王濤 郝漢舟

摘要：從城市外部性理論和增長理論對(duì)城市最優(yōu)規(guī)模的內(nèi)在原理研究和城市規(guī)模與城市效率的實(shí)證研究方面梳理了城市規(guī)模與城市效率的研究進(jìn)展。實(shí)證研究顯示，人口數(shù)量、土地面積、首位度和基尼系數(shù)等是從不同方面反映城市規(guī)模的有效指標(biāo);DEA法、能值法和生態(tài)足跡法是從經(jīng)濟(jì)視域和生態(tài)視域測度城市效率的常用方法;城市效率和城市規(guī)模之間普遍存在“U形”關(guān)系和門檻關(guān)系。最后，總結(jié)了目前研究成果存在的不足，提出了未來研究的主導(dǎo)方向，以期為國家調(diào)整城市發(fā)展戰(zhàn)略提供理論參考。

關(guān)鍵詞：城市最優(yōu)規(guī)模;城市效率;外部性理論;城市增長理論

中圖分類號(hào)：F293? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）16-0165-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.16.038? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： From the perspective of urban externality theory and growth theory on the inner principle of urban optimal scale and the empirical study of urban scale and urban efficiency， the research progress of urban scale and urban efficiency is reviewed. Empirical studies show that population size， land area， first position degree and Gini coefficient are effective indicators to reflect the size of the city from different aspects; DEA method， energy method and ecological footprint method are often used to measure urban efficiency from economic and ecological perspectives; there is a general "U-shaped" relationship and threshold relationship between urban efficiency and city size. Finally， the shortcomings of the current research results are summarized， and the leading direction of future research is proposed， in order to provide a theoretical reference for the country to adjust the urban development strategy.

Key words： urban optimal scale; urban efficiency; externality theory; urban growth theory

20世紀(jì)50年代，發(fā)達(dá)國家城市化快速推進(jìn)，極大地推動(dòng)了集聚經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也導(dǎo)致城市規(guī)模的不斷擴(kuò)張。由于城市規(guī)模的不合理蔓延，加上城市科學(xué)規(guī)劃的不到位等，帶來了交通、住房、醫(yī)療、教育、城市建設(shè)等一系列“城市病”問題。城市規(guī)模的不合理蔓延使得人口和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)集聚所產(chǎn)生的規(guī)模效益不斷下降、大型城市的宜居度和城市居民的生活水平大幅度降低，城市居民開始逐漸向郊區(qū)乃至更遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村遷移，出現(xiàn)“逆城市化”和“城市空心化”的現(xiàn)象。這極大地沖擊了人們對(duì)于城市規(guī)模和城市效率的傳統(tǒng)認(rèn)知，即城市規(guī)模越大，城市效率越高。在一定程度上引發(fā)了一部分學(xué)者對(duì)城市最優(yōu)規(guī)模的理論思考。到20世紀(jì)70年代，學(xué)術(shù)界掀起了一股最優(yōu)城市規(guī)模研究熱潮，隨著發(fā)展中國家城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，最優(yōu)城市規(guī)模研究受到持續(xù)關(guān)注。

目前新型城市化追求“精明增長”的發(fā)展理念，其主要內(nèi)容是遏制城市無序蔓延和侵占農(nóng)地，有效治理“城市病”等問題。尊重城市發(fā)展規(guī)律，創(chuàng)新城市治理方式，全面提高城市規(guī)劃建設(shè)管理水平，從而將城市發(fā)展控制在最優(yōu)規(guī)模范圍之內(nèi)，促進(jìn)城市高效、集約、緊湊地發(fā)展。城市效率是判斷城市是否達(dá)到最優(yōu)規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)，為了分析中國城市最優(yōu)規(guī)模的變化，需要對(duì)城市效率的發(fā)展機(jī)制和影響因素進(jìn)行分析，從而為提高城市效率提供科學(xué)對(duì)策[1]。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)全球化對(duì)各經(jīng)濟(jì)體產(chǎn)生深度影響的背景下，極具政策價(jià)值的最優(yōu)城市規(guī)模研究顯得更為重要[2]，探究最優(yōu)城市規(guī)模問題具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。一方面，可深化城市規(guī)模增長理論研究，推動(dòng)城市規(guī)劃理論、城市可持續(xù)發(fā)展理論、城鎮(zhèn)化理論發(fā)展;另一方面，可為政府科學(xué)干預(yù)城市規(guī)模增長提供理論指導(dǎo)，促進(jìn)城市規(guī)模的理性增長[3]。

1? 城市最優(yōu)規(guī)模的內(nèi)在原理

1.1? 外部性理論與城市規(guī)模

按經(jīng)濟(jì)主體實(shí)際活動(dòng)影響所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)后果，可以將外部性劃分為負(fù)外部性和正外部性。城市尤其是規(guī)模較大的城市有明顯的集聚效應(yīng)，能夠帶來較高的規(guī)模效益、較多的就業(yè)機(jī)會(huì)，產(chǎn)生正外部性，從而推動(dòng)城市效率的提高。從城市規(guī)模擴(kuò)張的角度來看，Brueckner[4]指出，在自由市場經(jīng)濟(jì)前提下，城市蔓延往往是發(fā)生在生產(chǎn)率相對(duì)低的土地上，非城市用地向城市用地的轉(zhuǎn)變?cè)黾恿送恋氐漠a(chǎn)出率，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的增長。趙可等[5]認(rèn)為城市用地?cái)U(kuò)張不僅影響經(jīng)濟(jì)增長的數(shù)量，還可以通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、城市化、生態(tài)環(huán)境變化和規(guī)模經(jīng)濟(jì)等路徑影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量。比如城市用地?cái)U(kuò)張，促進(jìn)市場范圍擴(kuò)大，有利于區(qū)域間與區(qū)域內(nèi)開展分工合作，提升城市的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益與集聚經(jīng)濟(jì)水平。城市用地的快速擴(kuò)張促進(jìn)更多的人口、資本和產(chǎn)業(yè)在城市集聚，推動(dòng)生產(chǎn)函數(shù)邊界不斷向外移動(dòng)，從而提高城市總產(chǎn)出水平等。高健[6]認(rèn)為，城市擴(kuò)張可以促進(jìn)地方化經(jīng)濟(jì)和城市化經(jīng)濟(jì)的集聚經(jīng)濟(jì)效益迅速提高。地方化經(jīng)濟(jì)是產(chǎn)業(yè)內(nèi)規(guī)模經(jīng)濟(jì)，主要表現(xiàn)為專業(yè)化分工帶來的生產(chǎn)效率的提高、勞動(dòng)力市場共享帶來的企業(yè)招聘成本和勞動(dòng)力搜尋成本的降低以及產(chǎn)業(yè)內(nèi)的知識(shí)共享和溢出等。城市化經(jīng)濟(jì)是產(chǎn)業(yè)間的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，主要表現(xiàn)為公共產(chǎn)品供給的經(jīng)濟(jì)性以及產(chǎn)業(yè)間的協(xié)同和知識(shí)溢出等。隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，城市聚集經(jīng)濟(jì)效應(yīng)不斷顯現(xiàn)，完善的城市基礎(chǔ)設(shè)施和通力協(xié)作的管理階層，使城市有著很高的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，帶來城市經(jīng)濟(jì)快速地增長。Anas等[7]認(rèn)為城市擴(kuò)張有利于各產(chǎn)業(yè)尋求其集聚力量和擴(kuò)散力量的平衡，達(dá)到最優(yōu)集聚規(guī)模，從而提高經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的整體效率。但這并非意味著城市規(guī)?？梢詿o限膨脹。

近些年來，由于城市規(guī)模的不合理擴(kuò)展，大城市出現(xiàn)規(guī)模不經(jīng)濟(jì)、“大城市病”等問題，這就是其負(fù)外部性的體現(xiàn)。Brueckner[4]指出，在農(nóng)用土地轉(zhuǎn)化為城市土地的過程中，土地的開放空間價(jià)值往往被低估。由于無形的開闊空間價(jià)值并不構(gòu)成農(nóng)用土地收入的組成部分，當(dāng)農(nóng)用土地轉(zhuǎn)化為城市土地時(shí)，開闊空間價(jià)值的損失不能表現(xiàn)為貨幣形式。于是，土地市場忽視了開闊空間價(jià)值，土地市場的失靈導(dǎo)致總體社會(huì)福利的損失。另外，Levine等[8]指出，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)展，花費(fèi)在交通運(yùn)輸上的成本和時(shí)間也在不斷增加，當(dāng)交通擁擠達(dá)到一定程度的時(shí)候，交通工具的增加將會(huì)產(chǎn)生諸如導(dǎo)致他人運(yùn)行速度減慢等問題，影響城市居民的正常生產(chǎn)生活活動(dòng)，甚至引起社會(huì)成本的增加等負(fù)外部性特征。

1.2? 城市增長理論與城市規(guī)模

城市增長理論主要考察城市規(guī)模的影響因素、增長路徑和空間格局。

首先，從城市規(guī)模增長的影響因素來看，Palivos等[9]構(gòu)建考慮人力資本外部性的城市內(nèi)生增長模型，探討了計(jì)劃經(jīng)濟(jì)和分權(quán)經(jīng)濟(jì)兩種環(huán)境下的經(jīng)濟(jì)增長與城市規(guī)模的動(dòng)態(tài)關(guān)系。通過模型分析發(fā)現(xiàn)，由于決策單元沒有充分認(rèn)識(shí)到人力資本的正外部性，計(jì)劃經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略下的最優(yōu)規(guī)模一般高于分權(quán)經(jīng)濟(jì)。所以，需要加強(qiáng)對(duì)城市人力資本的投資，從而提高分權(quán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略下的最優(yōu)規(guī)模。段瑞君[10]結(jié)合二元經(jīng)濟(jì)理論、內(nèi)生增長理論和新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)，基于分位數(shù)回歸方法，采用2011年中國284個(gè)地級(jí)及以上城市的截面數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)證研究。研究發(fā)現(xiàn)，隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，市場規(guī)模的影響逐漸降低，而公共財(cái)政支出、知識(shí)溢出和城鄉(xiāng)收入差距等因素對(duì)其的影響則逐漸增強(qiáng)。一般情況下，表現(xiàn)為城市規(guī)模隨著公共財(cái)政支出、知識(shí)溢出和城鄉(xiāng)收入差距的增大而逐漸擴(kuò)大。蔣濤等[11]結(jié)合規(guī)模收益遞增和單中心圓形城市模型，考察了城市最優(yōu)規(guī)模與通勤成本和總體收益之間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在一定條件下，城市人均收入與城市規(guī)模之間存在“倒U形”關(guān)系;否則，在城市總生產(chǎn)函數(shù)中規(guī)模收益遞增程度足夠強(qiáng)的情況下，最優(yōu)城市規(guī)模取決于通勤成本。王俊等[12]基于新古典經(jīng)濟(jì)學(xué)框架建立城市增長模型，探討擁擠效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)增長與城市規(guī)模的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，不同等級(jí)的城市有其不同的最優(yōu)城市規(guī)模;而且從縱向來看，城市的最優(yōu)規(guī)模是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，它會(huì)隨著時(shí)間的變化因外部條件的改變而改變。因此。在不同條件下，最優(yōu)城市規(guī)模是存在且可變的，不存在統(tǒng)一的最優(yōu)城市規(guī)模。由以上研究可以發(fā)現(xiàn)，城市的最優(yōu)規(guī)模是動(dòng)態(tài)變化的，要確定城市具體的最優(yōu)規(guī)模水平需要因時(shí)因地，綜合考慮各種外部性條件對(duì)其的影響。

其次，從城市發(fā)展的增長路徑來看，中國長期以來堅(jiān)持的發(fā)展政策就是“嚴(yán)格控制大城市規(guī)模，合理發(fā)展中小城市，積極發(fā)展小城鎮(zhèn)”。但趙曜[13]研究發(fā)現(xiàn)，中國目前的城市化水平仍然落后于本國的工業(yè)化進(jìn)程，并且城市化主要表現(xiàn)為建制城鎮(zhèn)數(shù)量的迅速增加，而許多城市集聚規(guī)模過小，未能實(shí)現(xiàn)其集聚效應(yīng)效益。席強(qiáng)敏[14]認(rèn)為中國特大城市的規(guī)模效率偏低，相對(duì)于產(chǎn)出水平，要素總投入顯然過多;大型和中型城市的規(guī)模效率接近最優(yōu)水平，但由于純技術(shù)效率水平偏低，投入要素的利用水平不高，限制了城市綜合效率的提高。因此，中國開始逐漸放松限制大城市發(fā)展的政策，轉(zhuǎn)而走向“大中小城市和小城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展”的新的城市發(fā)展政策。同時(shí)根據(jù)鄭軍等[1]基于非參數(shù)與半?yún)?shù)的研究方法對(duì)中國城市效率與城市規(guī)模的研究，國家應(yīng)該加強(qiáng)大城市和中小城市的基礎(chǔ)設(shè)施投入，完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，優(yōu)化城市的投資環(huán)境，吸引更多的投資和承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，推動(dòng)城市集聚，提高城市效率。部分超大城市存在規(guī)模偏大、要素總投入過多的情況，應(yīng)適當(dāng)限制城市規(guī)模，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快產(chǎn)業(yè)向集聚不足的城市轉(zhuǎn)移，防止城市“攤大餅”式發(fā)展。

最后，科學(xué)合理的城市增長空間格局有利于城市效率的提高。目前，國家制定了中國城市發(fā)展空間格局優(yōu)化的目標(biāo)導(dǎo)向，到2030年，全國城市總數(shù)達(dá)到770個(gè)左右，常住人口城鎮(zhèn)化率達(dá)到65%～70%，戶籍人口城鎮(zhèn)化率達(dá)到55%～60%，城鎮(zhèn)化發(fā)展長期處在后期的成熟穩(wěn)定發(fā)展階段，基本形成新金字塔型組織格局、軸群連區(qū)的空間格局、分工合理互補(bǔ)發(fā)展的職能格局、高效運(yùn)行的城市行政設(shè)市格局。城市增長格局需要在最優(yōu)規(guī)模的基礎(chǔ)上才能持續(xù)穩(wěn)定地促進(jìn)城市化健康發(fā)展。方創(chuàng)琳[15]提出，為了保障中國城市發(fā)展空間格局的優(yōu)化，一是實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，建設(shè)創(chuàng)新型城市，形成創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)格局;二是實(shí)施國際化戰(zhàn)略，建設(shè)國際化大都市，形成國際化發(fā)展新格局;三是實(shí)施生態(tài)優(yōu)先戰(zhàn)略，建設(shè)生態(tài)城市，形成城市發(fā)展安全生態(tài)格局;四是大力發(fā)展智慧產(chǎn)業(yè)，建設(shè)智慧城市，形成城市發(fā)展智慧網(wǎng)絡(luò)格局;五是有序發(fā)展低碳產(chǎn)業(yè)，建設(shè)低碳城市，形成低碳城市建設(shè)格局;六是實(shí)施文化傳承戰(zhàn)略，建設(shè)歷史文化名城，形成城市文化大發(fā)展大繁榮格局;七是推進(jìn)行政區(qū)劃有序調(diào)整和設(shè)市試點(diǎn)，確保新設(shè)城市支撐國家城市空間發(fā)展的新格局;八是正確處理好城市發(fā)展空間格局優(yōu)化的多元關(guān)系，形成公平均衡、包容發(fā)展的城市空間新格局。

2? 城市規(guī)模和城市效率實(shí)證

2.1? 城市規(guī)模度量

城市規(guī)模的度量指標(biāo)有很多，最常用的有人口數(shù)量和土地面積、首位度、基尼系數(shù)等指標(biāo)。從人口數(shù)量和土地面積的視角出發(fā)，研究得出，當(dāng)人口規(guī)模變動(dòng)與土地規(guī)模變動(dòng)相等時(shí)，城市呈現(xiàn)人地協(xié)調(diào)的狀態(tài);當(dāng)人口規(guī)模變動(dòng)大于土地規(guī)模變動(dòng)時(shí)，表現(xiàn)為城市人口總量過度擴(kuò)張，導(dǎo)致城市擁擠;當(dāng)土地規(guī)模變動(dòng)大于人口變動(dòng)規(guī)模時(shí)，表現(xiàn)為城市土地規(guī)模過度擴(kuò)張，導(dǎo)致城市蔓延。但是，由于人地關(guān)系的復(fù)雜性，僅依靠以上兩個(gè)指標(biāo)度量城市規(guī)模，無法反映其動(dòng)態(tài)變化性。因此，楊孟禹等[16]嘗試討論新城市規(guī)模指數(shù)的構(gòu)建方法及其合理性，基于NOAA發(fā)布的全球夜間燈光數(shù)據(jù)對(duì)中國城市規(guī)模進(jìn)行度量，用亮區(qū)的實(shí)際面積占識(shí)別區(qū)的實(shí)際面積比來表示某年某城市的相對(duì)規(guī)模，稱之為“城市規(guī)模指數(shù)”，計(jì)算了2013年14個(gè)主要城市的人口、土地和城市規(guī)模指數(shù)的年均變動(dòng)率。對(duì)于人地協(xié)調(diào)型城市，如北京，城市規(guī)模指數(shù)變動(dòng)率與人口、土地的變動(dòng)率均接近，即城市規(guī)模指數(shù)衡量其規(guī)模變動(dòng)與人口、土地指標(biāo)衡量差別不大;對(duì)于蔓延型城市，如鄂爾多斯，以土地衡量的城市規(guī)模過大，以人口衡量的城市規(guī)模則過小，城市規(guī)模指數(shù)變動(dòng)率正好處于二者之間，且更靠近人口規(guī)模變動(dòng)率;對(duì)于擁擠型城市，如深圳，以土地衡量的城市規(guī)模過小，以人口衡量的城市規(guī)模則過大，城市規(guī)模指數(shù)變動(dòng)率也處于二者之間，且更靠近土地規(guī)模變動(dòng)率。所以，城市規(guī)模指數(shù)在一定程度上能對(duì)人口、土地指標(biāo)衡量的城市規(guī)模進(jìn)行折中，在研究城市規(guī)模變動(dòng)時(shí)，能夠彌補(bǔ)原有方法的不足，充分反映城市人地關(guān)系的復(fù)雜性。

利用首位度來度量城市規(guī)模，可以反映首位城市相對(duì)于第二位城市的規(guī)模比值，城市首位度越大，說明首位城市的相對(duì)規(guī)模越大，其在城鎮(zhèn)體系中的地位就越重要。首位城市相對(duì)較大的規(guī)模，能夠發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益和聚集經(jīng)濟(jì)效益，吸引區(qū)域內(nèi)資金和人才等資源向首位城市聚集，有利于信息的交流。各種資源向首位城市的聚集，進(jìn)一步擴(kuò)大了其規(guī)模，增強(qiáng)了其對(duì)周圍地區(qū)的輻射力，也為信息交流創(chuàng)造了更為有利的條件。首位城市相對(duì)于體系內(nèi)其他較大規(guī)模的城鎮(zhèn)，具有更加便捷的交通和完善的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠?yàn)槿藗兲峁└邮孢m的生活，并能夠大大降低生產(chǎn)成本，具有很高的生產(chǎn)效率，從而加大了對(duì)周圍城鎮(zhèn)人才、資金等資源的吸引力。因此，城市首位度在一定程度上反映了首位城市對(duì)區(qū)域體系內(nèi)資源的聚集程度[17]。但是城市首位度指數(shù)也具有一定的局限性，它主要比較的是高位序城市之間的規(guī)模，并不能反映整個(gè)區(qū)域城市規(guī)模的分布狀況。

基尼系數(shù)是繼首位度指數(shù)之后的另一個(gè)很重要的衡量區(qū)域城市規(guī)模分布的指標(biāo)，它可以衡量區(qū)域城市規(guī)模的集中或分散程度?；嵯禂?shù)G的取值范圍在0～1之間。當(dāng)所有的城市人口規(guī)模都一樣大時(shí)，G=0，這時(shí)城市體系中城市人口的規(guī)模分布達(dá)到了最大的分散程度;當(dāng)城市體系的總?cè)丝诙技杏谝粋€(gè)城市，而其他城市卻無人居住時(shí)，G=1。一般來講，基尼系數(shù)越接近1，城市規(guī)模分布越集中，基尼系數(shù)越小，則城市規(guī)模分布越分散。為了更好地體現(xiàn)城市規(guī)模分布區(qū)域差異性，朱順娟等[18]首先將26個(gè)區(qū)域按地區(qū)分為東部地區(qū)、中部地區(qū)、西部地區(qū)。計(jì)算每個(gè)區(qū)域的基尼系數(shù)，然后將基尼系數(shù)分為5個(gè)層次，即高分散（0～0.45）、分散（0.46～0.50）、均衡（0.51～0.55）、集聚（0.56～0.60）、高集聚（0.61～1）。通過計(jì)算2010年三大地區(qū)基尼系數(shù)平均值可以得出，西部地區(qū)城市人口規(guī)模分布集聚（0.57），東部地區(qū)城市人口規(guī)模分布均衡（0.54），中部地區(qū)城市人口規(guī)模分布分散（0.49），基本上反映出了3個(gè)地區(qū)城市規(guī)模分布的基尼系數(shù)差異。由此可以看出，基尼系數(shù)更加著重于區(qū)域城市規(guī)模之間的差距比較，是城市規(guī)模分布度量的有效指標(biāo)。

2.2? 城市效率度量

王嗣均[19]從創(chuàng)造價(jià)值的角度，將城市效率界定為城市單位投入在單位時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造或增值的物質(zhì)產(chǎn)品和精神產(chǎn)品的價(jià)值量。城市效率測度一般采用DEA法，另外還有很多方法都可以從不同的層面對(duì)城市效率進(jìn)行測度，如能值法、生態(tài)足跡法等。

通過產(chǎn)出導(dǎo)向型DEA模型以及超效率BCC-DEA模型對(duì)城市效率進(jìn)行度量的研究非常豐富。席強(qiáng)敏[14]以地區(qū)生產(chǎn)總值為城市的目標(biāo)產(chǎn)出，以資本、勞動(dòng)力和土地作為基本投入，將152個(gè)城市按規(guī)模大小分為特大城市、大型城市、中型城市和小型城市4組，采用產(chǎn)出導(dǎo)向的方法對(duì)不同城市規(guī)模的城市效率進(jìn)行分析，得出城市綜合效率與城市規(guī)模在整體上呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系;特大城市的純技術(shù)效率最高，說明整體上特大城市的要素投入利用率相對(duì)較高，但其規(guī)模效率偏低，常處于規(guī)模報(bào)酬遞減狀態(tài)，相對(duì)于產(chǎn)出水平，要素總投入顯然過多，投入產(chǎn)出比例失衡;雖然中等城市和大城市的規(guī)模效率接近最優(yōu)水平，但其純技術(shù)利用率相對(duì)較低，導(dǎo)致其城市綜合效率不高;城市規(guī)模效率隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大整體上呈“倒U形”變化。張軍[20]從投入產(chǎn)出法的角度考慮，認(rèn)為大多研究者更重視物質(zhì)要素或社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素對(duì)城市效率的影響，忽視了自然生態(tài)環(huán)境對(duì)城市系統(tǒng)的貢獻(xiàn)，在一定程度上削弱了城市生態(tài)系統(tǒng)效率的應(yīng)用價(jià)值。

能值法可以全面分析城市生態(tài)系統(tǒng)并建立能值清單，能值分析不但分析系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的能值流，而且分析系統(tǒng)內(nèi)外的能值交流，可以將自然生態(tài)系統(tǒng)與人類經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)統(tǒng)一起來，并且能夠?qū)⒉煌瑔挝?、不同類型的能量轉(zhuǎn)化后進(jìn)行加減。張軍[20]將城市生態(tài)系統(tǒng)能值流歸為5個(gè)部分。可更新資源能值投入主要由太陽能、風(fēng)能、雨水化學(xué)能、雨水勢能、地球轉(zhuǎn)動(dòng)能、水利發(fā)電能、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等構(gòu)成;不可更新資源能值投入指當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)、石油、天然氣等資源以及表土損失的能值;輸入能值是城市生態(tài)系統(tǒng)購買的資源、商品和服務(wù)等能值;廢棄物能值是排放污染物所產(chǎn)生的能值，對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)，為廢水、廢渣和廢氣能值之和;輸出能值主要為系統(tǒng)的產(chǎn)出方面，即對(duì)外輸出的商品和服務(wù)。對(duì)北京城市生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行效率評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，1998—2008年北京市生態(tài)系統(tǒng)綜合效率呈逐年上升趨勢，但總體水平不高。城市規(guī)模效率較低且走勢上與城市綜合效率的走勢一致，說明城市規(guī)模效率決定了北京城市生態(tài)效率?？梢姡苤捣治龇椒梢詫⒍鄠€(gè)投入-產(chǎn)出按類型進(jìn)行加和，既能滿足樣本數(shù)和指標(biāo)數(shù)的比例，又不至于丟失數(shù)據(jù)信息，使分析結(jié)果能夠真實(shí)地反映實(shí)際情況。

生態(tài)足跡法可以簡潔清晰地反映城市自然資源的綜合利用情況，在全球、區(qū)域等不同層面建立可持續(xù)發(fā)展的比例尺度，并將評(píng)估結(jié)論轉(zhuǎn)化為城市土地利用的空間分配，建立生態(tài)約束與規(guī)劃方案的良好銜接，為城市效率測度提供良好的生態(tài)指標(biāo)。生態(tài)足跡的計(jì)算必須基于一定的假設(shè)——人類消耗的資源能源以及產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量可以被估計(jì)并且折算成相應(yīng)的生物生產(chǎn)性面積，而環(huán)境提供的生態(tài)承載力也可以用生物生產(chǎn)性土地面積表示，二者基于一定標(biāo)準(zhǔn)可以相互比較。產(chǎn)量因子是比較城市各類型土地生產(chǎn)力與全球平均生產(chǎn)力所得。劉暢[21]以2010年上海市為例，以糧食產(chǎn)量、原木產(chǎn)量、水產(chǎn)品產(chǎn)量、耕地產(chǎn)量分別表示耕地、林地、水域、建筑用地的產(chǎn)量因子，對(duì)上海市2010年生態(tài)足跡模型進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果顯示，上海市人均生態(tài)足跡為4.28 hm2/人，生態(tài)承載力為0.26 hm2/人，生態(tài)赤字高達(dá)4.02 hm2/人?？傊捎谘芯總?cè)重點(diǎn)不同，學(xué)者們的研究結(jié)果不盡相同，城市扮演著經(jīng)濟(jì)和商業(yè)中心的角色，追求效率是城市的首要目標(biāo)，城市效率的高低直接影響著國家對(duì)于城市發(fā)展戰(zhàn)略的決策和調(diào)整，也是衡量城市是否達(dá)到最優(yōu)規(guī)模的重要指標(biāo)。

2.3? U形關(guān)系、門檻關(guān)系

為了更好地研究城市效率與城市規(guī)模之間的計(jì)量關(guān)系，席強(qiáng)敏[14]引入了一些其他影響城市效率的因素作為自變量，采用基于超效率DEA模型、由EMS軟件計(jì)算出的超效率評(píng)價(jià)值作為計(jì)量模型的因變量來提高估計(jì)模型的精確度。通過模型計(jì)算發(fā)現(xiàn)，目前中國城市的綜合效率與城市規(guī)模呈正相關(guān)關(guān)系，城市規(guī)模效率隨城市規(guī)模的擴(kuò)大大體呈“倒U形”變化。鄭軍等[1]用DEA方法估計(jì)了城市效率及其分解后的純技術(shù)效率和規(guī)模效率，并用各個(gè)效率指標(biāo)分別對(duì)城市規(guī)模進(jìn)行非參數(shù)估計(jì)，研究發(fā)現(xiàn)，城市效率和城市規(guī)?？傮w上呈正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)城市規(guī)模達(dá)到717萬人時(shí)，城市效率達(dá)到最高。這和城市經(jīng)濟(jì)學(xué)理論預(yù)期一致，反映了大城市具有更高的凈規(guī)模經(jīng)濟(jì)，同時(shí)也說明中國中小城市集聚不足。為了進(jìn)一步分析城市效率的影響因素，將城市效率分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率，純技術(shù)效率和城市規(guī)模呈現(xiàn)微弱的“U形”曲線關(guān)系，規(guī)模效率和城市規(guī)模呈現(xiàn)“倒U形”關(guān)系。Hardle等[22]提出的設(shè)定檢驗(yàn)P值為0.35，不能拒絕半?yún)?shù)估計(jì)結(jié)果可以用二項(xiàng)式參數(shù)回歸替代，說明其對(duì)城市規(guī)模的模型函數(shù)形式設(shè)定是正確的，城市效率變化和城市規(guī)模之間“U形”曲線關(guān)系的結(jié)果是穩(wěn)健的。

通過以上實(shí)證分析可知，城市效率和純技術(shù)效率都與城市規(guī)模呈現(xiàn)“U形”曲線關(guān)系，即城市規(guī)模存在一個(gè)臨界點(diǎn)（即最優(yōu)規(guī)模）使得城市效率在其附近變化很大。根據(jù)鄭軍等[1]的研究，不同時(shí)期由于各種因素的影響，中國城市效率分布一直在發(fā)生變化，2000—2010年中國城市最優(yōu)規(guī)模均值從350萬人增加至717萬人，增長了104.86%，而同期中國城市規(guī)模增長平均只有50.47%。說明城市效率與城市規(guī)模之間存在一種門檻關(guān)系，當(dāng)城市規(guī)模增長達(dá)到到最優(yōu)規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，才能充分發(fā)揮城市的規(guī)模經(jīng)濟(jì)作用，促使城市效率顯著提升。所以，目前中國的城市化應(yīng)該在擴(kuò)大城市規(guī)模的同時(shí)，改善城市基礎(chǔ)設(shè)施，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，推動(dòng)城市集聚，提高城市效率，特別是一些中小城市，應(yīng)該加強(qiáng)相關(guān)政策導(dǎo)向，吸引人口的流入。

另外，郭力[23]基于Au-Henderson模型，利用2004-2015年地級(jí)市面板數(shù)據(jù)實(shí)證分析了生態(tài)視閾下中國城市的規(guī)模效率特征與最優(yōu)規(guī)模。結(jié)果顯示，城市規(guī)模效率的“倒U形”曲線規(guī)律在經(jīng)濟(jì)與生態(tài)層面均成立，且城市規(guī)模的生態(tài)最優(yōu)值為750萬人。也就是說，在生態(tài)視閾下城市規(guī)模對(duì)于城市污染治理效率存在一個(gè)生態(tài)最優(yōu)值（門檻關(guān)系），城市污染治理成效只有在人口高度集聚時(shí)才會(huì)顯著提升，這也和豆建民等[24]的實(shí)證分析結(jié)論一致。豆建民等[24]運(yùn)用空間杜賓模型研究了經(jīng)濟(jì)集聚和污染排放強(qiáng)度間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)集聚與單位產(chǎn)出的污染排放呈現(xiàn)“倒U形”曲線關(guān)系，當(dāng)經(jīng)濟(jì)集聚超過一定的臨界點(diǎn)后，提高城市經(jīng)濟(jì)集聚有利于降低單位產(chǎn)出的污染排放強(qiáng)度。這是因?yàn)榧鄱雀叩某鞘袚碛邢鄬?duì)完整的產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)內(nèi)部和產(chǎn)業(yè)之間的組合更加科學(xué)合理，不僅可以節(jié)約資源和降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，也可以互相合作共同利用基礎(chǔ)設(shè)施來治理環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)治污成本分?jǐn)偤椭挝奂斜O(jiān)管等。所以，國家在推進(jìn)新型城市化的過程中應(yīng)該大力發(fā)展緊湊型城市和城市群，實(shí)現(xiàn)城市交通、產(chǎn)業(yè)、就業(yè)、居住和污染治理等領(lǐng)域的一體化，從整體上改善環(huán)境質(zhì)量。而且趙曜[13]通過構(gòu)建生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)—制造業(yè)關(guān)聯(lián)的城市集聚效應(yīng)模型，分析城市規(guī)模和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)中國城市經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)同影響機(jī)制，估計(jì)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的最優(yōu)城市規(guī)模以及在城市規(guī)模約束下產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的邊際效益。使用地級(jí)及以上城市面板數(shù)據(jù)的計(jì)量估計(jì)顯示，生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)—制造業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)生產(chǎn)率的影響取決于城市規(guī)模，城市需要達(dá)到一定的門檻規(guī)模方能從上下游產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)中獲得效益。隨著城市規(guī)模的增長，地級(jí)城市經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生先增長后下降的“倒U形”變化，而城市規(guī)模增長的邊際收益則隨產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)變而增加。中國大部分地級(jí)市的實(shí)際規(guī)模仍小于最優(yōu)規(guī)模，因此在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市向服務(wù)型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的同時(shí)，中小規(guī)模的地級(jí)市應(yīng)該加強(qiáng)自身制造業(yè)的發(fā)展和人口集聚。

3? 研究不足及未來展望

從目前的研究來看，城市規(guī)模與城市效率的研究還存在以下不足：①關(guān)于城市最優(yōu)規(guī)模的問題，大多數(shù)研究只從局部均衡分析的角度單純地考慮集聚經(jīng)濟(jì)或集聚不經(jīng)濟(jì)。在處理城市外部成本時(shí)并沒有將企業(yè)成本這一部分考慮其中，這將在很大程度上影響最終結(jié)果的準(zhǔn)確性[25]。②當(dāng)前學(xué)界對(duì)中國城市規(guī)模效率的實(shí)證研究普遍以經(jīng)濟(jì)層面標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向，忽視了城鎮(zhèn)化的本質(zhì)內(nèi)核是城市內(nèi)部經(jīng)濟(jì)—社會(huì)—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展過程，容易形成對(duì)城市規(guī)模閾值的誤判[23]。③用DEA模型測度城市效率時(shí)，投入產(chǎn)出指標(biāo)的選取重視物質(zhì)要素或社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素對(duì)城市效率的影響，忽視了自然生態(tài)環(huán)境對(duì)城市系統(tǒng)的貢獻(xiàn)，在一定程度上削弱了研究結(jié)論的應(yīng)用價(jià)值等[20]。④目前關(guān)于不同城市規(guī)模的城市效率的影響因素研究還不完善，并沒有構(gòu)建完整的指標(biāo)體系，還需要進(jìn)一步實(shí)證，通過復(fù)雜的理論體系進(jìn)行更加深入系統(tǒng)的研究。⑤大部分關(guān)于城市效率變化與城市規(guī)模的研究仍然處于先驗(yàn)性理論階段，缺乏對(duì)最優(yōu)城市規(guī)模的影響因素、決定機(jī)制和演化過程的深入研究，缺乏對(duì)通過城市規(guī)模變化促進(jìn)城市效率提升的系統(tǒng)、可行的解決方案的探索。

基于以上所存在的不足，未來要在以下方面加強(qiáng)科學(xué)研究：①利用多學(xué)科理論和方法整合研究視角，加強(qiáng)資源環(huán)境約束和國民福利視角下的最優(yōu)城市規(guī)模研究。城市規(guī)模發(fā)展越來越受到資源環(huán)境因素的制約，將資源環(huán)境變量納入相關(guān)理論模型，可深入考察資源環(huán)境約束對(duì)最優(yōu)城市規(guī)模的影響機(jī)理。同時(shí)還要拓深研究內(nèi)容，加強(qiáng)最優(yōu)城市規(guī)模決定機(jī)理研究和最優(yōu)城市規(guī)模的動(dòng)態(tài)演化、外部效應(yīng)和管控路徑等方面研究[3]。②加強(qiáng)城市效率評(píng)價(jià)的動(dòng)態(tài)分析。不同時(shí)期影響城市效率變化的主導(dǎo)因素不同，并且靜態(tài)分析只能反映城市當(dāng)前的發(fā)展效率。從時(shí)間序列對(duì)城市效率進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，更有利于對(duì)城市發(fā)展?fàn)顟B(tài)的評(píng)價(jià)，探索城市效率變化的影響因素[26]。③綜合均衡地考慮集聚經(jīng)濟(jì)和集聚不經(jīng)濟(jì)，分析生態(tài)與經(jīng)濟(jì)層面的最優(yōu)城市規(guī)模。

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