二、区位空间
区位空间是另一种意义的空间,它把空间抽象为距离关系,经纬度差异、地形差异都不予以考虑,除了经济关系其他方面关系也不予以考虑。区位空间秩序的核心是距离衰减,即随着距离的增加,地理要素间的作用减弱。
(一)产业区位理论
产业区位理论是研究产业布局的理论。这些理论最初是从空间经济学引进的。
- 杜能的农业区位论 1826 年德国经济学家杜能(H.Thunen)写了《孤
立国》一书,提出农业区位理论。他提出 6 种假设:①在肥沃的平原有一座城市;②不存在可以航运的河流,马车是唯一的运输工具;③土壤相同,在任何地方都可以进行耕作;④离城市 50 英里处与荒地相临,同其他地区隔绝;⑤工业品只由处于中央的城市供给,而城市食品只能从周围的平原获得;
⑥矿山和食盐场都位于城市附近。在这些设想前提下,由于运费和农产品自身性质所决定,在城市附近种植比较大、比较重的产品(与价值相比)和易腐烂的产品,离城市较远的地方则种植与价格相比需运费少的产品,其结果使农业生产布局在城市周围呈同心圆状分布(图 2-2)。
杜能的农业区位论有较普遍的应用价值,例如我国上海郊区农业大体分四环:第一环半径 10 公里,以蔬菜(叶菜、果菜)、牛奶、鲜花为主,收入
最高。第二环半径 20 公里,以棉花、蔬菜、奶牛为主。第三环半径 35 公里,
主要作物是粮食,棉花。第四环在 35 公里以外,为粮、棉、渔、畜牧业区,
①有明显的杜能圈的印记。
① 华熙成:《上海郊区农业区位模式及农业生产问题探讨》,《经济地理》1982 年 3 月。
- 韦伯的工业区位论 德国经济学家 A.韦伯(A.Weber)于 20 世纪初
(1909,1914)发表了两部工业区位论的著作,其中心思想是生产场所布局于生产费用最小、节约费用最大的地点。韦伯区位理论假设条件是:
-
工业原料和燃料产地为已知点,生产条件或埋藏状态不变;
-
消费地为已知点,需要量不变;
-
劳动力供给地为已知点,供给量不变、工资固定;
-
为同一民族国家,各地区自然条件与文化、技术条件一致;
-
假定只有一个交易、生产品种;
-
运费是重量和距离的函数;
-
运输手段是火车。
即只研究经济因素的一般区位规律。
韦伯用三角形区位图(图 2-3)表示区位关系(A、B 为原料产地,C 为消费地,P 为生产地)。韦伯确定三个影响区位的因子,即运费因子、劳动力因子和集聚因子。在充分考虑三个因素影响基础上,将生产地布局到最节省运费的地点。
图 2-3 韦伯工业区位图示
韦伯之后,美国学者 E.M.胡佛(Hoover,1937.1948)提出终端运费(装卸费、仓库、码头等管理营业费用)的思想。其后,A.廖什(Ösch1940)、奥托林勃、普莱德(1967)、克鲁姆、艾萨德等人进一步发展了工业区位论理论,进一步丰富了经济网络结构,强调政治、军事、历史、人的行为对区位的影响,运用投入产出方法谋求充分发挥区域优势的工业部局。
(二)中心地理论
中心地理论是集落地理学(更具体一点说是城市地理学)的理论基础, 同时它与经济地理、人口地理有着密切的关系。世界范围的城市化趋势,证明这一理论本身的客观性和重要性,对于从事地理专业工作的人,应当予以充分重视。
- 中心地理论的产生 虽然早在 19 世纪初西方经济学家、地理学家对城市的中心作用就进行了研究,但是系统地提出这一理论的应首推德国的克里斯泰勒(W.Christaller)。他在 1933 年发表的名为《南德意志的中心地》的论文中认为,城市的数量、规模和分布是存在着客观法则的。他认为物资供应和服务有中心地和周围地区之分。用他的原话说就是:“为了众多的散在地点的消费需要,必须设置少数生产和供给点。”他还认为中心地分为不同层次和等级,低级的中心地,数量众多,供应半径很小,高级的中心地数量很少,但供给半径很大。这是符合生活实际的,例如农村中的村镇产业数量很多,但其供给服务的范围很小,并且只能从事农产品的初步加工和集散, 而大城市的大企业虽然数量很少,但其生产供给服务的范围却很大,可以跨省跨区甚至超过国界。他还将中心地的物资和服务供给范围分为上限和下
限,上限就是“分散的居民从中心地获得物资供给的界限”,下限就是做为维持中心地存在的最小销售量所制约的界限。他认为若使物资供给到达范围尽量不重复也不遗漏,最佳的中心地网络应是含有中心的正六角形。如图2-4。A—B1~B6 为呈六角形的中心地网,设其半径为 36 公里的圆周。如果这些中心地的供给上限是 21 公里的话,它们彼此交错,势必产生 6 个非供给地带(近似三角形的阴影部分,图 2-4B)。这样一来,上限 21 公里以下的次一级中心地必然在上述 6 个非供给带中(以保持正六角形)。再以这 6 个新
中心地为中心,以 1 公里为上限又会有更下一级的 6 个中心。以此类推,形成中心地网络(图 2-4C)。不同级别的中心地的数量、供给面积、负担人口是很不相同的(表 2-1)。克里斯泰勒就是这样用理论演绎的方法展开和论证了中心地与周围地区的关系。他用自己的理论实际分析了南德意志中心地结构,为集落地理的地域分析提出了系统框架。它的实践意义在以后的几十年才真正显露出来。
- 中心地理论的发展 中心地理论产生的当时(1933 年)正是纳粹德国时期,热衷于战争的法西斯当局不可能对它有任何重视。此外,德国是传统地理学占优势的国家,对这种近于数学演
表 2-1 按市场原理划分的中心地及服务范围
级别 |
中心地数 |
服务区数 |
服务半径 ( km ) |
服务范围面积 ( km2 ) |
提供物资种类数 |
中心地典型人口数 |
服务区典型人口数 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 ( M ) |
486 |
729 |
4 |
44 |
40 |
1000 |
3500 |
2 ( A ) |
162 |
243 |
6.9 |
134 |
90 |
2000 |
11000 |
3 ( K ) |
54 |
81 |
12 |
400 |
180 |
4000 |
35000 |
4 ( B ) |
18 |
27 |
20.7 |
1200 |
330 |
10000 |
100000 |
5 ( G ) |
6 |
9 |
36 |
3600 |
600 |
30000 |
350000 |
6 ( P ) |
2 |
3 |
62.1 |
10800 |
1000 |
100000 |
1000000 |
7 ( L ) |
1 |
1 |
108 |
32400 |
2000 |
500000 |
3500000 |
合计 |
729 |
引自张文奎:《人文地理学概论》,东北师范大学出版社 1987 年版。绎而得出的理论,持强烈的否定态度,所以并没有造成什么影响。二次
大战以后,中心地理论被介绍到英语地理圈中来。随着城市化进程的加速, 渐渐引起了学术界的重视。1953 年美国布郎休(J.E.Brnsh)发表论文论述了美国中西部、维斯康辛州的中心地的阶层性和机能。1955 年美国经济学家维林格(Vining)发表论文指出,美国城市人口依城市顺位规模分布的法则很接近于中心地理论。1960 年在斯德哥尔摩国际地理学大会上半数以上的论题是有关中心地研究的,形成了集落地理学研究的主要潮流。
中心地理论作为“他山之石”在社会学、文化学领域也得到重视和应用。美国社会学者达堪(O.D.Duncan)主张用中心地的阶层性研究社会构成的阶层性。西德把中心地作为地域开发和行政区划分的重要概念来应用,广泛用
于区域规划。70 年代后半叶,西德用中心地理论研究文化空间十分活跃,探求城市文化中心对郊区及周围农村的影响和传播方式。日本地理学家西村睦男 1969 年提出中心地势力指数①计算方法,同时提出中心地距离指数的概念
②,1979 年他计算了日本全国 466 个中心地的势力指数和距离指数,提出划分巨大中心(东京、大阪)、大中心(名古屋、福岡、扎幌、仙台)以及中位中心地、低位中心地的依据,经验证明与各县的商品供给的顺序位次基本一致。美国地理学家用中心地学说对阿巴拉契亚山区进行整治。在一个由众多凹陷河流谷地组成的山区,居民与外界隔绝、失业率很高、生活也很贫困, 地理学家认为主要原因在于缺少中心城市无法提供服务行业和潜在劳动力的从业机会,因此该区经济不繁荣。为此,他们规划了中心地以增加该山区的发展活力。改革开放后,我国大力发展第三产业,提出建立一个市场,富裕一片地方的口号,也是中心地理论的生动实践。
克里斯泰勒最先的中心地思想是在假设地表、自然、运输、人口均质状态下提出的,并用理论推演出来的静态体系。实际上,地表的自然条件,经济条件是各不相同的,其中,任何因素的改变都会引起其他因素发生一系列变化,因此它是个动态体系。60 年代以后计量地理学的发展,推动了中心地的研究,并提出了许多结合不同地域实际的中心地模式。对于经济规划、经济地域分析、城市建设来说,它已不仅仅是一种指导思想,而且已经成为实际应用的工具了。尽管我国近年来也很重视城市中心作用的发挥(比如实行市管县、建设卫星城镇等),但在理论上对中心地理论研究无论是地理界还是经济界,还仅限于刚刚起步的阶段,尚有待深入发展和提高。
(三)空间相互作用与扩散理论
以上介绍的产业区位空间、中心地理论基本上是静态的模式,下面让我们介绍一下关于在空间背景下地理过程的动态规律性的理论。
- 空间相互作用早在 1929 年,美国经济学家 W.J.赖利(Reilly)在研究零售市场问题时就假定两城市中心之间人口移动必然和它们居民的乘积成正比,而和其间的距离成反比。1949 年,这一提法由经济学家 C.K.齐普夫
(Zipf)加以改进,创立了“人类行为中最少努力原则”,即所谓重力模式。后来的研究证明,人类的经济活动并非像牛顿万有引力定律那么简单、绝对, 是个非常复杂的过程,但是不管怎样经济过程随距离衰减这一点是肯定的, 重力模式在一定条件下仍具有意义。
重力模式可以用下式表示:
PiPi Iij = k dijb
其中:Iij 为 i 地和 j 地间的相互作用
PiPj 分别为 i 地某一地理要素和 j 地同一地理要素的数量表示,可以是人口、产量等等。
dij 为 i 地与 j 地间距离k 为常数
b 为距离摩擦系数
① 势力指数:表示中心地影响程度的指数,依式 B=A-nF 求出,其中 A— 中心地所具有机能的总的种类数,
B-中心地广域活动机能的种类数,F— 数。
② 距离指数的概念:计算中心地影响距离时,要考虑到中间存在次级中心影响的思想。
b 值不同相互作用的量千差万别。图 2-5 是美国 1967 年全国 9 大调查区之间 80 种货流中代表性物质 b 值与距离的关系。从图中可以看出,有些物资距离衰减很迅速,如乳制品、玻璃容器制品;有的物资距离衰减却极微弱, 如摄影器材,笼统地说与距离平方成反比是不符合实际的。b 值也有时间性变化,如日本 46 个都道府县间人口移动,其 b 值 1960 年为 1.08,而 1980 年为 0.87。可见近年来地区间流动性趋于增强。
重力模式应用范围比较广泛,如在商业圈、通讯圈、旅游圈、邮电圈、行政圈,报刊发送圈的规划设计中,是重要的参照。
- 空间扩散理论 空间扩散理论首先是瑞典地理学家 T.赫格斯特兰德
(Hägerstrand)1953 年提出来的,并为以后的学者所发展。空间扩散理论主要用于对人文现象的分析上,如方言的传播、农业技术的普及、新制度、新知识的普及等。
空间扩散主要分为距离衰减型扩散和阶层扩散两种。距离衰减扩散是通过接近效应实现的,如流行病扩散一样,距离越近越早接受扩散,其累积过程呈逻辑斯蒂曲线(S 型曲线)形式,开始稍缓慢,经过一段时间后传播加快,而后又趋于缓慢(图 2-6、图 2-7)。阶层扩散通过阶层效应起作用, 如图 2-8 美国的电视普及是从大城市开始,跃过农村到中等城市再到小城市,最后到农村,在空间上不连续,扩散程度取决于扩散源的等级规模、能量。
现代社会是信息社会,传播媒介多、速度快,参予扩散还有人为的行政手段、广告宣传等,因此并非一、二个模型可以准确概括得了的。但在一定条件下,关于扩散模型的研究仍有它的意义,不少学者提出了各种各样的扩散模型,在实际生活中有一定的预测意义。特别是在研究自然的无干扰状态下传播过程,历史上文化传播过程,具有重要意义。图 2-9 是用赫格斯特兰特模型绘制的美国流行感冒扩散过程,图 2-10 是实际流行过程,两者酷似。