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29 卷第 10 2010 10 PROGRESS IN GEOGRAPHY Vol.29, No.10 Oct., 2010 收稿日期2010-01修订日期2010-07. 基金项目: 国家自然科学基金项目(40971076);中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-Q10-4)作者简介李扬(1982-),女,博士,主要研究方向人口流动与区域发展。 E-mail: [email protected] 通讯作者:刘慧, [email protected] 1162-1170 人口迁移空间格局模拟研究进展与展望 李扬 1,2 ,刘慧 1 (1. 中国科学院地理科学与资源研究所区域可持续发展分析与模拟重点实验室,北京 1001012. 中国科学院研究生院,北京 100049) 摘要人口迁移空间格局是区域空间结构演化的重要基础。模型构建是人口迁移空间格局定量模拟的关键。本 文根据人口迁移研究基础理论的不同,将人口迁移空间格局模拟研究的经典模型分为空间物理学、空间社会学和 空间经济学 3 大类, 系统分析了各大类中相应经典模型的理论基础和模型结构,对不同模型的特点和缺陷进行了 深入剖析;总结了当前国内外人口迁移空间格局模拟研究的主要方法;在此基础上,提出了未来我国人口迁移空 间格局模拟研究的主要方向和重点任务。 关键词人口迁移;空间格局;模拟模型;展望 1 引言 人口迁移的定义随着研究角度不同而有所差 别。美国人口统计学家威廉 · 彼得逊(Petersen W)为:“迁移是人们在一定时间内移动特定距离以改 变其永久住处” [1] 。因此,人口迁移具有 3 个属性, 即空间属性、时间属性和目的属性。其中,空间属 性是人口迁移的本质特征 [2] 。人口迁移空间格局 指人口迁移过程在地理空间中的表现形式,包括人 口迁移的规模、强度、流向、迁移方式、迁出入地的 空间结构等,属于人口迁移研究的横向研究范畴。 它是地表人文过程研究中最重要的人文要素过程 之一。对于一个特定区域而言,人口迁移活动几乎 每时每刻都在进行,并通过人力资源的分配影响整 个区域社会经济的发展。因此,人口迁移空间格局 是诠释区域形态和空间结构的重要方面,对其研究 有助于理解区域空间结构特征及演变趋势,判断区 域发展阶段,从而为区域空间组织与结构调整指出 方向和提出建议 [3-4] 。人口迁移空间格局模拟是人 口迁移空间格局研究的核心内容。 改革开放后以来,随着户籍制度的松动、区域 发展差异的扩大,我国人口迁移空间格局亦发生着 剧烈的变化,主要表现在迁移规模、强度的扩大和 流向的多样化。2000 年第五次人口普查资料显示, 全部迁移人口占全国总人口的 10.6% [5] 。而迁移人 口分布存在着突出的城乡“二元”结构,东、中、西“3 带、 5 区”的空间格局 [6-7] ,与经济空间布局密切相 关。人口迁移已成为中国改革开放以来重要的社 会现象之一,对中国的区域社会经济格局的演变产 生了重要的影响。 国外人口迁移空间格局模拟研究历史较长,体 系比较成熟,成果也很丰富。主要集中在人口迁移 空间格局形成的机理探究 [8-11] 、影响因素分析 [11-15] 以及迁移空间模型的构建 [16-19] 等。相比较而言,我 国的研究仍处于起步阶段,大部分工作是对国外现 有理论、模型的理解、消化和应用。研究重点集中 在不同区域尺度的实证研究 [20-24] 因此,系统梳理总结国内外人口迁移空间格局 模拟研究的理论和方法,对于科学分析我国人口迁 移空间格局,建立中国人口迁移空间格局的理论和 研究方法,预测未来我国人口空间发展趋势、指导 人口空间规划具有重大的指导意义。本文在对国 内外人口迁移空间格局模拟研究的大量研究成果 分析梳理的基础上,根据人口迁移研究理论基础的 不同,系统归纳、分类、评价了西方人口迁移空间格 局模拟研究的经典模型,总结了当前国内外人口迁 移空间格局模拟研究的新方法和新手段,在此基础 上提出了未来我国人口迁移空间格局模拟研究的 主要方向。

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第29卷 第10期2010年10月

地 理 科 学 进 展PROGRESS IN GEOGRAPHY Vol.29, No.10

Oct., 2010

收稿日期:2010-01;修订日期:2010-07.

基金项目:国家自然科学基金项目(40971076);中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-Q10-4)。

作者简介:李扬(1982-),女,博士,主要研究方向人口流动与区域发展。 E-mail: [email protected]

通讯作者:刘慧,[email protected]

1162-1170页

人口迁移空间格局模拟研究进展与展望

李 扬 1,2,刘 慧 1

(1. 中国科学院地理科学与资源研究所区域可持续发展分析与模拟重点实验室,北京 100101;

2. 中国科学院研究生院,北京 100049)

摘 要:人口迁移空间格局是区域空间结构演化的重要基础。模型构建是人口迁移空间格局定量模拟的关键。本

文根据人口迁移研究基础理论的不同,将人口迁移空间格局模拟研究的经典模型分为空间物理学、空间社会学和

空间经济学3大类,系统分析了各大类中相应经典模型的理论基础和模型结构,对不同模型的特点和缺陷进行了

深入剖析;总结了当前国内外人口迁移空间格局模拟研究的主要方法;在此基础上,提出了未来我国人口迁移空

间格局模拟研究的主要方向和重点任务。

关 键 词:人口迁移;空间格局;模拟模型;展望

1 引言

人口迁移的定义随着研究角度不同而有所差

别。美国人口统计学家威廉·彼得逊(Petersen W)认

为:“迁移是人们在一定时间内移动特定距离以改

变其永久住处”[1]。因此,人口迁移具有 3个属性,

即空间属性、时间属性和目的属性。其中,空间属

性是人口迁移的本质特征 [2]。人口迁移空间格局

指人口迁移过程在地理空间中的表现形式,包括人

口迁移的规模、强度、流向、迁移方式、迁出入地的

空间结构等,属于人口迁移研究的横向研究范畴。

它是地表人文过程研究中最重要的人文要素过程

之一。对于一个特定区域而言,人口迁移活动几乎

每时每刻都在进行,并通过人力资源的分配影响整

个区域社会经济的发展。因此,人口迁移空间格局

是诠释区域形态和空间结构的重要方面,对其研究

有助于理解区域空间结构特征及演变趋势,判断区

域发展阶段,从而为区域空间组织与结构调整指出

方向和提出建议[3-4]。人口迁移空间格局模拟是人

口迁移空间格局研究的核心内容。

改革开放后以来,随着户籍制度的松动、区域

发展差异的扩大,我国人口迁移空间格局亦发生着

剧烈的变化,主要表现在迁移规模、强度的扩大和

流向的多样化。2000年第五次人口普查资料显示,

全部迁移人口占全国总人口的10.6%[5]。而迁移人

口分布存在着突出的城乡“二元”结构,东、中、西“3

带、5 区”的空间格局 [6-7],与经济空间布局密切相

关。人口迁移已成为中国改革开放以来重要的社

会现象之一,对中国的区域社会经济格局的演变产

生了重要的影响。

国外人口迁移空间格局模拟研究历史较长,体

系比较成熟,成果也很丰富。主要集中在人口迁移

空间格局形成的机理探究 [8-11]、影响因素分析 [11-15],

以及迁移空间模型的构建[16-19]等。相比较而言,我

国的研究仍处于起步阶段,大部分工作是对国外现

有理论、模型的理解、消化和应用。研究重点集中

在不同区域尺度的实证研究[20-24]。

因此,系统梳理总结国内外人口迁移空间格局

模拟研究的理论和方法,对于科学分析我国人口迁

移空间格局,建立中国人口迁移空间格局的理论和

研究方法,预测未来我国人口空间发展趋势、指导

人口空间规划具有重大的指导意义。本文在对国

内外人口迁移空间格局模拟研究的大量研究成果

分析梳理的基础上,根据人口迁移研究理论基础的

不同,系统归纳、分类、评价了西方人口迁移空间格

局模拟研究的经典模型,总结了当前国内外人口迁

移空间格局模拟研究的新方法和新手段,在此基础

上提出了未来我国人口迁移空间格局模拟研究的

主要方向。

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29卷 10期 李 扬 等:人口迁移空间格局模拟研究进展与展望

2 人口迁移空间格局模拟经典模型

人口迁移空间格局模拟研究经典模型可根据

人口迁移研究理论基础的不同分为空间物理学模

型、空间社会学模型和空间经济学模型3大类。

2.1空间物理学模型

人口迁移空间物理学模型是基于物理学中的

万有引力定律的理论与方法而建立的人口迁移模

型。它经历了一个由简单到复杂的演变过程。主

要包括:

2.1.1距离模型

人口迁移是一种人口在地表空间中的移动现

象,因此距离便成为衡量和影响人口迁移的一个基

本地理要素。距离模型简单引用了万有引力与距

离成反比的定律,即: Mij =K 1Dα

ij(1)

式中:Mij为两地间迁移总人数,Dαij为i、j两地间的距

离;K为模型系数;α为距离衰减参数。

在做不同的实证研究时,距离可以理解为交通

距离、直线距离、心理距离、人口重心距离、时间距

离和经济距离等等[25],也可用时间、费用等替代。

2.1.2 引力模型

引力模型是对距离模型的深化,它将万有引力

定律中的物体质量由人口规模替代而生成。最早

由吉佛(Zipf G K)提出的人口迁移引力模型为[18,26]:

Mij =KPi Pj

Dαij

(2)式中:Mij是两地间迁移总人数;Pi、Pj分别为两地人

口数;Dαij为i、j两地间的距离;K为模型系数;α为距

离衰减参数。

引力模式是西方最早解释人口迁移的用数理

分析模型,也是比较成功且应用性很强的一个模

型。引力模型使两地间的人口迁移总量可以用 3

个客观的指标来进行描述,也使得人口迁移的空间

格局研究由定性描述开始转向定量研究。引力模

型影响深远,后人以此为基础发展了众多模型,加

入经济、社会等因素,但其基本假设均是相互作用

强度与人口数成正比,与距离成反比。但引力模型

没有涉及到人口迁移的原因和动机,不能满足对人

口迁移内在机理的分析。纠正这个缺陷的方法可

以通过添加代表迁出地和迁入地社会经济变量而

解决,比如:收入、就业、教育、年龄结构[14,19,27-28]等。

2.1.3 经济引力模型

经济变量在分析人口迁移问题中是必不可少

的因素。美国人口学家劳里(Lowry I S)利用统计模

型,把吉佛引力模型中隐含的“一个地区的人口规

模决定了该地区所能提供的就业机会”的假设具体

化。提出经济引力模型,用两地非农业劳动力人数

表示两个地区的人口数量,用失业率和制造业的小

时工资来描述就业机会[19],使模型具有更为丰富的

理论内涵,其模型表达式为:

Mi→ j =Ké

ëê

ù

ûú

Ui

Uj∙Wj

Wi∙Li Lj

Dij(3)

式中:Mi→ j表示i地到 j地的迁移人口;Li、Lj表示i地

与 j地非农业劳动力人数;Ui、Uj分别表示i地、j地的

失业率;Wi、Wj分别表示i地、j地每小时制造业的工

资;Dij表示i、j两地的距离;K为模型系数。

在实证研究中,该模型中的经济因素,随着区

域的不同和时间的差异而发生变化并得到不断改

进。经济引力模型比单纯的引力模型的进步之处

在于引入经济变量来解释人口迁移空间格局形成

和演变的原因。

2.1.4 空间相互作用模型

空间相互作用模型是英国地理学家Wilson等

人[29]以引力模型为基础建立起来的空间相互作用

模型族,是一种流量的空间分布模型。其基本假设

是:设一个封闭区域内有N个小区,则流的线路的

数量为N×N个。进一步假定总流量为M,则Mij为

相互作用变量,也就是小区i到小区 j的流量,即地区

i、j之间的相互作用。设Oi为从i区出发的所有流的

总和,Dj表示流入 j区的流的总和,f (dij)为距离衰减

函数,根据流的起点和终点的约束不同,模型分为4

类,即:Oi、Dj均为未知的无约束型,Oi已知而Dj未

知的起点约束型,Dj已知而Oi未知的终点约束型,

Oi、Dj均为已知的双重约束型。其模型表达分别为

式(4)、(5)、(6)、(7)。式中,Vi 表示地区 i的放出性,

Wj 表示地区 j的吸收性。

Mij =KViαWj

β f (dij),其中K= M∑

ijViWj f (dij)

(4)

Mij =AiOiWjβ f (dij),其中Ai = 1

∑j

Wjβ f (dij)

(5)

Mij =BjViα Dj f (dij),其中Bj = 1

∑i

Viα f (dij)

(6)

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地 理 科 学 进 展 29卷 10期

Mij =Ai BjOi Dj f (dij) (7)

空间相互作用模型借鉴了统计力学的思想,把

人看成是概率意义上的“平均人”,用统计特征描述

其宏观运动,这是其建模思想的精华所在。模型最

大不足是将人类社会系统简单类比封闭物理系统,

没有从本质上区分二者的不同,因此难以做出更深

层次的理论解释。

2.2 空间社会学模型

与空间物理学模型以区域为对象研究人口迁

移空间格局不同,空间社会学模型是以迁移人口个

体为对象,从个体迁移的原因、机制等微观角度出

发,用社会学理论考察人口迁移的空间过程,并建

立相应的模型。主要包括:

2.2.1 中介机会模型

斯托夫 (Stouffer S. A.)于 1940 年提出一个假

定,即从出发地向目的地的人口迁移数,正比于目

的地提供的机会,反比于目的地距离半径内出现的

其他机会[30-31]。即: δP= KV (8)

式中:K为目的地给迁出地提供的吸引机会(如工

作),V为目的地半径内出现的其它机会总和,δP为

从迁出地到迁入地的人口数。它把人口迁移和距

离与中介机会之间的相互影响联系起来,距离通过

机会数得到了间接反映[32]。所谓中介机会,就是指

存在于迁出地和迁入地中间地带的就业、居住等机

会。斯托夫模型中的介入机会的发现和选择很独

特,其作用也非常大,但缺点在于中介机会的量化

比较困难,而且只有在迁移者具有相同地位和动机

时,中介机会的假说才真正有效。

2.2.2“推-拉”模型

早在 1938年,学者赫伯尔(Herberle R)指出,迁

移是一系列力量引起的,这些力量包括促使一个人

离开一地方的“推力”和吸引他到另一地方的“拉

力”[33],Dorigo[34]等给出了基于推—拉理论的模型,

即: Mij =(Ri +Ej)

Dij    i≠ j (9)

式中:Ri表示来自i地的推力,Ej表示来于 j地的拉

力。由于“推-拉”模型把迁移过程高度概括为迁

入地和迁出地两极,把人口迁移的动力归因于迁出

地的推力和迁入地的拉力共同作用的结果,使复杂

的迁移过程高度简化。但由于推力和拉力都是比

较模糊的概念,具体到某一个人时,很难确定推力、

拉力的强度,这就使其只能起到对迁移现象作一般

性表象解释的作用。在做实证研究中,该理论的前

提是迁移者总能自由地选择工作,这与迁移的现实

条件往往相差甚远,尤其在中国特有的户籍制度下

更是如此。

2.2.3“成本一效益”模型

美国经济学家舒尔茨(Schultz T W)于 1962 年

提出,迁移是人们追求更大经济收益的行为决策过

程,迁移者预期通过实施这一行为将会得到较大收

益。当迁移收益大于成本时,迁移就可能发生[35]。

1962 年,夏斯达(Sjasstad L A)将该理论进行了量

化,建立了成本—收益模型[11]:

PVij =∑t=1

T (U tj -U t

i -Ctij)

(1 + r)t  (10)

式中:PVij为从i地到 j地净所得的价值;j为潜在目

的地;i为原住地;U ti、U t

j 分别表示在 i、j两地于时间

t所预期的实际收入;r为折扣率;T为预期剩下的总

生命长度;C tij为在从i地迁往 j地期间需要的成本。

只要至少有一个地区 j的PVij值大于0,住在i地的个

人就可能迁移,并将选择PVij值最大的地方作为目

的地。

“成本一效益”模型从社会学角度把微观经济

理论应用到人口迁移研究中,并加入了微观的个人

心理分析,拓展了人口迁移空间格局研究的领域。

2.2.4“预期收入”模型

托达罗(Todaro M P)提出的预期收入理论 [36] ,

认为迁移能否发生以及迁移流量的大小,取决于迁

移者在迁入地可能获得的“预期收入”与迁出地实

际收人的差距大小。“预期收入”愈高,迁移愿望就

愈强烈,迁移流量也越大。理论模型如下:

Mij = k(Wj -Wi) (11)

其中:Mij表示i地到 j地的迁移人数;Wj表示欲迁入

地的“预期收入”;Wi为迁出地的实际收入;Wj的大

小取决于迁入地的就业概率和迁入地的实际收入,

就业概率越高,“预期收入”也越高;迁入地的实际

收入越高,则“预期收入”也越高。

托达罗进一步对模型法做了精确化修正,建立

了新的模型[37]: M(t) = f [d(t)], f ' > 0 (11-1)

d= pw- r (11-2)

(11-1)式中,M(t)表示 t时期人口从农村迁入城市的

数量,d(t)表示 t时期城乡预期收入差异,f ' > 0表示

人口流动时预期收入差距的增函数。(11-2)式中,w表示城市实际工资水平,r为农村实际收入,p为就

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29卷 10期 李 扬 等:人口迁移空间格局模拟研究进展与展望

业概率。

托达罗模型成功构建了人口迁移量与城市就业

概率与城乡收入差异之间的联系,强调“预期”是它

与传统人口流动模式的主要区别。但它在过分强

调个人动机的同时,忽视了社会结构等制约因素。

2.3 空间经济学模型

以克鲁格曼(Krugman P R)为代表的新经济地

理学派从规模报酬递增、不完全竞争和路径依赖等

理论出发,提出集聚经济是促使人口与产业由农村

向城市集中的主要因素[38] 。空间经济学模型就是

基于空间经济集聚是人口迁移集聚的主要原因的

理论假设,其模型表述如下[39]:

U1

U2=

w1 - T(b1)w2 - T(b2)

2

1

(12-1)

w1 =∑N1

c i1pi1 +∑N2

c i2pi2/τ+ r(k)S(k) + A + T(k) (12-2)

式中:U 为区域效用函数,w1 为地区1代表性工人

的工资水平;T(k)为向中心城区的通勤成本,I为价

格指数;p 为产品价格,r(k) 为距离中心城区为k处的地租水平,S(k) 为住房消费量,1 τ是地区间的运

输成本;c i1和c i2分别代表地区制造业产品消费量。

劳动力在 2 个地区之间的区位选择均衡式由

式(12-1)决定,当U1 / U2 >1时,表明工人居住在地区

1 效用更大,故而劳动力有动机在两地之间迁移。

空间经济学模型在解释产业集聚研究方面应用已

很成熟,但在应用到人口迁移中相对较少。

3人口迁移空间格局模拟研究方法

在已有的人口迁移空间格局研究中,除了传统

的实地问卷、抽样调查,统计图表等人口统计学方

法之外,数理模型模拟得到了最为广泛的应用。随

着计算机技术的发展,近年来GIS 空间分析技术以

及多智能体/元胞自动机(MAS/CA)技术也逐渐被

越来越多的应用到人口迁移空间格局模拟研究中。

3.1数理模型

上文中的经典模型都是人口迁移空间格局模

拟的基础数理模型。根据经典模型的分类,空间物

理学模型的应用最为广泛。经过变形的经典空间

物理学模型大量地被用于回归分析中 [16,21,40-41]。俞

路[42]对距离的研究表明,距离对中国人口迁移的影

响具有明显的规律性。Fan[16]利用加入两地人均

GDP的引力模型,发现中国人口迁移目的地对移民

施加的拉力作用很强烈,而来源地的推力作用相对

较弱,在模型中加入迁移存量(MS)这个变量后,其

成为影响迁移的最重要决定因素,类似的结论格林

伍德也曾得出 [14]。陈楠 [43]等基于空间相互作用理

论,建立了人口迁移和经济发展之间关系的数学模

型,为人口迁移预测提供了新的思路;一定程度表

明,在制定人口政策时只考虑人口总量控制而忽视

人口的空间布局是片面的。

而基于空间社会学经典模型基础上的数理模

型,西方学者应用较多,国内相对较少。斯托夫先

后把空闲房屋[30]看作介入机会,其后又引入“参赛

迁移者”[31]的概念来修正自己的模型。其后也有大

量的学者做了相关的论证[44-46]。经典的“推—拉”模

型应用较多,Redfor[47]、Engels[48]、Jenkins[49]、Datta[50]

等分别采用推拉模型模拟研究了美国、墨西哥、孟

加拉等国的人口迁移机理。我国学者李蓓[51],以推

拉理论模型为理论依据,利用 1992-2005年省级人

口城乡迁移的面板数据,构建了中国人口城乡迁移

的计量模型。基于空间经济学模型的应用,在产业

集聚中的已非常成熟,而在人口迁移中的应用还相

对不足。范剑勇等[52]以广东为例对空间经济学模

型进行了实证应用。

3.2 GIS空间分析

传统的人口迁移数理模型研究方法虽然能够

反映人口迁移空间格局的一些信息,但是它们在揭

示空间过程信息中明显不足。GIS空间分析技术的

应用使人口迁移空间格局研究方法上取得了 2 大

突破。一是为人口迁移空间模拟和人口迁移过程

的可视化表达提供了可能;二是在人口迁移空间模

型的运用中,对一些涉及位置和空间变量的假设模

型可以进行检验和改进,例如人口迁移模型中距离

的科学表达,迁移影响因素的空间化等。目前主要

是地理学家大量地使用GIS技术,相关的人口学理

论机制渗透力度薄弱。GIS空间分析技术在人口迁

移空间格局研究的应用上还非常有限。约翰逊

(Johnson J H)等[53]采用GIS技术分析黑人迁移人口

空间分布及其演变过程。郑明媚[54]、顾朝林等[55-56]

等在其相关研究中尝试采用了GIS空间技术。

3.3多智能体/元胞自动机(MAS/CA)近年来,将多智能体系统(MAS)应用到复杂系

统领域研究越来越多[57-58],当MAS被用来分析人口

问题时,需要借助元胞自动机(CA)这种能很好模拟

地理空间位置的模型[59]进行仿真模拟研究。CA模

1165

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地 理 科 学 进 展 29卷 10期

型在地理中的应用来源于计量地理学,目前研究大

多集中在城市扩展[60-63],土地利用变化[64-65]以及城市

交通[66-67]的仿真模拟中。鉴于人口问题的复杂性,

目前把CA模型运用到人口迁移的研究相对其他应

用领域中的应用还不多见,主要是由于人的主观能

动性使得CA模型中的转换规则不易确定。个别研

究开始探索将 CA 模型引入人口分布研究中 [68-70]。

与经典的数理方程模型相比,CA 模型从微观出发,

开拓了自然和人文统一的地理系统模拟的新视角

和新途径,在人口迁移流动中将会得到更广泛、深

入的应用。

4 结论与展望

4.1 结论

综上所述,国内外有关人口迁移空间格局的理

论与模型大多结合其他学科,如物理学、经济学、社

会学等学科理论而建立相应模型,但由于各个学科

在研究时视角不同,因此还没有建立起统一的理论

模型。然而,在丰富的实证应用中,各模型各有特

点,针对同一问题从不同角度不断得到修正,研究

方法也逐渐得到充实和完善。

(1) 国外的人口迁移空间格局研究理论体系相

对较系统、完善,而我国自20世纪80年代才开始探

索与尝试该领域研究,多停留在国外人口迁移空间

格局的理论模式框架之内。然而,西方多数经典模

型的假设条件与中国人口迁移的实际条件相去甚

远,难以直接用于中国的人口迁移过程模拟。如空

间社会学模型假设迁移者是理性的个体,可以自由

选择迁移目的地。使用该类理论模型研究户籍管

理制度下的中国人口迁移问题时,要加入中国特色

政策等影响因素。用空间物理学模型来研究中国

的人口迁移过程,必须要考虑中西方文化的差异对

于迁移流量、流向的影响。还有我国严重的二元经

济结构,使得空间经济学模型应用于中国人口迁移

过程研究时受到限制。因此,将西方成熟理论模型

引入中国实际问题的研究时,必须要考虑我国特有

表1 人口迁移空间格局模拟研究经典模型对比

Tab.1 Comparison among some theoretic migration models

1166

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29卷 10期 李 扬 等:人口迁移空间格局模拟研究进展与展望

的国情和社会经济结构。

(2) 人口迁移空间格局研究模型较多,但不同

类型的模型都存在一定的缺陷(表1)。

空间物理学模型最早把数量化分析引入了人

口迁移的空间格局研究中,也是用自然物理规律解

释人类社会现象的成功方法之一。引力类模型原

理简单、数据适用、容易被用于计量分析。通过学

者的努力,模型被不断修正、扩展,加入了被认为影

响人口迁移的虚拟变量,如经济因素、移民存量等;

空间相互作用模型则能更好地解释多区域、动态的

人口迁移问题。空间物理学模型在人口迁移的空

间格局研究中取得了很大的成功,但是模型的理论

基础还比较薄弱,到目前为止,人口迁移引力模型

仍无法找到一种令人满意的定义距离的方法,导致

研究多限于回归分析,而无法对引力大小进行深入

分析研究。同时,该类理论模型把产生吸引力的原

因大多限定在宏观的经济原因上,因此对人口迁移

的机制解释上仍显不足。

空间社会学模型把人口迁移看作是一种个人

的自发自愿的行为,从更微观的角度对迁移发生的

原因、影响因素和规模等内容进行了探讨。移民在

迁移过程中经过了对所在地和所期望地之间的比

较,权衡种种选择之后前往回报最高的去处。该理

论模型有助于我们更加深入地了解人口迁移发生

的机制机理,但单一经济学的视角和无法合理结合

距离在迁移过程中的作用,使得其在解释复杂人口

迁移现象的发展中受到了限制。首先其假设移民

本身的理性自由选择在大部分发展中国家都不现

实;其次,除经济因素之外,制度、文化等目前不容

易定量化的因子对迁移空间过程的影响作用研究

力度不足;没有突出人口迁移的空间属性。

空间经济学模型是在经典的经济学理论的基

础上引入空间的概念,这种建模思想对于人口迁移

空间格局的研究具有里程碑式的意义。将地理空

间与经济因素结合起来分析劳动力人口迁移的过

程,模型中的个人总是追求自身效用的最大化,地

区之间的效用差异导致熟练工人在地区之间的移

民行为。

(3) 已有的人口迁移空间格局模拟研究,多注

重数量表达,在空间过程的模拟表达方面明显不

足。目前人口迁移空间格局研究方法和研究手段

日趋多样化,从单纯的定性分析逐渐转入定性、定

量相结合,但对人口迁移的流量、流向、形成机制等

空间过程的模拟表达还存在缺陷。正如乔莱在

1978年所指出的:只有在地理过程研究的基础上,

地理学才可能继续做出其特殊的贡献。因此,定量

化、模拟化的过程研究应成为人口迁移空间格局模

拟研究的重点。

4.2 展望

通过对国内外人口迁移空间格局模型的梳理,

结合中国人口空间分布问题的自身特点,提出未来

中国人口迁移空间格局模拟研究应主要集中在以

下几点:

(1) 在方法上,未来人口迁移空间格局模拟研

究应是数理模型、GIS 技术和 CA 仿真模拟的结

合。在已有经典模型的基础上,以数理模型构建为

基础,以空间过程模拟为重点,与GIS技术相结合,

实现人口迁移空间过程模拟的可视化表达。包括

人口统计数据的合理空间化,人口空间数字模型的

构建,人口流动规则模拟的获取,迁移流量流向的

可视化表达等。

(2) 在模型设计上,应设计符合中国国情的人

口迁移情景,构建模型群。考虑中国特有户籍制度

与二元经济结构以及东方文化背景的人口迁移空

间模式不可能是一个简单的单一模型,而应是由一

组具有不同涵义的模型群组成。包括制度、文化等

要素的量化,不同政策情景设计等。

(3) 把人口迁移过程作为人文地理过程的要素

之一,纳入地表系统过程的研究中,加强人文地理

过程与自然过程的相互作用机理研究,更深入地理

解人—地系统的相互作用机制。

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地 理 科 学 进 展 29卷 10期

Research Progresses on Migration Spatial Structure Modeling

LI Yang1,2, LIU Hui1

(1. Key Laboratory of Regional Sustainable Development Modeling,

Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China;

2.Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

Abstract: Migration spatial structure refers to the distribution patterns of migration in space, including magni-

tude, direction, mode and spatial distribution of the origin-destination of migration. It plays a significant role in

the evolvement of the regional spatial structure and population projection. Based on the dissimilarity of the fun-

damental theories on migration, this paper systematically analyses the evolvement of the western classical mod-

els on migration via 3 aspects: spatial physics, spatial sociology and spatial economy, and evaluates their advan-

tages and shortages scientifically.

Spatial physics models are based on the law of gravity in physics. These series models underwent a process

from simpleness to complexity. The theory basis is simple and therefore can be easily used in metric analysis.

Differential variables have been added to the models, such as unemployment and wage or migration stock. How-

ever, spatial physics theory limits the cause of migration to macroscopical economy, not considering that the mi-

gration is the outcome of individuals' decision.

Spatial sociology theory is distinguished by its concern with the attributes of individuals and focus on the

migratory behavior of individuals. It includes push-pull model, intervening opportunities models, cost-benefit

model, and expected earnings models. This kind of models well explains the cause mechanism of migration,

however, a lack of spatial factor and unsuitable assumption to the developing countries are their limitations.

The spatial economy theory combines geographic space and economy elements to describe complicated mi-

gration phenomenon, which is a landmark process. The spatial information such as the cost of job commuting

with certain distance from job location to inhabitancy, the ground rent with certain distance from CBD, and the

transportation cost was taken into account while modeling.

By systematically unscrambling past studies on the methodologies of spatial structure of migration, this pa-

per generalizes three major methodologies and techniques widely used in this field: (1) Mathematical model. It

was widely used in the previous studies on migration spatial structure; all of the models mentioned above can be

applied directly or being modified through mathematical means. (2) GIS spatial analysis. Firstly it makes the

geo-simulation and visualization of migration possible; then some spatial variables related to location or distance

can be estimated and ameliorated, for instance the rational expression of distance and spatialization of variable

elements affecting migration. (3)MAS/CA. It is one of the key technologies that simulation model matches the

real process of migration, integrating the modeling method of multi-anent system with cellular automata. Where-

as the application to migration is not so prevalent due to the complexity of the transition rule.

Based on summarizing the classical models and research methodologies, the paper ended with the authors’

personal constructive suggestions to Chinese migration spatial structure studies in the future.

Key words: migration spatial structure; theoretic model; review; prospect

本文引用格式:李扬, 刘慧. 人口迁移空间格局模拟研究进展与展望. 地理科学进展, 2010, 29(10): 1162-1170.

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