（统计学专业论文）关于我国城市规模问题的理论和实证分析.pdf

论文摘要 改革开放以来，伴随城市经济的迅速发展和一些社会问题的突显，城市规模 问题己成为我国城市化进程中一个不容忽视的因素。城市规模一般可以分为自然 规模和经济规模两种，一个城市在发展过程中的规模水平对该城市各个层面的因 素都会产生影响，因此产生了怎样确定城市最佳规模或合理规模的问题。 本文联系中国实际，主要对我国超大规模城市的产业结构做了分析，计算了 特定城市在特定条件下的最佳用地规模，并且引入经济地理学中的威尔逊模型和 城市p r e d ( 区域人口、资源、环境、发展) 系统理论构建了一个城市最佳规模 计算模型。全文共分为四个部分： 第一章是绪论，首先提出了城市规模的概念和影响因素；然后评介了在城市 规模问题上的主要理论，重点介绍了最小成本理论、城市聚集经济理论以及城市 有效规模理论，同时也对一些其他理论如“门槛 效应理论等做了简要说明，并 且评价了各理论的优缺点，从而奠定本文的理论基础。 第二章介绍了国内外学者对于城市规模理论的实证研究成果，对其所使用的 模型以及得出的结果进行了介绍和比较。 第三章是本文的实证部分。首先，本文选取了我国十个超大型城市，对其规 模和产业结构的关系进行比较分析；其次，注意到大多数对于城市规模的研究关 注的只是城市的人口规模，本文将对城市最佳用地规模进行分析。 第四章，利用威尔逊模型和城市p r e d 系统理论构建模型和指标体系，将城 市人口划分为本地自然增长人口和外来人口两部分，探讨城市最佳规模，从而将 经济、人口、资源等方方面面纳入到分析范围内，体现了可持续发展的时代精神。 本文的创新之处在于：首次将经济地理学中的威尔逊模型和城市p r e d 系统 理论应用到城市规模的计算中，以此为建立模型的理论依据；并且将城市人口划 分为净增外来人口和本地人口两部分来分别考虑；在此基础上构建了一个城市综 合势能指标体系以及城市人口规模模型。另外，鉴于目前多数城市最佳规模方面 的研究集中在人口规模问题上，本文应用成本收益模型对我国部分城市的最佳用 地规模进行了实证研究，也得到了一些有益的结果。 关键词：城市最佳规模；威尔逊模型；城市综合势能 a b s t r a c t a c c o m p a n i e db yt h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h eu r b a ne c o n o m ya n dt h ee m e r g e n c e o fa s s o c i a t e ds o c i a lp r o b l e m s ，t h ei n c r e a s i n g l yi m p o r t a n ti s s u eo ft h es c a l eo fc i t i e s ， s h o u l dn o tb en e g l e c t e d t h ec o n c e p to fc i t ys i z ec o n t a i n st w oa s p e c t s ：n a t u r a ls i z e a n de c o n o m i cs i z e ，b o t l lo fw h i c hi m p a c tt h ew h o l ec i t y , t h u sc r e a t i n gt h eq u e s t i o no f h o wt of i xo nt h eo p t i m a ls i z e ，w h i c hh a sb e e nr e s e a r c h e da n dd i s c u s s e di ng r e a t d e p t h b a s e do nt h es i t u a t i o no fc h i n a , t h i se s s a ya n a l y z e st h ei n d u s t r i a ls t r u c t u r e so ft h e b i g g e s tc i t i e s ，c a l c u l a t i n gt h e i ro p t i m a ls p m i a ls c a l e s m o r e o v e r ，t h i se s s a ye s t a b l i s h e s am o d e lt oa n a l y z et h eo p t i m a ls i z e so fu r b a np o p u l a t i o n ，晰t l lt h eu s eo ft h ew i l s o n m o d e la n dc i t yp r e d ( p o p u l a t i o n , r e s o u r c e ，e n v i r o n m e n t , d e v e l o p m e n t ) s y s t e m f r o mt h ef i e l do fg e o g r a p h i ce c o n o m i c s t l l i se s s a yc o n s i s t so ff o u rs e c t i o n s ： c h a p t e r1i st h ei n t r o d u c t i o n , p o i n t i n go u tt h ec o n c e p ta n df a c t o r so fu r b a ns c a l e ， c o m m e n t i n go ns o m em a i nt h e o r i e so nt h i si s s u e ，e s p e c i a l l yt h el o w e s t c o s tt h e o r y , t h ec o m e - t o g e t h e re c o n o m i ct h e o r ya n dt h ee f f i c i e n t - c i t y s i z et h e o r y , a sw e l la s s o m eo t h e rt h e o r i e ss u c ha st h ed o o r s i l l e f f e c tt h e o r y , e s t a b l i s h i n gt h ef o u n d a t i o no f t h i st h e s i s c h a p t e r2e n u m e r a t e sa n dc o m p a r e st h ee m p i r i c a lp r o d u c t i o n so fs c h o l a r sb o t h a b r o a da n dd o m e s t i c c h a p t e r3f o c u s e so nt h ee m p i r i c a l t e no ft h eb i g g e s tc i t i e sa r es e l e c t e da st h e o b j e c t so fa n a l y s i s ，a n dt h e i rs c a l e sa n di n d u s t r i a ls t r u c t u r e sa r er e s e a r c h e d w h i l e m o s tr e s e a r c h e so n l yf o c u so nt h es c a l eo fu r b a np o p u l a t i o n , t h i se s s a ya l s op a y s a t t e n t i o nt ot h eo p t i m a ls p a t i a ls c a l e s c h a p t e r4 i st h ec o r eo ft h ep a p e r , i nw h i c ham o d e la n da ni n d e xs y s t e ma l eb u i l t o nt h eb a s eo fw i l s o nm o d e la n du r b a np r e ds y s t e m n o t i c i n gt l l a tu r b a n p o p u l a t i o nc a nb ed i s c r i m i n a t e d 嬲i m m i g r a n t sa n de n d o g e n i cp e o p l e ，t h i se s s a y d w e l l so nt h ei s s u eo fo p t i m a lc i t ys i z e ，t a k i n gv a r i o u sa s p e c t si n t oa c c o u n t ，s u c h 雏 e c o n o m y ，p o p u l a t i o n ，r e s o u r c e sa n ds oo n ，t h u sr e f l e c t i n gt h ee s s e n c eo fs u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t t h ec r e a t i v ep o i n to ft h i se s s a yl i e so nt h en o v e li n t r o d u c t i o no ft h ew i l s o nm o d e l a n dp r e ds y s t e mi n t ot h er e s e a r c ho f o p t i m a lu r b a ns c a l e s ，a n dt h ed i s c r i m i n a t i o no f i m m i g r a n t sa n dl o c a l s ，o nt h eb a s i so fw h i c ham o d e la n da nu r b a nc o m p r e h e n s i v e p o t e n t i a le n e r g yi n d e xs y s t e ma r eb u i l tu p b e s i d e s ，s i n c em o s tr e s e a r c h e r sf o c u so n p o p u l a t i o n , t h i se s s a yu s e st h ec o s t - i n c o m em o d e lt oc a l c u l a t et h eo p t i m a ls p a t i a l s c a l e so fs o m ec i t i e si nt h ec o u i ：l t r y , a n dp r e s e n t ss o m eh e l p f u lr e s u l t s k e yw o r d s ：o p t i m a lc i t ys i z e ；w i l s o nm o d e l ； u r b a n c o m p r e h e n s i v ep o t e n t i a le n e r g y 厦门大学学位论文原创性声明 兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立完成的研究成 果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在 文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文产生的权利 和责任。 声明人( 签名) ：7 囊，彩核 7 - - 0 0 7 年r 月；fe l 厦门大学学位论文著作权使用声明 本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦 门大学有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸 质版和电子版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允 许论文进入学校图书馆被查阅，有权将学位论文的内容编入有关 数据库进行检索，有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密 的学位论文在解密后适用本规定。 本学位论文属于 1 、保密() ，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密( ) ( 请在以上相应括号内打“ ) 作者签名：下舀，蓼牛疋 导师签名：专孑灿 日期：乃。7 年，月；旧 日期：年月 日 前言 上- - j l 刖吾 城市规模问题是城市化进程中的一个重大现实问题，目前国内城市化水平正 在提高，无论是城市的人口规模还是用地规模都在不断扩张；在经济高速发展的 同时，这也带来了一系列的社会和环境问题，例如城市犯罪率的持续上升、交通 状况的不断恶化、水土资源的日益紧缺、环境污染的不断加重等等；另外，虽然 我国城市规模与发达国家水平正在缩小，但有研究表明我国城市化进程快于经济 发展进程，城市的产业结构和职能划分等不尽合理，跟不上规模扩张的步伐，拉 美过度城市化的教训也给了我们前车之鉴城市规模的扩张与经济发展程度 不相适应，并且造成资源供应的紧张。这些都让人们不禁思考，究竟多大的城市 规模是合理的，一个城市在特定的历史时期和条件下是否存在一个最佳的规模水 平。这是一个具有理论和实践意义的重要命题。 国内外学者在城市规模的问题上经历了一个从“城市最佳规模到“城市有 效规模”的研究过程早期的最小成本理论、聚集经济理论等多从成本一收益 的角度出发来计算收益最大化情形下的城市规模，也就是城市最佳规模；在此基 础上又发展出了诸如“门槛 效应、城市机能、q q l ( q u a l i t yo fl i f e ，生活质 量) 、城市位序一规模分布和m c p ( m a r k o vc h a i np r o c e s s ，马尔可夫链方法) 等诸多理论，分别从城市的功能、居民生活质量以及城市在所处区域中的地位等 角度出发探讨城市的规模水平；而上个世纪末提出的城市有效规模理论( 网络城 市理论) ，则是将城市放在动态发展的过程中，综合考虑城市的物质环境、经济 环境和社会环境，将城市规模理论引向了一个新的高度，体现了可持续发展的思 想。由于采用的方法不同，学者们计算得出的结论也有所差别，本文将主要从城 市规模和公共设施建设的关系、和产业发展的关系、和人口增长的关系这三个角 度对学者们的实证结果进行比较。 我国人口众多，农民数量庞大，在改革开放以后城市规模迅速膨胀，在这样 的环境下，采取什么样的城市政策更能贴合我国的实际情况，一直是人们关注的 问题。基于这样的背景，很有必要对我国部分城市的产业职能和专业化程度给予 专门的研究和评价，并从实际的角度对我国城市最佳用地规模的确定等问题加以 关于我国城市规模问题的理论和实证分析 探讨。 在客观条件的限制下，一个城市应该具有多大的人口规模才是合理的? 在探 讨这个问题时，本文以城市人口的增长途径作为切入点城市人口规模的扩张 途径有两条，一是内生人口的自然增长，一是外来人口的入迁；人口的自然增长 与城市的整体环境和综合能力有关，净增外来人口的数量和城市的吸引力成正 比。在定义城市的综合势能时，本文引入城市p r e d 系统理论( 也称p r e d 协调) ， 以此为建立指标体系的基础。p r e d 协调发展是城市可持续发展的重要内容，是 在2 0 世纪7 0 年代初，国际社会以协调人与自然界相互关系、优化生存环境、调 控失调的地球表层为目标提出的，包含对区域人口( p o p u l a t i o n ) 、资源 ( r e s o u r c e ) 、环境( e n v i r o n m e n t ) 、发展( d e v e l o p m e n t ) 问题的研究。另外， 威尔逊模型是经济地理学中研究空间相互作用的引力模型，本文试图利用这个模 型来计算一个城市对外地人口的吸引力大小，以此来考察城市吸引力与外来人口 的数量关系。最后将上述两方面综合起来，建立一个城市人口模型，并利用该模 型探讨了城市最佳人口规模的测算问题。 2 第章城市规模理论的基本问题 第一章城市规模理论的基本问题 第一节城市规模的概念和影响因素 一、城市规模的基本概念 城市是“一个经济景观，是空间经济体系格局的最高表现，是社会经济活动 空间聚集的结果 。什么是城市规模? 有人认为：“城市规模是指形成城市的各 种要素的集中程度一，也就是说，城市规模是城市聚集力的反映。这只是静态的 理解，从动态的角度看，城市要素在向一定空间聚集的同时，也是其在空间上的 伸展。因此，城市规模同时也是城市扩散力的反映。这样，可以把城市规模界定 为“由城市各种要素的规模指标所构成的反映城市聚集力和扩散力大小的规定 。 具体而言，城市规模是一个综合概念，一般可以分为自然规模和经济规模两 种，自然规模多用城市人口规模或占地规模来表示- j 袁是城市规模研究的主要 对象；经济规模则是指城市的经济实力的具体表现，例如基础设施规模、产业规 模等，多用复合指标来表示。 二、影响城市规模的因素 城市规模的大小受到诸多方面的影响，主要包括如下几个方面： 1 城市的自然资源 自然资源是指与城市生存和发展直接相关的资源总和，主要包括土地资源、 水资源和各种能源，这是人口得以生存的根本所在。 2 城市的性质和功能 不同的城市性质和功能要求有不同的规模与之相匹配。通常，重工业、多功 能城市，其城市规模较大；轻工业、功能单一的城市，其规模较小。例如，当一 个城市被定位为风景旅游城市时，其规模不宜过大，甚至需要有较严格的限制， 以维护其原有的功能。 3 城市区域的承载能力 城市规模的大小受到城市区域承载能力的制约，也就是城市基础设施和配置 服务设施的供给能力以及区域生态环境的承载能力。倘若城市规模过大，而基础 3 关于我国城市规模问题的理论和实证分析 设施、产业服务、市场运营等方面跟不上，或是超过了环境的承载能力，将会导 致摩擦增大、资源紧张以及人民生活水平的下降；而规模过小、聚集不足又会使 外部设施运营效益下降，因而增大生产成本。 4 城市管理水平 如果说城市区域的承载能力代表一个城市的硬件水平，那么控制与管理的有 效程度就是一个城市“软环境 。城市的管理水平越高，其规模扩大的弹性就越 大。 5 聚集成本 聚集成本主要包括外部成本和疏散成本。城市规模扩大可能带来居住拥挤、 交通堵塞、环境污染、犯罪率上升等问题；同时，政府需要进行巨额基础设施投 资，用于公共交通、公共设施、污染治理、治安管理以及城市管理这些都属 于外部成本，随城市规模的扩大而增加。疏散成本是指城市和企业迁出所形成的 费用、损失和成本。 6 城市生产力和人力资本 城市的增长依赖于人力资本的增长，而人力资本又通过地方化的信息和知识 溢出依赖于外部规模经济。在市场经济和知识经济年代，一个城市的生产力及其 人力资源在相当程度上是其增长、向外扩张的动力所在。 另外，一个城市所能达到的规模也与其所处区域的地理位置、经济发展水平 以及社会历史和政治条件等密切相关，这是多种因素和力量相互制约、相互作用 所达到的结果。 第二节从“城市最佳规模刀到“城市有效规模刀 多大的城市规模是合理的，这是一个长期令学术界和实际工作者都感到困惑 的问题。国内外的许多学者曾经从经济学、地理学、人口学到城市规划等多学科、 多角度进行了大量理论和实证方面的研究，但至今未有定论。其中，流行最广的 是城市最佳规模理论( o p t i m a lc i t ys i z e ) 和城市有效规模( e f f i c i e n tc i t y s i z e ) 理论。尤其是城市最佳规模理论，在这么一个城市数量不断增加、城市规 模不断扩大的历史进程中得到了不断的发展和完善；而城市有效规模理论可以看 作是前者发展到一定阶段时衍生出来的一种理论。 4 第一章城市规模理论的基本问题 对于城市最佳规模理论，其源头可追溯至古代古代哲学家就曾认为：极 小的聚落发展不足，庞大的聚落压抑而混乱，正如每个生物体都有一个适当的规 模，维持在这个规模上，城市才能平稳地发展。这表明早在古代，人们就已经意 识到维持一个城市的合理规模的重要性，只是尚未将其形成一种理论。 城市最佳规模的概念雏形源自于h o w a r d e 等人的田园都市( g a r d e nc i t i e s ) 概念。到了2 0 世纪5 0 年代，随着各国城市化的快速发展，诸多城市问题浮出水 面，尤其是大城市的负面效应成为城市经济学者们的热门话题。从而，到了2 0 世纪6 0 年代，“最佳城市规模一( o p t i m a lc i t ys i z e ) 理论也就应运而生。虽 然长期以来，诸多的学者不断地对这一理论添枝加叶、进行扩充和完善，总体来 看，最佳城市规模最主要的基础理论有话种，就是以成本为主的最小成本理论和 以效益为主的聚集经济理论。 一、最小成本理论 最小成本理论是最早的城市最佳规模理论之一，它认为最佳城市规模( 人口 规模) 是人均公共成本的函数，其成本包括城市服务设施的投资成本与城市运营 成本，如下水道等。一般而言，最小成本分析法假设人均公共物品的价格在一定 的人口规模之前呈现降低趋势，但经过临界点之后呈现上升趋势，从而城市规模 与人均公共成本之间呈现u 字型关系，而其临界点规模就是城市效率最大点。从 这个角度来看，最佳城市规模就是使人均公共成本最低的规模。 虽然最小成本理论易于应用在现实分析中，但是它有一些缺点：第一，不同 的成本口径、分析期间、分析对象、分析方法会导致不同的结果；第二，最佳城 市规模并不单纯是公共成本的函数，还包括城市规模效益等因素，而该理论没有 考虑到这些问题；第三，除了经济因素以外，人与人之间的关系、保健、犯罪和 安全等非经济因素的影响也很重要，而这些因素属于社会偏好问题，因主观性较 强而难以量化求解；第四，该理论没有考虑到城市的发展是一个动态的过程，其 假设的前提是静态的。另外，基于上述函数的最小成本分析方法也有一些缺陷： 第一，该方法在考虑成本因素时假设城市的产出量是不变的，显然这与现实不符； 第二，城市的成本难以界定，例如公共成本和私人成本的区分等较为困难。 基于最小成本理论存在着上述不足，r i c h a r d s o n h w ( 1 9 7 2 ) 提出了最小 临界规模( m i n i m u mt h r e s h o l ds i z e ) 的概念。1 9 7 0 年，阿朗索( a l o n s o w ) 5 关于我国城市规模问题的理论和实证分析 提出生产和成本双方面的成本收益理论，其基本模型的横轴是城市人口规模，而 纵轴是成本，类似于微观经济理论的生产曲线( 图1 - 1 ) 。平均成本线和平均收益 线的交叉点( a 点) 就是r i c h a r d s o n h w 所提出的最小临界规模，而平均成本 线和边际成本线的交叉点( b 点) 就是最小成本规模。从城市居民的角度看，最 佳城市规模是平均收益和平均成本差异最大时的规模( c 点) ；从全社会的角度 看，最佳城市规模是边际收益线和边际成本线的交叉点( d 点) 。但是，g i l b e r t a ( 1 9 7 6 ) 认为，成本一收益理论仅仅从狭义的角度度量了总成本和总产出，而实 际上这二者综合了很多因素，很难做定量分析。 bcd 城市规模 图1 - 1 ：阿朗索成本收益曲线 综上所述，最小成本理论的缺陷主要在于其简单片面性；但其可操作性强， 因此在实证研究上的应用十分广泛。 二、城市聚集经济理论 现代经济学认为，城市是人口和生产从分散走向集中的产物，城市具有聚集 效益。作为各类生产要素高度聚集的场所，发生在这个空间系统中的经济活动应 该具有更高的效率。城市规模的扩大将带来递增的经济效益，城市因此可以拥有 更好的基础设施条件、提供更完善的生产服务，进而形成更大规模的市场，并且 在技术、知识、信息、人力资本等方面产生更明显的溢出效应，带动周边地区的 经济发展。 但是，城市的发展受到资源和环境等外在条件的限制，并非越大越好。城市 6 城市收益与成本 第一章城市规模理论的基本问题 规模的扩大，将带来外部成本的增加，导致边际收益递减。2 0 世纪6 0 年代经济 学家提出城市聚集经济理论，也就是最佳城市规模( o p t i m a lc i t ys i z e ) 问题。 该理论明确地表明城市规模和城市效率的关系，认为城市的规模一旦超过一定限 度，物质要素的增长反而将带来聚集效益的下降当城市规模处在临界规模的 左边时，随着城市规模的扩大，城市聚集经济创造出正的外部效应；当城市规模 经过临界规模并处在其右边时，城市规模的扩大必然造成负的外部效应。从理论 上说，当城市聚集收益与外部成本之差最大时，城市就处在最佳规模( 图卜2 ) 。 与最小成本理论相比，聚集经济理论无疑是进步的，它不仅考虑了成本的问 题，同时也考虑到效益问题。但是，由于影响城市发展的变量因素太多，城市聚 集经济理论的难处是如何界定城市聚集经济；考虑的因素不同，得出的结果也有 所不同。例如，当把城市的人均所得作为城市聚集经济的最终表现时，不少的实 证研究表明城市人口规模和城市人均所得间呈现正的相关关系，并且，城市规模 越大，其聚集经济效益也越高一而这显然不太合理。因此，仅通过经济学家们 的简单模型，是无法得到唯一确定的城市最佳规模值的。 城 市 收 盆 与 成 本 际效益 最佳规模 城市规模 最佳规模 城市规模 图1 - 2 - 城市最佳规模的实现条件 三、关于城市最佳规模的其他理论 1 “门槛 效应理论 “门槛理论是波兰城市经济学专家b 马列士最早提出来的。所谓城市发 展的“门槛 ，是指城市规模扩张过程中，某些制约因素对城市发展的制约点。 马列士认为，随着城市人口的增长和用地的扩大，会有各种阻碍城市发展的限制 7 城市收益lr焉一本 关于我国城市规模问题的理论和实证分析 因素不断地呈现出来。这类限制大体可分为三种：一是地理环境的限制( 自然和人 为的) ；二是基本的工程管网铺设技术的限制( 如跨海布网等) ；三是因为发展的 需要而必须对城市结构或某一部分进行改造而带来的花费和困难。这些限制都是 可能克服的，但往往需要为此而一次性增加巨额基建投资( 包括经营费用) ，用以 建造房屋和附属设施，或者扩大城市用地。这些巨额的投资就是城市发展的“门 槛 ，一旦越过“门槛”，城市的规模就上了一个台阶。 城市每跨过一个“门槛，下一个“门槛”意味着更大数额的投资( 图卜3 ) ， 因此，应衡量城市的合理规模，既不能不顾城市发展的实际需要，为了节省投资不 去克服“门槛 ，导致居民实际生活水平的下降；也不能盲目进行大量的一次性 投资，结果破坏了生态平衡，浪费了资源，使城市造成没有必要的扩张或出现负效 益的扩张。一般来说，小城市的发展“门槛”相对小一些( 投资不大) ，但它对城市 的发展起着本质的作用。而大城市实力雄厚，虽然“门槛较高，仍然可以采用 逐步建设的办法向四面扩张，但这也是有限度的。 图卜3 ：城镇规模与城市建设管理费用的关系 2 城市机能理论 城市机能理论是由f u c h e nl o 和k a m a ls a l i h ( 1 9 7 8 ) 提出的。他们指出， 城市规模和城市机能效率间有着密切的关系，随着城市机能的变化，最佳城市规 模也发生变化。例如，当城市主要具有农村机能时，城市机能的效率集中在农村 服务方面，此时的最佳规模是农业城市的最佳规模；随着城市规模的扩大，制造 业的效率增加，此时，城市规模应顺应制造业的发展要求；当城市规模进一步扩 8 第一章城市规模理论的基本问题 大后，制造业的效率增长逐渐降低，而出现以服务业为主的城市机能。因此，不 同的城市机能阶段，城市规模效率不同，最佳城市规模必须考虑并且顺应这种变 化，才能创造出最高的城市效率。 3 q o l 理论 一些城市规划者认为，作为交易中心地的城市，3 万至5 万是最理想的城市 人口规模，规模太大将容易造成城市居民精神上的孤立而使城市的魅力打了折 扣。但是，现实中的许多城市早已远远超出了这一规模，人口在几十万甚至几百 万的不在少数。这些城市往往可以提供一些高水平的服务，如在教育、医疗、文 化和流通等方面，从而提高城市居民的生活质量( q u a l i t yo fl i f e ，q o l ) 。g i b s o n j e ( 1 9 7 7 ) 认为，虽然3 万人左右的城市人口规模就能够实现居民生活的最大满 足，而超过此规模的城市，通过服务功能的合理化，其固有的满足度还能进一步 提高。比如说，人口规模在1 0 0 万以上的大城市所具有的文化、信息与创新等方 面的特殊效应便是其他较小城市所无法比拟的。因此，我们利用生活质量指数和 人口增长率也可以度量最佳城市规模。不过，此方法的问题就是生活质量指数该 如何测量。 4 城市位序一规模分布理论 从资源配置效率的角度看，需要考虑到区域结构中城市规模的分布合理与 否，这也是最佳城市规模问题。城市位序一规模分布理论的作用就在于解释大城 市的规模是不是过大，并反映城市体系等级结构的内在规律。其最常见的表达公 式为e ( r ) = 印一，式中，为城市位序，p ( ，) 是位序为，的城市的人口规模，互 为首位城市人口数，g 为分布指数。若g 值等于1 ，则第二大城市的人口为第一 大城市的i 2 ，而第三大城市的人口为第一大城市的1 3 。若g 值大于l ，城市体 系是以大城市为主的；若g 值小于1 ，则其体系是以中小城市为主。但是，d a v i s k ( 1 9 7 8 ) 认为，首位城市人口规模的过大或过小只是相对性的，要判断其大小还应 该考虑第二大城市( e ) 、第三大城市( b ) 和第四大城市( 只) 的人口规模。因此， 他提出了d a v i s 系数：d = 名( + e + 只) 。 5 m c p 理论 上述大部分理论都必须在一定的假设下才能得出结果，并且其分析也是静态 的，然而城市经济是一个不问断的过程，是动态的。m c p 理论认为，城市发展是 9 关于我国城市规模问题的理论和实证分析 一个自我调整的过程。该理论的宗旨在于探讨一个不断变化中的城市究竟会向哪 种规模发展，这就是m c p 的最佳城市规模的基本概念。m c p 是一种概率模型，通 过移动概率的跟踪分析，寻找现象的均衡点，其均衡点也是最佳均衡点。2 0 世 纪5 0 年代w f l e v e r 利用m c p 理论分析英国城市人口阶级的移动均衡；2 0 世纪 7 0 年代日本经济企划厅经济研究所用m c p 分析日本的城市增长；2 0 世纪8 0 年代 韩国的c h oj o o h y u n 也是利用m c p 理论分析韩国的最佳城市规模。 四、城市有效规模理论( 网络城市理论) 城市机能理论认为，一定的城市机能对应着一定的城市规模。然而，在现实 世界中，这一理论并不总是如此奏效。例如，苏黎世仅有3 0 万人，却能够像纽 约或东京这样的大城市一样，成为国际贸易的中心。因此，1 9 8 6 年，c a m a g n i 建 立了将城市规模与功能相分离的s o u d y ( 供给导向分析) 模型。这个模型认为： 第一，一个城市的等级门槛( 用城市人口来表示) 越高，该城市的功能等 级也越高。 第二，平均( 总体) 成本一收益曲线随城市功能等级的上升而上升，因为 等级越高，进入该等级的阻碍越大；需求弹性的减小将导致额外利润 的增加；通过掌握某些稀有要素而获得垄断收益的可能性也会增大。 第三，成本曲线与阿朗索的成本曲线相同。 当将平均收益函数与传统的成本曲线相比较时便出现以下结果：对应于每一 个经济功能和相应的城市等级，有可能定义一个最大和最小的有效城市规模，这 一规模将随城市功能与等级的提升而增加( 图卜4 ) 。 曲线3 曲线2 曲线1 不稳定区域 图1 - 4 ：对应于不同城市功能的有效城市规模 1 0 城市收益与成本 第一章城市规模理论的基本问题 这个模型克服了最佳城市规模理论的部分局限，认为： 第一，有必要用一个区间来代替最佳城市规模，在这个区间中的城市规模 都是有效的，即平均收益超过平均成本。 第二，代表城市特征的经济功能是决定有效城市规模的重要因素。 在提出供给导向模型、将城市规模与功能相分离之后，c a m a g n i 又注意到， 过去的城市最佳规模理论是以地域为对象，强调对市场地区的引力控制；而他认 为城市效率并不是以人口为基础的静态过程，而是以城市网络为基础的动态过 程，考虑的是长距离的竞争与合作( c a m a g n i ，1 9 9 3 ) 。因此他将距离障碍放在一 边，提出了城市网络理论( u r b a nn e t w o r kt h e o r y ) 。在比较传统的分析中，构 建一个城市的功能和空间组织结构时，交通成本与经济规模是主要影响因素；现 在，各种经济力量都是必须考量的因素。 基于供给导向模型和城市网络理论，到了2 0 0 0 年，c a p e l l o 和c a m a g n i 正 式提出了“有效规模 ( e f f i c i e n tc i t ys i z e ) 的概念，认为除了规模之外， 城市的产业特征及其与外界的联系程度同样是关系到城市良性成长的重要因素。 他们在研究中分析得出了在不同的规模级别、产业特征、对外联系程度下，城市 规模变化所带来的正负效应改变，总结出了一些有说服力的规律。 城市有效规模理论认为，城市由三类环境构成，分别是物质环境( 自然的和 人造的) 、经济环境和社会环境，每一类环境都会引发优势和劣势一即效益与 成本。该理论用计量经济模型来度量城市聚集经济与不经济，对效益、成本方程 进行拟合，得出不同的城市规模等级、功能类型和网络整合程度三个特定环境下 的城市效益与负载的规模弹性。结论表明，最佳城市规模理论依然有效，城市效 益随规模增加经历由增到减的过程，城市负载曲线则表现为由减到升；较高层次 的产业特征可以带来更多的城市效益，负载的变化随着高等级职能比重的上升经 历着逐渐趋缓的上升过程，因为高等级职能更加重视环境问题。 这项研究表明，对城市规模做单方面的有效性评价是不够的，城市的专业化 水平和城市体系的网络整合程度同样不可忽视。规模经济在一定的城市尺度下转 变为规模不经济，这就需要结构上的转换来提高城市功能的级别；城市的对外能 量交换能力成为影响城市人口容量的重要因素，一个城市甚至有可能依靠网络资 源超越本身物质资源的限制。 关于我国城市规模问题的理论和实证分析 第二章关于城市规模问题的研究进展 第一节理论模型综述 在实证研究过程中，学者们所采用的理论模型各不相同，这里主要介绍几个 应用较广的基础模型和一些较有代表性的实证方法，分别是聚集经济分析模型、 最小成本分析模型、对数转换生产函数分析方法、d e a 规模效率分析方法等。 一、聚集经济分析模型 聚集经济指人口和产业活动的集中所带来的外部经济。聚集经济能够提高城 市或区域的经济效率；但是，过多的集中反而造成经济非效率，如交通拥挤、生 活环境污染、社会犯罪增加等。b a u m o lw j ( 1 9 6 7 ) 指出聚集经济水平和城市人 口规模间具有正比关系，而聚集经济和城市人口规模的平方值间具有反比关系。 a l o n s ow ( 1 9 7 1 ) 在此基础上建立了城市聚集经济和城市人口规模间的二次函 数模型，并度量最佳城市规模。其函数为： u a e , = a + f l e o e , + y p o p i 2 , o ，7 o ，y = ( y 。，y ：，y 。) 7 0 ) 则有： ( e d ) m a x ( p 一+ 一) ，( x ，y ) et ( 2 6 ) i = l = l 在上述模型里，如果对某个k 0 的参数，( 励的解为( ) 【o ，y 。) ，则称( ) 【o ，y o ) 为熵- - d e a 的一个有效解。 利用上述模型即可对可行集t 中的所有s 个可行方案进行有效性评价，可以 证明：t 中使 h ( x ，即= ( p q + p 钆) = n l a x ( 2 7 ) j t l j = 1 的方案( ) ( 0 ，y o ) ，一定是相对于其他方案为熵一d e a 有效方案，从而是d e a 有效 的，故称h ( x ，n 为效率评价指数或称效率测度。显然，h 值越大，相应决策单 元的技术有效性和规模有效程度越高；反之则相反。 在实证过程中，只要对所研究城市选取一定的指标，将指标值代入，则可计 算出不同规模等级城市的规模效率。 3 方法评价 用熵- - d e a 方法来衡量城市的规模效率，其优点在于：首先，方法简捷，能 1 7 关于我国城市规模问题的理论和实证分析 对城市的规模效率给出一个直观的数据，便于比较分析；其次，它继承了c a p e l l o 和c a m a g n i 的思想，可以从多个方面来选取指标，以此分析城市规模对城市生活 方方面面的影响。 然而其不足之处也是在于指标选取的主观性太强，指标不同，所得的结果也 可能不同，很难得出统一的结论；另外，哪些指标应当作为投入指标，哪些作为 输出指标，也因研究者考虑的角度而异。 第二节西方学者的实证研究结果 由于城市规模理论大多容易应用于实证研究，而研究的角度又丰富多样、各 不相同，由此得出的结果也不尽相同。在实证研究中，西方发达国家学者主要是 从城市公共设施、产业发展、人口增长等聚集效益和规模效益的角度来探讨城市 最佳规模。 一、城市规模与公共设施建设的关系 城市公共设施是城市赖以生存和发展的基础，是产生城市聚集效益的决定 性因素。理论表明：在城市聚集规模较低时，随着聚集程度的提高，建设、经营 和管理公共设施的总投资所产生的经济效益和社会效益都不断地提高，但是提 高到一定程度时，效益不再提高，并保持一段平稳的状态。若城市聚集规模增 加到一定限度时，其经济效益和社会效益都要下降，要保持聚集效益的实现必 须增加城市建设和管理费用。 从城市公共设施角度研究城市最佳规模，其着眼点是：其一，解剖各种不同 规模城市的人均公共设施投资；其二，根据人均公共设施随着城市规模变化的 趋势，寻找其“门槛值刀。通常是学者们抽取大量的城市样本数，并试图证实 人均公共设施消费与一种或多种服务是如何随着人口规模的变化而变化的。例 如： 鲁麦克斯( 1 9 4 3 年) 的研究表明，人均公共设施消费在l o 1 5 万人的范围 内会达到最小； 克拉克( 1 9 4 5 年) 对一些发达农村取证并做了比较，结果显示人均公共设施 消费最小的人口范围是1 0 - - - 2 0 万人； 赫希( 1 9 5 9 年) 、杜肯( 1 9 5 6 年) 和大伦敦地方政府皇家委员会( 1 9 6 0 年) 研 1 8 第二章关于城市规模问题的研究进展 究表明：最佳人口规模应在5 , - - - - 1 0 0 万居民之间。 1 9 6 8 年英国地方政府管理部门对部分英国地方教育机构进行了调研，得出 的结论是：地方机构在公共设施上的投资与大量地方权限有关的社会经济学指 数( 包括人口规模) 相关联，由此可推断，权限较大机构能够比权限较小机构提 供更多的服务。大量事实证明，人口规模与消费并无直接联系，而与提供的服 务质量指数有关。 1 9 6 9 年英国地方政府皇家委员会的研究表明，当人口高度集中于2 0 万人 时，各方面的整体效率呈现出增长；当人口增长至5 0 万时，教育水平和儿童服 务水平均呈下降趋势。 持否定态度者认为：那些以经验为依据的消费动机以不同规模的城市内预 先确定的公共设施为前提。斯韦美兹( 1 9 6 7 年) 发现：u 型人均消费曲线在2 万 5 万居民间达到最低点，而在人口达到2 5 万时又有略微的增长，此后又有了快 速的增长。 斯通的观点与前人大相径庭，认为只有人口规模达到几十万时，聚集规模 才会持续存在。在斯通的著作中，论述了只在较大城市才会有高等学校和医疗 设施，它们与人均消费的增长无关。虽然城市的功能有较大差异，但公共设施 需求和适度发展取决于整个城市系统的实力，要考虑投资的经济性与使用的充 分性。 理查德森指出了城市最佳规模理论和城市效率系统理论之间的基本冲突， 他认为，人口密度、城市结构和交通运输系统更多地与建设、管理一个城市所 需要的成本相关联，而不是纯粹的城市规模问题。 二、城市规模与产业发展的关系 城市规模是产业选择区位的决定性因素，产业聚集效益的增加是随着城市 规模的增长成比例增长的。一个城市的吸引力集中表现在制造业对经济活动的 影响上，它会逐渐加大对周围地区影响的深度与范围。斯坦贝斯和克耐特把美 国制造业就业率的增长与城市规模联系起来研究发现：工业增长最快的地区分 布在大平原西部的中等城市( 2 5 , - - - 1 6 0 万人) 及美国东部、南部和中西部的小城 市( 小于2 5 万人) ，这说明大城市在工业增长初期具有一定的优势和外部经济 性，大城市在地理上广泛地分布在历史悠久、人口稠密的地区。 1 9 关于我国城市规模问题的理论和实证分析 为减轻大城市的压力，所有迁出的企业都要与母城继续保持或建立生产与 技术方面的协作。对于工业区搬迁问题，一些学者成功地将重力模型应用到英国 的实证研究中。凯伯( 1 9 7 1 年) 和萨特( 1 9 7 4 年) 发现距离和劳动力供给是影响工 业区从伦敦和中西部的城市群迁移到城市外围地区的两个重要因素。重力模型的 应用揭示了城市外围地区的投资者能够通过促进中心地区的大规模增长来克服 远离市中心的地理上的缺陷。1 9 7 1 年奥尼尔通过研究1 9 2 6 - - - 1 9 6 6 年爱尔兰的制 造业分布状况发现：首先，随着时间的推移，工业区在空间上有明显的聚集趋势， 可能倾向于在大城市定点，小城市只占很小的比例；其次，在科克和都柏林的工 业成活率比其他地区要高；第三，城市规模与城市吸引新工业的能力成正相关。 三、城市规模与人口增长的关系 一个城市的人口增长率是衡量一个城市经济增长的主要指标，它在研究人 口增长和城市最佳规模的关系上颇具价值。阿隆索、麦瑞斯( 1 9 7 2 年) 、白瑞( 1 9 7 3 年) 对美国城市规模增长的速度进行了研究，发现平均入口增长相对地域面积增 长相差约一百倍。另外，一项关于联邦德国城市人口增长率的统计资料证明， 人口超过2 7 5 万人的城市，其增长率变化很小。基于这项声明，白瑞在其1 9 7 0 年出版的著