二、经济地理系统分析

（一）经济地理系统发展趋向

经济地理系统是由自然、人文诸要素在空间上的相互联系、相互作用， 从而组成具有一定地域功能的经济综合体。经济地理系统既包括自然力所形成的系统，又包括经过人类的劳动而建立起来的人工系统，所以经济地理系统是一个复合系统；它是一个非常复杂的系统，因为在自然系统中包括诸如矿产、土地、光热、水等资源，以及生态环境，人工系统中包括工农业、交通运输、商业、城市居民点、人口、文化教育水平、经济政策等等；经济地理系统和外界环境存在着物质的、能量的、信息的和价值的交流与联系，所以它又是一个开放的系统。

作为一门地理科学，应具有三个层次：第一层是地理科学的基础理论， 是学科的最高层；第二层是应用技术理论，这是一个过渡层次，将理论归纳、总结上升为基础理论；第三层为应用科学技术层，主要对诸多子系统进行定量分析，模拟和优化等，属应用性。经济地理学属于第二层次，经济地理系统分析属于第三层次，是应用方法性的。

当今科学技术理论的发展有两种趋势，一种是向学科的纵深发展，如向遗传基因、原子、核子等的理论研究；另一种是向“整体”或“系统”方向发展，因为随着科学技术的日益发展，和生产的联系日益密切，逐渐形成了统一的有机体，人类所要处理和解决的问题越来越复杂、庞大，如生态问题、环境保护、经济衰退等，这些问题都是全球性的，并且表现为整体性或系统性的问题。因此，客观要求我们运用“整体”或“系统”思想来处理复杂问题。经济地理系统就是研究生态、环境、资源和地域经济的开发等综合性问题，从整体或宏观进行考察和研究。可是这一系统太庞大、太复杂，运用现代最新的系统理论和技术手段，如协同论、混沌等，还很难解决经济地理系统的问题，尚有待于现代科学技术进一步的发展，特别是当今科学技术的迅猛发展，正朝着解决巨系统问题逼近。因此，经济地理系统和系统科学存在着非常一致的相似性，随着科学技术的发展，经济地理系统将日益为人们所共识。

（二）经济地理系统分析的基本观点

研究有关经济地理的问题，应善于运用系统科学的基本观点去思考，对周密、深入和完善解决问题非常有益。

1. 整体性观点

整体性，通常表述为“整体大于它的各部分的总和”。经济综合体的功

能或作用必然大于综合体内工农业等各部分独立存在时所起的作用，不仅从量的方面理解，更着重于质的理解。

1. 相关性观点

系统内的要素与要素，系统与环境都是相互联系、相互作用和相互制约的。经济地理系统中的自然、技术经济和社会等诸因素都是相互联系、相互作用有机结合在一起的，形成具有特定功能的系统。

1. 结构性观点

这是指系统内各要素之间存在一定的比例关系和相互作用的形式。经济综合体内的各部门结构的不同，则其性质和功能都不相同，属于异构异功类型。结构与功能的关系十分密切，结构与功能不同的结合，可以形成多种类型。

1. 层次性观点

系统本身又是更大系统的组成要素，这就是系统的层次性。层次又可分为纵向的层次与横向的层次，纵向的层次是大系统下有子系统，经济地理系统下有自然、技术经济和社会等子系统；横向的层次是在同一层次中，又构成各种平行并立的系统，如工、农、交通运输等部门并立的平行系统纵横交叉，构成网络系统。系统的层次越高，结构和功能就越多样，越复杂。在实际工作中往往将问题分解成层次，然后按层次进行解决。这是一种行之有效的思维方法。

1. 动态性观点

系统的运动、发展、变化过程就是它的“动态性”。经济地理系统不仅研究一定时间范围内系统的状态和功能，更重要的是研究随着时间序列的演化而产生的系统状态与功能的变化。

1. 目的性观点

系统和环境发生作用的时候，通过反馈不断调整自己的行为，使之逐渐趋达目标。经济地理系统经常考虑地域经济到某一时间阶段的发展规模、效益和功能，作为系统的总目标。因此，只有将问题的目的明确后，则以后解决问题的步骤才不致走入歧途。

1. 环境适应性观点

开放的经济地理系统和环境是相互作用的，其结果使系统的状态和功能同环境相适应；如果不相适应，则调整系统内的结构和功能，使之与环境相适应。

（三）经济地理系统分析

经济地理系统分析是从系统观点出发，对地域内的事物进行分析或综合，找出各种可行方案供决策者进行理想的选择。选择的标准是与费用和效果等因素相联系的。具体方法有：

1. 系统评价方法

在评价指标较多的情况下，往往进行综合评价。在经济地理系统中，资源评价或者某些措施的比较，甚至多种方案的比较，都要采用综合评价的方法。

1. 积分法

将各个评价方案的同一评价指标的不同数值横向列出，以其中最高数值为 100，其它指标数值占其百分之几，根据百分数大小打分，本列以 3，4，5 进行打分，然后按列进行累计积分，积分值最高为最佳。现有小麦进行灌溉

试验，有喷灌三次、一次和引水漫灌一次等三种方案，其指标数值见表 9-3， 根据表中的评定积分值，以喷灌三次的方案为最佳。

1. 乘法综合评分法

研究地域经济时，常需对自然条件和经济因素进行评价，以往较多的是定性评价，现用系统分祈的综合评价方法进行评估，可以用数量表示，比较直观的区分出地域差异。现以浙江省茶区的自然、经济条件同福建省茶区进行综合评价，以区分出其差异。评价指标选取与茶叶生产密切相关的因素 12 项，浙江省和福建省各选三个主要产茶区（见表 9-4）。12 项指标对茶叶的产量和生态要求的重要性是不相同的，于是用权系数（Wi)表示指标重要的程度。设评价值 Pi 1、2、3、4、5 等 5 级，步长为 1，即 5 为最适宜， 4 为适宜、3 为一般，2 为较适宜，1 为不很适宜。根据茶叶的生态要求和经济条件， 对每一评价指标进行评估，则可得指标体系的评价值 Pi（见表 9-5）。然后将这些数值代入乘法综合评价公式：

表 9-3 积分法

表 9-4 茶叶产区的评价指标体系

(i=1,2⋯12,n=1,2⋯12,)

S：综合评价值，Wi：权系数，Pi：评价值。

表 9-5 茶叶产区评价值

经计算得出各茶区的综合评价值为：

综合评价值最高者，反映该茶区的自然条件和生产条件比其它茶区优

越；而最低者，则说明茶区的条件较差，限制性因素较多。为此，从综合评价看，闽北茶区为最佳，其次为浙西北茶区，再次为浙南茶区，这同实际情况是相符的。

1. 特尔斐法。

这方法是在 50 年代末期由美国兰德公司提出的，是一种专家函询调查方法。专家是指精于某一特定领域知识和技能的人。专家个人的判断可以最大限度地利用个人的创造能力，不受外界影响；但很容易受知识范围、知识深度、个人兴趣等的影响，因此，组织专家会议可以集思广益，克服上述缺点。但是，专家会议又有心理因素之弊，如屈从权威或大多数人的意见等，为此， 将所要咨询的方案、指标和必要的背景材料，用书面通讯的形式向所选定的专家们提出，得到答复后将各种意见经过综合、归纳和整理，反馈给专家们进一步征询意见，然后再综合、归纳和整理，再反馈。如此经过多次反复， 直到问题的目标得到较为满意的结果，或者专家们感到再也没有必要修改自己的意见时为止。这种方法的特点是匿名调查，专家之间互不见面，可以消除心理上的影响，能较充分自由地发表意见；咨询调查表并无一定格式，而是根据需要而设计，一般调查表的信息量是很大的；调查最终结束时，一般采用统计评定的方法，选出最佳方案。缺点是工作量很大，花费时间较多。特尔斐法在目前应用较广泛，特别在没有较好的经济数据供利用时，这种方法是行之有效的。

1. 系数评判法

经济地理系统中划分经济区或农业区时，一般都采用定性的方法，判定几条原则，进行划分。而系数评判法则从定量方面进行划区，优点是地域差异可以用数量表达，并具有综合性，因评价指标不仅包括自然条件，也包括技术经济等条件；缺点是区内的特点要求一致，如果不一致则很难奏效。

首先，确定划区的评价指标体系，指标内容是一致的，各区按统一指标进行评比。指标既有自然条件，也包括经济条件；其次，根据每一项指标值进行分级打分，然后各区累计各项指标分值得总分；第三，划一系数轴，将各区的总分标在数轴，总分近似的一簇，这些区即为同一类型区。

1. 矩阵评价法

在国土规划或工业布局中，往往面临几种不同的规划方案或布局方案， 这些方案各有利弊，如何选择其最优方案？必须制定出统一的评价指标体系，可应用下列公式计算出每一方案的总分，总分最高为最优：

n

U( x) = ∑Wi fi (x)

i =1

式中 f（x）为各方案所对应的 n 个指标，得出的评价值；Wi 为所对应的指标的重要等级系数。

例如：现对一大型工程是否建设有争议，归纳为三种方案：①综合方案；

②专业方案，即生产一种产品； 不投建方案。指标体系设计为 10 类共 38 条目（见表 9-6），评价值分 5 级，即：

完美 5 完全实现； 很好 4 大部分满足； 可以通过 3 基本满足； 勉强 2 满足一小部分； 很差 1 不能满足。

重要等级（Wi) 分 5 级，即：

A 16 很重要； B 8 次重要； C 4 重要； D 2 一般； E

1 不重要。

某步长为 2n-1。根据上述等级给评价指标定级，代入公式计算出每项数值，后将 38 项数值累计得总分。方案 A 为 1014 分，方案 B 为 826 分，方案C 为 658 分。方案 A 得分最高而获选，最终在 A 方案的基础上作了修改，形成 D 方案，最后通过。给评价指标定级是将表 6 的表邮寄给 专家们，请专家们分别定级。反复多次后，最后归纳得出，因此是比较客观的。

1. 决策分析

决策分析是为了合理分析涉及不定性的决策问题提出一套概念和系统的方法，其目标是改进决策过程，从一系列的可能方案中找出一个满足一定目标的合适方案。不定性情况是指一个方案可能引起几个结局中一个。

1. 矩阵表法

表 9-6 矩阵评价表

设：①有 n 个明显的有限方案：a1，a⋯a3；

②有 m 个各种可能结局：O1，O2，⋯O3；

③采用效用函数 U，在方案 ai，结局 Oj 时，其值为 U（ai，Oj）=Uij 一般希望效用越大越好，因此总希望选取那些能使效用达到最大的方

案。

每一个方案选择后，可能出现 m 个结局，假定每一个结局 Oj 的出现概率

m

P（Oj）已知，并且∑P(O j ) = 1=1，那么第 i 个方案 ai 的期望效用为：

j=1

m

U(ai ) = ∑P(Oj U(ai , O j ) （1）

j=1

而最优方案a^* 满足下式：

U(a^*) =

max u 1 ≤ i ≤ n

(a i

) （2）

现举例说明：

有一公司需要一种部件，是自己制造好（a1），还是到外面去采购好（a2）？

这两个决定取决于市场对该公司用这种部件装配后的产品的需求量。外界对产品的需求有三种不同情况，即低、中等、高，其概率分别为 P（O1）=0.35， P（O2）=0.35，P（O3）=0.30。每一种结局的效用值见表 9-7。

表 9 － 7

运用公式（1）可计算出：

（a1）= 0.35×（-20）＋0.35×40＋0.30×100=37

（a2）=0.35×10+0.35×45+0.30×70=40.25

显然 a2 为最佳决策，因为

（a2）= max｛ （a1）， （a2）｝=Max｛37， 40.25｝＝40.25 为此该公司应外购部件装配为最好。

1. 决策树方法

决策树方法是将方案、状态、结局、效用和概率等用一株树表示。用方块节点表示决策点，不同的弧表示不同方案；状态点用圆圈表示。而不同弧表示不同的结局，在相应结局下，标上相应的概率。在树最后末梢的地方标上方案最终期望效用值。

现举例说明：有一家计算机服务公司出租计算机，有三种方案：出租大型计算机（a1），出租中型计算机（a2），出租小型计算机（a3）。每一种方案可能有两种不同结局：顾客很欢迎（O1），顾客不很欢迎（O2）。出现这两种结局的概率分别为 P（O1）=0.3，P（O2）＝0.7，在不同方案和结局下的支付矩阵见表 9－8。

表 9 － 8 支付矩阵

根据支付矩阵可画出决策树（见图 9-6），表中结局的概率标在弧上。期望效用值标在末梢。计算由末梢往状态点后移（见图 9－7）。由于每一种策略有两种结局，分别计算每一个策略的期望效用值（见图 9－7）。

U（a1）＝0.3×200000＋0.7×（-20000）=46000

U（a2）=0.3×150000＋0.7×20000= 59000 U（a3）=0.3×100000＋0.7×60000=72000

Max

U（a3 ） = 1 ≤ i ≤ 3｛U（ai ）｝ = Max｛46000，59000， 72000｝

最大值为 72000，显然出租小型计算机的方案为最佳。3.对策模型

局中人甲有一组策略（A1，A2，⋯，An）和一组概率（P1，P2，⋯Pn）， 概率 P1+P2+⋯+Pn= 1 ，P1，P2，⋯Pn≥0，局中人甲以概率 P1 取策略 A1，以概率 P2 取策略 A2，⋯以概率 Pn 取策略 An。若 P1=1，P2=0⋯Pn=0。即局中人甲以概率 1 取策略 A1，以概率 O 取其解的策略。以此类推。其数学模型为：

n

G( X) = ∑Ai Pi

i=1

现以作物布局为例：假设农民有三种作物，即小麦、水稻和玉米，欲种在两类不同土壤的耕地里，两类土壤的耕地面积分别为 40 和 60 亩，农民对两种耕地的作物布局有三种方案，分别用 A1，A2 和 A3 表示（见表 9－9，9－ 10，9－11）。

表 9-9 作物布局方案 A1 表 9-10 作物布局方案 A2 表 9-11 作物布局方案 A3

现已知三种作物布局方案的概率为（ 1 ,

4

2 , 1 ），将概率和表中数值代

4 4

入公式，即可计算出用混合策略所确定的作物布局方案（见表 9-12）。这种方案综合了三种方案的优点，即小麦在Ⅰ类土壤上种 17.5 亩， Ⅱ类土壤上种植 32.5 亩；水稻在 Ⅰ类土壤上种 5 亩，在Ⅱ类土壤上种 5 亩；玉米在Ⅰ

类土壤上种 17.5 亩，Ⅱ类土壤种 22.5 亩。

表 9-12 由混合策略所确定的布局方案

1. 系统动力学模型

系统动力学是美国学者福雷斯特（Jay.W.Forrester）提出的，目前已经用于经济学和国民经济预测工作中，其特点是将社会问题搬进计算机房，模拟社会现象。

例如，有一个仓库系统，库存量是一定的。如果库存量不足，发出信息， 向供应部门订货，增加订货速率运往仓库；当库存量达到要求时，订货速率下降，缓慢地增加库存量；超过库量时，订货速率出现负值，表示多解的货物正在被退回供应部门（见图 9－8）。在这订货方案中，订货速率可以被表示为：

OR=DI-I 式中，OR：订货速率（单位/周），DI：要求的库存量（单位）， I：库存量（单位）。但是，这一方程两边的单位是不正确的，左边单位是“单位/周”，右边度量单位是“单位”。因此在订货速率方程右边产生“单位/ 周的量纲”。这一量纲应该是订货速率的单位“单位/周”要与

图 9-8 一阶负反馈回路 求库存量和实际库存量之差的“单位”之比， 即 1/AT，于是：

OR= 1 AT

（DI-I）式中，AT：调节时间。

现假设要求的库存量 DI 是 6000 单位，调节时间 AT 是 5 周，AT 表示用现在订货速率将现在库存量调节到要求的库存量所需的时间，则方程代入具体数字后，为

1

OR＝ 5 （6000-I）

假设库存量的初始值是 1000 单位，从方程可知订货速率是 1000 单位/ 周。具体计算见表 9－13。用这种方法可以预测每一时间的数字，并且可以考虑各种因素。缺点是用线性方程拟合曲线。如果经济增长比较稳定。用此法预测比较可行；反之，经济增长不稳定。最终预测的结果误差很大。

表 9 － 13 库存量计算表

1. 投入产出模型

投入产出模型是美国经济学家列昂节夫（Wassily Leontief）提出的， 他将供求模型平衡方程应用到计划经济中去，将国民经济作为一个系统来处理。美国早在 40 年代末编制了全国投入产出平衡表，60 年代美国许多州甚至大城市区域都在编制投入产出平衡表。其它国家也都在做这项工作。我国在 80 年代曾组织人力编制了一个省的投入产出平衡表。这种方法主要用于：

①研究国际和区域间的经济关系，自然资源的利用和发展计划等；②对整个国家或一个经济区域中某一生产部门的需求、产出、就业和投资等作出预测；

③研究经济结构的技术变化及其在生产力方面的影响；④分析工资、利润和征税的变化对物价的影响。

投入产出模型可以按实物编制，也可以按价格编制。模型的基本结构是将整个国民经济分成为 n 个物质生产部门，可以分为水平方向的结构和垂直方向的结构。水平方向的结构：

设：Xi：第 i 个物质生产部门的最终产品数量，i=1，2，⋯，n； Yi：第 i 个物质生产部门的最终产品数量，i=1，2，⋯，n。最终产品指

第 i 部门分配给居民和机关消费、生产性和非生产性积累、出口等方面的年产品数量；

Xij：第 i 个物质生产部门在一年内分配给第 j 个物质生产部门补偿生产性消耗的数量。i，j=1，2，⋯，n。用数学形式表示为：

X11+X12+⋯⋯＋X1n+Y1=X1X11+X12+⋯+X1n+Y1=X1

X21+X22+⋯⋯+X2n+Y2=X2X21＋X22＋⋯+X2n+Y2=X2

Xn1+Xn2+⋯⋯+Xnn+Yn=XnXn1+Xn2+⋯+Xnn+Yn=Xn方程可以简化为：

n

∑Xij + Yi = Xi （i=1，2，⋯，n） （1）

j=1

垂直方向的结构：

设：Vj：第 j 个物质生产部门劳动者在一年内必要劳动新创造的价值（劳动报酬），j=12，⋯，n；

Mj：第 j 个物质生产部门劳动者在一年内为社会的劳动新创造的价值（利

润和周转税等）。j=1，2，⋯，n。用数学形式表示为： X12＋X21＋⋯⋯＋Xn1＋V1＋M1=X1 X12＋X22＋⋯⋯＋Xn2＋V2＋M2=X2

X1n＋X2n＋⋯⋯＋Xnn＋Vn＋Mn=Xn令 ： Zj=Vi＋Mj（j=1，2，⋯，n） 方程可以简化为：

n

∑X ij + Zj = Xj （j=1，2，⋯，n） （2）

i=1

投入产出模型能反映国家经济一个部门范围内生产全过程对于另一个部门所有产品的消耗关系，用直接消耗系数 aij 表示：

Xij

a ij = （i，j=1，2，⋯，n） （3）

j

直接消耗系数是以部门间的生产技术性联系为基础的。由生产技术条件决定的，所以直接消耗系数又称技术系数。它表明部门之间的直接联系强度。aij 的数值愈大，说明 j 部门与 i 部门联系愈密切；aij 数值愈小，则 j 部门与 i 部门间联系愈松散。

将（3）式代入（1）、（2）式。即为：

n

∑aij Xj + Yi = Xi （i=1，2，⋯，n） （4）

j=1

n

∑aij Xi + Z j = X j （j=1，2，⋯，n） （5）

i=1

直接消耗系数反映部门间直接联系，但是部门间的间接联系没有得到反映，于是采用部门间的直接消耗，加上部门之间的间接消耗，称为完全消耗。完全消耗系数的计算公式为：

n

bij = aij+ ∑bip a pj （i，j=1，2，⋯，n） （6）

p=1

用矩阵表达为： B=A＋BA

其中：

a11

a12

a1n 

b11

b12

b1n 

A = a a a  , B = b b b 

 21 22 2 n   21 22 2 n 

a n l

a n 2

a nn 

b n1

bn 2

b nn 

由方程（7）得： B-BA＝A

∴B＝（I－A）-1A（8）

所以完全消耗系数可以用列昂节夫的逆矩阵换算，全部计算工作都可以由电子计算机完成。列昂节夫投入产出模型对于国民经济综合平衡和经济预测等方面都起重要作用。

系统分析的方法很多，这里只介绍了一部分，一些新的系统理论和方法正在被引入到经济地理系统中。尤其是像经济地理这样的巨系统。如何用数学模型综合性解决问题，已经受到重视，经济地理系统无论在理论和方法论上，必将会有新的突破。

主要参考资料

1. 林炳耀：《计量地理学概论》，高等教育出版社，1986 年版。

2. 陆大道：“工业区工业企业成组布局类型及其技术经济效果”，《地理学报》34（1），1979

   年。

3. H.H.巴朗斯基（李德方、马广志译）：《学校经济地理教学方法概论》，人民教育出版社，1964

   年版。

4. “农业区域开发项目论证培训班教材汇编”，全国农业区划委员会办公室编印，1987

   年。

[5]J.W.福雷斯特等著，王洪斌译，钱颂迪校：《系统原理》，清华大学出版社，1986 年。