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這是一部系統介紹彈性城市目標導向下城市新陳代謝的著作。城市經濟社會環境系統是個復雜的開放性耗散系統，新陳代謝即是這個耗散系統維持其生存的基本過程之一。
本書在對彈性城市目標導向下的相關理論進行探索的基礎上，厘清基於彈性城市導向下，城市新陳代謝的概念、內涵，試圖構建城市新陳代謝的測度、變化規律及影響機制。本書系統全面，集科學性、知識性及實用性於一體，可作為高等院校環境、地理、生態、城市規划、城市管理等專業的參考書，還可為城市規划者、城市管理者、城市系統研究者及對城市問題感興趣的讀者提供參考。
宋濤，於2014年在中國科學院地理科學與資源研究所獲得博士學位，哈佛大學與中國科學院地理科學與資源研究所聯合培養博士。現供職於中國科學院地理科學與資源研究所。主要研究方向為區域可持續發展、地緣政治等，已發表SCI論文10余篇、國內核心期刊論文30余篇。
第1章 緒論1
1.1城市新陳代謝的背景1
1.1.1開放性耗散系統的人類經濟社會環境系統1
1.1.2全球氣候變化下我國區域發展的新陳代謝失衡2
1.1.3城市新陳代謝與可持續發展3
1.1.4彈性城市轉型下的城市新陳代謝發展3
1.1.5新陳代謝視角下的城市模式優化4
1.2城市新陳代謝的研究意義4
1.2.1把握和深化對我國城市可持續發展特征及其區域差異的認識4
1.2.2推進我國城市新陳代謝的學術研究5
1.2.3探索我國城市彈性的調控政策和可持續的新陳代謝發展模式5
1.3本書研究內容6
1.4研究方法與技術路線8
1.4.1研究方法8
1.4.2研究區域的界定9
1.4.3數據資料的獲取9
1.4.4技術路線10
1.5創新性11
第2章 城市新陳代謝的理論基礎與研究進展12
2.1城市新陳代謝的理論根基12
2.1.1熱力學理論12
2.1.2系統動力學理論14
2.1.3產業生態學理論15
2.1.4可持續發展理論16
2.2彈性城市的研究進展18
2.2.1經濟彈性18
2.2.2生態彈性18
2.2.3社會彈性19
2.2.4工程彈性20
2.2.5彈性管治21
2.3城市新陳代謝的概念內涵22
2.4城市新陳代謝研究視角24
2.4.1城市新陳代謝宏觀系統模擬24
2.4.2城市土地要素的新陳代謝響應27
2.4.3微觀尺度的新陳代謝測度28
2.5城市新陳代謝測度方法29
2.5.1物質流分析法30
2.5.2 能量流分析法32
2.5.3凈初級生產量的人類占用35
2.5.4社會代謝多尺度綜合評估35
2.6城市新陳代謝指標體系37
2.7城市新陳代謝的應用前景40
2.7.1新陳代謝預警41
2.7.2可持續發展政策制定41
2.7.3綠色社區規划設計42
2.8總體評述42
第3章 彈性城市目標下的城市新陳代謝體系構建45
3.1彈性目標下城市新陳代謝的概念及基本內涵45
3.1.1彈性目標及其內涵45
3.1.2彈性目標下的城市新陳代謝概念47
3.1.3城市新陳代謝的系統組成51
3.2城市新陳代謝的模型建構55
3.2.1現有的城市新陳代謝相關模型評價與借鑒55
3.2.2城市新陳代謝的單項指標測度58
3.2.3城市新陳代謝效率的綜合模型構建61
3.2.4基於SBM（Slacks—BasedModel）的城市新陳代謝效率模型63
3.3彈性目標下城市新陳代謝變化規律67
3.3.1城市新陳代謝能值存量的變化規律67
3.3.2城市新陳代謝系統效率的變化規律（U型曲線）69
3.3.3現實狀態下城市新陳代謝彈性的測度70
3.4城市新陳代謝的影響因素及影響機理72
3.4.1社會經濟發展72
3.4.2城市產業結構73
3.4.3資源環境條件74
3.4.4城市化水平76
3.4.5能源系統結構76
3.4.6土地利用結構及強度78
3.4.7科學技術水平79
3.4.8代謝相關政策80
3.4.9城市代謝影響因素及機理的綜合分析81
第4章 中國城市新陳代謝的測度83
4.1我國典型城市的選取84
4.2典型城市新陳代謝系統構成86
4.2.1可再生資源能值86
4.2.2不可再生資源能值88
4.2.3進出口能值88
4.2.4廢棄物能值90
4.3典型城市新陳代謝效率指標測度90
4.3.1城市代謝系統能值存量指標91
4.3.2城市代謝系統外向度94
4.3.3城市代謝系統通量指標97
4.3.4城市代謝系統能值壓力指標102
4.4基於能值的城市新陳代謝綜合測度105
4.4.1城市新陳代謝系統財富（WI）及生態效率（EEI）指數測度105
4.4.2城市新陳代謝協調度（UC）及規模效益（CP）測度108
4.4.3城市代謝系統的代謝效率指數（UM）測度結果109
4.5基於SBM法的城市新陳代謝模型111
4.5.1基於SBM的城市新陳代謝效率（UM1）測度111
4.5.2城市新陳代謝系統投入與產出改進方向113
4.6本章 小結115
第5章 中國典型城市新陳代謝的類型分異與機制分析118
5.1模型與數據118
5.2我國典型城市新陳代謝的類型划分119
5.2.1城市新陳代謝綜合指數測度119
5.2.2城市新陳代謝類型的划分120
5.2.3城市新陳代謝類型的空間特征121
5.2.4城市代謝類型的新陳代謝特征123
5.3我國典型城市新陳代謝的影響因素與形成機制126
5.3.1指標體系及模型構建126
5.3.2影響因素作用強度和機制126
5.4不同新陳代謝演變類型的典型案例分析129
5.4.1城市新陳代謝特征差異130
5.4.2城市新陳代謝機制因素差異133
5.5本章 小結140
第6章 案例城市新陳代謝效率及機制研究142
6.1案例城市北京本底條件分析142
6.1.1北京自然本底條件143
6.1.2北京社會經濟發展145
6.1.3北京的物質流概況148
6.2北京城市新陳代謝的測度152
6.2.1北京城市新陳代謝能值系統組成測度153
6.2.2北京城市新陳代謝能值系統指標測度155
6.2.3基於SBM的北京城市新陳代謝效率測度159
6.3北京城市新陳代謝的形成機制161
6.3.1北京城市新陳代謝因素分析161
6.3.2北京城市新陳代謝機制解析165
6.4彈性政策導向下北京城市新陳代謝的路徑預測167
6.4.1基於系統動力學的北京城市新陳代謝路徑測度168
6.4.2北京城市新陳代謝的彈性路徑預測結果174
6.4.3基於預測結果的北京城市新陳代謝系統效率測度177
6.5本章 小結183
……
第7章 彈性城市目標下中國城市新陳代謝的優化路徑與政策186
第8章 結論與展望204
附錄A能值指標的計算公式212
附錄B基於能值的城市新陳代謝系統構成216
附錄C城市新陳代謝效率的綜合模型測度構成218
附錄D基於SBM的城市新陳代謝效率的測度220
附錄E系統動力學Vensim的變量及公式222
附錄F基於系統動力學的城市新陳代謝系統的變量及公式225
附錄G城市新陳代謝Vensim的模型建立、運行和分析229
參考文獻230
