**章 城市空间结构：理论、方法与国际经验
21世纪以来，中国城市化（又称城镇化）发展取得了重大进展，城镇化率从2000年的36.2%提高到2020年的63.9%。随着城市数量的快速增长和城市规模的快速扩张，中心城区人口过度集聚、交通拥堵、房价高涨、环境污染等“大城市病”日益凸显，制约了城市化发展质量的进一步提升。党的二十大报告强调，要加快转变超大特大城市发展方式，而推动城市空间发展由规模扩张向内涵提升转变，优化城市空间结构，是破解“大城市病”、转变城市发展方式的关键。
城市空间结构是城市空间组织和过程的抽象，是城市空间发展方式的集中体现。微观上，城市空间结构由城市中经济主体（如家庭和企业）的区位选址决定。宏观上，城市空间结构体现了城市内资源、要素、功能等的空间配置和相互关系。因此，城市空间结构是城市发展形式和质量的重要决定因素，对城市的可持续发展和竞争力提升具有重要意义。同时，城市空间结构也是城市发展战略和规划中不可或缺的内容，优化城市空间结构可以破解“大城市病”，提高城市经济效率和竞争力，促进城市可持续发展，是重要的城市规划目标和发展策略。
城市空间结构是一个多尺度和多维度、内涵较为丰富的学术概念，本书主要从城市经济学的角度理解城市空间结构。本章介绍了城市经济学中城市空间结构的相关理论、分析方法，以及城市空间结构演化的国际经验和一般趋势。
**节 城市空间结构的概念内涵及其经济解释
从城市经济学的角度来看，城市空间结构即指城市经济的空间结构。城市经济本质上是集聚经济，城市经济的空间结构则是经济要素在城市内相互作用形成的集聚形态和地域结构。城市空间结构既是城市经济空间组织和发展形式的反映，也决定着城市经济效率和发展质量。合理的城市空间结构会促进经济要素的高效集聚和流动，以及城市功能在空间上的合理配置，从而降低交易成本、共享规模收益、促进技术创新，因而产生特定的经济效益。本节梳理了城市经济学中对城市空间结构的理论认识（即概念内涵）和经济解释。
一、城市空间结构的概念内涵
由于各学科的研究视角不同，城市空间结构作为跨学科的学术概念，较难形成统一的概念内涵。总体而言，城市空间结构的概念应该是多层面的，包括形式和过程两个方面。城市空间结构的形式是指城市要素的空间分布形式和安排，过程则指城市要素之间的相互作用和关系。Bourne（1982）在描述城市系统的核心概念时，区分了城市形态、城市要素的相互作用和城市空间结构三者的关系。他认为，城市形态是城市内个体要素的空间分布模式，比如城市内的人口分布或土地利用模式等；城市要素的相互作用则指城市内个体要素之间的互动或相互关系，从而使不同城市要素整合为城市功能子系统，比如城市内不同节点间的交通流；城市空间结构是指城市要素空间分布和相互作用的内在机制，用以解释城市系统或城市空间格局形成的底层逻辑，比如不同功能活动对城市内不同区位的竞租机制（唐子来，1997）。因此，从不同学科的关注点出发，地理学、城市规划学和社会学等学科更侧重于对实体空间、城市形态以及各类要素的相互作用，即人的行为、经济和社会活动的空间表现等的研究，而经济学则更注重对城市空间格局形成机制的解释，即研究城市空间结构的形成机理（冯健和周一星，2003）。因此，本书主要从经济学的角度解释城市空间结构。
从经济学的角度看，城市本身是集聚经济的体现，但城市的集聚经济在城市内部有不同的空间表现。受到集聚力和分散力的影响，城市内部存在不同的集聚中心，从而形成各种城市经济空间形态（Agarwal et al.，2012；Garcia-López & Mu?iz，2012）。Anas等（1998）指出，城市经济的空间结构主要关注城市人口和经济的空间集聚，包括两个维度，即在城市整体尺度上经济活动的向心化（centralization）和在城市内部局部尺度上经济活动的中心化[或次中心化、多中心化（sub-centering or polycentrification）]。两者结合则可反映城市人口和产业围绕城市主中心和次中心组织的结构形态。据此，城市经济的空间结构可以表现为单中心、多中心或一般分散化（无中心）等结构形式。
综上，本书中的城市空间结构主要指城市经济要素或城市集聚经济的空间结构形式，表现为城市中经济主体（如家庭和企业）的区位选址，以及城市区位对人口与经济分布等的影响。在测度与分析上，主要以城市内人口和就业的空间分布及其集聚形态与结构为表征。虽然也有很多研究将城市空间结构解读为城市土地利用类型和强度，但从城市经济角度出发，经济主体如居民（人口）和企业（就业）的分布及变动，能更直接地反映城市空间结构的经济本质。
城市空间结构作为重要的经济机制，与城市的经济效率和竞争力密切相关。从经济学的角度看，城市随着规模的扩大而出现拥堵所造成的各种“大城市病”是集聚负外部性（或集聚不经济）的体现，可能会抑制城市规模的持续增长，促使城市居民外迁，导致城市规模下降和城市的衰退。因此，规模越大的城市，“大城市病”应该越严重，也会率先停止增长。但从全球范围内城市发展的经验来看，那些规模*大的城市，比如美国的纽约和日本的东京，恰恰是*具竞争力的城市，其规模在不断地增长。所以，城市增长或衰退和城市规模本身并不一定有必然的联系，这是因为城市发展的动力来自集聚经济，而城市空间结构（并非城市规模）才是城市经济空间集聚的直接体现，因此是城市空间结构而非城市规模决定了城市的持续增长能力和竞争力。从城市经济的运行来看，城市空间结构可以直接或间接地影响城市生产效率、土地效率、资本效率和城市基础设施的利用效率等，进而影响城市的整体效率和竞争力（丁成日，2004）。比如，相对高密度的城市中心区增加了人与人面对面的交流机会，促进了思想、文化和技术等的交流和知识溢出，为创新提供了必要条件。而且，产业集聚提供了更有效的、整合的劳动力市场，形成了规模报酬递增，进而促进了城市生产效率的提升。此外，不协调的城市空间结构会降低城市基础设施的利用效率，比如城市的盲目扩张和蔓延发展会增加城市财政负担和交通成本，也会降低设施的使用率。因此，规划和促进多中心集聚的空间结构，基于市场机制合理配置土地和生产要素，协调城市发展与城市交通间的关系，都是通过城市空间结构的调整来促进城市效率和竞争力的提升。
二、城市空间结构的经济解释
城市经济理论认为，城市空间结构的形成和演化主要受到集聚和分散两种力量的影响。*先，集聚经济是城市兴起和持续增长的根本动力。一方面，大量的人口和企业集聚在城市中，可以通过价格机制降低企业的生产成本和居民的生活成本，产生金钱外部性（pecuniary externality）；另一方面，城市中人口和企业的高密度集聚，方便了知识的交流和技术的溢出与扩散，产生技术外部性（technology externality）。城市内整合和共享的劳动力市场、较大规模的本地市场需求和产业的前后向关联，以及集聚带来的知识溢出和技术扩散等，是集聚经济的核心，也是*根本的集聚力（梁琦和钱学锋，2007）。但空间集聚有其经济性，也有其不经济性。随着城市规模不断扩大，过度集中的人口和产业会产生拥挤效应，生活成本上涨、生活品质下降是空间集聚的负外部性。城市集聚的正负外部性，本质上是空间有限性和集聚经济之间的权衡，集聚和分散两种力量的平衡不仅影响城市规模的增长，也会驱动城市内部的空间重构。比如城市规模较小时，单中心集聚有利于城市获取集聚经济，推动城市的效率提升和规模增长。但当单中心过度集聚导致集聚负外部性超过了集聚经济带来的效率提升时，则会出现城市空间的分散化和空间集聚的重组，即空间结构的调整，以便城市能够在获取集聚经济的同时，避免集聚不经济。因此，城市空间结构的形成与演化主要取决于集聚力和分散力的平衡，在两种作用力的组合下，会衍生出不同的空间结构，或均衡或集中，或呈单中心或呈多中心的形态特征（Papageorgiou & Pines，1999）。
单中心城市是城市发展初期的基本形态，也是*典型的一种城市空间结构。城市经济学对城市空间结构的经济解释始于单中心城市模型。Alonso（1964）*早提出标准区位模型，把区位和地租理论结合在一起，研究城市内部土地价值与土地利用的关系。Mills（1967）在其基础上，将通勤成本引入效用函数，进一步完善和拓展了模型，并形成城市经济学中关于城市内部空间均衡分析*基础的阿隆索-穆思-米尔斯（Alonso-Muth-Mills，AMM）模型。在单中心城市模型中，假定城市所有的生产活动和就业集中在城市中心，外围由居住区所包围。城市中存在从居住地到城市中心的通勤成本，居民的通勤成本与距离成正比。居民有大致相同的固定收入，用以支付租金和通勤成本。居民是同质的，均衡时所有人的效用水平相同，所以居住在城市中心的居民将支付较高的租金，同时支付较低的通勤成本；而居住在离中心较远的居民将支付较低的租金，同时支付较高的通勤成本。该模型揭示了在租金和通勤成本的权衡下，单中心城市的空间组织，即租金和人口密度随到城市中心距离的增加而递减，也即城市内存在租金梯度和人口密度梯度。模型的比较静态分析发现，人口增长或者收入或通勤成本的变化会影响均衡的城市空间结构。模型得出了符合现实观察的单中心城市空间结构特征，也很好地解释了随着收入水平提高和通勤成本下降，城市空间发展普遍出现的郊区化（suburbanization）现象。
在AMM模型的基础上，城市经济理论主要从家庭异质性、通勤成本异质性和住房异质性三个方面对模型进行拓展，丰富了对单中心城市空间结构的理解（刘修岩等，2021）。在家庭异质性方面，主要进一步考虑了家庭收入、出行模式、禀赋偏好以及规模组成等方面的差异。在通勤成本异质性方面，通勤成本不仅考虑通勤距离，也会体现在通勤时间方面，比如考虑交通拥堵导致的成本效应，以及考虑公共交通或私家车等不同交通方式及其混合使用的影响。在住房异质性方面，主要考虑住房耐久性和开发时滞性，以及开发商的价格预期和面临的不确定性等对居民区位选择和城市土地利用模式的影响。
总体上，单中心城市模型讨论的核心是居民在收入、通勤成本和租金等约束条件下的空间一般均衡。企业被假设为不使用土地，也不进行区位选择，因此无法解释非单中心城市空间结构的形成，比如城市可能存在多个就业中心。之后，城市经济理论对城市空间结构的探讨，逐步拓展到对居民、生产者和城市开发者等多主体的空间均衡分析，这样城市空间结构会呈现多中心以及无中心等更多样的结构形式。同时，在现实中随着城市增长和郊区化进程的发展，大城市越来越多地表现出多中心的空间结构特征。脱离传统的城市中心在郊区出现的城市次中心（subcenter）是现代大城市多中心空间结构的重要表征。尽管传统的单中心城市模型对现实的城市空间结构仍有一定的解释能力，但其适用性开始受到质疑，解释多中心空间结构的城市模型得到快速发展。*早的多中心城市模型由White（1976）提出，他认为城市除中央商务区（central business district，CBD）之外还存在次中心，交通枢纽被认为是城市的次中心，但该模型中的次中心仍然是外生给定的。Fujita和Ogawa（1982）的模型建立在多重均衡的基础上，通过不同的参数设置，城市可以呈现单中心、多中心以及无中心的空间结构，即单中心可以在特定的交易费用下维持，而交易费用超过一定水平，新的和比较小的城市中心将出现，这意味着空间交易费用对城市空间结构的影响将不再是单调的。Lucas和Rossi-Hansberg（2002）进一步证明了在外部性存在时，城市中心可以内生地形成。此外，相关理论研究显示，城市由单中心向多中心演化不仅将带来自身效率的提高，而且消费者的福利也会得到改善（Anas et al.，1998）。
总体而言，城市空间结构的经济解释需要引入集聚经济，并将居民（家庭）和生产者（企业）的区位选址
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