空间经济学发展

一、空间经济学的传统与演进

1.德国的古典区位几何学

德国经济学家运用地租学说和比较成本学说，创立了古典区位理论。

(1)冯·屠能(VonThünen)的农业区位论

18世纪末至19世纪初，德国仍然是一个封建割据的农业国，英法等国却已走上工业化道路。英国工业化前后，农产品价格上涨，一些目光敏捷的德国农场主通过与英国的农产品贸易而获利，于是尽量多买土地，扩大生产规模，德国农业开始向大型化商品化过渡。为了研究德国农业经营模式和产业化问题，冯·屠能潜心经营农庄十载，收集了极为详细的资料，于1826年撰写了巨著《孤立国同农业和国民经济的关系》(简称《孤立国》)。冯·屠能设想了一个孤立于世界之外，四周为荒地所包围的孤立国，其中心是一个大城市，这个城市是孤立国制造品的唯一供给者，而城市的食品则完全由四周的土地(一个农业大平原)供给;孤立国内各地自然条件和运输条件相同，农业生产的利润V=P-(C+T)，其中P为农产品价格，C为成本，T为运费。

冯·屠能以利润最大化为目标函数，得出这样的结论：为了利润最大化目标，农场生产的品种选择与经营方式的首要决定因素是距离，即生产地与市场的距离。农场种植什么作物获利最大，主要不是由自然条件决定的，而与特定农场(或地块)与中心城市(农产品消费市场)的远近密切相关;农业经营规模，也与距离密切相关，增加投入必须使价格与边际成本之差能偿付追加的成本与运费。当生产成本一定时，离中心城市越近，追加的运费越低;边际产量需偿付的越少，生产规模扩大的可能性就越大。

冯·屠能研究的是农业区位问题，他的理论离不开对土地利用和地租的研究(注：克鲁格曼在《发展、地理学与经济理论》一书中总结归纳了经济地理学的五大传统，他将冯·屠能的思想列为第五个传统“地租和土地利用”。其他四大传统是：德国几何学、社会物理学、积累因果夫系、当地外部经济。)。冯·屠能认为地租与距离是负相关的，可以想像从中心城市向外围平面延伸，随着可耕地与市场的距离的不断增大，可耕地的地租是不断下降的，这样便可形成一个个以城市为中心的同心圆环，半径距离小的环上土地昂贵，宜种植运输成本大或单位面积产值高的作物，而半径距离大的环上则种植土地密集型或运输成本大的作物。

于是他设计了孤立国六层农作物圈层结构(注：冯·屠能设计的孤立国六层农作物圈层结构为：第一圈层为自由农作圈，主要生产鲜菜、牛奶;第二圈层为林业圈，主要生产木材;第三圈层为轮作物圈，主要生产谷物;第四圈层为谷草农作圈，主要生产谷物、畜产品，以谷物为重点;第五圈层为三圃农作圈，主要生产谷物、牧产品，以畜牧为重点;第六圈层是荒野。)，这就是著名的圈层布局论。当时德国经济学家们对农业生产和农产品贸易发展的基本观点是：农业经营方式应该全面地从粗放经营转向集约经营，集约化程度越高越好：农业布局方面则应根据自然要素禀赋的不同，各地应种植最适合本地生长的作物。

冯·屠能的理论使人耳目一新：农业经营方式上，并不是集约程度越高越好，离中心城市越近，集约化程度越高，离中心城市越远，经营越粗放;农业布局上，并不是哪个地方适合种什么就种什么，与距离有关的地租、运费倒是最重要的决定因素。

(2)劳恩哈特(W.Launhardt)和韦伯(A.Weber)的工业区位理论

19世纪末，德国已完成了第一次产业革命，并迅速成为第二次产业革命的策源地之一，产业的大发展，使得产业迁徙和工业布局问题为学者们重视。劳恩哈特利用几何学和微积分，将网络结点分析方法应用于工厂的布局，在德国《工程师协会期刊》上发表“确定工商业的合理区位”(1882)一文，第一个提出了在资源供给和产品销售约束下，使运输成本最小化的厂商最优定位问题及其尝试性的解法。他构造了一个区位三角形，寻找使“里程运费在生产的区位中必须保持平衡”的最小值点，即区位三角形的极点。他的这种寻求最优化的“极点原理”方法被乔治·皮克(GeorgPick)给出规范的更为一般的数学证明(注：乔治·皮克应韦伯之邀，为韦伯的《工业区位论》(第194-215页)写了一个“数学附录”，以“梗概出一些对理解区位问题来说很必要的普通数学公式”，其中提到劳恩哈特的工作。于尔格·尼汉斯(Jurg.Niehans)认为：劳恩哈特的分析远比后来韦伯在《工业区位论》中的分析高超得多。这大概是指劳恩哈特的数学分析方法。)。作为一名建筑工程师，劳恩哈特把网络规划应用于公路、铁路运输最优化问题和工厂成本最小化定位问题，而他在1885年发表的《经济学的数学基捶一文，奠定了他在经济分析史上的显著地位。他研究运输对生产和消费的影响而建立了“劳恩哈特漏斗”，为解决异质双头垄断问题而建立了后来被称之为的“劳恩哈特-霍特林”解法。

先于霍特林44年，劳恩哈特便研究了如下问题：两个位于街道不同地点的竞争供货商，在假定对方销售价已定的情况下如何使自己盈利最大。他还对位于同一地点的不同商品的销售商进行了类似的分析，表明他们的环形市场区域是如何由运输费用决定的。于尔格·尼汉斯认为，在19世纪的最后30年里，劳恩哈特的工作是德国最重要的、实际上也是唯一有意义的对“边际革命”的贡献。在对运输和区位经济学分析方面，这一贡献直至20世纪30年代都没有被人超过(注：参见《新帕尔格雷夫经济学大辞典》第三卷，第151-153页。)。

阿尔弗雷德·韦伯则是中国读者更为熟悉的一位工业区位论的创始者(注：韦伯为我国学者们更为熟悉，因为他的名著《工业区位论》(亦译为《工业区位纯理论》或《纯粹区位理论》)于1997年由商务印书馆翻译成中文并出版发行。而劳恩哈特的著作全部用德文写成，甚至没有被译成英文，而且他的第一身份是建筑工程师和道路、铁路和桥梁学教授而不是经济学教授，他是德国汉诺威高等技术大学的第一任校长。他的工作显示了120年前一个有能力的、注意经济问题且懂一些数学的工程专家在经济学上可以做些什么(以及不能做到什么)。他在微观经济学、运输经济学以及经济数学分析方法上均有建树，可惜他的有些出版物已很难找到，其出色的独创性的工作的重要性至今还没有得到经济学界应有的承认。)。他在集前人研究基础上于1909年撰写了《工业区位论》。

在这部名著中，韦伯系统地建立了一系列概念、原理和规则，严谨地表述了一般的区位理论。当看到制造业规模庞大的迁徙，韦伯试图回答：什么原因使某个工业从一个区垃移至另一个区位呢?决定迁徙的一般经济规律是什么?韦伯将影响工业区位的因素分为两类：区域性因素和集聚因素。工业是如何布局于各个区域的，受区域性因素影响;而在工业区域内，厂商为什么集中于此地而非彼处，则受集聚因素影响。工业在某个地方集中是集聚力和分散力相互作用直至均衡的结果。集聚力受技术发展、劳动力组织变化、市场化因素及经济环境因素影响，分散力则可归结为伴随工业集聚而带来的地租增长的影响。

韦伯设计了一个集聚函数，精确地表达大工业单元对小工业单元的吸引程度(注：韦伯定义每种商品的生产构成一个“单元”，这些单元能够并确实参与相互间的竞争，这种竞争最终也影响单元的区位。)，用公式来表示，其中M为大工业单元的日生产量，R为集聚的扩散半径，A是工业区位重(注：韦伯将生产原料分为地方原料和广布原料，前者只产生于某一特定地点，而后者则是到处都容易得到的。不论是广布原料还是地方原料都有可能又是“纯原料”和“失重原料”，前者是指经加工后全部重量都完全转移于产品之中的原料，后者是指在生产过程中必损失部分重量的原料(韦伯的这一思想对今天人们在国际贸易中常见到的“冰山成本”的定义有显然的借鉴意义)。韦伯定义需要运输的地方原料与产品重量之比为“原料指数”，而运输单位产品的总重量称为“区位重”。)，

s为运输价格。韦伯在分析厂商的定位决策时继承和扩展了劳恩哈特的方法(注：韦伯本人在《工业区位论》中只字未提劳恩哈特。马钉贝克曼(MartinBeckmann)认为韦伯的这本书“确立了他继冯·屠能之后在区位理论方面的领先地位，尽管他的理论模型被劳恩哈特抢先一步发表”(见《新帕尔格雷夫经济学大辞典》第四卷PP958)。)一个厂商靠一个或多个供应商提供投入品，也为一个或多个市场提供产品，所以涉及的区位不少于三个，他将劳恩哈特著名的“区位三角形”概念，一般化为区位多边形。韦伯也考虑了生产成本中的劳动费用，