都市聚落系统的形成规律——递增报酬与幂次法则的计算机与数理仿真

幂次法则是一个普遍存在于自然科学与社会科学界的现象,在都市体系中亦可观察到此一现象。过去的文献仅仅对于幂次法则现象进行了观察和解释,并未能完整地解释其形成的机制。本研究尝试由复杂理论中“递增报酬”的观念来探讨幂次现象的成因,采用计算机程序来仿真都市聚落体系形成的过程,并观察递增报酬与幂次现象之关系。该仿真包含了3 种不同的区位发展吸引模式,分别为相邻关系、规模吸引以及同时考虑规模与相邻的混合模式。计算机仿真显示：① 规模吸引与混合两种模式比相邻吸引模式能够更好地解释都市聚落的成长;② 依照递增报酬法则而仿真形成的都市聚落,与幂次现象呈高度相关。随后的数理仿真演算显示,幂次法则为一统计上的普遍现象,但在递增报酬等经济因素驱动下的都市聚落体系结构与真实的状况较为吻合。因此我们推测,递增报酬极可能是形成真实世界幂次现象的机制之一。