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| 內容簡介： |
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这是一部系统介绍弹性城市目标导向下城市新陈代谢的著作。城市经济社会环境系统是个复杂的开放性耗散系统，新陈代谢即是这个耗散系统维持其生存的基本过程之一。本书在对弹性城市目标导向下的相关理论进行探索的基础上，厘清基于弹性城市导向下，城市新陈代谢的概念、内涵，试图构建城市新陈代谢的测度、变化规律及影响机制。本书系统全面，集科学性、知识性及实用性于一体，可作为高等院校环境、地理、生态、城市规划、城市管理等专业的参考书，还可为城市规划者、城市管理者、城市系统研究者及对城市问题感兴趣的读者提供参考。
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| 關於作者： |
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宋涛，于2014年在中国科学院地理科学与资源研究所获得博士学位，哈佛大学与中国科学院地理科学与资源研究所联合培养博士。现供职于中国科学院地理科学与资源研究所。主要研究方向为区域可持续发展、地缘政治等，已发表SCI论文10余篇、国内核心期刊论文30余篇。
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| 目錄：
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第1章 绪论1
1.1 城市新陈代谢的背景1
1.1.1 开放性耗散系统的人类经济社会环境系统1
1.1.2 全球气候变化下我国区域发展的新陈代谢失衡2
1.1.3 城市新陈代谢与可持续发展3
1.1.4 弹性城市转型下的城市新陈代谢发展3
1.1.5 新陈代谢视角下的城市模式优化4
1.2 城市新陈代谢的研究意义4
1.2.1 把握和深化对我国城市可持续发展特征及其
区域差异的认识4
1.2.2 推进我国城市新陈代谢的学术研究5
1.2.3 探索我国城市弹性的调控政策和可持续的
新陈代谢发展模式5
1.3 本书研究内容6
1.4 研究方法与技术路线8
1.4.1 研究方法8
1.4.2 研究区域的界定9
1.4.3 数据资料的获取9
1.4.4 技术路线10
1.5 创新性11
第2章 城市新陈代谢的理论基础与研究进展12
2.1 城市新陈代谢的理论根基12
2.1.1 热力学理论12
2.1.2 系统动力学理论14
2.1.3 产业生态学理论15
2.1.4 可持续发展理论16
2.2 弹性城市的研究进展18
2.2.1 经济弹性18
2.2.2 生态弹性18
2.2.3 社会弹性19
2.2.4 工程弹性20
2.2.5 弹性管治21
2.3 城市新陈代谢的概念内涵22
2.4 城市新陈代谢研究视角24
2.4.1 城市新陈代谢宏观系统模拟24
2.4.2 城市土地要素的新陈代谢响应27
2.4.3 微观尺度的新陈代谢测度28
2.5 城市新陈代谢测度方法29
2.5.1 物质流分析法30
2.5.2 能量流分析法32
2.5.3 净初级生产量的人类占用35
2.5.4 社会代谢多尺度综合评估35
2.6 城市新陈代谢指标体系37
2.7 城市新陈代谢的应用前景40
2.7.1 新陈代谢预警41
2.7.2 可持续发展政策制定41
2.7.3 绿色社区规划设计42
2.8 总体评述42
第3章 弹性城市目标下的城市新陈代谢体系构建45
3.1 弹性目标下城市新陈代谢的概念及基本内涵45
3.1.1 弹性目标及其内涵45
3.1.2 弹性目标下的城市新陈代谢概念47
3.1.3 城市新陈代谢的系统组成51
3.2 城市新陈代谢的模型建构55
3.2.1 现有的城市新陈代谢相关模型评价与借鉴55
3.2.2 城市新陈代谢的单项指标测度58
3.2.3 城市新陈代谢效率的综合模型构建61
3.2.4 基于SBM（Slacks-Based Model）的城市
新陈代谢效率模型63
3.3 弹性目标下城市新陈代谢变化规律67
3.3.1 城市新陈代谢能值存量的变化规律67
3.3.2 城市新陈代谢系统效率的变化规律（U型曲线）69
3.3.3 现实状态下城市新陈代谢弹性的测度70
3.4 城市新陈代谢的影响因素及影响机理72
3.4.1 社会经济发展72
3.4.2 城市产业结构73
3.4.3 资源环境条件74
3.4.4 城市化水平76
3.4.5 能源系统结构76
3.4.6 土地利用结构及强度78
3.4.7 科学技术水平79
3.4.8 代谢相关政策80
3.4.9 城市代谢影响因素及机理的综合分析81
第4章 中国城市新陈代谢的测度83
4.1 我国典型城市的选取84
4.2 典型城市新陈代谢系统构成86
4.2.1 可再生资源能值86
4.2.2 不可再生资源能值88
4.2.3 进出口能值88
4.2.4 废弃物能值90
4.3 典型城市新陈代谢效率指标测度90
4.3.1 城市代谢系统能值存量指标91
4.3.2 城市代谢系统外向度94
4.3.3 城市代谢系统通量指标97
4.3.4 城市代谢系统能值压力指标102
4.4 基于能值的城市新陈代谢综合测度105
4.4.1 城市新陈代谢系统财富（WI）及生态效率（EEI）
指数测度105
4.4.2 城市新陈代谢协调度（UC）及规模效益（CP）测度108
4.4.3 城市代谢系统的代谢效率指数（UM）测度结果109
4.5 基于SBM法的城市新陈代谢模型111
4.5.1 基于SBM的城市新陈代谢效率（UM1）测度111
4.5.2 城市新陈代谢系统投入与产出改进方向113
4.6 本章小结115
第5章 中国典型城市新陈代谢的类型分异与机制分析118
5.1 模型与数据118
5.2 我国典型城市新陈代谢的类型划分119
5.2.1 城市新陈代谢综合指数测度119
5.2.2 城市新陈代谢类型的划分120
5.2.3 城市新陈代谢类型的空间特征121
5.2.4 城市代谢类型的新陈代谢特征123
5.3 我国典型城市新陈代谢的影响因素与形成机制126
5.3.1 指标体系及模型构建126
5.3.2 影响因素作用强度和机制126
5.4 不同新陈代谢演变类型的典型案例分析129
5.4.1 城市新陈代谢特征差异130
5.4.2 城市新陈代谢机制因素差异133
5.5 本章小结140
第6章 案例城市新陈代谢效率及机制研究142
6.1 案例城市北京本底条件分析142
6.1.1 北京自然本底条件143
6.1.2 北京社会经济发展145
6.1.3 北京的物质流概况148
6.2 北京城市新陈代谢的测度152
6.2.1 北京城市新陈代谢能值系统组成测度153
6.2.2 北京城市新陈代谢能值系统指标测度155
6.2.3 基于SBM的北京城市新陈代谢效率测度159
6.3 北京城市新陈代谢的形成机制161
6.3.1 北京城市新陈代谢因素分析161
6.3.2 北京城市新陈代谢机制解析165
6.4 弹性政策导向下北京城市新陈代谢的路径预测167
6.4.1 基于系统动力学的北京城市新陈代谢路径测度168
6.4.2 北京城市新陈代谢的弹性路径预测结果174
6.4.3 基于预测结果的北京城市新陈代谢系统效率测度177
6.5 本章小结183
第7章 弹性城市目标下中国城市新陈代谢的优化路径与政策186
7.1 弹性城市目标下的城市新陈代谢战略187
7.1.1 绿色资源、能源投入187
7.1.2 产业结构的低碳化187
7.1.3 系统的协同运作187
7.1.4 智慧城市战略188
7.2 弹性目标下差异化类型城市的新陈代谢模式设计188
7.2.1 外向型大都市自给率改善型新陈代谢模式188
7.2.2 循环经济型服务提升新陈代谢模式190
7.2.3 绿色生态保育型新陈代谢模式191
7.2.4 资源型城市产业转型的新陈代谢模式193
7.3 弹性目标下的城市新陈代谢政策建议194
7.3.1 制定科学合理的产业政策，形成弹性产业体系194
7.3.2 建设可再生能源示范城市，推动低碳建筑应用196
7.3.3 构建差异化的新能源空间，营造绿色的生态格局198
7.3.4 推行绿色交通方式，实现交通与土地利用的结合199
7.3.5 鼓励弹性技术，推行智慧城市应用201
7.3.6 弹性城市管治，倡导包容性城市管理202
第8章 结论与展望204
8.1 主要结论205
8.2 不足与展望209
附录A 能值指标的计算公式212
附录B 基于能值的城市新陈代谢系统构成216
附录C 城市新陈代谢效率的综合模型测度构成218
附录D 基于SBM的城市新陈代谢效率的测度220
附录E 系统动力学Vensim的变量及公式222
附录F 基于系统动力学的城市新陈代谢系统的变量及公式225
附录G 城市新陈代谢Vensim的模型建立、运行和分析229
参考文献230
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| 內容試閱：
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前言
城市经济社会环境系统是个复杂的开放性耗散系统，新陈代谢即是这个耗散系统维持其生存的基本过程之一。本书在对弹性城市目标导向下的相关理论进行探索的基础上，厘清基于弹性城市导向下，城市新陈代谢的概念、内涵，试图构建城市新陈代谢的测度、变化规律及影响机制。然后以31个典型的中国城市为案例，采用单一指标与综合指标的方法，利用城市代谢效率指数UM 模型与SBM 模型，系统刻画了2000年和2010 年我国城市新陈代谢的发展特征和演进路径。继而基于城市新陈代谢综合指数的测算结果，划分了我国城市新陈代谢的类型，对其新陈代谢效率差异的影响因素及机制进行了模型检验。本书选取了北京作为重点的案例城市，采用单一指标与SBM相结合的方法，重点研究了微观城市层面的北京城市新陈代谢效率的演进态势、内在机理及未来发展趋势；并利用Vensim仿真模型作为实验平台，系统分析了不同的政策情景下北京城市新陈代谢系统能值未来的演变趋势。最后本书提出了弹性城市目标下不同类型中国城市新陈代谢的一般优化路径与政策，为以后的相关实践提供参考借鉴。主要研究结论如下。
（1）能值分析法把城市新陈代谢系统中不同种类、不可比较的物质、能量及服务转换成同一标准能值来衡量和分析，从而对城市新陈代谢系统的物质流、能量流、货币流和人口流进行综合集成。本书选取能值方法作为方法基石，对城市新陈代谢系统进行刻画和模拟，可以完整地揭示城市新陈代谢的系统构成和等级关系，对城市新陈代谢系统可持续发展与弹性城市目标的实现具有重要的理论与实践意义。
（2）弹性城市目标导向下的城市新陈代谢理论体系包括城市新陈代谢的概念内涵、效率测度、变化规律、影响机制及弹性城市目标下的新陈代谢调控等。基于能值的城市代谢系统包括可再生资源能值、非可再生资源能值、进口能值、废弃物能值和出口物质、能量和劳动能值。对城市代谢效率的测度分为单项指标评估与综合指标集成两种类型。在综合运用上述模型的基础上，城市新陈代谢系统构成会呈现出差异化变化趋势。城市新陈代谢系统的影响因素归结为社会经济发展、城市产业结构、资源环境本底条件、城市能源结构、城市土地结构、科学技术水平和环境保护政策。
（3）本书系统刻画了我国31个案例城市新陈代谢的发展特征。中国城市新陈代谢系统的资源消耗型、沿海外贸型特征明显。内陆城市的非可再生资源能值占城市代谢系统能值总量的比例较高。东部沿海开放城市及北京、上海等世界城市的存量基数较大，效率增长稳定，但对外界资源、能源及服务贸易的外向度亦显著提高。通过SBM模型的进一步研究发现，绝大部分非效率城市代谢系统的非可再生资源投入冗余率、废弃物投入冗余率和出口改善率均较高，表明目前我国多数城市的发展仍然属于粗放型特征，与经济产出相比，资源消耗过多，环境排放量过大。
（4）本书划分了我国城市新陈代谢的类型，并对其空间特征和新陈代谢特征进行了系统论述。其中上海、深圳等城市为高新陈代谢效率城市；北京、天津为较高新陈代谢效率城市；沈阳、武汉等7个城市属于中等新陈代谢效率城市；哈尔滨、长春、沈阳等18个城市为低新陈代谢效率城市。总体而言，城市新陈代谢效率较高的城市集中出现在沿海地区。低新陈代谢效率型城市众多，广泛分布于内陆地区。产业结构、城市化、经济发展和人口集聚要素对于城市新陈代谢效率具有较为显著的正面影响，而土地开发强度和能源消耗水平则与城市新陈代谢效率呈现出负相关的耦合，未来应重点调控以上因素来提高城市新陈代谢效率。
（5）重点案例城市北京的新陈代谢系统能值构成中，进出口能值、不可再生资源能值的数量级远高于可再生资源能值的数量级，系统能值产出效率和可持续性却在显著下降。SBM模型对北京城市新陈代谢效率的测度结果显示，20012010年间，4个年份达到了城市新陈代谢效率有效，其余年份则为城市新陈代谢效率无效。此外，Vensim模型对不同政策下北京城市代谢系统的未来演变的模型结果表明，北京的城市代谢系统属于典型的资源消耗型大都市。从2010年到2030年，北京城市新陈代谢系统的自我维持能力将显著下降，这更加剧了资源、能源和服务的外部进口。
（6）在弹性城市目标导向下制定和发展城市经济社会政策和战略时，必须抓住弹性城市的本质和核心内容，对城市经济、社会活动的新陈代谢进行分析。为此，本书提出了外向型大都市自给率改善型、循环经济型服务提升、绿色低碳型生态保育和资源型城市产业转型四种弹性目标下的新陈代谢模式。此外，本书进一步具体提出了合理调控城市新陈代谢的对策建议，主要包括制定合理的产业政策、鼓励低碳建筑、推行绿色交通方式、节能节水技术应用等。
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