一、空間經(jīng)濟學(xué)的傳統(tǒng)與演進

1.德國的古典區(qū)位幾何學(xué)

德國經(jīng)濟學(xué)家運用地租學(xué)說和比較成本學(xué)說，創(chuàng)立了古典區(qū)位理論。

(1)馮·屠能(VonThünen)的農(nóng)業(yè)區(qū)位論

18世紀(jì)末至19世紀(jì)初，德國仍然是一個封建割據(jù)的農(nóng)業(yè)國，英法等國卻已走上工業(yè)化道路。英國工業(yè)化前后，農(nóng)產(chǎn)品價格上漲，一些目光敏捷的德國農(nóng)場主通過與英國的農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易而獲利，于是盡量多買土地，擴大生產(chǎn)規(guī)模，德國農(nóng)業(yè)開始向大型化商品化過渡。為了研究德國農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式和產(chǎn)業(yè)化問題，馮·屠能潛心經(jīng)營農(nóng)莊十載，收集了極為詳細(xì)的資料，于1826年撰寫了巨著《孤立國同農(nóng)業(yè)和國民經(jīng)濟的關(guān)系》(簡稱《孤立國》)。馮·屠能設(shè)想了一個孤立于世界之外，四周為荒地所包圍的孤立國，其中心是一個大城市，這個城市是孤立國制造品的唯一供給者，而城市的食品則完全由四周的土地(一個農(nóng)業(yè)大平原)供給;孤立國內(nèi)各地自然條件和運輸條件相同，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的利潤V=P-(C+T)，其中P為農(nóng)產(chǎn)品價格，C為成本，T為運費。

馮·屠能以利潤最大化為目標(biāo)函數(shù)，得出這樣的結(jié)論：為了利潤最大化目標(biāo)，農(nóng)場生產(chǎn)的品種選擇與經(jīng)營方式的首要決定因素是距離，即生產(chǎn)地與市場的距離。農(nóng)場種植什么作物獲利最大，主要不是由自然條件決定的，而與特定農(nóng)場(或地塊)與中心城市(農(nóng)產(chǎn)品消費市場)的遠近密切相關(guān);農(nóng)業(yè)經(jīng)營規(guī)模，也與距離密切相關(guān)，增加投入必須使價格與邊際成本之差能償付追加的成本與運費。當(dāng)生產(chǎn)成本一定時，離中心城市越近，追加的運費越低;邊際產(chǎn)量需償付的越少，生產(chǎn)規(guī)模擴大的可能性就越大。

馮·屠能研究的是農(nóng)業(yè)區(qū)位問題，他的理論離不開對土地利用和地租的研究(注：克魯格曼在《發(fā)展、地理學(xué)與經(jīng)濟理論》一書中總結(jié)歸納了經(jīng)濟地理學(xué)的五大傳統(tǒng)，他將馮·屠能的思想列為第五個傳統(tǒng)“地租和土地利用”。其他四大傳統(tǒng)是：德國幾何學(xué)、社會物理學(xué)、積累因果夫系、當(dāng)?shù)赝獠拷?jīng)濟。)。馮·屠能認(rèn)為地租與距離是負(fù)相關(guān)的，可以想像從中心城市向外圍平面延伸，隨著可耕地與市場的距離的不斷增大，可耕地的地租是不斷下降的，這樣便可形成一個個以城市為中心的同心圓環(huán)，半徑距離小的環(huán)上土地昂貴，宜種植運輸成本大或單位面積產(chǎn)值高的作物，而半徑距離大的環(huán)上則種植土地密集型或運輸成本大的作物。

于是他設(shè)計了孤立國六層農(nóng)作物圈層結(jié)構(gòu)(注：馮·屠能設(shè)計的孤立國六層農(nóng)作物圈層結(jié)構(gòu)為：第一圈層為自由農(nóng)作圈，主要生產(chǎn)鮮菜、牛奶;第二圈層為林業(yè)圈，主要生產(chǎn)木材;第三圈層為輪作物圈，主要生產(chǎn)谷物;第四圈層為谷草農(nóng)作圈，主要生產(chǎn)谷物、畜產(chǎn)品，以谷物為重點;第五圈層為三圃農(nóng)作圈，主要生產(chǎn)谷物、牧產(chǎn)品，以畜牧為重點;第六圈層是荒野。)，這就是著名的圈層布局論。當(dāng)時德國經(jīng)濟學(xué)家們對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易發(fā)展的基本觀點是：農(nóng)業(yè)經(jīng)營方式應(yīng)該全面地從粗放經(jīng)營轉(zhuǎn)向集約經(jīng)營，集約化程度越高越好：農(nóng)業(yè)布局方面則應(yīng)根據(jù)自然要素稟賦的不同，各地應(yīng)種植最適合本地生長的作物。

馮·屠能的理論使人耳目一新：農(nóng)業(yè)經(jīng)營方式上，并不是集約程度越高越好，離中心城市越近，集約化程度越高，離中心城市越遠，經(jīng)營越粗放;農(nóng)業(yè)布局上，并不是哪個地方適合種什么就種什么，與距離有關(guān)的地租、運費倒是最重要的決定因素。

(2)勞恩哈特(W.Launhardt)和韋伯(A.Weber)的工業(yè)區(qū)位理論

19世紀(jì)末，德國已完成了第一次產(chǎn)業(yè)革命，并迅速成為第二次產(chǎn)業(yè)革命的策源地之一，產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展，使得產(chǎn)業(yè)遷徙和工業(yè)布局問題為學(xué)者們重視。勞恩哈特利用幾何學(xué)和微積分，將網(wǎng)絡(luò)結(jié)點分析方法應(yīng)用于工廠的布局，在德國《工程師協(xié)會期刊》上發(fā)表“確定工商業(yè)的合理區(qū)位”(1882)一文，第一個提出了在資源供給和產(chǎn)品銷售約束下，使運輸成本最小化的廠商最優(yōu)定位問題及其嘗試性的解法。他構(gòu)造了一個區(qū)位三角形，尋找使“里程運費在生產(chǎn)的區(qū)位中必須保持平衡”的最小值點，即區(qū)位三角形的極點。他的這種尋求最優(yōu)化的“極點原理”方法被喬治·皮克(GeorgPick)給出規(guī)范的更為一般的數(shù)學(xué)證明(注：喬治·皮克應(yīng)韋伯之邀，為韋伯的《工業(yè)區(qū)位論》(第194-215頁)寫了一個“數(shù)學(xué)附錄”，以“梗概出一些對理解區(qū)位問題來說很必要的普通數(shù)學(xué)公式”，其中提到勞恩哈特的工作。于爾格·尼漢斯(Jurg.Niehans)認(rèn)為：勞恩哈特的分析遠比后來韋伯在《工業(yè)區(qū)位論》中的分析高超得多。這大概是指勞恩哈特的數(shù)學(xué)分析方法。)。作為一名建筑工程師，勞恩哈特把網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)用于公路、鐵路運輸最優(yōu)化問題和工廠成本最小化定位問題，而他在1885年發(fā)表的《經(jīng)濟學(xué)的數(shù)學(xué)基捶一文，奠定了他在經(jīng)濟分析史上的顯著地位。他研究運輸對生產(chǎn)和消費的影響而建立了“勞恩哈特漏斗”，為解決異質(zhì)雙頭壟斷問題而建立了后來被稱之為的“勞恩哈特-霍特林”解法。

先于霍特林44年，勞恩哈特便研究了如下問題：兩個位于街道不同地點的競爭供貨商，在假定對方銷售價已定的情況下如何使自己盈利最大。他還對位于同一地點的不同商品的銷售商進行了類似的分析，表明他們的環(huán)形市場區(qū)域是如何由運輸費用決定的。于爾格·尼漢斯認(rèn)為，在19世紀(jì)的最后30年里，勞恩哈特的工作是德國最重要的、實際上也是唯一有意義的對“邊際革命”的貢獻。在對運輸和區(qū)位經(jīng)濟學(xué)分析方面，這一貢獻直至20世紀(jì)30年代都沒有被人超過(注：參見《新帕爾格雷夫經(jīng)濟學(xué)大辭典》第三卷，第151-153頁。)。

阿爾弗雷德·韋伯則是中國讀者更為熟悉的一位工業(yè)區(qū)位論的創(chuàng)始者(注：韋伯為我國學(xué)者們更為熟悉，因為他的名著《工業(yè)區(qū)位論》(亦譯為《工業(yè)區(qū)位純理論》或《純粹區(qū)位理論》)于1997年由商務(wù)印書館翻譯成中文并出版發(fā)行。而勞恩哈特的著作全部用德文寫成，甚至沒有被譯成英文，而且他的第一身份是建筑工程師和道路、鐵路和橋梁學(xué)教授而不是經(jīng)濟學(xué)教授，他是德國漢諾威高等技術(shù)大學(xué)的第一任校長。他的工作顯示了120年前一個有能力的、注意經(jīng)濟問題且懂一些數(shù)學(xué)的工程專家在經(jīng)濟學(xué)上可以做些什么(以及不能做到什么)。他在微觀經(jīng)濟學(xué)、運輸經(jīng)濟學(xué)以及經(jīng)濟數(shù)學(xué)分析方法上均有建樹，可惜他的有些出版物已很難找到，其出色的獨創(chuàng)性的工作的重要性至今還沒有得到經(jīng)濟學(xué)界應(yīng)有的承認(rèn)。)。他在集前人研究基礎(chǔ)上于1909年撰寫了《工業(yè)區(qū)位論》。

在這部名著中，韋伯系統(tǒng)地建立了一系列概念、原理和規(guī)則，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乇硎隽艘话愕膮^(qū)位理論。當(dāng)看到制造業(yè)規(guī)模龐大的遷徙，韋伯試圖回答：什么原因使某個工業(yè)從一個區(qū)垃移至另一個區(qū)位呢?決定遷徙的一般經(jīng)濟規(guī)律是什么?韋伯將影響工業(yè)區(qū)位的因素分為兩類：區(qū)域性因素和集聚因素。工業(yè)是如何布局于各個區(qū)域的，受區(qū)域性因素影響;而在工業(yè)區(qū)域內(nèi)，廠商為什么集中于此地而非彼處，則受集聚因素影響。工業(yè)在某個地方集中是集聚力和分散力相互作用直至均衡的結(jié)果。集聚力受技術(shù)發(fā)展、勞動力組織變化、市場化因素及經(jīng)濟環(huán)境因素影響，分散力則可歸結(jié)為伴隨工業(yè)集聚而帶來的地租增長的影響。

韋伯設(shè)計了一個集聚函數(shù)，精確地表達大工業(yè)單元對小工業(yè)單元的吸引程度(注：韋伯定義每種商品的生產(chǎn)構(gòu)成一個“單元”，這些單元能夠并確實參與相互間的競爭，這種競爭最終也影響單元的區(qū)位。)，用公式來表示，其中M為大工業(yè)單元的日生產(chǎn)量，R為集聚的擴散半徑，A是工業(yè)區(qū)位重(注：韋伯將生產(chǎn)原料分為地方原料和廣布原料，前者只產(chǎn)生于某一特定地點，而后者則是到處都容易得到的。不論是廣布原料還是地方原料都有可能又是“純原料”和“失重原料”，前者是指經(jīng)加工后全部重量都完全轉(zhuǎn)移于產(chǎn)品之中的原料，后者是指在生產(chǎn)過程中必?fù)p失部分重量的原料(韋伯的這一思想對今天人們在國際貿(mào)易中常見到的“冰山成本”的定義有顯然的借鑒意義)。韋伯定義需要運輸?shù)牡胤皆吓c產(chǎn)品重量之比為“原料指數(shù)”，而運輸單位產(chǎn)品的總重量稱為“區(qū)位重”。)，

s為運輸價格。韋伯在分析廠商的定位決策時繼承和擴展了勞恩哈特的方法(注：韋伯本人在《工業(yè)區(qū)位論》中只字未提勞恩哈特。馬釘貝克曼(MartinBeckmann)認(rèn)為韋伯的這本書“確立了他繼馮·屠能之后在區(qū)位理論方面的領(lǐng)先地位，盡管他的理論模型被勞恩哈特?fù)屜纫徊桨l(fā)表”(見《新帕爾格雷夫經(jīng)濟學(xué)大辭典》第四卷PP958)。)一個廠商靠一個或多個供應(yīng)商提供投入品，也為一個或多個市場提供產(chǎn)品，所以涉及的區(qū)位不少于三個，他將勞恩哈特著名的“區(qū)位三角形”概念，一般化為區(qū)位多邊形。韋伯也考慮了生產(chǎn)成本中的勞動費用，