从前面关于空间结构演化的文献回顾可以看出，无论是弗里德曼的四阶段演化还是陆大道的点—轴空间结构演化，都主要涉及两个方面的内容：一个是不同区域之间的分工合作关系的演化；另一个是产业的集聚和扩散。本章主要从这两个方面来研究城市群空间结构演化的动力机制。

经济活动空间分布规律和演进机制是现实经济世界中无法回避的两大问题。离开对现实经济空间维度的考察，就不可能完整地理解经济活动的空间集中、产业集聚、区域增长、城市化等现象。

经济学对空间结构的研究产生了大量有价值的成果，早期的工作可以追溯到亚当•斯密，最近十几年兴起的新经济地理学使经济学对空间结构的研究跨上了一个全新的台阶。区域经济学认为空间结构主要体现为两个方面的内容：一是产业的集聚；二是区域间的分工和专业化。

4.1.1.1　古典经济学中有关空间结构的理论萌芽

亚当•斯密的《国民财富的性质与原因研究》[1]是西方经济学的起源之一，亚当•斯密没有直接涉及空间结构，但是，在著名的斯密定理中，“分工源于交换能力。分工的程度，因此总要受交换能力大小的限制，换言之，受市场广狭的限制。”“市场广狭”既是一个购买力的概念，也具有市场空间的含义，亚当•斯密提出的分工理论是后来研究空间结构的理论基石和主要的研究内容。

大卫•李嘉图对空间结构的影响也不容忽视，他的“比较优势”理论关注不同区域空间贸易发生的原理，对后来的空间经济和空间结构研究有重要影响，也有学者认为，李嘉图在研究农业生产问题时，只注重土地肥力的研究，而忽视了土地区位对生产力的重要影响，他的这一研究传统对后来的经济学家影响深远，使区位理论与空间问题被忽视。

总的说来，古典经济学家并没有系统关注经济发展过程中的空间结构变化问题，但是，他们也不是对经济活动的空间问题完全视而不见，在解析经济发展过程中的问题时也涉及多方面的空间含义，成为空间经济学的重要思想源头。

4.1.1.2　完全竞争框架下的空间结构解释

空间不可能定理[2]告诉我们，在一个只有有限个区位、消费者和厂商的经济中，假设空间是匀质的，运输是有成本的，消费者的偏好能在当地得到满足，那么不可能存在一个包含跨区域的竞争性均衡。根据空间不可能定理，如果要在阿罗—德布鲁框架下解释空间结构，只能假设空间的非均质性。这也是在新经济地理学之前用非均质假设来解释空间问题的理论上的原因。

空间非均质性假设主要包括两个方面的假设，即市场需求的非均匀分布和生产要素的非均匀分布。

市场非均匀分布假设在杜能的农业区位理论中得到最集中的体现，杜能假设人口（需求）集中于外生给定的城市，在这一假设前提下，即使不存在规模经济，经济活动也会出现空间结构，即“杜能环”。但是，杜能的理论无法解释城市最初是如何形成的，也就是说，杜能是用一个假设的“空间结构”来解释另一个“空间结构”，尽管如此，杜能的农业区位论比较清晰地描述了农业生产的空间结构，而且其采用的局部均衡分析方法也是比较严密的经济分析方法。他的研究方法对以后的空间经济的研究影响比较大，比如阿隆索用来说明城市空间结构分布的城市土地竞租模型，就几乎完全继承了杜能的思想。

赫克歇尔—俄林的要素禀赋理论[3]则假设生产要素在空间上的分布是非均匀的，在这一假设前提下，他们认为，要素禀赋的空间差异会造成不同区域的空间比较优势差异，并进而造成经济活动的空间差异以及形成区域分工。要素禀赋理论对产业的分工具有很强的解释力，但是，它很难用来解释产业的空间集聚。

4.1.1.3　新经济地理的垄断竞争框架下的空间结构解释

垄断竞争理论的新发展为空间结构研究提供了新的技术手段，尤其是D—S模型的建立，使得可以突破阿罗—德布鲁框架，在规模报酬递增的假设下研究空间结构的变化，直接促使了新经济地理学的产生。

新经济地理学的创新之处在于用一般均衡方法研究了报酬递增条件下空间结构的形成与演化。

新经济地理学大致有三类模型：第一类是本地市场效应模型[4]，假设市场规模存在差异，且劳动力不可自由流动，在此假设下，如果考虑运输成本，那么具有规模报酬递增的商品生产将集中在拥有最大市场的国家。本地市场效应模型说明区域空间的差异来源于运输成本与规模报酬递增之间的循环累积因果关系，说明区域之间的微小差异在循环累积因果作用下，会导致长期的不均衡发展。

第二类是核心—外围模型[5]，放松了一些假设，假设劳动力可以流动，初始时劳动力（市场）是对称分布，在此假设下，外部的偶然变动有可能导致核心—外围空间结构形成。并且，运输成本越低，规模经济越显著，核心—外围结构越易持续。

第三类是维纳布尔斯建立的存在纵向关联的区位模型，它是指[6]当运输成本下降时，即区域一体化程度提高时，将出现生产要素转移到其他地区的情况。在运输成本很高时，企业会选址在靠近市场的区域。但是随着运输成本的降低，企业会选址在中间产品多的地区，最终，每个区域都会在一个部门上实现专业化生产。

4.1.2.1　规模报酬递增是空间结构演化的原动力

在完全竞争框架下，空间结构问题是非匀质空间的空间结构问题，而规模报酬递增问题并未加以考虑。但是，真实世界中的经济活动是不完全可分的，因此规模报酬不变的假设具有一定的局限性。

规模报酬递增问题是解开经济活动空间分布和演进之谜的关键。实际上，区域经济学与经济地理学中与空间结构有关的理论都富有思想性和实践价值。按克鲁格曼的分类，空间结构有关的理论可以分为五个传统[7]：德国几何学、社会物理学、累积因果关系、当地外部经济、地租和土地利用。这五大传统中前四个都是“认识同一事物的不同方法”。克鲁格曼的“同一事物”正是规模经济。但是，由于无法使规模经济与完全竞争的市场结构相容，空间问题始终无法融入主流经济学。

因此，克鲁格曼指出：“在讨论地理学时，哪怕仅仅是为了让讨论稍微合理些，我们也必须以某种方式考虑规模收益递增的作用。”[8]

新兴古典经济学和空间经济学文献认为，经济活动的空间集中源于报酬递增，克鲁格曼指出：“这种生产在地理上的集中是某种收益递增的普遍影响的明证。”因此，任何一个完整的空间模型都必须首先阐释报酬递增的来源和性质，进而厘清报酬递增与经济活动空间聚散的关系。

克鲁格曼（Krugman P.）以规模报酬递增、不完全竞争的市场结构为假设前提，在垄断竞争模型的基础上，建立了两区域模型，认为区域空间分异的出现是由企业的规模报酬递增，运输成本和生产要素移动通过市场传导的相互作用而产生的。这样的循环累积过程使区域经济空间分异一旦发生，就能自我增强而持续下去。阿瑟（Archer W.B.）应用内生经济增长模型来介绍资本及劳动力的转移如何通过各地的报酬递增使某些地方的经济活动在损害其他地方的基础上逐渐集聚与增长。马丁（Martin R.L.）应用有关内生技术进步的模型来解释地方上的研究与开发如何产生这个空间集聚过程。这些模型从不同的角度解释了区域经济空间现象产生的动力和机制，并在一定程度上模拟了区域分异的过程。藤田（Fujita M.）通过研究多制造业经济体系中的运费与规模经济差异，引入了人口增长变量，构建了基础模型进行预测分析，认为经济体系会自动发展为一个变形中心地体系，随着人口增加会引起新城市在一定时期内在一个长而狭窄的经济体系产生，并沿着这条轴线逐渐向外扩展，形成“点—轴”型多城市空间结构。

总结区域经济空间结构形成和演变机制模型研究成果，可以说明空间规模收益递增是区域经济空间结构产生和演变的原动力，而人口增长、区域可达性的变化和技术发展都对区域经济空间结构的形成有重要的影响。

4.1.2.2　报酬递增对空间结构演化的影响路径

（1）报酬递增与分工演进

新兴古典经济学的基本观点认为，经济增长是分工演进导致报酬递增产生的结果，而经济发展的各个侧面，如产业结构的优化升级、区域经济空间结构的高度化及企业组织结构、产权制度的变迁等都是分工演进的必然结果。从这个意义上说，区域经济空间结构演进是分工发展在空间维度上的展开。对于分工演进、报酬递增和空间集中，“杨小凯—赖斯”模型从交易的角度对此进行了解释。在该模型中，分工演进会导致分工网络效应显现，经济体报酬递增性质日益明显，但是用分工网络来组织经济亦有成本，由于分工网络中所有经济活动都必须经由交易来最终完成，分工网络的运行成本就主要表现为完成各种交易的成本，简称为交易费用。理论上讲，分工规模将被决定在其边际收益等于边际交易费用这一点。若降低交易费用，分工的边际收益就会大于其成本，分工的规模就会进一步扩张，分工的网络效应就会更加充分的涌现。因此，为了充分利用分工经济，经济活动必然产生降低交易费用的强烈动机，而经济活动的地理集中则是降低交易费用的主要手段。当然集中并不总是导致交易费用下降，交易的地理集中模式节省交易费用取决于分工水平，分工水平很低的时候，交易的地理集中不能节省交易费用反而会导致不必要的交易费用。该模型揭示了交易的地理集中降低交易成本从而导致分工网络不断扩大，进而要求经济活动在更大规模上集中的循环累积过程，城市将伴随这一过程而产生，城市的层级结构和城乡一元结构也会在这一过程中内生性地出现。因此，城市化就是“通过分工演进而把扩大的交易网络聚合到一个小区域获得一种特殊的经济效应。推动城市化进程的动力来自于交易效率的提高”。“杨小凯—赖斯”模型并不是一个完整的区域空间结构演进模型，该模型实际上只讨论了交易的地理集中问题，它把城市简单地看做交易地理集中的场所，把城市的层级结构看做交易费用与分工网络效应之间权衡的结果。

（2）报酬递增与产业集聚、扩散

新经济地理学从规模收益递增和不完全竞争的假设出发，认为外部规模经济和运输成本的相互作用是解释区域产业集聚和区域核心—边缘形成的关键。在新经济地理最重要和最基本的模型之一，中心—边缘模型的经济地域结构中，外围地区的租金和工资水平相对要低于中心地区，由此，当其他条件假定不变时，经济活动在外围地区进行可以降低产品费用，获得比中心地区较高的利润。然而，在规模经济条件下，当收入递增对生产活动发挥作用时，由于生产活动所需要的原材料、零配件等的购入以及所生产产品投向市场都需要运输费用，相关经济活动的企业在地理空间上相互接近集中生产，可以获得规模经济效益。集聚力促使企业为追求空间集聚效益而不断集中。至于具体的集聚区位的形成，则具有历史偶然性，偶然历史事件起着决定作用，一个区域一旦产生优势以后，便通过前向关联和后向关联产生累积效应，形成相关行业的地区集聚，产生区域专业化格局，即“路径依赖”。集聚力不仅存在于一个国家内部各地区之间，而且也存在于各国之间。在中心—边缘模型中，围绕着经济活动空间的向心力和离心力，从经济主体行为这一微观基础出发，研究了两种力量的来源问题。正是消费者对多样性产品的需求、消费者对工业产品的消费偏好、区域间贸易的运输成本和交易成本等因素的相互作用，导致了产业的集聚与扩散。中心—边缘模型从更微观的角度展示了向心趋势是如何出现的，从根本上响应了“集聚是集聚经济的结果”，清晰地解释了运输成本、报酬递增和关联效应对空间集聚的重要作用。报酬递增促使单个生产者集中他们的生产活动；运费因素使其愿意布局于较大市场周围；要素移动意味着生产者迁往一地后会使相关的市场规模增大，从而使得该地更具吸引力。

分工和专业化是经济空间结构形成和发展的最终决定性因素。不管是企业内分工还是社会分工，分工在长期中的演进不仅促进了技术进步、迂回生产、大规模长期投资的出现和发展，还产生了两个副产品：产品多样化和地区专业化。

分工使客观可能的空间分异条件最终落实到人们的生产活动中，并且分工的深化又进一步扩展了市场范围。其所带来的产业间、地区间相互供给与需求的增加，使得以满足相互需要为目的而进行的各种交易活动无论是在量上还是在质上均获得很大的进展。产业链条的延伸、地区生产的专业化和多样化必然带来交易的常规化。地区专业化的发展使得区域间的经济联系越来越密切，使得这种联系所依托的一定的空间结构对整体经济的影响力越来越强。

4.2.1.1　分工与专业化的内涵

“专业化，就是一个人或组织减少其在生产活动中的不同职能的操作种类；或者说，将生产活动集中于较少的不同职能的操作上。分工就是两个或两个以上的个人或组织将原来一个人或组织生产活动中所包含的不同职能的操作分开进行。”[9]

尽管先前已有许多关于分工的讨论，可是直到亚当•斯密在1776年出版《国民财富的性质与原因研究》之后，人们才意识到分工的重要作用。他把分工称为国民财富的人均产量增长的两个原因之一，而且是主导的原因。在他看来，分工和专业化的发展正是经济增长的源泉[10]。延续分工源于交换能力的论述，斯密推导出分工的程度要受交换能力大小的限制，即受市场广狭限制的结论。他进一步讨论市场规模与人口数量和密度，自然资源及可以得到的资本积累的数额，以及运输难易程度成正相关。总之，与当时工商业发展水平相适应，斯密已经将分工与市场规模联系起来，这是分工理论的一个重大发展。

杨格（Young，A.，1928）[11]视分工为使一组复杂的过程转化为相继完成的简单过程，并使用了三个概念描述了分工：①个人专业化；②迂回生产链的长度，或称为迂回生产程度；③每条迂回生产链中的中间产品种类数。他集中讨论了两个相互依赖的方面：间接的或迂回的生产方法的增长与各行业中的分工。

施蒂格勒[12]1951年在《市场容量限制劳动分工》一文中指出斯密困境：如果定理成立，典型的产业结构必是垄断，这和强调竞争市场“看不见的手”的斯密理论并不相容。

施蒂格勒（1951）将斯密定理应用于纵向一体化和纵向分解的研究，指出：“斯密定理，在不断壮大的产业中，典型的情况应是纵向分解，而纵向一体化倒是衰落产业的特征。”在施蒂格勒看来，决定纵向一体化还是分解的关键在于随着产业生命周期而变化的市场容量。考虑到运输成本的下降是提高市场容量的一条主要途径，施蒂格勒还专门探讨了产业的功能结构和地理结构的关系，认为“区域化是提高产业经济规模，从而获得专业化利益的一种方式。那些关系密切的辅助性、补充性产业若离中心产业很远，是不可能有效工作的。”“产业的区域化程度越高，则单个工厂的专业化程度越高。在美国地理集中的产业中，工厂规模通常相当小。”

但是施蒂格勒并未运用科斯在1937年提出的交易成本的概念来分析纵向一体化和分解，由于科斯认为“企业的本质是对价格机制的取代”，导致许多经济学家发展了很多关于企业将外部效果内部化的理论，但并未对科斯的企业理论做实质性的发展。

直到张五常（1983）[13]在《企业的契约性质》一文中才对科斯创立企业理论做出突破，认为科斯企业理论的精神实质是不同契约安排具有不同交易成本。他指出企业并不是用非市场的方式代替市场方式来组织分工，而是用要素市场（主要是劳动）代替产品市场。张五常实际上是回归到对交易成本的思考上，把企业也视为一种市场关系，甚至是一种高级的市场关系。产品市场与劳动要素市场在企业外部和内部分离的唯一原因就是为了节约交易成本，从而避免对要素投入进行直接的高成本的计量考核。

杨小凯的新兴古典经济学认为，分工和交易成本之间存在两难冲突，交易效率越高，折中两难冲突的空间越大，分工水平就越高。这样，他将斯密—杨格—科斯的理论统一在一个框架下。同时，他指出，内生交易成本对分工水平影响更大，只有内生交易成本才有可能通过制度创新来降低，从而提高分工水平。

4.2.1.2　分工和专业化的经济性

对分工和专业化的好处的讨论，前辈经济学家已经做了大量的论述。分工经济被罗森（Rosen）称为“一加一大于二的效果”，是一种个体与个体之间的互补经济[14]。这意味着，对社会而言，均衡的总合生产力会随着分工网络大小的提高而提高。这被杨格称为“全社会的递增报酬”，这种报酬递增即使在没有规模经济的条件下也会出现[15]。盛洪（1992）[16]曾对此做了总结归纳。他将分工专业化的利益区分为直接和间接两种。直接的经济性是采用一定专业化生产方式较采用该方式之前带来的生产效率的提高或生产资源的节约。间接的经济性是指专业化的发展为生产方式的其他创新提供了条件，而对这些生产方式创新的采用会带来生产效率的提高或生产资源的节约。

直接的专业化经济大致有以下几个方面：

第一，专业化使得劳动者越来越将其生产活动集中在较少的操作上，能够较快地提高其生产的熟练程度。劳动熟练程度的提高意味着一个劳动者在单位时间内能够生产更多的产品，即劳动生产率的提高。

第二，专业化会使劳动者节约或减少因经常变换工作或变换生产活动中的不同操作而损失的时间。专业化减少了工作或操作的变化，实际上变相节约了生产的人力资源。

第三，专业化和分工使人们在既定的技术条件下变得较为简单。这样，可以减少工作的学习时间和培训时间；可以减少在工作中所应支付的质量资源，降低紧张程度，可以减少工作中的失误；可以减少对高级技术、多面手个人的需求。

第四，专业化的发展使得劳动者可以节约生产时所使用的物质生产资料。因为专业化减少了单个生产者所需的工具数量，使其更有效地利用工作场所，减少放置不同原材料、不同设备所需占用的空间。

第五，企业的专业化和分工发展可以降低企业管理工作的复杂程度，从而可以提高企业的管理效率。

间接的专业化经济表现为以下几个方面：

第一，促进技术进步。一方面，专业化的发展使人们的注意力更加集中在较窄的生产领域中，因而技术创新更容易产生。另一方面，由于专业化使得生产者的操作趋向简单，为采用机器提供了条件。

第二，促进迂回生产方式的发展。迂回生产方式是指人类的生产活动将资源投入到对生产资料的生产上，而不直接投入到对消费资料的生产上。这种生产方式会促使中间产品数增加、新机器出现、消费资料生产增长、生产率上升。生产迂回链条加长会反过来促进专业化。

第三，创造了规模经济的利益。一方面，专业化生产以及工厂制的产生，使得原来分散在一家一户生产的产品可以集中到规模大小最适宜的单位中去生产，从而降低了单位成本。另一方面，中间产品生产或基本生产操作可以从生产活动的整体中分离出来，实现其最适生产规模，达到单位生产成本的最低点。

第四，促进了投资方式的出现和发展。专业化在促进机器设备的采用并拉长生产迂回链条的同时，也促进了投资方式的发展。因为前两者必然要通过投资方式来实现，所以现代生产方式的一个重要特点就是大规模的长期投资。

总之，尽管分工和专业化带来经济性的同时也带来了诸如“劳动异化”等非经济后果，但其经济性的一面占据绝对主导地位。

4.2.1.3　区域分工和专业化的经济性

（1）区域分工与专业化的内涵

区域分工和专业化是分工和专业化在地域空间上的表现形式。按照出现的先后顺序，可以把区域分工分为两种类型[17]：部门空间分工和产品内空间分工。

1）部门空间分工：传统的劳动空间分工形式。当某一特定的产业及相关的技术出现区域专业化时，便会产生部门空间分工。18、19世纪的工业革命刺激了欧美国家工业的迅速发展，出现了一个个依托特定产业进行专业化生产的区域（或特定产业的相关组团），如棉纺、钢铁、造船、机械工业区和木材加工区。此时劳动过程的空间意义在于将分散的家庭作坊式的工序置于特定的空间和时间中生产，形成专业化协作，即从空间分散到空间集聚。此时的企业多是单厂形式，而特定产业的企业习惯于集聚在一起，这导致了产品的所有生产工序在一个地点上集中。对于这种经济地理现象，韦伯的工业区位论和马歇尔的产业区概念分别从单厂企业区位和产业区域两个角度做出了理论解释。

在部门空间分工阶段，影响企业区位选择的主要因素是原料、市场、运输、劳动力等。由于生产技术和运输条件的限制，导致生产成本在企业总成本中占了绝大部分比重，所以企业往往根据其产品的特性而选择邻近原料地或是市场。企业区位选址将运费作为一项可调节成本，常常要计算运费最低点。

由于企业间的交易成本仍然存在，这决定了企业天然地有着趋于集聚的倾向。韦伯和马歇尔都注意到这一点。马歇尔认为，同一产业的大量企业的地理集聚可以产生地方化的外部规模经济——地方化经济。首先，集聚能够产生地理接近的优势，降低运输和交易的成本，容易获得专业化的投入，如劳动力、服务和技术诀窍等。其次，集聚能够产生专业化经济。最后，同一产业的区域专业化能够刺激外部经济和新的企业家精神的形成，将企业融入相互依赖的地方生产系统，并为其提供必要的市场机会。

2）产品内空间分工：劳动过程空间分离的表现。产品内空间分工是全球化和信息化时代劳动空间分工的主要表现形式，是分工演进的最新阶段，强调围绕特定产品和服务生产过程的不同工序及相关的管理、研发活动，通过空间分散化成跨区域或跨国性的生产链条或体系。它与部门空间分工的区别关键在于劳动过程空间可分性大大增强，即由空间集聚转向空间分离。随着经济发展和科技进步，劳动过程逐渐分解为三类不同属性的劳动分工：行政管理、研发设计和生产工序，这三类劳动过程的不同环节有各自的空间性。

上述的讨论实际上是在一个企业的内部，而今天的企业边界已经越来越模糊，所以很多原来统一在一个公司内部的劳动过程也已经溢出并进入公开的市场，在生产过程中出现了越来越多的外包和转包现象，且过去传统的管理、研究和设计业务也都在逐渐分离出去，导致相关的商业服务部门（如广告业、咨询业等）快速发展。

在全球范围内，企业内管理、研发设计、生产制造及外部的商业服务等劳动过程通过各种有形和无形的联系整合成为一个完整的全球商品链。越来越多的相关企业围绕商品链条，根据各自的优势占据链条不同的价值端。在这些企业彼此间的分工与合作的网络中，形成全球生产系统。这也可以称之为商品链的全球性分工，它是将生产过程中的某一个环节交由一个地区的厂商负责，形成了在全球生产系统控制下的地方生产系统。在全球生产系统和地方生产系统的作用下，全球化已经被视为不仅仅是经济活动跨越国界的地理扩张，而且更重要地表现为全球散布的经济活动的功能整合。而在经济全球化的过程中，由于劳动过程的空间分离，使不同的劳动过程根据各自的劳动属性寻求最优的区位。如果把每一种劳动过程按照各自的地理特征进行空间投影，并将不同跨国公司构建的全球生产系统叠加起来，就形成了一定地域范围内的劳动空间分工体系图。

（2）区域经济专业化的经济性

区域经济专业化的外部性十分明显，区域经济专业化的外部性包括：可以利用具有比较优势的自然资源、地理资源和人力资源；可以共享基础设施，减少技术设施要求的复杂性，节约建设基础设施的费用；形成较为高效率的地方劳动力市场；共享辅助行业的专门服务；利于专业技术的传播与扩散[18]。

城市群的分工经济具体表现在以下几个方面[19]：

第一，群内城市分工使各地具有比较优势的资源条件得到充分利用，从而提高城市群经济发展水平，并增加城市群经济福利。

第二，群内城市分工可以产生规模经济和集聚经济效益。专业化生产是群内城市分工的具体形式，它有利于企业规模的扩大和同种企业在地理上的集中。这样，企业可以通过共同利用基础设施和商业服务设施，减少分散布局所需的额外投资，节省相互间物质和信息流的运输费用。同时，这种同行业的地理集中，有助于促进城市群技术创新、人力资本的积累以及企业间相互合作和竞争，从而形成较大的规模。这种由于群内城市分工所产生的规模经济和集聚经济，又会进一步加强城市群的专业化分工效应，从而形成一种正反馈环。

第三，群内城市分工有助于范围经济的形成。范围经济是潘热（Panzar，John C.）和威利格（Willig，Robert D.）等为解释多产品生产企业的经济学提出的（Willig and Panzar，1981）。当两个或多个产品生产线联合在一个企业内生产比把它们分散到只生产一种产品的不同企业中更节约时，就存在范围经济。范围经济主要来源于可用于多种输出的共用要素的充分利用，由于共用要素具有不可分割性，把多种输出集中在一个企业生产就更为节约。范围经济概念用于城市群经济研究中，它主要指的是由于分工演进推动着城市群内新产业的衍生，以及城市群内相关辅助产业的发展，从而带来城市群生产率的增长。群内城市分工的细化将不断衍生出越来越多的新企业，这些具有前后关联的企业以及相关支撑结构在空间上的集聚，有利于企业集群的形成和发展，从而增强了城市群的竞争优势。

从城市产生的历史可以看出，分工的演进促使了城市的形成。分工对城市群空间结构的影响本质上表现为工业化对城市化的推动。随着分工的演进，工业化进程不断加速，工业化又推动了城市化的快速发展，使城市的数量和空间范围都在逐步扩大，最终形成了各种不同等级的城市体系，城市群是劳动空间分工演进到高级阶段后出现的。

4.2.2.1　城市群发展阶段及其分工特征[20]

（1）城市群发展阶段

城市群的形成发展过程具有动态变化的特征。群内各类不同性质的城市，其规模、结构、形态和空间布局都处于不断变化的过程中。

1）萌芽发展阶段：是城市群的初期发展阶段，这时已有城市群的雏形，但各项指标都非常低。中心城市有一定的集聚作用，城市群规模比较小，城市化水平较低，城镇体系发育极不完善，分工体系尚未形成。

2）快速发展阶段：是城市群的快速发展阶段，这时城市群的发展势头较猛，但各项指标发展不平衡。中心城市的集聚与扩散作用都比较明显，城市群规模快速扩大，城市化发展速度极快，城镇体系发育还不完善，分工体系开始形成。

3）稳定发展阶段：是城市群的较高发展阶段，这时城市群的作用显著，各项指标都较高。中心城市集聚与扩散作用明显，城市群规模比较大，城市化水平较高，城镇体系发育已趋于完善，分工体系较为合理。

4）成熟期城市群：是城市群的高级发展阶段，这时城市群的作用相当显著，各项指标都很高。中心城市集聚与扩散作用明显，城市群规模大，城市化水平高，城镇体系发育已相当完善，已形成合理的分工体系。

（2）不同阶段的分工特征

根据前面的分析，我们知道城市群发展过程可分为萌芽阶段、快速发展阶段、稳定发展阶段和成熟发展阶段。群内城市分工水平和分工模式也正是随着城市群发展阶段的不同而不同。

1）萌芽阶段的群内城市分工。在城市化过程中，首先是单个城镇区域不断扩展，区域城镇个数不断增多并向着核心城镇集中，在空间上表现为城镇的集聚，城市群开始出现。此时分工处于萌芽状态，城市间的分工并不明显。以资源为特征的城市工业专业化指数很高，群内城市分工主要表现为矿产资源导向型分工。

2）快速发展阶段的群内城市分工。城市群的发展势头较猛，中心城市的集聚与扩散作用都比较明显，城市群规模快速扩大，城市化发展速度极快。此时的分工主要表现在大城市服务功能的优势开始慢慢形成，但制造业依然是群内各类城市的产业选择。此时，群内各城市的专业化处于明显的上升通道，群内城市分工表现为制造业内部分工。

3）稳定发展阶段的群内城市分工。随着城市群区域内城镇的质量优化和数量攀升，城市群的内涵式和外延式扩展持续进行，城市群持续扩张，在空间上表现为城镇的扩散，整个区域城市化水平达到均衡状态。中心城市制造业向群内中小城市扩散，服务业向中心城市集聚。此时的群内城市分工表现为产品分工和生产环节的分工。

4）成熟发展阶段的群内城市分工。在一个较高的起点上，城市群开始了新一轮的城市化发展。此时的群内城市分工表现为制造业与服务业的分离。

4.2.2.2　分工与专业化对城市群空间结构的影响

（1）通过对城市群内城市内部空间结构的演变影响城市群空间结构

在经济发展过程中，城市群内的城市都会根据自己在劳动空间分工中所处的地位，发展具有比较优势的产业，并吸引相关的企业前来投资。分工首先会影响到城市的产业演进和经济发展，城市经济的发展和工业化的加速进而会影响到城市化进程，从而促使城市空间结构不断发生变化。(www.daowen.com)

谢守红、宁越敏（2003）认为，城市化和郊区化是转型期中国都市空间变化的双重引擎。城市群作为城市体系发展的较高级阶段，其空间结构的演变也受这两种力量的制约。不同的城市空间劳动力成本和土地成本等大都存在差异，在劳动空间分工中的地位也不尽相同，三大产业尤其是工业和第三产业在空间上不断调整其分布，推动了城市化和郊区化进程，进而影响城市群空间结构演变。

（2）通过乘数效应带动空间结构演化

具有相对优势的区域在分工中的发展，可以通过区位因素在空间经济活动中所产生的乘数效应，带动周围区域相关活动的发展。区域间的这种相互作用遵循“距离衰减规律”，即相互作用的强度会随距离增加而减小。

两个存在差异的城市之间，相对发达的区域的某些内部性因素向区外的扩散和辐射，在一定范围和一定程度上改造那些相对落后的区域外部性，对这些区域经济发展的内部机制产生积极影响，并引发一系列的波及效应，使区域外部性的总体水平不断提高，不仅推动了外部区域的经济发展，而且也推动了区域自身的经济发展。

同时，从区域间的这种相互作用中可以看出，区域间可以通过相互传递使不发达地区的外部性内部化，同时使发达地区的内部性外部化，从而促进整体经济的发展。因为对发达区域而言，它的内部性因素向区外的辐射和扩展，既在一定范围内改造了区域外部性，又开拓了本区域的生存和发展空间，在一定层次和一定程度上使区域的外部性和内部性都发生了蠕变，从而实现了区域内部性的外部化。对不发达地区来说，这种区域传递主要是相对发达地区的外部性因素向区域内的渗透式波及，在一定层次和一定程度上使区域内部性发生蠕变，从而实现了区域外部性的内部化。

（3）合理的群内城市分工有利于生产要素的区际自由流动

特别是促进技术的创新及其在城市之间的传播。要素的空间流动带有明显的增值倾向，它对群内城市分工的形成和发展具有重要作用，要素流动也是区域间实现分工利益的基础和动力。同时，分工格局形成后，又会使得要素流在空间经济方面所具有的各种“放大效应”得到更好的发挥。要素流的这种效应对区域空间结构而言，既可以促进趋同，也可以促进趋异。

技术创新及其区际流动（知识溢出）是区域经济发展的重要源泉。技术创新在空间的扩散会导致创新源地和被扩散地同时受益和效益增值。对一个区域而言，它的技术进步不仅取决于区域自身的创新能力，而且还在于接受其他区域创新技术的传播。当一个区域自身创新能力有限时，接受其他区域创新技术传播就对区域利益增进具有十分重要的意义。技术的区际转移有助于消除本区域与其他城市之间的技术差距，使整个区域在较高起点上通过掌握创新技术，以获得较大的经济效益。技术创新及其转移和扩散是区域经济活力之源。

（4）分工经济的网络化空间组织影响空间结构

随着产业内分工的发展，“价值链”概念被引入产业组织研究，“价值链”描述一个最终产品或服务在满足客户价值过程中的一系列行为。若干个企业将分别处于价值链条的不同片段。在价值链的不同链段上，生产活动的增值程度不同，因此不同链段上的企业会在空间上分离，寻求适宜的区位。由此，一个产业中的不同价值链段上的企业存在着不一样的空间区位偏好。同时，由于某些价值链段具有类似的生产要素需求，它们之间的关联性必须依靠空间上的临近来获得，因此它们具有较强的空间依存度。

由此，空间分工演进的趋势是：①在较微观的空间区位上获得越来越高的专业化水平，承担一个最终产品的更为细化的专业化环节；②在中观的空间区域中形成特定的产业集群，其成员企业包括上游的原材料、机械设备、零部件和生产服务等投入供应商，下游的销售商及其客户网络，侧面延伸到互补产品的制造商、基础设施供应商等，更包括行业协会、金融部门与科研、教育培训机构等这样的知识信息生产机构；③在更大的区域空间中形成较为完整的地方化生产网络或地方生产系统，这个区域向外部市场输出的主要是最终产品，而这些最终消费产品的生产又是由区域内不同空间区位的专业化企业协作完成的。

因为自然地理条件的约束，城市群空间结构不是均质连续的。随着经济的发展，价值链段会不断延伸和细分，一些能产生更高价值增值的链段会在大城市产生，同时随着分工与交易网络在空间的进一步扩展，一些价值链段又被离散出去，那些临近的中小城市因为临近，更容易接受这些离散链段或享受大城市新增链段的好处，随着区域分工的一体化演进，区域内的原先不连续的集聚空间将出现连续的趋势。

空间集聚扩散是区域空间结构形成和演变的研究起点，集聚扩散的方式和强度则是区域空间结构演变的本质。

4.3.1.1　集聚经济的内涵

所谓集聚经济又称集聚经济利益、集聚经济效益，一般是指因企业、居民的空间集中而带来的经济利益和成本节约[21]。

历史上，韦伯最早对经济集聚作用进行了研究。韦伯认为，集聚实质上是工业企业空间集中分布的一种生产力布局的形式，集聚能够使企业获得成本节约。但集聚经济并不是无条件的，只有把存在着种种内外联系的工业按一定规模集中布局在特定地点，才能获得最大程度的成本节约。韦伯认为集聚经济与规模经济相关，强调工业企业在空间上的规模化。根据韦伯的理论，集聚分为两阶段，即低层次阶段和高层次阶段，在低层次阶段，单纯由企业经营规模扩大带来的生产集聚，即所有具有自足完整组织的大规模经营。韦伯将集中经营局部性集结定义为高层次集聚。显然，韦伯的集聚经济是与厂商规模和集中相联系的内部和外部经济。

美国经济学家艾伦•斯科特（Scot A.J.，1983，1986）从范围经济的角度认识集聚经济，提供了集聚经济内涵的一个新视角。斯科特给交易成本赋予“空间”的含义，并引入城市群的研究中。他认为，交易成本在生产过程空间纵向分解或纵向一体化中起着决定性作用。生产过程在空间上的纵向分解，导致交易活动范围增加；每单位交易活动费用越大，卷入其中的厂商或企业越可能通过空间集聚而减少交易费用，从而从相互集聚中享受范围经济利益。

4.3.1.2　集聚经济的来源

对集聚经济的来源有各种各样的解释，如马歇尔从外部性的角度进行解释，认为集聚经济来源于技术和知识的溢出效益、中间投入品的共享和专业化的劳动力市场，而新经济地理学派则认为产业的集聚是一种自组织行为，来源于集聚向心力和离心力的比较，并且用市场接近效应和生产成本来解释向心力，用市场拥挤效应来解释离心力[22]。以杨小凯为代表的新兴古典经济学家们在其新兴古典城市化理论[23]中认为经济活动的空间集聚的根本原因在于其减少交易费用，提高交易效率；安虎森（2001）[24]则从信息获取的视角阐释了经济集聚的形成，指出在空间距离条件下，任何经济活动都要支付额外的成本，这种额外的成本包括显性成本与隐性成本，显性成本是指人人皆知的运输成本，隐性成本是指时间的损失和进入机会损失而导致的潜在收益的损失。而空间距离提高了信息生产成本，信息的生产成本按时间距离倍数增加。距离近，信息生产的有效投入增加，提高信息生产率；距离远，因克服空间障碍而支付的成本增加，信息生产的有效投入减少，降低了信息总的生产率。信息量的多少，与信息甄别能力、不确定性的降低是正相关的，不确定性小，对不确定性的贴现也小，保证市场的有效运作。这是经济活动空间集聚的主要的、本质的内容。魏后凯[25]则认为集聚经济效益主要来源于以下几个方面：指向相同或前后向关联企业集聚带来的生产成本节约，共用辅助企业，基础设施共用，市场规模扩大，成熟劳动力市场的形成，知识溢出以及促进企业革新等。

尽管这些论述非常多，但相对而言都比较零散，缺乏系统性和全面性，为详细说明问题，大致可以将集聚经济的成因分为以下四个方面[26]：

（1）分工和专业化利益

分工和专业化的发展，可以提高劳动生产率和节约生产要素的投入，而且为技术进步、企业经营管理效率提升和生产方式的发展提供了社会经济条件。社会经济活动的空间集中，不仅能够强化已有的社会分工与协作，而且由此形成的紧密联系将进一步推动分工与专业化生产的深化和发展。

（2）规模经济利益

规模经济利益来源于投入的不可分性和规模扩大而形成的生产、销售、管理等方面效率的提高，包括生产规模经济，也包括消费规模经济。它的实现既需要相应的技术条件，又要有相应的市场需求。经济活动的空间集中，为企业合理规模的实现提供了充分的社会经济技术和市场条件，为大规模生产和消费的集中实现提供了可能。

（3）外部性经济利益

集聚经济导致的社会经济活动的空间集中使得各种经济行为相互依赖与摩擦表现得格外剧烈，从而产生很强的外部性特征。首先，区位上的靠近和集聚，能够产生强有力的联系效应，同时能够形成中间产品的规模经济。其次，集聚导致的人口空间集中能够更加便利和高效地为经济活动提供充足的劳动力资源。再次，集聚有利于信息的交换和技术扩散，既能加快新技术的应用，也能够有助于激发新的技术发明和创新；集聚还可以带来经济社会活动在某一空间中的多样性，既可以提供多种多样的产品需求和供给，也可以全方位丰富社会文化生活环境。此外，这种多种行为个体及其活动的空间集聚还可以使得任何一项活动都有足够多的个体与之相适应，从而减弱社会经济活动波动的损失。

（4）市场效率的提高

空间集聚带来了市场效率的提高，由于空间集聚，经济活动竞争性增强，市场变得日趋发达和完善，从而使得企业的交易费用和生产经营成本大大降低，进而提高企业的市场效率。当各种生产要素充分集聚并引起各类市场效率提高时，整个区域的资源配置效率也就得到了提高，社会福利水平因之也大幅提高。

4.3.2.1　集聚不经济内涵

由集聚效应带来的集聚经济会使人口、经济活动向某些区位集中，进而形成城市，但是，这种趋势是否是无止境的呢？答案显然是否定的，原因在于集聚超过一定程度，会带来集聚不经济。

所谓集聚不经济是由经济活动及相关要素空间集中所引起的费用增加或收入、效用损失，因而又称为集聚成本。

从一定角度上，可以用外部性来解释集聚不经济。在集聚区域内，由于空间上的接近，居于其中的个体和组织会产生各种外部性，根据影响主体的不同，包括居民内部之间的外部性、厂商与居民之间的外部性、厂商内部之间的外部性以及城市交通的外部性[27]。外部性的影响具有两重性，有时是正的影响，有时是负的影响，城市集聚不经济就是由负外部性带来的外部不经济。

4.3.2.2　集聚不经济的来源

集聚不经济主要包括以下几个来源：

（1）因空间集聚而引起的拥挤成本

任何一个城市或区域，可以承担的发展能力总是有限的，超过一定限度必然造成拥挤，从而增加成本，降低经济活动效率，带来经济学上的“拥挤成本”。拥挤成本可以用供给、需求来解释，从需求上看，随着集聚规模的扩大，对交通、各种服务的需求会大幅增加，但是由于区域空间的限制，交通基础设施以及其他地区公共物品难以满足需求的上升。供求失衡导致交通运输成本上升，公共设施服务质量下降。

（2）因集聚而产生的社会成本

随着集聚规模的扩大，还有出现诸如环境破坏、生态破坏、犯罪率升高等社会成本，这些社会成本会给居民和整个区域带来社会福利净损失。

（3）因集聚引起的要素投入上升和规模不经济

类似于单个厂商的生产函数，当生产规模达到一定程度之后，由于要素边际生产力下降，会引起边际成本上升。随着城市和区域的集聚规模扩大到一定程度，城市的土地开发成本、供水成本、能源供给成本都会上升，导致规模不经济。过高的成本对整个城市和区域的竞争力以及产品出口显然会带来比较大的负面作用，沙利温（A.M.Sullivan）[28]曾经建立了一个出口部门的成本函数：

其中：X为出口部门成本，Ψ为单位成本函数，Pk、PL（r）、PT（r）分别为资本价格、劳动力价格和土地价格，r为到城市中心距离，Ω（z）为规模经济函数，Z为出口总产出。

从（4.1）式可以看出，如果随着集聚规模扩大，资本、劳动力价格和土地价格大幅上升，使得它们对成本的影响超过规模经济函数的影响，那么出口部门的成本就会上升，从而对出口部门来说，就存在一种集聚的负效应。

4.3.3.1　城市群空间结构演化的动力---对集聚效益的追求

从区域经济学的观点来看，城市群空间结构形成与演化的内在动力在于对集聚经济效益的追求。

由于产业在空间上集聚可以获得规模经济、降低交易费用、分工和专业化利益等，企业布局会追求集聚经济。企业对集聚经济的追求使得生产要素和经济活动不断向城市集聚，最终导致城市规模的扩大和空间范围的扩张。当城市规模达到一定程度时，它对周边的辐射和影响力逐步增大，同时，在城市内部，高密度集聚经济和空间有限性之间的矛盾所带来的集聚不经济也促使城市开始向外扩散。中心城市通过对外产品输出、技术转让和产业空间重组将一部分生产要素和经济活动向外疏散，这种疏散保证了城市本身规模的适度和产业结构的优化。在空间上，中心城市的扩散表现为城市沿主要交通轴线圈层状蔓延，在蔓延过程中，中心城市加速了周边地区的发展，并与次一级的中心城市融合，在更大的空间尺度上实现集聚，并形成相互之间一体化发展的城市群。由上面的简要分析我们可以看出，集聚和扩散两种力量的互动，是推动城市群空间结构不断演化，实现城市群区域内地域空间组织优化的主要力量。

对上述过程我们可以用数学形式来描述。为了简化，我们考虑某一区域的两相邻城市，城市A和城市B。假定初始阶段城市A规模大于城市B，两城市的代表产品价格是相同的，并且假定在城市周围有很广阔的外围地区。

假设考虑城市规模的生产函数为：

并且满足如下性质：当城市规模Ui＜Ui*时，Yu＞0；当城市规模Ui＞Ui*时，Yu＜0，i=A，B。最佳城市规模Ui*与城市的位置、区位条件以及功能等相关。

在初始阶段，假定两城市的城市规模都小于U*，且处于均衡状态，即两城市的劳动力价格和资本价格都相等。但是，由于外围地区生产要素和产业追求集聚效应，外围地区的生产要素会向城市流动，假设外围地区有ΔL、ΔK的劳动力和资本流出，那么外围地区的生产要素会向A城市还是B城市流动呢？显然我们应该比较该要素到底流向哪里能获得更多的报酬，由于城市A的规模大于城市B的规模，由（4.3）式和（4.4）式可知，YLA+ΔL＞YLB+ ΔL，YKA+ΔK＞YKB+ΔK，由于在市场竞争均衡条件下，劳动力工资、资本价格分别等于劳动的边际产品价格和资本的边际产品价格，因此外围地区生产要素流入A城市的工资、资本价格会高于流入B城市的工资、资本价格，此时，外围地区的生产要素向A城市流动，A城市的规模会逐渐变大，由于集聚效应，B城市的一部分生产要素也会向A城市流动，最终A城市成为该区域的核心城市。但是，A城市的规模超过UA*时，由于规模不经济效应，YuA＜0，外围地区生产要素向B城市流动获得的收益会超过流向A城市所获得的收益，外围地区的生产要素会向B城市流动，使得B城市的规模增加，由于集聚效应的作用，B城市的要素价格会超过A城市，A城市的一部分生产要素会向B城市流动，表现为A城市的扩散。

4.3.3.2　城市群空间结构的集聚-扩散机制

所谓的扩散是指社会经济因素从源地向外进行空间传播或转移的过程。空间扩散一般有三种形式：接触扩散、等级扩散和非等级扩散。前两种扩散方式属于均衡扩散的范畴，而第三种则属于非均衡扩散。随着经济全球化的进展，以及交通、通讯技术的有力支撑，使得社会经济要素的扩散呈现越来越显著的非等级扩散的特征。

集聚和扩散是社会经济要素在其空间分布动态过程中所呈现的对立统一过程，往往在集聚过程中有扩散，在扩散过程中有集聚，其主要倾向因时因地而异，并随一定条件的变化而相互转化，而且在集聚和扩散过程中要素组成以及其所引起的相应效果呈现出多样化。

要准确地对城市群空间结构的集聚和扩散状态进行描述，必须从其所处的发展阶段以及不同层面进行考察。

城市群的发展是与城市化发展联系在一起的，在城市化早期，社会经济要素总体表现为大区域的分散和微观区域（城市）的集中；而到了城市化晚期，则在经济发达的城市群地区又表现出大区域的集中和小区域的扩散（见图4.1）。

在城市化早期，城市形成后，集聚对城市空间的扩张起主导作用，其扩展特征：一是城市扩展的相对独立性，城市间的联系微弱；二是扩展方向的不稳定性。此时期，集聚和扩散效应从宏观上看，产业向少数几个点（城市）扩展，但是从微观上看，则为产业围绕增长中心向外围扩展的过程。

随着扩展距离的延伸，同心圆膨胀的边际效益下降，沿交通线的扩展成为这一时期的主导，城市扩展表现出明确的空间指向，中心城市已被扩展轴联系在一起。城市群空间轴向扩展到一定程度，大中城市数量增加。此时城市的空间扩展既受自身向心力和离心力作用支配，也受区域城市影响力的制约。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，即形成了城市群。大都市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。在此时期，集聚—扩散效应从宏观上看，产业和社会经济要素从外围地区向城市群地区集聚，但是从微观上看，则表现为产业和社会经济要素从城市向外扩散的过程。

图4.1　不同层面及时段的集聚-扩散效应表达[29]

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