第五章 城市土地利用与内部空间结构

第五章城市土地利用与内部空间结构空间性是城市经济的特征之一。城市内部空间结构的决定及其演变，是城市经济理论的核心内容。本章主要阐述地租与土地利用的基础理论、城市土地利用的均衡和城市空间结构的形成及演变。并结合中国制度环境的演化，从土地利用机制入手，分析中国现代城市空间结构的特征及其演进趋势．说明中国城市经济运行特殊的空间性特征。阅读书目1.A·W·伊文思：《城市经济学》，上海远东出版社，1992年版。2.E·胡佛：《区域经济学导论》，商务印书馆，1990年版。3.武进：《中国城市形态：结构、特征及其演变》，江苏科技出版社，1990年版。4.杨吾扬、梁进社：《高等经济地理学》，北京大学出版社，2000年版。第一节地租与土地利用一、土地租金、土地价值与土地价格1.土地租金土地租金本质上是土地在一定时期内所提供的服务流量的价格。2.土地价值，或市场价值（MarketValue）是指土地租金收入流量的现值总和。假定某块土地第t年的租金为Rt，市场利息率为i，则N年内其收入现值为：当N趋于无穷大时，PV即为该块土地的价值。当土地的年租金不变时，土地价值则成为：式中，R是固定不变的年租金。未开发土地价值和已开发土地价值的概念：前者是指没有进行开发、没有建筑物的土地的价值；后者则包含了建筑物及其它投入品的价值，通常又称为房地产价值。3.土地价格土地价格的概念比较复杂：在马克思主义经济学中，价格是价值的货币表现形式，然而，土地作为一种自然资源，并没有凝结人类的劳动，也就没有价值。因此，土地价格源于土地所有权的垄断。在西方经济学中，土地价格是地租的资本化，与上面的土地价值并无二致。如果一定要把土地价格与土地价值区分开来，那么，可以把土地价格理解为土地所有权市场上的价格机制，其作用与土地使用权市场上的地租一致，都是调节市场供求关系的。二、地租的决定在完全竞争市场的假定下，厂商要获取最大化利润必须满足要素边际产品价值等于要素价格的均衡条件。假定厂商的要素投入仅包括劳动、资本、土地三类，只生产一种产品，则在完全竞争假定下，其利润最大化条件为：nkLPMPwPMPrPMPR其中，P为产品价格，Pn、Pk、PL分别为劳动力、资本、土地的边际产出。在完全竞争市场中，产品价格P不变，因而，要素的价格是由要素的边际产出所决定的。NtttiRPV1)1(iRPV土地作为一种生产要素也不例外，其投入价格也是由边际产品价值（theValueofMarginalProduct）决定的。取决于需求状况。如图5-1所示，均衡土地供给永远是，而地租则取决于需求曲线的变动。图5-1土地供求与地租决定行业（生产的产品）不同，其利用土地的效率即土地生产力也不同；同一行业的不同企业，其技术水平不同，土地要素的生产力也会有差异，从而对某一固定供给的土地的需求价格和需求曲线也就不同。在完全竞争条件下，土地要素将被出价最高者获得。而土地自身因自然状况、位置等方面的差异具有不同的生产性能，从而土地使用者愿意支付的租用价格也不同。于是，不同的土地市场需求与不同用途但数量固定的土地供给，共同决定了土地要素价格——地租的最终形成。三、地租、土地位置与土地利用在市场竞争条件下，地租的支付因土地位置不同而不同。（一）土地生产力、级差地租与土地利用根据土地肥沃程度、距离市场位置远近和气候条件等因素所决定的土地生产力的不同，可以将土地分为不同的等级。对土地的利用会根据社会产品需求的大小，自优至劣依次进行。所生产产品的价格必须不小于最劣土地的平均成本，否则没有人去开发。最劣土地的平均成本等于市场价格，不会产生级差地租，这种不会产生级差地租的土地在经济学上被称为边际土地。由于边际土地以上的土地产品平均成本较低，故可以得到平均成本以外的剩余报酬。这种市场价格与边际土地以上的土地产品平均成本之间的差额，就是级差地租。如图5-2所示，LAC1、LAC2、LAC3分别表示一、二、三级土地的平均成本，LMC为土地的边际成本，P1、P2、P3分别为相应的产品市场价格。图5-2土地边际生产力、级差地租与土地利用由于人类对产品的需求有增无减，边际土地以下更劣等土地也逐渐被开发使用。于是，边际土地标准进一步降低，从而绝大多数土地均可获得级差地租。而且由于L土地私人占有权的存在，任何土地利用均须支付报酬，从而均存在绝对地租。但无论如何，随着土地利用广度与深度的增加，因土地生产力不同而形成地租差异是始终存在的。（二）便利性与地租——杜能模型德国的地理学家杜能（J．H．VonThunen）最早分析了土地位置（便利性）与土地利用、地租之间的关系。其模型的分析方法应用于城市土地利用，成为空间经济学和城市空间结构理论分析的基本模式，并且通过不断的发展和创新形成众多城市土地利用和空间结构分析模型。杜能的模型主要考察运输成本空间上的差异对农业地租的影响。模型假定：1.固定的价格。由于产出品和投入品的价格由统一的市场供求所决定，因而对于农民而言所有价格都是既定的。2.市场区。所有的产品均由农场以每英里单位产品t美元的运费运至中心市场（城镇）。3.完全竞争性的农产品市场。任何人均可自由进出该农产品市场，所有农民获得零经济利润即仅获得正常利润。4.所有区位的土地肥力相等。因此各个区位的产品其生产成本相等。假定只生产一种产品，没有任何中间产品，其单位产品成本为C，则其净收益为：π＝PQ－CQ－tQu－R式中，π为净收益，Q为产量，P为产品价格，u为距离，R为地租。根据前述完全竞争产品市场下零经济利润的假定，上式可变为：PQ－CQ－tQu－R＝0于是:R＝PQ－CQ－tQu根据假定，P、Q、C和t均为常数，说明租金仅受运输成本的影响。从R求关于u的偏微分可得：RutQ这表明，租金是距离的减函数，即随着距离的增加租金呈递减趋势。比较区位1u和2u的租金差可得到：1221()uuRtQuu现在考虑两种产品的情况。假定农产品a和b，在各自固定的产量、价格、成本和运费条件下，其租金分别为：()()aaaaaabbaabbRQPCQtuRQPCQtu当u＝0时，两种农产品的生产需支付的最高地租分别为：maxmax()()aaaabbbbRQPCRQPC相应地，两种农产品所能种植的最远距离即土地利用边界分别为：ab0,()0,()aaaaaabbbbbbRQPCQtRQPCQtmaxmax从而u从而u显然，单位面积净收益()aaaQPC高的农产品生产可以更有效地利用土地，能够支付更高的地租，从而将位于中心地带（假定为a产品）。随着区位的向外延伸、距离u的增加，运输成本将逐步抵消其净收益，从而租金的支付也逐步递减。如图5-3所示，两类产品的分界线位于租金－距离曲线的交界处u：()()bbbaaabbaaQPCQPCuQtQt图5-3两部门杜能模型中的地租与土地利用（三）要素替代与非线性地租曲线在上述模型中，暗含着一个假定：农民在土地要素的价格（地租）变动时，并不改变其要素投入组合。从而，地租曲线是线性的。这一模型通过放松有关假定很容易得到拓展。如果要素投入组合随土地要素价格的变化而变动，地租曲线就不再是线性的，而是非线性的。当地租升高时，农民就会更多地使用相对便宜的非土地要素，从而土地的使用量也随不同区位上地租的差异而不同，假定土地使用量为T，则利润函数为：π＝PQ－CQ－tQu－RT超额利润为零时，则有：RT＝PQ－CQ－tQu于是租金函数为一非线性函数R＝（PQ－CQ－tQu）/T图5-4非线性租金曲线上述模型很容易拓展为城市土地利用模型。现代城市经济学正是运用上述模型的基本方法来分析城市内部空间结构的。在城市中，以中心商务区（CBD：CentralBusinessDistrict）为核心，土地的稀缺程度和利用价值随距离延伸而依次递减。同时，由于城市的异质性、聚集性和要素替代的典型性，土地利用密度也随距离延伸而递减。第二节城市土地利用与内部空间结构一、基本理论假定现实中，最常见的城市土地使用模式是同心圆型城市，其它类型的城市结构基本上都是由同心圆型城市发展而来的。因此，了解城市结构的形成及其演化的原因和机制，必须从同心圆型城市入手。同心圆型城市的基本结构是商业或服务业位于中心地区，制造业和住宅区则环绕市中心布局，这一特征与杜能的模型极为相似。我们以单中心城市模型为主来阐述和分析城市内部空间结构的形成。为了分析上的便利，对单中心城市作出以下假定：1.市中心为中心商务区。市内所有的商品均在这里出售，工作和购物也主要集中在这里。2.市内土地为一平面，没有任何自然差异。3.交通路线呈辐射状，即由市中心向外辐射，从而运输费用或交通费用随距离增加而递增。4.城市内有三类部门：服务业、制造业和房地产业。各部门内的各单位个体之间是无差异的。二、企业的市内选址与土地利用企业的市内选址决策受其利润最大化行为所决定。根据假定，企业之间无差异，从而企业选址的影响因素可抽象为：位置、地租和企业间的竞争。在不同的区位上，企业获得的便利程度是不同的，因而，在充分竞争条件下，不同区位上的企业支付地租的能力也不同。所以，企业的区位选择决策本质上可以通过其竞租函数表现出来，竞租曲线反映了该部门在城市内可能的土地利用状况。（一）制造业的竞租函数与土地利用在完全竞争条件下，企业产品的价格、非土地要素的价格都是既定的，不随区位的不同而改变。假定技术不变，市内不同区位的成本不变，在这种情况下，企业的区位选择是市场指向的。设单位产品单位距离的运输成本为一常数t，均衡产量为B，产品价格为Pb，生产成本为C，地租为R，土地使用量为T，则企业的经济利润为：π＝PbB－C－tBu－RT式中，u为与CBD的距离。在完全竞争市场下，企业经济利润为零，从而有竞租函数R＝（PbB－C－tBu）/T对u求偏微分可得：0RtBuT竞租函数具有负的斜率，表明竞租曲线向右下方倾斜，随着距CBD距离u的增加，制造性企业对土地租金的出价逐渐降低。而随着u的缩短，地租上升，土地要素相对变得昂贵，企业将更多地投入相对便宜的非土地要素，即存在非土地要素对土地的替代，从而随着R的增加T将减少，所以竞租曲线是一条向右下方倾斜的非线性曲线。（如图5-4所示）。（二）服务业的竞租函数与土地利用服务业是位于市中心地区的又一类重要部门。这类企业多以办公机构为主，非土地要素与土地的比率较高（即对土地的替代性很强）。服务性企业的经营成本主要包括：非土地成本、地租和交通成本。服务业的交通成本，又称旅行成本（TravelCost），指的是办公机构所在区位与中心区顾客（假定其服务需求位于市中心，从而也是市场指向）之间通行的机会成本，除了包括交通费外，更重要的还包括时间成本。所以服务业的交通成本多以时间计量。假定单位距离的通行时间为t，单位时间的机会成本为w，业务量为A次，则总的交通成本为：TC＝t·W·A·u于是，企业的经济利润为：π＝aPACRTtWAu在完全竞争条件下，企业的经济利润为零，从而其竞租函数为：aPACtWAuRT式中,aP为服务的价格，C为非土地要素成本。三、家庭选址与土地利用（一）家庭选址的消费均衡居民家庭住房消费的区位选择，本质上也是一种追求总效用最大化行为。扣除交通费用支出，居民的消费支出可分为两类：一类为住房，另一类为非住房商品。在不同的区位上，居民可能支付不同的住房支出，从而对非住房商品的消费也可能不同。但不同的住房与非住房商品组合则可能为消费者带来等量的总效用，这种组合的轨迹可以用等效用线12((),())Uxuxu来表示（如图5-5）。假定居民的可支配收入为y，u处住房价格为()hPu,非住房商品价格为gP，在距离u处其消费量分别为1()xu、2()xu交通费用率为一常数t，则其预算线为：21()()()ghPxuPuxutuY如图5-5所示，在预算约束下，为满足效用最大化，居民家庭的消费组合应为