分析大都市輻射能力的要點

周尚意 胡蝶 朱克西

摘 要：《北京市國土空間近期規(guī)劃（2021年—2025年）》提出，到2025年要努力將北京建成為中國的政治中心、文化中心、國際交往中心、科技創(chuàng)新中心，推動以首都為核心的世界級城市群主干構架基本形成，在建設國際一流的和諧宜居之都方面取得重大進展。從地理學理解上述目標，所借助的核心知識是城市輻射能力。本文歸納了分析城市輻射能力的要點：第一，城市輻射能力的本質是通過“點”組織地區(qū)之間的人流、物流、信息流和資本流;第二，城市輻射能力與城市實力有密切關系，城市的實力可以分為多種類型，城市實力的強度可以用各類統(tǒng)計數(shù)據(jù)表達;第三，除了城市實力決定城市輻射能力外，還有其他影響城市輻射力的因素，如市場、距離、制度等。最后，明確指出基礎教育階段要求學生掌握城市輻射力的綜合分析能力與本科、碩士階段的主要差別。

關鍵詞：北京;大都市輻射能力;地理核心素養(yǎng)

中圖分類號：G633.55;K901.8? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1005-5207（2022）03-0003-04

《普通高中地理課程標準（2017年版 2020年修訂）》對選擇性必修2（區(qū)域發(fā)展）的教學內容要求2.3是“以某大都市為例，從區(qū)域空間組織的視角出發(fā)，說明大都市輻射功能”[1]。本文將從三個方面來分析城市或大都市的輻射能力，最后分析本內容標準要點與地理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關系。

一、大都市輻射功能的知識核心

1.城市性

要了解大都市輻射功能或能力，首先要了解城市性，它是與鄉(xiāng)村性相對的概念。城市性是一種空間現(xiàn)象，即要素的空間集聚有利于人類活動提高效率的現(xiàn)象。凡是能夠通過集聚提高人類勞動效率的地點就可以成為城市。集聚除了可以帶來經(jīng)濟活動的運輸成本降低、規(guī)模經(jīng)濟效益、知識溢出效益、范圍經(jīng)濟效益等，還可以帶來生活品質的提升，最主要的是滿足人們對多樣化生活環(huán)境的需要。鄉(xiāng)村性即指要素的空間集聚不利于人類活動提高效率的現(xiàn)象，如大田作物種植、牧場養(yǎng)殖、近海網(wǎng)箱養(yǎng)殖等活動，這些農業(yè)活動不能通過土地垂直利用提高效益。盡管在城市郊區(qū)可以看到垂直農場（如美國羅斯福島上的蜻蜓垂直農場），在大城市周邊還可以看到人口規(guī)模很大的非農業(yè)村落（如華西村），但這些都不是鄉(xiāng)村性的體現(xiàn)，反而更具有城市性。

城市化過程也會帶來一些“城市病”，如居住擁擠、環(huán)境污染等。這些問題本身并不與城市性直接聯(lián)系，因為在鄉(xiāng)村也會出現(xiàn)居住條件差、環(huán)境污染等問題，城市性可能帶來的城市病更多是人們心理上的疾病。這些城市化的負面影響會使得大城市的增長速度放慢，并可能帶來逆城市化現(xiàn)象。

2.城市輻射的類型和空間組織

城市性決定了城市的各類活動要輻射到其他地區(qū)，城市輻射可依據(jù)形式分為兩大類：經(jīng)濟活動和非經(jīng)濟活動。經(jīng)濟活動容易理解，非經(jīng)濟活動是指教育、科技、政治等活動，北京是國家政治中心、國際交流中心，因此具有政治、外交輻射能力。在兩類輻射類型之間還有非營利的經(jīng)濟活動，因為它也在一定程度上符合經(jīng)濟活動的規(guī)律，只不過不以營利為主要目標，如公共衛(wèi)生資源供給、環(huán)境物品（污染治理、公園綠地等）的供給等。

城市或大都市的輻射能力本質是一樣的，均表現(xiàn)為以空間上的“點”組織其他地區(qū)與該點之間的各類“流”，這些“流”也被稱為城市輻射的載體。第一類是人流，如勞動力、游客等;第二類是物流，如商品、原材料等;第三類是資金流，如稅收、財政撥款、投資、貿易結算等;第四類是信息流，如咨詢服務、媒體宣傳、科技專利、政策法規(guī)傳遞等。每種類型的輻射通常與多類“流”相關。

城市進行空間組織的機制有多種，這里主要介紹三種。第一，生產活動機制，即將多種生產資料集中在城市中進行加工，其生產效率更高;第二，生活機制，即人們偏愛在多樣化、多層次的商品和服務集中地居住，因為在這樣的地方生活更為舒適便利;第三，制度機制，即由一個權力機構征收稅收，以提供社會組織管理、公共教育、治安維護、環(huán)境保護等，以及對社會財富進行再分配。在歷史上，制度機制還體現(xiàn)為皇權或王權至上，天底下的財富都要流向帝王。此外，古代還有財富保護機制，即人們將財物集中在城池內，以免被他國掠走。

二、大都市輻射能力及其測度

1.城市輻射實力位序

無論是大都市，還是一般城市，它們的輻射實力都來自城市的功能。城市最重要的輻射力來自城市對外服務的基本功能（basic function），大都市尤其如此。而今人們不但考慮城市的基本功能，還考慮城市的非基本功能（non-basic function）[2]，因為非基本功能也具有空間組織作用，如為城市居民服務的零售業(yè)，也“吸引”其他地區(qū)的商品、勞動力、資金等。

在城市網(wǎng)絡中，一個城市的輻射能力是受多個城市影響的。因此，空間相互作用模式被用于分析城市輻射力。多數(shù)的思路是分析在城市網(wǎng)絡中，地點i受j個地點影響的程度，如重力模型[3]（[Iij]）、斯圖爾特模型[4]（[Pi]）、輻射力模型[5]（[Sik] ）。它們的共同思路是計算n個城市的網(wǎng)絡中，各個城市對其他所有城市輻射的總強度，數(shù)值最大的城市，就是輻射力最強的城市。但按照這樣的計算方法獲得的城市輻射強度是一個定序結果，不能體現(xiàn)真正的輻射空間范圍。

[Iij=kPiPjdbij， i=1，……n，j=1，……n]

式中[Iij]是地點 i 和 j 之間的相互作用力，k 是一個由經(jīng)驗確定的常數(shù)，[Pi]和[Pj]是地點 i 和 j 的某個維度的度量總值（如GDP總值、人口總量等），[dij]是地點 i 與 j 之間的距離， b 是距離摩擦系數(shù)，這也是一個經(jīng)驗參數(shù)，表示在 i 與j 之間移動的難度或成本。

[Pi=Mjdxij， i=1，……，n]

式中 [Mj] 是 j 地點的某個維度的實力總值，[dij]是 i 和 j 之間的距離，x 是距離的摩擦系數(shù)。

[Sik=Fd2ik]

式中，[Sik] 表示第i個城市在k點的場強，[dik]為第i個城市到k點的距離，F(xiàn)為第i個城市的綜合實力。

2.北京的輻射實力位序

《中國城市統(tǒng)計年鑒》中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以作為分析城市輻射能力的數(shù)據(jù)。有了各個城市的數(shù)據(jù)，就可以按照上述公式計算出各個城市對其他城市的影響程度。例如，根據(jù)公式2，取2020年《中國城市統(tǒng)計年鑒》中全國共297個地級市及以上城市的GDP為M，取摩擦系數(shù)x為2，計算各城市的輻射強度，并對計算結果進行標準化和排序，輻射實力排名前20位的城市如表1所示。在地理教學中可以采用表1 這樣的數(shù)據(jù)結果，而不是讓學生進行計算。

城市輻射能力除了用數(shù)值表示位序外，還可以用輻射的空間覆蓋范圍大小來衡量。這將在第三部分分析。

三、影響城市輻射能力的其他因素

1.其他的影響因素

城市實力是城市輻射力的根本，除此之外還有其他因素影響城市輻射力，如市場因素、制度因素、設施因素等。這些因素只是作為系數(shù)，放大和縮小城市輻射力的強度或控制輻射的空間范圍。

市場因素是指各個城市之間的經(jīng)濟競爭格局對一個城市的輻射能力的影響。例如，有學者從招聘網(wǎng)站獲取北京和上海兩個城市2009年內動畫行業(yè)的招聘人數(shù)，使用斷裂點公式，計算出兩個城市吸引創(chuàng)意人才的空間分割點 。[6]兩個城市對動畫行業(yè)人才吸引范圍的斷裂點位于淮安市附近。

制度因素是指通過制度管控城市輻射范圍。如城市戶籍制度對人口吸引力的影響、市場準入制度對商品和產業(yè)的影響。北京的首都角色決定其在全國的政治地位，如兩會代表的來源地覆蓋全國;同時也決定了北京是外交中心，所有與中國建交的國家的駐華大使館都在北京。

設施因素是指可以促進“流”運動的設施，包括道路、交通、通信設施等。譬如有學者研究京津冀協(xié)同中北京老年人養(yǎng)老需求的覆蓋范圍[7]（圖1）。圖中顯示4個通勤時長覆蓋的范圍，等時線并非是同心圓，這表明道路狀況在各個方向不是均一的。

2.多因素影響下北京的輻射范圍

在網(wǎng)絡上可以查詢到許多反映北京城市輻射力的地圖。如每年春運期間，百度數(shù)據(jù)公布主要城市返鄉(xiāng)人員動態(tài)客流圖，該圖體現(xiàn)出北、上、廣、深是返鄉(xiāng)人流的主要源地，北京外來務工人員的主要來源地還是北方，尤其是華北地區(qū)，影響因素有距離、人口密度、人口結構等。在百度地圖慧眼的產品中也可以找到中國哪些城市是“熱門遷入地”。還可以查看位于北京的大公司的網(wǎng)站，許多公司都介紹其業(yè)務覆蓋空間的范圍，如2019年，中國建筑設計研究院曾公布其業(yè)務覆蓋空間范圍圖，該圖可體現(xiàn)其服務影響力。該輻射范圍受當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展、人口密度、建筑設計行業(yè)能力等因素影響。北京的科技領域還有許多非營利性活動輻射全國的案例。2020年9月29日至11月3日期間，北京正負電子對撞機進行第二次同步專用光模式運行時，為國內102個單位和國外5個單位提供服務，服務單位的空間分布反映其輻射范圍[8]，體現(xiàn)出北京科研機構的設備對外服務的能力很強。輻射范圍受各地科研內容、水平和設備條件的影響。

四、城市輻射能力與地理核心素養(yǎng)培養(yǎng)

1.核心素養(yǎng)考查

綜合思維——體現(xiàn)為理解城市輻射能力受多方面因素的影響。面對同樣的案例，有的學生想到的因素多，有的學生會忽視某些因素。學生想到的因素越多，說明其綜合思維的素養(yǎng)越高。以北京旅游產業(yè)為例，它具有很強的輻射能力。如何提升北京旅游業(yè)對外的輻射能力？學生可以從實力和影響因素兩個方面考慮，就提升實力而言，故宮文創(chuàng)產業(yè)發(fā)展有助于提升其吸引力;就市場影響因素而言，如果旅游市場上有其他城市的旅游資源與北京競爭，也會制約北京旅游業(yè)的輻射范圍;就制度影響因素而言，疫情防控對人流進京的管控會制約其輻射能力，但從另一個側面也反映出因北京的輻射范圍大，為盡量避免北京與各地乃至其他國家的人口流動產生疫情擴散，必須采取更嚴格的管控措施，同時，這種考慮到時間因素的分析屬于時空綜合思維。

區(qū)域認知——體現(xiàn)為對輻射源、輻射空間范圍基底性質的理解能力。學生可以調動已經(jīng)學習到的區(qū)域知識作為理解大都市輻射能力的認知基礎，運用初中階段學習的區(qū)域地理位置、地形、人口密度、經(jīng)濟發(fā)展水平、文化觀念等基礎知識，全面系統(tǒng)地分析各個區(qū)域的自然和人文要素對區(qū)域發(fā)展的影響，從而理解高中階段的大都市輻射力。如百度數(shù)據(jù)平臺公布的熱門遷入城市主要分布在胡煥庸線以東，這是中國人口密度格局決定的。再如北京正負電子對撞機服務的外地科研機構都在省會城市和直轄市，這是因為最好的理論物理、高能物理研究機構都分布在省會城市或直轄市。不同輻射類型所覆蓋的空間尺度不同，北京作為中國首都，其政治輻射覆蓋全國，外交輻射全世界，但經(jīng)濟活動不一定覆蓋全中國。

人地協(xié)調觀——體現(xiàn)為對大都市環(huán)境問題的辯證認識。大都市在向其他地區(qū)提供產品、服務時，也可能向其他地區(qū)排放了氣體、液體、固體污染物，甚至剝奪了其他地區(qū)的發(fā)展機會。從治理的角度看，大都市通過集中處理污染物，可以取得規(guī)模效益，大都市的經(jīng)濟水平也可以讓地方財政有能力處理環(huán)境問題。如通過歸納不同發(fā)展階段北京對周邊地區(qū)的輻射作用及可能遇到的人地關系問題，探究解決途徑。這種辯證看待人地關系的意識也需要在教學中加以滲透。

地理實踐力——體現(xiàn)在學生查找文獻資料和觀察日常生活兩方面，是學生通過社會調查，獲取和處理（復雜）信息的能力。例如，設計在便利店調研商品產地覆蓋范圍等社會實踐活動任務，指出北京這個大都市的輻射類型、輻射能力和影響因素，引導學生主動發(fā)現(xiàn)和探索北京城市輻射功能。

2.可能的探究題目

這部分教學應著重培養(yǎng)學生知識遷移及其分析能力。作為一個公民，未來所要面對的現(xiàn)實決策，多需要分析城市的某項輻射能力，而不是綜合輻射能力。即便是綜合輻射能力，也需要從分析其分解項入手，例如，城市勞動力市場的輻射能力與城市產業(yè)實力、產業(yè)結構有密切關系。教學中應通過布置思考題，培養(yǎng)學生將分析能力遷移到更多的場景中。

探究題目一：給出兩個城市的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和在全國的位次，讓學生比較它們在城市輻射方面的差異。

探究題目二：給出某種城市輻射類型，讓學生思考提高城市輻射能力的途徑。

探究題目三：給出某城市某種活動輻射范圍地圖，假設市場、制度和交通設施的某個因素有所變化，讓學生思考該城市這種輻射范圍的變化趨勢。以圖1為例，假設高鐵提速，圖中北京養(yǎng)老需求的輻射范圍會有什么變化？假設北京居住郊區(qū)化趨勢加強，圖中北京養(yǎng)老需求的輻射范圍會有什么變化？前一個假設是設施因素變化，后一個假設是制度因素變化。

3.與大學城市地理的能力培養(yǎng)的關系

對于中學生而言，在分析大都市輻射功能時，所要掌握的能力層級與大學地理專業(yè)的本科生和人文地理學專業(yè)研究生有明顯的不同（表2）。

上述分析還不十分成熟，只是拋磚引玉，期待各位讀者，尤其是一線的教師們批評指正。

參考文獻：

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