克里斯塔勒和廖什的中心地理论

克里斯塔勒和廖什的中心地理论克里斯塔勒和廖什的中心地理论克里斯塔勒和廖什的中心地理论克里斯塔勒和廖什的中心地理论编制仅供参考审核批准生效日期地址：电话：传真:邮编:克里斯塔勒的中心地理论中心地理论（CentralPlaceTheory）是由德国城市地理学家克里斯塔勒（W.Christ„ller）和德国经济学家廖士（A.L”sch）分别于1933年和1940年提出的，50年代起开始流行于英语国家，之后传播到其它国家，被认为是本世纪人文地理学最重要的贡献之一。德国波鸿鲁尔大学城市地理学家绍勒尔（P.Scholler）甚至说：“没有克里斯塔勒的中心地学说，便没有城市地理学，没有居民点问题的研究”。自中心地理论流行于世界后，唤起世界各国数量众多的学者去实践应用它，修正发展它，目前它已成为城市地理学中一个重要的研究领域。克里斯塔勒曾经敏锐地提出过这样的问题：“我们探索这个原因，为什么城市有大有小？我们相信，城市一定有什么安排它的原则在支配着，仅仅是我们仍然不知道而已！”由此，他开始探索城市的分布规律。通过对德国南部城镇的调查，克里斯塔勒于1933年发表了《德国南部的中心地》一书，系统地阐明了中心地的数量、规模和分布模式，建立起了中心地理论。这个理论的主要内容如下。一、假设条件和基本概念克里斯塔勒创建中心地理论深受杜能和韦伯区位论的影响，故他的理论也建立在“理想地表”之上，其基本特征是每一点均有接受一个中心地的同等机会，一点与其它任一点的相对通达性只与距离成正比，而不管方向如何，均有一个统一的交通面。后来，克氏又引入新古典经济学的假设条件，即生产者和消费者都属于经济行为合理的人的概念。这一概念表示生产者为谋取最大利润，寻求掌握尽可能大的市场区，致使生产者之间的间隔距离尽可能地大；消费者为尽可能减少旅行费用，都自觉地到最近的中心地购买货物或取得服务。生产者和消费者都具备完成上述行为的完整知识。经济人假设条件的补充对中心地六边形网络图形的形成是十分重要的。克里斯塔勒还提出以下概念：（l）中心地（CentralPlace），可以表述为向居住在它周围地域（尤指农村地域）的居民提供各种货物和服务的地方。（2）中心货物与服务（CentralGoodandService），分别指在中心地内生产的货物与提供的服务，亦可称为中心地职能（CentralPlaceFunction）。中心货物和服务是分等级的，即分为较高（低）级别的中心地生产的较高（低）级别的中心货物或提供较高（低）级别的服务。在大多数中心地，每一种中心货物或服务一般要由一家以上的企事业单位承担。例如，一个集镇，往往有二三家杂货店或饮食店。每个担负一种中心地职能的单位，称为一个职能单位（FunctionalUnit）。可以肯定，中心地的职能单位数量必定大于或等于中心地职能种类的数量，通常总是前者的数量超过后者的数量。除了几家单位共同提供一种中心货物或服务之外，也可能有一家单位提供多种中心货物或服务的场合，从而包括了几个职能单位。这种情况多见于百货公司、超级市场等大型零售商业组织。（3）中心性（Centrality）或“中心度”。一个地点的中心性可以理解为一个地点对围绕它周围地区的相对意义的总和。简单地说，是中心地所起的中心职能作用的大小。一般认为，城镇的人口规模不能用来测量城镇的中心性，因为城镇大多是多功能的，人口规模是一个城镇在区域中的地位的综合反映。克里斯塔勒用城镇的电话门数作为衡量中心性的主要指标，因为当时电话已广泛使用，电话门数的多少，基本上可以反映城镇作用的大小，其公式如下：式中，为中心地的电话门数；为中心地的人口；为区域内电话的数量；为区域的人口。（4）服务范围。克里斯塔勒认为中心地提供的每一种货物和服务都有其可变的服务范围。范围的上限是消费者愿意去一个中心地得到货物或服务的最远距离，超过这一距离他便可能去另一个较近的中心地。以最远距离r为半径，可得到一个圆形的互补区域，它表示中心地的最大腹地。服务范围的下限是保持一项中心地职能经营所必需的腹地的最短距离。以为半径，也可得到一个圆形的互补区域，它表示维持某一级中心地存在所必需的最小腹地，亦称之为需求门槛距离（Threshold），即最低必需销售距离。服务范围上下限之间存在着三种关系，它们对进一步的分析具有重要意义：①如果门槛距离大于货物的最大销售距离，那么这种货物在该地区就不可能以正常的方式提供。②如果货物的最大销售距离和门槛距离相等，那么，经营该种货物正好能得到利润。③如果货物的最大销售距离大于门槛距离，那么，该项货物不仅可被提供，而且经营者还可从为居住在两个腹地间的人口服务中得到超额利润。二、六边形网络和城镇等级体系的形成从以上条件出发，克里斯塔勒推导了在理想地表上的聚落分布模式。由于克里斯塔勒关心的是，在农村市场服务中心演化基础上发展起来的聚落体系的特征，他又提出了构成市场原则的两个限制因素：一是各级供应点必须达到最低数量以使商人的利润最大化；二是一个地区的所有人口都应得到每一种货物的提供或服务。为满足第一个条件，模式的概括中就必须采用货物的最大销售距离，因为这可以使供应点的数量达到最少化。于是，作为第一步，克里斯塔勒假设在理想地表上均匀分布着一系列的B级中心地，它们的最高级别货物的最大销售距离定为r。这样，B级中心地之间的距离为2r。如将所有的B级中心地联接，则可得到一张有规则的等边三角形的网。但是，这样的一个系统将不能满足第二个限制因素。因为B级市场区都是圆形的，居住在三个圆形相切所形成的空角里的消费者将得不到供应。因此，对上图必须作一些修改，这就是将所有的圆形市场区重叠起来。重叠后，B级中心地仍按有规则的等边三角形网排列，只是间隔更紧凑，其距离为d。此外，由于重叠区被分割，圆形的市场区被六边形的市场区所替代，其理由是消费者应按“最近中心地购物”的假设，选择距离自己最近的中心地去得到货物或服务。至此，我们讨论了一种货物供应时的情况。实际上，一个中心地能提供多种货物。由于克里斯塔勒采用的是B级中心地最高等级货物最大销售距离的概念，这就意味着B级中心地还提供一系列较低级别的货物或服务。这些货物和服务组成一个连续的、递降的等级序列，自高级向低级，它们的最大销售距离分别为r-1，r-2，r-3…，但是，由于它们的最大销售距离均小于r，因此不能服务于B级中心地市场区的所有地方。随着货物级别的降低，较低级货物市场区的范围与B级中心地市场区的范围的差距将越来越大。在此情况下，一个较低级别的中心地，克里斯塔勒称之为K级中心地的出现就顺理成章了，它可以为B级中心地中的较低级货物服务不到的地方的居民服务。K级中心地的位置处于三个B级中心地所构成的等边三角形的中央，即引力中心的位置，因而可与B级中心地展开最有效的竞争。K级中心地市场区的边界由它所提供的最高级货物的最大销售距离e所决定。与K级中心地产生的过程类似，在某项更低级的货物的最大销售距离上可产生相应级别的A级和M级中心地。作为一个反过程，则可能出现高于B级中心地的G级中心地，较低一级的中心地的位置总是在高一级的三个中心地所形成的等边三角形的中央，由此形成克里斯塔勒命名为K=3的中心地网络。三、理论模型克里斯塔勒认为，有三个条件或原则支配中心地体系的形成，它们是市场原则、交通原则和行政原则。在不同的原则支配下，中心地网络呈现不同的结构，而且中心地和市场区大小的等级顺序有着严格的规定，即按照所谓K值排列成有规则的、严密的系列。1.市场原则如上所述，克里斯塔勒首先关心的是在农村市场中心基础上发展起来的聚落体系，因此他首先论述的也是按市场原则建立起来的中心地模型。按照市场原则，低一级的中心地应位于高一级的三个中心地所形成的等边三角形的中央，从而最有利于低一级的中心地与高一级的中心地展开竞争，由此形成K=3的系统。低一级市场区的数量总是高一级市场区数量的3倍。由于每个中心地包括了低级中心地的所有职能，即一级中心地同时也是二级乃至更低级的中心地，所以，一级中心地所属的3个二级市场区内，只需在原有的一个一级中心地之外再增加两个二级中心地即可满足3个二级市场区的需要。在9个三级市场区内，因已有了一个一级中心地、两个二级中心地，因此只增加了六个三级中心地。这样，在K=3的系统内，不同规模中心地出现的等级序列是：1，2，6，18，…由市场原则形成的中心地等级体系的交通系统，是以高等级中心地为中心，有6条放射状的主干道联接次一级的中心地，又有6条也成放射状的次干道联结再次一等级的中心地。由于此种运输系统联系两个高一等级中心地的道路不通过次一级中心地，因此，被认为是效率不高的运输系统。2.交通原则克里斯塔勒认识到，早期建立的道路系统对聚落体系的形成有深刻影响，这导致B级中心地不是以初始的、随机的方式分布在理想化的地表上，而是沿着交通线分布。在此情况下，次一级中心地的分布也不可能象K=3的系统那样，居于三个高一级的中心地的中间位置以取得最大的竞争效果，而是位于联接两个高一级中心地的道路干线上的中点位置。和K=3的系统比较，在交通原则支配下的六边形网络的方向被改变。高级市场区的边界仍然通过6个次一级中心地，但次级中心地位于高级中心地市场区边界的中点，这样它的腹地被分割成两部分，分属两个较高级中心地的腹地内。而对较高级的中心地来说，除包含一个次级中心地的完整市场区外，还包括6个次级中心地的市场区的一半，即包括4个次级市场区，由此形成K=4的系统。在这个系统内，市场区数量的等级序列是：1，4，16，64，…次级市场区的数量以4倍的速度递增。与K=3的系统类似，由于高级中心地也起低级中心地的功能，在K=4的系统内，中心地数量的等级序列是：1，3，12，48，…依交通原则形成的交通网，因次一级中心地位于联系较高一级中心地的主要道路上，被认为是效率最高的交通网，而由交通原则形成的中心地体系被认为是最有可能在现实社会中出现的。3.行政原则在K=3和K=4的系统内，除高级中心地自身所辖的一个次级辖区是完整的外，其余的次级辖区都是被割裂的，显然，这不便于行政管理。为此，克里斯塔勒提出按行政原则组织的K=7的系统。在K=7的系统中，六边形的规模被扩大，以便使周围6个次级中心地完全处于高级中心地的管辖之下。这样，中心地体系的行政从属关系的界线和供应关系的界线相吻合。根据行政原则形成的中心地体系，每七个低级中心地有一个高级中心地，任何等级的中心地数目为较高等级的7倍（最高等级除外），即：1，6，42，294，…市场区的等级序列则是：l，7，49，343，…在K=7的系统内，由于其运输系统显示出每位顾客为购买中心性商品或享受服务所需旅行的平均距离较另两个系统都长，因此，行政原则下的运输系统被认为是效率最差的一种。以上三个原则共同导致了城市等级体系（UrbanHierachy）的形成。克里斯塔勒认为，在开放、便于通行的地区，市场经济的原则可能是主要的；在山间盆地地区，客观上与外界隔绝，行政管理更为重要；年轻的国家与新开发的地区，交通线对移民来讲是“先锋性”的工作，交通原则占优势。克里斯塔勒得出结论：在三个原则共同作用下，一个地区或国家，应当形成如下的城市等级体系：A级城市1个，B级城市2个，C级城市6至12个，D级城市42至54个，E级城市118个。克里斯塔勒对南德中心地的研究成果显示，南德的中心地可分为七级，并遵循K=3的规律（表8-2）。表8-2德国南部的中心地体系廖什的中心地理论

中心地理论的另一个开创者是廖什。他是一位经济学家，1940年他用德文发表了一部有关市场区位理论的巨著，1954年被译成英文。这里仅就廖什对区域聚落的规模、职能、分布的理论解释与克里斯塔勒作一简单对比。廖什的理论也有均质平原的假设条件：平原上有足够的均匀分布的工业原料；有各向同性的运输条件、普及的可用于生产的技术知识和相同的消费需要。他假设的人口分布不是象克氏呈连续的均匀分布，而是结合成基本农村聚落的不连续的均匀分布。廖什和克氏一样也从市场区的概念入手。但是他把生产区位和市场区位结合起来，生产和消费都在市场区中进行。这样，廖什的中心地就不单单是克氏模型中单纯提供服务职能的服务中心，也是平原上人们日常需要的各种物品的生产中心，即具有市场指向的制造业职能。他所要推导的是每种商品的生产中心和它联系腹地的最优空间模型。这是与克氏理论在出发点上的重大差异。廖什通过与克氏类似而且又更严密的推导，也证明六边形结构是市场区最理想的形式。而且以最低级职能的门槛需要转换成满足消费者需要的一个半径，建立起能够覆盖整个平原的最低级职能的六角形市场区网格，廖什定义为基本网格。这种三角形聚落分布、六边形市场区的基本网格与克氏K=3的结构极为相似，但在内容上却有不同。克氏的市场区是职能的最大服务范围，商品的供应者要取得最大利润；廖什的市场区只是满足门槛值的需要，即只满足商品生产和销售的生存需要，系统中没有超额利润。特别需要强调的是，廖什的基本网格一旦确定，不再变化，成为他以后推导经济景观的基础。廖什也使用K值概念，但含义不同于克氏理论。在克氏模型中，K值等于3、4、7，分别代表按市场、交通、行政3种不同原则形成的中心地及市场区的理想模型。而廖什则认为，每一种不同的商品都有不同的门槛值，也就有大小不同的市场区。由此出发，每一种职能都可以画出它们与该职能门槛值相适应的六边形市场区网络，可以设想出无穷多的这样的网络。然而廖什把各种职能市场区的网络限制在上述基本网格的基础上，即每一种市场区网络中的六角形的每个中心必须不偏离基本网格中六角形的中心位置。在这种限制条件下，市场区的大小就不是任意的，它根据所能完全服务的基本聚落的数量来定义K值，K值就不只是3、4、7三种，而是有K值3、4、7、9、12、13、16、19、21、25、27、28、31、…。廖什给出了两个比较繁琐的公式来计算不同市场区所包括的基本聚落的数量，后来达西（M.F.Dacey）1965年找到了一个简单公式：Q=u2+uv+v2式中Q——聚落数量；v、u——均为正整数，且u≤v，v取1，2，3，…，u取0，1，2，…v。然后，他假定所有的市场区网络有一个共同的点——中枢点，以中枢点为准将150张图重叠起来。在中枢点，平原上的人口所需要的全部职能都能提供，它发展成最高级的中心地，即大都市。然后，廖什让叠置的网格图围绕着中枢点旋转，使尽可能多的六边形的中心相重叠，使一个中心出售的商品种类越多越好，以达到平原上中心地数目极小化的目的。最后就得到了著名的廖什景观，他认为这是提供货物和服务最经济有效的体系。廖什景观在不少方面与克氏模型严格的一级套一级的等级体系不同。在廖什景观里，城市的分布是不均匀的。以大都市为中心，围绕周围的有6个城市数量较多、职能等级较高的扇区，称为廖什景观示意图。有6个“多城扇区”（city-richsector），还有6个城市数量较少、职能等级较低的扇区，称为“少城扇区”（city-poorsector）。在廖什景观里，同一等级的城市可能有不同的职能组合；具有较高等级职能的中心，不一定具有全部低等级的职能；一个规模较小的城市有可能向