实证研究和定量分析_介绍一个实例

经济学中应用最广、最好, 计量 经济学已成为经济学的主流。城 市规划则面临着学科 / 青春期0 的种种问题, 如仍在为自己的职 业特点 ( identity) 定位。对定量 方法的应用, 仍在探索之中。
近年来, 中国规划界已开始 重视规划的科学性问题。在规划 中引入实证研究就是提高规划科 学 性 的 努 力。自 从 库 恩 ( T. Kuhn) 和波普 ( K. Po pper ) 等 提出科学哲学中的 / 证伪主义0 以后, 对科学命题的 / 证伪0 或 / 同真0 就成为检验学科自身科 学性高 下的 标志。 在城市 规划 中, 通过实证的方法来检验规划 假设, 是一大进步, 反映了对规 划研究 中流传颇 广的 / 反思0 、 / 随感0 、/ 思辩0 、/ 我见0 等仅 从主观感觉出发, 漫无边际地空 发议论 的作 法的不 满。但 在以 / 实证检验0 为名的研究中, 对 实证研究的方法论的研究却仍然 有限。就国内已发表的研究报告 看, 有用民意调查的结果来验证 命题的正确性 ( 唐子来, 1999) , 有以观察到的实例来支持自己的 论点 ( 赵燕菁, 2001) , 但少见 用定量方法、以数学模型来验证 假设的实例。本文介绍一个以统 计模型和 GIS 结合 来验证规划 政策的实例, 以期和有志于定量 分析方法的同仁一起推动实证研 究方法论方面的进步。
城市规划 CITY PLANNING REVIEW Vol125 No19 Sep12001
方政府的拨款中, 以帮助郊区城市政府从事基础建
设为多, 而帮助中心城市为少。
1998 年, 伊利诺大学 ( UIC) 城规学院接受美 国政府智囊机构布鲁金斯学会 ( T he Bro okings Inst-i
CASE STUDY AND THE QUANT-I
TY ANALYSES
ZHANG Ting w ei ABSTRACT: With the ex pansion
of the g reater Chicago as the case,
this paper intro duces the method
dev eloped countries.
KEYWORDS: urban planning;
quantity analyses; model; Chicago
mathematic
1 城市规划的科学性 中国 城市 高速发 展的 新形
势, 以及政府和社会各界对城市 规划工作的更高要求, 使规划师 迫切希望提高规划工作的科学性 和可信度, 以期用更高质量的规 划成果 来维护 城市规划 的严肃 性、权威性, 向政府和社会证明 城市规划作为一门学科及一项专 业存在的价值及其重要性。
例
面。第一, 缺乏优秀的理论, 无
法把现实中无数多个复杂的因子
简化, 所以无法建立一个能涵盖
种种因素, 又不会庞大到无法处
理的模型。第二, 缺乏足够的数
据。虽然发现了某些因子的重要
性, 但无法找到具体数据。没有
数据, 也就无所谓定量分析。第
三, 缺乏有效的计算技术。计算
机仍在起步阶段, 价格昂贵, 但
一门学科的科学性表现在许 多方面, 包括成熟的理论可以指 导实践 ( 包括研究和应用) , 完 善的方法可以验证理论假设, 以 及最终在实践中对理论和方法的
张庭伟
实证。为提高城市规划的科学性 而作出的努力, 早在学科创建期 就已开 始。首 先是规 划理 论问 题。由于城市规划是一门应用学 科, 重在实际应用, 因而被一些 理论性较强的学科视作 / 缺乏专 业理论0 。时至今日, 城市规划 还是被 一些著 名社会学 家认为 / 理论贫乏0 ( John lo gan 在 2001 年 3 月在 U IC 的讲学) 。其次是 方法问题。大量的定性方法在规 划中的应用, 使苛刻的批评者认 为规划更 多是一种描 绘性 ( descr ipt ive) 的 学科, 而 不是分析 性 ( analytical) 的学科。而描绘 性的学科被认为不是完全合格的 科学, 起 码不 是真正 成熟 的科 学。因为真正的科学必须有过硬 的定量分析方法作基础。其实, 一些 今日看 来 / 历史 悠久0 的 / 正宗科学0 如社会学, 也曾有 过一个发展过程。在 1920 年代 的芝加哥学派之前, 社会学所作 的更多 是 / 社会 调查0 , 纪 录、 描绘社会现象, 而不是进行 / 社 会研究0 , 去分析、探索社会现 象后面 的深层原 因。1960 年代 后兴起的计量革命, 使一切学科 都转向定量分析。曾任哈佛和麻 省理工学院联合城市研究中心主 任的罗德温 ( L. Rodw in, 1999 年去世) 在其最后一本著作 5作 为一门职 业的城市 规划6 一书 中, 对 1950 年至 2000 年西方五 门人文学科: 经济学、政治学、 哲学、文学和城市规划学的演变 作 了 回 顾 ( Ro dw in, Sanyal, 2000) 。他认为学科演变中最大 的共同之处是定量分析方法的应 用。五门学科中, 经济学获得的 评价最高, 因为定量分析方法在
容量有限且速度缓慢, 无法进行 大型数据处理。而城市问题却必
然涉及大型数据处理。在失望之
下, 整个 1980 年代是数学模型
应用停滞的时期。与此同时, 定
性分析的技术却日臻完来自百度文库。其原
因, 首先是微电子技术有了巨大
的进步。电子计算机取代了电子
管计算机, 个人电脑 ( PC) 出
现, 其价格降到一般研究单位可
以承受的程度 ( 虽然个人购买仍 很稀少) 。在计算机软件上, 如
SAS 这样比较复杂, 功能强大的
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软件开始开发 ( 虽然只能用在工 作站 上而不能用在 PC 上) , 使 统计模型开始成为 / 标准的0 定 量分析的工具。
随着进入 1990 年, 计算机 也进入了各行 各业, IT 革命开 始了。定量分析成了规划研究不 可或缺的部分, 由此迎来了对数 学模型热情的第二次高潮。产生 这种 新热 情的 原 因, 包 括: 第 一, 计算机技术的飞速进步, 实 用、便于操作而功能强大的软件 日新月异, 而硬件设备却越来越 快速而廉价。SAS 和 GIS 都可以 在 PC 机的平 台上操作。第二, 数据的 可获 得性提 高了。在美 国, 向公众提供中央和地方政府 的大量数据是由国家 / 公共信息 法0 所规定的。凡使用纳税人交 的税款而收集的数据, 除国家机 密外, 一般都应免费公布。研究 者可在因特网上获得如人口统计 等各种数据, 大大便利了定量分 析工作。最后, 大众, 包括广大 规划人员的教育程度提高了, 对 用定量方法、数学模型解释、预 测城市发展问题的兴趣上升, 理 解加深 了。也 许最重 要的 一点 是, 规划师对数学模型的期望更 加合理了。数学模型不再被过高 地期望能完全正确地预测城市发 展的一切问题, 而主要是为了理 解城市发展的各种因素及其作用 的机制) ) ) 什么因素会产生什么 影响 ( 正面? 负面?) 而不是真 正去精确 计量 / 影响到 何种程 度0 ? 建立模型, 是为了使城市 发展的决策更有迹可循, 更加透 明, 更有逻辑性, 以求摆脱盲目 决策或 / 黑箱作业0 的状况。例 如, 本文介绍的实例, 就是为了 验证 / 政府建设高速公路对城市 蔓延有无影响0 这一命题。通过 实证分析, 这个政策是否要继续 推行就 可有 较可靠 的依 据。同 时, 建立模型也是为了促进规划 师和政府及公众的沟通交流。以 数字来说明问题, 以数学分析或 地图来解释规划意图, 往往比一 般文字或口头说明更具说服力, 其结论在决策者和公众看来, 也 更具科学性。
曾预测美国大城市人口会增长,
研
但 1970 年代看到的却是中心城
究 和
人口减少。于是, 原先就对定量
定 量
方法有怀疑的学者认为, 企图以
分
精确的数学计量来预测本身就非
析 \
精确, 因而难以预测人类的行为
介
( 城市经济活动、建设活动及政
绍
一
治活动) 。但支持这个方法的规
个 实
划师则 认为, 问题出 在三 个方
impacted by the planning po licies
be v erified by the quantity analyses and mathematics model, w hich is
the main tr end of the study on the
urban planning conducted in the
3 实例介绍: 大芝加哥地区城 市蔓延研究 31 1 简介
过去 30 年中, 美国城市化 空间发生了巨大的变化。大城市 自身停滞以至衰落, 而郊区化进 展迅速。至 1990 年代初, 全美 主要城市都出现城市向外蔓延、 进入远郊的现象。郊区的农田、 森林被 蚕食, 白人 中产阶 级外 迁, 而中心城成为低收入者、有 色人种的集中地。从 1970 年至 1990 年, 大 芝加哥地 区的人口 增长仅 4% , 但城市化地区却增 加了 40% 。城市蔓延 带来经济 上、社会上的问题, 引起美国朝 野关注。一些研究人员认为正是 中央政 府的 城市政 策有 失误 , 才导致了城市过度郊区化。主要 问题有三方面: ( 1) 发展高速公 路的交通政策使通向远郊的交通 便捷, 鼓励人们迁到远郊。 ( 2) 在住房政策中, 房屋贷款利息可 以抵冲所得税的政策鼓励借更多 贷款, 买更大更贵的房屋, 而这 些房屋大多在郊区, 所以买房的 中产阶级都迁到郊外, 以贷款买 房来减少交税。( 3) 中央政府给地
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张庭伟 主持
LETT ERS FRO M A BROAD
= 文章编号> 1002- 1329 ( 2001) 09- 0057- 06
实证研究和定量分析: 介绍一个实例
=摘要> 以大芝加哥地区城市蔓 延研究 为例, 介绍了 用定 量分 析, 数学模型来证实规划政策影 响的工作方式, 这也是发达国家 进行城市规划研究的主流。 = 关键词> 城市规划; 定量分析; 数学模型; 芝加哥 = 中图分类号> TU 981 = 文献标识码> B
入各个学科领域, 规划师对数学
模型的热情出现第一个高潮。以
物理学的引力原理为基础, 建立
交通量的引力模型, 就是一例。
这时, 客观上初步具备了定量分
析的条件。电子管计算机开始出
现, 提供 了新 的计量 的技 术手 段; 数学模型所必要的规划理论
研究也有了进步, 提供了建立模
型的基 础。一 时乐观 的态 度上
以数学模型进行实证研究有 多种类型, 较常见的有两类: 方 案检验和政策检验。本文介绍的 实例属政策检验。而方案检验则 是为了回答 / 如果出现这种情况 或采用这个方案, 那么结果会是 什 么?0 这 样 的 问 题, 简 称 / What , , if ,,0 模 型。例如 在交通 规划中 应用的 EMM E/ 2 模型是为了预测交通量的发生和 分布。近年来, 在用地规划中更 多是使用以 GIS 为 平台的数学 模型, 最后成果表现为不同的用 地方案, 在用地形态和土地开发 程序上去应答 / 如果出现某种情 况, 则规划上可作某种调整0 这 样很有实际意义的问题。当前美 国 规 划 界 使 用 的 / CU RBA0 , / LUCAS0 及 / SAMOIM0 等模 型, 基本属于这个类型。在作政 策检验时, 统计模型、投入) 产 出模型、成本) 利润分析则是常 用的方法。
2 定量分析和数学模型 在规划中应用定量分析、建
立数学模型, 已有数十年历史。 早在 1950 年代, 以统计学上的 回归模型、方差分析等用在规划 预测中, 是 为先例。在 1960 年
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代, 随着计量革命和定量分析流
升, 虽然不少人对数学模型的准
确性仍持怀疑态度, 但对定量分
析可能为规划的科学性带来的积
极作 用, 都 有很 高 的期 望。然
而, 1970 年代 却是令 定量分析
和数学模型支持者失望的年代。
张
由定量分析和数学模型得出的结
庭 伟
论, 在预测城市实际发展状况时
十分不准 确。例如, 1960 年代
实 证