二、区域地理功能的分析与评价

区域地理功能与区域地理结构密不可分,区域地理结构是形成区域地理功能的基础或硬件,不同的区域地理结构产生不同区域地理功能,并决定功能的效益,如果某一区域地理系统中缺乏某一方面的结构,如没有完整地交通、通讯网络,就很难实现物质、能量、信息的集聚和扩散功能。另一方面, 区域地理功能是区域地理结构的外在表现,不同的区域地理功能代表了不同区域内的区域地理结构形式。区域地理功能发挥得好的区域地理系统,其结构一定比较合理,区域地理功能发挥得差的区域地理系统,其结构中一定存在不合理的部分。换言之,不同的区域地理功能是判断区域地理结构是否合理的主要标志。

区域地理功能的分析与评价在现代区域地理研究中占有十分重要的地位。通过区域地理功能的分析与评价,能够把握一个区域地理系统结构的优势与劣势,为区域规划、开发、整治等工作提供科学依据。

前面曾指出,区域地理功能即集聚与扩散功能有赖于由于区域地理结构差异所造成的区域地理场的存在,区域地理场的强弱是评判集聚功能与扩散功能的关键。因此,区域地理功能的分析与评价的主要内容是对区域地理场的分析与评价。而区域地理场的分析与评价主要是分析区域地理场的类型以及场与场之间的联系。评价区域地理场的强弱。

(一)区域地理场的分析

按照区域地理场的形成因素,区域地理场可以分为以下几种类型:

  1. 自然条件场 地球表面由于受太阳辐射能和地球内能的交互作用而形成了众多相互之间自然条件差异明显的地域,其中,有些地域的自然条件的组合较其他地域优越,有较高的生产力和较适宜的环境,有利于人类的居住和生活,如温暖湿润的平原地区,吸引了较多的人口。

  2. 自然资源场 各种资源的分布组合及其开采价值的地域差别所形成的。一般而言,规模大、价值高的资源所在地的场强往往高于规模小、价值

低的资源所在地。资源集中分布地的场强高于资源分散分布地。

  1. 交通运输场 由于不同交通运输方式具有运力和运量以及不同交通方式交叉形成的交通便捷程度的差异所造成的。一般说来,交通运输方式越现代化、等级越高,其场强越高,多种运输方式交汇之处的场强更高。

  2. 人口密度场 由于人口分布密度不同所形成的差别造成的。在人口密度高的地点或地域,其场强就高,反之则低。

  3. 技术经济场 指技术经济发展水平不同所形成的区位差别。技术经济发达的地区或地点,其场强就高,反之则低。

必须指出,上述 5 种类型的区域地理场并不是相互独立的,而是处于紧密地相互联系之中,虽然在不同的时期和不同的地域,其作用强度有所差别, 但是在更多的情况下,这些类型的区域地理场是按照一定的方式藕联在一起形成综合区域地理场,而共同制约区域地理系统内物质、能量和信息等的集聚和扩散功能的。进一步分析我们还可以发现,上述诸种区域地理场最强部分叠加的地点或地段,其综合场强亦强,其余地域则场强弱,说明这几种场之间的关系是相互增强关系,相互之间起的是正作用。例如,区域内各级城镇所在地,基本上是自然条件优越、交通运输发达、人口密集、技术经济水平高,有些还伴有规模大、开采价值高的资源,即自然条件场、交通运输场、人口密度场、技术经济场和自然资源场均强的地段,亦就是综合区域地理场最强的地段,因而也是区域地理系统中间集聚功能和扩散功能发挥最好的地段。

(二)区域地理场评价

对区域地理场进行评价,涉及到这样几个问题,①某地点或地段区域地理场的强弱;②某区域地理场的有效影响范围;③区域地理场之间的相互影响。目前,区域地理场的评价主要集中在城市领域,因为城市是人类聚居的主要场所,又是工业、交通商业、服务业、金融、信息业等分布的集中点, 相应地也是各类区域地理场场强高峰所在地段。我们亦以城市为例讨论这几个问题。

  1. 区域地理场场强

区域地理场的强弱制约了集聚功能和扩散功能的强弱,区域地理场强的地段,其集聚功能和扩散功能亦强;反之,则弱。

在评价区域地理场强弱的过程中,指标的选择是最关键的问题。目前一般选择反映某一城市规模和经济发达程度的指标来评判城市地理场场强。

在城市学中,衡量城市规模的指标主要有二个,其一是城市人口规模, 其二是城市建设用地规模。

衡量经济发达程度的指标有工业总产值,国民生产总值及它们的人均指标。在这两个指标中,工业总产值是指工业部门在一定时期(通常为 1 年) 内生产的物质资料的总价值,国民生产总值是衡量某一城市在一定时期(通常为 1 年)内全部经济活动的总成果的指标。因工业总产值只反映工业部门的情况,而国民生产总值能反映全部经济活动的情况,因此,一般采用国民生产总值指标。

有人选择 100 万元工业总产值和一万人口的乘积方根作为判定场强的大小的指标,计算公式为:

S = (6—2—1)

式中:S 为某城市区域地理场场强,P 为人口(以万人为单位),V 为工

业总产值(以百万元为单位)。需要指出的是,P 和 V 都是随时间而变化的数据,因此,S 也是随时间变化的,另外,如果 P 和 V 代表的不是人口和工业总产值,那么同一城市的 S 指标也不同,因此,在作不同城市场比较时, 应在同一时期和相同指标的前提下进行。例如,我们根据上海市和苏州市1991 年的国民生产总值和人口数,可以计算出上海市和苏州市在 1991 年的场强大小,并作出比较,如果采用同一城市不同时期的 S 值进行比较,可以了解场强随时间的变化情况。

  1. 区域地理场的有效影响范围

在(6—2—1)式中加进距离因子,我们可以计算某一城市对其以外地域任何一点的场作用大小,计算公式为:

Si = 2 i

(6—2—2)

式中:Si 为城市外 i 点上的场强,di 为 i 点到该城的距离。

由式(6—2—2)可知,随着距城市距离的增加,场强越来越小,当 di 增加到足够大时,这时的 Si 数值近于 0,可以忽略。因此,地理场的边界即在 Si 值接近于 0 的 di 处,地理场的形状为以半径为 di 的圆形。

上面讨论的只是城市地理场的理论范围,在现实生活中,城市的集聚与扩散很少以同心圆的形式进行,因为集聚与扩散总是以一定的渠道(交通和通讯线路)为依托,同时又要受到其它城市地理场的影响,因此会发生这样或那样的变形。当前在区域地理和城市地理研究中,许多学者采用断裂点的理论来框定城市地理场的有效影响范围,计算公式为:

d A =

DAB

(6—2—3)

式中:dA 从断裂点到 A 城的距离;DABA 与 B 两个城市间的距离; PA 较大城市 A 城的人口;PB:较小城市 B 城的人口。

由式 6—2—3 可知,dA 所在地点,是 A、B 两城市地理场的相互交会点, 它与 A、B 两城市间的距离成正比,又与 A、B 两城市的人口差成正相关,因此,相邻两城市间的距离越大,其地理场的范围也越大,A、B 两城市的人口差越大,则 A 城的地理场范围也越大。利用断裂点公式可以划分以城市为中心的功能区域。

  1. 区域地理场之间的相互作用

各城市地理场在不断发展,扩大的过程中,总是要与周围其它城市地理场发生相互作用。人们从经验中认识到,这种相互作用的强度和密切程度总是与城市的集聚规模及它们之间的距离有关。这一点极类似于著名物理学家牛顿提出的万有引力定律,即任何两个物体,其间作用力的大小与它们的质

量成正比,与它们之间的距离的平方成反比,即 F = K m1 m2 因此,一些地理

d 2

学家在引力定律公式的基础上,根据经验观察和统计分析,提出了种种关于城市地理在空间场中的相互关系、相互作用的假设和公式模型,其一般模式如下:

I ij =

(Wi Pi )(WjPj )

b ij

(6—2—4)

式中: Iij 为 i 与 j 两个城市间的相互作用量; Wi、Wj 为经验确定的权数;Pi、Pj 为 i 和 j 两个城市的人口规模,也可以用其他指标,例如,艾萨德(W.Isard)认为,在探讨大城市间移民时,就可以用城市就业机会的多少或以收入水平来代取,考虑市场问题时,可用城市零售总额来代取;Dij 为 i 和 j 两个城市间的距离,一般用公里表示,也可以用时间距离和运输费用等特殊距离来代替;b 为测量距离摩擦作用的系数,一般取 1.0 或 2.0。

这—模式简单明了,但要应用于实际却比较困难。特别是其中权重 Wi 和

Wj 的确定。如在应用中,人口的加权值取 1.0,这等于没于加权,但要改进模型的性能及提高其解释能力,应当赋权。质量加权的基本原理,是要显示人口规模中的差异。人口的性别、年龄、收入、职业、受教育程度不同,社会活动强度也不同,因而这些因素都可以作为“权”。但是,在其中确定哪个因素,权重多大,一直是困扰使用这一模式学者的大问题。我们认为,确定哪个因素及其权重,可采用特尔斐(Delphi)测定法。特尔斐测定法的基本做法是选择 20—25 位城市学、人文学、经济学、地理学方面的的专家,让专家分别对上述性别、年龄、收入、职业、受教育程度等因素作出选择并赋予权重,计算均值和方差,经多轮反馈和征询,最终使方差越来越小,当方差符合统计学要求时,取均值作为权重值。

目前,我国经济学界与地理学界都在探索城市之间的相互作用问题,并进行了大量的定性定量分析,建立了一些符合我国国情的测算模型。张萍同志利用如下一个公式分析城市之间相互经济作用的度量:

Pi Vi PjVj

Eij = r 2 (6—2—5)

式中: Eij 为 i 和 j 两城市间的经济作用力; Pi 和 Pj 为 i 和 j 两城市的人口数,Vi 和 Vj 为 i 和 j 城市的工业总产值,r 为两城市间的距离。计算结果参见第二章第三节。

利用上述模型计算各城市之间经济作用强度的数据,可以定量地反映城市间经济联系的强弱和规模,如果结合调查统计数据加以解释或修正,可以科学地划分城市为中心的经济区。

如果我们对公式(6—2—4)和(6—2—5)进行求和。

n

I = ∑Iij + I ii

j=1

E = ∑Eij + Eii

j=1

(6—2—6)

(6—2—7)

可以得到第 i 个城市与

各城市的相互作用量。根据潜力理论,一个城市自己对自己也同样具有作用力,即式 6—2—6 和 6—2—7 中的 Iii 和 Eii,这时,式 6—2—4 和 6—2—5 中的 d 和 r 的取值应是零,但实际计算中不能按等于零处理,在实践中,对中小城市来说,可取值 1,对大城市来说,可用所占面积的半径代替。这样, 根据式 6—2—7,我们可以计算出上海市与其它各城市的经济作用总量为:

( 参 见 第 二 章 第 三 节 计 算 结 果 ) E1=580.77+338.22+138.56+215.70+206.42=1379.67

上海市与周围所有城市(含自身)的总经济作用量为: E 总=1379.67+Eii

在一个较大的区域范围或一个国家里,可以计算出所有城市的相互作用量 I 总或 E 总,将具有相等作用量的点联结起来,可以成为相互作用量曲线, 这种曲线的分布与很多自然现象如等雨量、等温线一样,能清楚地反映相互作用量的空间差异。