第三章城市规模与城镇体系

第三章城市规模与城镇体系
第三章城市规模与城镇体系
城市化进程形成了一定的城市规模及其结构分布。

那么，哪些因素影响和决定了城市规模？城市规模的分布有没有规律性？如果有，是怎样的规律？城市体系的形成、类型和特征如何？这是本章要讨论的问题。

第一节最优城市规模
城市规模表现在人口和用地两个方面，因此有城市人口规模和城市用地规模之分，两者之比可以用城市人口密度或人均占地面积来反映。

尽管在现实中，同样的人口规模不一定导致同样的用地规模，但从统计上看，城市的用地规模与人口规模成正相关关系，且城市的社会、经济问题主要在人口规模上表现出来。

所以，下面我们用城市人口规模来指代城市规模。

一、最优城市规模的理论探讨
问题：一个城市的人口规模究竞以多大为宜?
对此，人们提出了各种各样的“最优”方案：
古希腊的柏拉图提出，一个城市的人口规模不应超过广场中心的容量，这个规模大约是5040人。

英国经济学家E·舒马赫认为：“可以相当有把握地说：‘城市合适规模的上限大约为50万居民，十分明显，超出这个规模对城市的价值毫无增进。

’”
美国发展经济学家金德尔伯格认为，城市规模以不超过200～300万人为宜。

可见，人们心目中城市的适合规模差异甚大。

其原因是人们在提出观点时，并没有进行理论论证，只是反映了他们的价值观。

柏拉图的城市规模标准是政治性的。

他认为，如果城市人口超过广场容量，就会妨碍公民之间的思想交流，不利于民主制的实行。

把他的观点用经济学语言表述出来，即：最优城市规模应该是使民主制的制度成本最小时的最大规模。

因此，柏拉图判断最优城市规模的标
准是成本最小化。

以成本最小作为判断标准，不能兼顾与之对应的效益一方。

因此，经济学中经常采用的方法是成本－效益分析。

人口和经济活动在城市中聚集，一方面可以从中获取多方面的利益，另一方面得付出一定的代价（成本）。

从理论上说：
如果聚集利益大于聚集成本，则聚集过程会继续，城市规模不断扩张，直到两者相等为止。

如果聚集成本大于聚集利益，则满足理性假设的各种行为主体会开始迁移，从而出现分散过程，城市规模随之收缩，直到聚集利益与聚集成本相等时停止。

当聚集利益等于聚集成本时，形成一个均衡点，即最优的城市规模。

如图3-1中由成本曲线与效益曲线相交的E点所决定的城市规模A，就是一个最优的城市规模（Optimal City Size）。

图3-1 最优城市规模的决定
既然理论上能够确定一个最优城市规模，为什么人们心目中的最优城市规模会千差万别呢? 原因在于人们考察的角度和对象不同，成本和效益所涵盖的范围也不同。

1. 从个人的角度考察
从个人的角度看，与城市规模相关的效益有两方面：
一是货币收入，可以用工资水平来表示。

以美国的有关数据为基础的研究（R．S. 戈尔德法布和A．M.耶齐）表明：不同规模城市的工资水平之间的差异，是城市规模的一种函数，工资大体上随城市规模的扩大以递减率上升。

二是从一个城市提供的广泛设施便利得益。

各项便利包括公共交通、商店、剧院、俱乐部、体育设施和文化活动等。

这些便利常随城市规模的扩大而增长。

从个人的角度看，与城市规模有关的成本主要有：
场地费用（房租或房价）、通勤费用和外在成本。

这些费用随城市规模的增大以递减率增加，至少场地费用和通勤费用是这样。

（A．W．伊文思）
2. 从厂商的角度考察
效益来自生产效率和市场容量两方面。

大量证据说明，生产效率随城市规模的扩大而增加，这种增加来自于城市的聚集经济，对私人企业和公共事业都是如此。

市场容量与城市规模正相关。

市场容量越大，厂商的生产就有足够的需求来支撑，而且市场容量越大，劳动队伍以及这种队伍所擅长的技能范围越广泛，可以迅速获得的服务与物资等的范围也越广阔。

所有这些因素，都趋向于增加厂商的利益。

与城市规模有关的成本包括外在成本和部分投入成本。

例如工资、场地费用和设施成本等。

不同性质的投入成本与城市规模的关系各不相同：场地费用和工资成本随城市规模的扩大而增加；设施成本则趋于下降；资本成本与城市规模没有必然联系。

因此，作为总和的投入成本与城市规模的关系不确定，要视厂商的生产函数而定。

3. 从整个城市的角度考察
聚集的利益主要是聚集经济和规模经济，前面我们已进行了专门的讨论。

聚集的成本包括：
（1）“门槛”成本。

门槛成本与规模经济紧密相联。

与规模经济要求相适应的投资往往具有“大批量”倾向，即需要一次性的巨额投资，这就是所谓的“门槛”成本。

“门槛”成本是聚集成本的一个重要内容。

（2）外在成本或外部成本。

外部成本指当一些企业或家庭的生产和生活活动，对其他企业或家庭的生产或生活造成负面影响时，后者为克服这些负面影响所需承担的费用或福利损失。

（3）疏解成本。

当门槛成本难以逾越时，集中过程将难以为继，
会有部分居民和企业从该城市迁出。

疏解成本包括迁移过程中居民和企业支付的搬迁费用及迁出该城的机会成本，以及政府承担的为居民和企业迁移提供各种条件所付出的成本。

二、最优城市规模的现实决定
以上从理论上讨论了最优城市规模问题，说明由于考察角度的不同，使得对成本和效益的确认产生分歧。

这里再引入一些现实因素，即城市赖以生存和发展的基础或条件，继续讨论这个问题。

1．城市的内部布局
城市的内部布局主要是指城市土地利用结构，即不同功能用地在城市内部的配置状况。

城市的内部布局对成本与效益曲线的形状有很大影响。

首先，内部布局状况直接影响到城市的外在成本。

一座布局良好的城市，不同用地单元之间的相互影响会减至最小，从而减少由这种相互影响所带来的外在成本。

其次，内部布局还影响通勤成本。

过于分散的内部布局，延长了通勤距离，增加通勤的货币成本（空间成本）；而过于集中的内部布局，又会由于人口密度的增加，造成交通拥挤和道路堵塞，使通勤的时间成本上升。

2．城市的地理位置
地理位置有着丰富的内涵，它是城市规模的一个决定因素。

首先，一定的地理位置意味着城市发展（规模扩张）所需资源的可获得性。

其一是土地资源。

城市人口规模的增加迟早会反映在用地规模上，而城市扩大建设用地往往要受周围地形或其他因素的限制。

这些限制因素或者是不可克服，或者要付出较高的成本才能克服。

其二是水资源。

城市的生存和发展无论是生产还是生活，都离不开水。

城市规模过大，超过了它所能获得的水资源的承受力，就会导致城市供水不足，直接影响城市的经济效益，使城市环境质量和居民生活质量下降，而且供水成
本随着城市规模的扩大而逐步上升。

其次，地理位置还意味着城市的通达性和开放性，这主要是由交通条件决定的。

考察城市的发展史，绝大部分城市的兴衰，总是和交通条件的改变密切相关的。

如上海、天津和广州等城市的兴起，都是因为上居江河入海口，下临海洋，地处水、陆、海洋运输的中枢地位。

地处内陆的石家庄市，随着京广、石德、
石太等铁路线的修建，从小城市成长为特大城市。

交通条件对城市规模巨大的决定作用，源于它能改善城市的通达性，使其拥有更为广阔的腹地。

经济的发展使社会经济生活所依赖的交通方式发生相应的变化，从而改变着城市面临的交通条件，造成一些城市的兴起和另一些城市的相对衰退。

如津浦铁路的修建引起了蚌埠的兴起和原来依靠运河而繁荣的淮阴的相对衰落。

3．城市基础设施
城市基础设施和前面提及的各种资源条件构成了城市发展的支撑基础，决定着城市的规模容量。

规模容量，是指一个城市在一定时期内由上述因素所决定的能够容纳的最大人口数量。

实际的城市规模超过规模容量时，会导致一系列的“城市病”，从
而降低城市的聚集经济效益。

而要克服这些“城市病”，则必然要跨越门槛成本。

应该指出的是，基础设施对城市规模的制约作用，不仅表现在总量方面，而且还表现在结构方面。

因为城市基础设施是由许多个小系统组成的一个大系统，即使在一个小系统里面，也存在性质不同的各类基础设施，所以，不同性质和类型的基础设施之间，必须相互配套、协调发展，否则“短边规则”（木桶原理）将起作用。

4.现实因素还有很多，如城市性质、城市经济结构等。

很多研究者从这些现实因素出发，建立起他们认为确定最优城市规模时应有的参照系。

如前苏联建筑专家巴朗诺夫的参照系包括五个因素：生产性质、自然条件、规划布局、服务设施、建筑工业化。

而前苏联经济地理学家提出的参照系包括八个因素：城市在国民经济职能上的特点，人口
的构成和发展趋势，企业的专业化和协作，城市的经济地理位置和自然条件，城市在该地区居民分布体系中的地位，国民经济发展的远景规划，市政事业的经济性，卫生方面的要求。

在实践中，从某个参照系出发，通过技术经济论证得出的城市规模一般被称为合理的城市规模。

中国的城建专家认为，确定城市合理规模，必须建立三个合理的结构，即合理的城市经济结构、城市人口结构和城市用地容量及其结构，以便同时兼顾城市的经济效益、社会效益和生态环境效益。

确定合理城市规模的步骤：
首先，调查分析城市的发展条件及其在全国或地区所处的地位和作用。

城市的发展条件主要指城市所处的地理位置、建设条件、历史发展特点、现有基础及存在问题等。

其次，根据国家或地区的经济发展规划及其自身发展条件，确定其经济社会发展目标，特别是确定城市的性质和发展方向，建立具有自身特色的经济结构。

再次，在上述分析基础上，运用一定的方法测算城市的环境容量和用地容量。

最后，通过综合平衡，对不同的发展规模方案进行比较，均衡得失，确定合理的城市人口规模。

过程如图3-2所示。

图中，经济观点、社会观点、生态观点分别指要符合经济效益、社会效益和生态环境效益，区域观点则是指从区域的条件和经济社会发展的客观要求出发，分析区域城市化水平和城市体系的合理布局，
在明确本城市的地位和作用的基础上，确定其合理规模。

即城市的规模是否合理，除了从自身的条件来加以确认之外，还必须从整个城市体系的角度进行考察。

事实上，由于人们对单个城市的合理规模（最优规模）的认识千差万别，因此，对最优城市规模的探讨逐渐转变为对城市体系规模分布的研究。

第二节城市规模分布
一、“位序－规模”分布（Rank-Size Distribution）
从20世纪初开始，人们便对一个城市的规模与它在国家所有的城市中按人口规模排列所处位置之间的关系产生浓厚的兴趣。

1. 1913年，F.奥尔巴克通过对5个欧洲国家和美国的城市人口数据的实证检验，证实了二者之间存在明显的规律性。

这种规律就是“位
i i P R K =0.93500000
i i PR =i i R K P lg lg lg α-=m m P kT =序－规模”分布规律，其表达式为：
式中，
是某个城市i 的人口规模，是所有按人口规模排列的城市中i 城的位序，K 是一个常数。

该式表明，任何一个城市
的人口规模与它所处的位序的乘积恒等于某个常数。

2. 1925年，A.洛特卡又发现了如下关系式：
这个关系式中，和和的含义均和上式相同，K 在这里是一个确定的数值，即500000。

唯一的区别在于这个式子允许位序
变量上有一个指数。

它对美国1920年排在前100位的城市规模分布的拟合效果优于前式，这正是A.洛特卡的贡献所在。

3. 1936年，H.辛格给出了关于“位序－规模”分布的一般性关系式：
或
式中，是首位城市的人口规模，是位序变量的指数。

第一式实际上是对进行对数变换后的城市规模和对应的位序进行回归分析，等价于y ＝a ＋bx 形式的一元线性回归。

回归得到的结果a （即或）和b （即）以及相关系数R 都有分析意义。

?
回归得出的相关系数R 越大，说明该体系越符合“位序－规模”分布；如果相关系数不够大，则很可能是首位分布类型，或者在高层次有多个中心并存或别的特殊类型。

?
a 值的大小在座标图上是回归线的截距，反映了首位城市的规模。

?
b 值是回归线的斜率，当∣b ∣＝1时，这种城市规模分布就是标准的“位序－规模”分布；当∣b ∣＞1时，说明城市规模分布比较集中，高位城市比较突出，而低位城市发育不够，首位度较高；∣b ∣＜1时，说明城市规模分布比较分散，位次较低的中小城市比较发育，高位次城市规模不很突出。

极端地说，当∣b ∣＝∞时，说明该国只有一个城市，而∣b ∣＝0时，则说明该国所有城市的规模都相等。

二、城市规模等级分布
（一）城市规模等级分布并不是与“位序－规模”分布截然不同的另一种城市规模分布规律，而只是描述的侧重点和角度不同。

“位序－规模”分布侧重于描述城市规模与它所处的位序之间的关系，而等级分布则侧重于描述城市规模等级与处于某等级的城市数量之间的关系。

? “位序－规模”分布是从统计分析中得出的，而等级分布则是建立在由克里斯塔勒提出，经廖什和胡佛发展完成的中心地理论
的基础之上的。

尽管如此，二者之间还是可以相互转化，相互验证。

（二）等级分布模型
中心地模型(A Central Place Model ）
1958年，贝克曼建立了中心地模型，试图把中心地、市场区的等
级体系与城市规模分布联系起来。

他认为，城市为周围的人口服务，由于它们所提供的货物的等级不同，货物的门槛范围和最大销售范围把城市组织成不同的等级体系，并决定了每一等级城市的规模和数量。

可见，贝克曼的模型直接来源于中心地理论。

他首先假设，城市的规模与它所服务的人口数量成正比，即：
式中，为第m 级城市的人口规模，则是该城所有服务的总人口，k 是比例因子。

接着又假设，每一级城市都辖有固定数量（S ）的下一级城市。

这样，由该城市服务的总人口为：
将第一式代入第二式，经整理可得：
1i i P R K P ?==1P α1m m m T P SP -=+
由于最低一级的城镇的服务总人口包括它自身的人口和基本农村人口（），因此：
经过递推置换和整理可得出第m 级城市的人口规模，即：
贝克曼的模型反映的是城市规模与其序位之间的关系，也就是说，虽然他从中心地理论出发，但经过演绎推理得出的结论和位序－规模定律具有一致性。

三、首位分布（Primate Distribution ）在某种意义上说，首位分布只不过是“位序－规模”分布的一个特例。

也就是说，在“位序－规模”分布模型中，如果值足够大，说明城市规模分布的集中趋势明显。

这种由少数几个大城市占据主导地位的城市规模分布就是这里所讲的“首位分布”。

反映首位分布的一个指标是“首位度”，即首位城市与第二位城市之间的人口规模比率，用数学公式表示为：
一般来说，首位度越接近2，城市规模分布越接近“位序－规模”规律。

只有在足够大时，首位分布才存在。

但值
应在多大值以上，目前还没有定论。

四、中国的城市规模分布
（一）位序－规模分布
要完整了解一个国家或地区的城市规模分布状况，必须对这个国家或地区的所有城市或尽可能多的城市进行统计分析，观察它们是否符合位序－规模分布定律，也就是以这个国家或地区的城市人口数据为基础，利用位序－规模分布的一般性公式，即进行回归分析，并观察回归方程的相关系数。

相关系数越接近1，说明城市规模分布状况越接近于位序－规模分布定律。

对于中国的城市规模分布，许学强、顾朝林等学者进行了专门研究，发现相关系数都非常接近1，说明中国的城市规模分布非常接近标准的位序－规模分布。

? 美国区域科学家贝里检验了38个具有不同经济发展水平的国家和地区的城市规模，也把中国归入具有位序－规模分布的国家
和地区一类。

同属此类的国家还有美国、德国、瑞士、比利时等发达国家。

显然，经济发展水平在这里不能成为城市规模分布的解释变量。

中国城市规模分布呈现位序－规模分布规律的主要原因还在于中国幅员辽阔、人口众多、城市发展的历史悠久，因而城市体系较为完善。

在贝里分析的38个国家和地区中，除澳大利亚和加拿大以外，幅员辽阔、人口众多的国家一般都具有位序－规模分布规律，例如巴西、印度等。

通过计算首位度也可以验证上述研究结论。

1952年，中国的首位度是2.35，1988年，首位度为1.30，1993年为1.33。

可见，中国的首位分布并不明显。

（二）等级分布
根据城市规模等级分布模型，位序越高，城市数量越少。

也就是
说，数量与位序的关系呈金字塔型，金字塔的基础是大量的小城市，塔的顶端是一个或少数几个大城市。

如果我们把中国的全部城市划分为特大城市、大城市、中等城市、小城市四个规模等级，1990年，中国有特大城市31个、大城市28个、中等城市119个、小城市289个。

从中看不出等级分布的规律，作为塔顶的特大城市数量过多。

但是这并不能成为中国大城市过分发展、需要严格控制的论据，因为这里还存在一个规模等级划分方法的问题。

根据《中国城市统计年鉴》采用的五级划分法，即把人口在200万以上的城市从特大城市类别中划分出来组成“超大城市”，1r 中国城市规模的等级分布就初现端倪；作为塔顶的超大城市为9个，紧随其后的特大城市变为22个，少于大城市的数目。

如果对规模等级作更细的划分，只要边界合适，城市规模的等级分布就能得到清晰的体现，见表3-1。

第三节城镇体系的形成及其类型
“城镇体系”（urban system），是指一定区域内的各种类型、不同等级、空间相互作用关系密切的城镇群体组织，是经济区的基本“骨骼系统”。

学者们从20世纪20年代开始对区域城镇体系的研究。

1960年美国地理学家邓肯（O. D. Duncan）及其同事在研究美国城市的专业化作用以及大都市区之间相互依存关系时，正式首次提出“城镇体系”这一概念。

此后，越来越多的国家政府重视城市化政策的制定，认识到国家要实现经济的均衡、协调发展，人口的合理分布与再分配，处理好经济发展与社会进步、环境保护的相互关系，已经不能只就单个城市本身得到满意的解决，而需要将相关的城镇综合起来、统筹考虑国家或区域发展战略，从而激发了学界对城镇体系研究的不断深化。

一、城镇体系的形成
两个相邻城市之间存在着空间的相互作用，它们根据一定的原则形成一个结构完整的城镇体系。

对此，中心地理论作了详尽的阐述。

德国经济地理学家克里斯塔勒（W.Christaller）在1933年出版了《德国南部的中心地》一书。

书中，他把经济地理学的空间观点和经济学的价值观点结合起来，探索城市的数量、规模和分布的规律性，从而以抽象演绎的方法创立了主要根据城市向它周围的腹地所提供的服务来解释城镇体系空间的理论。

其理论要点是：
任何城镇都具有向其周围地区提供商品和服务的职能，而该职能一般要在它服务区域的相对中心位置来执行，因此这些城镇都可看作是规模不等、级别不同的中心地；
每一个地区会形成一套中心地的等级体系，同等级的中心地有同样大小的服务范围，也称市场区，市场区是六边形的；
整个中心地及其市场区是由一级套一级的网络相互嵌套而成；
各级中心地在空间上的分布遵循三个原则，即市场原则、交通原则和行政原则。

这三个原则可以用图形直观地表达，如图3-3所示。

1.市场原则：一个较高级中心地的市场区正好是下一级市场区面积的3倍，因此又称为K＝3原则。

2.交通原则：在交通线合理布置的前提下形成的中心地体系，会使较低级的中心地在两个较高级中心地之间的中点发展起来，导致较高级中心地的市场区面积是下一级市场区的4倍，因此又称为K＝4原则。

3.行政原则：不同等级的中心地的分布首先受制于行政管理和政治控制的需要，低级中心地及其市场区必须完全被包含在高一级中心地的控制范围之内，以消除行政管理上模棱两可的任何可能。

这样，市场区和行政区实际趋于一致。

一个较高级中心地供应和管理周围6
个低一级中心地，包括自身一共7个，因此又称为K＝7原则。

克里斯塔勒认为，以上三个原则在一个区域常常会交叉发生作用，但又各有侧重——在经济发达、交通便利的地区市场原则最占优势；在自给自足和偏僻地区，行政原则居于首位；而在新开发地区，移民拓荒沿
交通线推进，则交通原则占上风。

把克氏中心地理论做个总结就可以明确：城镇体系的形成有赖于三股力量的混合作用，即以市场范围为代表的经济力量、以交通条件为代表的自然力量、以行政区划为代表的社会力量。

针对任何一个城镇体系，都可以找出这三个原则的影响。

二、城镇体系的特征
城镇体系一经形成，一般具有以下几个方面的特征。

1.整体性。

城镇体系是由城镇、联系通道和联系流、联系区域等多个要素按一定规律组合而成的有机整体。

其中某一个组成要素的变化，例如城镇的兴衰、交通线的开拓或废弃、资源的开发或枯竭，都会通过交互作用和反馈“牵一发而动全身”。

2.层次性。

首先，城镇体系有大有小，随所在经济区的规模和层次而定，大到省际经济区，小到地方经济区，都有所属地域的城镇体系；其次，城镇体系内部的城镇有大有小，大者成为体系的核心，小者充当体系的基层。

3.重叠性。

即一个城镇可能成为不同层级城镇体系的成员，并充当不同的角色。

如无锡市既是长江三角洲城镇体系的普通一员，又是苏南地区城镇体系的中心城市之一。

4.开放性。

城镇体系不是一个封闭的组织，它是一个开放系统，随时都和外界进行着物质和能量的交换。

5.动态性。

城镇体系形成之后并非固定不变，而是处于发展演化之中，外界环境与内在因素的变化都有可能使之发生形态上、规模上和结构上的改变。

三、城镇体系的类型
城镇体系是多种多样的，随不同的地理与经济因素而千变万化。