区域作用力场强的意涵

当前，区域发展的热潮持续不断，如何抓住机遇去加速区域发展，为人类创造更美好的社会环境，更多的财富，这是政府及人们所关心的问题。①20世纪末，美国大都市区外环区涌现出一些因人口和经济活动的持续郊区化带来的具有众多城市功能的中心， J·加鲁（Joel Garreau）将这种新的城市化核心称为“边缘城市”（Edge City），他对这种空间形态持肯定态度。但J·库斯勒（James Howard Kunstler）等则从文化批评的角度质疑这种汽车型郊区的冷漠和荒诞。我国上海、深圳等大城市的郊区相反，由于人口和经济活动的持续城市化，到也出现了很多类似“边缘城市”的乡镇或“城中村”。②这些行政区划，确实造成了基础设施的过度扩张，成为各种行政管理相互交叉、彼此重叠的集中场所，对社会的有序和谐发展带来了压力。学者R·朗（Robert Lang）称之为“无边界城市”（Edgeless City）。在著名学者J·戈特曼（Jean Gottmann）、道萨迪亚斯（C.A.Doxiadis）等人眼中，这些功能高度集聚的大城市连绵区以一种全新的空间结构发挥着巨大的“枢纽”功能和“孵化器”功能，代表了未来世界的发展方向，必然成为21世纪人类文明的标志。

一、研究综述

1、国外的相关研究

P.格迪斯（Patrick Geddes）在1915年著作《进化中的城市》中使用“集合城镇”（conurbation）的概念来描绘城市扩散到更大范围内而集聚、连绵成的新形态。戈特曼1957年发表的文章《大都市带：美国东北海岸的城市化》援引“大都市连绵区”（Megalopolis）进行定义。1999年欧盟倡导的“欧洲空间发展展望”（ESDP）则是在更大的跨国尺度下，着眼于协调成员地区的经济发展、增强整体竞争力而提出的一系列战略政策。2006年，“美国2050国家委员会”成立，这个全国性的战略研究组织汇聚了众多科研院校、规划组织、政府机构以及商业界的代表，其主要目的在于构建全国的空间战略框架，通过创新性的协调政策和投资策略增强大城市连绵区在全球经济中的竞争力。区域地理学有坚固的阵地——区域。一切人与自然的联系，都落实在地球表层的具体区域上。P.詹姆斯1972年所说的“科学的一切领域正在环绕着具体的问题走到一起来了，分离的过程已为结合的过程所代替。”这个具体问题的结合，更多的是与具体的区域开发建设和保护有关。

美国城市理论家刘易斯.兰福德和英国的埃比尼泽.霍华德用“磁力”理论来阐述城市的集聚和扩散功能。刘易斯.兰福德指出：城市作为一个封闭型容器的本质功能，是将各种社会成份集中起来，并为它们提供一个封闭的场所，使之能最大限度的相互作用。但是城市又不仅仅是一个容器，它的“形状与容量”并不完全预定好的，必须首先吸引人群和各种组织，否则其就无生命可言。对于这一现象，埃比尼泽· 霍华德称之为“磁力”。一座城市就是一个巨大的“磁场”，它通过“磁力线”向外放射出強烈的磁力，吸引着周围众多的人、财、物。这些人、财物一旦被吸引到城市里来，便会被磁化，从而与城里原来的人、财、物一起放射出更强烈的磁力。通过城市“磁场”磁化了这些“磁化物”。物质产品和精神产品，即使离开了城市，他们依然带着城市明显的“烙印”，成为传播城市文明的重要媒介物。磁力理论亦把中心城市的各种“力”高度抽象为两种磁力——集聚力和扩散力。

2、国内的相关研究

我国目前的经济建设，无不涉及到具体的区域。全人类都在关心作为自己家乡的地球表层的发展状况，而首先是从建设好自己的国家和地区开始。70年代末至80年代初期，李旭旦、黄秉维、林超、李春芬等我国老一辈德高望重的地理科学家，为促进我国地理学在区域和综合方面的发展而大声疾呼。钱学森从系统工程的角度出发提出地球表层学的概念，更激发了综合的区域科学思维。二十多年后的今天，以区域性、综合性为特征的区域地理学终于在方法论上迈出可贵的一步。

中国代表学者韩渊丰认为目前有两种传统的观念仍在约束着中国行政区域发展研究：一是专论理论，使理论与实践脱节，造成理论停滞、实践受限制；二是单纯强调具体工作，将实践与理论绝对分割，把理论与实践的统一性人为地割裂了，使区域发展的整体功能的开发受到一定影响。所以，研究现状还停留在传统或正要摆脱传统约束的阶段。这两种传统的观念还约束着区域地理学：一是专论地理与区域地理绝对分割，使理论与实践脱节，造成理论停滞、实践受限制；二是自然地理与人文（经济）地理绝对分割，把包括人类文化圈在内的地球表层的统一性人为地割裂了，使区域系统的整体功能的开发受到一定影响。所以，我国区域地理学现状，还停留在传统或正要摆脱传统约束的阶段。

综上所述，国内对于区域作用力场强管理方面的研究较为广泛，但总体分析存在以下特点，一是理论研究多，实证研究少；二是宏观研究多，微观研究少。而本文所述对于区域专业领域开展区域作用力场强管理应用的研究，目前还处于研究空白阶段。

针对上述状况，国内的一批专家，学者也在各自的领域开展了相应的研究。南京航空航天大学王子龙，谭清美对产业经济场是产业存在状态改变引起经济影响因子分布不均匀产生系统态势的时空范围进行了研究。提出产业经济场应将经济场源及其运行、变化规律作为研究对象，研究内容包括经济场的基本概念、经济场源、经济场强与媒体、经济场的运行规律及其特征等。

刘继生，陈彦光以长春城镇体系和郑、汴、洛点—轴系统为例说明分形城市引力模型的一般形式和应用方法——关于城市体系空间作用的引力理论的探讨。②谷海洪，诸大建研究了欧盟制定出台的“欧洲空间一体化规划”，在充分尊重多个政策主体利益的前提下，利用多层级体系中治理为政策推行手段，采取伙伴式合作的政策行动，提供了一个在多中心的区域发展格局下制定和实施规划政策的成功案例。③马书红，周伟，王元庆在深入剖析大城市和卫星城市发展影响因素的基础上，基于空间相互作用的潜力模型和交通对城镇发展影响的经济势理论，构建了卫星城发展优势度模型，并以西安市为例，验证了该模型在卫星城规划中的应用。④王维，罗守贵运用引力模型，对上海都市圈内中心城市上海与成员城市之间的引力进行回归，得到了经验方程，并分析了模型的实践意义和对相关拓展研究的意义。①苏海龙通过对郊区化背景下上海市边缘区城镇空间发展模式的研究，从人居环境可持续发展方面对空间发展模式进行评价，并提出具可操作性的意见和建议。②汤银英将场论方法引入到物流研究中，剖析物流活动空间组织规律，探讨了物流场性质和特点。分析物流场效应，并构建了物流“点”、“线”、“面”效应场及其空间结构模型。③李瑞，冰河，在回顾以往国内外区域城市研究的基础上，阐述“城市群”和“城市群脉”两个概念的定义、区别、产生及发展；分析传统城市群（脉）研究方法的不足；指出从研究城市群（脉）空间发展的背景和演替历程，到研究影响城市群（脉）空间发展以及其与乡村发展关系的因素，到研究具体区域内城市群（脉）的空间发展模式，最后到研究城市群（脉）空间发展规划策略。

二、相关概念界定

1、行政区划

行政区划就是国家为了进行分级管理而实行的国土和政治、行政权力的划分。具体地讲，就是国家根据政治和行政管理的需要，根据有关法律规定，充分考虑经济联系、地理条件、民族分布、历史传统、风俗习惯、地区差异、人口密度等客观因素，将全国的地域划分为若干层次大小不同的行政区域，设置相应的地方国家机关，实施行政管理。行政区划以国家或次级地方在特定的区域内建立一定形式、具有层次唯一性的政权机关为标志。行政区划因不同的国家结构形式而不同。行政区划的层级与一个国家的中央地方关系模式、国土面积的大小、政府与公众的关系状况等因素有关。

根据现行宪法的规定，我国的行政区域划分为：

（1）全国分为省、自治区、直辖市；国家在必要时设立的特别行政区。

（2）省、自治区分为自治州、县、自治县、市；直辖市和较大的市分为区、县。

（3）自治州分为县、自治县、市。县、自治县分为乡、民族乡、镇。

2、区域集聚功能

从外界输入区域地理系统中的物质、能量和信息以及区域地理系统内部的物质、能量和信息，具有循着区域地理结构向区域内某些部位集聚的能力，这种能力就是区域地理系统的集聚功能。集聚功能主要有三种表现形式，其一是波状集聚，表现为物质、能量、信息逐步由外围向核心区域集聚，主要發生在较大的区域之间；其二是向心集聚，即物质、能量和信息向区域内某几个节点的集聚；其三是等级集聚，即物质能量和信息从区域内较小的节点（如集镇、小城市）和较大的节点（如大、中城市）逐级聚集。集聚功能的存在是产生区域之间和区域内部不平衡的主要原因。也是区域内形成城市、集镇等中心的主要动力。

3、区域扩散功能

是指区域地理系统内部的物质、能量和信息还循着区域地理结构由集聚部位向周围扩散的功能。扩散功能对应于集聚功能也有三种表现形式，其一是波状扩散，即物质、能量和信息由核心区域向外围区域扩展，一般发生在整个国家或较大的区域内，如我国东部地带向中部地带，中部地带和西部地带的扩散；其二是辐射扩散，即物质、能量和信息由某些节点（如城镇）向四周的扩散；其三是等级扩散，即物质、能量和信息由较大节点（如大中城市）向低等级节点（如小城市、集镇）直至向广大的农村聚落的扩散。扩散功能是缩小区域之间和区域内城乡差别以及消除区域内不平衡现象的主要动力。

4、区域场

区域地理场是指在特定范围内，由于自然条件、资源分布、交通方式、人口分布、技术经济水平等因素在不同地点的组合所造成的强度差异。一般而言，自然条件优越、资源集中、交通方式多、人口密集、技术发达、经济水平高的地点，其区域场就强，则其集聚和扩散功能亦强，反之，区域地理场就弱，其集聚和扩散功能也相应弱。因此，区域地理场的强弱就成了评判集聚功能与扩散功能的关键所在。

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。资源集中分布地高于资源分散分布地的场强。

（3）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。

（4）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。

（5）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。

5、区域场场强

区域地理集聚和扩散功能的发挥往往是有选择进行的，区域地理场强强的地点或地段，它们的集聚和扩散功能的发挥有很强的自动性，它们会自动集聚自己所需要的物质、能量和信息，自动扩散其可以转让的物质、能量和信息；而区域地理场强弱的地点和地段，其集聚和扩散功能发挥具有被动性、往往受制于区域地理场强强的地点或地段。因此，分析研究区域地理场场强强的地点或地段的集聚功能与扩散功能具有十分重要的意义。

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，而且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。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域，亦就是综合区域地理场最强的地域，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域。

三、区域作用力场强---行政区划调整适应理论的解析

1、经济作用力场强及其公式

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。

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 = （P*V）1/2

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。

2、区域场的有效影响范围----聚落吸引半径及其公式

在上式中加进距离因子，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 = [（P*V）1/2]/di2

式中：Si为城市外i点上的场强，

di为i点到该城的距离（以公里为单位）。

由该公式可知，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。

3、指标的选择

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。在这四个指标中，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。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，根据需要可以分别采用不同的总值指标。

四、上海某区经济作用力场强的实际测算

根据对上海B区城市化发展的资源配置问题进行的探索和对战略发展机遇期的重新认识，我根据研究的结果，在B区资源配置上测算出运用“空间聚落”和经济作用力“场强”原理，构建主要经济圈和经济线的形态布局。

国内经济学界在多年以前提出，构建长江三角洲、珠江三角洲和环渤海经济圈，上海市政府发展有关部门就上海的发展也提出了“一极、五带、一圈”的发展格局，为此，我们认为B要构建新城区、上大高新技术区、罗店中心镇和环长江路、外环线走廊、沪太路沿线、共和新路蕴川路及沿江等五大经济线的发展战略。

因此我们运用经济学中经济作用力“场强”原理，对B区所辖主要乡镇进行了“空间聚落”的经济分析，目标重点是月浦杨行、大场顾村和罗店罗泾三大聚落。

1、经济作用力场强

公式：S = （P*V）1/2

式中：S --- 某城市区域地理场场强；

P --- 人口（以万人为单位）；

V --- 工业总产值（以百万元为单位）。

2001年及2008年的经济作用力场强

2001年2008年

P（万人）V（百万元）SP（万人）V（百万元）S

月浦6.96314.4346.786.811399.3197.62

杨行4.21264.2033.355.301409.5986.43

大场8.52125.5532.7112.69704.4194.55

顾村4.44226.0531.686.631116.8586.05

罗店5.02430.0346.464.971291.8380.13

罗泾2.1488.6413.772.89841.5449.32

注：表中相关P，V数据来源于《B统计资料汇编》2001，2008年版

2、聚落区吸引半径

聚落区吸引半径公式Da=Dab/[1+（Pb/Pa）1/2]

式中：Da --- 聚落区吸引半径；

Dab --- 两个相邻乡镇间的距离（以公里为单位）；

Pa --- a乡镇人口（以万人为单位）；

Pb --- b乡镇人口（以万人为单位）。

2008年聚落區吸引半径

聚落区DabPaPb（Pb/Pa）1/21+（Pb/Pa）1/2Da

月浦杨行6.26.815.300.881.883.30

大场顾村6.312.696.630.721.723.66

罗店罗泾6.44.972.890.761.763.64

注：表中相关P数据来源于《B统计资料汇编》2008年版

我们测算出：

月浦杨行的Da=3.30KM表明可以构成一个半径为3.30KM的聚落；

大场顾村的Da=3.66KM表明可以构成一个半径为3.66KM的聚落；

罗店罗泾的Da=3.64KM表明可以构成一个半径为3.64KM的聚落。

3、区域场的有效影响范围

公式：Si = [（P*V）1/2]/di2

式中：Si --- 城市外i点上的场强；

di --- i点到该城的距离（以公里为单位）。

聚落区相邻两镇间距离

月浦------杨行6.2公里

大场------顾村6.3公里

罗店------罗泾6.4公里

注：表中聚落区相邻两镇间距离相关数据根据《B区地名图》2003年版测出

根据上述区域场的有效影响范围公式我们测算出2008年各聚落区距中心镇2-4公里处的场强：

月浦杨行聚落“场强”表

场强D2D3D4

月浦24.4010.856.10

杨行21.619.605.40

依据上表分析，如果我们从月浦杨行聚落选择距离一镇2公里、3公里和4公里的任一点时，从场强可以看出均受月浦辐射强，因此我们认为杨行的空间经济重心应适当向北部偏移。

大场顾村聚落“场强”表

场强D2D3D4

大场23.6410.515.91

顾村21.519.565.38

从上表我们得出结论，如果我们从顾村选择距离镇区2公里、3公里和4公里的三个点时，从场强可以看出在距离2公里，3公里，4公里时，受大场的辐射仅仅稍稍高于受顾村的辐射，而且顾村是上海市商品房建设基地，因此从发展来看，我们建议顾村的空间经济重心不必向南部偏移。

罗店罗泾聚落“场强”表

场强D2D3D4

罗店20.038.905.01

罗泾12.335.483.08

同理我们可以分析出，罗店罗泾聚落的D2、D3、D4的场强均受罗店辐射强，因此我们得出罗泾的空间经济重心应适当南移。

五、区域作用力场强理论应用的发展

区域作用力场强的一个重要问题是变量的选择，学术界对此众说纷纭。①有人建议采取若干独立的变量构造一个指标体系代表城市的质量，以为这样更为全面。②笔者认为不妥：选取太多的变量，将淹没主导变量的信息，不能有效地反映区域作用力场强在行政区划调整中的本质。

从本文前边给出的实际指标测算来看，以产值为基本變量，是一个选择。但问题是产值是一个经济指标，随着城市化的发展，社会性指标越来越重要，因此下一步进一步采用人口等社会指标来测算就突显出其现实性来了。

采用人口等社会指标来测算相应产生的一个问题是大城市发展到一定规模后，卫星城镇的数量不是越多越好，对其规模要有一定的要求。文献研究表明，卫星城的数量在3-8个比较合适，单个城镇人口规模在5-30万人较为合理。

根据前文所述对B月浦杨行聚落经济作用力“场强”测算出的结果，如果我们从月浦杨行聚落选择距离一镇2公里、3公里和4公里的任一点时，从场强可以看出均受月浦辐射强，因此我们当时认为杨行的空间经济重心应适当向北部偏移，即向月浦倾斜。而我们采用社会指标如下表的人口指标来测算，则看出杨行与月浦的人口不相上下，均为10.5万人左右。这样用社会指标测算的区域作用力“场强”则会是杨行与月浦旗鼓相当，因此从社会意义上来讲，从构建和谐社会的角度来看，从科学的视角分析，杨行的空间社会重心应不适宜向北部偏移，即向月浦倾斜。这样在下一步行政区划调整中，分别保留杨行与月浦的行政区划就成为了顺理成章的必然结果，况且10万人的规模也是适宜的