第七章--城市规模分布

1第七章城市规模分布城市规模主要有城市人口规模和城市用地规模两种方法，由于人口资料容易获得，同时人口集聚又是城市的重要特征，于是城市规模通常指“城市的人口规模”。城市规模分布是指一个国家或地区内城市人口规模的层次分布。研究城市规模分布的目的是探讨区域内城市从大到小的序列与其人口规模的关系，揭示区域人口在城市中的分布特征。第一节城市规模分布理论在城市和区域分析中，如何解释和确定城市的规模分布是一个相当棘手的问题。对此，各国学者作了多方面的探讨，主要理论模式有：一、城市首位律(LawofthePrimateCity)即首位城市分布律。这是对一个国家、地区范围内，城镇规模分布规律的一种早期的概括。(一)首位城市首位城市：在规模上与第二位城市保持巨大差距，吸引了全国人口的很大部分，在国家政治、经济、社会、文化生活中占据明显优势，规模最大的领导城市。早在1939年，马克·杰斐逊（M.Jefferson）通过观察发现，一个国家的首位城市其规模往往比其他城市大得多。他分析了51个国家规模前3位的城市，发现有28个国家的首位城市的人口规模是第二大城市的2倍以上，有18个国家在3倍以上(伦敦为利物浦的7倍；哥本哈根为奥尔胡斯的10倍；墨西哥城为瓜达拉哈拉的5倍)，他总结道：在一个国家发展初期，某个城市由于具有固有的优势得到持续发展，起先成为经济中心，以后又以可以发挥政治中心的职能而成为都城，最终导致该城市拥有最优越的社会服务、最多的就业机会和最好的就业岗位，从而吸引大量人口，使之成为规模上的首位城市。杰斐逊也认为上述现象虽是普遍存在的，但也有例外：①由集聚过程中大体同步的几个区域组成的国家，可能存在几个首位城市(西班牙的马德里和巴塞罗那；意大利的罗马、那不勒斯、威尼斯、米兰均为首位城市)；②由原先几个分裂部分组成的国家，在其统一前往往呈单个首位城市分布，统一后常呈多个首位城市分布【如加拿大的多伦多(英语社区中心)和蒙特利尔(法语社区中心)】。(二)首位度指数一国最大城市与第二位城市人口的比值，称为“首位度”。首位度大的城市分布称为“首位分布”。1.首位度(二城市指数)S2=P1/P2（由杰斐逊提出的衡量城市规模分布的指标）首位度在一定程度上代表了城市体系中的城市人口在最大城市的集中程度，这不免以偏概全。为了改进首位度的简单化，有人提出四城市指数、十一城市指数等衡量指标。2.四城市指数S4=P1/(P2+P3+P4)3.十一城市指数S11=2P1/(P2+P3+…+P11)按照位序—规模的原理，正常的四城市指数和十一城市指数都应该是1，而两城市指数应该是2。4.首位城市比2S=P1/∑Pi（首位城市人口数与城镇人口总数之比）一般来说，首位分布是一种原始的初级的城镇体系规模分布形式，往往是不发达国家或地区城镇体系的规模分布特点。(不发达国家，城市化水平较低，区域差异大，首位度大；发达国家，首位度一般较低，但面积较小的发达国家也有例外)二、城市金字塔(一)城市金字塔的概念城市金字塔是一种图表形式分析区域城市规模分布的方法。在一个国家或区域中有许多大小不等的城市，可以按照城市规模大小划分不同的等级。规模大的城市等级，城市数量少；规模小的城市等级，城市数量多。城市金字塔：将各个规模等级的城市数量，按从低到高的等级序列，用条形图表示出来。(二)城市金字塔的K值K=下一规模等级的城市数/上一等级规模的城市数对K值的认识：①中心地学说认为，K值是常数②也有人认为，K值是变化的，规模级越高，K值越大；规模级越低，K值越小。〖城市规模等级划分的间距不同，K值也不同。〗同一城市体系不同等级划分下的规模分布举例AB规模级城市数K值规模级城市数K值1000-50005000-2000020000-500050000-1000005121283284441000-1000010000-5000050000-7500075000-1000057696446241三、位序—规模法则(Pank-SizeRule)(一)对城市规模位序的探讨最早对城市规模和城市规模位序的关系进行探索的是奥尔巴克(F.Auerbach)，他在1913年对欧洲5国和美国城市规模分布后发现了城市规模等级的金字塔型分布规律——区域内的城市是按人口规模呈由大到小、由少到多有规律的序列分布，符合PiRi=KPi：人口规模位于第i位的城市人口数；Ri：第i位城市的位序；K：常数)——正常情况下，城市首位度=2；四城市指数=1(1.0)；十一城市指数=1(0.95)。1925年罗特卡(A.J.Lotka)发现美国城市人口符合PiRi0.93=5000000他给出了一个比奥尔巴克的约束性方程能更好地拟合美国1920年的100个最大城市的模式。其贡献在于允许序位变量有一个指数。1936年辛格(H.W.Singer)进一步提出了一般公式：lgRi=lgK－qlgPi即PiqRi=K(q：指数)3(二)位序—规模法则1949年捷夫(G.K.Zipf)综合杰斐逊和奥尔巴克关于规模分布的模式，提出了著名的“位序—规模法则”，其数学表达式为：RPPr1(其中：Pr：第r组城市的人口；R：人口为Pr的城市的位序)捷夫的模式不具有普遍意义，此后，艾奇逊(J.Aitchison)等人提出了修正模式：qiiRPP1或qiiRPP1(其中：q为常数)(三)位序—规模法则的意义公式qiiRPP1→lgPi=lgP1－qlgRi→y=a＋bx由此可见城市规模分布可通过y=a+bx形式的一元线性回归进行拟合(其中a、b均为回归系数)，该回归线在直角坐标系中表现为对数曲线；在双对数坐标系中表现为直线，这里a为回归线的截距，它可以是首位城市的人口规模的对数(a=lgP1)，也可以通过回归分析得到(a≠Pi，即a采用首位城市的理论规模的对数值)；b为回归线的斜率(b=－q)：①当∣b|=q=1时，为有规则的序列分布，即等级规模分布(捷夫模式)；②当∣b|=q1时，为首位分布，城市人口集中，城镇体系中以大城市为主，中小不够发育；③当∣b|=q1时，为序列分布，城市人口分散，城镇体系中大城市不突出，中小城市发达；④当∣b|=q=0时，所有城市人口数相等；⑤当∣b|=q=∞时，区域内只有一个城市。对回归线进行多年对比，可以反映城镇体系的位序变化和发展趋势：①a变动反映高位次城市，特别是首位城市的变化趋势；②∣b|变大，说明城镇规模分布中，集中的力量分散的力量；∣b|变小，说明城镇规模分布中，集中的力量分散的力量。教材介绍了2个国外研究案例：⑴梅登(C.H.Madden)利用1790—1950年美国城市人口资料分析，发现各年的城市规模分布的双对数曲线接近直线，并随时间的推移以同样的斜率往外平移，这说明在160年漫长的时间里，美国城市体系始终以位序—规模分布形式稳定发展，并没有发生明显的类型转换。⑵日本高阪宏行对新泻县的城市体系作位序—规模分布研究，发现：①各年回归的相关系数(r)都很高，回归高度显著，规模分布符合位序—规模分布类型；②高位次城市人口不断增加，特别是1975年以前；③回归线的斜率不断变大，人口分布集中的力量一直起主导作用。4第二节对城市规模分布的解释一、城市规模分布的类型一般将城市规模分布分为①首位分布和②位序—规模分布两个基本类型，此外还存在过渡类型。1960年贝里选择38个国家2万人以上的城市，来研究城市规模分布与国家历史、发展水平的关系，他在双对数坐标系中，以人口数为横坐标；以各种规模城市数占城市总数的累积百分数为纵坐标，把38个国家可分为6组3种分布类型：⑴位序—规模(对数正态)分布(Ⅰ)：①经济高度发达，各部门综合发展的国家(7个)；②城市发展历史悠久，经济水平不高的国家(6个)【一般为大于平均规模的国家，或城市发展历史悠久的国家，或经济、政治上复杂的国家】⑵首位分布(Ⅱ)：①经济发达而经济部门极端专门化的国家(7个)；②经济刚独立的不发达国家(8个)【一般为小于平均规模的国家，或城市化历史较晚的国家，或经济、政治上简单的国家】⑶过渡类型分布(Ⅲ)：①领土广，经济较为发达的国家(4个)；②领土广，发展历史悠久，经济欠发达的国家(6个)贝里还将城市规模分布的发展过程划分为四个阶段，即从首位分布→过渡形态(分两个阶段)→位序—规模分布。二、对城市规模分布的理论解释对城市规模分布的理论解释模式很多，主要有：(一)随机模式这是解释城市位序—规模分布最有影响的理论，认为位序—规模规律是随机力量形成的稳定结果。贝里和加里森采用熵最大化原理，认为：①首位分布：产生于只有少数几个力量强大的因素作用下的国家(如人口少面积小的小国；城市化历史短的国家；过去有单一出口的殖民地历史的国家等)；②位序—规模分布：是多种力量在很长时间内相互作用的结果，在这种情况下，每一种力量只能产生微小的随机的作用，产生于因素复杂的国家(如经济发达国家；城市化历史悠久的国家；面积大、历史久、人口多、条件复杂的大国等)。(二)城市增长模式从古典经济学的角度或采用柯布—道格拉斯的生产函数来解释在一定条件下，城市规模会导致位序—规模分布(对数正态分布)。(三)迁移模式采用不同的人口迁移速率与城市间的经济联系的机遇不同产生的均衡来解释城市规模分布。(四)城市等级体系模式即中心地理论，认为城市规模分布是呈阶梯状的。(五)机制分析模式即考虑政治、经济、文化和历史诸因素的分析模式。虽然多数学者都认为经济力量是城市社会组织的中心要素，但也有许多学者把国家看作是城市体系的决定因素，经济力量只是一种中间变量。弗里德曼提出：在工业化的早期阶段，区位选择受到经营欲望的强烈影响，倾向于直接接近政府权利中心，认为国家结构的差异影响城市规模分布的主要因素有三：①国家的集中程度：集中程度高→首位分布；②政府类型：5中央集权制→首位分布；联邦制→位序—规模分布；③国家权利：政府控制强烈的国家，私人企业紧靠权利中心布局的动力越强。此外，一些学者试图把特定的文化、历史因素和城市规模分布联系起来，认为民族主义精神强的国家可产生首位分布。三、城市规模分布类型的利弊在城市规模分布研究中，始终有一个争论不休的问题：首位分布和位序—规模分布哪个好？即城市规模分布与经济发展水平、城市化水平的关系如何？有人认为：首位分布①对国家经济发展有一种寄生作用；②是一种低效的利用方式，有损于资源的合理利用；③不利于全国动员，对经济增长有害；④反映了许多社会方面的不平等等等。也有人指出首位分布的有益影响：①允许资金和人才的更大积累，有利于知识的更专门化和思想的广泛交流；②大城市内的运输成本比城市间的运输成本低，大城市的劳动生产率是最高的；③首位城市通常是交通运输网络中效益最好的地方，是革新的源地，更有利于吸引投资等等。比较流行的观点是：认为经济发展是城市体系均衡发展的原因。首位分布是一种初级的城市体系规模分布形式，是不发达国家和地区城市体系特点，是经济不发达造成的；处于城市化高级阶段的经济发达国家服从位序—规模分布。埃尔.莎科斯(E.Shaks)在1972年提出的经济发展与城市规模分布的动态模式中，认为社会均衡状况是造成城市体系规模分布的原因，指出在经济发展的早期是一个高度不均衡的时期，在经济发展的中期首位度达到顶峰，然后随着经济的进一步发展，首位度降低。斯图尔德(C.T.Jr.Steward)则把首位分布与农业经济、位序—规模分布与工业经济联系起来。【这些观点并非普遍正确。贝里的研究表明城市规模分布类型与经济发展水平和城市化水平之间并不存在必然的联系。所以不能简单地说首位度大一定不合理，首位度小一定合理。】第三节中国的城市规模分布一、我国城市位序—规模法则的验证1961年贝里的研究中就把中国列入位序—规模分布类型。国内学者也先后利用全国城镇人口资料进行位序—规模法则的检验。虽然研究的方法不同，侧重点不一样，但取得的结论上有许多共性：(一)城市规模分布属相对均衡的位序—规模分布类型我国人口众多，国土辽阔，城市发展历史悠久，导致城镇数量多，城市体系中既有大区级城市，也有省区级、地方级城市，所以不可能形成