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1、Urban Economics第第5章章城市城市规模分布规模分布Urban Economics（chapter 5）5.1 城市规模分布的测定指标城市规模分布的测定指标一、城市规模分布的帕累托系数一、城市规模分布的帕累托系数二、城市集中的二、城市集中的HH指数指数三、首位城市比率三、首位城市比率 5.2 齐普夫法则与位序齐普夫法则与位序规模法则规模法则一、齐普夫法则一、齐普夫法则二、位序二、位序规模法则规模法则 5.3 城市规模与数量差异的理论解释城市规模与数量差异的理论解释一、中心地模型一、中心地模型从人均需求角度的解释从人均需求角度的解释二、倒二、倒U形效用曲线形效用曲线从集聚经济角度的解
2、释从集聚经济角度的解释 5.4 影响城市规模分布的因素影响城市规模分布的因素一、经济变量一、经济变量二、自然变量二、自然变量三、政治历史变量三、政治历史变量Urban Economics（chapter 5）Urban Economics（chapter 5）100万人口以下地级市万人口以下地级市数量占比：数量占比：56.5%规模占比：规模占比：25.3%数量占比相对于其规模占比而言偏大数量占比相对于其规模占比而言偏大在大量的城市中居住着较少的人口在大量的城市中居住着较少的人口“分散的城市化分散的城市化”“Too many cities，too few people”Urban Economi
3、cs（chapter5）5.1 城市规模分布的测定指标城市规模分布的测定指标一、城市规模分布的帕累托系数一、城市规模分布的帕累托系数Y=CX-b （b0）Y：城市位序：城市位序X：城市规模：城市规模C：常数：常数b：城市规模分布的帕累托系数：城市规模分布的帕累托系数Urban Economics（chapter5）b1时时随着城市位序降低（如随着城市位序降低（如Y由由1降为降为2）城市规模减少的程度相对不大城市规模减少的程度相对不大城市规模分布越均匀城市规模分布越均匀b1时时随着城市位序降低随着城市位序降低城市规模有较大程度减少城市规模有较大程度减少人口越有可能在人口越有可能在少数少数城市集中
4、城市集中Urban Economics（chapter 5）Nitsche（2005）的研究）的研究结果：结果：样本中样本中2/3的城市，的城市，b值介于值介于0.8到到1.2之间，之间，中值为中值为1.09Xavier G（1999）根据美国）根据美国1991年数据，年数据，回归回归分析分析得到的结果得到的结果：Ln Y=10.53-1.005lnXUrban Economics（chapter5）二、城市集中的二、城市集中的HH指数指数HH=P i：i城市的人口规模城市的人口规模P：一国城市总人口一国城市总人口n：城市数量城市数量城市集中的城市集中的HH指数越大，一国城市人口越集指数越大，
5、一国城市人口越集中在少数大城市中在少数大城市Urban Economics（chapter5）三、首位城市比率三、首位城市比率PR=PR：首位城市比率首位城市比率P1：一国最大城市人口规模一国最大城市人口规模P i：i城市人口规模城市人口规模n：城市数量城市数量Urban Economics（chapter5）5.2 齐普夫法则与位序齐普夫法则与位序规模法则规模法则一、齐普夫法则一、齐普夫法则Zipf发现如下规律：发现如下规律：如果根据单词出现的频率排序如果根据单词出现的频率排序1the2of3heUrban Economics（chapter 5）那么，一段那么，一段文字中文字中若若the出
6、现了出现了10次次of大约出现大约出现5次次he大约出现大约出现3次次Urban Economics（chapter 5）城市经济学中的城市经济学中的zipf法则法则用公式表达用公式表达 P（SS）=S-S：某一数值的城市规模某一数值的城市规模S：某城市的人口规模某城市的人口规模P（SS）：规模超过规模超过S的城市出现的概率的城市出现的概率：常数常数：接近于接近于1的系数的系数Urban Economics（chapter 5）S越大越大规模超过规模超过S的城市出现的概率就越小的城市出现的概率就越小数量也就越少数量也就越少齐普夫法则形象地表明城市规模越大，齐普夫法则形象地表明城市规模越大，数量
7、就越少数量就越少大多数国家大多数国家的的城市规模分布明显符合城市规模分布明显符合 zipf法则法则Urban Economics（chapter 5）城市城市规模规模城市数量（个）城市数量（个）大于大于1000万万500万万1000万万100万万500万万10万万100万万小于小于10万万合计合计2（NY、LA）743331546929美美国国城城市市规规模模分分布布2010年年Urban Economics（chapter 5）通常情况下，通常情况下，城市规模分布变化不大城市规模分布变化不大Eaton and Eckstein（1997）研究了研究了法国法国1876到到1990年年（114年
8、）、年）、日本日本1925到到1985年年（60年）的年）的城市规模分布城市规模分布结论：结论：基本保持不变基本保持不变Urban Economics（chapter 5）二二、位序、位序规模法则（规模法则（rank-size rule）位序：按位序：按城市城市规模排序时的序号（规模排序时的序号（1、2、3）规模：城市人口规模规模：城市人口规模位序位序规模法则规模法则城市位序与其规模的乘积约为一个常数城市位序与其规模的乘积约为一个常数Urban Economics（chapter 5）公式公式Y=CX-b （b0）Y：城市位序：城市位序X：城市规模：城市规模C：常数：常数b：城市规模分布的帕累
9、托系数城市规模分布的帕累托系数Urban Economics（chapter5）b=1时时YX=C，即即位序位序规模法则规模法则根据该法则，若一国最大城市人口为根据该法则，若一国最大城市人口为1200万万则第二大城市人口为则第二大城市人口为600万万第三大城市人口为第三大城市人口为400万万依此类推依此类推Urban Economics（chapter 5）运用我国数据运用我国数据对对ranksize法则进行检验法则进行检验 说明：说明：第一，城市位序用第一，城市位序用R表示表示，城市规模用城市规模用P表示表示第二，模型采用的函数形式是第二，模型采用的函数形式是lnR=C+blnPUrban
10、Economics（chapter 5）第第三三，如果符合，如果符合rank-size法则，法则，lnP的系的系数符号应为负数，数符号应为负数，b值应在值应在1左右左右第第四四，数据选取，数据选取2008年地级及以上城市年地级及以上城市样本总数样本总数287Urban Economics（chapter 5）lnR=10.184191.216909lnP基本符合位序基本符合位序规模法则规模法则对各省区进行测算对各省区进行测算Urban Economics（chapter 5）运用运用2008年数据年数据去除：去除：北京、天津、上海、重庆北京、天津、上海、重庆西藏、青海西藏、青海（分别只有分别只
11、有1个地级市个地级市）海南、新疆海南、新疆（分别只有分别只有2个地级市个地级市）港澳台地区港澳台地区Urban Economics（chapter 5）省区省区 城市规模分布的帕累托系数城市规模分布的帕累托系数宁夏（宁夏（5）1.685湖南（湖南（13）1.451山东（山东（17）1.378安徽（安徽（17）1.373江苏（江苏（13）1.343河南（河南（17）1.250四川（四川（18）1.227辽宁（辽宁（14）1.181广西（广西（14）1.180山西（山西（11）1.169Urban Economics（chapter5）省区省区 城市规模分布的帕累托系数城市规模分布的帕累托系数江西
12、（江西（11）1.161浙江（浙江（11）1.158河北（河北（11）1.103湖北（湖北（12）1.067甘肃（甘肃（12）1.046内蒙古（内蒙古（9）0.999陕西（陕西（10）0.954贵州（贵州（4）0.948黑龙江（黑龙江（12）0.939福建（福建（9）0.927吉林（吉林（8）0.901广东（广东（21）0.881云南（云南（8）0.765Urban Economics（chapter 5）注意到，注意到，23个省区中个省区中15个省区的系数大于个省区的系数大于1宁夏最高（宁夏最高（1.685）内蒙古内蒙古可视为可视为1（0.999）7个省区小于个省区小于1云南最低（云南最低（
13、0.765）结论：结论：2/3省区省区城市规模分布的帕累托系数城市规模分布的帕累托系数大于大于1，城市规模分布比较均匀城市规模分布比较均匀Urban Economics（chapter 5）5.3 城市规模与数量差异的理论解释城市规模与数量差异的理论解释一、中心地模型一、中心地模型从人均需求角度的解释从人均需求角度的解释市场区大小市场区大小=q/edq：厂商的平均销售量厂商的平均销售量e：人口密度人口密度d：某种商品的人均需求量某种商品的人均需求量Urban Economics（chapter 5）中心地模型解释了一个地区内城市数量中心地模型解释了一个地区内城市数量和规模的决定和规模的决定模型
14、模型假设某地区销售三种商品假设某地区销售三种商品匹萨（匹萨（P）、）、CD、珠宝（、珠宝（J）该地区有如下特征该地区有如下特征Urban Economics（chapter5）1、总人口、总人口8万，均匀分布万，均匀分布2、没有购物的正外部性、没有购物的正外部性（不考虑集聚效应）（不考虑集聚效应）3、所有区位上的投入无差异、所有区位上的投入无差异4、所有区位上同种商品人均需求相同、所有区位上同种商品人均需求相同5、三种商品具有不同的人均需求和实、三种商品具有不同的人均需求和实现规模经济所需要的购买人数现规模经济所需要的购买人数Urban Economics（chapter 5）商品商品 人均需
15、求人均需求规模人数规模人数P多多0.5万人购买，实现规模经济万人购买，实现规模经济CD居中居中居中，设为居中，设为2万人万人J少少8万人购买，实现规模经济万人购买，实现规模经济Urban Economics（chapter 5）首先，确定厂商数量和市场区首先，确定厂商数量和市场区规模人数规模人数厂商数量厂商数量（家）（家）市场区市场区PCDJ0.5万万2万万8万万16411/16区域区域1/4区域区域整个区域整个区域Urban Economics（chapter 5）其次，推断其次，推断1家珠宝店的选址家珠宝店的选址根据中间区位，在地区中心选址根据中间区位，在地区中心选址珠宝店工人为节省通勤费
16、用，在珠宝店珠宝店工人为节省通勤费用，在珠宝店附近居住，人口密度提高，形成城市附近居住，人口密度提高，形成城市围绕珠宝店形成一个城市围绕珠宝店形成一个城市 LUrban Economics（chapter 5）再次，推断再次，推断4家家CD店的选址店的选址如果人口均匀分布，如果人口均匀分布，4家家CD店将把该地店将把该地区分成区分成4个相等的市场区个相等的市场区L城人口密度大，对城人口密度大，对CD的需求大于其他的需求大于其他区位区位根据根据q/de，L中中CD店的市场区缩小，厂店的市场区缩小，厂商数量多商数量多Urban Economics（chapter 5）假定假定2家家CD店在店在L选
17、址（选址（CD1、CD2）2家家CD店将其余区域分为两个市场区店将其余区域分为两个市场区（CD3、CD4）CD店工人围绕店工人围绕CD3、CD4居住居住围绕围绕CD店形成店形成2个城市个城市M1、M2Urban Economics（chapter 5）最后，推断最后，推断16家匹萨店的选址家匹萨店的选址城市城市L、M1、M2人口密度大，对匹萨人口密度大，对匹萨的需求大于其他区位的需求大于其他区位3个城市中，匹萨店的市场区缩小，厂个城市中，匹萨店的市场区缩小，厂商数量增加商数量增加Urban Economics（chapter 5）假定假定4家匹萨店（家匹萨店（P1P4）在）在L选址选址2家（家
18、（P5、P6）在）在M1选址选址2家（家（P7、P8）在）在M2选址选址剩余剩余8家（家（P9P16）将其余地区分为）将其余地区分为8个市场区个市场区匹萨店工人围绕匹萨店工人围绕P9P16居住居住形成形成8个城市个城市S1S8Urban Economics（chapter 5）共共11个城市：个城市：L、M1、M2、S1S8 L M S Urban Economics（chapter 5）城市城市厂商数量厂商数量城市数量城市数量城市规模城市规模L1家珠宝店家珠宝店2家家CD店店4家匹萨店家匹萨店1个个2万万M1家家CD店店2家匹萨店家匹萨店2个个1万万S1家匹萨店家匹萨店8个个0.5万万Urb
19、an Economics（chapter 5）模型表明模型表明存在不同的城市规模：存在不同的城市规模：L、M、S“城市规模层级城市规模层级”城市越大，销售的商品种类越多城市越大，销售的商品种类越多从高层级城市进口商品，向低层级城市从高层级城市进口商品，向低层级城市出口商品（箭头）出口商品（箭头）Urban Economics（chapter 5）放松假设放松假设2“比较购物比较购物”、“一站购物一站购物”，商店集，商店集聚聚4家家CD店集聚店集聚结果：结果：只有只有L和和S，城市数量减少但城市规模层城市数量减少但城市规模层级仍然存在级仍然存在Urban Economics（chapter5）放
20、松假设放松假设4有些商品的人均需求随城市规模扩大而有些商品的人均需求随城市规模扩大而增加（匹萨）增加（匹萨）有些随城市规模扩大而减少（电摩）有些随城市规模扩大而减少（电摩）如果如果L、M中匹萨人均需求量大中匹萨人均需求量大L：6家匹萨店，家匹萨店，M：3家家城市个数为城市个数为7（4个个S）城市规模层级仍然存在城市规模层级仍然存在Urban Economics（chapter 5）总结：总结：产品有人均需求与规模人数的差异产品有人均需求与规模人数的差异匹萨、理发匹萨、理发 珠宝、脑外科手术珠宝、脑外科手术人均需求大人均需求大 人均需求小人均需求小市场区小市场区小 市场区大市场区大随处可见随处可
21、见 不常见不常见Urban Economics（chapter 5）某一区域：某一区域：既生产销售人均需求大市场区小的产品既生产销售人均需求大市场区小的产品又生产销售人均需求小市场区大的产品又生产销售人均需求小市场区大的产品大城市大城市某一区域：某一区域：只生产销售人均需求大市场区小的产品只生产销售人均需求大市场区小的产品小城市小城市Urban Economics（chapter 5）二、倒二、倒U形效用曲线形效用曲线从集聚经济角从集聚经济角度的解释度的解释第一，倒第一，倒U形效用曲线形效用曲线假设随城市规模增大假设随城市规模增大居民工资水平提高；通勤成本增大居民工资水平提高；通勤成本增大为简
22、化，令为简化，令居民效用水平居民效用水平=劳动收入劳动收入-通勤成本通勤成本Urban Economics（chapter 5）效用表效用表劳动收入劳动收入=工资工资8 8小时小时通勤成本按机会成本计算通勤成本按机会成本计算城市城市 工资工资 劳动收入劳动收入 通勤成本通勤成本 效用效用规模规模 （元（元/小时）（元）小时）（元）（元）（元）（元）（元）100万万 10 80 10 70200万万 15 120 20 100400万万 20 160 80 80Urban Economics（chapter 5）效用（元）效用（元）城市规模城市规模（万人）（万人）1004007020010080
23、Urban Economics（chapter 5）倒倒U形效用曲线形效用曲线正斜率部分：随着城市规模增加，居民正斜率部分：随着城市规模增加，居民效用水平提高效用水平提高劳动收入提高超过通勤成本增加劳动收入提高超过通勤成本增加负斜率部分：随着城市规模增加，居民负斜率部分：随着城市规模增加，居民效用水平下降效用水平下降通勤成本增加超过劳动收入提高通勤成本增加超过劳动收入提高Urban Economics（chapter5）第二，第二，城市规模在倒城市规模在倒U形曲线的负斜率形曲线的负斜率部分容易实现均衡部分容易实现均衡某区域有某区域有600万人口万人口区域均衡下区域均衡下2种模式种模式模式模式1
24、：6个小城市，每个个小城市，每个100万人口万人口模式模式2：2个大城市，每个个大城市，每个300万人口万人口Urban Economics（chapter 5）效用（元）效用（元）城市规模城市规模（万人）（万人）10070A、B、C、D、E、FUrban Economics（chapter 5）效用（元）效用（元）城市规模城市规模（万人）（万人）30070G、HUrban Economics（chapter 5）模式模式1：六个小城市六个小城市AF，效用水平相同，效用水平相同假设城市规模对应的均衡效用，处于效假设城市规模对应的均衡效用，处于效用曲线正斜率部分用曲线正斜率部分由于非经济原因，部
25、分居民由由于非经济原因，部分居民由A向向B迁移迁移A城：人口减少，效用下降城：人口减少，效用下降B城：人口增加，效用提高城：人口增加，效用提高A、B间出现效用差，进一步促使居民由间出现效用差，进一步促使居民由A向向B迁移迁移Urban Economics（chapter 5）人口迁移越多，人口迁移越多，A、B间效用差越大，迁间效用差越大，迁移动力越大移动力越大C、D、E、F的效用也与的效用也与B城存在差异城存在差异引发人口向引发人口向B城迁移城迁移B城人口规模所对应的效用水平处于曲城人口规模所对应的效用水平处于曲线正斜率部分，迁移就会持续线正斜率部分，迁移就会持续再次实现区域均衡时，不再是每个
26、城市再次实现区域均衡时，不再是每个城市100万人口的规模分布万人口的规模分布 模式模式1不稳定不稳定Urban Economics（chapter 5）模式模式2：两个大城市两个大城市G、H，效用水平相同，效用水平相同 假设处于效用曲线负斜率部分假设处于效用曲线负斜率部分非经济原因使部分居民由非经济原因使部分居民由G向向H迁移迁移G城：人口减少，效用提高城：人口减少，效用提高H城：人口增加，效用下降城：人口增加，效用下降促使居民回迁，或者促使居民回迁，或者H城原有居民向城原有居民向G迁移迁移最终恢复初始状态最终恢复初始状态模式模式2稳定稳定Urban Economics（chapter 5）第
27、三，效用第三，效用曲线形状与集聚经济有关曲线形状与集聚经济有关集聚经济集聚经济=地方化经济地方化经济+城市化经济城市化经济地方化经济地方化经济同行业的企业在地理位置上相互靠近，形同行业的企业在地理位置上相互靠近，形成企业群，每个企业的生产成本下降成企业群，每个企业的生产成本下降中中间间投入品价格降低投入品价格降低+劳动劳动市市场场共享共享+知知识识外溢外溢 Urban Economics（chapter 5）城市化经济城市化经济随着城市规模扩大，随着城市规模扩大，每个企业的生产成每个企业的生产成本下降本下降 原因同上，只是范围由行业扩大到城市原因同上，只是范围由行业扩大到城市Urban Eco
28、nomics（chapter 5）Urban Economics（chapter 5）OC曲线形状最平坦，曲线形状最平坦，OA曲线形状最陡峭曲线形状最陡峭OB曲线介于曲线介于OC曲线与曲线与OA曲线之间曲线之间以以OC曲线曲线为例为例：随随着着城城市市规规模模增增加加，集集聚聚经经济济以以较较强强力力量量凸凸现，居民效用水平随之不断提高现，居民效用水平随之不断提高当当城城市市规规模模和和效效用用水水平平都都达达到到一一个个较较高高的的数数值后（值后（N3*，U3）集集聚聚不不经经济济超超越越集集聚聚经经济济，居居民民效效用用水水平平随随之下降，但下降的速度并不是很快之下降，但下降的速度并不是很
29、快Urban Economics（chapter 5）OC曲线曲线：集聚经济显著集聚经济显著OA曲线曲线：集聚经济不显著：集聚经济不显著OB曲线曲线：介于两者之间的集聚经济状况介于两者之间的集聚经济状况U水平上，各城市居民实现了相同的效水平上，各城市居民实现了相同的效用水平，整个区域实现了均衡用水平，整个区域实现了均衡Urban Economics（chapter 5）均衡状态下，城市规模因集聚经济显著均衡状态下，城市规模因集聚经济显著性不同有所差异性不同有所差异集聚经济显著的城市，人口规模大集聚经济显著的城市，人口规模大集聚经济不显著的城市，人口规模小集聚经济不显著的城市，人口规模小集聚经济
30、的显著性取决于什么因素？集聚经济的显著性取决于什么因素？城市的产业结构与行业类型城市的产业结构与行业类型Urban Economics（chapter 5）第三产业集聚经济效应高于制造业第三产业集聚经济效应高于制造业制造业中集聚经济显著的行业有：制造业中集聚经济显著的行业有：初级金属、电机、非电气机器、石油提初级金属、电机、非电气机器、石油提炼、服装、木制品、纸张、食品炼、服装、木制品、纸张、食品等等集聚经济不显著的行业有：集聚经济不显著的行业有：纺织、皮革制品、家俱、金属制品、化纺织、皮革制品、家俱、金属制品、化学制品、泥土玻璃制品学制品、泥土玻璃制品等等Urban Economics（ch
31、apter 5）5.4 影响城市规模分布的因素影响城市规模分布的因素一、经济变量一、经济变量（一）经济发展水平（一）经济发展水平随着一国经济随着一国经济的的发展，城市集中度先提发展，城市集中度先提高后降低，呈倒高后降低，呈倒U形形 6个方面加以解释个方面加以解释Urban Economics（chapter 5）第一，城市负外部性的收入弹性第一，城市负外部性的收入弹性第二，资本饱和程度第二，资本饱和程度第三，劳动市场的变化第三，劳动市场的变化第四，交通体系的完善程度第四，交通体系的完善程度第五，贸易保护程度第五，贸易保护程度第六，运输成本的高低第六，运输成本的高低Urban Economics
32、（chapter 5）（二）经济体制（二）经济体制与市场经济体制相比，计划经济体制下与市场经济体制相比，计划经济体制下城市集中的倾向明显偏小，城市规模分城市集中的倾向明显偏小，城市规模分布较为均匀布较为均匀原因原因有有五五Urban Economics（chapter 5）（三）收入水平（三）收入水平在低收入国家，在低收入国家，大城市有明显的吸引力大城市有明显的吸引力城市集中度较高城市集中度较高（四）产业结构（四）产业结构产业结构处于低级阶段产业结构处于低级阶段城市集中度较低城市集中度较低Urban Economics（chapter 5）（五）对外开放度（五）对外开放度 开放的贸易体制与城市
33、集中度负相关开放的贸易体制与城市集中度负相关一国的最大城市是否是港口城市或国际一国的最大城市是否是港口城市或国际贸易中心，对该国城市规模分布有重要贸易中心，对该国城市规模分布有重要意义意义 Urban Economics（chapter 5）二、自然变量二、自然变量（一）国家领土面积（一）国家领土面积领土面积越大，城市集中度就越低，城领土面积越大，城市集中度就越低，城市规模分布越均匀市规模分布越均匀原因有三原因有三Urban Economics（chapter 5）（二）交通体系状况二）交通体系状况对城市规模分布的影响不确定对城市规模分布的影响不确定一方面，运输成本一方面，运输成本降低，降低，
34、中心城市作为中心城市作为生产、消费的区位优势增强，城市集中生产、消费的区位优势增强，城市集中度提高度提高另一方面，另一方面，运输成本运输成本降低，降低，减弱了减弱了距离距离的重要性，的重要性，企业企业会会离开中心城市，离开中心城市，城市城市集中度集中度降低降低Urban Economics（chapter 5）（三）城市人口密度（三）城市人口密度城市人口密度大，城市集中度低城市人口密度大，城市集中度低原因有原因有二二（四四）城市的地理位置城市的地理位置交通枢纽，容易导致人口集中交通枢纽，容易导致人口集中港口城市，容易导致人口集中港口城市，容易导致人口集中Urban Economics（chap
35、ter 5）（五五）国家的民族特性）国家的民族特性 多民族国家，多民族国家，且且各民族之间存在明确的各民族之间存在明确的地界地界通常不易导致城市集中通常不易导致城市集中Urban Economics（chapter 5）三、政治三、政治历史历史变量变量（一）政治体制（一）政治体制 非联邦的政治体制与城市集中度正相关非联邦的政治体制与城市集中度正相关联邦体制在一定程度上降低城市集中度联邦体制在一定程度上降低城市集中度（二）政府的人口流动政策（二）政府的人口流动政策宽松的人口流动政策与城市集中度正相宽松的人口流动政策与城市集中度正相关关Urban Economics（chapter 5）（三）殖民历史三）殖民历史有有殖民殖民历史历史的国家，城市集中度偏高的国家，城市集中度偏高（四四）城市集中的历史）城市集中的历史城市集中有一定的历史渊源城市集中有一定的历史渊源