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城市空间结构理论_单中心城市静态模型

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城市空间结构

城市空间结构

住区体系（ 住区体系（the galaxy of settlements） ） 在分散化过程中老城中心和新中心被 疏散到小的城市单元中， 疏散到小的城市单元中，每个城市单元具 有中低密度，有密度较高的中心核， 有中低密度，有密度较高的中心核，由交 通网络相互连接
线性城市（the linear city） 线性城市（ city）
人 天 650000 /
人 天 870000 /
人 天 70000 / 970000 / 从其他地区 人 天
每天369 万人通勤，远至65公里 每天369万人通勤，远至65公里 369 万人通勤 65
城市规划的价值观
巴黎地铁线路图
纽约地铁线路图
北京地铁线路图
伦敦： 伦敦：2003年2月，在中心区 平方公里范 年 月 在中心区21平方公里范 围内实施拥挤收费。2005年7月，收费费率 围内实施拥挤收费。 年 月 由原来的每天5英镑提高到 英镑。 英镑提高到8英镑 由原来的每天 英镑提高到 英镑。2007年2 年 收费区域“西扩” 平方公里）。 月，收费区域“西扩”（19平方公里）。 平方公里 新加坡：汽车配额系统， 新加坡：汽车配额系统，进入限制区收费制 中国： 让汽车进家庭”战略？ 中国：“让汽车进家庭”战略？ 在香港，公交的出行率占90%，所占城 在香港，公交的出行率占 ， 市道路只有上海的三分之一。 市道路只有上海的三分之一。
紧凑型多中心城市
城市空间发展走向分散，出现了众多郊区次中心， 城市空间发展走向分散，出现了众多郊区次中心， 但仍保持较紧凑的城市用地布局和较强大的市中心 规划模式：中心区、环状放射式道路、 规划模式：中心区、环状放射式道路、封闭绿带加 卫星城
区域视角 新城建设 绿带控制
P.艾伯克龙比主持制订的大伦敦地区规划（1944） P.艾伯克龙比主持制订的大伦敦地区规划（1944） 艾伯克龙比主持制订的大伦敦地区规划

西方城市空间结构理论

西方城市空间结构理论

西方城市空间结构研究的理论和方法一、引言在战后20多年的经济增长以后，资本主义国家在70年代经历了数次经济衰退，最终导致了全球性的经济危机。

与资本主义历史上的各次经济危机一样，随之而来的是世界经济格局的重组，表现为全球经济的一体化、跨国公司在世界经济中的主导作用和新一轮的国际劳动分工。

伴随着世界经济格局的重组，城市和区域演化(urban and regional transformation)进入了一个活跃时期。

地域发展的不均衡状态更为突出，表现在各个空间层面上。

更为重要的是，城市和区域演化的内在机制变得更为错综复杂，包含了不同范畴中和不同层面上的各种因果过程。

80年代后期以来，城市和区域的结构重组(urban and regional restructuring)成为一个重要的研究领域，地域实证研究是这个领域的主要课题。

本文将回顾西方城市空间结构研究的理论和方法，在社会学科和地理学科的一些新发展的基础上，阐述城市空间结构的研究框架，并以西方大城市的空间结构演化作为示例。

二、城市空间结构的概念发展城市空间结构是一个跨学科的研究对象，由于各个学科的研究角度不同，难以形成一个共同的概念框架。

尽管如此，许多学者对于城市空间结构的概念进行了多方面的探讨。

Foley和Webber是试图建构城市空间结构概念框架的早期学者之一。

根据Foley(1964年)的观点，城市结构的概念框架应该是多层面的。

首先，城市结构包括三种要素，分别是文化价值、功能活动和物质环境；第二，城市结构包括空间和非空间两种属性，城市结构的空间属性是指文化价值、功能活动和物质环境的空间特征；第三，城市空间结构包括形式和过程两个方面，分别指城市结构要素的空间分布和空间作用的模式；Fo1ey认为，尽管每个历史时期的城市结构在很大程度上取决于前一历史时期，城市结构的演变还是显而易见的，因而有必要在城市结构的概念框架中引入第四层面，即时间层面。

基于Foley的概念框架，Webber(1964年)的论述限于城市结构的空间属性，包括形式和过程两个方面。

城市空间结构模式以及中心地理论

城市空间结构模式以及中心地理论
中心地理论：是由德国地理学家克里斯泰 勒在20世纪30年西欧工业化化和城市化快速发 展时期，在研究德国南部城市的基础上提出来 的。
（1）、中心地的概念
中心地是指为周围居民提供商品和服务 的场所。在实际生活中，中心地可以是城 市，也可以是城市内的商业中心
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1、中心地具有多种职能，这些职能服务 范围的叠加，就是中心地的服务范围
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1.图中的城镇共有几个等级？ 2.不同等级的城镇的数目与城镇级别有什么关系？ 3.不同等级城镇的分布与城镇级别有什么关系？ 4.试解释为什么会形成这种关系？
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（二）知识网络与课标解读
城
市
1．城市空间结构
自然区位
与 外
部
城市区位分析（作为一个“点”考察 ）
经济区位
环 境 的
城
空
政治文化区位
间
关
市
城市空间结构（作为一点“面”考察
系
）
空
城市内部土地利用----功能区划分(建成区\郊区)----功能区空间分布
间
结
西方
中国
构
同心圆 扇形 多核心
3、各级中心地在数量上 有什么关系，低级的数 量多还是高级的数量多
4、从面积上看，高一 级中心地服务范围是低 一级中心地的几倍
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1.低级中心地的服务范围 被高一级中心地的服务范 围所包括。 2.相同等级的中心地的服 务范围是彼此独立和排斥 的。 3.各级中心地的数量分布 是金字塔形。 4.六边形面积的定量关系： 高一级中心地服务范围是 低一级中心地的3倍。
3、中心地理论

城市空间结构 ppt课件

城市空间结构 ppt课件
就是摩天大楼
纽约曼哈顿
上海陆家嘴
东京新宿区
纽约的CBD——曼哈顿
（四）西方城市结构学说
在历史、经济、交通、社会等因素 的共同作用下，城市功能区在空间的分 布与组合上，往往形成各种不同的空间 结构模式。
（四）西方城市结构学说
西方城市结构学说
（三种城市地域结构模式）
同心圆模式
西方城市结构学说
1.特点：只占城市用地总面积的一小部分 ，大多呈点状或条状分布于城市街道两侧 。 2.区位： 商业区的区位需求是要有便捷的交通 多位于市中心、交通干线、的两侧或街角 路口。 中心商业区特点：经济活动最为繁忙，人 口数量昼夜变化大，建筑物高达稠密，内 部存在明显的分区
是城市用 出现中高级住宅
地最广泛 区和低级住宅区 的形式 背向发展的趋势
市中心通达度 最高，租金最贵。
从市中心延伸 出的主要公路两旁 和公路交会处通达 度相对较高，租金 较贵。
建成区与郊区
请同学们阅读教材P31上的活动材料，完 成下列几个问题：
1、分析建成区与郊区的关系。 建成区为郊区提供货物和服务，郊区为 建成区提供一些农副产品，以满足城市居民 对蔬菜和副食品的需要。
二、城市功能分区
1、类型：
商业区、居住区、市政与公共服务区、工业 区、交通与仓储区、风景游览区、城市绿地、 特殊功能区等。
居住区
1.地位：是城市最基本的一项职能，也是城市中最 广泛的土地利用方式。 2.分化过程
工业革命前；居住区与工业区混杂在一起 工业革命后；工厂集中，住宅相互聚拢 3.发展趋势 ⑴在建筑质量上，出现了高级居住区和低级居住区。 ⑵在位置上，出现了高级居住区和低级居住区背向 发展的状况。同时，低级居住区往往与工业区相联 系，高级居住区则与文化区相联系。在一些特大城 市，兴建了卫星城。 注意：工业和交通的发展是形成居住区的主要原因， 它也是推动居住区分化的重要原因。

城市空间(地域)结构和中心地理论

城市空间(地域)结构和中心地理论

集中式
检
组团式 条带式
检
城市 等级
高 低
城市 作用
大
小
城市 数目
少
多
城市 距离
远
近
服务 范围
大
小
职能 种类
多 少
检 服务 功能
强
弱
1.高一级中心地的服务范围包含低一级中心 地的服务范围，层层嵌套。
2.相同等级中心地的服务范围彼此独立、 相互排斥。 3.各级中心地的服务范围呈正六边形。 4. 高一级中心地服务范围的面积是低一级 中心地服务范围面积的3倍（1：3：9）。
高级住宅区与低级 住宅区的形成
美国好莱坞
美国的唐人街
如上海陆家嘴
行政因素
政府采取行政手段制定政策，
干预城市社会经济的发展
新兴工业园区的建设
多核心模式Biblioteka 导中心地理论导
中级中心地
高级中心地
小组合作
议
1、对议：了解感知、深入学习、迁移运用1
2、组议：迁移运用2
展
1. 将P34活动1中的商品分成日常生活用品和高档日用品：
展
城市 等级
高 低
城市 作用
大
小
城市 数目
少
多
城市 距离
远
近
服务 范围
大
小
职能 种类
多 少
评 服务 功能
强
弱
1.高一级中心地的服务范围包含低一级中心 地的服务范围，层层嵌套。
2.相同等级中心地的服务范围彼此独立、 相互排斥。 3.各级中心地的服务范围呈正六边形。 4. 高一级中心地服务范围的面积是低一级 中心地服务范围面积的3倍（1：3：9）。

多中心理论

多中心理论

多中心理论(Non-monocentr ic City)随着工业化的发展、交通通讯的改善以及技术的进步，发达国家入口与经。

丁域日．城市空间结构理论——单中心城市静态模型fJJ，2006．4；17我国城市空间结构演变及其影响因素分析济活动的快速分散化促使城市空间结构由单中心向分散型多中心演化，部分郊区已经成长为能够与城市中心相对独立的郊区中心，单中心城市空间结构的研究框架已经不能适应日益多中心化的城市地域，因此多中心城市理论就产生了。

1933年麦肯齐(R．D．Mckenzie)最先提出了多中心理论，该理论强调，随着城市的发展，城市中会出现多个商业中心，其中一个主要商业区为城市的核心，其余为次核心。

这些核心不断地发挥着成长中心的作用，直到城市的中间地带被完全扩充为止。

而在城市化的过程中，随着城市规模的扩大，新的极核中心又会产生。

多中心理论也是基于地租理论，但它认为城市内土地并不是均质的，所以各种功能区的面积大小不同，空间布局具有较大的弹性。

1945年，哈里斯(C．D．Harris)与乌尔曼(E．L．Ullmn)，通过对美国大部分城市的研究，对多中心理论进行了发展与完善。

提出了影响城市中心空间结构的基本原则：(1)有些活动要求设施位于城市中为数不多的地区，如工厂需要大量的水源；(2)有些活动受益于位置的相互接近，如工厂与工人住宅区：(3)有些活动对其他活动容易产生对抗或消极影响，应当避免同时存在：(4)有些活动因负担不起理想场所的费用而不得不布置在很不合适的地方，如仓库被布置在城市边缘地区。

在这四个因素的相互作用下，再加上历史遗留习惯的影响与局部地区的特征，形成了地域空间的分化，从而形成了各自的核心。

因此城市并不是由单一中心而是有多个中心构成。

多核心城市理论比同心圆理论更接近实际，考虑到城市地域发展的多元结构，但是对多核心之间的职能联系讨论的比较少，尤其是没有深入分析不同核心之间的等级差别与城市总体发展中的地位，这是一个很大的缺陷。

高一地理城市内部空间结构授课教案

高一地理城市内部空间结构授课教案

高一地理城市内部空间结构授课教案一、教学目标本节课主要介绍城市内部空间结构的基本概念，分析城市内部空间的分布特征及其影响因素，掌握城市内部空间结构的分类、特点及城市规划的相关知识。

二、教学重点城市内部空间结构的分类、特点及城市规划的相关知识。

三、教学难点1.城市内部空间结构的分析和研究。

2.城市规划的相关知识。

四、教学内容一、城市内部空间结构的分类城市内部空间结构指城市内不同功能区之间的相对位置和空间分布的关系，它是城市空间结构的最基本形式。

城市内部空间结构的分类可分为：单中心型、双中心型、多中心型、辐射型和不规则型等。

1.单中心型：即城市内只有一个中心区，其他功能区呈半径向分散状分布。

2.双中心型：即城市内有两个相对独立的中心区，呈两个半径向分散分布的形式。

3.多中心型：即城市内有多个相对独立的中心区，呈多个半径向分散分布的形式。

4.辐射型：即城市内有一个中心区，其他功能区呈放射状分散分布的形式。

5.不规则型：即城市内内部空间分布不规则，缺乏中心性。

二、城市内部空间结构的特点城市内部空间结构呈现出以下特点：1.功能分区城市内部不同功能区之间的相对位置和空间分布的关系，形成了多层次的功能空间体系。

2.城市空间流动性城市内部空间分布结构与空间连通性都对流动性产生影响，交通、人流、物流的流畅性与城市的发展、竞争和生活质量密切相关。

3.城市空间的层次性城市内部空间结构体现了城市空间的层级结构，即各种不同功能区的相对等级关系。

4.阶段性与动态性城市内部空间结构不是静态的，而是动态的，其发展历程和演化趋势也是不同阶段的产物。

三、城市内部空间结构的影响因素城市内部空间结构的形成受到多种因素的影响。

1.城市历史城市的历史文化遗产，一定程度上影响了城市内部空间的结构。

2.政策与规划城市空间利用规划是指国家、地区、城市把社会经济发展中的不同类型用地，按一定的比例和关系进行布局和规范，从而形成城市内不同区域之间的相对位置和空间分布的关系。

傅十和：城市经济学讲义之单中心模型

傅十和：城市经济学讲义之单中心模型
（3）意味着市场均衡条件：在市场均衡时，家庭对于已经选择的区位已经很满意了，变动区位或 迁移并不能带来更高的效用水平， 即
dU 0, dx
说明在空间均衡时，居民在任意区位都能获得同样的效用水平。为了更好地理解（3），注意到（1） 和（2）代入到（3）可以推出：
R '( x)
T ， q( x)
U 0， U 0 ， ′ 代表一阶导数； 这里假设区位 (location) (5) 居民的效用函数为 U [c( x), q( x)] ， 本身不提供效用或者居民对区位本身没有特别的偏好；
(6) 住房生产函数是拟凹的、一次齐次 (规模收益不变) 的，住房 Hx 的生产需利用土地投入
C L( x) r ( x) R( x) r ( x) H ( x) r
（18）
r ( x) R( x) H ( x) R( x) R( x) r ( x) L( x)r ( x) R( x) R( x)
1
L( x)r ( x) R( x) H ( x)

R( x) R( x) , R( x) R( x)
（7）
对（5）对 x 求导，利用 （7），再利用斯拉茨基方程所以可以推出
q R q1 Tq2 x x R (q1 q q2 ) x R q 0. x R
q
（8）
注意到斯拉茨基方程 q1 q1 |U q y , (8) 最后运用了结论（1）和空间均衡时的纯替代效应，因为 均衡时所有居民得到同样的效用，当区位改变时，租金改变，预算线斜率改变，只存在替代效应而 无收入效应。由此可以得到结论（2）： 结论2：住房消费量随离CBD的距离的增加而递增。 结合结论（1）和（2）对(4)两边求导再利用(8)) 可以得出：

城市空间结构PPT下载33

城市空间结构PPT下载33

•
1.我公司将积极配合监理工程师及现 场监理 工程师 代表履 行他们 的职责 和权力 。
•
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.我公司在开工前，将根据合同中明 确规定 的永久 性工程 图纸， 施工进 度计划 ，施工 组织设 计等文 件及时 提交给 监理工 程师批 准。以 使监理 工程师 对该项 设计的 适用性 和完备 性进行 审查并 满意所 必需的 图纸、 规范、 计算书 及其他 资料； 也使招 标人能 操作、 维修、 拆除、 组装及 调整所 设计的 永久性 工程。
城市土地 相对有限
城市经济 活动需
占用土地
各地块交 通可达性 地价等不同
城市 经济 活动 发生 空间 竞争
同类 经济 活动 空间 上高 度密 聚
城市 地域 功能 区
梅林一村 百仕达花园
2、主要功能区
（1）住宅区 是城市居民休养生息的场所，是城 市最基本的功能区，城市中最为广 泛的土地利用方式。
在西方大城市中，一个区域内如果某个种族或 某个宗教团体占优势，它的影响或势力范围可 能逐步扩展，便会形成种族聚居区。这种情况 在北美和欧洲表现的尤其明显。像唐人街、黑 人区等都属于这一类种族居住区。
4、行政因素
政府采取行政手段制定政策和城市规划，干预 城市社会经济的自由发展，通过合理引导，明 确划定不同职能区，如住宅区、商业区、文化 区、工业区、行政区等。无论是旧城改造还是 新城建设，行政干预有可能促成城市内部地域 结构的分化。我国许多城市新兴工业园区的建 设，在一定程度上就可以看作是行政干预得结 果。
多核心模式
几种城市地域 结构模式
三、地域文化对城市的影响
城 景观 市 建 筑 格局
美国城市中心多摩天大楼—城市中心建筑物

城市结构模式分析

城市结构模式分析

城市结构模式分析“我们相信，不引入结构这个概念，就不可能理解一座建筑、一组建筑群、尤其是不能理解城市空间”——丹下健三城市空间形态是在一定的时期内，城市各个要素通过内在机制相互作用而表现出的空间形态。

它有时也被简称为城市结构。

同时，它作为城市存在的理性抽象，虽难于直接被触摸，然而他内蕴由城市各项市值与非实质的要素在功能上与时空上的有机联系，这种联系的作用，常常引导和制约着城市的发展。

它表现在城市内部结构方面，可以概括为单中心模式、多中心模式和线形带状结构模式等形式。

他们均有其各自的特点和适用的范围，下面我们将从形态和空间、社会经济、环境生态、功能等方面探讨一下三种城市空间形态在现有城市中的适用范围。

1、单中心模式单中心模式是城市空间结构的基本形式。

是城市发展过程中形成的较早的一种模式，19世纪末20世纪初，城市扩展过程中的地域分化，使得单中的结构模式逐步形成。

它有一个城市核心，它的城市核心拥有“主宰”城市的影响力，带有强烈的向心和聚集倾向。

有人说,它是紧凑型城市中的最极端的概念。

它又有很多种发展模式，如，单中心连片密集发展、单中心辐射密集发展、单中心沿轴线密集发展、单中心卫星辐射发展、单中心卫星均匀分布发展等等。

它最早也是最多的形式也就是我们常说的“摊大饼”的单中心连片密集发展模式。

下面我们将以上海市20世纪90年代以前的发展为例来说明这一结构。

我们大家都知道现在上海是一个特大型城市，其结构模式也不是单中心的模式，但在2 0时90年代以前上海的发展一直局限在280k㎡旧城区范围内，计划经济时期，在变“消费中心”为“生产中心”的城市发展思想的指导下，上海中心城区的制造业尤其是传统工业得到了急剧的膨胀，其在全市的产业结构沟中所占的比重远超过郊区。

据统计，1985年上海中心城区的工业企业数为5397个，居全市的50.6%;数千工业企业星罗棋布于280k㎡的中心城区范围内新成了8个工业区、70多个工业街坊和上千个工业点。

城市空间结构模式和中心地理论资料

城市空间结构模式和中心地理论资料
1.团块状：各组成部分都比较集中，形成一片，在平原区多 是这种模式，便于集中设置较完整的生活服务设施，方便 生活、节省投资。如：成都 2.组团状：城市由几片组成，每片就近组织各自生产生活， 各片之间不相连属。利于环保如：重庆，受山脉、河流、 农田的分隔。 3.条带状：受特定条件制约，城市是沿主要交通干道发展。 使城市各部分近郊区、近自然。如：兰州
2.中心地的服务范围
市场原则是中心地布局的重要原则，在理想化的平原上， 消费者购买商品和享受服务，一般选择最接近的中心地，中心 地服务范围表现为以中心地为核心的正六边形。 同级中心地的服务范围是彼此独立和排斥的。 左图显示的每个供应点的服务 范围为何都是圆形的？说明了什么？
在一个地区，假设在其他条件 都相同的前提下，消费者要获取自 己想得到的服务，只考虑距离的远 近问题。这样，便形成了以每个供 应点为中心的圆形的服务范围，这 说明每个供应点的服务范围和门槛 人口都是大致相同的。 每个供应点的服务范围为什么由圆形变成了后来的六边形？
提供服务范围不同 提供服务的种类不同
中心地
如油、盐、酱、醋等人们经常需要的商品，价格低，经营此类低等级 商品的商店彼此距离小，服务范围小，数目多；而衣帽、手表、彩电等商品， 不是经常需求，价格相对较高， 经营此类高等级商品的商店彼此距离大， 服务范围大，数目少 。 详见教材P34—35
（一）中心地理论的基本概念
六边形服务网格的形成
假设你是三个圆相切的中心 空白区域的人，你该去哪里买商 品呢？那么最终一个小店的服务 范围又呈什么形状呢？
同级中心地的服务范围是彼 此独立和排斥的， 多个相同 级别中心地服务范围在空间 上的分布构成蜂窝状网格。
如果每个供应点的服务范围都是圆形相切却不重叠的话，圆与圆之间 就会存在空白区。这里的消费者如果都选择最近的供应点来寻求服务的话， 空白区又可以分割成三部分，分别属于离其最近的供应点。同时，每个供 应点的供应商为了谋求最大利润，就拼命扩大自己的服务范围，相互瓜分 圆与圆之间的空白区，使供应点在这一地区达到饱和状态。这样，圆形的 服务范围就被六边形的服务范围所替代。形成了六边形服务网格。

城市空间结构理论_单中心城市静态模型

城市空间结构理论_单中心城市静态模型

( land prices ) , capital density , and population density all decrease with the distance to the CBD. These conclusions have profound impacts on urban planning and urban policy. They are also very helpful to guide policy reform particularly in Chinese transitional economy , in which market principles are being established to allocate resources and improve market efficiency. 【 Keywords 】Urban spatial structure ; Monocentric ; Comparative static analysis 【中图分类号】F291 【文献标识码】A
[ 美国 ]丁成日ΠDING Chenri
(马里兰大学 城市规划系 ,美国)
【摘要】首先介绍了在西方城市经济理 论中被广泛接受的单中心城市空间结 构静态模型 。然后 , 利用比较静态分 析方法 ( comparative static analysis) , 分 析区位 、居民收入及交通费用 (区位 , 居民收入及交通费用为模型的外生变 量 ( exogenous variable) ) 对价 格 和 房 屋 消费量 (价格和房屋消费量为模型的 内生 变 量 ( endogenous variable ) ) 的 影 响 。最后 , 理论模型通过引进一般住 房生产函数 , 推导出土地价格及资本 密度 (即建筑高度) 的空间变化规律 。 通过对城市经济模型进一步分析 (对 极值条件或解的微分解析分析) 得出 地价 ( 地 租 ) , 资 本 密 度 ( 或 称 容 积 率) , 人口密度的空间分布规律 ,这些 规律对城市规划 , 城市政策 , 引进市 场原则和价格机制来提高城市土地利 用效率都有理论指导意义 。 【关键词】城市空间结构 ; 单一城市中 心 ; 比较静态分析方法 【 Abstract 】This paper first introduces monocentric urban economic models that illustrate urban spatial structure. The analysis is based on utility concept , utility maximization , and spatial equilibrium. Comparative static analysis is conducted to investigate the impacts of exogenous variables such as location , income , and transportation costs on housing prices and housing consumption. Finally , the paper introduces housing production function to analysis urban development process. It is revealed that , housing prices , land rent
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明了不同满意水平和预算约束条件对最优的住房消
费量的影响 (更详细的分析在后面) 。
下面 用 比 较 静 态 分 析 方 法 ( Comparative Static Analysis) 对模型进行分析 。在这个极值问题上 , 外 生变量为 : x , y , t , 而内生变量是 p , q 。比较静态 分析将揭示外生变量如何影响内生变量 。或者说 , 内生变量如何随外生变量的变化而变化 。
【摘要】首先介绍了在西方城市经济理 论中被广泛接受的单中心城市空间结 构静态模型 。然后 , 利用比较静态分 析方法 ( comparative static analysis) , 分 析区位 、居民收入及交通费用 (区位 , 居民收入及交通费用为模型的外生变 量 ( exogenous variable) ) 对价 格 和 房 屋 消费量 (价格和房屋消费量为模型的 内生 变 量 ( endogenous variable ) ) 的 影 响 。最后 , 理论模型通过引进一般住 房生产函数 , 推导出土地价格及资本 密度 (即建筑高度) 的空间变化规律 。 通过对城市经济模型进一步分析 (对 极值条件或解的微分解析分析) 得出 地价 ( 地 租 ) , 资 本 密 度 ( 或 称 容 积 率) , 人口密度的空间分布规律 ,这些 规律对城市规划 , 城市政策 , 引进市 场原则和价格机制来提高城市土地利 用效率都有理论指导意义 。 【关键词】城市空间结构 ; 单一城市中 心 ; 比较静态分析方法 【 Abstract 】This paper first introduces monocentric urban economic models that illustrate urban spatial structure. The analysis is based on utility concept , utility maximization , and spatial equilibrium. Comparative static analysis is conducted to investigate the impacts of exogenous variables such as location , income , and transportation costs on housing prices and housing consumption. Finally , the paper introduces housing production function to analysis urban development process. It is revealed that , housing prices , land rent
1 概 述
如何有效地合理布置空间活 动 , 一直是从事地理 、区域科学 、 城市及区域规划等学科学者重要 研究课题之一 。1960 年代以来 , 城市 经 济 理 论 取 得 了 巨 大 的 突 破 。这些理论不仅使城市经济学 日趋成熟 , 奠定了其在宏大的经 济学体系中占有一席之地 , 被主 流经济学家承认 。更为重要的 是 ,城市经济理论成功地解释了 城市空间结构及空间形态 , 解释 了城市区位对城市土地利用强度 的影响 ,为城市规划提供了理论 依据 。
Hopkins 1999 ; Ding 1996 ; Knaap , Ding , and Hopkins 2001) 。
2 城市住房价格及其空间 变化规律
杜能的农业区位理论很好地 解释了农业活动的空间分布规 律 。根据杜能的农业区位理论 , 土地地租不仅取决于区位 , 同时 也受 土 地 可 获 益 能 力 (Profitability) 的影响 。对农业活 动而言 , 土地可获益能力取决于 土地的自然属性 。土地级差地租 的存在是由于不同区位的市场可 达性不同 。根据杜能的农业区位 理论所依托的假设 ,市场可达性 取决于区位的交通成本 。然而 , 杜能的的农业区位理论及农业地 租理论不能引用到城市中来 。这 是因为 : (1) 杜能的农业区位理论 是建立在生产者生产理论 (微观 经济学中的 Production Theory) 上 。 也就是说 , 生产者通过对生产的
【文章编号】1006 - 3862( 2006) 04 - 0121 - 06
海外视点
城市空间结构理论 ———单中心城市静态模型
Urban Spatial Theory ———Static Monocentric Model
[ 美国 ]丁成日ΠDING Chenri
(马里兰大学 城市规划系 ,美国)
图 1 解释了 (2) 式和 (3) 式的解 。当满意水平
(u) 一定时 , 先画无差异曲线 ( Indifferent Curve) 。c
轴的截距是 y - tx。从 c 轴的截距划预算约束方程 ,
使其与无差异曲线正切 (tangent) 。预算约束方程的
斜率为 - p 。切点代表最优的住房消费量 。图 1 也说
max v ( c , q) = u
(u 是城市居民满意水平 , 是外生变量) (1) 这个优化问题有一个限制条件 ———预算约束
(Budget Constraint) : 城市居民总的住房消费和其它 所有消费等于居民总的收入 。定量上 ,设城市居民 居住地离 CBD 的距离为 x ,居民的可支配收入为 y ,t 为单位距离的交通通勤成本 (Commuting Costs) ,tx 代 表总的交通费用 ,p 代表单位住房价格 ,pq 是总的住 房消费 。假定其它消费品的价格为 1 ,预算约束表 示为 :
丁成日 :城市空间结构理论 ———单一城市中心的静态模型
海外视点Βιβλιοθήκη 图1将公式 (4) 代入公式 (6) 得 :
9p 9x
=
-t q
<
0
(7)
公式 (7) 表明随着距城市中心区 (CBD) 距离的增加 ,
房屋价格下降 (图 2) 。
通通勤方面 。为了保持空间均衡 (城市居民不论住
y = c + tx + pq
(2)
从 (2) 中解出 c 然后将其代入 (1) ,得 :
max v ( y - tx - pq , q) = u
(3)
空间均衡条件要求 u 是空间不变的 。也就是说 ,城
市居民无论住在哪里 ,他们有同样的满意度 。如果
不是这样的话 ,城市居民将可以通过移民到其它区
位来提高满意度 ,进而影响该区位住房的供需平衡 ,
为了更好地规划城市发展 , 提高土地利用效 率 , 我们需要理论来解释城市空间分布规律 , 了解 城市土地地租 (土地价格) 与城市发展 , 土地利用等 的关系 。
Brueckner (1987) 的城市经济理论模型及应用 。 在模型中 , 假定城市的商业中心 (CBD) 座落于 一个均质平原的几何中心 。所有就业机会都集中在 它的 CBD , 而城市居民住在 CBD 的外围 , 他们通勤 到 CBD 。假定交通是均质分布 , 城市居民从居住地 到 CBD 的总交通费用就只决定于距离 (x) 。进一步 假定所有城市居民具有相同的收入 、消费倾向和效 用函数 。为简化分析 , 城市居民的效用函数 (Utility) 有两个要素 : 即住房消费 ( q) 和其它所有消费 (c) 。 将其它所有消费组合成一个要素使下面的分析简化 而不影响我们要分析的现象 。这是因为住房消费是 研究城市居住用地的关键 。效用函数用 v (c , q) 来 表示 。城市居民通过选择最优的消费组合 (q , c) 来 使他们的满意度 (Utility Level) 达到最大值 (效用函 数最优化) 。城市居民的满意度随着住房消费和其 它消费的增加而提高 。一定的可支配收入限制了城 市居民的住房和其它消费的无限提高 。为保证最优 解的存在 , 效用函数可二次求导且是凹函数 (见微 观经济学的消费者理论 , 城市经济学能被主流经济 学家承认的原因之一是城市经济理论是从微观经济 学理论发展和演变而来) 。
·城市区位 (x) : 以 x 为参变量对 (3) 进行全微分 , 得 :
-
v1
t
+
q
9p 9x
+
p
9q 9x
+
v2
9q 9x
=
0
(6)
12 2
城市发展研究 13 卷 2006 年 4 期 Urban Studies Vol. 13 No. 4 2006
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降低住房价格 ,最终达到满意度空间无差异这一状
态。
(3) 式的优化问题简化成对 q 的求极值 。(3) 式 极值的必要条件是 :
-
9v ( y -
tx 9pq
pq , q) ·99pqq
+
9v ( y -
tx 9q
pq , q)
=0
(4)
从 (4) 式得出 :
v2 v1
=
p (下标表示偏微分)
(5)
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海外视点
丁成日 :城市空间结构理论 ———单一城市中心的静态模型
最优组织来达到追求利润最大化这一目标 。在西 方 , 居民用地占总城市土地的 70 %或更高 。居民用 地是城市土地最主要的成份 。显然 , 居民用地不能 用生产理论来解释 。同时 , 任何不能解释居民用地 的空间分布规律的理论对城市规划 , 城市政策的制 定没有任何实际意义 ; (2) 根据杜能理论 , 土地可获 益能力对土地级差地租的形成起很大作用 。在土地 获益能力高的区位上 , 农业活动的产量高 , 进而地 租也高 ( Richard 的残差地租理论) 。然而 , 在城市 里 , 土地的自然属性对城市活动的影响几乎可以忽 略不记 。土地的自然属性能够对城市发展起作用也 许会体现在它是影响城市土地发展成本 (Urban Land Development Costs) 中的一个因子 。除非极个别的情 况下 , 现有的技术条件下城市土地发展成本大体上 空间不变 。对城市居民而言 , 土地可获益能力意义 不大 。