二、城市群形成与演化

城市是一个区域的中心，通过极化效应集中了大量的产业和人口，获得快速的发展。随着规模的扩大，实力的增强，城市对周边区域产生辐射带动效应，形成一个又一个都市圈或城市圈。伴随着城市规模的扩大和城际之间交通条件的改善，尤其是高速公路的出现，相邻城市辐射的区域不断接近并有部分重合，城市之间的经济联系越来越密切，相互影响越来越大，就可以认为形成了城市群。

城市群的出现是一个历史的嬗变过程。城市群是城市化进程发展到一定阶段后，在具备特定地理条件的区域内出现的空间再组织现象，这种空间组织变迁正是以产业在不同等级的城市内进行重组为主要内容的，是产业结构调整和升级的空间表现形式。城市群产业结构以及地域分工的调整与优化成为推动城市群发展和竞争力提高的决定性因素⁽⁶⁶⁾。

（一）城市群的发展阶段

从城市群的萌生、发展到成型，需要经历一个较为长期的过程，其在空间形态上也会呈现出一定的变化，究其实质，由企业所主导的经济活动及其由此所带来的集聚和扩散效应构成这一过程持续演进的基本动力⁽⁶⁷⁾。

1. 分散发展的单核心城市发展阶段

该发展阶段为城市群发展的最初阶段，也即萌芽阶段。城市主要表现为单核心向外蔓生发展，分散的城市间规模等级差别较小，大多数城市沿区域交通干线分布，也有少数城市分布于远离交通沿线的地区。因此，主要城市中心的吸引范围非常有限，城市间的功能联系仅限于狭窄的交通沿线的城市之间，远离交通沿线的城市间以及这些城市与交通沿线的主要城市间仅有微弱的功能联系。城市间专业化生产联系差，各城市周围被不同的农业地带所环绕。

这一阶段又可分为两个时期：

（1）低水平均衡发展时期，这是以经济活动分散孤立、小地域范围内的封闭式循环为特征的空间结构。

（2）极核发展时期，这是形成单一中心、核心—边缘式发展为特征的空间结构时期，城市和边缘区竞争加剧，但城镇之间共生作用尚弱，城市经济结构比较简单。在这一时期，一些具有较好区位条件和基础设施发达、交通便利而且创新能力强的城市迅速发展成为某一区域经济的“增长极”，直接承接国际化、全球化的要素转移。

2. 城市组团发展阶段

在该发展阶段，交通干线重要中心城市侧向联系的渗透干线发展，对于城市群地域结构质的转变是至关重要的。起初的侧向联系首先从重要城市中心开始，并与远离交通干线的边远城市相连接，这极大地优化了两个中心城市和边远城市间的功能地域结构。随着渗透干线的延伸以及在渗透干线上较大规模城市的建立，各城市市场区域进一步扩大，城市以内城为中心继续向外扩展，而原有的联系密切的城市开始形成城市组团。在这一阶段，容易形成以多核心为特征的空间结构，基本部门体系以垂直发展为主，前、后向联系纵深发展，共生作用加强，企业由极核中心向外围扩散十分显著，形成次级核城市向较低等级城镇逐步发展的城镇体系。

3. 都市圈阶段

在这一阶段，区域内城市间相互联系通常需要相对长的时间，这取决于与渗透干线间有着密切联系的支线网络的发展。那些位于渗透干线上的主要城市继续接受较高级城市的辐射功能，自身又对次级城市扩散其部分功能，开始扮演地区中心的角色。不久，来自边远城市的交通支线得以建立，除通过渗透干线间的联系外，它们之间的直接联系开始得到发展。然后，更小的城市便通过起初的干线开始发展，不久它们也开始连接起来。这种相互联系的过程继续沿着干线和支线，与日益增加的专业化生产相对应。通过空间经济联系以及集聚与扩散作用，各城市试图改进其在交通网络中的地位，出现了以大城市为核心的不同等级城市相互依存的都市圈。

4. 城市群形成阶段

在这一阶段，都市圈综合交通走廊的发展以及城市等级系统的出现是成熟城市群的重要特征。都市圈综合交通走廊的发展可以追溯到都市圈内城市间的联系，这种联系已经不能满足都市圈整体发展的要求，需要在更大的空间背景下发展都市圈整体与外部的社会经济联系，这种联系在很大程度上是都市圈功能空间竞争的结果。城市群内各城市间的共生互控效应逐步加强，城市职能分工日趋明确，产业结构与产品结构梯度转移的波及效应逐渐明显，不同等级城市间纵向联系的行政隶属关系逐步弱化，同一等级城市间的横向联系进一步强化，城市群地域结构的功能组织方式日益优化，城市群地域结构开始形成。

（二）城市群的空间演变

城市群在各个发展阶段呈现出不同的空间特征，伴随着城市群的空间演进，城市群的空间也在不断扩展。城市群的空间扩展模式包括城市群整体外推和城市群内部的扩展，受城市群的伸展轴、节点和结节地域、城市群发展阶段的影响，它的扩散影响产业的转移、城市之间的合理分工、城市群功能的集聚和分散以及城市群的结构调整，因此，建立开放、有序的城市群空间扩展模式具有重要的理论和实践意义。在自然要素和经济要素分布比较均一的状态下，城市群的范围不断向外扩展，但是，在实践中，由于各种条件因素的非均质性，特别是交通条件和基础设施的较大差异，城市群的空间扩展模式也会发生变形⁽⁶⁸⁾。

1. 城市群的整体外推

按照城市群空间扩展的宏观形态，可以把城市群的整体外推划分为三种模式：

（1）团状空间扩展模式

这种空间扩展模式大多都分布在平原地区。它以核心城市为中心作城市集合体外接圆或圆弧，城市群主体部分都在其范围之内。团状空间扩展模式的形态表现为核心城市的功能强大，城市节点和结节地域在城市群的伸展轴上均匀地分布。我国的中原城市群就是比较典型的例子。

（2）带状空间扩展模式

这种空间扩展模式主要分布在河谷地区，城市扩展表现出明确的空间指向，沿交通线的扩展成为这一时期的主导，空间结构不平衡逐渐增强，城乡梯度出现，集聚进一步强化。它主要是由于受自然地理条件的限制，城市群向外均匀扩展的态势被打破，致使其回避限制条件而沿着几条主要轴线向外延伸。如果城市群向外延伸受自然地理条件的限制较小，则城市群呈现出典型的带状；如果受到的限制较大，则城市群表现为组团与廊道形式的带状。这类城市群通常规模比较小，等级较低，我国的关中城市群和海峡西岸城市群就是比较典型的例子。

（3）星状空间扩展模式

这种空间扩展模式没有非常明显的地域特征。它或者是由于自然地理条件的限制，或者是受放射形城市交通网络的影响，导致城市群的伸展轴沿着三条或三条以上的轴线向外扩展，大中城市数量增加，集聚与扩散并存，空间不平衡加剧，城市群的圈层结构表现出不规则的变形，空间形态呈现出星状。这类城市群的规模通常较大，等级较高的东京、纽约、伦敦等一些世界级的城市群都属于该类型，我国珠三角城市群、长三角城市群和京津冀城市群的空间形态也都属于该类型。

2. 城市群的内部扩展

从城市群空间扩展的内部形态看，城市群的扩展可以概括为以下四种模式⁽⁶⁹⁾：

（1）核心—放射空间模式

在城市群核心首位城市初期的扩散过程中，由于自身还需要集聚经济要素，并不具备圈层扩展的能力，往往只能沿主要的发展轴向外扩展，这就形成了“核心—放射空间模式”。这种情况以欠发达城市群居多，如我国的黔中城市群，如图3-11所示。

（2）双子座的空间模式

在城市群内有两个核心首位城市，它们无论是经济实力、城市规模和吸引能力，还是在城市群中发挥的作用，都起着“双核心的作用”。我国沿海地区的许多城市群都具有这种双核心的特征，如北京和天津、广州与香港、沈阳与大连、济南与青岛、福州与厦门等。双核模式的山东半岛城市群如图3-12所示。

（3）核心—圈层空间模式

城市群内部的核心首位城市在经济、政治、文化和管理决策等方面的综合功能突出，且对外的交通基础设施和向外延伸的伸展轴在各个方向上分布比较均匀，在核心首位城市扩散作用明显之时，城市群内部的空间扩展模式就从轴向扩展为主转向圈层扩展。这种类型的城市群经常出现在纵横交错的交通要道和区域自然地理条件较为均质的地域，如中原城市群、武汉城市群等。

（4）多中心网络化空间模式

随着工业化发展的后期，西方发达国家城市极核式空间格局逐渐向互补多中心空间发展格局演化，实现了交通发达与产业分工上的空间分化，为开敞式多城市所替代⁽⁷⁰⁾。

1945年哈里斯（Harris C D）和乌尔曼（Ullman E. L.）提出了城市空间结构的多核心理论⁽⁷¹⁾，他们认为大城市不是围绕单一核心发展起来的，而是围绕几个核心形成中心商业区、批发商业和轻工业区、重工业区、住宅区和近郊区，以及相对独立的卫星城镇等各种功能中心，并由它们共同组成城市地域。他们研究了美国大部分城市，提出了影响城市中活动分布的四项基本原则：

第一，有些活动要求设施位于城市总为数不多的地区，如工厂需要有大量的水资源；

第二，有些活动受益于位置的相互接近，如工厂与工人住宅区；

第三，有些活动对其他活动容易产生对抗或消极影响，这些活动应当避免同时存在，如大量的开阔绿地被布置在浓烟滚滚的钢铁厂附近；

第四，有些活动因负担不起理想场所的费用而不得不布置在很不合适的地方，如仓库布置在冷清的城市边缘地区。

在这四个因素的相互作用下，再加上历史遗留习惯的影响和局部地区的特征形成了地域空间构成⁽⁷²⁾。

自20世纪80年代以来，西方发达国家城市群传统的单中心展模式被逐渐打破（Fishman R.，1990）⁽⁷³⁾，多中心发展模式的呼声逐渐增，认为同等条件下网络城市更具有区域自由度和创造性（Batten D. F.，1993）⁽⁷⁴⁾。多中心网络城市的地域独立、功能互补，城市之间助于高速可靠的交通信设施协同知识创新实现群体之间最大化经济效应（Batten D. F.，1995）⁽⁷⁵⁾。

在城市群内部同时存在着几个在规模、功能等方面相当的城市，且经济要素和经济活动在空间上也表现为集中与分散相结合。在向心发展过程中，城市间的吸引范围不断袭夺、削弱或加强，城市群体内部的联系进一步密切，位移扩展和跳跃式扩展并存，两个或多个都市之间由于引力加强和影响空间的临近，会出现互为影响区、互为空间环境的局面，城市群体空间必然向多中心网络化的空间结构演化。另外，在交通网络和其他基础设施网络比较发达的地区，沿交通走廊的扩展使它们进一步聚合，同时新生的次级交通走廊也成为城市群扩展的短轴方向，波及至城市化发展的低谷区，形成交互式的扩展局势，人流、物流和信息流等可以便利地进入这些网络体系，也容易形成多中心网络化的空间模式。如湖南省的长株潭城市群等次级城市群都具有这种模式的雏形。

（三）城市群的空间联系

在城市群空间作用格局中，任何一点所接受的空间扩散都不是单一的距离衰减效应，而是多个方向、多种扩散的复合，因此，整个区域就表现为整体的相对一致性、密切性。在聚集与扩散机制双重作用下，城乡空间格局发生着演化和交替。随着相近的城镇不断聚集和扩散，区域经济发展和城市化水平不断提高，逐渐形成城市群的轮廓。在城市群形成的初期阶段，集聚是主要的驱动力；在成长阶段，集聚扩散是主要的驱动力；在形成阶段，扩散集聚是主要的驱动力；在成熟阶段，扩散是主要的驱动力。正是通过城市群内部的不同等级城市的集聚和扩散作用，把城市群内各城市紧密地联系在一起，构成合理的城市发展体系、产业发展体系、技术扩散体系、市场组合体系和功能分布体系。城市群空间扩展的根本动力在于核心首位城市和周边地区两类异质空间上产业的集聚和扩散力量协同谋求聚集经济⁽⁷⁶⁾。

1. 以集聚为主导的空间联系阶段

集聚是城市空间存在的基本特征与形式，表现为向心聚合的倾向和人口增加的趋势。促使城市集聚的因素主要有：交往活动的需要、经济收入的限制、较高的可达性、产生经济规模效益的需求、城市中心区地位的象征性和吸引力等。长期不断的集聚，将使集聚区突破内部张力平衡，形成向周边地区的扩散，如此循环往复。城市及其群体是经济活动、社会活动和文化活动的中心和创新源地，集聚功能产生了城市经济的高效益，其根源来自于集聚经济效益和信息经济效益。

在城市群发展的初期阶段，产业在空间上集聚的动力来自于外部规模经济和外部范围经济。所谓外部规模经济，是来自企业外部的成本节约优势，是指同一产业的企业或一组密切相关的企业由于聚集在特定地区，通过产业功能所获得的外部经济，整个系统的总体功能大与其各个部分功能之和，每个企业都能获益，超出部分来源于集聚造成的有利环境。所谓外部范围经济指企业因产业领域或经营区域的广泛而获得的经济利益。在这种情况下，产业组织是垂直分离的或纵向分化的，专业化的企业之间通过外部交易网络，共同完成生产经营活动。在城市群空间扩展过程中，随着城市“极化”作用的增强和优势产业得以确立，外部规模经济为产业发展提供了额外的边际收益。为了获得这部分收益，那些与城市优势产业关系密切的辅助性、补充性产业开始向城市内聚集。当然，只靠规模经济，只能使某些产业的特定的生产中心得到发展，而在多样化经营下，各种经营之间的机能特殊化得以增强。具有异质性的产业及其活动的集聚，使得任何一项经济活动都有足够的个体与之相适应，从而可以减少社会经济活动彼此的损失。由于这种不同产业间相互的关联效应和产业本身的集聚效应，形成外部规模经济和外部范围经济，据此产生了产业的集聚经济。产业的集聚吸引了人口的集中，在需求的指向下，一些相关的经济活动及人口就近选址，聚集在一起的人口和经济活动又会产生正的外部性，在人口和市场规模不断扩大的条件下，以服务社会为目标形成的第三产业甚至一些与集聚经济无关的产业随之也集聚于城市，城市集聚经济逐步形成。

2. 以扩散为主导的空间联系阶段

扩散表现为一种离心的运动趋势，是城市空间向外扩张、蔓延和创新的行为在地域空间的传播过程。随着城市群的不断发展，中心城市在规模达到一定程度后，开始向城市内部相关城市，甚至城市群外部进行产业扩散，以带动中心城市和整个城市群产业结构的优化升级。在这一阶段，产业扩散成为城市群之间相互联系的主要方式。随着城市规模的不断扩张和城市群发展阶段向前推进，产业和人口的迅速集中，必然造成城市集聚不经济，使产业发展的成本大大提高，产业的边际产出被拥挤成本、通勤成本、土地价格和劳动力价格提高所抵消。生产要素成本和报酬发生了变化，那些产品附加值低的产业和劳动密集型产业，就会失去城市区位的集聚经济效应，而不得不向城市外围地区扩散。产业扩散的结果是在核心首位城市的周围形成若干个中小城市，这些城市的产业之间由于存在着密切的关联效应（或劳动地域分工联系）而联系紧密，最终以核心首位城市为核心形成城市群。当然，产业向外扩散除了前面分析的被动扩散，还有主动扩散。所谓产业被动扩散是当城市中产业集聚膨胀到一定程度而导致集聚不经济时开始的，同样地，产业的扩散导致了一批卫星城市和一些中小城市的兴起，从而最终形成城市群。被动扩散是在城市产业集聚膨胀到一定程度而产生的新的集聚经济体，是产业的扩散而形成的，世界上很多城市群，如美国五大湖区城市群、欧洲西部城市群形成的过程中，被动扩散就起到了很大的驱动作用。所谓产业主动扩散一般是由官方或半官方机构的组织协调下进行，韩国的汉城城市圈的形成就是一个典型。当然，在城市群形成的过程中，被动扩散和主动扩散经常同时存在同时进行。因此，如果说集聚经济为城市规模的扩大提供了拉力，集聚不经济则为城市群体系的建立提供了推力。从产业角度来分析，城市群是产业集聚和扩散所形成的结果。在产业的集聚与扩散中，基于产业链关系的城市群体系逐步建立。

由于城市群的集聚和辐射功能存在着重叠性，使得城市间的竞争不可避免；加上辐射的影响及其产业同构现象比较严重，直接或间接导致了内耗性的竞争。但是，城市群功能竞合发展是必然选择，它将贯穿于经济整合的过程中，只是在不同的发展阶段，城市功能的竞合效应是有差异的。但总的情况是，随着城市群的发展，城市之间功能的竞争将逐渐向合作过渡。

在城市发展的初期阶段往往以少数几个功能为主，如政治、军事功能等，随着城市的发展其功能也不断增多，即为城市功能的集聚。此时，由于城市群内各城市之间经济联系比较少，城市体系相对也比较封闭，为满足城市内部及周边地区的需要，各城市就会建立比较完整的功能体系。尽管功能全，但服务能力弱。“弱而全”的功能体系，在城市经济由封闭逐步走向开放的过程中，与其他城市之间产生了激烈的竞争。当城市群的发展进入成长和形成阶段时，各城市的规模也在不断扩大，城市之间的经济联系也越来越密切，城市的功能也进一步增强。但如果城市功能过度密集地集中在一个城市，超过了一定时期内城市的最大利用限度、最优发展规模等方面的限制时，必然会产生城市病。此时，核心首位城市或中心城市的功能就会向临近的城市扩散，即为城市功能的扩散。城市功能的扩散过程，使得城市内部“弱而全”的功能体系被打破，城市之间的功能由竞争向竞争合作转变。进入城市群发展的成熟阶段，在市场力和政府力的共同作用下，城市群内部通过密切的社会经济联系构成一个有机整体，在与外界不断进行能量交换的过程中，系统产生了自组织功能，不断调整和优化自身结构，合理配置城市功能，以适应外部环境的变化，并提高城市群整体的经济效益和对外服务功能。由不同规模的城市等级体系在空间上整合所形成的城市群，有利于汇集区域整体力量，形成区域竞争优势，增强对国内外经济要素的吸引力从而创造出更大的经济效益。由此可见，城市群经济的整合以连衡合纵，形成相互竞合为导向，最终在功能上互补共同促进，使产业群落、市场群落和城市群落高度联结成整体，做大做强，实现内部城市的互利共赢。

3. 以网络化为主导的空间联系阶段

随着城市群以及城市基础设施特别是城市之间交通通信基础设施的不断完善，城市群内部各城市发展相对稳定，于是便进入了复杂的相互依赖的阶段。在这一阶段，城市群内部的空间联系主要是网络化的发展联系，区域网络化组织发展成为推动城市群发展的主要动力。区域内的网络化组织包括由交通运输通信电力等物质性线路组成的物质性网络和由市场中各种要素资源流动形成的非物质性市场网络两种。物质性网络组织的发展对城市群的形成可以分为两种情形。在工业化发展的初期和中期，在一些交通运输业发达的港口城市，凭借其经济、发达的交通运输网络发展相应的传统产业，如石油、化工、钢铁工业等，由于规模经济的内在要求，大量的不同规模的相同的产业、一系列的配套产业、前后相关联产业和服务产业等兴起会带动一定区域范围内若干城市的迅速发展，这些城市之间通过诸如产业关联等方式存在着紧密的联系，这样凭借其优越的交通地理位置和发达的交通运输网络而形成一定地域范围内的城市群。如美国波士顿—华盛顿城市群中的几个主要城市波士顿、费城、纽约、巴尔的摩等都是大西洋沿岸重要的港口城市，它们的兴起和城市群的形成与方便的交通运输条件具有直接的关系。另外一种情形是相邻近的城市之间通过主轴线的联系而形成城市群。相互邻近的城市之间，通过空间相互作用而逐渐形成由铁路、公路、管道、通信线路、电力等各种线状线路形成的网络，不同等级规模的城市均可以通过发达的交通运输网络扩大它的腹地范围，增加它和邻近城市之间的相互联系，各城市之间既可以借助网络中的主要发展轴线进行产业布局，又可以开展分工合作，形成各具特色的劳动地域分工体系，从而形成具有比较完善的城镇体系结构的城市群。中原城市群是一个初具雏形的城市群。依托中原这块肥沃的土地，孕育了若干个中外闻名的大都市，如洛阳、开封、许昌等。郑州虽是后起的城市，由于其得天独厚的交通优势，得以后来居上，成为中原城市群的中心。中原城市群中，两相邻城市间的距离，最远不超过100千米，大多在70千米左右。为了加快城市群的发展，河南省政府关于中原城市群的发展规划中的一个重要举措就是大力进行高等级公路、高速公路、铁路、航空港的建设，积极发展城市群内部的交通运输网络组织^(77)(78)。