文章编号:1009-6000(2008)06-0081-07
中图分类号:F290 文献标识码:A中国城市规模分布及原因分析
作者简介:吕作奎(1983-),男,华东师范大学地理A Revisit of the Size Distribution of Cities: The Case of China信息科学教育部重点实验室2005级研究生,研究方
向为区域经济模拟与DSS;
王铮(1954-),男,教授,博士生导师,华东师范大吕作奎 王铮学地理信息科学教育部重点实验室教授,中国科学
院政策与管理研究所研究员,研究方向为:经济计LV Zuo-kui WANG Zheng
算、地理计算、区域科学与管理。
引言
城市体系是由一定地域范围内
相互关联的、起不同职能作用的、不
同等级的城市所组成,因而具有一
定的规模结构[1]。在一个区域或国
家,由于各城市的条件各不相同,城
市之间会形成不同的职能分工,同
时也形成不同大小的城市规模。
城市规模分布是指某区域(国
家、地区等) 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[2]。不同规模的
城市在区域上的分布存在一定规律。
位序-规模法是在城市规模分
布研究中应用比较多的一种理论方
法,它是从城市规模和城市规模位
序的关系来考察一个城市体系内的
城市规模分布。最早是1913 年奥尔
巴克(F.Auerbach)发现五个欧洲国
家和美国的城市人口资料符合下面
公式所示的关系: (1)式中:人口数;是一个国家的城市按人是第i位的城市的位序;口规模从大到小排序后第i位城市的K是常数[3]。随后许多学者对这一理论进行了修订和发展。Zipf(1949)对发达国家的城市规模分布进行研究,他认为城市的位序和规模之间呈现出理想的直角双曲线关系,后来发展成著名的城市Zipf规则。Zipf (1949)认为城市的大小不仅符合帕累托分布,而且帕累托指数等于1,相应的A是城市体系中规模最大城市的人口[4]。Zipf认为的这种城市规模分布是位序-规模规则中的一个特例。中国也有很多学者对位序-规模规则进行运用和完善。严重敏、宁越敏(1980)用全国城市的详细人口资料,对中国的城市规模分布进行
了位序-规模规则的检验。王法辉
2008(6)现代城市研究
8
1
(1989)用位序-规模分布和帕累托得到的帕累托指数进行研究发现它数量,A和α都是大于0的常数。其分布检验过我国历年的城市规模分与人均GNP、人口密度和面积正相中,α就是城市规模分布的帕累托布状况。陈勇等(1993)从分形的角关,与政府在GDP中的份额以及制造指数。α表示该城市体系中城市规度对中国城市规模分布进行了研究。业在GDP中的增加负相关。由于城市模分布的均衡程度。若α值接近1,代合治(2001)分析了中国城市规模规模分布是一种地理特征,政治经说明城市规模分布接近Zipf规则所分布类型及其形成机制研究[5~8]。济因素的影响反映了人地关系的一认为的城市规模分布。各个规模等
21世纪以来,人们对帕累托指数个侧面。Fujita et al. (1999) 认为,级城市数量比例合理,不同等级城的研究已经转向“什么因素影响了规模经济比重越大,交通费用越低,市发挥各自的职能,所有城市共同帕累托指数”这样的问题,特别是当制造业在经济中占的比重越小,国发展。若α值大于1,说明城市体系认识到帕累托指数与城市经济水平际贸易在经济中的比重越小,经济中城市规模分布比较平均,该城市的关系后,这种对帕累托指数影响活动分布越不平衡,相应的帕累托体系中的城市之间差距较小。α值因子的分析就成为了一种寻找影响指数也越小[10~13]。但Fujita et al.仅越大,城市体系中的城市规模分布城市发展因素的方法。仅从经济方面进行了解释,并没有越平均。当α无穷大时,城市体系中
Soo(2004)使用73个国家的城考虑自然因素。我们产生的问题是,所有城市具有相同的人口规模。但市人口数据,分别运用OLS估计和Soo(2004)发现的现象在中国是否是如果α值比较大,城市体系中的HILL估计两种方法验证了城市Zipf规成立?特别是我国各个地区目前城所有城市的差距就会比较小,会造则是否正确,他发现在多数的情况市经济发展的关键是什么?成城市体系部分功能的缺失。若α下,城市规模分布的帕累托指数并本文将中国的各省区作为研究值小于1,城市规模分布较为分散,不等于1,也就是多数情况下城市对象,计算中国的各省区城市规模α值越小,城市体系中人口分布越Zipf规则并不成立。他还使用计算得分布的帕累托指数,并对我国可能不均衡,人口分布集中于部分城市出的帕累托指数与可能影响城市规影响城市规模的因素进行了分析。中。当α=0时,城市体系中只有一模分布的因素进行回归分析,其结个城市。同样的,如果α值过小,城果表明,政治和经济因素是影响城1 模型与计算市体系中的所有城市的差距就会比市规模分布的主要因素[9]。1.1 模型较大,也会造成城市体系部分功能
实际上,帕累托指数是城市规模如果我们将区域内城市大小按的缺失。
分布的一种表示,对于其变化已经人口进行排序,城市规模分布的Zipf在世界范围内观察(Ettlinger,有多种解释。Rosen和Resnick (1980)规则可以用下面的式子表示:Archer,1987), 值在逐步降低。20研究发现帕累托指数与人均GDP、总 (2)世纪经济增长较快的1900年代和人口、铁路密度正相关,与国土面积其对数形式为:1980年代值分别为0.683、0.634,负相关。Mills和Becker (1986)在他 (3)二战时期为0.715[14]。因此我们以0.们对印度城市体系的研究中发现帕60~0.7为理想值来认识问题。累托指数与总人口和制造业工人的其中,X表示城市体系中某一个1.2 数据来源
现2008(6)百分比正相关。Alperovich (1993)城市的以人口来衡量的城市规模,Y本文使用的数据来自于中国城代使用Rosen 和 Resnick (1980)计算表示城市人口规模比X大的城市的市统计年鉴(2004)、中国县(市)社城市研究
都未计入。
会经济统计年鉴(2004)及中国统计
年鉴(2005)。将全国分为27个省区
(将天津市并入河北省,将重庆市并
入四川省,将上海市并入江苏省,不
包括作为首都的北京市,以及存在
人口流动障碍的台湾、香港和澳
门)。对于每个省级行政区的城市选
取市辖区人口表示其城市规模,县
则选取城镇人口来表示其规模。
1.3 帕累托指数的空间分布
对各省区的县市按城市人口规
模进行排序,然后根据(3)式进行
回归计算,得到各省级行政区的帕
累托指数。如表1所示。
从表1中可以看出,全国的平均
值为0.9337,中位数为0.8687论,
若以0.6~0.7为理想值,说明我国
城市规模分布尚比较分散,我国还有进一步城市化的必要①。目前,帕累托指数显著大于1的省区有6个,约占样本总数的22.4%;帕累托指数在0.8到1之间的共有14个省区,约占样本数的51.8%;帕累托指数小于0.8大于0.71的省区共有5个,约占样本总数的17.6%。帕累托指数小于0.7大于0.61的城市化合适地区仅有广东省和宁夏回族自治区。的市是拉萨,也仅有14万城市人口,其他县市的城市人口均少于5万人,所以相互之间的规模差距较小,帕累托指数较大。在海南省,人口规模在10万人到50万人之间的县市约占其县市总数的47.3%。而在青海省的城市体系中,除了西宁市和格尔木市的城市规模在10万人以上,其他县市的规模均少于10万人。在这一类省区中,其省内城市之间的规模差距较小,所以具有较大的帕累托指数。帕累托指数在0.960到1.050之间的省区是我国城市化明显不足地区。这类省区的城市规模分布基本2008(6)现代城市研究2 分布特征分析帕累托指数大于1.050的省市自治区共5个,其中帕累托指数最大的是西藏自治区(1.4569),其后依次是海南省、吉林省、青海省和河南省。这五个省区的城市规模分布是比较均匀的。西藏自治区是中国自然条件最差的地区,城市规模最大符合Zipf法则。在这些省区中,各个规模等级城市发育完善,各个不同等级城市发挥各自的职能,有多个
8
3
底银川市人口为140.6万人,在区域
内部特别突出;广东省城市人口在
100万人以上的县市有10个,约占其
总县市数的10%。但是,其城市规模
在50万人到100万人的城市占其总
县市数的5%,明显偏小;辽宁省城
市规模在20万人到50万人的城市大
约只占其县市总数的10%。广西、辽
宁、广东和宁夏这四个省区大城市
较为突出,缺乏中等或小城市,其城
市体系中的城市规模差距较大。
这里必须指出的是宁夏的城市
结构水平实际上是种假象。内蒙古
西部更多地与银川发生经济联系。
这种情况还发生在东北地区,呼伦
图1 以省会为中心的克里斯泰勒结构贝尔盟、兴安盟与黑龙江发生的经
济联系,赤峰市与吉林的经济联系,
大中型规模的中心城市带动地方经善。再例如在湖北省,武汉市的人口通辽市与辽宁的经济联系都往往表济的发展,小城镇也很发达。这种被规模远大于其他城市。现得强烈。图1揭示了这种联系。当认为符合传统产业的结构省市自治帕累托指数在0.760到0.860之然,由于祁连山的阻隔和河西走廊区为:江西省、云南省、内蒙古自治间的有8个省区,是我国稍欠城市化的便利性,甘肃、青海明显偏离均质区。从现代经济看,他们的城市规模地区。它们包括福建、陕西、浙江、平原,所以西宁与兰州的腹地划分结构是保守的。四川、湖南、安徽和甘肃。这些省区不是这样简单的。河北省由于北京、
帕累托指数在0.860到0.960之的城市一般有长期的发展史,因此天津的独立存在使得其城市结构复间的省区有8个,是我国城市化不足形成了比较完整的体系。杂化。
地区。它们分别是江苏、河北、新疆、帕累托指数最接近理想状态的
黑龙江、山西、湖北、山东和贵州。省市自治区包括广西壮族自治区、3 影响帕累托指数分布的变量在这些省区中,部分等级城市发育辽宁、广东和宁夏回族自治区。帕累分析
良好,但是某些等级的城市发育异托指数最小的是宁夏(0.6327),紧进一步地我们来分析帕累托指常,使得城市规模分布偏离了Zipf规接着是广东省、辽宁省和广西。宁夏数与区域地理条件的关系。为此本则所认为的城市规模分布。例如,黑的城市体系中城市规模在10万人到文选取了可能与城市规模分布相关龙江省的中小城市数量较少(人口30万人的县市数为0,城市规模在30的8个地理学因素,它们分别是各省现2008(6)在20万人到50万人之间的县市只有万人以上的县市占县市总数的20%,区的面积、人口、人均GDP、非农经代城3个),其他等级的城市发育比较完城市之间的规模差距较大。2005年济比重、农业潜力、水资源适宜度、市研究
表2 全国逐步回归结果
影响因素人口对数非农经济比重人均GDP对数
系数-0.111-1.6750.181
表3 中国三大地区
分区包括的省、自治区
东部地区河北省、辽宁省、江苏省、浙江省、福建省、山东省、广
东省、海南省
中部地区山西省、内蒙古自治区、吉林省、黑龙江省、安徽省、江
西省、河南省、湖北省、湖南省
西部地区广西壮族自治区、四川省、贵州省、云南省、西藏自治
区、陕西省、甘肃省、宁夏回族自治区、青海省、新疆维
吾尔自治区
资料来源:《中国城市统计年鉴(2004)》。表4 东部地区逐步回归结果
影响因素非农经济比重农业生产潜力
系数-1.639-0.006
城镇人口比重和人均道路面积。其较多的省区,人口会向一些条件较
中,面积和人口表示了各省的规模好的地区集中,在这些地区产生较
大小;人均GDP和非农经济占GDP的大规模的县市,使得县市之间的城
比重表示各省的经济发展情况;气市规模差距变大,帕累托指数相应
候指数、农业潜力及水资源适宜度地变小。其次,非农经济比重与帕累
表示各省的自然因素概况;城镇人托指数也是负相关的。非农经济比
口比重、人均道路面积代表各省区重越大,农业在经济中所占的比重
的交通状况。对帕累托指数与上面8就越小,从事农业生产的人口也就
种因素的关系进行回归分析,从而越少,人口向非农经济发达的部分
在8个因素中得出对各个地区城市县市聚集,使得县市之间的规模差
规模分布关系最显著的因素。距进一步拉大。第三,人均GDP越高,
首先,对于全国来说,通过逐步帕累托指数越大。这是因为人均GDP
回归,所取阈值为0.10~0.20,分反映了经济发展的水平,发展水平
析结果发现,与城市规模分布关系高的省区,有力量建设更多的城市,
显著的分别是人口、非农经济和人城市之间的规模差距将会变小,帕
均GDP,回归系数如表2所示。累托指数将会变大。
表2中,人口与帕累托指数是负为了分析各个地区城市规模分
相关的。人口多的省区帕累托指数布存在着的不同原因,本文将27个
较小。这就是说,就全国而论,人口省区按照区域分成东部地区、中部地区和西部地区(依据《中国城市统计年鉴(2004)》),分别对各个地区的帕累托指数和相关因素进行分析3)。通过逐步回归分析发现,东部地区与城市规模分布关系显著的因素分别是非农经济比重和农业生产潜力。回归系数如表4所示。对于东部地区,帕累托指数与非农经济比重负相关。非农经济比重越大,农业在经济中所占的比重就越小,从事农业生产的人口也就越少,人口向非农经济发达的部分县市聚集,使得县市之间的规模差距进一步拉大。另一方面帕累托指数与农业生产潜力也呈现负相关,不过系数较小(通过t检验,显著性水平为0.005)。农业生产潜力好的省
区,帕累托指数小,城市相对集中。现2008(6)代城市研究8
5(表
表5 中部地区逐步回归结果
影响因素人均拥有道路面积非农经济比重农业生产潜力
系数-0.09-2.515-0.10
表6 西部地区逐步回归结果
影响因素面积对数城镇人口比重人口对数非农经济比重
系数0.153-1.380-0.058-1.653
这个特征说明我国东部地区最早是还是很明显的。这个特征与东部地在该省区自然条件好的城镇,相应依托优势的农业条件发展起城市的。区的差别说明,我国东部和中部地地该省区帕累托指数越小。在这个现在农业生产潜力仍然有弱的作用,区,农业生产潜力是最初启动城市地区,非农经济比重对帕累托指数说明我国东部地区城市经济的发展发展的基本因子。的影响因子系数与东部地区接近,还离不开农业。通过逐步回归,西部地区与城市也与全国水平差不多,说明我国非
对于中部地区,通过逐步回归,规模分布关系显著的因素分别是人农经济比重影响城市化经济的作用与城市规模分布关系显著的因素分口、面积和城镇人口比重。回归系数机制是一致的。值得注意的是,农业别是人均拥有道路面积、非农经济如表6所示。生产潜力在这个地区没有入选,换比重和农业生产潜力,它们都呈负从表6可以看出,对于西部地区,言之西部地区城市的发展并不主要的作用。回归系数如表5所示。面积与帕累托指数是正相关的,面取决于农业生产潜力,可能水资源
从表5中可以看出,对于中部地积越大,帕累托指数越大。例如西藏条件、矿产条件是他们发展的基本区,帕累托指数与人均拥有道路面自治区是我国面积第二大的省区,动力,特别是西北地区。
积和农业生产潜力负相关,与非农它的帕累托指数是全国最大的,由上面的回归分析结果表明,不同经济比重负相关。人均道路面积代于其自然条件恶劣,只有少数的地的地区,与城市规模分布关系显著表的是交通状况,人均道路面积越区适合居住,而且这些地区的人口的因素并不完全相同。也说明我国大,其交通条件越好,人口迁移也会也比较少。这样人口分布就比较分目前城市发展具有不均衡的特征。更加容易发生,有利于人口向部分散,而且各个地区的人口也比较少。
县市集中。特别是中部地区经济较城镇人口比重与帕累托指数呈现负结论
东部落后,交通运输往往成为它的相关。一个省区的城镇人口比重越通过研究我们发现,农业生产潜城市经济发展的条件。所谓“要想大,说明城镇中集中了该省区的大力是早期区域城市化发展的决定力富,先修路”,在中国地区最为认同。部分人口,这种因素实际上是由它量,农业生产潜力好的地方最先发非农经济比重和农业生产潜力在本们恶劣的自然条件决定的,因为人生城市化;交通条件在第二阶段城地区与帕累托指数都是负相关的,口集中容易发展规模经济和公共设市化过程中具有重要作用;随着城与东部地区一致。所不同的是,在这施,从而抵御经济波动和灾害危害。市化进程的进一步发展,水资源和个地区,农业生产潜力的作用比东另外,由于受到自然条件的限制,西农业用地限制了城市化的发展。其部地区的作用明显增加了,或者说部地区人口集中分布于自然条件较次农业生产潜力在东中部地区是启现2008(6)这个因子的影响更敏感。这就是说好的少数地区,城镇数量比较少。一动城市化的动力。在西部地区决定代城该地区的城市发展,对农业的依赖个省区的人口越多,人口集中分布城市发展的初始动力不是农业生产市研究
潜力。[5] 严重敏,宁越敏.我国城镇人口发展
Soo(2004)的结论认为,城市变化特征初探[A].人口研究论文集[C].规模分布主要受政治和经济因素的上海:华东师范大学出版社,1981.20-影响,而且政治因素的影响是很稳37.
健的。而我们得到的结论是,与中国[6] 王法辉.我国城市规模分布的统计城市规模分布关系显著的因素是非模式研究[J].城市问题, 1989, (l):农经济和人均GDP。中国城市规模水14-20.
平的这种特点,反映了中国城市化[7] 陈勇,陈嵘,艾南山,等.城市规模分还处在发展中。布的分形研究[J].经济地理, 1993,13
(3): 48-53.
另外,根据帕累托指数大小对中[8] 代合治.中国城市规模分布类型及国的省区进行分组分析,结果显示其形成机制研究[J].人文地理, 2001,出在不同组的省区的城市规模分布16(5):40-43.
的影响因素也是不相同的,这说明[9] Kwok Tong Soo. Zipf’s Law for在城市化的不同阶段,各种因素对cities: a cross-country investigation [J].城市规模分布的影响是不相同的。Regional Science and Urban Economics,
2005, 35:239-263.
注释:[10] Rosen, K.T., Resnick, M.. The① 这里的城市化建议包括反对滥占土size distribution of cities: an examina-地的弥散式城市化,而需要资源节约tion of the Pareto law and primacy [J].型城市。Journal of Urban Economics, 1980, (8):
165–186.
参考文献:[11] Mills, E.S., Becker, C.M.. Stud-[1] 鲍世行.城市规划新概念新方法ies in Indian Urban Development [M].[M].北京:商务印书馆出版社,1993.Oxford: Oxford Univ. Press, 1986.26.[12] Alperovich, G.A. An explanatory[2] 许波,纪慰华.长江三角洲地区城市model of city-size distribution: evi-规模分布的分形研究[J].现代城市研dence from cross-country data [J]. Ur-究, 2001, (2):7-9.ban Studies, 1993, 30: 1591- 1601.[3] Auerbach, F. Das gesetz der[13] Fujita, M., Krugman, P., Venables,bevolkerungskoncentration [M]. PetermannsA.J. The Spatial Economy: Cities,Geographische Mitteilungen, 1913,(59):Regions and International Trade [M]. MA:74-76.MIT Press, Cambridge, 1999.[4] Zipf, G.K. Human Behaviour and[14] Ettlinger N., Archer, J.C.. City-the Principle of Least Effort [M].size distributions and the world urbanAddison-Wesley, Reading, MA , 1949.system in the twentieth century [J].Environment & Planning A , 1987,19:1161-1174.摘要:对中国城市规模分布的帕累托指数进行计算,在选取的27个省区中有4个省区帕累托指数显著大于1。全国各省区帕累托指数的平均值为0.9337,说明中国的城市规模分布比较分散。随后,将全国27个省区按区域分为东部地区、中部地区、西部地区,应用逐步回归方法对各个地区分别进行分析。结果发现,不同的地区,与城市规模分布关系显著的因素并不完全相同。关键词:城市规模分布;Zipf规则;帕累托指数Abstract: This paper uses urban popu-lation data of China to test the validityof Zipf’s law for cities in China and toidentify the factors that affect the city sizedistribution. Each province has a Paretoexponent which indicates its city sizedistribution characteristics. China has amean Pareto exponent equal to 0.9337,which means the size distribution of cit-ies in China is not very even. This paperdivides China into three regions, the east,the middle and the west. Each regionuses stepwise regression with the Paretoexponent as the dependent variable. Theresult indicates that the city size distri-bution in different regions have differ-ent determining factors.Key words: city size distribution; Zipf’s
law; Pareto exponent现2008(6)代城市研究
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文章编号:1009-6000(2008)06-0081-07
中图分类号:F290 文献标识码:A中国城市规模分布及原因分析
作者简介:吕作奎(1983-),男,华东师范大学地理A Revisit of the Size Distribution of Cities: The Case of China信息科学教育部重点实验室2005级研究生,研究方
向为区域经济模拟与DSS;
王铮(1954-),男,教授,博士生导师,华东师范大吕作奎 王铮学地理信息科学教育部重点实验室教授,中国科学
院政策与管理研究所研究员,研究方向为:经济计LV Zuo-kui WANG Zheng
算、地理计算、区域科学与管理。
引言
城市体系是由一定地域范围内
相互关联的、起不同职能作用的、不
同等级的城市所组成,因而具有一
定的规模结构[1]。在一个区域或国
家,由于各城市的条件各不相同,城
市之间会形成不同的职能分工,同
时也形成不同大小的城市规模。
城市规模分布是指某区域(国
家、地区等) 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[2]。不同规模的
城市在区域上的分布存在一定规律。
位序-规模法是在城市规模分
布研究中应用比较多的一种理论方
法,它是从城市规模和城市规模位
序的关系来考察一个城市体系内的
城市规模分布。最早是1913 年奥尔
巴克(F.Auerbach)发现五个欧洲国
家和美国的城市人口资料符合下面
公式所示的关系: (1)式中:人口数;是一个国家的城市按人是第i位的城市的位序;口规模从大到小排序后第i位城市的K是常数[3]。随后许多学者对这一理论进行了修订和发展。Zipf(1949)对发达国家的城市规模分布进行研究,他认为城市的位序和规模之间呈现出理想的直角双曲线关系,后来发展成著名的城市Zipf规则。Zipf (1949)认为城市的大小不仅符合帕累托分布,而且帕累托指数等于1,相应的A是城市体系中规模最大城市的人口[4]。Zipf认为的这种城市规模分布是位序-规模规则中的一个特例。中国也有很多学者对位序-规模规则进行运用和完善。严重敏、宁越敏(1980)用全国城市的详细人口资料,对中国的城市规模分布进行
了位序-规模规则的检验。王法辉
2008(6)现代城市研究
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(1989)用位序-规模分布和帕累托得到的帕累托指数进行研究发现它数量,A和α都是大于0的常数。其分布检验过我国历年的城市规模分与人均GNP、人口密度和面积正相中,α就是城市规模分布的帕累托布状况。陈勇等(1993)从分形的角关,与政府在GDP中的份额以及制造指数。α表示该城市体系中城市规度对中国城市规模分布进行了研究。业在GDP中的增加负相关。由于城市模分布的均衡程度。若α值接近1,代合治(2001)分析了中国城市规模规模分布是一种地理特征,政治经说明城市规模分布接近Zipf规则所分布类型及其形成机制研究[5~8]。济因素的影响反映了人地关系的一认为的城市规模分布。各个规模等
21世纪以来,人们对帕累托指数个侧面。Fujita et al. (1999) 认为,级城市数量比例合理,不同等级城的研究已经转向“什么因素影响了规模经济比重越大,交通费用越低,市发挥各自的职能,所有城市共同帕累托指数”这样的问题,特别是当制造业在经济中占的比重越小,国发展。若α值大于1,说明城市体系认识到帕累托指数与城市经济水平际贸易在经济中的比重越小,经济中城市规模分布比较平均,该城市的关系后,这种对帕累托指数影响活动分布越不平衡,相应的帕累托体系中的城市之间差距较小。α值因子的分析就成为了一种寻找影响指数也越小[10~13]。但Fujita et al.仅越大,城市体系中的城市规模分布城市发展因素的方法。仅从经济方面进行了解释,并没有越平均。当α无穷大时,城市体系中
Soo(2004)使用73个国家的城考虑自然因素。我们产生的问题是,所有城市具有相同的人口规模。但市人口数据,分别运用OLS估计和Soo(2004)发现的现象在中国是否是如果α值比较大,城市体系中的HILL估计两种方法验证了城市Zipf规成立?特别是我国各个地区目前城所有城市的差距就会比较小,会造则是否正确,他发现在多数的情况市经济发展的关键是什么?成城市体系部分功能的缺失。若α下,城市规模分布的帕累托指数并本文将中国的各省区作为研究值小于1,城市规模分布较为分散,不等于1,也就是多数情况下城市对象,计算中国的各省区城市规模α值越小,城市体系中人口分布越Zipf规则并不成立。他还使用计算得分布的帕累托指数,并对我国可能不均衡,人口分布集中于部分城市出的帕累托指数与可能影响城市规影响城市规模的因素进行了分析。中。当α=0时,城市体系中只有一模分布的因素进行回归分析,其结个城市。同样的,如果α值过小,城果表明,政治和经济因素是影响城1 模型与计算市体系中的所有城市的差距就会比市规模分布的主要因素[9]。1.1 模型较大,也会造成城市体系部分功能
实际上,帕累托指数是城市规模如果我们将区域内城市大小按的缺失。
分布的一种表示,对于其变化已经人口进行排序,城市规模分布的Zipf在世界范围内观察(Ettlinger,有多种解释。Rosen和Resnick (1980)规则可以用下面的式子表示:Archer,1987), 值在逐步降低。20研究发现帕累托指数与人均GDP、总 (2)世纪经济增长较快的1900年代和人口、铁路密度正相关,与国土面积其对数形式为:1980年代值分别为0.683、0.634,负相关。Mills和Becker (1986)在他 (3)二战时期为0.715[14]。因此我们以0.们对印度城市体系的研究中发现帕60~0.7为理想值来认识问题。累托指数与总人口和制造业工人的其中,X表示城市体系中某一个1.2 数据来源
现2008(6)百分比正相关。Alperovich (1993)城市的以人口来衡量的城市规模,Y本文使用的数据来自于中国城代使用Rosen 和 Resnick (1980)计算表示城市人口规模比X大的城市的市统计年鉴(2004)、中国县(市)社城市研究
都未计入。
会经济统计年鉴(2004)及中国统计
年鉴(2005)。将全国分为27个省区
(将天津市并入河北省,将重庆市并
入四川省,将上海市并入江苏省,不
包括作为首都的北京市,以及存在
人口流动障碍的台湾、香港和澳
门)。对于每个省级行政区的城市选
取市辖区人口表示其城市规模,县
则选取城镇人口来表示其规模。
1.3 帕累托指数的空间分布
对各省区的县市按城市人口规
模进行排序,然后根据(3)式进行
回归计算,得到各省级行政区的帕
累托指数。如表1所示。
从表1中可以看出,全国的平均
值为0.9337,中位数为0.8687论,
若以0.6~0.7为理想值,说明我国
城市规模分布尚比较分散,我国还有进一步城市化的必要①。目前,帕累托指数显著大于1的省区有6个,约占样本总数的22.4%;帕累托指数在0.8到1之间的共有14个省区,约占样本数的51.8%;帕累托指数小于0.8大于0.71的省区共有5个,约占样本总数的17.6%。帕累托指数小于0.7大于0.61的城市化合适地区仅有广东省和宁夏回族自治区。的市是拉萨,也仅有14万城市人口,其他县市的城市人口均少于5万人,所以相互之间的规模差距较小,帕累托指数较大。在海南省,人口规模在10万人到50万人之间的县市约占其县市总数的47.3%。而在青海省的城市体系中,除了西宁市和格尔木市的城市规模在10万人以上,其他县市的规模均少于10万人。在这一类省区中,其省内城市之间的规模差距较小,所以具有较大的帕累托指数。帕累托指数在0.960到1.050之间的省区是我国城市化明显不足地区。这类省区的城市规模分布基本2008(6)现代城市研究2 分布特征分析帕累托指数大于1.050的省市自治区共5个,其中帕累托指数最大的是西藏自治区(1.4569),其后依次是海南省、吉林省、青海省和河南省。这五个省区的城市规模分布是比较均匀的。西藏自治区是中国自然条件最差的地区,城市规模最大符合Zipf法则。在这些省区中,各个规模等级城市发育完善,各个不同等级城市发挥各自的职能,有多个
8
3
底银川市人口为140.6万人,在区域
内部特别突出;广东省城市人口在
100万人以上的县市有10个,约占其
总县市数的10%。但是,其城市规模
在50万人到100万人的城市占其总
县市数的5%,明显偏小;辽宁省城
市规模在20万人到50万人的城市大
约只占其县市总数的10%。广西、辽
宁、广东和宁夏这四个省区大城市
较为突出,缺乏中等或小城市,其城
市体系中的城市规模差距较大。
这里必须指出的是宁夏的城市
结构水平实际上是种假象。内蒙古
西部更多地与银川发生经济联系。
这种情况还发生在东北地区,呼伦
图1 以省会为中心的克里斯泰勒结构贝尔盟、兴安盟与黑龙江发生的经
济联系,赤峰市与吉林的经济联系,
大中型规模的中心城市带动地方经善。再例如在湖北省,武汉市的人口通辽市与辽宁的经济联系都往往表济的发展,小城镇也很发达。这种被规模远大于其他城市。现得强烈。图1揭示了这种联系。当认为符合传统产业的结构省市自治帕累托指数在0.760到0.860之然,由于祁连山的阻隔和河西走廊区为:江西省、云南省、内蒙古自治间的有8个省区,是我国稍欠城市化的便利性,甘肃、青海明显偏离均质区。从现代经济看,他们的城市规模地区。它们包括福建、陕西、浙江、平原,所以西宁与兰州的腹地划分结构是保守的。四川、湖南、安徽和甘肃。这些省区不是这样简单的。河北省由于北京、
帕累托指数在0.860到0.960之的城市一般有长期的发展史,因此天津的独立存在使得其城市结构复间的省区有8个,是我国城市化不足形成了比较完整的体系。杂化。
地区。它们分别是江苏、河北、新疆、帕累托指数最接近理想状态的
黑龙江、山西、湖北、山东和贵州。省市自治区包括广西壮族自治区、3 影响帕累托指数分布的变量在这些省区中,部分等级城市发育辽宁、广东和宁夏回族自治区。帕累分析
良好,但是某些等级的城市发育异托指数最小的是宁夏(0.6327),紧进一步地我们来分析帕累托指常,使得城市规模分布偏离了Zipf规接着是广东省、辽宁省和广西。宁夏数与区域地理条件的关系。为此本则所认为的城市规模分布。例如,黑的城市体系中城市规模在10万人到文选取了可能与城市规模分布相关龙江省的中小城市数量较少(人口30万人的县市数为0,城市规模在30的8个地理学因素,它们分别是各省现2008(6)在20万人到50万人之间的县市只有万人以上的县市占县市总数的20%,区的面积、人口、人均GDP、非农经代城3个),其他等级的城市发育比较完城市之间的规模差距较大。2005年济比重、农业潜力、水资源适宜度、市研究
表2 全国逐步回归结果
影响因素人口对数非农经济比重人均GDP对数
系数-0.111-1.6750.181
表3 中国三大地区
分区包括的省、自治区
东部地区河北省、辽宁省、江苏省、浙江省、福建省、山东省、广
东省、海南省
中部地区山西省、内蒙古自治区、吉林省、黑龙江省、安徽省、江
西省、河南省、湖北省、湖南省
西部地区广西壮族自治区、四川省、贵州省、云南省、西藏自治
区、陕西省、甘肃省、宁夏回族自治区、青海省、新疆维
吾尔自治区
资料来源:《中国城市统计年鉴(2004)》。表4 东部地区逐步回归结果
影响因素非农经济比重农业生产潜力
系数-1.639-0.006
城镇人口比重和人均道路面积。其较多的省区,人口会向一些条件较
中,面积和人口表示了各省的规模好的地区集中,在这些地区产生较
大小;人均GDP和非农经济占GDP的大规模的县市,使得县市之间的城
比重表示各省的经济发展情况;气市规模差距变大,帕累托指数相应
候指数、农业潜力及水资源适宜度地变小。其次,非农经济比重与帕累
表示各省的自然因素概况;城镇人托指数也是负相关的。非农经济比
口比重、人均道路面积代表各省区重越大,农业在经济中所占的比重
的交通状况。对帕累托指数与上面8就越小,从事农业生产的人口也就
种因素的关系进行回归分析,从而越少,人口向非农经济发达的部分
在8个因素中得出对各个地区城市县市聚集,使得县市之间的规模差
规模分布关系最显著的因素。距进一步拉大。第三,人均GDP越高,
首先,对于全国来说,通过逐步帕累托指数越大。这是因为人均GDP
回归,所取阈值为0.10~0.20,分反映了经济发展的水平,发展水平
析结果发现,与城市规模分布关系高的省区,有力量建设更多的城市,
显著的分别是人口、非农经济和人城市之间的规模差距将会变小,帕
均GDP,回归系数如表2所示。累托指数将会变大。
表2中,人口与帕累托指数是负为了分析各个地区城市规模分
相关的。人口多的省区帕累托指数布存在着的不同原因,本文将27个
较小。这就是说,就全国而论,人口省区按照区域分成东部地区、中部地区和西部地区(依据《中国城市统计年鉴(2004)》),分别对各个地区的帕累托指数和相关因素进行分析3)。通过逐步回归分析发现,东部地区与城市规模分布关系显著的因素分别是非农经济比重和农业生产潜力。回归系数如表4所示。对于东部地区,帕累托指数与非农经济比重负相关。非农经济比重越大,农业在经济中所占的比重就越小,从事农业生产的人口也就越少,人口向非农经济发达的部分县市聚集,使得县市之间的规模差距进一步拉大。另一方面帕累托指数与农业生产潜力也呈现负相关,不过系数较小(通过t检验,显著性水平为0.005)。农业生产潜力好的省
区,帕累托指数小,城市相对集中。现2008(6)代城市研究8
5(表
表5 中部地区逐步回归结果
影响因素人均拥有道路面积非农经济比重农业生产潜力
系数-0.09-2.515-0.10
表6 西部地区逐步回归结果
影响因素面积对数城镇人口比重人口对数非农经济比重
系数0.153-1.380-0.058-1.653
这个特征说明我国东部地区最早是还是很明显的。这个特征与东部地在该省区自然条件好的城镇,相应依托优势的农业条件发展起城市的。区的差别说明,我国东部和中部地地该省区帕累托指数越小。在这个现在农业生产潜力仍然有弱的作用,区,农业生产潜力是最初启动城市地区,非农经济比重对帕累托指数说明我国东部地区城市经济的发展发展的基本因子。的影响因子系数与东部地区接近,还离不开农业。通过逐步回归,西部地区与城市也与全国水平差不多,说明我国非
对于中部地区,通过逐步回归,规模分布关系显著的因素分别是人农经济比重影响城市化经济的作用与城市规模分布关系显著的因素分口、面积和城镇人口比重。回归系数机制是一致的。值得注意的是,农业别是人均拥有道路面积、非农经济如表6所示。生产潜力在这个地区没有入选,换比重和农业生产潜力,它们都呈负从表6可以看出,对于西部地区,言之西部地区城市的发展并不主要的作用。回归系数如表5所示。面积与帕累托指数是正相关的,面取决于农业生产潜力,可能水资源
从表5中可以看出,对于中部地积越大,帕累托指数越大。例如西藏条件、矿产条件是他们发展的基本区,帕累托指数与人均拥有道路面自治区是我国面积第二大的省区,动力,特别是西北地区。
积和农业生产潜力负相关,与非农它的帕累托指数是全国最大的,由上面的回归分析结果表明,不同经济比重负相关。人均道路面积代于其自然条件恶劣,只有少数的地的地区,与城市规模分布关系显著表的是交通状况,人均道路面积越区适合居住,而且这些地区的人口的因素并不完全相同。也说明我国大,其交通条件越好,人口迁移也会也比较少。这样人口分布就比较分目前城市发展具有不均衡的特征。更加容易发生,有利于人口向部分散,而且各个地区的人口也比较少。
县市集中。特别是中部地区经济较城镇人口比重与帕累托指数呈现负结论
东部落后,交通运输往往成为它的相关。一个省区的城镇人口比重越通过研究我们发现,农业生产潜城市经济发展的条件。所谓“要想大,说明城镇中集中了该省区的大力是早期区域城市化发展的决定力富,先修路”,在中国地区最为认同。部分人口,这种因素实际上是由它量,农业生产潜力好的地方最先发非农经济比重和农业生产潜力在本们恶劣的自然条件决定的,因为人生城市化;交通条件在第二阶段城地区与帕累托指数都是负相关的,口集中容易发展规模经济和公共设市化过程中具有重要作用;随着城与东部地区一致。所不同的是,在这施,从而抵御经济波动和灾害危害。市化进程的进一步发展,水资源和个地区,农业生产潜力的作用比东另外,由于受到自然条件的限制,西农业用地限制了城市化的发展。其部地区的作用明显增加了,或者说部地区人口集中分布于自然条件较次农业生产潜力在东中部地区是启现2008(6)这个因子的影响更敏感。这就是说好的少数地区,城镇数量比较少。一动城市化的动力。在西部地区决定代城该地区的城市发展,对农业的依赖个省区的人口越多,人口集中分布城市发展的初始动力不是农业生产市研究
潜力。[5] 严重敏,宁越敏.我国城镇人口发展
Soo(2004)的结论认为,城市变化特征初探[A].人口研究论文集[C].规模分布主要受政治和经济因素的上海:华东师范大学出版社,1981.20-影响,而且政治因素的影响是很稳37.
健的。而我们得到的结论是,与中国[6] 王法辉.我国城市规模分布的统计城市规模分布关系显著的因素是非模式研究[J].城市问题, 1989, (l):农经济和人均GDP。中国城市规模水14-20.
平的这种特点,反映了中国城市化[7] 陈勇,陈嵘,艾南山,等.城市规模分还处在发展中。布的分形研究[J].经济地理, 1993,13
(3): 48-53.
另外,根据帕累托指数大小对中[8] 代合治.中国城市规模分布类型及国的省区进行分组分析,结果显示其形成机制研究[J].人文地理, 2001,出在不同组的省区的城市规模分布16(5):40-43.
的影响因素也是不相同的,这说明[9] Kwok Tong Soo. Zipf’s Law for在城市化的不同阶段,各种因素对cities: a cross-country investigation [J].城市规模分布的影响是不相同的。Regional Science and Urban Economics,
2005, 35:239-263.
注释:[10] Rosen, K.T., Resnick, M.. The① 这里的城市化建议包括反对滥占土size distribution of cities: an examina-地的弥散式城市化,而需要资源节约tion of the Pareto law and primacy [J].型城市。Journal of Urban Economics, 1980, (8):
165–186.
参考文献:[11] Mills, E.S., Becker, C.M.. Stud-[1] 鲍世行.城市规划新概念新方法ies in Indian Urban Development [M].[M].北京:商务印书馆出版社,1993.Oxford: Oxford Univ. Press, 1986.26.[12] Alperovich, G.A. An explanatory[2] 许波,纪慰华.长江三角洲地区城市model of city-size distribution: evi-规模分布的分形研究[J].现代城市研dence from cross-country data [J]. Ur-究, 2001, (2):7-9.ban Studies, 1993, 30: 1591- 1601.[3] Auerbach, F. Das gesetz der[13] Fujita, M., Krugman, P., Venables,bevolkerungskoncentration [M]. PetermannsA.J. The Spatial Economy: Cities,Geographische Mitteilungen, 1913,(59):Regions and International Trade [M]. MA:74-76.MIT Press, Cambridge, 1999.[4] Zipf, G.K. Human Behaviour and[14] Ettlinger N., Archer, J.C.. City-the Principle of Least Effort [M].size distributions and the world urbanAddison-Wesley, Reading, MA , 1949.system in the twentieth century [J].Environment & Planning A , 1987,19:1161-1174.摘要:对中国城市规模分布的帕累托指数进行计算,在选取的27个省区中有4个省区帕累托指数显著大于1。全国各省区帕累托指数的平均值为0.9337,说明中国的城市规模分布比较分散。随后,将全国27个省区按区域分为东部地区、中部地区、西部地区,应用逐步回归方法对各个地区分别进行分析。结果发现,不同的地区,与城市规模分布关系显著的因素并不完全相同。关键词:城市规模分布;Zipf规则;帕累托指数Abstract: This paper uses urban popu-lation data of China to test the validityof Zipf’s law for cities in China and toidentify the factors that affect the city sizedistribution. Each province has a Paretoexponent which indicates its city sizedistribution characteristics. China has amean Pareto exponent equal to 0.9337,which means the size distribution of cit-ies in China is not very even. This paperdivides China into three regions, the east,the middle and the west. Each regionuses stepwise regression with the Paretoexponent as the dependent variable. Theresult indicates that the city size distri-bution in different regions have differ-ent determining factors.Key words: city size distribution; Zipf’s
law; Pareto exponent现2008(6)代城市研究
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