交通地理与区域经济空间格局关系理论探讨

刘立君，张友祥，李雨停

(1.东北师范大学 经济与管理学院，吉林 长春 130117；2.潍坊科技学院，山东 寿光 262700)

一、问题的提出

人口、货物和信息等要素的移动是人类经济社会活动的基本构成。并且，人类社会经济活动的广度和深度随着现代交通运输体系发展不断提高和深化。人口迁移、产品流动等跨区域经济社会活动越来越依赖于交通运输系统(1)罗德里格、孔泰、斯莱克：《交通运输地理》，北京：人民交通出版社，2014年，第1—2页。。并且，交通地理发展格局及其演变在促进区域经济要素流动、推动区域产业空间集聚的同时，也不同程度构造了区域经济空间结构与格局。比如，我们当前看到的交通经济带、经济走廊等交通发展空间融合体。但是，如何从理论层面认知这一现象，目前的解释则相对匮乏，更多文献关注的是将交通作为条件探究其影响和作用强度，也即是从供给视角将交通作为推动经济地域形成与演化的必要条件(2)陈才：《区域经济地理学》，北京：科学出版社，2001年，第92—101页。。交通地理，反映地理空间的交通格局，显然，“空间”认知是重要出发点。基于规范的理论范式，古典经济学的人类行为分析往往忽视“空间”存在，空间经济学/新经济地理学将“空间—交通”要素纳入经济学一般均衡分析范式，从而使“空间—交通”内生于人类的经济活动过程，表现为人口的集聚与扩散和经济活动的集聚与扩散，映射到空间层面呈现出一定空间格局，并进一步表现为一定等级结构。上升到区域层面，我们试图通过这一逻辑分析过程，探究交通地理演化与区域经济空间格局关系，并进一步通过真实世界的“事实”去印证这一关系。

二、交通地理的经济区位导向性与城市生长

(一)交通地理的经济区位性

地理空间是大地构造运动自然演化的过程和结果，其自然性和客观性一定程度上塑造了地理空间过程和格局，形成理想均质空间的地理分异，即所谓的差异性自然区域。比如地球表面的海洋与大陆两个基本地理空间单元，构成大陆形态的山地、平原和盆地三类大陆地理空间单元(3)南京大学地理系《自然地理基础》编写组：《自然地理基础》，北京：商务印书馆，1980年，第274—278页。，以及以山脊线为分界线的流域区域等。差异性自然区域单元内具有某一或几个方向的统一性或均质性，差异性自然区域单元之间具有某一或几个方向的差异性或异质性，从而构造均质性与差异性自然地理空间，进一步叠合自然成土母质、微生物作用、气候条件和时间过程，形成具有(土壤)自然价值禀赋连续/差异的自然地理空间(4)杰米亚诺夫、波波娃：《普通自然地理》第1篇，北京：高等教育出版社，1957年，第219—223页。。

对连续/差异自然地理空间的土地(土壤)自然价值的利用与开发，构成人地关系作用下人类生产生活的基本经济行为与过程，并不断深化这一进程。然而，地理空间的自然性和客观性决定了人类行为的经济过程总是需要克服地理空间障碍，才能实现经济行为与过程的发生和发展。显而易见，交通地理反映了地理空间障碍的自然性、客观性和克服地理空间障碍的经济性，即地理成本(5)丁四保：《我国的地方经济：制度特征与发展不平衡》，《经济地理》2007年第1期。(6)李雨停、丁四保、王荣成：《地理成本与人口空间分布格局研究》，《中国人口·资源与环境》2009年第5期。(见图1)。

图1 交通地理的区域经济区位“生长”过程

从而，一定生产力水平条件下，交通地理将影响和约束人类经济行为与过程，使人类在克服/难以克服交通地理空间成本过程中，沿交通地理成本较小梯度方向突破/被动适应自然地理空间，客观上形成交通地理条件约束下的“圈层”经济活动空间，“圈层”经济空间结构的几何中心构成交通地理的经济优势区位(见图2、图3)。

图2 矢量经济行为的经济空间/区域适应与突破

图3 交通地理指向的“圈层”经济空间结构

(二)人类行为的经济区位导向与人口集聚

理性人们总是倾向基于“等边际效用法则”，去实施自己的经济行为，以实现总效用(福利)最大化(7)布鲁、格兰特：《经济思想史》(英文第八版)，北京：中国人民大学出版社，2013年，第139—142页。，并内在驱动人们总是希望获得多样化产品，进而获得多样化体验(8)Avinash K. Dixit and Joseph E. Stiglitz，“Monopolistic competition and optimum product diversity”，The American Economic Review，Vol.67，No.3，1977，pp.297-308.(9)Gianmarco Ottaviano，Takatoshi Tabuchi and Jacques-François Thisse，“Agglomeration and trade revisited”，International Economic Review，Vol.43，No.3，2002，pp.409-435.。受制于技术条件和生产力发展水平，集聚发展是人们实现成本节约，获得多样化体验，进而增进福利并达到效用最大化的基本选择。在这个层面，理论上已进行深入分析证明，即由集聚带来的共享、匹配和学习机制，是人类行为向集聚方向发展的重要微观基础(10)约翰·弗农·亨德森、雅克-弗朗索瓦·蒂斯：《区域和城市经济学手册》第4卷，北京：经济科学出版社，2011年，第4—44页。，从而人口实现集聚发展是一种必然。

从人口集聚的过程和结果来看，集聚总是有方向和均衡/稳定位置，从而人口集聚终将落到具有一定属性特征的地理空间上，并且集聚行为具有一定物理矢量属性。比如，围绕农业种植和农产品加工生产与交换的农村聚落，围绕和服务于矿产资源开采开发与运输的矿点聚落，围绕和服务于产品交换的一般性市场节点聚落，等等。这些能够给人们带来产品交换和多样化选择的集聚点，成为人口集聚发展的经济区位选择方向。

(三)交通地理格局催生城镇/城市生长

大地构造运动使原本连续均质空间离散化，使一些区域获得先天禀赋条件，并发展成为交通地理经济优势区域。比如，相对于高海拔的山地区域，低海拔的平原区域因利于耕作而优势明显，而人口则在比较和衡量地理成本与获得多样化体验状况下，向先天禀赋条件较好的优势区域集聚，并形成人口集聚点，即所谓的聚落。一般来看，早期的聚落，多喜挑选容易得到水、少灾害、风势不强、日照较多等条件的地点；随着生产力水平发展和人类活动范围扩大，社会经济条件对聚落形成发展作用明显，比如生产、交通、防卫等，为了利用河水获得动力推动水车，选择河岸的位置；由于某一时代的交通制度，而使若干客栈形成于某些位置，或者为了躲避掠夺而退处山地的某些位置等(11)陈芳惠：《村落地理学》，台北：国立编译馆，1984年，第71—100页。。

依据聚落点功能属性特征，随着人口经济区位选择的取舍与演变，不同功能聚落点将会消亡(合并/被合并)或者生长，从而发展成为人口进一步集聚的中心村/中心城镇/城市，比如，农业区位的农村中心城镇/城市，运河区位的港口城镇/城市，资源开发区位的资源型城镇/城市，市场区位的功能性(物质生产及物质交换的集散地)城镇/城市，等等。并且，随着时间的推移，由人口集聚及人口多样性带来的城镇/城市的社会性不断增强，新的社会交往形式和新的生活方式不断涌现，基于城市社会性的城市生态特征和基于城市主义的城市性态特征凸显，城镇/城市的区域中心性功能和作用进一步强化(12)Paul L. Knox，Sallie A. Marston，“Places and regions in global context：human geography(4th edition)”，Edinburg：Pearson Education，2006，pp.394-423.，从而在空间上形成较为明显的中心—腹地集聚区域格局。

三、交通地理等级结构与城镇体系生长

交通地理等级结构与城镇体系生长关系，从地理空间上来看体现在单一地域空间层面，即离散地理空间上的某一区域/地方，其特征表现为由交通通道相连的城镇规模等级结构(见图4.a)，并在理论层面遵循区域交通网络与城镇/城市发展的线性关系(13)陈彦光：《交通网络与城市化水平的线性相关模型》，《人文地理》2004年第1期。。

由前述分析可知，克服不确定性、降低空间地理成本/摩擦和获得多样化偏好使人口倾向选择先天优势经济区位集聚，客观上促进了离散地理空间上的聚落/中心地发生发展。给定技术条件和规模人口，人口迁移克服的交通地理空间内化为交通运输成本，从而初始区域内连续均质地理空间上的土地利用功能因聚落/中心地的存在而发生分异，并进一步自然形成基于离散地理空间的一定等级规模的(聚落)中心—腹地空间格局，这客观上构造了理论上所谓的“中心地”结构(14)李小建：《经济地理学》，北京：高等教育出版社，2006年，第58—89页。。

考虑区域人口增长，特别是聚落/中心地人口增长，区域人口增长意味着区域消费市场的扩大，对产品需求增加，触发“本地市场效应”，即厂商选择足够大市场布局企业从事产品生产，满足人口消费选择的多样化偏好；进一步，由企业的区位选择，使区域聚落/中心地集中更多企业，由于本地生产的产品种类和数量增多，因此企业在运输成本上的花费就较少，从而降低区域商品价格，进而降低消费者的生活成本，因此在名义收入相同的情况下，实际收入水平从而生活水平提升，形成集聚的“生活成本效应”。但这一过程并非无止境而没有边界，“市场拥挤效应”将抑制这一进程，过多企业集中带来的竞争压力使企业倾向于选择竞争者较少的区位(15)安虎森：《空间经济学教程》，北京：经济科学出版社，2006年，第37—41页。，这为企业脱离原聚落/中心向边缘区位迁移提供动力，显然其同时也促进了新聚落/中心的生长。这一过程由区位企业的市场需求潜力决定。和当期均衡市场需求量比，当市场需求潜力高于当期均衡市场需求量时，区位企业缺乏迁移动力；当市场需求潜力等于或低于当期均衡市场需求量时，区位企业就具备迁移动力，并推动和促进新的区域聚落/中心的生长(16)M. Fujita，T. Mori，“Structural stability and evolution of urban systems”，Regional Science and Urban Economics，Vol.27，1997，pp.399-442.。

随着区域人口规模的进一步增长，新的次一级的聚落/中心会进一步生长，考虑到各等级聚落/中心之间以及聚落/中心与其腹地的连通性，交通设施成为联结区域不同等级聚落/中心以及实现它们之间人流、物流与信息流的通道与“桥梁”，并且在数量与频度上，依顺序联系强度递减，空间上则表现为交通通道相连的城镇规模等级结构。

图4 交通通道关联、区域城镇等级体系与区域经济空间格局发展(17)交通通道关联构造区域空间范围内城镇体系空间结构(图4.a)，随着离散区域之间经济社会关联关系的发生和发展，区域经济空间格局从单区域的“聚落/中心”结构向两离散区域的“哑铃”结构演变(见图4.b)，进一步随着区域之间的交通关联从第一等级聚落/中心向次一级聚落/中心深化推进，区域经济空间结构逐步向“网格化”格局演变(见图4.c)。

交通地理关联的区域经济空间格局体现在初始离散自然地理空间之间，随着各离散自然地理单元，进一步表现为区域，对彼此企业生产的产品以及消费市场的需求，克服跨区域障碍的交通需求成为必然，从而交通地理关联的区域经济空间格局逐步形成并随市场深化不断向“网状化”发展。

从前述分析过程可知，基于地理大地构造运动，原本连续空间被分割为若干离散化地理空间，各离散地理空间依托区域人口、土地、技术与创新等要素禀赋条件，各要素之间相互作用，并随时空演化内生构造形成区域内经济活动空间，并表现为一定格局与形态，也即是“规模—等级”结构。

进一步，随着区域人地关系作用的不断深化，满足人们多样化偏好的消费集不断丰富，以及随着人们消费能力(收入约束放松)的不断提升，对更多多样化产品的需求欲望会进一步增强，从而对获得更多和更高层次自由经济活动空间需求增加，选择更大的地理空间迁移半径成为必然，同时客观上伴随着对经济活动行为方向的交通需求增加；显然，随着区域社会工程技术等生产力水平提升，人们“遇山凿洞”“遇河架桥”等修建交通基础设施，从而克服地理空间障碍的能力显著增强，这一定程度上，因交通通道的空间关联，使原本离散(经济活动与经济行为难以逾越)的地理空间，实现经济社会的互联互通，客观上增加了人们经济行为在时间与空间进行替代选择的机会。随着人们经济行为的发展强化，离散地理空间之间的区域经济活动联系愈加紧密，区域经济空间格局从单区域的“聚落/中心”结构向两离散区域的“哑铃”结构演变(见图4.b)，客观上形成了理论上的“点—轴”经济空间结构系统(18)陆大道：《关于“点—轴”空间结构系统的形成机理分析》，《地理科学》2002年第1期。。

可以理解，无论从理论上或是从实践层面上来看，区域之间的交通关联是分层次和等级发展的。如图4.b所示，在两区域发展初始阶段，区域之间联系更多体现在第一等级聚落/中心之间，这一方面由该等级聚落/中心居民收入水平，从而市场规模决定；另一方面，区域内其他等级聚落/中心也可借助于第一等级聚落/中心“枢纽”功能与另一区域建立联系，但缺点是需要花费更多的时间成本和距离成本。但从社会成本和社会收益比较来看，仍是节约和经济的，因为，在次一级聚落/中心之间修建跨区域交通基础设施的社会利用收益(效率)不足以弥补投资成本。不过，随着次一级聚落/中心对交通需求增加，以及跨区域次一级聚落/中心之间市场联系愈加紧密，修建次一级聚落/中心之间跨区域交通基础设施显得必要而紧迫，并且从社会收益与社会成本比较考虑，且也是经济和节约的。从而，两区域之间的交通关联从第一等级聚落/中心向次一级聚落/中心深化推进，具体如图4.c所示。可以见得，由交通地理关系的区域经济空间结构逐步向“网格化”格局演变(见图4.c)。

五、交通基础设施投资建设的等级分布

从基于离散地理空间上某一区域/地方的交通地理等级结构“生长”，进而实现区域/地方内空间连通，到离散地理空间单元之间市场需求的交通地理关联，从而实现更大空间连通，交通关联的区域与区域关系发展作用突出。

区域边界与行政区域“衍生”，以及交通基础设施的准公共物品性质(19)张元鹏：《中级微观经济学(中级教程)》，北京：北京大学出版社，2007年，第477—490页。，决定了交通投资建设与管理的行为主体一般情况下由区域政府部门牵头推动。进一步，考虑到行政管辖、市场分割，从而管理区域/地方的等级性，使得交通通道发展建设与交通关联市场规模结构相一致，并表现为等级分布结构特征。映射到现实区域空间，表现为区域交通通道基础设施投资建设的等级分布，并内在地由市场需求的交通利用率、交通投资建设的社会效应、克服地理障碍的投资成本以及区域政府财力和工程技术水平条件等决定。

历史来看，交通基础设施管理与投资建设总是表现为“官办”特征(20)孙自俭：《晚清铁路政策的官办与商办之争》，《安庆师范学院学报(社会科学版)》2002年第6期。。再有就是在交通基础设施投资建设层面总是存在清晰的“省界”，以近代中国铁路建设为例，省“所定之路线，往往省界分明，各存轸域……未统规全局，通盘筹划，约计粤汉、洛潼、陕甘等线大概尚合办法，他若赣、皖、闽、浙等省，皆路线交错，各自为谋”(21)宓汝成：《中国近代铁路史资料》，北京：中华书局，1963年，第1152页。。民国时期，东北铁路建设已出现国有铁路和省有铁路等级划分，铁路交通建设资金筹集同样带有明显的铁路“行政属地”特征，国有铁路由东三省交通委员会从京奉铁路利润中拨款修筑，省有铁路由东北各省政府投资修筑或由省政府与商民合资修筑，鼓励各地商民集资筑路(22)杨小红：《从铁路政策看东北地方政府的治边思路》，《辽宁大学学报(哲学社会科学版)》2004年第3期。(23)《东北交通委员会档案文书》第7503号卷，第7515号卷。。

从国家层面来看，交通基础设施投资建设的等级特征亦十分明显。我国铁路法将铁路划分为国家铁路、地方铁路，并明确国务院铁路主管部门管理国家铁路的规划与建设。比如协调和推进跨省级行政区域的铁路(包括高速铁路)投资建设等，地方人民政府管理地方铁路(涉及地方政府行政辖区范围内)(24)《中华人民共和国铁路法》，http：//xxgk.mot.gov.cn/jigou/fgs/201807/t20180726_3050607.html，1991年5月1日。；公路层面的国道、省道、县道和乡道，其管理与建设亦表现出显著的等级特征(25)《中华人民共和国公路法》，http：//xxgk.mot.gov.cn/jigou/fgs/201408/t20140813_2973279.html，1997年7月3日。。交通基础设施管理与建设行为主体的等级特征，决定了其投资的资金来源主体的等级特征，即国家层面的基础设施建设主要以国家投资建设为主体，表现为国家行为的国内贷款融资，地方层面的基础设施建设以地方政府为主体，表现为地方行为的地方自筹。根据对我国公路、铁路投融资研究发现，我国高速公路资金来源国内贷款占比一般在60%左右，一般性公路资金来源地方自筹比例在36%—43%，且该部分占比逐渐上升，农村公路资金来源地方自筹比例在70% 左右，显而易见，农村公路的地方公共产品属性决定了地方政府成为农村公路建设的重要推动力；铁路投资则以中央级投资为主，地方投资为辅，并且内资占绝对统治地位，差不多占到90%以上(26)肜新春：《我国公路、铁路投融资结构变迁分析》，《中国经济史研究》2016年第6期。。

从跨越国家边界的交通通道设施投资建设来看，其等级性体现在国家范围内的国家行为和跨越国家边界的国际组织行为，价值目标与机制在于平滑国家层面的行政与制度边界摩擦，以实现更大的经济活动市场空间。超国家边界组织欧盟为推动欧盟经济一体化进程，提出跨国家边界的“共同运输政策”，以实现国家运输网和运输体制的“双重一体化”，即创造一个统一的泛欧路网，改善欧盟的运输基础设施，使用更节省能源、污染更小的模式，提高安全性，并为使用者提供更多选择。欧共体铁路建设资金筹集主要通过以欧盟组织为投资建设和运营主体的公共预算、私人投资、公路运输收费、外部成本内部化等方式进行融资(27)侯敬：《关于欧盟铁路支持政策的研究》，《铁道工程学报》2008年第11期。。

六、交通区位促进人口集聚和城镇/城市生长的现实过程

交通地理的经济区位性叠合人类行为的经济区位导向，从而催生人口集聚，形成交通地理格局框架下的城镇/城市生长。进一步，我们转向真实世界，探查发现城镇/城市生长基本遵行了这一演化路径。考虑到技术约束的时空演变，交通区位催生城镇/城市生长总体上经历了从城镇/城市生长对交通区位的被动适应到城镇/城市生长对交通区位的主动选择过程。

一是城镇/城市生长对交通区位的被动适应过程。受制于技术条件、区域自然与人文地理条件，城镇/城市生长具有适应条件约束的自发性特征，多围绕交通节点和交通枢纽生长，而这些交通节点和枢纽则是经过多年演化自组织形成的“集市”。比如，中世纪西欧城市多出现在一些十字路口、河流交汇处、教堂或寺院附近的广场，其先成为地方性小市场，进而逐渐成为集市所在地，并进一步发展成为具有管理政治中心和经济中心(或商业中心)职能的城镇/城市(28)厉以宁：《厉以宁讲欧洲经济史》，北京：中国人民大学出版社，2016年，第101—102页。。中国古代城市形成也基本遵循了这一路径，魏晋南北朝隋唐时期(公元220—907年)，黄河、淮河、长江和大运河即成为全国长江流域和黄河流域两大经济中心区物资交流、汇集的主要通道，沿岸相应形成一批交通贸易型河港城市，商埠开放也相应推进了近代贸易口岸城市的形成与发展(29)顾朝林：《中国城市地理》，北京：商务印书馆，1999年，第40—43页。。历史来看，这些城市之所以成为商贸经济活动与人口高度集聚地，与其拥有的天赋的交通区位条件密不可分，从而一定程度上表现为城镇/城市生长对交通区位的被动适应特征。

二是城镇/城市生长对交通区位的主动选择过程。考虑到主动性，一般表现为区域开发过程。工程与技术水平的发展，使原来受地理条件(主要是地形地貌)约束的交通建设得以实现，铁路、公路等陆路交通线路建设为推动区域开发提供“前提保障”，并且，其延伸过程会为引导要素向交通节点集聚，从而推动交通节点向城镇/城市方向演变。有研究表明，20世纪初期，众多北美城市，尤其是那些沿着铁路和早期汽车运输线发展的城市，沿着放射状交通线拓展，交通线引导娱乐、住宅及其他功能在其沿线集结并不断增长。特别是20世纪60年代高速公路建设以来，基于汽车带来空间活动的便利性，城市发展进一步越来越向外扩张(30)格林、皮克：《城市地理学》，北京：商务印书馆，2011年，第473—476页。。类似研究也证实，铁路线的建设，以及城市干线道路网的建设，使那些近郊、远郊区本来是不毛之地的区域变成了城市工业集中布局区域(31)姚士谋等：《中国城市群新论》，北京：科学出版社，2016年，第14—18页。，进而生长出“新城”。

七、结论与展望

通过对交通地理演化与区域经济空间格局关系的理论与实践分析，总体上可以得出以下基本结论：

一是大地构造运动使理想均质空间地理分异，并构造出具有(土壤)自然价值禀赋连续/差异的自然地理空间，进一步叠加人类文明作用构造出连续/差异区域空间，理性人的多样化偏好，倾向使其行为遵循向成本约束最小/效用最大的梯度方向迁移，迁移过程表现为对地理空间的适应/突破，并形成交通地理条件约束下的“圈层”经济活动空间，“圈层”经济空间结构的几何中心构成交通地理的经济优势区位，并成为人口集聚核心区，空间上则表现为离散的中心—腹地集聚区域格局。

二是克服不确定性、降低空间地理成本/摩擦和获得多样化偏好使人口倾向选择先天优势经济区位集聚，客观上促进了离散地理空间上的聚落/中心地发生发展。考虑区域人口增长，区域消费市场扩大，触发“本地市场效应”和“生活成本效应”，促进企业区域集聚。而“市场拥挤效应”将抑制这一进程，但当区位企业的市场需求潜力等于或低于当期均衡市场需求量时，区位企业具备迁移动力，推动和促进新的区域聚落/中心的生长。随着区域人口规模的进一步增长，新的次一级聚落/中心出现，从而空间上表现为交通通道相连的城镇规模等级结构。

三是遵循交通地理与区域内经济空间演化一般路径。随着区域之间对彼此企业生产的产品以及消费市场的需求，克服跨区域障碍的交通需求成为必然。初期交通地理的区域空间关联主要发生在第一等级聚落/中心，区域经济空间格局从区域单“聚落/中心”结构向两离散区域的“哑铃”结构演变。随着次一级聚落/中心对交通需求增加，以及跨区域次一级聚落/中心之间市场联系愈加紧密，两区域之间的交通关联从第一等级聚落/中心向次一级聚落/中心深化推进，交通地理关联的区域经济空间结构逐步向“网格化”格局演变。

四是映射到现实区域空间，一方面交通通道连接区域市场的规模等级，决定了交通基础设施投资与建设的等级分布特征，无论从历史层面、国家层面，还是从跨越国家边界国际层面看，均印证了这一看法；另一方面受制于技术条件、区域自然与人文地理条件，城镇/城市生长对交通区位存在从被动适应向主动选择过程的转变，前者表现为依托自然地理交通区位形成的城镇/城市，比如港口型城市，后者则是在区域开发过程中“交通先行”条件下形成的城镇/城市节点或枢纽。

本文构建了一个基于交通地理演变的区域经济空间格局发展理论逻辑分析框架，但并没有形成逻辑严谨的数理推导过程和交通地理演变的区域经济空间格局动态模拟过程，运用迪克西特-斯蒂格里茨(Dixit-Stiglitz Model，简称D-S模型)模型开展基于新经济地理学分析方法的数理模型推导和数值模拟并进行计量分析验证，将是进一步开展科学研究的重要方向。