本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境近遠程耦合關(guān)系處理方法。

背景技術(shù)：

城市群作為國家新型城鎮(zhèn)化的主體形態(tài)，在我國生產(chǎn)力布局格局中承擔著戰(zhàn)略支撐點和增長極點的重要作用，但在發(fā)展過程中面臨著日益嚴重的資源與生態(tài)環(huán)境脅迫壓力。為了協(xié)調(diào)好城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾關(guān)系，中國地理學者引入物理學中的耦合概念，將城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間交互脅迫的現(xiàn)象定義為城鎮(zhèn)化—生態(tài)環(huán)境耦合，旨在挖掘城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境兩大系統(tǒng)內(nèi)部的交互脅迫規(guī)律以及演化機制，最終實現(xiàn)系統(tǒng)間優(yōu)勢互補、良性交互及協(xié)調(diào)提升途徑。國際人地耦合研究小組(chans)在研究計劃中強調(diào)，人與自然耦合系統(tǒng)的集成研究可揭示人地關(guān)系新的、復雜格局和過程，而單獨的自然科學或者社會科學的研究不能揭示這種規(guī)律，國內(nèi)相關(guān)學者分別從不同視角分析人與自然耦合關(guān)系，解析耦合氣候系統(tǒng)模式、區(qū)域海氣耦合模式、土壤-植被-水文耦合機制、城市公共安全應(yīng)急響應(yīng)的耦合機制和氣候轉(zhuǎn)冷的社會影響機制等?？梢?，開展城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合關(guān)系的研究，既是面向人文與自然要素綜合研究的重要方向之一，也是未來地球系統(tǒng)科學研究的最前沿領(lǐng)域。

從系統(tǒng)論的角度分析，城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間的耦合關(guān)系，不僅表現(xiàn)為系統(tǒng)內(nèi)部城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境各要素之間的非線性耦合關(guān)系(稱其為近程耦合關(guān)系)，而且表現(xiàn)為系統(tǒng)外部城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境要素之間的非線性耦合關(guān)系(稱其為遠程耦合關(guān)系)，則城市群系統(tǒng)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境內(nèi)外部各要素之間的非線性耦合關(guān)系理論上可稱其為近遠程耦合關(guān)系。從能值代謝的角度揭示這種極為復雜的近遠程耦合關(guān)系，可為進一步探討城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的非線性耦合關(guān)系提供全新的突破點。如何從近遠程要素能值代謝的角度，借助城市能值代謝方法，定量測算城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境近遠程要素的耦合代謝效率與代謝強度？如何進一步定量揭示近遠程要素代謝能值的環(huán)境負荷壓力？目前尚未提出有效的解決方案。

對近程耦合關(guān)系、遠程耦合關(guān)系和近遠程耦合關(guān)系的定義分別為：

近程耦合關(guān)系是指從區(qū)內(nèi)尺度分析城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境各近程要素之間存在的一對一、一對多和多對多的非線性交互脅迫與交互促進關(guān)系，其中的近程要素為城市群所在地域范圍內(nèi)產(chǎn)生的一切促使城市發(fā)展的要素，包括水資源、土地資源、食物、礦產(chǎn)資源、能源等。

遠程耦合關(guān)系則是從區(qū)際尺度分析城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境各遠程要素之間存在的一對一、一對多和多對多的非線性交互脅迫與交互促進關(guān)系；其中的遠程要素為由城市群外部輸入到城市群內(nèi)部的一切要素和從城市群內(nèi)部輸出到外部區(qū)域的一切要素，包括進口水資源量、礦產(chǎn)資源量以及對外貿(mào)易量、出口量等。

近遠程耦合關(guān)系是從尺度耦合的角度分析城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境各遠程要素與遠程要素之間存在的一對一、一對多和多對多的非線性交互脅迫與交互促進關(guān)系，其中尺度耦合是指區(qū)內(nèi)尺度與區(qū)際尺度的空間耦合。真正意義上的城市群地區(qū)是存在著內(nèi)外部物流能量輸入輸出的開放系統(tǒng)，因而存在著極為復雜的內(nèi)外部要素交互脅迫與交互促進的近遠程動態(tài)耦合關(guān)系，如圖1所示。從城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境近遠程耦合過程來看，城市群地區(qū)本身自給的近程要素為城市群提供了發(fā)展基礎(chǔ)，外部要素向城市群進一步供給所需遠程的物質(zhì)和能量輸入，為城市群經(jīng)濟發(fā)展提供了源源不斷的動力，自下而上的來自于不同空間尺度要素向城市群集聚的結(jié)果最終導致城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合關(guān)系發(fā)生了變化。變化的原因來自于，近遠程要素在城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中進行了物質(zhì)與能量的交換，交換過程包括生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)為城鎮(zhèn)化提供資源保障作用，城鎮(zhèn)化系統(tǒng)則產(chǎn)出人口集聚、經(jīng)濟集聚與環(huán)境污染等問題，對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)產(chǎn)生脅迫作用，該過程可以看作城市群的近遠程要素代謝過程，這種代謝過程改變著城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的近遠程耦合關(guān)系。

目前，國際上對城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間的近程耦合關(guān)系研究較多，對遠程耦合關(guān)系的研究剛剛起步，而對近遠程耦合關(guān)系的研究尚屬空白。2013年liu等首次提出了遠程耦合(telecoupling)概念與研究框架，集成了社會經(jīng)濟和環(huán)境系統(tǒng)跨越距離相互影響對當?shù)厝说伛詈详P(guān)系的影響，并提出了未來遠程耦合需研究的問題，這些問題主要關(guān)于遠程耦合系統(tǒng)的主控因素、機理及動態(tài)演變過程。接著，liu等在《science》發(fā)文將遠程耦合歸為全球可持續(xù)發(fā)展中的系統(tǒng)集成研究方法，體現(xiàn)了遠程耦合研究在未來城市可持續(xù)發(fā)展研究中的重要性，構(gòu)建了多尺度耦合模式，強調(diào)了遠程耦合研究需關(guān)注多尺度空間中系統(tǒng)間的對比研究。遠程要素的研究主要集中在土地資源、水資源、能源、食物等方面，如liu等認為發(fā)展中國家利用本地廉價生態(tài)資源將原材料和制成品出口到發(fā)達國家的過程增加了本地人類活動對環(huán)境的刺激性，將會導致社會不穩(wěn)和供當?shù)厝松畹纳鷳B(tài)環(huán)境系統(tǒng)服務(wù)發(fā)生退化。fang等通過遠程耦合框架構(gòu)建了能源系統(tǒng)遠程耦合分析系統(tǒng)，分析了中國和歐洲國家間的太陽能源交易對雙方人地耦合系統(tǒng)帶來的影響，認為這種遠程耦合過程將導致中國就業(yè)率和稅收的上升，但也會造成潛在的污染物和溫室氣體排放量上升，對于歐洲國家，將會減少城市“熱島”效應(yīng)和二氧化碳排放。gasparri等遠程耦合框架分析了北非與南非的大豆貿(mào)易，認為大豆種植面積的擴大是造成北非森林砍伐和生物多樣性降低的重要驅(qū)動力，為政府解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的問題提出了強有力的建議。由以上分析可發(fā)現(xiàn)，以某一個遠程要素(水、土、能源、食物等)為切入點，分析城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間的遠程耦合關(guān)系，提出遠程耦合模式，進一步上升為從尺度耦合角度分析城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間的近遠程耦合關(guān)系，提出近遠程耦合模式，是未來研究的主要方向。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例以京津冀城市群地區(qū)為例，提出城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境各要素之間近遠程耦合的理論框架，利用城市代謝分析法定量測度城市群系統(tǒng)外部要素與系統(tǒng)內(nèi)部要素共同作用下的的近遠程耦合關(guān)系，進而分析近遠程要素代謝能值對京津冀城市群發(fā)展的影響程度和由此帶來的環(huán)境負荷壓力，以至少解決相關(guān)技術(shù)中城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境各要素之間近遠程耦合關(guān)系研究尚屬空白的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境近遠程耦合關(guān)系處理方法，包括應(yīng)用計算機實現(xiàn)下列操作：

獲取城市群地區(qū)在多個年度的城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的第一近遠程要素代謝指標；

根據(jù)與所述第一近遠程要素代謝指標對應(yīng)的能值轉(zhuǎn)換率轉(zhuǎn)換所述第一近遠程要素代謝指標，得到以單位太陽能表示的第二近遠程要素代謝指標；

根據(jù)所述第二近遠程要素代謝指標分別計算所述城市群地區(qū)在所述多個年度的年代謝總量、遠程要素依賴度、能值代謝強度、近程環(huán)境承載力和遠程環(huán)境承載力；

輸出所述年代謝總量、所述遠程要素依賴度、所述能值代謝強度、所述近程環(huán)境承載力和所述遠程環(huán)境承載力的統(tǒng)計圖表。

可選地，所述第一近遠程要素代謝指標包括：近程代謝輸入要素、近程代謝輸出要素、遠程代謝輸入要素和遠程代謝輸出要素，其中，

所述近程代謝輸入要素包括以下至少之一：可更新自然資源r、本地的可更新資源ir、本地的不可更新資源n；

所述近程代謝輸出要素包括：廢棄物w；

所述遠程代謝輸入要素包括：進口資源im；

所述遠程代謝輸出要素包括：輸出能值ex。

可選地，根據(jù)與所述第一近遠程要素代謝指標對應(yīng)的能值轉(zhuǎn)換率轉(zhuǎn)換所述第一近遠程要素代謝指標，得到以單位太陽能表示的第二近遠程要素代謝指標包括：

第m個第二近遠程要素代謝指標

其中，ti為第m個第二近遠程要素代謝指標中的第i個項目的能值轉(zhuǎn)換率；ei為第m個第二近遠程要素代謝指標中的第i個項目的資源數(shù)量，i、m均為正整數(shù)。

可選地，根據(jù)所述第二近遠程要素代謝指標分別計算所述城市群地區(qū)在所述多個年度的年代謝總量、遠程要素依賴度、能值代謝強度、近程環(huán)境承載力和遠程環(huán)境承載力包括：

年代謝總量u＝r+ir+n+im；

遠程要素依賴度eer＝(im+ex)/(u+ex+w)；

能值代謝強度包括：能值貨幣比eg＝u/gdp和能值人口比ep＝u/p；

近程環(huán)境承載力lelr＝n/(r+ir)；

遠程環(huán)境承載力telr＝im/(r+ir)；

其中，gdp表示地區(qū)生產(chǎn)總值，p表示地區(qū)總?cè)丝凇?/p>

可選地，所述可更新自然資源r及其能值轉(zhuǎn)換率包括：太陽光能、1sej/j；風能、2.45×10³sej/j；降雨-化學能3.05×10⁴sej/j；降雨-勢能4.70×10⁴sej/j；地球循環(huán)能5.80×10⁴sej/j；

所述本地的可更新資源ir及其能值轉(zhuǎn)換率包括：城市用水總量、2.27×10⁴sej/g；農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、3.36×10⁵sej/j；肉產(chǎn)品產(chǎn)量、3.36×10⁵sej/j；水產(chǎn)品產(chǎn)量、3.36×10⁵sej/j；

所述本地的不可更新資源n及其能值轉(zhuǎn)換率包括：表土損失、7.4×10⁴sej/j；鋼材、3.02×10⁹sej/g；原煤、6.72×10⁴sej/j；原油、5.04×10⁴sej/j；汽油、1.86×10⁵sej/j；柴油、1.86×10⁵sej/j；燃料油、6.25×10⁴sej/j；電力、1.6×10⁵sej/j；天然氣、8.06×10⁴sej/j；水泥、2.07×10⁵sej/g；化肥、1.69×10⁷sej/g；

所述廢棄物w及其能值轉(zhuǎn)換率包括：固體廢棄物、1.8×10⁹sej/g；廢水、6.66×10⁸sej/g；廢氣、6.66×10⁸sej/g；

所述進口資源im及其能值轉(zhuǎn)換率包括：燃料油、6.25×10⁴sej/j；天然氣、8.06×10⁴sej/j；南水北調(diào)、2.27×10⁴sej/g；外資投入、9.37×10¹²sej/$；貿(mào)易輸入、9.37×10¹²sej/$；就業(yè)人口凈增、674×10⁶sej/j；旅游外匯總額、1.66×10¹²sej/$；

所述輸出能值ex及其能值轉(zhuǎn)換率包括：貿(mào)易輸出、6.34×1012sej/$。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種處理器，所述處理器用于運行程序，其中，所述程序運行時執(zhí)行如下操作：

獲取城市群地區(qū)在多個年度的城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的第一近遠程要素代謝指標；

根據(jù)與所述第一近遠程要素代謝指標對應(yīng)的能值轉(zhuǎn)換率轉(zhuǎn)換所述第一近遠程要素代謝指標，得到以單位太陽能表示的第二近遠程要素代謝指標；

根據(jù)所述第二近遠程要素代謝指標分別計算所述城市群地區(qū)在所述多個年度的年代謝總量、遠程要素依賴度、能值代謝強度、近程環(huán)境承載力和遠程環(huán)境承載力；

輸出所述年代謝總量、所述遠程要素依賴度、所述能值代謝強度、所述近程環(huán)境承載力和所述遠程環(huán)境承載力的統(tǒng)計圖表。

通過本發(fā)明，采用獲取城市群地區(qū)在多個年度的城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的第一近遠程要素代謝指標；根據(jù)與第一近遠程要素代謝指標對應(yīng)的能值轉(zhuǎn)換率轉(zhuǎn)換第一近遠程要素代謝指標，得到以單位太陽能表示的第二近遠程要素代謝指標；根據(jù)第二近遠程要素代謝指標分別計算城市群地區(qū)在多個年度的年代謝總量、遠程要素依賴度、能值代謝強度、近程環(huán)境承載力和遠程環(huán)境承載力；輸出年代謝總量、遠程要素依賴度、能值代謝強度、近程環(huán)境承載力和遠程環(huán)境承載力的統(tǒng)計圖表的方式，解決了相關(guān)技術(shù)中城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境各要素之間近遠程耦合關(guān)系研究尚屬空白的問題，提出了一種城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境各要素之間近遠程耦合的理論框架，利用城市代謝分析法定量測度城市群系統(tǒng)外部要素與系統(tǒng)內(nèi)部要素共同作用下的的近遠程耦合關(guān)系。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境各要素近遠程耦合關(guān)系示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境近遠程耦合關(guān)系處理方法的流程圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的基于城市代謝的城市群地區(qū)近遠程耦合系統(tǒng)示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的1980-2014年京津冀城市群地區(qū)代謝能值總量及其組成分析圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的1980-2014年北京代謝能值及其代謝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的1980-2014年天津代謝能值及其代謝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的1980-2014年河北代謝能值及其代謝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的1980-2014年京津冀城市群分省市能值外向度動態(tài)變化示意圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的1980-2014年京津冀城市群地區(qū)能值代謝強度變化圖；

圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的1980-2014年京津冀城市群地區(qū)人均能值變化圖；

圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例的1980-2014年京津冀城市群地區(qū)近遠程要素環(huán)境負荷率變化示意圖；

圖12a和12b是根據(jù)本發(fā)明實施例的1980-2014年京津冀城市群地區(qū)近遠程要素代謝能值的環(huán)境負荷率變化示意圖。

具體實施方式

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。

本實施例提供了一種城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境近遠程耦合關(guān)系處理方法，圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境近遠程耦合關(guān)系處理方法的流程圖，如圖2所示，該流程包括應(yīng)用計算機實現(xiàn)如下步驟：

步驟s201，獲取城市群地區(qū)在多個年度的城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的第一近遠程要素代謝指標；

步驟s202，根據(jù)與第一近遠程要素代謝指標對應(yīng)的能值轉(zhuǎn)換率轉(zhuǎn)換第一近遠程要素代謝指標，得到以單位太陽能表示的第二近遠程要素代謝指標；

步驟s203，根據(jù)第二近遠程要素代謝指標分別計算城市群地區(qū)在多個年度的年代謝總量、遠程要素依賴度、能值代謝強度、近程環(huán)境承載力和遠程環(huán)境承載力；

步驟s204，輸出年代謝總量、遠程要素依賴度、能值代謝強度、近程環(huán)境承載力和遠程環(huán)境承載力的統(tǒng)計圖表。

通過上述步驟，采用近遠程要素代謝指標計算年代謝總量、遠程要素依賴度、能值代謝強度、近程環(huán)境承載力和遠程環(huán)境承載力并輸出相應(yīng)的統(tǒng)計圖表，解決了相關(guān)技術(shù)中城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境各要素之間近遠程耦合關(guān)系研究尚屬空白的問題，提出了一種城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境各要素之間近遠程耦合的理論框架，利用城市代謝分析法定量測度城市群系統(tǒng)外部要素與系統(tǒng)內(nèi)部要素共同作用下的的近遠程耦合關(guān)系。

下面將以京津冀城市群地區(qū)為例，對本發(fā)明實施例進行描述和說明。

計算方法與數(shù)據(jù)來源

1、城市能值代謝分析法

abelwolman于1965年提出了早期的城市代謝(urbanmetabolism)概念，通過同自然界生物體代謝過程的對比研究，將城市代謝定義為物質(zhì)、能量、食物輸入城市和上述輸入在城市中的轉(zhuǎn)變以及廢物輸出城市的完整過程。kennedy等對早期概念進行豐富與完善后提出：城市代謝是城市中致使城市發(fā)展、能源生產(chǎn)、廢品回收的一切科技性和社會經(jīng)濟性過程的總和。城市代謝研究經(jīng)歷了50年的發(fā)展歷程，其研究方法分化為能值分析法和物質(zhì)流分析法2個主要方向。能值分析法由odum于20世紀80年代提出，主要內(nèi)容是將物質(zhì)能量用單位太陽能進行表示，以單位能值為基準，通過測度資源、產(chǎn)品或勞務(wù)形成所需間接或直接利用的太陽能解釋代謝流的流動和貯存的過程。物質(zhì)流分析法則從實物質(zhì)量出發(fā)，解釋了單位質(zhì)量(通常為噸)的城市能源、物質(zhì)以及能量從原始物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘兴枭唐放c排泄廢物的流動特征以及轉(zhuǎn)化效率。兩種方法都充分體現(xiàn)城市—生態(tài)交互系統(tǒng)間物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換過程，但由于不同物質(zhì)的物理屬性差異，導致物質(zhì)流分析法很難集成研究不同物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程，對于城市—生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的經(jīng)濟、社會、人口等要素特征的解釋能力不足。而能值分析法通過將系統(tǒng)的能物流、貨幣流、人口流、信息流轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標準能值進行測度與分析，綜合評價系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能特征和生態(tài)經(jīng)濟效益。因此，能值分析法在北京、深圳、巴黎等國內(nèi)外特大城市中得到了廣泛應(yīng)用。鑒此，本實施例采用城市代謝能值分析法，借鑒藍盛芳、brown、franzese、ascione、kennedy、lou等學者的研究成果，定量分析城市群地區(qū)人文要素(即人口、經(jīng)濟、社會、全球化、投資、貿(mào)易)和自然要素(即水資源、土地資源、能源、生態(tài)、環(huán)境、氣候)之間的近遠程耦合關(guān)系及能值代謝效率，如圖3所示。

能值分析法以太陽能為基準衡量所有產(chǎn)品和服務(wù)活動的太陽能值(solaremergy)，單位為太陽能焦耳(sej)，任何物質(zhì)與能量都有相對應(yīng)的轉(zhuǎn)換比率(sej·j-1)。不同代謝流的能量值(em)的計算公式為：

式中：ti為輸入i的能值轉(zhuǎn)換率；ei為資源i的具體數(shù)目，單位常用克(g)或焦耳(j)表示。根據(jù)上述公式，可以獲得任何物質(zhì)、能量以及勞務(wù)形成所直接或間接使用的太陽能值。

京津冀城市群地區(qū)近遠程新陳代謝效率變化的能值測度指標包括結(jié)構(gòu)特征、代謝強度、代謝壓力和代謝系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平等，根據(jù)資料的可獲得性，選取年代謝總量、遠程要素依賴度、代謝通量、近程環(huán)境承載力、遠程環(huán)境承載力5項指標作為近遠程代謝效率評估指標，這些指標描述了城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境近遠程耦合代謝過程中投入和產(chǎn)出的能值變化特征，宏觀上刻畫了京津冀城市群地區(qū)近遠程要素的運轉(zhuǎn)表現(xiàn)。計算公式如下：

u＝r+ir+n+im(2)

eer＝(im+ex)/(u+ex+w)(3)

eg＝u/gdp、ep＝u/p(4)

lelr＝n/(r+ir)(5)

telr＝im/(r+ir)(6)

公式(2)中，u代表年代謝總量，是系統(tǒng)使用的總能值量(單位為sej)，由輸入到城市群地區(qū)的近程要素，包括可更新自然資源(r)、可更新資源(ir)、不可更新資源(n)和遠程要素進口資源(im)之和構(gòu)成，是城市群地區(qū)近遠程耦合代謝系統(tǒng)總通量的表征；

公式(3)中，eer代表遠程要素依賴度，也叫能值外向度，主要刻畫城市群地區(qū)近遠程耦合代謝系統(tǒng)對遠程要素的依賴程度；ex表示輸出能值，w代表近程輸出要素廢棄物，包括固體廢棄物、廢水和廢氣等。

公式(4)中，eg是能值貨幣比，表示能值代謝效率，單位為sej/億元，用來反映城市群地區(qū)能值代謝強度，綜合反映了財富購買能值的能力，其值越小越好；ep是能值人口比，單位為sej/人，表示代謝通量，為每個人所擁有的能值量，是人口能值福利的標志，其值的變化可以反映出城市居民物質(zhì)生活水平的變化情況；gdp代表地區(qū)生產(chǎn)總值，p代表人口。

公式(5)中，lelr代表城市系統(tǒng)近程的環(huán)境承載壓力，是本地不可再生能值與可再生能值之和的比值，刻畫了系統(tǒng)中近程要素能值利用的強弱程度，數(shù)值越高表明對該類要素對環(huán)境系統(tǒng)造成的壓力越大。

公式(6)中，telr為城市系統(tǒng)遠程的環(huán)境承載壓力，是遠程輸入能值與可再生能值之和的比值，刻畫了系統(tǒng)中遠程要素能值利用的強弱程度，數(shù)值越高表明該類要素對環(huán)境系統(tǒng)造成的壓力越大。

2、指標選取

根據(jù)城市能值代謝分析法，構(gòu)建京津冀城市群地區(qū)近遠程要素代謝指標體系(見表1)，依據(jù)ingwersenww和kennedyc研究成果確定了不同輸入要素和輸出要素的能值轉(zhuǎn)換率。近遠程要素代謝指標分為代謝輸入要素與輸出要素，近程輸入要素包括可更新資源(r)、本地的可更新資源(ir)、本地的不可更新資源(n)，遠程輸入資源包括系統(tǒng)的進口資源項目(im)；近程輸出要素包括廢棄物(w)，遠程輸出要素包括輸出能值(ex)。具體來看，可更新資源包括自然形成的太陽光能、風能、自來水等可更新資源，本地的可更新資源包括人類種植飼養(yǎng)形成的農(nóng)、肉、水產(chǎn)品以及城市用水總量。不可更新資源包括社會、經(jīng)濟發(fā)展所需不可再生的重要原始物質(zhì)及能量，如鋼材、原油、汽油、水泥等項目。進口能值項目綜合城市人文要素，從能體現(xiàn)物質(zhì)流、人力流、資金流、全球化要素出發(fā)，選擇燃料油、天然氣、南水北調(diào)水量、實際利用外資數(shù)、貿(mào)易輸入、就業(yè)人口凈增數(shù)和旅游外匯收入；輸出能值部分(ex)及廢棄物(w)主要包括貿(mào)易輸出和三廢能值項目。

表1京津冀城市群地區(qū)近遠程要素指標體系與能值轉(zhuǎn)換率

3、數(shù)據(jù)來源

本實施例所用數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》(1981-2015)、《北京市統(tǒng)計年鑒》(1981-2015)、《天津市統(tǒng)計年鑒》(1981-2015)、《河北省經(jīng)濟年鑒》(1981-2015)，歷年《天津市水資源公報》、《河北省氣候公報》、《中國城市統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》和《中國能源統(tǒng)計年鑒》及歷年北京市、天津市、河北省《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》。特別說明的是，由于本實施例研究時序較長，盡管采用的社會經(jīng)濟發(fā)展指標存在統(tǒng)計口徑不一致的問題，但對地理科學研究的規(guī)律與格局并不會產(chǎn)生偏差，社會統(tǒng)計數(shù)據(jù)問題仍然是每一個地理工作者需要在未來進行深入研究的問題。

計算結(jié)果分析

在輸出年代謝總量、遠程要素依賴度、能值代謝強度、近程環(huán)境承載力和遠程環(huán)境承載力的統(tǒng)計圖表后，可以根據(jù)統(tǒng)計圖表對總代謝能值及近遠程要素代謝結(jié)構(gòu)、能值外向度及對遠程要素的依賴程度、近遠程要素能值代謝強度、近遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷壓力進行人工或者自動化分析。

1、總代謝能值及近遠程要素代謝結(jié)構(gòu)分析

(1)近35年京津冀城市群總代謝能值呈加速上升趨勢。1980-2014年京津冀城市群地區(qū)總代謝能值總體上升，但上升幅度在不同階段具有明顯的差異性(圖4)。其中，1980-2000年總代謝能值略有上升，由1980年的5.32×10²³sej上升至2000年的1.18×10²⁴sej，年均增長幅度為4.06％，反映出“六五”到“九五”時期，京津冀城市群地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展所消耗的能值總量較低且提升幅度較?。?001-2010年總代謝能值快速波動上升，由2001年的1.24×10²⁴sej上升至2010年的4.75×10²⁴sej，年均上升幅度為7.32％，反映出“九五”到“十一五”期間，京津冀城市群地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展所消耗的能值總量較高且提升幅度較快。在此期間，京津冀城市群地區(qū)受高速城鎮(zhèn)化發(fā)展影響，大批勞動力的涌入與城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴大使得10年間所消耗能值總量是過去20年消耗能值總量的1.6倍；2011-2014年總代謝能值緩慢上升，由2011年的5.87×10²⁴sej上升至2014年的6.44×10²⁴sej，年均上升幅度為3.14％。反映出“十二五”時期，京津冀城市群地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展所消耗的能值總量快速上升趨勢得到遏制，期間采取了積極穩(wěn)妥的城鎮(zhèn)化發(fā)展策略，明確了各城市功能定位和產(chǎn)業(yè)布局，促進了大中小城市協(xié)調(diào)發(fā)展，提升了區(qū)域城鎮(zhèn)化質(zhì)量及資源使用效率。

(2)近35年來近遠程要素能值代謝結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了由近程要素占主導轉(zhuǎn)為遠程要素占主導的過程。1980-2014年近程不可更新資源(n)與遠程輸入要素(im)的能值所占比重始終較高。其中，1980-2003年期間近遠程代謝結(jié)構(gòu)主要由不可更新資源(n)與遠程輸入要素(im)構(gòu)成，年均比例占44.77％，而遠程輸入要素能值年均比例占32.09％；2004-2014年遠程輸入要素能值所占比例迅速上升，由2004年的47.10％上升至2014年的67.43％，逐漸超越近程不可更新資源能值比例，成為近10年來近遠程代謝結(jié)構(gòu)的主要部分。而近程不可更新資源能值所占比例逐年下降，由2004年的42.17％降至2014年的28.47％。由此看出京津冀城市群地區(qū)經(jīng)歷了由近程要素主導逐漸向遠程要素主導轉(zhuǎn)變的過程(表2)。

表21980-2014年京津冀城市群地區(qū)近遠程要素代謝能值結(jié)構(gòu)變化表

(3)近35年京津冀城市群分省市總代謝能值加速上升，北京天津以遠程要素代謝占主導，河北省以近程要素代謝占主導。1980-2014年間，北京、天津、河北的代謝能值分別由1980年的2.43×10²³sej、6.50×10²²sej、2.24×10²³sej上升到2014年的3.58×10²⁴sej、1.39×10²⁴sej、1.73×10²⁴sej，年均增長速度分別為8.23％、9.36％和6.19％，代謝能值總量和年均增長速度與三省市經(jīng)濟發(fā)展程度基本一致。三省市的發(fā)展依靠了本地區(qū)提供的近程要素能值和購買輸入的遠程要素能值，系統(tǒng)的近遠程資源結(jié)構(gòu)決定了城市發(fā)展的方向及水平。北京市供應(yīng)的代謝能值主要由遠程輸入能值構(gòu)成，天津市供應(yīng)的代謝能值由近程不可更新資源能值和遠程輸入能值構(gòu)成，河北省供應(yīng)的代謝能值則主要由近程不可更新資源能值構(gòu)成。北京市遠程輸入能值的比例從1980年的63.64％上升到2014年的95.56％(圖5)。天津市從1980-1995年期間供應(yīng)能值主要以近程的不可更新資源能值為主，從2000年開始，天津市發(fā)揮自身制造業(yè)優(yōu)勢建成為我國北方重要的經(jīng)濟中心，遠程輸入能值所占比重由2000年的44.05％上升到2014年的63.16％。說明隨著對外開放力度的不斷加大以及國家將天津濱海新區(qū)納入國家戰(zhàn)略以來，以濱海新區(qū)為主體的天津市大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，輸入貿(mào)易、外資能值得到提升(圖6)。河北省從1980-2014年的35年間始終以近程要素能值輸入占主導地位，2014年這一比例為86.74％，盡管遠程要素輸入能值比例有所提升，但提升幅度不大，比重始終較低，反映了河北省社會經(jīng)濟發(fā)展依賴于資源消耗型、環(huán)境污染型、勞動密集型的能源、原材料等重化工業(yè)，面臨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和污染防治的巨大壓力(圖7)。

2、能值外向度及對遠程要素的依賴程度分析

能值外向度(eer)反映了京津冀城市群地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展對遠程要素的依賴程度。由圖8看出，近35年京津冀城市群能值外向度越來越高，對遠程要素的依賴程度越來越大。其中，北京、天津、河北三省市的能值外向度可分為3個階段：1980-1995年為需求穩(wěn)定階段，三省市能值外向度(eer)分別由1980年的0.20、0.06、0.01增加到1995年的0.29、0.12、0.02，北京市對遠程要素依存度相對最高，河北省相對最低。三省市經(jīng)濟發(fā)展對遠程能值需求格局未發(fā)生改變，社會經(jīng)濟發(fā)展都以自給資源為主；1996-2007年為相對快速增長階段，三省市能值外向度分別從1996年的0.29、0.20、0.03上升到2007年的0.73、0.53、0.10，分別為1996年的2.52倍、2.65倍和3.33倍。北京市社會經(jīng)濟發(fā)展由自給資源為主轉(zhuǎn)為購進資源為主，天津市開始由自給資源為主轉(zhuǎn)為自給資源與購進資源并重，河北省依然對外依存度較低；2008-2014年為緩步上升階段。三省市能值外向度先下降隨后緩慢上升，能值外向度分別從2009年的0.64、0.46和0.08上升到2014年的0.77、0.54和0.11。北京市在1980年后逐漸實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由“二、三、一”向“三、二、一”的轉(zhuǎn)變，以第三產(chǎn)業(yè)為主帶動經(jīng)濟發(fā)展，以至于逐漸依賴來自遠程的資金、服務(wù)、勞動力等要素的輸入與資金輸出，體現(xiàn)出外向型城市代謝模式。天津市是老工業(yè)城市，在歷史上又是老工商城市，利用改革開放后創(chuàng)造的極為有利的發(fā)展服務(wù)業(yè)的政策與環(huán)境，在經(jīng)濟發(fā)展過程中逐漸進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從能值外向度上體現(xiàn)了天津市現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的提高和工業(yè)化的發(fā)展，逐漸體現(xiàn)出外向型城市代謝模式。河北省是我國礦產(chǎn)資源大省，也是北京市和天津市的主要能源供應(yīng)地，資源稟賦的特點使得河北省在很長一段時間內(nèi)大力發(fā)展重工業(yè)，在此時期相對的不需要依賴遠程要素的輸入與輸出，能值外向度上表現(xiàn)為始終處于相對較低水平。

3、近遠程要素能值代謝強度分析

(1)近35年來京津冀城市群地區(qū)近遠程要素能值代謝強度加速下降。通過測度1980-2014年京津冀城市群能值代謝強度發(fā)現(xiàn)，京津冀城市群地區(qū)近遠程要素能值代謝強度由1980年1.15×10²¹sej/億元下降到2000年1.18×10²⁰sej/億元，再下降到2010年的1.09×10²⁰sej/億元，到2014年下降到9.69×10¹⁹sej/億元(圖9)，體現(xiàn)出京津冀城市群地區(qū)經(jīng)濟效率不斷提高。相應(yīng)地，人均能值量由1980年的7.8×10¹⁵sej/人增加到2000年1.3×10¹⁶sej/人，再增加到2010年的4.54×10¹⁶sej/人，到2014年增加到5.83×10¹⁶sej/人(圖10)，反映了京津冀城市群地區(qū)隨著第二產(chǎn)業(yè)逐漸向第三產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，科技的進步，經(jīng)濟效率不斷提高，社會福利水平逐步提高，人民生活水平不斷改善。

(2)近35年來京津冀城市群分省市近遠程要素能值代謝強度快速下降。從1980-2014年的35年間，北京、天津、河北的近遠程要素能值代謝強度都經(jīng)歷了快速下降的過程，說明隨著社會生產(chǎn)力提升、科技進步與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，三省市經(jīng)濟效率大幅度提高，但提升幅度呈現(xiàn)出階段性的時空差異性。1980年能值代謝強度最高的城市為北京市(1.74×10²¹sej/億元)，其次為河北省(1.02×10²¹sej/億元)，最后為天津市(6.27×10²⁰sej/億元)，可以看出，在起始年份北京市的能值代謝強度最大，經(jīng)濟效率較低。北京市在2000年后能值代謝強度出現(xiàn)波動式上升，原因一方面來自于，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，北京市第三產(chǎn)業(yè)比重快速提升，遠程輸入的貿(mào)易類能值呈逐年上漲趨勢，帶動了能值代謝強度的提高；另一方面來自于奧運會的舉辦對北京城市代謝系統(tǒng)通量產(chǎn)生了提升作用，但2007-2009年之間的全球金融危機又對北京城市代謝系統(tǒng)通量產(chǎn)生了負面作用。所以，直到2014年京津冀城市群地區(qū)能值代謝強度最高的城市仍為北京市(1.64×10²⁰sej/億元)，此為天津市(7.75×10¹⁹sej/億元)。

4、近遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷壓力分析

(1)京津冀城市群地區(qū)近遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷壓力不斷加大。1980-2014年京津冀城市群地區(qū)近程要素與遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷率一直呈上升趨勢(圖11)。其中，近程要素能值代謝的環(huán)境負荷率由1980年的8.30上升到2014年的43.46，35年間上升了5倍，年均上升速度為4.99％；遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷率由1980年的4.15上升為2014年的92.03，35年間升高了22倍，年均上升速度為9.54％?？梢钥闯觯?980年改革開放以來，京津冀城市群地區(qū)隨著城市規(guī)模的不斷擴張、大量人口流入引發(fā)各種生產(chǎn)要素的集聚，遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷率已由1980年相當于近程要素能值代謝環(huán)境負荷率的0.5倍變?yōu)?014年的2.12倍，城市面臨的環(huán)境壓力的根源逐漸由本地近程要素轉(zhuǎn)變?yōu)檫h程要素。雖然資金與勞動力等遠程要素被視為城市具有經(jīng)濟活力的重要表征，在城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中作用明顯，但不可忽視的是如果不加以調(diào)控，不僅加劇了地區(qū)間社會經(jīng)濟發(fā)展不平衡，更加劇了地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境間的矛盾。

(2)近35年京津冀城市群地區(qū)三省市近遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷率不斷加大。一是從遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷率差異性分析，1980-2014年北京市近程要素能值代謝的環(huán)境負荷率處于較低水平，2006年之前近程要素能值代謝的環(huán)境負荷率呈上升趨勢，2006年出現(xiàn)拐點，隨之呈下降趨勢，說明北京市在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中通過產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和提倡使用清潔能源等方法取得了顯著效果，降低了近程要素帶來的環(huán)境壓力(圖12a和圖12b)。同期，天津市和河北省近程要素能值代謝的環(huán)境負荷率始終呈上漲趨勢，分別從1980年的1.66、1.94上升到2014年的13.36、6.67，由于天津市可再生自然資源和近程可更新資源總量較小，本身生態(tài)承載能力有限，近程不可更新資源的大量使用使得天津市近程要素影響下的生態(tài)承載力壓力較大。河北省近程環(huán)境負荷率在2011年前呈快速上漲趨勢，2011年受去產(chǎn)能與淘汰落后產(chǎn)能政策影響，能源的使用量以及生產(chǎn)量出現(xiàn)了下降，上升幅度明顯放緩。二是從遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷率差異性分析，1980-2014年北京市遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷率均大于天津市與河北省，2000年后城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)遠程要素環(huán)境負荷率呈波動式快速上升趨勢，由2000年的9.42迅速上升到2014年的87.13。并且與天津市和河北省的差距進一步擴大，2014年北京市遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷率已是天津市(24.62)的3.54倍和河北省(1.20)的72倍。說明北京市受到遠程要素輸入和人口過度集中影響，導致城市面臨嚴峻的環(huán)境承載壓力。天津市遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷率在1994年前保持著穩(wěn)定，1994年后提升速度較快，由1994年的0.34上升到2014年的24.62，年均增長幅度23.88％，盡管遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷率小于北京市，但資金和人口的快速流入使得城市同樣面臨著環(huán)境壓力風險。河北省環(huán)境負荷率受遠程要素影響最低，說明河北省現(xiàn)有可更新資源對輸入城市的資金和人口等遠程要素的承載性相對較高。

討論與結(jié)論

城市群地區(qū)是一個近遠程要素交叉耦合的開放復雜巨系統(tǒng)，其中近程要素是指城市所在地域范圍內(nèi)產(chǎn)生的一切推動城市經(jīng)濟社會發(fā)展的要素，遠程要素是指由城市地域范圍外輸入城市的一切推動城市社會經(jīng)濟性活動的要素。伴隨城市群的擴展和對要素資源需求的不斷擴大，城市群本身的近程要素越來越無法滿足城市群可持續(xù)發(fā)展的需求，大量的遠程要素不斷輸入，由此對城市群地區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成壓力。本實施例從理論上解析了城市群地區(qū)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境近遠程耦合的基本框架，借助城市代謝能值分析法，以京津冀城市群地區(qū)為例，分析了1980-2014年間城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境近遠程耦合代謝效率及環(huán)境壓力。得出如下結(jié)論：

(1)近35年京津冀城市群地區(qū)總代謝能值呈上升趨勢，遠程要素代謝能值總量取代近程要素占主導地位。遠程要素代謝能值占總代謝能值的比重由1980年的30.87％，上升到2014年的67.43％，體現(xiàn)出京津冀城市群地區(qū)的能值外向度越來越高，城市發(fā)展對遠程要素的依賴程度越來越大。其中北京市的遠程要素代謝能值占總代謝能值的比重由1980年的63.64％增加到2014年的95.56％，天津市由12.63％增加到63.16％；而河北省則由0.51％增加到13.53％。北京市和天津市隨著城市發(fā)展逐漸成為高度依賴于外界能源、資金、人力等遠程要素不斷輸入的外向型城市代謝系統(tǒng)，而河北省屬于依賴自身自然資源發(fā)展的內(nèi)向型城市代謝系統(tǒng)。

(2)近35年來京津冀城市群地區(qū)近遠程要素能值代謝強度加速下降，人均能值量不斷上升。近遠程要素能值代謝強度由1980年1.15×10²¹sej/億元下降到2000年1.18×10²⁰sej/億元，再下降到2014年的9.69×10¹⁹sej/億元，體現(xiàn)出京津冀城市群地區(qū)經(jīng)濟效率不斷提高。相應(yīng)地，人均能值量由1980年的7.8×10¹⁵sej/人增加到2014年的5.83×10¹⁶sej/人，反映了京津冀城市群地區(qū)社會福利水平逐步提高，人民生活水平不斷改善。

(3)近35年來京津冀城市群地區(qū)近遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷壓力不斷加大。近程要素能值代謝的環(huán)境負荷率由1980年的8.30上升到2014年的43.46，年均上升速度為6.80％；遠程要素能值代謝的環(huán)境負荷率由1980年的4.15上升為2014年的92.03，年均上升速度為12％。遠程要素輸入量和輸出量的不斷增長加劇了北京、天津城市代謝系統(tǒng)的風險，已經(jīng)成為導致北京市、天津市城市環(huán)境壓力加大的主要原因。和北京、天津發(fā)展模式不同，河北省經(jīng)濟發(fā)展多依賴本地近程要素，這類要素多為礦產(chǎn)資源、工業(yè)原料、電力產(chǎn)品等能源重化工業(yè)發(fā)展所需資源，這類產(chǎn)業(yè)發(fā)展導致河北省成為京津冀城市群地區(qū)污染的主要來源，為京津冀城市群地區(qū)未來可持續(xù)發(fā)展埋下隱患，必須加大產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型步伐。

(4)本實施例提出的城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境近遠程耦合分析框架，彌補了以往學者側(cè)重于研究城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境近程耦合關(guān)系研究的缺陷，將二者耦合關(guān)系由近程耦合拓展到遠程耦合和近遠程耦合關(guān)系研究的新視野上，為今后的人地耦合關(guān)系研究提供了新的研究思路。提出的京津冀城市群地區(qū)近遠程要素能值代謝結(jié)構(gòu)由近程要素占主導轉(zhuǎn)為遠程要素占主導的過程、以及能值代謝強度加速下降、環(huán)境負荷壓力加大的結(jié)論，為京津冀城市群地區(qū)有效控制外來人口增長、逐步疏解北京非首都功能、優(yōu)化調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、提高經(jīng)濟運行效率、治理環(huán)境污染、推進京津冀協(xié)同發(fā)展等提供了定量的決策參考依據(jù)。

在本實施例中還提供了一種處理器，該處理器用于運行程序，其中，該程序運行時執(zhí)行如下操作：

步驟s201，獲取城市群地區(qū)在多個年度的城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的第一近遠程要素代謝指標；

步驟s202，根據(jù)與第一近遠程要素代謝指標對應(yīng)的能值轉(zhuǎn)換率轉(zhuǎn)換第一近遠程要素代謝指標，得到以單位太陽能表示的第二近遠程要素代謝指標；

步驟s203，根據(jù)第二近遠程要素代謝指標分別計算城市群地區(qū)在多個年度的年代謝總量、遠程要素依賴度、能值代謝強度、近程環(huán)境承載力和遠程環(huán)境承載力；

步驟s204，輸出年代謝總量、遠程要素依賴度、能值代謝強度、近程環(huán)境承載力和遠程環(huán)境承載力的統(tǒng)計圖表。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。