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。主要研究结论为：

（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，2001—2010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。