文摘
建立了国家新区Xiong国安接管noncapital功能在中国北京。根据当地资源和环境约束,重要的是要澄清的产业转移模式Xiong国安新领域(XNA)来实现发展目标。本研究模拟和分析了产业转移的速度和能力的XNA的资源和环境约束。结果表明,到2035年实现现代化,第二产业和第三产业的传输速率是每年37亿元和64亿元,分别。但在这个速度,到2028年大气环境会超载。最小和最大传输速率在2035年实现现代化没有重载资源和环境也指定以及经济和人口的总大小。结果表明,建设用地XNA丰富,但当地水不足以支持工业增长。XNA的大气环境也是一个重要的限制因素。因此有必要减少空气污染和增加该地区的人口和工业规模增加第三产业的转移速率。
1。介绍
大城市的人口和规模不断增加,经济发展和城市化。城市空间正迅速向外扩张,导致一系列的问题,如土地利用不合理,交通拥堵,环境污染1]。在这种情况下,新领域出现,打破城市的扩张2- - - - - -4]。这些外围地区承担部分中心城市的功能,频繁和密集接触整个城市在同一时间(5]。新领域的建设通常是进行一个明确的开发方向和特殊支持政策,已成为政府的一个重要手段,促进区域经济发展。
2017年4月,中国共产党中央委员会提出了建立熊国安新领域(XNA),河北省。XNA的建立是一个重要的测量来实现京津冀地区的协调发展战略,将北京作为首都的非核心功能。目标是XNA转换成一个绿色、低碳、竞争力,并在2035年有影响力的现代城市。相反,中国经济的快速增长在过去的40年,自1978年改革开放以来,已经导致了一系列的严重失衡和不和谐6]。他们是突出体现在资源的过度消耗和环境污染增加。资本的迅速扩张,北京,作为中国的一个大城市,导致交通拥堵和污染。XNA的建立具有高度针对性的,有必要借鉴过去为了维持高质量的发展。
因此,在有限的资源和环境约束,政府和研究者面临以下问题,实现发展目标:什么样的产业转移模式应该选择,工业转移的预期速度应该是什么,应该采用什么人口和经济规模XNA吗?
2。文献综述
对新领域的研究可以追溯到英国提出的花园城市都市学家埃比尼泽霍华德在19世纪末(7)安置人口在大城市以外,建立医院、工业、文化、娱乐、商业中心,形成一个新的、相对独立的社会。他主张建立新城市解决城市的问题,这对后续施工有重要影响的卫星城市和城市功能分散的研究理论。自1990年代以来,随着郊区化的出现和counterurbanization,低碳空间(8),边缘城市(9),和精明增长10)已经成为研究新领域的重大问题,和更多的注意力都集中在城市问题的出现和协调区域发展的背景下,城市扩张和扩张。新领域被认为是城市空间增长的一个重要载体,可以共享中心城市的功能,从而提供一种重要手段重新分配城市人口,实现产业转移(11]。研究的焦点逐渐从社会和经济需求的新领域,其生态需求。
一般来说,不同于西方国家,主要是分散的新领域,中国的计划和设计新领域在国家层面的领导下,政府的目标是发展成两极地区经济增长的12]。因此,建设和发展中国的新领域有独特的特点。对新领域的研究开始于1990年代。在这一时期,城市的规模迅速扩大,“大城市病”变得越来越严重。这使得它越来越重要的研究城市功能的分布。研究相关的函数进行了两个方面的人口和工业。谢(13]分析了平面和垂直模式在大城市人口疏散,造成人口疏散人员参加。以上海和长沙为例,他和刘14和徐15]分析了城市工业布局的特点,提出措施,优化工业分布在市中心地区。孟(16]研究商业医疗产业的布局在北京与GIS技术的帮助,并提议在东城和西城地区医疗资源分布外部减少拥堵。在此基础上,其他学者称,土地价格、劳动力成本、交通因素,政府指导的主要驱动力是迁移的人口和工业郊区的城市(17- - - - - -20.]。他们还提出,产业转移可以推动人口迁移(21,22]。连续成立新领域在国家和地区层面,学术界已经开始进行,越来越多的实证研究的规划和建设。
这项研究集中在三个方面:(1)战略定位和功能的新领域。新领域在不同的尺度上往往有多样化的功能定位,包括区域打开大门,经济增长极,内陆开放型经济高地23,24]。(2)空间格局和管理系统。研究集中在位置选择和空间格局的新领域25- - - - - -28),和学者探讨管理系统(29日]。(3)新老城市地区之间的关系。这主要是产业转移的问题和production-city集成在新老城市30.,31日]。文学不仅分析了个人新领域的发展路径和问题(32相比),但也几位新领域的功能和优势33)了解看不到那些合作与异质性关系的关系。目的是确定驱动机制不同的新领域的发展及其对区域经济的影响。
可以得出结论,一些动态模拟和预测产业转移对经济发展的影响是可用的资源和环境承载能力。本研究模拟并分析了产业转移从北京到XNA并确定适当的这种转移的速度和规模最大的不同模式。通过场景的对比,适当的计划是决心为实现XNA的可持续发展提供决策支持。本研究有助于工作新领域的工业企业的典范。也是响应“未来地球”计划的框架文件。
3所示。研究区域与数据
根据具体需求为经济和社会发展在不同的阶段,中国(截止2019年3月)建立了19个国家级新领域,7个经济特区,和12个自由贸易区成立以来1980年的深圳经济特区。虽然不同地区有不同的名字,他们都是受到特殊政策,因此统称为“新区域。“国家级新领域,是经国务院批准建立的中国。基于相关的行政区域和特殊功能区域,他们承担国家发展的主要任务和改革开放策略34]。他们有新空间的一般特征,新功能,新模式,不同于旧的城市。这强调了国家的战略方向和”战略和领导”的独特的特点35]。国家级新领域的时空分布如图1。
XNA位于河北省,包括Xiongxian的三个县,荣成,安信以及周边地区(图的一部分2)。它占地面积1770 。根据2018年河北省经济年鉴》,2017年的人口是110.9万年,国内生产总值是27.7亿美元。XNA的多年平均水资源总量为1.73亿立方米(36]。根据其发育的位置,它将承担首都的新兴产业以及其科学和教育产业和建立一个生态宜居的和创新的主要区域。该地区面积约2000 。区域的长期计划是2到250万人口。
来自各种统计年鉴的数据,包括河北经济年鉴》(2018)、北京统计年鉴》(2018),中国的城市建设和统计年鉴(2017)。每个索引的数据源是下面解释在相应的部分。
4所示。方法
在区域社会经济发展的过程中,这些因素之间的相互作用的行业,人口,资源,环境形成一个复杂的动态系统。每个因素影响其他因素的变化。系统动力学模型适用于模拟非线性系统变化的过程(37,38),已广泛应用于模拟社会经济与资源环境之间的关系(7,39]。本文构造一个系统动力学模型叫做熊国安模型(XAM)来模拟工业结构和规模、人口规模、城市化的变化以及其对水和大气环境的影响,以及土地和水资源的消耗在XNA工业从北京转移。这样,XAM有助于确定适合工业转移的速度和规模的上限不同产业转移模式下实现由政府为它设定的目标。
人口XAM包括工业模块,一个模块,一个城市化的模块,一个环境容量的模块,土地需求模块和水需求模块。XNA使用可用的数据和规划目标,以2017年为基准年,年年的XNA的模拟是进行到2035年。Vensim DSS是作为开发平台。
4.1。工业和人口模块
人们去的地方产业,因为这里的人口和工业模块考虑紧密的联系在一起。北京的产业转移XNA将不可避免地伴随着人口迁移。我们计算相对应的人口转移产业基于员工的数量。
到2017年底,北京有常住人口2171万人,拥有1247万名员工,包括488000年第一产业、第二产业的193万和1005万年第三产业。常住人口的比例的员工数量是1.74:1,所以人口对应上述三个行业085万年,335万年和1749万人。GDP值北京的小学,中学,和第三产业在2017年是120.4亿年,5326.8亿年,和2.25678万亿元,分别和他们的人均GDP值14200元/人,158800元/人,129900元/人。它是合理的假设相同的行业对应于同一技术水平下相同数量的员工无论在哪里都不管。
基于产业转移的规模和人均GDP、人口的转移产业可以计算。流动人口加上当地人口总数:
在上面的,流行n相对应的总人口是产业转移,国内生产总值年代和国内生产总值t是第二和第三产业的转移量表,分别和流行和流行l分别是人口和当地居民。XNA的人口将继续增长与产业转移。我们需要确定的变量是产业转移的速度,规模,相应的总人口。
4.2。城市化进程模块
根据2018年河北省经济年鉴》,2017年XNA的城市化率为45.23%,城市人口501600。第二、三产业的人口转移被认为是城市人口,这对应于当地原始工业增加了获得总城市人口,如方程所示(2)。
在上面的,UrbanRatio是城市化率,流行localUrban是昔日的当地城市人口,流行n是相对应的城市人口转移产业,然后呢ttlPop是总数。人口参数是来自人口的输出模块。
4.3。水需求模块
据《北京统计年鉴》2018年,这座城市的人均国内生产总值是129000元。总用水量为39.5亿立方米,其中第一产业使用5.1亿立方米的用水量强度423.24米3/ 10000元。第二产业3.5亿立方米的强度为6.59米3/ 10000元;国内用水量是18.3亿米3第三产业所使用的(包括水)84.31米的强度3每一个人;此外,生态用水量是12.6亿米3,占总数的31.9%。考虑到同样的技术水平,我们假设工业用水的强度是相同的。
地区用水量超过当地水资源总量的70%通常被看作患有严重缺水(40,41]。因此,我们设置的上限70%的水资源水使用。XNA的总可用水资源1.56亿立方米,可用的体积是1.09亿米3。如果水的总量用于生产和国内使用以及生态水超过这个值,一个严重的缺水被认为是发生。总用水量计算 在哪里是总用水量,r革命制度党和r证券交易委员会第一和第二产业的比例,分别流行是人口,是生态用水。值423.24,0.026,和0.006代表使用的强度主要和次要的工业和生活用水的使用,分别。
4.4。水环境容量模块
水环境质量受到很多因素的影响,通常是没有必要考虑他们所有人。常用的COD测量被用来描述水环境的质量。根据中国地表水环境质量标准(鳕鱼能力的一级和二级水≤15 mg / L) (42]在XNA总的可用水资源,水环境的总容量为2340吨。
根据公共信息(43),2017年,北京COD排放量的主要行业达8799吨。结合国内生产总值的主要行业,其COD排放强度是计算在73.08吨/ 1亿元。第二产业的COD排放2232吨,而排放强度为0.42吨/ 1亿元。在城市地区,70312吨的鳕鱼是发射强度的每10000人32.4吨。同样,我们假设COD排放的强度不会改变给定相同的技术条件。
因为通常处理的污水进入自然水,鳕鱼进入自然水的总量不能超过水环境的能力。COD排放的生产和生活
ttlCOD是总COD排放的生产和生活,国内生产总值革命制度党和国内生产总值证券交易委员会分别是第一和第二产业的国内生产总值,然后呢流行是总数。保持水环境的质量,总COD排放ttlCOD不能超过总容量的水环境。
4.5。土地需求模块
因为中国没有详细描述每个城市工业用地,本研究是指全国工业用地强度作为衡量(稍后讨论)。根据2017年中国城市建设统计年鉴》,在那一年是8.1347亿年,城市人口和城市建设用地的面积是55155 .47点 ,包括11083 .70工业用地,5508被商业服务、物流和仓储和其他第三产业,16979年低位住宅用地,21584。5其他土地(土地对公共管理和服务、道路和交通设施,一般设施,和绿色广场,占39.1%)。2017年,中国的工业和第三产业GDP值27999 .69点数十亿元,42703 .15数十亿元,分别。用各类建设用地的强度来源于:工业土地的使用强度为0.0396/ 1亿元,第三产业用地为0.0129/ 1亿元,住宅用地为0.2087/ 10000人。在此基础上,建设用地的增加相应的工业和人口增长XNA计算: 在哪里土地c总建设用地,国内生产总值年代和国内生产总值t第二、三产业的GDP值,分别城市流行是城市人口,土地其他代表其他类型的土地。住宅和工业用地继续增长,但面积不能超过总规划面积建设。根据XNA的计划大纲,其长期发展的强度控制建设用地的30%,也就是530公里2。
4.6。大气环境容量的模块
工业和人口的增加通常会导致废气排放的数量的增加。大气环境容量模块计算XNA的社会和经济承受能力基于产业和人口的污染排放强度及其大气环境容量。新领域的发展,机动车辆的使用将继续增加,并排放将成为空气污染的重要来源。机动车辆的主要污染物是氮氧化物(43]。考虑排放的生产、生活和机动车排放,我们使用氧化氮含量评价大气环境质量。
4.6.1。大气环境容量
的A -值方法被用来测量大气环境容量。盒模型的基本假设的基础上,将一个给定的区域划分为多个功能区域,计算总允许的污染物排放根据总面积,每个功能分区的面积,和当地的总量控制系数一个(44]。公式如下:
每年总容许排放吗kth污染物总量控制区域,也就是说,大气环境容量,是一年一度的允许排放的kth污染物的我- - - - - -th功能区域,这也是理想的空气量,的年平均浓度极限吗k -th污染物的我th功能区,的浓度背景值区域,总面积,是这个城市的我- - - - - -th功能区是控制系数,它主要是由局部通风的体积。
根据以上公式,计算大气容量需要确定当地的总量控制系数一个。据中国国家“技术方法建立当地的空气污染物排放标准(GB / t3840 - 91)”的累积概率一个0.9,A -每个区域的值是统一的根据 。XNA河北省,A -值的范围从 (公里2/一个)。在此基础上,A -XNA的决心 公里2/一个。
使用总控制系数、背景浓度和各功能区域的面积,XNA的总大气环境容量计算为36500吨。
4.6.2。空气污染排放
据2017年北京环境统计年报(43,北京排放144514吨氮氧化物,主要来自工业生产、日常生活、机动车辆。2017年,氮氧化物的排放总量从第二产业在北京为15405吨。结合国内生产总值,污染物的排放强度计算第二产业是12.784吨/数十亿元。城市家庭氮氧化物排放7510吨,和他们的排放强度为3.46吨/ 10000人。机动车氮氧化物排放121564吨的强度为205.73吨/ 10000辆。氮氧化物排放总量从生产、生活和机动车辆不应该超过了大气容量。氮氧化物排放总量(ttlNO)计算
在上面的,国内生产总值证券交易委员会是第二产业的国内生产总值,流行0.27人口,人均汽车拥有量。值127.84,3.46和205.73,分别工业排放的强度,排放量人口,这些汽车。
4.7。建设XAM模型
上述模块集成形成XAM,如图3。随着产业的逐步转移,人口,GDP和XNA的城市化率将相应地改变。工业人口的变化将导致建设用地和水总消费量的变化以及增加COD排放氮氧化物的排放。这将影响水环境和大气环境。链接的过程是一个系统的一个元素。
5。场景设置和预测的结果
通过结合XNA的发展定位和中国现代化的目标,到2035年,这项研究设置三个开发方案,以帮助确定合适的传输速度和尺度在不同工业转移模式。参照一些发达国家的情况,也就是说,美国、英国、韩国、日本、德国等(45,46],现代化要求第三产业占60%以上的工业、城市化率超过75%,高收入(人均GDP超过12235美元,相当于81974元。5,在2017年的汇率:1美元大约是6.7元人民币)。(1)场景1。XNA只是2035年现代化;即第三产业只占总数的60%,城市化率将达到75%,人均国内生产总值将超过12235元。
XAM模拟的结果(表1)表明,为了实现上述发展目标,第二产业转移的速度每年需要37亿元,第三产业每年是64亿元。在这样的速度下,第三产业将在2035年占到总数的60%,城市化率将达到75%,人均国内生产总值将达到83900元。到那时,这个地区的GDP和人口将达到2028亿元,241.6万人,分别,所以人口不会超过thelimitof长远发展计划。
在这种发展情况下,建设用地将不超过限制,但对2028年大气环境将不堪重负。此外,2017年水资源已经超载,这表明原来的本地水资源不能支持当地社会经济。因此,XNA的可持续发展需要入站水的供应。根据2017年河北省水资源公报、河北省的入境水的体积是35.45亿米3。由于入站供水,以下仿真不再考虑水资源的限制。(2)场景2。我们实现现代化的目标到2035年同时确保资源和环境不疲惫。我们计算的最低速度传输以及相应的规模经济和人口。
场景1中大气容量超载了2028。自第三产业有更少的污染排放,这个场景需要增加第三产业的转移速度直到2035年现代化是实现没有耗尽资源和环境。结果见表1显示所需的最低传输速率行业每年15亿元的第二产业和第三产业86亿元。按照这个速度,第三产业的比例总在2035年将达到80%,城市化率将达到75%,人均国内生产总值将达到82000元。GDP和人口总量将达到2028亿元,247.2万年,分别。人口不会超过限制人口的长期计划。与场景1相比,人均GDP下降了,因为第三产业相比更多的劳动密集型的制造业。(3)场景3。场景2的基础上,我们扩大增长速度的最大传输速率可以设置以及相应的规模经济和一直没有耗尽资源和环境。
结果在表1显示,同时确保资源和环境没有疲惫,最大传输速率为19亿元每年二次生产和三级生产每年108亿元。按照这个速度,2035年的GDP和人口将达到2496亿元,282.2万年分别,人均国内生产总值将达到88400元。人口总数将超过计划的人口(250万)。因此,尽管这个转移模型可以实现最大的人口和经济规模没有耗尽资源和环境,它是有限的人口计划。这些结果提供了重要参考确定人口计划需要调整根据工业传输模式。
总之,计划建设用地在XNA相对丰富的资源,可以满足未来发展的需要。当地的水资源相对匮乏,不足以支持工业发展对水的需求。然而,入站可用水资源。发展将入站水资源的供应是有限的,和大气环境将成为一个重要的限制因素。提高承载能力的XNA的大气,有必要增加第三产业的转移率。然而,第三产业有一个更大的对人力资源的需求。增加第三产业转移的体积也增加人口。更大的规模经济和人口转移可以追求,同时保持一个健康的生态系统,但人口计划将是有限的。这里的结果可以提供一个重要的产业转移和人口规划的基础。
6。讨论
6.1。模型的有效性和实用性
有很多其他因素影响模型的准确性。其中,工业规模是一个重要因素影响行业对资源和环境的影响。特别是,工业和土地利用之间的关系是复杂的,和工业规模的增长和对土地利用的需求不是线性的。技术进步是另一个重要的因素,影响资源消耗和污染排放强度。然而,技术的影响很难量化,在很短的时间内,它是合理的假设技术水平不变。
即使所有这些可能的不确定性,XAM仍然可以帮助决策。模拟结果XAM并不完全代表未来,但局势提供了一个工具来比较不同的场景和发展规划提供决策依据的新的领域。的相对价值模型的预测更有意义的比他们的绝对值。
6.2。模型优化和改进
产业转移不是单方面决定的。产业的转移将被限制在北京工业规划。根据“京津冀协调发展计划的大纲,”北京的发展定位是“政治中心、文化中心、国际交流中心和科技创新中心。需要解决的是“资本的非核心功能,“也就是说,行业需要被转移。因此,准确的非核心功能分化结合北京工业发展定位的基础上进一步细分应该在未来的检查工作。此外,该模型只关注三种常见元素的水,土壤和大气资源相关和环境因素。在未来,可以包含更多的元素,如生物多样性和土壤环境。
6.3。政策影响
经济增长通常遵循一个指数法。这项研究集中在Beijing-XNA工业转移通过设置一个固定的工业转移的速度。在实践中,产业转移的速度通常不是常数。与产业转移的速度相比,规模的上限传输在不同传输模式是不可逾越的。它是本地资源和环境设定的上限为工业发展,为决策提供了重要参考。
7所示。结论
XNA成立来缓解北京的noncapital核心功能,促进京津冀地区的协调发展。新领域的事业的产业和人口资源和环境的承载能力是有限的。本研究模拟和分析的速度和规模最大的产业转移到新的区域在不同工业转移模式。结果表明,原始当地水资源的承载能力在XNA过载,和目前依赖于输入的水资源来支持它的社会经济。除了水资源,主要的限制因素是大气环境,而土地是相对丰富的资源。改善XNA的经济规模,有必要加强第三产业的转移,这是劳动密集型的,将导致更大的人口转移和增加机动车所有权。因此,为了减少空气污染,有必要优化汽车控制策略。结果明确显示如下:(我)实现现代化的目标到2035年(第三产业只占总数的60%,城市化率将达到75%),第二和第三产业的转移率应该是37亿元/年64亿元/年,分别;然后,2035年的GDP和人口将达到2028亿元,241.6万人,分别。在这种模式下,大气环境在2028年将超载。(2)到2035年实现现代化,避免重载的大气环境,第二、三产业转移的最小速度每年需要15亿元,每年86亿元,分别和总经济和人口规模在2035年将2028亿元,247.2万人,分别。(3)确定工业转移的最高速度条件下,资源和环境不超载,第二、三产业的转移率应该每年19亿元,每年108亿元,分别。然后,经济规模和人口将达到2496亿元,2035年282.2万人,分别。这里的人口超过计划数量。这表明,虽然这种传输模式可以最大化XNA的经济增长,这将是有限的人口计划。
最后,我们强调这个研究需要改进的几个方面。首先,本研究分析了基于三个主要工业转移产业分类,但差异发生在各种行业的资源消耗和污染排放强度在同一行业。在未来,有必要进一步把这些产业。其次,本文侧重于资源相关和环境约束的XNA没有分析产业转移对北京的影响。分析了产业转移对北京的经济和人口的影响结合其工业发展和控制计划是需要探索的另一个方面。
数据可用性
使用的数据来支持这项研究的结果来自各种公开发布的统计年鉴,本文详细描述。请求访问这些数据可以进行相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
我们感激两位匿名裁判的早期版本的建设性意见和建议。这项研究得到了中国科学院的战略重点研究项目(批准号XDA19040401)和中国国家自然科学基金(批准号42071153)。