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第五章 人口和城市化水平预测模型 1 第一节人口规模预测 回归分析法增长率推算法劳动平衡法环境容量法区位法类比法百岁图法生态足迹法 2 一 回归分析法 1 年份与人口规模的一元线性回归模型该方法要求人口有较长的时间序列统计数据 而且人口数据没有大的起伏 适用于相对封闭 历史长 影响发展因素变化缓和的城市 3 一 回归分析法 2 工农业总产值与人口规模的一元线性回归模型 自变量一般是与人口规模关系密切 有较长时序的统计数据 且易于把握的影响因素 如产值 就业等 该方法适用于影响因素的个数及作用大小较为确定的城市 如工矿业城市 海港城市 4 二 增长率推算法 根据城市或区域未来人口自然增长率 人口机械增长率的控制数值 预测人口规模 预测公式为 5 三 劳动平衡法 用基本人口 服务人口及与总人口的比例关系来确定人口规模 可以用公式 P J A式中 P 规划期末人口J 规划基本人口A 基本人口百分比基本人口百分比 1 服务人口百分比 被抚养人口的百分比 本法方适用于将有较大发展 国民经济发展规划比较具体落实 人口统计资料比较齐全的中小城市和新兴工业区 6 城市经济活动类型划分与城市发展 城市的全部经济活动由两部分组成 城市的基本活动部分 为本城市以外的需要服务 是城市得以存在和发展的经济基础 离心型的基本活动向心型的基本活动城市的非基本活动部分 为本城市需要服务为了满足本市基本部分的生产所派生的需要为了满足本市居民正常生活所派生的需要基本 非基本比率 B N 城市经济活动的基本部分与非基本部分的比例关系 7 城市经济活动类型划分与城市发展 城市经济基础理论 一个城市 如果其经济生活中基本活动部分的内容和规模日趋发展 该城市则势不可挡的要发展 如果城市的基本活动部分由于某种原因而衰落 同时没有新的基本活动发展起来 则该城市无可挽回地要趋向衰落 当城市条件发生变化 促进新的基本活动部分萌发时 衰落的城市还会复兴 B N是理解一切城市成长发展机制的钥匙 8 城市经济活动类型划分与城市发展 城市基本与非基本活动对城市发展的影响城市发展的内部动力主要来自基本部分的发展 城市发展的过程也就是基本和非基本两部分活动在一个地方循环往复 不断集聚的过程 城市基本部分每一次的投资 收入和职工的增加 最后在城市所产生的连锁反应的结果总是数倍于原来投资 收入和职工的增加 城市基本活动所引起的这样一种放大的机制称作为 乘数效应 multipliereffect 某城市基本活动的职工数确定后 就可以计算出相应的非基本部分职工和城市总人口 9 10 四 环境容量法 根据环境条件来确定城市允许发展的最大规模 有些城市受自然条件的限制比较大 如水资源短缺 地形条件恶劣 开发城市用地困难 断裂带穿越城市 地震威胁大 有严重的地方病等 这些问题都不是目前的技术条件所能解决的 或是要投入大量的人力和物力 由城市人口的增长而增加的经济效益低于扩充环境容量所需的成本 经济上不可行 11 五 区位法 根据城市在区域中的位置 地位和作用来对城市人口规模进行分析预测 位序 规模 法则 Rank SizeRule 从城市的规模和城市规模位序的关系考察一个城市体系的规模分布 该方法适用于城镇体系发育比较完善 等级系列比较完整 接近克里斯泰勒中心地理论模式区域的城市 12 六 类比法 选择发展条件 现状规模和性质相似的城市进行比较 从已知的城市人口规模来推算其他城市的人口规模 此方法只适用于城市人口规模的校核 不适合于预测 13 七 百岁图法 人口分组生存模型法 本方法根据已掌握的年龄构成及妇女的生育情况 并且考虑机械增长情况预测未来人口规模 14 八 生态足迹 Ecologicalfootprint 法 1 基本概念是由加拿大生态经济学家E R William和其博士生M Wackermagel于20世纪90年代提出的一种度量可持续发展程度的方法 它是一组基于土地面积的量指标 生态足迹分析方法可以由两个部分组成 生态足迹分析和生态承载力分析 15 生态足迹是指在一定技术条件下 为维持某一物质消费水平下的某一人口 某一区域的持续生存所必需的生态生产性土地的面积总和 即为每个人提供可支配的食品营养物质 水 能源 资源 住房 交通工具 各类消费品以及处理废弃物所需占有的土地及海洋面积 生态足迹是对城市人口的自然需求的一种地理度量方法 简单来说 生态足迹是指能支持一个给定城市消费水平和能消化城市产生废弃物所需要的地表面积总和 生态生产性土地是指具有生态生产能力的土地和水体 它是生态足迹分析方法为各类自然资源提供的统一度量的基础 地球表面的生态生产性土地可以分为6大类 耕地 草地 林地 建设用地 化石能源和水域 生态承载力则是一个区域所能提供给人类的生态生产性土地面积的总和 16 2 生态足迹分析方法基于两个假设 一是人类消费的大多数资源和产生的废弃物可以计算 二是这些资源和废弃物可以换算成生产这些资源和同化这些废弃物所需要的生产性土地面积 17 3 生态足迹分析方法的思路生态足迹分析方法从需求方面计算生态占用的大小 从供给角度计算生态承载力的大小 通过这两者之间的比较 评价研究对象的可持续发展的状态 当区域的生态承载力大于生态足迹时 说明区域发展是可持续的 而当区域的生态足迹大于生态承载力的时候 则可能是区域从其他地区输入资源 在其他区域处置废弃物 但不管是哪一种原因 都说明区域发展在空间或时间上是不可持续的 18 4 生态足迹分析方法的步骤 1 计算各主要消费项目的人均年消费量值一是划分消费项目 一般将消费项目划分为生物生态足迹和能源生态足迹 二是计算区域第n年消费总量 计算公式为 消费 产出 进口 出口 或者是根据人均消费量进行推测 三是计算第i项的人均年消费量 Ci 其方法是用年消费量除以城市人口而得到 2 计算为了生产各种消费项目人均占用生态生产性土地面积 3 计算生态需求足迹 4 计算生态供给足迹 5 计算生态盈余或生态赤字 生态盈余或生态赤字等于生态需求和生态供给之间的差值 19 生物生态足迹可分为农产品 动物产品 林产品 水果 木材等五大类 按此各类下有一些细分类 农产品主要有粮食 蔬菜 猪肉 牛羊肉 生物资源生产面积折算的具体计算中采用联合国粮农组织1993年计算的有关生物资源的世界平均产量 采用这一平均产量主要是为了是计算结果可以进行国与国 地区与地区之间的横向比较 能源消费的生态足迹主要是指能源生产所需要的生态空间 以及能源消费后吸收其所产生的二氧化碳所需要的生态空间 能源消费主要包括煤 焦炭 汽油 柴油 煤油 电力等 计算能源生态足迹是将能源的消费转化为化石燃料生产土地面积 采用世界上单位化石燃料生产土地面积的平均发热量为标准将当地能源消费所消耗的热量折算成一定化石燃料土地面积 消费项目的划分 20 利用生产力数据 将各项资源或产品的消费折算为实际生产性土地面积 即实际生态足迹的各项组分 设生产第i项消费项目人均占用的实际生态生产性土地面积为Ai 其计算公式如下 其中Pi为相应的生产性土地生产第i项消费项目的年平均生产能力 2 计算为了生产各种消费项目人均占用生态生产性土地面积 21 一 汇总生产各种消费项目人均占用的各类生态生产性土地 即生态需求足迹 二 计算等价因子 6类生态生产性土地的生态生产力是存在差异的 等价因子就是一个使不同类型的生态生产性土地转化为在生态生产力上等价的系数 其计算公式为 每类生态生产性土地的等价因子 全球该类生态生产性土地的平均生产能力 全球所有各类生态生产性土地的平均生态生产力 三 计算人均占用的各类生态生产性土地等价量四 求各类人均生态足迹的总和 ef 五 计算地区总人口 N 的总生态足迹 EF 3 计算生态需求足迹 22 4 计算生态供给足迹 一 计算各类生态生产性土地的面积 二 计算生产力系数 由于同类生态生产性土地的生产力在不同国家和地区之间是存在差异的 因而各国各地区同类生态生产性土地的实际面积是不能直接进行对比的 生产力系数就是一个将各国各地区同类生态生产性土地转化为可比面积的参数 是一个国家和地区某类土地的平均生产力与世界同类平均生产力的比率 例如荷兰的生产力系数为3 01 表明相同面积条件下荷兰的耕地生产力要比世界平均的耕地生产力高出201 三 计算生态容量 其计算公式为 某类人均生态容量 各类生态生产性土地的面积 等价因子 生产力系数 四 总计各类人均生态容量 求得总的人均生态容量 23 5 生态承载度的计算模型由于区域面积 区域人口和区域生态足迹总量不同 仅仅取生态需求足迹和生态供给足迹显然不能真实地反映某一区域的生态持续发展能力 在此 引入生态承载度作为评价某一区域生态系统可持续发展能力的综合指标 其模型为 D KEC EF其中D为生态承载度 KEC表示区域生态供给足迹 EF表示区域生态需求足迹 24 第二节城市化水平预测 S 型曲线模型时间序列模型增长率推算法联合国法剩余劳动力转移法 25 26 一 S 型曲线模型 世界各国城市化发展所经历的轨迹显示 城市化发展速度与现有城市化水平和尚未城市化水平的乘积成正比 即城市化的发展是由拉力和推力共同作用而成 呈 S 型曲线 对城市化水平 y 和时间 年份 t 作 S 型曲线模拟 27 二 时间序列模型 28 三 增长率推算法 本方法根据城市化进程的特点和当地城市化水平发展目标 确定未来城市化水平年递增率 预测规划末年城市化水平 预测公式为 29 四 对数模型 国内外大量研究证实 城市化水平与经济发展水平密切相关 人均国内生产总值 GDP x 与城市化水平 y 之间存在对数曲线相关 x也可用国民生产总值 GDP 工农业总产值等其它人均指标 30 31 五 联合国法 联合国用来定期预测世界各国 各地区城镇人口比重时常用的方法 关键 根据已知的两次人口普查的城镇人口和乡村人口 求取城乡人口增长率差 假设城乡人口增长率差在预测期保持不变 则外推可求得预测期末的城镇人口比重 32 求取城乡人口增长率差的简便方法 33 中国历次人口普查城镇人口比重 资料来源 中国人口统计年鉴 2001年 总人口不包括现役军人 二普数据已调整 注 历次人口普查中城镇人口统计口径变化 34 1953年一普城镇人口包括设有市和镇辖区的总人口及城镇型居民区的人口 二 三千人以上工商业比较发达的集镇 以及工矿区和森林作业区 其中市郊农业区有一千多万人未统计在内 但由于没有统一的城乡划分标准 对于城镇型居民点各省市在具体划分上不一致 由于城郊范围较小 各地对镇人口的统计有大有小 误差相互抵消 因此从城镇人口总量上基本能客观反应城市化水平 1964年二普城镇人口只计算市和镇的非农业人口 不包括农业人口 由于统计中没有包含城镇中的农业人口 14 1 的城镇人口比不能客观反应城市化水平 实际上统计年鉴对此也都做了修正 1982年三普城镇人口包括设有建制的市和镇的总人口 采用了国家1955年颁布的城乡划分标准 包括市辖区内的农业人口 1990年 四普市人口指设区的市的总人口和不设区的市的街道人口 镇人口指不设区的市所辖镇的居委会人口和县辖镇人口 双重标准实际上是设区市的偏大口径与不设区市的偏小口径的叠加 其总体结果虽可接受 但市镇之间 省区之间不具有可比性 2000年 五普将居住六个月以上的流动人口计入城镇人口的统计范围 采用人口密度作为市辖区的甄别指标 对市辖区 不设区的市 建制镇所辖地域进行了细划 以尽可能地剔除所含的农村部分 较能客观反映地域概念的城镇人口 35 1982年7月1日第三次人口普查口径值20 6 1990年7月1日第四次人口普查口径值26 23 上述两次人口普查数值比较接近中国城镇化的实际水平 根据1982和1990年两次普查值 计算得中国城乡人口增长率差为0 03939 据此可修补1983 1989年各年的城镇人口比重 并预测得到2000年中国市镇人口比重约为34 5 2010年为43 36 六 剩余劳动力转移法 预测公式为 37 38 上机作业 1 利用济南市域历年人口规模 人口自然增长率和机械增长率数据 预测2010年 2020年人口规模 两种方法 利用济南市域历年城市化水平以及人