城市是流動(dòng)的，是變化的，是被一些規(guī)律支配的。大數(shù)據(jù)能夠幫我們觀(guān)察城市街區(qū)之細(xì)微，也能俯視城市體系之宏大。

為此，上海交通大學(xué)中國(guó)發(fā)展研究院“城市酷想家”團(tuán)隊(duì)與澎湃研究所聯(lián)合發(fā)起此專(zhuān)欄，旨在推進(jìn)基于大數(shù)據(jù)的城市研究。

我們的目標(biāo)不是描述有關(guān)城市的現(xiàn)象，而是將大數(shù)據(jù)與一些分析方法相結(jié)合，總結(jié)出與城市發(fā)展有關(guān)的社會(huì)科學(xué)規(guī)律及政策含義。這個(gè)專(zhuān)欄既發(fā)表原創(chuàng)的短文，也歡迎基于學(xué)術(shù)論文改寫(xiě)的文章。投稿信箱為citycoolcamp@163.com。

借由基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，城市之間能夠達(dá)成聯(lián)系，但這并不是經(jīng)濟(jì)一體化的全部。2017年5月4日，云南大理到麗江途中，214國(guó)道一側(cè)的工地。澎湃新聞?dòng)浾?周平浪 圖

“夜晚燈光下的都市圈”，這個(gè)標(biāo)題似乎要描繪都市夜經(jīng)濟(jì)。其實(shí)不然，我們是想找到一種數(shù)據(jù)，能夠直觀(guān)地刻畫(huà)都市圈，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

都市圈是大城市發(fā)展到一定階段后，與周邊中小城市緊密連片發(fā)展的一種空間形態(tài)。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，因?yàn)橹袊?guó)的城市規(guī)劃和管理都是以地級(jí)市或直轄市為單位，客觀(guān)上，城市和城市之間的邊界就成了都市圈發(fā)育的障礙。那么，有沒(méi)有一種數(shù)據(jù)能夠比較客觀(guān)地反映出都市圈的現(xiàn)狀呢？

我們?cè)诤蛠喼揲_(kāi)發(fā)銀行合作時(shí)，借鑒了常被大家用到的夜晚燈光數(shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)據(jù)可以直觀(guān)評(píng)價(jià)一些大城市是否已形成與周邊中小城市緊密連接的都市圈。

是否連片發(fā)展，關(guān)系到都市圈范圍內(nèi)是否已達(dá)到經(jīng)濟(jì)一體化的狀態(tài)，軌道交通和公路沿線(xiàn)的土地是否得到了高效利用。我們先來(lái)看兩張照片的對(duì)比。左邊是廣州，右邊是上海。很清楚，廣州周?chē)研纬闪诉B片發(fā)展態(tài)勢(shì)，廣州與佛山，甚至深圳，都是連在一起發(fā)展的。相比之下，上海與周邊連接發(fā)展的狀態(tài)就比較差一些，上海和蘇州之間存在明顯邊界，甚至上海遠(yuǎn)郊都沒(méi)有與上海中心城區(qū)形成連片發(fā)展。

2016年燈光下的“廣州”與上海的對(duì)比。本文圖表均來(lái)自作者團(tuán)隊(duì)。

亞洲開(kāi)發(fā)銀行蔣奕博士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，根據(jù)城市之間連片發(fā)展的程度，用燈光數(shù)據(jù)推導(dǎo)出“燈光城市”的概念。經(jīng)濟(jì)活動(dòng)意義上的城市，用這個(gè)“燈光城市”的概念最能反映。每一個(gè)燈光城市，又可根據(jù)推算，還原成相應(yīng)地區(qū)的人口數(shù)據(jù)。具體計(jì)算方法見(jiàn)文末。我們先把“燈光城市”放到地圖上。

中國(guó)2016年燈光城市分布。

這張圖包含一些非常直觀(guān)的信息。根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)，中國(guó)最大的都市圈是廣州及周邊的連片發(fā)展地區(qū)，人口超過(guò)了4000萬(wàn)。上海其次，但由于一些遠(yuǎn)郊沒(méi)有與中心城區(qū)形成連片發(fā)展?fàn)顟B(tài)，所以“上海都市圈”目前其實(shí)小于上海管轄范圍。“北京都市圈”的人口與北京管轄范圍之內(nèi)的人口相比，差距就更大一些。

另外，我們也可以看到，在一些地方，哪怕當(dāng)?shù)乇旧砣丝诓⒉欢?，但同一個(gè)地級(jí)市范圍之內(nèi)，也沒(méi)有形成連片發(fā)展。

總的來(lái)說(shuō)，燈光城市比較好地反映了經(jīng)濟(jì)上的局部一體化。用這種方式度量，全國(guó) 5萬(wàn)人以上的燈光城市，數(shù)量達(dá)到662個(gè)。

有了經(jīng)濟(jì)意義上的城市定義，我們來(lái)看一些規(guī)律。在城市體系的規(guī)律中，最著名的是齊夫法則，也被世界各國(guó)的數(shù)據(jù)所驗(yàn)證。通俗來(lái)說(shuō)，在齊夫法則之下，人口規(guī)模最大的城市（下文稱(chēng)“首位城市”）的人口總數(shù)是第i大規(guī)模城市人口數(shù)的i倍（式1）。將式（1）兩邊取對(duì)數(shù)后，也可以轉(zhuǎn)化為式（2），這也被稱(chēng)為位序-規(guī)模法則。      

式（1）

式（2）

其中POP1和POPi分別表示首位城市和第i大規(guī)模城市人口總數(shù)。在實(shí)證研究中，如果城市規(guī)模分布服從齊夫法則，則在式（2）的回歸中，ln POPi 的系數(shù)等于-1。

我們不妨把常住人口意義上的地級(jí)市和直轄市以及這里定義的燈光城市，同時(shí)畫(huà)成圖來(lái)對(duì)比一下。在這張圖上，如果城市的點(diǎn)更接近直線(xiàn)，那么就比較符合齊夫法則，世界上其他國(guó)家城市的人口分布都高度吻合齊夫法則。限于篇幅，這里僅呈現(xiàn)中國(guó)城市的情況。

中國(guó)行政城市常住人口和燈光城市規(guī)模分布

數(shù)據(jù)來(lái)源：2017年《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，其中全市的常住人口根據(jù)GDP與人均GDP計(jì)算得到。

對(duì)比不難發(fā)現(xiàn)，在行政管轄范圍意義上定義的城市，與齊夫法則偏離度比較高，并且呈現(xiàn)出大城市不夠大、小城市不夠小的問(wèn)題。這一點(diǎn)在之前很多研究中都指出過(guò)。

而燈光城市的人口因?yàn)楦咏诙际腥Χx，其分布比傳統(tǒng)行政城市更加吻合齊夫法則，“燈光城市”人口對(duì)冪律分布的擬合度已高達(dá)95.1%。但仍可看到，即便用燈光城市定義都市圈，中國(guó)的一些大城市仍然顯得不夠大。在大城市這一端，與齊夫法則偏離度較高。甚至從排名30位的城市開(kāi)始，城市規(guī)模突然偏離擬合線(xiàn)。這表明，中國(guó)的大城市還未形成真正的都市圈，還需要加強(qiáng)自己與周邊其他城市的連接度。

為什么會(huì)產(chǎn)生上述現(xiàn)象呢？我們?nèi)匀粡凝R夫法則入手。實(shí)際上，齊夫法則內(nèi)部蘊(yùn)含著一個(gè)“大國(guó)大城”的道理，沒(méi)有被充分揭示。可以通過(guò)對(duì)齊夫法則簡(jiǎn)單變形，在國(guó)際比較的視野下對(duì)不同國(guó)家的城市規(guī)模分布進(jìn)行對(duì)比分析。當(dāng)齊夫法則成立，則有

不妨利用亞洲的燈光城市數(shù)據(jù)檢驗(yàn)一下上述道理。我們畫(huà)了一張圖，圖的橫軸是每一個(gè)國(guó)家的城鎮(zhèn)總?cè)丝冢v軸是在燈光意義上定義的每個(gè)國(guó)家的“最大城市”。有三個(gè)結(jié)論：第一，大國(guó)大城；第二，第一大城市人口的占比隨著國(guó)家人口增加而減少；第三，即便按照燈光定義的“廣州”人口已超過(guò)4000萬(wàn)，它仍然低于圖中的擬合線(xiàn)。也就是說(shuō)，中國(guó)最大的都市圈還沒(méi)有達(dá)到與國(guó)家總?cè)丝谙噙m應(yīng)的狀態(tài)。亞洲國(guó)家城鎮(zhèn)人口與最大燈光城市的關(guān)系。

當(dāng)前中國(guó)經(jīng)濟(jì)處在內(nèi)外壓力都較大的境況中。此時(shí)，無(wú)論從順應(yīng)城市發(fā)展規(guī)律的角度來(lái)說(shuō)，還是從釋放經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的活力角度來(lái)說(shuō)，推進(jìn)都市圈建設(shè)，都是一舉多得的良策。其關(guān)鍵是，在大城市周?chē)纬膳c周邊緊密連接的發(fā)展格局。

但也需善意提醒，都市圈不是一些中小城市想建設(shè)就建設(shè)成的。如果一定范圍內(nèi)，人口規(guī)模沒(méi)有達(dá)到足夠多數(shù)量，那么，連接不同城市之間的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)于超前，就可能沒(méi)有回報(bào)，反而得不償失。隨著整個(gè)人口進(jìn)一步向一些核心大城市及周邊都市圈集中，另一些地方就可能成為持續(xù)的人口流出地，在這些地方，應(yīng)該做的是謹(jǐn)慎投資，而不是盲目擴(kuò)張。

至于未來(lái)是“廣州”繼續(xù)成為中國(guó)最大的都市圈，還是上海可能最終取而代之，很大程度上就看上海是否能進(jìn)一步解放思想。當(dāng)前正是制定“十四五”規(guī)劃時(shí)期，如果早早擺脫束縛，在都市圈范圍內(nèi)進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)，逐漸淡化在行政管轄范圍內(nèi)的土地和人口管制，加快建設(shè)連接上海及周邊的軌道交通網(wǎng)絡(luò)，那么上海及緊鄰的中小城市一起，建成緊密連接的都市圈，背靠整個(gè)長(zhǎng)三角城市群的制造業(yè)，特別是長(zhǎng)江下游地區(qū)的黃金水道，再借助自身在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、高等教育、金融、文化等方面的歷史積累，上海都市圈的發(fā)展值得期待。

作者注：本文夜間燈光數(shù)據(jù)來(lái)自亞洲發(fā)展銀行課題組，燈光城市定義是以1992年為基年，將燈光數(shù)值高于0的連片區(qū)域定義為燈光城市的范圍，并將范圍內(nèi)行政級(jí)別最高的城市定義為燈光城市名。然后以1992年燈光城市為基礎(chǔ)，測(cè)算這些城市在2016年的范圍，并通過(guò)將歷年的燈光城市范圍與LandScan Global Population數(shù)據(jù)結(jié)合，測(cè)量每個(gè)燈光城市的人口，從而研究經(jīng)濟(jì)意義上的城市人口分布規(guī)律。

部分“燈光”城市在2016年發(fā)生集聚，即城市相鄰處燈光值大于0，亞洲發(fā)展銀行蔣奕團(tuán)隊(duì)根據(jù)燈光城市臨界處燈光值最小處進(jìn)行分割。讀者可能會(huì)質(zhì)疑，根據(jù)1992年的燈光狀況分割城市，將對(duì)2016年城市之間的緊密聯(lián)系程度造成低估，從而影響“中國(guó)大城市（都市圈）”偏小的結(jié)論。事實(shí)上，我們根據(jù)2016年燈光值大于0的連片區(qū)域定義新的燈光城市，本文結(jié)論仍然成立。

（“城市酷想家”欄目編輯王昀、陸銘、李杰偉、彭沖，歡迎有興趣的作者投稿，投稿信箱為citycoolcamp@163.com）