《中国社会科学报》2013年2月4日第413期 作者：程宇腾 周伟林 吴建峰 郝前进 
【核心提示】对于中国的城市而言，它们的扩散过程以及多中心的形成过程与美国的城市不甚相同。一是政府在其中扮演着相当重要的角色，二是中国的土地制度，即城乡隔离的二元结构阻碍着城市的自发扩张。这一政策在近年来也发生了动摇，城市化能否释放中国的发展潜力，已成为学界拭目以待的愿景。
城市土地利用以及地租的形成机制与决定，是城市经济分析的一大主题。其基本模型由Alonso在1964年的著作《区位与土地利用》（Location and Land Use）中首次构建，作为对Von Thünen理论的改进。其后，Mills分别于1967年和1972年以及Muth于1969年将其一般化，用来分析城市一般均衡调整过程中的各种空间因素，包括生产、运输与住房。
单中心模型是基础与核心
研究者将Alonso的基本模型，称为单中心模型。这个模型中的城市呈圆形，其中心是中央商务区，所有的居民都在中央商务区工作，并且住在外围。他们的通勤呈放射状，即从任何一点都可以由直线而到达中央商务区。对于土地的利用来说，居民一方面由于居住而获得效用，另一方面由于通勤而花费交通成本，因而城市的扩张会在某一点达到平衡，形成边界。所有的土地都是租赁的，于是地租的决定机制是土地服务的价格。居民作为承租者，他们所能支付的最高地租，作为土地的竞标地租出现。竞标地租随着居住地与中央商务区的距离而递减。空间中任何一点的土地价格是竞标地租与农业地租二者中的较大者，这一准则是模型一般化的基础。
经济学家们利用单中心模型对城市结构变化进行量化，主要是对人口密度的估计。1951年，Clark研究了很大跨度的地区和时间范围内的人口密度梯度，发现人口密度和人口密度梯度都随着时间下降，这体现了城市的离散化。Wheaton则在1974年最早给出了模型的比较静态分析，考虑人口的增长，地租曲线会变陡，城市会扩张，居住密度会增加。Wheaton还考虑了居民的异质性，富人相比穷人来说更愿意住在外围，他们具有更加平缓的竞标地租曲线。1989年，Fujita证明上述模型中的土地利用是帕累托最优的。
多中心模型呈现土地演化新特征
很明显，单中心模型有其与现实不相符合的地方。随着城市的成长，如果居民仍然都通勤到单一中心区，长距离通勤的居民不仅交通成本上升，他们的通勤还会造成交通拥堵。同时，中心附近的地租会上涨，造成居民效用下降。这些问题使城市在单中心之外，形成了许多副中心（子中心）。这些副中心使一部分原来通勤到CBD的劳动者，转而去那里工作。
副中心隐藏在空间人口与就业的数据中。1991年，Guiliano和Small给出了“中心”这一概念的定义：总的就业密度超过某一阈值D，总的就业人数超过某一阈值E。他们发现，如果每英亩最低就业总密度（D）为10人，最低总就业人数（E）为10000人，洛杉矶有29个这样的副中心。1998年，McMillen和McDonald用1980年和1990年的混合数据发现，芝加哥有15个子中心；1997年，Cervero和Wu发现旧金山湾区有22个子中心。但是，若阈值稍加变动，子中心的数目会发生很大变化，即它们对阈值十分敏感。例如，芝加哥奥黑尔机场附近有一个就业总人数为42万人的大中心，若将阈值减半，这个大中心会分裂为五个小中心。中心的敏感性来自于城市精密结构下的不规则特征，随着研究者的观察尺度不同，集聚经济所展现出的形态也各不相同。
为了量化多中心的结构，1989年，Heikkila引入了新的人口密度函数，将单中心模型向多中心方向一般化。这些人口密度函数假设各中心之间相互替代、相互补充，或者处于中间形态，并能够很好地解释洛杉矶、芝加哥等城市的多中心状态。1994年，Samll和Song的研究解释了洛杉矶地区人口密度的变化，发现1970年的洛杉矶有5个中心，而到了1980年则有8个。可见，单中心的假设几乎都被拒绝了，研究者们都相信，多中心才是土地演化的核心特征。
2001年，Anderson和Bogart的研究发现，都市多中心化的结构变迁是系统性的而非随意蔓延。同时，他们发现，不仅是子中心的分布，连子中心的规模亦符合等级大小法则。即使是在多中心的演化过程中，中央商务区仍具有压倒性的优势。城市的中心拥有更高的就业密度，更多的就业人口，更高的商业和土地价格。但离散化对中央商务区带来的冲击，同样不容小觑。城市中心所占就业的比例已经不足50%，如旧金山为47%，洛杉矶为1/3，芝加哥不到1/4。多中心模式伴随着就业向外围的转移和分散。悬而未决的问题是，旧的中心会保持活力到何时？它们如何被新的中心所替代？
另一个困惑研究者的问题在于，副中心的出现是否解决了当地人们工作和购物的需求。1991年Giuliano和Small发现，不同的中心有不同的混合产业的特征，有些可能十分专门化，有些则和CBD很相似。卫星城是办公选址的重要场所，它们成为人们交换信息的地方。这些证据在某种程度上说明了副中心的种种职能。2001年，Baer和Marando研究了城市中的“子社区”给居民提供的公共品、卫生条件和安全保障，认为这些子社区提供了公正并且有效的服务。
聚集及其成因解释土地演化过程
假设所有经济活动在空间上均匀分布，土地是同质的且生产过程规模报酬不变，存在交通成本，在空间中没有任何互动，最后会产生一个均衡。那么，有没有额外的假设存在而使得这种均匀分布不稳定？经典的回答是空间异质性和内部规模经济。近来的一些研究成果，则将外部的规模经济包括空间的联系以及不完全竞争，同样看作是产生聚集的原因。如果交通成本不高，以上假设中的任何一个存在时，聚集就会发生。
空间异质性意味着每个地点都与众不同，无论是气候、矿藏，还是距离水路的距离。当这些比较优势存在时，贸易就会发生，生产会在不同的地点专业化。城市里的一些建筑，包括教堂、自来水厂、市集或者剧院，是一种人造的空间异质性。异质性可以产生城镇，也可以产生新的副中心。
规模经济同样可以带来聚集。内部的规模经济使厂商将生产过程集中，外部的规模经济包括了地方化经济和城市化经济。同一行业内部厂商之间的外部规模经济被称为地方化经济，不同行业间厂商的聚集则成为城市化经济。地方化经济使得城市专业化，城市化经济则让城市离散化。公司之间的外部性会通过交通成本影响空间结构。1982年，Fujita和Ogawa考虑了一个封闭的多中心模型，随着交通成本的变化，这个模型的均衡也会在单一均衡和多重均衡之间跃迁，这也正是单中心向多中心演化的过程。
不完全竞争能够产生相似的聚集。1977年，Dixit和Stiglitz提供了一个描述垄断竞争的模型，后来被人们使用和拓展在城市内部的层面，用来解释聚集。1988年Fujita的研究显示，将一个土地市场引入模型会使聚集分散开，从而产生多重均衡。在1991年Krugman的两个模型中，只要交通成本很低，垄断竞争厂商会聚集在一起。
动态机制也可以解释城市空间的演化。1992年，Anas提出了两中心模型，城市的单中心变得不稳定之后形成了第二个中心。1996年，Henderson和Mitra解释了卫星城的形成过程。同时非经济学的技术也被引入模型的讨论，包括混沌、复杂性、分形、耗散结构以及自组织等。这些技术与经济学模型的结合，让城市经济学有了更强大的分析工具，也让研究者对土地特征的演化有了更深刻的认识。
多中心形成中的中国因素
最后，我们把目光移到中国。以上海为例，其人口密度分布是否能够用多中心模型来描述？2006年吴文钰和马西亚的研究发现，1990—2000年间，上海的副中心由2个变成了6个，人口也有了很大的扩散。2009年，王红霞认为，上海已形成多中心布局和四级城镇体系，城市总体规划方案（1999—2020年）提出将中心严格控制在外环以内，外环以外地区规划建设新城，新城以区（县）政府所在地镇为基地，依托重大产业及基础设施建设而发展。
对于中国的城市而言，它们的扩散过程以及多中心的形成过程与美国的城市不甚相同。一是政府在其中扮演着相当重要的角色，二是中国的土地制度，即城乡隔离的二元结构阻碍着城市的自发扩张。这一政策在近年来也发生了动摇，城市化能否释放中国的发展潜力，已成为学界拭目以待的愿景。
（作者单位：复旦大学城市经济研究所）
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