文章从城市网络的地域临近作用和功能联系作用视角出发，将其分为规模和功能两种类型，构建了“空间表征—竞合测度—外部性效应”的研究框架，对重庆市开展城市网络外部性分析研究。研究发现：城市规模网络和城市功能网络两者形成纵向等级化和横向扁平化的区域协作态势，与当前重庆市的区域城市关系一致，但城市规模网络和城市功能网络对城市发展影响各不相同。从城市合作角度看，前者需要适度的城市合作，而后者需要加强城市合作，才能更好地推动区域协调发展。从城市竞争角度看，前者进一步推动了公共服务设施配置的增加，但由此引起城市规模不断扩大，降低了人口增长和资产投资速度；后者推动了资产投资和人口快速增长，减少了与产业发展不甚紧密的公共设施建设。因此，文章建议重庆市各区县发展应将规模和功能结合进行考虑，以避免规模不经济制约或功能发展不健全等问题的出现，并由此推动城市网络系统性和整体性研究，使其真正服务于区域整体和个体发展。

[关键词] 城市网络；网络外部性；集聚外部性；地域临近作用；功能联系作用

[文章编号] 1006-0022(2023)03-0073-08

[中图分类号] TU984

[文献标识码] B

[引文格式] 孙卓元，黄勇，杨李，等．城市网络演化的外部性效应研究框架及重庆实践[J]．规划师，2023(3)：73-80．

0 引言

城市网络研究由来已久，不论是从早期的城镇化兴起，还是到现如今的全球化趋势，不少研究都设想了网络空间结构的形成、发展和作用，但方式有所差异。在城镇化起步阶段，受区位论和中心地理论影响，城市网络通过生产与供应的规模效应、交通成本与周边城市建立联系。随着全球化到来，城市网络在Castells M提出的“流动空间”中得以扩展，他认为信息网络和快速交通线路也将远处的城市连接起来。因此，大部分国家和地区积极推动城市网络发展，比如欧盟“全球化和世界城市(GaWC)”议题所确立的8个巨型城市区域网络和我国《国家中长期经济社会发展战略若干重大问题》所指出的“多中心、多层级、多节点的网络型城市群结构”，都是希望能形成空间范围更广泛的区域协作，从而通过更多、更快和更便利的要素流动来推动城市发展。相关学者将城市网络对城市发展起到的作用总结为“外部性”(Externality)，并根据研究视角和研究进展分为集聚外部性(Agglomeration Externality)与网络外部性(Network Externality)两种类型，二者都关注核心动力、空间范围和外部性效应这3个问题。

针对集聚外部性的研究认为其核心动力是一种地域临近作用的区域协作，周边中小城市可以借用中心城市的生产和市场规模，而中心城市则可利用自身的市场规模优势，吸引原材料供给以扩大生产规模，进一步为周边城市提供该区域没有的高级产品。但该区域协作受早期交通成本桎梏，其范围需根据中心城市的生产和市场规模大小而定，一般从50 km到100 km不等，可用六边形空间模型表示。从拓扑结构来看，这是一种城市规模网络，其中人口、经济主导的引力模型是研究该空间结构的主要方法。将区域协作细化为城市合作和城市竞争时可以发现，集聚外部性效应在城市合作中加强了中心城市对周边中小城市的带动作用；在城市竞争中，周边中小城市受地理位置、原材料供应、消费市场等制约，与中心城市的规模经济优势相比，有明显竞争劣势，为此中心城市与周边地区呈现出“中心—外围”的空间组织逻辑。

全球化引起相关学者对“地理无边界性”的思索，进而对集聚外部性中的“范围”提出质疑，认为信息技术发展使距离成本大幅降低，任何城市都不可能局限于城市、区域乃至国家尺度的孤岛之内，而是处于一个全球流动的循环体系中。卡佩罗(Capello)等人在2000年提出“网络外部性”这一概念，认为地域不临近的城市能够建立以功能联系作用为主导的区域协作，形成网络化、扁平化的城市功能网络。并且，企业类型、数量和影响力被视为是塑造城市功能的重要因素。针对网络外部性的研究认为，城市合作表现为城市之间的功能特质相互吸引，由于功能差异性甚至是唯一性产生区域“多中心化”；城市竞争则被归纳为“核心—边缘”的空间组织逻辑，即核心城市通过极化效应强化自身发展，巩固竞争优势，边缘城市也从核心城市的涓滴(扩散)效应中获得发展可能，甚至在未来有可能成为核心城市。

总的来说，城市网络的内涵会随着现实背景的变化而发生转变，但无论是集聚外部性还是网络外部性都没有消失，因此越来越多的学者认为城市网络应将这两种外部性结合进行研究。从目前来看，一方面集聚外部性的相关研究较为丰富，体现为探讨区域协同发展的正效应和“集聚阴影”的负效应，而网络外部性的相关研究仍处于概念探讨、实证分析的初期阶段，还需进行深入论证；另一方面，过去对城市网络的“二分法”认识较为普遍，相关研究缺少从地域临近作用和功能联系作用的辩证统一视角来探究与归纳城市网络外部性。

考虑到重庆市“大城市、大农村、大山区、大库区”的基本市情，区域协调发展始终是其发展的重要目标，本文选择从重庆市城市网络入手，根据城市规模网络和城市功能网络，建立“空间表征—竞合测度—外部性效应”研究框架(图1)，对其外部性进行系统性分析，为合理化制定区域和城市发展战略提供参考。

1 城市网络外部性效应研究框架

重庆市市辖26个区、8个县、4个自治县，划分为主城都市区、渝东北城镇群和渝东南城镇群，其中主城都市区是重庆市未来发展的核心区域，本文将单独对该区域进行说明。因此，本文从主城都市区和市域这两个尺度进行分析，构建“空间表征—竞合测度—外部性效应”研究框架。

1.1 城市网络的区域协作分析

首先，本文选取2009年、2013年和2019年3个时间节点^①，根据城市规模网络和城市功能网络两种类型建立相关公式。其次，在地域临近作用主导的城市规模网络中，选取人口、GDP和空间距离等指标^②进行引力模型的空间分析；在构建功能联系作用主导的城市功能网络中，采用企业总部—支部关系^③，进行网络连锁模型的空间分析。最后，采用CONCOR凝聚子群方法，分析城市间的区域协作情况。

1.2 城市网络的竞合能力测度

本文分别从城市规模网络和城市功能网络视角出发，对区域协作表现出的城市合作和城市竞争能力进行分析。如公式(1)和公式(2)所示，采用多中心指数分析城市合作能力。多中心指数是用来探究城市间要素流动的差距是否在一个合理的区间内，该指数越高，表示城市合作能力就越强。如公式(3)和公式(4)所示，采用点度中心度分析城市竞争能力。点度中心度是指与某城市直接相连的城市数量，节点数越大，代表该城市越能与其他城市进行要素流动，其资源获取、功能培育的可能性越高。

1.3 城市网络的外部性效应分析

城市网络的外部性效应是指城市合作和竞争对城市发展所产生的作用，本文从以下两个角度进行分析：

(1)城市合作角度下的集聚外部性和网络外部性效应分析。城市合作的理想结果是带来区域协调发展，直接表现为缩小贫富差距、促进共同富裕的经济协调发展，所以采用LCV系数进行分析，并出于稳健性考量，还采用了GINI系数进行衡量，形成公式(5)，由此推理形成公式(6)和公式(7)。

(2)城市竞争角度下的集聚外部性和网络外部性效应分析。城市竞争会影响城市发展机会的获得，城市发展机会涉及城市资源吸引能力、生产能力、财富创造能力、居民生活等方面^④。为更好地梳理重庆市38个区县所获得的城市发展机会，本文采用公式(8)，系统分析在2009—2013年和2013—2019年两个阶段，城市竞争能力对城市发展的影响。

2 重庆市城市网络外部性效应分析

2.1 城市网络的区域协作情况

2.1.1 地域临近作用主导的城市规模网络

地域临近作用推动着主城都市区呈现“树枝状”发展(图2)，重庆市中心城区与合川区、璧山区、江津区关系紧密。从市域尺度看，“树枝状”结构更加明显，可见重庆市的生产、市场规模以主城都市区为主导，反观渝东北、渝东南城镇群，因受距离成本限制，很难接受到主城都市区，特别是中心城区的辐射带动作用。

2.1.2 功能联系作用主导的城市功能网络

功能联系作用推动着重庆市多尺度“放射状”发展(图3)，即无论是主城都市区还是市域尺度，都依托主城都市区，特别是中心城区的辐射带动作用。相较于地域临近作用，功能联系作用有助于渝东北、渝东南城镇群与主城都市区展开密切交流。

2.1.3 双重视角下的区域协作特征

重庆市中心城区的各区联系紧密，且各区尺度较小，因此本文在分析区域协作特征时，将中心城区视作一个整体进行分析。通过叠加地域临近作用和功能联系作用的分析结果发现，在主城都市区尺度下，渝西地区十分关注与綦江区、南川区的协作，长寿区与涪陵区则协作紧密，形成了主城都市区一体化发展的一级子群。在市域尺度下，从三级子群可以看到黔江区融入了中心城区的协作范围，由此推断在脱贫攻坚背景下，中心城区对渝东南城镇群的中心城区进行了扶持；从二级子群则可以看到渝东北、渝东南城镇群越来越融入主城都市区的发展(图4)。

2.2 城市网络的竞合能力分析

(1)城市合作能力测度。在城市规模网络视角下，可看出城市合作能力处于稳定状态；反之，在城市功能网络视角下，可看出城市合作能力呈上升趋势(图5)。

(2)城市竞争能力测度。同理，重庆市中心城区联系紧密，占据规模和功能竞争的绝对优势地位，因此本文更多关注的是其他区县的竞争能力。从城市规模网络视角来看，江津区、璧山区规模点度中心度处于峰值，表明该区在生产和市场规模中处于优势；渝东北城镇群中心城区万州区则是该城镇群中规模点度中心度最高的区域；反观渝东南城镇群中心城区黔江区的规模点度中心度，并不在该城镇群处于首位，未来还需进一步扩大规模。从城市功能网络视角来看，涪陵区在城市竞争过程中逐步超过合川区、永川区，位居首位，表明越来越多的企业进驻到该地或是本地企业积极投资于其他城市，带来了频繁的资本要素流动；万州区、黔江区则分别作为渝东北、渝东南城镇群的中心城区，发挥了其所属区域的功能中心作用，始终处于竞争优势(图6)。

2.3 城市网络的外部性效应情况

2.3.1 城市合作角度下的集聚外部性和网络外部性效应

根据区域经济发展差距这一数据，可知城市规模网络中的城市合作能力与区域经济差距呈正相关关系，而城市功能网络中的城市合作能力与区域经济差距呈负相关关系。因此，从城市合作角度来看，集聚外部性效应为若盲目提升城市合作能力，可能会扩大区域经济差距，影响区域协调发展；网络外部性效应则为城市合作能力持续增强，促进了区域协作发展(表1)。

2.3.2 城市竞争角度下的集聚外部性和网络外部性效应

在城市竞争角度下的集聚外部性和网络外部性效应分析中，本文通过统计性检验(P＜0.01以下)的相关数据进行说明(图7)。

(1)城市规模网络的集聚外部性效应。城市竞争能力提升幅度越大，在2009—2013年更能获得地方财政收入和实现农村居民人均纯收入的增长，而在2013—2019年，除同样实现农村居民人均纯收入增长外，还提升了人均GDP，对医疗资源增长也有促进作用，但该时间段影响了人口增长。同时，这两个时间段并不能很好地促进固定资产投资的增长。

(2)城市功能网络的网络外部性效应。不论是在2009—2013年还是2013—2019年，各区域城市竞争能力提升幅度越大，人口和GDP增长越快。此外，在2009—2013年，城市竞争能力提升还促进了就业人口增长，而在2013—2019年，则转变为促进固定资产投资的增长，但与此同时，医疗资源和教育资源等公共服务设施资源减少。

(3)三大区域在获得城市发展机会方面的对比。在2009—2013年和2013—2019年这两个时间段，无论各城市竞争能力如何增强，位于渝东北、渝东南城镇群的区县，所获得的城市发展机会要明显少于主城都市区，如哑变量的回归系数几乎为负值，并随着时间推移日益下降，其中渝东南城镇群的情况尤为明显。

3 城市网络外部性效应分析结果对城市发展的启示

3.1 城市网络在“地域临近—功能联系”下的特征

根据计算结果可知，由地域临近作用和功能联系作用主导的城市规模网络和城市功能网络，对城市发展来说缺一不可。从城市规模网络来看，地域临近作用引发了纵向等级化的区域协作，构成了层级化、等级化的城市关系；从城市功能网络来看，功能联系作用引发了横向扁平化的区域协作，两者相互作用组成了如今“立体化”的城市关系。

本文将两种网络视角下的城市竞争能力进行叠加，来测度2009—2019年各区县城市发展等级的变化(图8)。主城都市区各区县发展等级不断强化，表明上述区县受到更多的地域临近和功能联系作用；反观除了万州区和黔江区，渝东北、渝东南城镇群内的其他区县发展等级日趋下降。该现象契合了重庆市目前的区域发展战略导向，即优势资源地区重点发展、生态功能地区重点保护，在不断加快主城都市区同城一体化发展的同时，努力发挥渝东北、渝东南城镇群中心城区的辐射带动作用，并全面统筹渝东北、渝东南城镇群内其他区县的生态涵养功能。

3.2 城市网络外部性对区域和城市发展的启示

针对集聚外部性和网络外部性差异，由于两者对城市的发展影响不甚相同，需保证其规模和功能的相互均衡，发挥双向促进的作用。

从城市合作角度来看，城市规模网络需通过恰当的城市合作才能发挥最大作用，而城市功能网络需通过提高城市合作能力才能发挥最大效用，只有二者相结合，才能更好地缩小区域经济差距，推动区域协调发展。其原因在于以多中心指数测度两种网络的合作能力时，城市规模网络更突出城市规模的绝对重要性，而城市功能网络则突出城市功能的相对重要性。以本文所做研究为基础，辅以相关文献佐证可以发现，在城市规模网络视角下，若城市之间的合作将资源过度溢出到其他城市时，可能会造成区域人口、经济规模等存量资源的分散，进一步导致区域运营成本增加，生产效率下降，滋生区域规模不经济的风险。因此，需保证资源优势城市对人口和经济规模的集聚能力，发挥其强大的资源动员和先进管理经验优势，从而凭借它们的市场优势、技术能力来实现对周边中小城市的辐射带动，保证周边中小城市的“借用规模”。在城市功能网络视角下，以企业为代表的产业发展，绝不是围绕单一城市进行的，处于相对中心的城市需要与其他城市展开企业间合作，构建上下游生产链、商品链、价值链等联系来促进产业发展，以实现其中心价值。为此各个城市都需发挥“借用功能”能力，通过产业转移和扩散来平衡产业集聚的优势与劣势，从而促进区域协调发展。

从城市竞争角度来看，两种网络都根据自身特质影响了城市发展，并体现了一定的差异性。研究表明，在城市规模网络视角下，城市竞争能力的提升，推动了公共服务设施相关配置的增加，但会降低人口增长和资产投资速度。从城市规模网络视角来看，随着城市人口和经济规模扩大，需要完善相应的公共服务设施来满足人的生活需求，并发挥公共服务设施调节经济的二次、三次分配能力，但较大规模的城市也存在规模不经济的风险，若继续盲目增加人口、追加投资反而会出现“过度竞争”的现象，导致产出—收益比进一步减少，陷入发展低效率桎梏。因此，城市发展要关注合理的空间承载力，做到既控制人口，又控制投资。而在城市功能网络视角下，各城市重视企业政策资金支持和基础设施开发建设以吸引外来投资，可能会减少与产业发展不甚紧密的公共设施建设。

鉴于两种网络的外部性效应有所不同，为实现城市规模和功能上的相互均衡，本文将2019年重庆市各区域规模点度中心度(最高值为九龙坡区的5700.01)和功能点度中心度(最高值为渝北区的5417)的最高值设为100，以对角线为临界值，对各区县的发展情况进行分析，以指导未来区县发展(图9)。可以发现，绝大多数区县的城市功能发展大于城市规模发展，这些区县应在城市功能逐渐完善的过程中，一方面健全公共服务设施建设，另一方面扩大企业经济收益并提高人口吸引力，不断提升人口和经济规模。对于那些城市规模发展大于城市功能发展的区县，应注重产业体系打造，提升企业吸引力，增强城市活力和可持续发展能力，如沙坪坝区建设西部科学城，九龙坡区、大渡口区在重工业转型后发展绿色低碳产业。

4 结论

本文针对地域临近作用和功能联系作用，从城市规模网络和城市功能网络两个视角出发，建构“空间表征—竞合测度—外部性效应”研究框架，对重庆市城市网络的外部性进行分析。研究表明：首先，地域临近作用和功能联系作用主导的城市规模网络与城市功能网络应统筹考虑。重庆市在两种网络的影响下，形成了纵向等级化和横向扁平化的区域协作态势，契合了重庆市优势资源地区重点发展、生态功能地区重点保护的区域发展战略导向。

其次，城市规模网络和城市功能网络对城市发展的影响不甚相同，从城市合作对区域协调发展的结果来看，一方面集聚外部性要求进行适度的城市合作，减少资源在规模优势城市的过度溢出，巩固相关城市的规模单中心优势，从而保证中小城市对该类城市的“借用规模”，避免区域规模不经济的制约；另一方面，网络外部性提倡加强城市合作，不仅可以服务于本地发展，还可以为开拓本地市场的外来企业注册地城市带来收益。从城市竞争对城市发展机会的影响来看，两者存在一定差异性，集聚外部性推动了公共服务设施配置的增加，但会导致城市规模过大，降低人口增长和资产投资速度；网络外部性则推动了资产投资和人口快速增长，减少了与产业发展不甚紧密的公共设施建设。鉴于两种网络的外部性效应有所不同，建议重庆市各区县发展应将规模和功能结合考虑，以避免规模不经济制约或功能发展不健全等问题出现。

最后，本文仍有不足之处，如对城市网络的地域临近和功能联系作用研究尚需进一步精细化，这对后续的外部性分析会产生重要影响，同时本文在外部性研究方面更关注规律探究，缺乏对空间干预措施的进一步思考，有待在今后的研究工作中完善。

【注　释】

①选取2009年、2013年和2019年这3个时间节点，是考虑到2010年重庆市设立了两江新区这一国家级新区，该新区对区域发展具有重要作用；2014年是重庆市人口从净流出转向净流入的开端；2020年新型冠状病毒肺炎疫情对国内经济有所冲击，可能会对前一时间段的发展规律造成影响，为此本文选择这3个时间节点的前一年展开规律性研究。针对2009—2013年和2013—2019年两个时间跨度，2013年相当于2009—2013年时间段末期；相当于2013—2019年时间段基期。

②人口和GDP数据从相应时间段的重庆市统计年鉴中获取，空间距离数据则是根据百度地图得到两个城市行政中心所在地的最短距离，从而生成对应区县的空间距离。

③企业总部—支部数据通过Python进行POI数据爬取，并与重庆市工商企业全产业数据进行对比，共得到2019年重庆市企业数据95619条，同时根据分支机构成立及注销时间，近似表达各个时期企业总部—支部关系。

④涉及城市发展的相关指标从资源吸引能力、生产能力、财富创造能力、居民生活这4个维度进行选取，共计11个指标，其中医疗资源为人均床位数，教育资源为师生比。这11个指标的相关数据从重庆市统计年鉴中获取。