城读│大城市与小城镇，哪个增长快？
本研究构建标准化城市数据库，比较世界上七个大国（中国、印度、巴西、欧洲、前苏联、美国和南非）的城市体系和增长过程，检验城市规模分布的捷夫定律和城市增长的吉伯特模型：城市规模与增长的相关性很低。
Pumain, D., Swerts, E., Cottineau, C., Vacchiani-Marcuzzo, C., Ignazzi, A., Bretagnolle, A., Delisle, F., et al. (2015). Multilevel comparison of large urban systems, Cybergeo : European Journal of Geography.
来源：http://cybergeo.revues.org/26730
一城市等级体系与增长过程：捷夫定律与吉伯特模型
城市体系的等级分布多表现为捷夫的位序规模律（Zipf’s rank-size rule）：对一个国家所有城市按人口规模排序，分别取位序和城市人口规模的对数，将其表现在坐标轴上，呈对数线性关系。不过目前对捷夫定律的本质、其广泛的适用性和变异性的原因，学界认识尚未达成一致。
吉伯特模型(Gibrat’s model)首次试图解释城市等级体系呈现对数线性分布的原因：城市按与规模成比例的方式增长，但随时间变化。虽然短期内不同城市的增长率可能有巨大波动，但长期来看系统内所有城市平均增长处于相似水平。
城市理论与模型往往缺乏经过合理定义和标准化的数据检验，因此经常会出现矛盾和有争议的结果。首要障碍是研究的城市样本异质性太大，对城市的定义与城市范围的划定问题重重。因此，从迥异的统计资料中用一套通用的理论来定义和划分城市，建立可靠可比的城市数据库非常关键。本研究比较世界上七个大国（包括金砖五国）的城市体系：中国、印度、巴西、欧洲、前苏联、美国和南非，分析跨越各大洲不同国家不同阶段的城市化过程，检验捷夫定律与吉伯特模型。
本研究把城市被定义为多数居民集中进行日常活动的地方，城市的空间边界随时间变化，通常向外扩张。针对不同阶段，选择适合地方社会空间互动的边界，包括行政、空间形态和功能进行边界划分。本研究根据共同原则建立七国的城市数据库，同时考虑地方政治行政背景和约束做出调整，图1显示城市人口数据库的时间跨度。
图1 城市数据库的时间跨度
城市数据库只包括人口1万以上的城市，表1总结了七个国家城市的定义方法和最终内容。
21世纪初，数据库包含的城市数量从几百到几千不等，城市数量与该国城市总人口密切相关，大致呈简单线性回归关系。这说明目前世界城市人口的集中程度相差不多，也反映世界总体城市化过程的一致性。美国是个例外，其城市数量比根据城市人口预期的数量少很多。美国这种高集中程度的城市系统可以解释为“新大陆”定居点的历史因素、合并为美国都市统计区的基本空间单元规模较大。
图2 各国城市总人口与城市数量
各国的规模—位序斜率大小不一，反映了不均的城市规模分布。低值（绝对值）出现于历史悠久的国家，如印度，中国和欧洲，而高值出现在人类定居较晚的国家，高速交通条件使城市间距更远，也使稀疏农村人口中出现大型城市成为可能，例如南非和美国。前苏联出现较高值可能因为与欧洲相比较晚的工业化以及东部地区最近的城市化。巴西则呈现出中等程度的城市集中（见表2）。
城市规模分布的差异也与各地区政治行政组织的多元化有关（见图3）。社会主义国家曾限制城市的增长，所以图中的曲线会更加趋平，如前苏联和中国。相反放任城市发展的国家往往容易出现巨头城市(macrocephaly)，如南非、印度和巴西。
图3 2010年七国城市规模分布
与欧美相比，金砖国家在城市等级的顶端呈现突出的特征。俄罗斯是唯一具有首位城市的金砖国家，莫斯科规模是圣彼得堡的三倍。而除中国之外的其他国家则有二至四个城市构成与其他城市分布迥然不同的巨型城市。如印度的德里、孟买与加尔各答，南非的德班、开普敦与约翰内斯堡，巴西的圣保罗和里约热内卢。
仅看大城市不足以说明城市人口集中程度，还需要考察其它城市的分布特点。中国的城市人口总量（5亿）与百万以上人口城市数量（66）都位居世界第一。尽管中国城市人口集中程度尚属中等，由于人口规模巨大以及部分城市的临近性，未来可能发展出几个人口3-4千万的都市连绵区。印度城市人口数量（4亿）位居第二，但百万以上人口城市数量位居第四（44）。而美国虽然总城市人口只有2.37亿，但城市数量却有51个，美国城市空间分布更加集中。欧洲城市人口数量2.91亿，百万人口以上城市数量只有39个。前苏联1.74亿城市人口，百万以上人口城市数量28个。巴西城市人口1.61亿，百万以上人口城市23个。
利用城市数据库已知的两个时点的城市人口数据检验吉伯特模型。吉伯特模型假设：每个时点的增长率变化与规模并没有关系，并且每个时点的分布是随机的。
分析表明金砖四国符合这个模型。城市规模与增长的相关性很低或者不相关。在南非、印度与中国，无论是国家还是区域层面，从20世纪开始，假设均得到证实。但模型结果也出现偏差，在迅猛增长的时期，例如19世纪的美国与1950年后的欧洲，增长率表现出正向的时间自相关。俄罗斯1930年后工业化的第二阶段以及后续二十年里出现了最大城市的都市区化和某些专业城市衰落的特征，这说明城市规模不均等的实际增速比吉伯特模型预测的快。
尽管国家间存在历史、区域和政治组织的差异，但城市等级和增长过程具有共同特征。捷夫定律与吉伯特模型为国际间城市等级与增长过程的实证分析和比较提供了一个较好的标准参照，尽管它们并不能解释背后生成的地理过程。
二城市转型与发展轨迹
理解城市规模分布和城市增长过程必须考察每个城市系统的发展历史。城市转型(urban transition)由泽林斯基(W.Zelinsky)1971年提出，描述从分散同质的农村聚落向更集中和多元的城市等级体系的转变的普遍过程。这一过程大致始于19世纪的工业国家，1950年扩散到发展中国家。
表3总结各国过去40年城市的平均增长率。最早经历城市转型的国家（欧美、前苏联和巴西）平均增长率明显低于还处于城市化指数增长阶段的国家。中国以年均5%增速位居榜首，而南非和印度分别以3.2%、2.1%的速度紧随其后；美国和巴西增速超过1%；欧洲和俄罗斯则低于1%。
造成这种差异的原因之一是各国所处城市发展阶段不同，特定历史因素也影响重大。中国由于政治原因通过控制移民长期限制城市增长，而印度由于社会与家庭的束缚，农村移民增长缓慢。南非在废除种族隔离制度后城市增长达到非洲平均水平，一方面由于原黑人区（Bantustans）的内部迁移，另一方面也得益于其对外国移民的吸引力。作为“新大陆”的美国和巴西，城市增长率高于“旧大陆”的欧亚国家，而俄罗斯1990年以来增速缓慢，拜人口减少、苏联解体所赐。
图4显示这些国家城市人口占世界城市总人口比重在过去半个世纪的变化。增速的差异还解释了巨型城市排名的迅速反转。1960年时，最大的三个城市都不属金砖五国：纽约（1060万）、伦敦（890万）和巴黎（720万）。20世纪末，圣保罗以2000万人口超过纽约，金砖五国多个城市跻身前列：德里（1700万）、上海（1600万）、加尔各答（1600万）、孟买（1500万）、莫斯科（1400万）、北京（1400万）和里约热内卢（1200万）。
根据城市增速相对于该国城市体系的差异，可以把城市划分为两种基本类型：“赢家”和“输家”。印度、中国、前苏联和南非有一类城市，长期保持其相对权重的行政城市，这些城市往往是州首府或省会。
前苏联不同类型城市之间发展轨迹差异最大，而巴西最低，其他国家则介于两者之间。巴西几乎所有的大都市区（同时也是州首府）都呈强烈上升轨迹，加剧城市等级间的差距。印度类似，3/4的大城市表现出上升或稳定发展的趋势。其他国家则出现小城市和边缘地区“追赶”态势。大都市区周围的小城市表现出最强劲的上升轨迹，例如印度和南非。前苏联南部、西部地区和靠近矿产资源的城市权重不断增加。中国呈现两种趋势，一是东部各大城市权重增加，而新疆内蒙古等地的中等城市发展迅速，呈现“边疆追赶”的景象。
多数城市体系表现出一个长期趋势：小城市相对比重下降。其他条件不变情况下，小城市往往距创新潮流过远，或者从事某衰落行业高度分工活动，由于高速交通发展失去对地方市场影响力。但中国是个例外，上升态势的城市主要由小城市组成，不过，这些城市“赢家”主要位于大都市区（例如上海或广州）200公里范围之内。中国具有悠久城市发展历史，新城市的发展会迎合原有的城市空间模式；而像巴西、美国和南非这些“新”国家，城市随新定居点的开辟而发展。
三结论
本研究构建标准化的城市数据库，首次对金砖五国的城市体系进行比较，以城市规模分布的捷夫定理和城市增长的吉伯特模型作为比较基准，发现金砖五国过去50年的城市发展过程与欧美国家大体相似，并且城市规模与增长的相关性很低。
尽管的确存在差异，但主要与这些国家特定的发展道路有关，例如城市转型的相对滞后解释了较快的平均城市增长速度（俄罗斯除外）。历史因素也能解释城市化率演化的差异，俄罗斯与巴西比南非、中国和印度更早经历快速城市化。各地城市轨迹大相径庭，城市蓬勃发展与相对衰落同时并存。