国内外资源环境承载力模型和评价方法综述——基于内容分析法
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2 资源环境承载力计算和评价模型
在利用资源环境承载力计算和评价方法进行评价时， 需要借助数学、系统科学、统计学、经济计量、人口学、 生态学、环境学等相关理论和方法，构建资源环境承载力 模型。并通过实地调研、文献分析、统计年鉴、实验等途 径，获取目标研究对象的具体数据，计算、评价和预测其 资源环境承载力的大小和变化趋势。
“生态足迹法”是国内外学者在研究和评价各地区资 源环境承载力时最常用的评价方法之一（参见图1）。“生 态足迹”这一概念最早由英属哥伦比亚学院William Rees 教授及其学生提出，并在此基础上逐步改进和发展[6]。生 态足迹通常被定义为特定人口数量提供持续的支持所需要 的具有生产力的地域空间总量。与承载力概念不同的是， 生态足迹方法在计算过程中将给定区域内的所有生物物理
EHM生态水动力模型
DEMs数值分析模型
logistic 增长模型
SD模型
多目标决策模型
LEDESS模型
PGESH模型
群平衡模型
对数关系模型
FALLOW模型
AERMOD模型 RCC模型
BatteseandCoelli模型 PSR指标模型
非中性技术进步超越随机前沿模型 VAR模型
城市环境承载力计量模型
多目标模糊模式识别模型 相似评价模型 自适应模型 MEFA模型
状态空间模型 SK模型
SWAGMAN系列模型 WEAP模型
动力学模型 离散灰色增量模型
注：本表基于对978篇国内外文献分析整理而成
分析，如图2所示。
3.2 从单一到综合
随着国内外学者对资源环境承载力研究的深入，在 使用各种承载力评价方法及构建评价模型时，从开始的土 地、人口、水资源等单一变量或少数变量及要素的分析， 逐步过渡到多变量及多要素的综合分析，以及各变量和要 素之间的内在动力关系和相互作用机制研究。
66 Natural Resource Economics of China 2013.08
张彦国英内：外生资态源环境保承护载与力矿模产型资和源评开价发方协法调综发述展
N 资源 环境承载力与生态文明建设专辑 Special edition
表2 资源环境承载力主要计算和评价模型
IWRM 模型
资源环境承载力主要计算和评价模型名称 ARVE-DGVM模型
城市空间增长边界模型(简称UGB)
几何相对资源承载力模型
灰色系统动态模型 多元回归模型
灰色预测模型 距离协调度评价模型
基于粒子群优化投影寻踪模型 高维降维技术投影寻踪分类模型(PPC)
模糊物元模型 非线性回归预测模型 负载指数与承载力模型
耦合模型
脉冲耦合神经网络模型（PCNN） 投资优化决策理论模型 控制目标反推模型(COIM) 马尔可夫模型
25
20
15
10
5
0
1988 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
生态足迹文献
文献样本总数
图1 1998-2012年SCI/SSCI使用生态足迹方法进行资源环境承 载力评价的文献数量
方面影响全部考虑进去，而不是先判断影响发生的地点[7]。 在生态足迹账户核算中, 生物生产面积主要考虑化石燃料 土地、耕地、林地、草场、建筑用地和水域6种类型[8]。自 1992年“生态足迹”提出至今，很多学者对此进行了改进 和创新，例如：Bicknell等学者在Wackernagel最初提出的 综合计算法的基础上增加了投入产出的分析[7]，中国学者则 基于1981年至2001年中国社会的消费数据，在生态足迹的 基础上，引入了“用”的概念，形成了“用”生态足迹方 法(exergy ecological footprint)，来反映生态系统的超载现 象[9]。
本研究采用文献研究的方式，运用内容分析法，对 1991到2012年间的相关文献进行研究。通过搜索清华同 方CNKI全文数据库以及Web of Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED)和Social Sciences Citation Index (SSCI)数据库，共检索得到有关资源环境承载力相关 论文1527篇（其中C N K I文献1325篇，S C I、S S C I文献202 篇），经筛选后，确定选取其中的978篇论文作为本次研究 的对象（其中CNKI 857篇，SC/SSCI 121篇）。
3.3 从静态到动态
综合分析近二十年SCI/SSCI相关文献，不难发现，对 于某一国家或地区的资源环境承载力的评价，从早期的基 于切面数据（静态）逐步发展成为基于时间序列[24]、系统动 力学[21]等动态分析预测模型和方法，增强了分析的动态性和 系统性。
4 结论及展望
进 入 21世 纪，世界 各国 学 者对 于资源 环 境 承 载 力的 研 究呈快速增长的趋势，各国也加大了对资源环境承载力的关 注和投入力度。目前，资源环境承载力在评价方法方面，特别 是国内的学者，主要还是以生态足迹法为主，根据B i c k n e l l, Ball, Cullen, & Bigsby[7]和Chen, B., & Chen, G[9]等诸
3 评价方法和模型的特点及其发展趋势
3.1 从定性到定性与定量相结合
国内外学者们在二十多年对资源环境承载力研究的过 程中，已由最初的综合阐述承载力、生态环境、可持续发 展、自然资源等概念和相互联系的定性分析基础上，逐步 发展成定性与定量相结合的模式，依托生态学、资源环境 经济学、社会学等成熟的理论基础，在航空遥感等先进的 仪器设备和地理信息系统、数据分析等应用软件系统的支 撑下，借助评价方法和模型，计算所研究地区的各项承载 力指标，并综合分析发展趋势。其中，1990-2000年间的22 篇S C I/S S C I论文中,有12篇是定性分析及文献分析方法， 2001-2012年期间的99篇S C I/S S C I论文中,仅有2篇是定性
分析国内外文献可以看出，资源环境承载力计算和评 价模型与计算和评价方法一样具有多样性的特点，既有像 物流（l o g i s t i c）增长模型[16]、神经网络模型[17]、灰色系统 模型[18]、多元回归模型[19]、耦合模型[20]、动力学模型[21]等传 统模型；又有ARVE-DGVM（present state-of-the-art dynamic global vegetation model）模型[22]、几何相对资 源承载力模型[23]等基于资源承载力自身构建的改进或创新模 型；此外，还有像脉冲耦合神经网络模型（PCNN）等基于 两种或两种以上模型构建的综合评价模型等，如表2所示。
中图分类号：F062.1；F062.2 文献标识码：C 文章编号：1672-6995(2013)08-0065-04
“承载力”这一概念，最早可以追溯到1880-1885年[1]。 承载力概念的引入为可持续发展的规划提供了一个集物 理、社会经济、环境系统等于一体的综合框架[2]。国内学 者20世纪90年代开始关注资源承载力[3]和环境承载力[4]的相 关研究。21世纪初期，国内的研究视角才逐步转移到对于 资源环境承载力的综合研究[5]。此后十多年，受到了大量的 关注，社会各界学者开始对人口、生态、土地、水资源、 旅游等各类要素进行资源环境承载力的计算分析和评价。 在国内外资源环境承载力计算、分析和评价过程中，绝大 多数文献都构建或使用了一种或多种资源环境承载力模型 和评价方法。综合分析国内外资源环境承载力文献所构建 和使用的模型和评价方法，并探寻国内外的研究特点和趋 势，对资源环境承载力研究具有一定的借鉴和参考作用。
此外，随着国内外学者对资源环境承载力评价研究的 逐步深入，近年来，“时间序列法[12]”、“系统动力学方 法[13]”、“模糊综合评价方法[14]”等多种方法被学者们引入 到资源环境承载力评价过程中，并根据研究对象的不同特 点，对研究方法进行了有效改进和综合运用[15]，为资源环 境承载力评价的针对性、动态性和准确性等提供了可靠支 撑。
收稿日期：2013-07-05 ▲ 作者简介：李华姣（1986－），女，山东省烟台市人，中国地质大学（北京）管理科学与工程专业博士研究生，研究方向：信息服务、系统分 析、项目管理等。
65 2013.08 Natural Resource Economics of China
S 资源环境承载力与生态文明建设 专辑 pecial edition
表1 资源环境承载力主要计算和评价方法
资源环境承载力主要计算和评价方法名称
生态足迹法 能值分析法
模糊综合 评价法
时间序列法
生态要素 阈值法
AHP层次 分析法
系统动力学 方法
聚类分析法
DEMATEL方法 FLP方法
SWOT方法
TOPSIS法
灰色预测法
灰色妥协 规划法
模糊综合 评价法
差分进化算法
均方差决策法
逆向因子 修正法
频数统计法 潜力递减法
情景分析法 人均指标法
熵值法
因子分析法
相关分析法
主成分分析法
多指标综合 预测法
可变单产法
蒙特卡罗 采样法
威孚-托马斯 逼近法
信息熵法
遗传算法
相对资源 测度法
突变级数法
限制因子 修正法
协整分析
Granger因果 关系检验法
数据包络 分析法
向量模法
综合集成 赋权法
注：本表基于对978篇国内外SCI/SSCI及CNKI文献分析整理而成
张彦英：生态环境保护与矿产资源开发协调发展
N 资源 环境承载力与生态文明建设专辑 Special edition
国内外资源环境承载力模型和评价方法综述
——基于内容分析法
■ 李华姣/安海忠 (1.中国地质大学（北京）人文经管学院，北京 100083；2.国土资源部资源环境承载力评价重点实验室，北京 100083）
源自文库
1 资源环境承载力评价方法
综合分析国内外承载力文献，资源环境承载力的主要 研究范式以实证研究为主，其中大部分文献是基于调查问 卷、实地调研、文献综述、数据统计、实验、G I S、模拟 仿真等研究方法，以某一国家或某一区域为研究对象，结 合具体的评价方法，对其资源环境承载力进行单因素或多 因素的综合评价。承载力的评价方法多种多样，例如：生 态足迹法（ecological footprint）、能值分析法（emergy a n a l y s i s）、A H P层次分析法、聚类分析法、D E M A T E L 方法、信息熵法、基于动态的反应法（d y n a m i c-b a s e d a p p r o a c h）、灰色妥协规划法、模糊综合评价法、时间序 列(Time Series)等，以及在以上方法基础上进行改进和综合 使用，如表1所示。
“ 能 值 分析 法”也 是目前国内外 较 为 普 遍 运 用的 承 载 力评价方法。20世纪80年代初，美国著名生态学家奥德姆创 立了能值理论，用来定量分析资源环境与经济活动的真实价
值以及两者之间的关系。能值是“某种流动或储存的能量所 包含的另一种类别能量的数量”，“产品或劳务形成过程中， 直接或间接投入应用的一种有效能总量，就是其所具有的能 值”[10]。1997年，布朗等学者将能力理论运用于资源环境承载 力分析中，与传统的经济评价方法不同的是，基于能值进行承 载力的计算和评价能够揭示过程和结果的热能效率，以及过 程和周围环境的内在交互作用[11]。通过对文献的分析，能值分 析目前主要集中于基于这一方法对某一地区或城市的资源环 境承载力及可持续发展的评价。
摘 要：采用内容分析法,对国内外1991到2012年间资源环境承载力相关文献进行研究。通过搜索C N K I以及 SCI和SSCI数据库，共检索并筛选得到资源环境承载力相关论文978篇（其中CNKI文献857篇，SCI、SSCI文献121 篇）作为本次研究的对象。综合分析国内外承载力文献所构建和使用的模型和评价方法，其研究特点和发展 趋势：从定性到定性与定量相结合；从单一到综合；从静态到动态。目前，资源环境承载力评价方法主要是 以生态足迹法为主，今后，结合实际研究对象的特点，要充分运用数学、系统理论、动力学、计算机科学、 计量经济学、环境学等理论，逐步建立完善的、动态的、准确的资源环境承载力评价方法和模型。 关键词：资源环境承载力；承载力模型；评价方法；内容分析法；国内外
在利用资源环境承载力计算和评价方法进行评价时， 需要借助数学、系统科学、统计学、经济计量、人口学、 生态学、环境学等相关理论和方法，构建资源环境承载力 模型。并通过实地调研、文献分析、统计年鉴、实验等途 径，获取目标研究对象的具体数据，计算、评价和预测其 资源环境承载力的大小和变化趋势。
“生态足迹法”是国内外学者在研究和评价各地区资 源环境承载力时最常用的评价方法之一（参见图1）。“生 态足迹”这一概念最早由英属哥伦比亚学院William Rees 教授及其学生提出，并在此基础上逐步改进和发展[6]。生 态足迹通常被定义为特定人口数量提供持续的支持所需要 的具有生产力的地域空间总量。与承载力概念不同的是， 生态足迹方法在计算过程中将给定区域内的所有生物物理
EHM生态水动力模型
DEMs数值分析模型
logistic 增长模型
SD模型
多目标决策模型
LEDESS模型
PGESH模型
群平衡模型
对数关系模型
FALLOW模型
AERMOD模型 RCC模型
BatteseandCoelli模型 PSR指标模型
非中性技术进步超越随机前沿模型 VAR模型
城市环境承载力计量模型
多目标模糊模式识别模型 相似评价模型 自适应模型 MEFA模型
状态空间模型 SK模型
SWAGMAN系列模型 WEAP模型
动力学模型 离散灰色增量模型
注：本表基于对978篇国内外文献分析整理而成
分析，如图2所示。
3.2 从单一到综合
随着国内外学者对资源环境承载力研究的深入，在 使用各种承载力评价方法及构建评价模型时，从开始的土 地、人口、水资源等单一变量或少数变量及要素的分析， 逐步过渡到多变量及多要素的综合分析，以及各变量和要 素之间的内在动力关系和相互作用机制研究。
66 Natural Resource Economics of China 2013.08
张彦国英内：外生资态源环境保承护载与力矿模产型资和源评开价发方协法调综发述展
N 资源 环境承载力与生态文明建设专辑 Special edition
表2 资源环境承载力主要计算和评价模型
IWRM 模型
资源环境承载力主要计算和评价模型名称 ARVE-DGVM模型
城市空间增长边界模型(简称UGB)
几何相对资源承载力模型
灰色系统动态模型 多元回归模型
灰色预测模型 距离协调度评价模型
基于粒子群优化投影寻踪模型 高维降维技术投影寻踪分类模型(PPC)
模糊物元模型 非线性回归预测模型 负载指数与承载力模型
耦合模型
脉冲耦合神经网络模型（PCNN） 投资优化决策理论模型 控制目标反推模型(COIM) 马尔可夫模型
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5
0
1988 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
生态足迹文献
文献样本总数
图1 1998-2012年SCI/SSCI使用生态足迹方法进行资源环境承 载力评价的文献数量
方面影响全部考虑进去，而不是先判断影响发生的地点[7]。 在生态足迹账户核算中, 生物生产面积主要考虑化石燃料 土地、耕地、林地、草场、建筑用地和水域6种类型[8]。自 1992年“生态足迹”提出至今，很多学者对此进行了改进 和创新，例如：Bicknell等学者在Wackernagel最初提出的 综合计算法的基础上增加了投入产出的分析[7]，中国学者则 基于1981年至2001年中国社会的消费数据，在生态足迹的 基础上，引入了“用”的概念，形成了“用”生态足迹方 法(exergy ecological footprint)，来反映生态系统的超载现 象[9]。
本研究采用文献研究的方式，运用内容分析法，对 1991到2012年间的相关文献进行研究。通过搜索清华同 方CNKI全文数据库以及Web of Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED)和Social Sciences Citation Index (SSCI)数据库，共检索得到有关资源环境承载力相关 论文1527篇（其中C N K I文献1325篇，S C I、S S C I文献202 篇），经筛选后，确定选取其中的978篇论文作为本次研究 的对象（其中CNKI 857篇，SC/SSCI 121篇）。
3.3 从静态到动态
综合分析近二十年SCI/SSCI相关文献，不难发现，对 于某一国家或地区的资源环境承载力的评价，从早期的基 于切面数据（静态）逐步发展成为基于时间序列[24]、系统动 力学[21]等动态分析预测模型和方法，增强了分析的动态性和 系统性。
4 结论及展望
进 入 21世 纪，世界 各国 学 者对 于资源 环 境 承 载 力的 研 究呈快速增长的趋势，各国也加大了对资源环境承载力的关 注和投入力度。目前，资源环境承载力在评价方法方面，特别 是国内的学者，主要还是以生态足迹法为主，根据B i c k n e l l, Ball, Cullen, & Bigsby[7]和Chen, B., & Chen, G[9]等诸
3 评价方法和模型的特点及其发展趋势
3.1 从定性到定性与定量相结合
国内外学者们在二十多年对资源环境承载力研究的过 程中，已由最初的综合阐述承载力、生态环境、可持续发 展、自然资源等概念和相互联系的定性分析基础上，逐步 发展成定性与定量相结合的模式，依托生态学、资源环境 经济学、社会学等成熟的理论基础，在航空遥感等先进的 仪器设备和地理信息系统、数据分析等应用软件系统的支 撑下，借助评价方法和模型，计算所研究地区的各项承载 力指标，并综合分析发展趋势。其中，1990-2000年间的22 篇S C I/S S C I论文中,有12篇是定性分析及文献分析方法， 2001-2012年期间的99篇S C I/S S C I论文中,仅有2篇是定性
分析国内外文献可以看出，资源环境承载力计算和评 价模型与计算和评价方法一样具有多样性的特点，既有像 物流（l o g i s t i c）增长模型[16]、神经网络模型[17]、灰色系统 模型[18]、多元回归模型[19]、耦合模型[20]、动力学模型[21]等传 统模型；又有ARVE-DGVM（present state-of-the-art dynamic global vegetation model）模型[22]、几何相对资 源承载力模型[23]等基于资源承载力自身构建的改进或创新模 型；此外，还有像脉冲耦合神经网络模型（PCNN）等基于 两种或两种以上模型构建的综合评价模型等，如表2所示。
中图分类号：F062.1；F062.2 文献标识码：C 文章编号：1672-6995(2013)08-0065-04
“承载力”这一概念，最早可以追溯到1880-1885年[1]。 承载力概念的引入为可持续发展的规划提供了一个集物 理、社会经济、环境系统等于一体的综合框架[2]。国内学 者20世纪90年代开始关注资源承载力[3]和环境承载力[4]的相 关研究。21世纪初期，国内的研究视角才逐步转移到对于 资源环境承载力的综合研究[5]。此后十多年，受到了大量的 关注，社会各界学者开始对人口、生态、土地、水资源、 旅游等各类要素进行资源环境承载力的计算分析和评价。 在国内外资源环境承载力计算、分析和评价过程中，绝大 多数文献都构建或使用了一种或多种资源环境承载力模型 和评价方法。综合分析国内外资源环境承载力文献所构建 和使用的模型和评价方法，并探寻国内外的研究特点和趋 势，对资源环境承载力研究具有一定的借鉴和参考作用。
此外，随着国内外学者对资源环境承载力评价研究的 逐步深入，近年来，“时间序列法[12]”、“系统动力学方 法[13]”、“模糊综合评价方法[14]”等多种方法被学者们引入 到资源环境承载力评价过程中，并根据研究对象的不同特 点，对研究方法进行了有效改进和综合运用[15]，为资源环 境承载力评价的针对性、动态性和准确性等提供了可靠支 撑。
收稿日期：2013-07-05 ▲ 作者简介：李华姣（1986－），女，山东省烟台市人，中国地质大学（北京）管理科学与工程专业博士研究生，研究方向：信息服务、系统分 析、项目管理等。
65 2013.08 Natural Resource Economics of China
S 资源环境承载力与生态文明建设 专辑 pecial edition
表1 资源环境承载力主要计算和评价方法
资源环境承载力主要计算和评价方法名称
生态足迹法 能值分析法
模糊综合 评价法
时间序列法
生态要素 阈值法
AHP层次 分析法
系统动力学 方法
聚类分析法
DEMATEL方法 FLP方法
SWOT方法
TOPSIS法
灰色预测法
灰色妥协 规划法
模糊综合 评价法
差分进化算法
均方差决策法
逆向因子 修正法
频数统计法 潜力递减法
情景分析法 人均指标法
熵值法
因子分析法
相关分析法
主成分分析法
多指标综合 预测法
可变单产法
蒙特卡罗 采样法
威孚-托马斯 逼近法
信息熵法
遗传算法
相对资源 测度法
突变级数法
限制因子 修正法
协整分析
Granger因果 关系检验法
数据包络 分析法
向量模法
综合集成 赋权法
注：本表基于对978篇国内外SCI/SSCI及CNKI文献分析整理而成
张彦英：生态环境保护与矿产资源开发协调发展
N 资源 环境承载力与生态文明建设专辑 Special edition
国内外资源环境承载力模型和评价方法综述
——基于内容分析法
■ 李华姣/安海忠 (1.中国地质大学（北京）人文经管学院，北京 100083；2.国土资源部资源环境承载力评价重点实验室，北京 100083）
源自文库
1 资源环境承载力评价方法
综合分析国内外承载力文献，资源环境承载力的主要 研究范式以实证研究为主，其中大部分文献是基于调查问 卷、实地调研、文献综述、数据统计、实验、G I S、模拟 仿真等研究方法，以某一国家或某一区域为研究对象，结 合具体的评价方法，对其资源环境承载力进行单因素或多 因素的综合评价。承载力的评价方法多种多样，例如：生 态足迹法（ecological footprint）、能值分析法（emergy a n a l y s i s）、A H P层次分析法、聚类分析法、D E M A T E L 方法、信息熵法、基于动态的反应法（d y n a m i c-b a s e d a p p r o a c h）、灰色妥协规划法、模糊综合评价法、时间序 列(Time Series)等，以及在以上方法基础上进行改进和综合 使用，如表1所示。
“ 能 值 分析 法”也 是目前国内外 较 为 普 遍 运 用的 承 载 力评价方法。20世纪80年代初，美国著名生态学家奥德姆创 立了能值理论，用来定量分析资源环境与经济活动的真实价
值以及两者之间的关系。能值是“某种流动或储存的能量所 包含的另一种类别能量的数量”，“产品或劳务形成过程中， 直接或间接投入应用的一种有效能总量，就是其所具有的能 值”[10]。1997年，布朗等学者将能力理论运用于资源环境承载 力分析中，与传统的经济评价方法不同的是，基于能值进行承 载力的计算和评价能够揭示过程和结果的热能效率，以及过 程和周围环境的内在交互作用[11]。通过对文献的分析，能值分 析目前主要集中于基于这一方法对某一地区或城市的资源环 境承载力及可持续发展的评价。
摘 要：采用内容分析法,对国内外1991到2012年间资源环境承载力相关文献进行研究。通过搜索C N K I以及 SCI和SSCI数据库，共检索并筛选得到资源环境承载力相关论文978篇（其中CNKI文献857篇，SCI、SSCI文献121 篇）作为本次研究的对象。综合分析国内外承载力文献所构建和使用的模型和评价方法，其研究特点和发展 趋势：从定性到定性与定量相结合；从单一到综合；从静态到动态。目前，资源环境承载力评价方法主要是 以生态足迹法为主，今后，结合实际研究对象的特点，要充分运用数学、系统理论、动力学、计算机科学、 计量经济学、环境学等理论，逐步建立完善的、动态的、准确的资源环境承载力评价方法和模型。 关键词：资源环境承载力；承载力模型；评价方法；内容分析法；国内外