城市可持续发展影响因素分析生态承载力逐渐成为一种测度城市可持续发展的方法，本文通过介绍生态承载力的相关理论和方法，计算了2003-2009年天津市的生态承载力和生态足迹，分析了天津市可持续发展状况。
并运用灰色关联度理论研究了生态承载力和社会经济发展指标体系之间的定量关系，进一步分析了社会经济发展对天津市可持续发展的影响。
关键词：城市可持续发展生态承载力生态足迹灰色关联度天津市问题的提出城市是人类活动的中心、聚居的场所，是人类有目的、有计划地利用自然环境而创造出来的高度人工化的生存环境，它是受自然-经济-社会因素共同作用的地域综合体。
随着世界范围内城市化进程的不断加快，人类在感受到城市化所带来的巨大物质文明与精神文明的同时，也给城市发展带来了诸多问题。
根据国家环保总局提供的最新情况，1/5的城市空气污染严重，酸雨影响面积占国土面积的1/3；流经城市的河段普遍遭到污染，全国26%的地表水国控断面劣于水环境类v类标准，失去使用功能；生物多样性减少，外来物种入侵造成的经济损失严重；一些重要的生态功能区生态功能减弱，生态破坏问题依然突出（周建，2007）。
由于经济发展与资源环境之间的恶性循环，引发的经济损失十分惊人。
据2007年9月民政部发布的消息，全国受灾人口约为4016.5万人，其中死亡人数49人，失踪人口23人，安置289万人；农作物受灾面积约1.1亿亩，绝收1626万亩，因自然灾难而造成的直接经济损失高达114.7亿元。
如此脆弱的生态环境条件，何以支撑中国规模巨大的城市化进程，已成为一个迫在眉睫、不得不集中全部精力加以应对的城市发展问题。
天津作为一个人口超过千万的特大型城市，在经济发展和城市建设方面都取得了巨大成就。
《天津市2005到2020年城市总体规划》指出，在未来15年，把天津市逐步建设成为国际港口城市、北方经济中心和生态城市。
然而从天津的资源与环境条件看，今后城市发展在一个较长时间内，将面临人口集聚和土地资源、水资源、能源紧缺等突出问题，经济社会的快速发展与资源的紧缺及要求逐步提高生态环境质量的矛盾日益突出。
因此，研究城市可持续发展问题迫在眉睫，开展城市可持续发展的评价，测量人类活动对环境的影响程度，在实现社会经济走向可持续发展的进程中是十分必要的。
城市可持续发展目前关于城市可持续发展的定义有很多种，国内外不同学者从不同角度对其进行了深入探讨：Qnishi T（2007）和Water（2005）从资源角度对城市可持续发展的内涵进行了深入讨论，着重说明了可持续发展必须遵循资源及其开发利用程度间的平衡原则；Haughton G（2006）从环境角度定义城市可持续发展，指出城市可持续发展面临必须利用环境生态规律来解决城市问题；Nijkamp（1998）从经济角度定义对城市可持续发展的内涵进行了深入讨论。
单纯从某一角度来定义城市可持续发展概念具有片面性，不仅不利于把握可持续发展的深刻内涵，而且也不利于对城市可持续发展进行综合性和系统性研究。
城市可持续发展是一种全新的城市发展观，它指城市环境、经济与社会持久、相协调的发展。
城市可持续发展的核心是在保证城市经济效益和生活质量的前提下，使能源和其它自然资源的消费和污染最小化，使之既满足当代城市发展的现实需要，又能满足未来城市发展的需要（热提·涂尔逊等，1998）。
城市可持续发展是实现国家乃至全球可持续发展的落脚点，因此必须有一种有效的方法来测度城市发展的可持续性程度。
城市可持续发展要求人类的经济活动规模保持在其生态承载力范围内（吉喜，2001），因此，如何对城市生态承载力进行科学测度，明确资源的供需态势，环境的纳污能力以及人类活动对环境所造成的影响程度，人类活动是否在生态承载力限度之内，以及如何调控人类活动使之在此限度之内，就具有了重要的研究意义。
目前测度生态承载力的方法有能值分析法、物质流分析法、自然植被净第一性生产力估测法、生态足迹法等。
本文以天津市为研究区域，以2003-2010年该市的统计年鉴为数据源，采用生态足迹法（ecological footprint）计算了本区该时间序列内的生态承载力，并分析了其可持续发展的状况。
考虑到社会经济因素指标对城市可持续发展有着直接或间接的影响，本文用生态承载力来度量城市的可持续发展，通过对较长时间内社会经济发展对生态承载力影响的动态分析，来研究天津市可持续发展状况。
本文应用灰色关联度模型来计算生态承载力与社会经济指标的关联度，以天津市2003-2009年人均生态承载力（Y）作为被解释变量，综合了以往相关研究，根据现有资料，再结合实地调查的基础上选取农业、工业、物流业、建筑业、旅游业、生活水平、能耗、人口八个典型的、有代表性的指标作为解释变量。
其中，农业用粮食产量（X1）来代表、工业用工业生产总值（X2）来代表、物流业用货物运输量（X3）来代表、建筑业用建筑面积（X4）来代表、旅游业用接待入境旅游人数（X5）来代表、生活水平用最终消费支出（X6）来代表、能耗用万元生产总值能耗（X7）来代表、人口用人口自然增长率（X8）来代表。
生态承载力计算传统的生态承载力（EC，又称生态容量）是指在不损害国家（或城市）生产力的前提下，该国家（或城市）有限的资源所能供养的最大人口数。
可见，早期的生态承载力是以人口计量为表征的。
但是，在现实世界里，技术进步、城市之间消费模式的不同等因素，不断向传统的生态承载力概念提出挑战。
于是人们注意到人类对环境的影响不仅取决于人口数量，而且也取决环境本身的承载能力，仅从其中一个方向来衡量生态承载力都是不准确的。
Hardin于1997明确定义了生态承载力：“在不损害有关生态系统的生产力和功能的前提下，可无限持续的最大资源利用和废物生产率”。
因此，生态承载力可以理解为在一定社会、经济技术条件下，某地区能提供最大的生物生产性土地面积。
生态承载力是定量测度城市可持续发展状态的指标，是城市生态系统整体水平的表征，为某一区域、某一时期、某种环境状态与资源条件下，该区域对人类活动的支持能力的阈值。
该阈值以资源的持续供给能力不降低以及生态环境结构不向不利于人类生存的方向转变为标杆（王丽晔，2007），是通过生物生产性土地来计算的（Wackernagel M，ReesW E，1996），指一个区域所能提供给人类的生物生产性土地面积的总和（刘淼、胡远满、李月辉等，2006），生物生产性土地为耕地、草地、林地、建筑用地、水域、化石能源用地6种土地类型面积。
生态足迹法由William Rees 于1992年提出，并在其博士生Wackernagel的协助下，于1996年完善了生态足迹的方法模型，其计算结果能够反映在一定的社会发展阶段和一定技术条件下，人们的社会活动与当时生态承载力之间的差距。
因此该方法得到了国际社会的强烈反响与普遍认同，被广泛应用于全球、国家、区域与城市等不同尺度的区域可持续发展评估中。
生态足迹（EF）又称“生态占用”，它是任何已知人口（个人、城市或国家）的生态足迹，是生产相应人口所消费的所有资源与服务及利用现行技术消耗和吸纳这些人口产生的废弃物所需要的生物生产面积（包括陆地和水域）（ReesW E，WackernagelM，1998）；生态赤字（ED）或盈余（ER）是指生态承载力和生态足迹之间的差。
通过比较生态足迹与生态承载力来确定某地区是属于生态盈余还是生态赤字，从而判断其可持续发展状况。
具体计算公式如下：（1）（2）式中，N为人口数；ef为人均生态足迹；ec为人均生态承载力；i为消费商品和投入的类型；j为生物生产性土地的类型；ri为当量因子；yj为产量因子；ci为i类商品的人均消费量；pi为i类消费商品的世界平均生产能力；aj为人均生物生产性土地面积。
灰色关联分析计算灰色关联度分析主要是采用灰色系统模型对系统发展态势的相互关系进行分析，该方法实质上是将无限空间问题用有限数列取代，其基本思路是根据曲线件的相似程度来判断关联程度（治祯，2007），即分析时间序列曲线的几何形状，用变化的方向、大小和速度来衡量它们之间的关联性大小。
这种度量系统或因子之间随时间的关联性大小称为关联度，灰色关联度分析的步骤如下：.第一，确定比较序列和参考序列。
设参考序列为；比较序列为，其中i=1，2…，n；j=1，2，…，m。
第二，原始数据初始化处理。
由于系统中因素的量纲不同，数值的数量级相差悬殊，这样的数据很难直接进行比较，需要对原始数据消除量纲（或单位），转化为可比较的数据序列。
这里采用初始化变换方法，即分别用同一个序列的第一个数据去除后面的各个原始数据，得到的倍数数列，即为初始化数列。
（3）（4）第三，参考数列和比较序列绝对差。
（5）第四，计算两极差M和m。
（6）（7）第五，计算灰色关联度系数和灰色关联度。
灰色关联度系数为：（8）取分辨系数=0.5，得到灰色关联度为：（9）第六，用平均值法计算并形成灰色关联度矩阵R。
（10）第七，灰色关联度排序和结果分析。
对矩阵R中的元素按大小排序可以看出比较序列对参考序列影响程度的大小。
实证分析（一）天津市2003-2009年生态承载力计算本文利用2003-2009年的《天津市统计年鉴》和联合国粮农组织（FAO）统计数据库的资料，根据生态足迹理论与方法（赖力、黄贤金、刘伟良，2006），计算时采用综合法，对天津市2003-2009年的人均生态足迹和人均生态承载力进行实证计算，计算结果如表1所示。
结果显示，天津市2003-2009年的人均生态足迹已经从2003年的2.1101hm2/per，上升到2009年的 2.6795hm2/per，人均生态承载力从0.3899hm2/per下降到0.3782hm2/per。
尽管下降的幅度很小，但由于生态足迹大幅增加，使得天津市近十几年来人均生态赤字不断加大，从1.7202hm2/per上升到2.3013hm2/per。
（二）天津市生态承载力与社会经济指标的灰色关联度分析1.数据来源。
本实例所有数据来源于《天津市统计年鉴》（2003-2009），具体数据见表2。
2.数据分析。
取分辨系数ξ=0.5，由公式（10）计算得到的关联系数，如表3所示。
由公式（9）计算所得的灰色关联度见表4。
由表4可知，天津市2003-2009年生态承载力趋势与相关社会经济关联度比较依次为：建筑面积（X4）>万元生产总值能耗（X6）>货物运输量（X3）>粮食产量（X1）>人口自然增长率（X8）>最终消费支出（X7）>接待入境旅游人数（X6）>工业生产总值（X2）。
其中，排在第一位的是建筑面积，与承载力的关联度为0.8271；其次是万元生产总值能耗，关联度为0.8230；排在第三位的是货物运输，关联度为0.7615。