基本介紹
- 中文名：中心地理論
- 外文名：Central place theory
- 國家：德國
- 克里斯塔勒：（W.Christaller）
- 廖士：（A.Lösch）
- 學科：生態工程
簡介,建立原因,基本概念,六邊形網路,三原則,詳細內容,產生背景,存在問題,基本概念,理論發展,六邊形網路,中心地三原則,套用實例,評價,理論意義,
簡介
中心地理論是指闡述一個區域中各中心地的分布及其相對規模的理論。根據該理論，城市的基本功能是為周圍的地區提供商品和服務。最重要的中心地不一定是人口最多的、但卻是在交通網路上處於最關鍵位置的、能提供很廣泛的商品和服務的地區。該理論在研究城市體系的生態演替方面有較大的套用。
建立原因
克里斯塔勒曾經敏銳地提出過這樣的問題：“人們探索這個原因，為什麼城市有大有小？人們相信，城市一定有什麼安排它的原則在支配著，僅僅是人們仍然不知道而已！”由此，他開始探索城市的分布規律。通過對德國南部城鎮的調查，克里斯塔勒於1933年發表了《德國南部的中心地》一書，系統地闡明了中心地的數量、規模和分布模式，建立起了中心地理論。
基本概念
克里斯塔勒創建中心地理論深受杜能和韋伯區位論的影響，故他的理論也建立在“理想地表”之上，其基本特徵是每一點均有接受一個中心地的同等機會，一點與其它任一點的相對通達性只與距離成正比，而不管方向如何，均有一個統一的交通面。後來，克氏又引入新古典經濟學的假設條件，即生產者和消費者都屬於經濟行為合理的人的概念。這一概念表示生產者為謀取最大利潤，尋求掌握儘可能大的市場區，致使生產者之間的間隔距離儘可能地大；消費者為儘可能減少旅行費用，都自覺地到最近的中心地購買貨物或取得服務。生產者和消費者都具備完成上述行為的完整知識。經濟人假設條件的補充對中心地六邊形網路圖形的形成是十分重要的。
克里斯塔勒還提出以下概念：
（1）中心地（Central Place），可以表述為向居住在它周圍地域（尤指農村地域）的居民提供各種貨物和服務的地方。
中心地的等級性
1、中心地主要提供貿易，金融，手工業，行政，文化和精神服務。中心地提供的商品和服務的種類有高低等級之分。根據中心商品服務範圍的大小可分為高級中心商品和低級中心商品。高級中心商品是指服務範圍的上限和下限都大的中心商品。例如高檔消費品，名牌服裝，寶石等，而低級中心商品是商品服務範圍的上限和下限都小的中心商品，例如小百貨，副食品，蔬菜等。
提供高級中心商品的中心地職能為高級中心地職能，反之為低級中心地職能，例如名牌服裝的專賣店和經營寶石的珠寶店是高級中心地職能,而經營小百貨的零售店是低級中心地職能。
具有高級中心地職能布局的中心地為高級中心地，反之為低級中心地。低級中心地的特點是：數量多，分布廣，服務範圍小，提供的商品和服務檔次低，種類少。高級中心地的特點是：數量少，服務範圍廣，提供的商品和服務種類多。在二者之間還存在一些中級中心地，其供應的商品和服務範圍介於兩者之間。居民的日常生活用品基本在低級中心地就可以滿足，但要購買高級商品或高檔次服務必須到中級或高級中心地才能滿足。不同規模等級的中心地之間的分布秩序和空間結構是中心地理論研究的中心課題。
2、特點
⑴中心地的等級由中心地所提供的商品和服務的級別所決定。
⑵中心地的等級決定了中心地的數量，分布和服務範圍。
⑶中心地的數量和分布與中心地的等級高低成反比，中心地的服務範圍與等級高低成正比。
⑷一定等級的中心地不僅提供相應級別的商品和服務，還提供所有低於這一級別的商品和服務。
⑸中心地的等級性表現在每個高級中心地都附屬幾個中級中心地和更多的低級中心地，形成中心地體系。
（2）中心貨物與服務（Central Good and Service），分別指在中心地內生產的貨物與提供的服務，亦可稱為中心地職能（Central Place Function）。中心貨物和服務是分等級的，即分為較高（低）級別的中心地生產的較高（低）級別的中心貨物或提供較高（低）級別的服務。
在大多數中心地，每一種中心貨物或服務一般要由一家以上的企事業單位承擔。例如，一個集鎮，往往有二三家雜貨店或飲食店。每個擔負一種中心地職能的單位，稱為一個職能單位（Functional Unit）。可以肯定，中心地的職能單位數量必定大於或等於中心地職能種類的數量，通常總是前者的數量超過後者的數量。
（3）中心性（Centrality）或“中心度”。一個地點的中心性可以理解為一個地點對圍繞它周圍地區的相對意義的總和。簡單地說，是中心地所起的中心職能作用的大小。一般認為，城鎮的人口規模不能用來測量城鎮的中心性，因為城鎮大多是多功能的，人口規模是一個城鎮在區域中的地位的綜合反映。克里斯塔勒用城鎮的電話門數作為衡量中心性的主要指標，因為當時電話已廣泛使用，電話門數的多少，基本上可以反映城鎮作用的大小。
（4）服務範圍。克里斯塔勒認為中心地提供的每一種貨物和服務都有其可變的服務範圍。範圍的上限是消費者願意去一個中心地得到貨物或服務的最遠距離，超過這一距離他便可能去另一個較近的中心地。以最遠距離r為半徑，可得到一個圓形的互補區域，它表示中心地的最大腹地。服務範圍的下限是保持一項中心地職能經營所必需的腹地的最短距離。以為半徑，也可得到一個圓形的互補區域，它表示維持某一級中心地存在所必需的最小腹地， 亦稱之為需求門檻距離（Threshold），即最低必需銷售距離。
服務範圍上下限之間存在著三種關係，它們對進一步的分析具有重要意義：①如果門檻距離大於貨物的最大銷售距離，那么這種貨物在該地區就不可能以正常的方式提供。②如果貨物的最大銷售距離和門檻距離相等，那么，經營該種貨物正好能得到利潤。③如果貨物的最大銷售距離大於門檻距離，那么，該項貨物不僅可被提供，而且經營者還可從為居住在兩個腹地間的人口服務中得到超額利潤。
六邊形網路
從以上條件出發，克里斯塔勒推導了在理想地表上的聚落分布模式。由於克里斯塔勒關心的是，在農村市場服務中心演化基礎上發展起來的聚落體系的特徵，他又提出了構成市場原則的兩個限制因素：一是各級供應點必須達到最低數量以使商人的利潤最大化；二是一個地區的所有人口都應得到每一種貨物的提供或服務。為滿足第一個條件，模式的概括中就必須採用貨物的最大銷售距離，因為這可以使供應點的數量達到最少化。於是，作為第一步，克里斯塔勒假設在理想地表上均勻分布著一系列的B級中心地，它們的最高級別貨物的最大銷售距離定為r。這樣，B級中心地之間的距離為2r。如將所有的B級中心地聯接，則可得到一張有規則的等邊三角形的網。
但是，這樣的一個系統將不能滿足第二個限制因素。因為B級市場區都是圓形的，居住在三個圓形相切所形成的空角里的消費者將得不到供應。因此，對上圖必須作一些修改，這就是將所有的圓形市場區重疊起來。重疊後，B級中心地仍按有規則的等邊三角形網排列，只是間隔更緊湊，其距離為d。此外，由於重疊區被分割，圓形的市場區被六邊形的市場區所替代，其理由是消費者應按“最近中心地購物”的假設，選擇距離自己最近的中心地去得到貨物或服務。
至此，人們討論了一種貨物供應時的情況。實際上，一個中心地能提供多種貨物。由於克里斯塔勒採用的是B級中心地最高等級貨物最大銷售距離的概念，這就意味著B級中心地還提供一系列較低級別的貨物或服務。這些貨物和服務組成一個連續的、遞降的等級序列，自高級向低級，它們的最大銷售距離分別為r-1，r-2，r-3…，但是，由於它們的最大銷售距離均小於r，因此不能服務於B級中心地市場區的所有地方。隨著貨物級別的降低，較低級貨物市場區的範圍與B級中心地市場區的範圍的差距將越來越大。在此情況下，一個較低級別的中心地，克里斯塔勒稱之為K級中心地的出現就順理成章了，它可以為B級中心地中的較低級貨物服務不到的地方的居民服務。K級中心地的位置處於三個B級中心地所構成的等邊三角形的中央，即引力中心的位置，因而可與B級中心地展開最有效的競爭。K級中心地市場區的邊界由它所提供的最高級貨物的最大銷售距離e所決定。
與K級中心地產生的過程類似，在某項更低級的貨物的最大銷售距離上可產生相應級別的A級和M級中心地。作為一個反過程，則可能出現高於B級中心地的G級中心地，較低一級的中心地的位置總是在高一級的三個中心地所形成的等邊三角形的中央，由此形成克里斯塔勒命名為K=3的中心地網路。
三原則
克里斯塔勒認為，有三個條件或原則支配中心地體系的形成，它們是市場原則、交通原則和行政原則。在不同的原則支配下，中心地網路呈現不同的結構，而且中心地和市場區大小的等級順序有著嚴格的規定，即按照所謂K值排列成有規則的、嚴密的系列。
1.市場原則
如上所述，克里斯塔勒首先關心的是在農村市場中心基礎上發展起來的聚落體系，因此他首先論述的也是按市場原則建立起來的中心地模型。按照市場原則，高一級的中心地應位於低一級的三個中心地所形成的等邊三角形的中央，從而最有利於低一級的中心地與高一級的中心地展開競爭，由此形成K=3的系統。
低一級市場區的數量總是高一級市場區數量的3倍。由於每箇中心地包括了低級中心地的所有職能，即一級中心地同時也是二級乃至更低級的中心地，所以，一級中心地所屬的3個二級市場區內，只需在原有的一個一級中心地之外再增加兩個二級中心地即可滿足3個二級市場區的需要。在9個三級市場區內，因已有了一個一級中心地、兩個二級中心地，因此只增加了六個三級中心地。這樣，在K=3的系統內，不同規模中心地出現的等級序列是：
1，2，6，18，…
由市場原則形成的中心地等級體系的交通系統，是以高等級中心地為中心，有6條放射狀的主幹道聯接次一級的中心地，又有6條也成放射狀的次幹道聯結再次一等級的中心地。由於此種運輸系統聯繫兩個高一等級中心地的道路不通過次一級中心地，因此，被認為是效率不高的運輸系統。
2.交通原則
克里斯塔勒認識到，早期建立的道路系統對聚落體系的形成有深刻影響，這導致B級中心地不是以初始的、隨機的方式分布在理想化的地表上，而是沿著交通線分布。在此情況下，次一級中心地的分布也不可能象K=3的系統那樣，居於三個高一級的中心地的中間位置以取得最大的競爭效果，而是位於聯接兩個高一級中心地的道路幹線上的中點位置。
和K=3的系統比較，在交通原則支配下的六邊形網路的方向被改變。高級市場區的邊界仍然通過6個次一級中心地，但次級中心地位於高級中心地市場區邊界的中點，這樣它的腹地被分割成兩部分，分屬兩個較高級中心地的腹地內。而對較高級的中心地來說，除包含一個次級中心地的完整市場區外，還包括6個次級中心地的市場區的一半，即 包括4個次級市場區，由此形成K=4的系統。在這個系統內，市場區數量的等級序列是：
1，4，16，64，…
次級市場區的數量以4倍的速度遞增。與K=3的系統類似，由於高級中心地也起低級中心地的功能，在K=4的系統內，中心地數量的等級序列是：
1， 3， 12， 48，…
依交通原則形成的交通網，因次一級中心地位於聯繫較高一級中心地的主要道路上，被認為是效率最高的交通網，而由交通原則形成的中心地體系被認為是最有可能在現實社會中出現的。
3.行政原則
在K=3和K=4的系統內，除高級中心地自身所轄的一個次級轄區是完整的外，其餘的次級轄區都是被割裂的，顯然，這不便於行政管理。為此，克里斯塔勒提出按行政原則組織的K=7的系統。在K=7的系統中，六邊形的規模被擴大，以便使周圍6個次級中心地完全處於高級中心地的管轄之下。這樣，中心地體系的行政從屬關係的界線和供應關係的界線相吻合。
根據行政原則形成的中心地體系，每七個低級中心地有一個高級中心地，任何等級的中心地數目為較高等級的7倍（最高等級除外），即：
1，6，42，294，…
市場區的等級序列則是：
l，7，49，343，…
在K=7的系統內，由於其運輸系統顯示出每位顧客為購買中心性商品或享受服務所需旅行的平均距離較另兩個系統都長，因此，行政原則下的運輸系統被認為是效率最差的一種。
三原則適合條件
在三原則中市場原則是基礎，交通原則和行政原則可以看作是對市場原則基礎上形成的中心地系統的修改，克氏進一步分析了三原則的適用範圍.。
市場原則適用於由市場和市場區域構成的中心地商品供給情況，如資本主義自由競爭時期。交通原則適合新開發區，交通過境地帶或聚落呈線狀分布區域.在文化水平高，工業人口多，人口密度高的區域，交通原則比市場原則作用大。行政原則適用於具有強大統治機構的時代，或者象社會主義過境以行政組織為基礎的社會生活。另外，自給性強，與城市分離，相對封閉的偏遠山區，行政原則的作用也比較強。
此外，克氏還認為，高級中心地對遠距離的交通要求大。因此，高級中心地按照交通原則布局，中級中心地按照行政原則作用較大，低級中心地的布局用市場原則解釋比較合理。
詳細內容
產生背景
20世紀以來,由於資本主義經濟的高度發展，加速了城市化進程，城市在整個國民經濟，社會生活中，地位日益重要，逐漸占據主導地位，各種經濟活動如工業,商業,貿易,服務行業等由於集聚效益,開始向城市聚集。因此，對城市的研究顯得日益重要，主要研究城市的空間分布,數量和規模等級。1933年,德國地理學家克里斯泰勒出版了一本著作《南德的中心地》或《德國南部的中心地原理》。成為城市區位論的代表性著作。
與杜能的農業區位論相似，中心地理論是克里斯泰勒在大量的實地調查基礎上提出的，他在德國南部所有的城市和農村進行調研，積累大量的基礎數據和詳細資訊。理論的中心內容是論述一定區域內城鎮等級,規模，職能之間的關係及其空間結構的規律性，並用六邊形圖式對城鎮等級與規模關係加以概括。
存在問題
第一，克里斯塔勒只重視商品供給範圍的上限分析，即中心地的布局是按照上限大小來決定。雖然他也提出了商品的供給下限，但缺乏詳細分析。對各種商品得到怎樣程度的超額利潤論述也不明確。
第二，在克里斯塔勒的中心地系統中，K值在一個系統中是固定不變的。事實上，由於區域的各種條件作用，所形成的區域模型各等級的變化用一個固定的K值無法概括。
第三，克里斯塔勒把消費者看作為“經濟人”，認為消費者首先是利用離自己最近的中心地。但在現實中，消費者的行為是多目標的。因此，消費者更傾向於在高級中心地進行經濟或社會行為活動。這樣會導致高級中心地的市場區域範圍擴大，使中心地系統結構發生變形。
第四，克里斯塔勒忽視了集聚利益，事實上，同一等級或不同等級的設施集中布局會產生出集聚利益。而克氏只重視各等級中心設施的出現，對出現的數量不感興趣。
基本概念
1,中心地，是向周圍地區居民提供各種貨物和服務的地方。中心商品是在中心地生產，提供給中心地及周圍地區居民消費的商品。中心地職能是指中心地具有向周圍地區提供中心商品的職能。
中心地
中心地2,中心性，是指對周圍地區而言，中心地的相對重要性，或中心地發揮中心職能的程度，在數值上等於中心地供給周圍地區中心商品的數量，即中心地供給中心商品的總量與供給中心地自身的中心商品的數量.C=B1-B2。
3,補充區域，以中心地為中心的區域稱為中心地的補充區域，也稱市場區域或中心地區域。具體說，是中心地的周圍從中心地接受中心商品供給的區域。在中心地，中心商品有剩餘，而在中心地的周圍區域中心商品不足。中心地中心商品的剩餘部分就用於補充周圍區域的中心商品的不足部分，當兩者(供給和需求)均衡時的區域範圍就成為補充區域的範圍。
4,商品服務範圍，有上限和下限兩種，商品服務範圍上限是由對中心商品的需求所決定的，為中心地的某種中心商品能夠到達消費者手中的空間邊界。從理論上說，商品服務範圍上限為補充區域的邊界.商品範圍下限是由中心商品的供給角度所規定的邊界。中心地為供給某種中心商品而必須達到的該商品的最小需求量，也稱為需求門檻，是中心地最小限度的空間範圍。
5,經濟距離，是決定各級中心地商品和服務供給範圍大小的重要因素，是用貨幣價值換算後的地理距離，主要由費用，時間，勞動力三個要素所決定的距離,但消費者的行為也影響到經濟距離的大小。
理論發展
六邊形網路
基本前提
克里斯泰勒認為在市場原則基礎上形成的中心地的空間均衡是中心地系統的基礎.提出以下基本前提：
1、中心地分布的區域為自然條件和自然資源相同且均質分布的平原。人口均勻分布，居民的收入，需求和消費方式相同。
2、具有統一的交通系統，同一規模的所有城市，其交通便利程度一致。運費與距離成正比。
3、消費者都利用距離最近的中心地,就近購買,以減少交通費。
4，相同的商品和服務在任何一個中心地的價格和質量都相同.消費者購買商品和服務的實際價格等於銷售價格加上交通費.
5、供給中心商品的職能，儘量布局於少數的中心地，並且滿足供給所有的空間的配置形式。
均衡模式
在滿足上述前提條件下，中心地均勻分布在平原上，同一等級的中心地之間的距離相等,服務範圍是相同半徑的圓形區。每三個相鄰B級中心地之間有一個空白區，得不到這3箇中心地任何一個提供的商品和服務,因此，在這個空白區的中心會產生1個次一級K級的中心地，以滿足居民消費.而每3個K級中心地之間又出現空白，會出現次一級中心地A級。依此類推。中心地可以分為許多等級。
由於競爭機制的存在,各箇中心地都想擴大服務區範圍，相鄰的中心地服務區之間將出現重疊,根據到中心地購物的原則，重疊區的消費者將以中心線為界被最近的中心地吸引。於是每箇中心地的服務區變成最穩定空間結構的六邊形.每個次一級的中心地成為六邊形的6個頂點，各級中心地組成一個有規律遞減的多級六邊形圖形，形成一般均衡狀態下的中心地空間分布模式。
中心地三原則
市場原則與中心地系統
在市場作用明顯的地區,中心地的分布要以利於提供商品和服務為原則.根據均衡模式,每箇中心地B級為周圍市場提供的商品和服務是通過6個次一級K級中心地來實現的,.因此,每個K級中心地同時接受3個B級中心地提供的商品和服務.所有,每個B級中心地提供給周圍6個K級中心地的總服務量為6×1/3=2,即2個K級中心地的服務量,其自身還有1個K級中心地的服務量.因此,每個B級中心地共有3個K級中心地的服務量.因此,按照市場原則形成不同等級的空間中心地系統,其排列為K=3序列,即在一級中心地所屬的3個二級市場內,有1個一級中心地,2個二級中心地,其分布呈三角形.市場區的等級序列為1,3,9,27,81……,公式為K=3n-1.而各級中心地的從屬關係序列為1,2,6,18,54……
交通原則與中心地系統
在交通影響明顯的地區,交通原則制約著中心地的等級系統,各級中心地都應位於高一級中心地之間的交通線上.但從均衡模式看,兩個B級中心地間的連線不能包括K級中心地,這不符合交通原則,需要調整模式.從交通聯繫的便捷程度出發,克氏把六邊形6個頂點的各級中心地都布局在六邊形六條邊的中點上,這樣任何一級中心地之間的交通線都可以把低一級中心地連線起來,形成一個新的模式.每個B級中心地提供給周圍6個K級中心地的總服務量為6×1/2=3,加上自身包括的1個,形成K=4的序列,公式為K=4n-1,其等級序列為1,4,16,64…….各級中心地的從屬關係序列為1,3,12,48……
行政原則與中心地等級系統
在行政職能作用明顯的地區,行政原則制約著中心地的等級系統.克氏認為每箇中心地在行政管理上只能從屬於一個高級中心地,不能象市場原則或交通原則那樣同時受到兩個或三個高一級中心地的影響.在一個六邊形中有7個行政單位,其中1個高級行政區單位行使對6個基層行政單位的管理,從而形成K=7序列,公式為K=7n-1,行政區的等級序列為1,7,49,343…….各級中心地的從屬關係序列為1,6,42,294……
套用實例
評價
主要貢獻
1,以古典區位論的靜態局部均衡理論為基礎,探討了靜態一般均衡區位理論,為後來的動態一般區位理論開創了道路.
3,建立了系統的城市區位理論,把區位理論的研究對象從農業,工業擴大到城市,並為市場區位理論研究奠定了基礎.
存在問題
1,現實中很難滿足克氏提出的假設條件.
2,克氏理論缺少對商品和服務供應範圍下限的詳細分析,只是注重對上限的分析,根據上限來布局各級中心地.
3,克氏中心地系統的K值,在一個系統中是固定不變的,這很難與現實情況相符合.
4,克氏把消費者作為"經濟人"看待,認為消費者首先利用最近的中心地,但現實中,消費者外出更傾向於高級中心地.
5,克氏忽視了集聚效益,只注重各等級設施的出現,卻不重視其出
理論意義
第一，克氏的中心地理論是地理學由傳統的區域個性描述走向對空間規律和法則探討的直接推動原因，是現代地理學發展的基礎。克氏作為地理學者初次把演繹的思維方法引入地理學，研究空間法則和原理，無疑是對地理研究思維方法的一大革命。也正因為這樣，他被後人尊稱為“理論地理學之父”。
德國南部中心地數量和距離圖
德國南部中心地數量和距離圖第二，中心地理論是城市地理學和商業地理學的理論基礎。具體表現在如下幾個方面：一是關於城市等級劃分的研究；二是關於都市與農村區域相互作用的研究；三是關於城市內和城市間的社會和經濟空間模型的研究；四是關於城市區位和規模，以及職能為媒介的城市時空分布的研究；五是關於零售業和服務業的區位布局、規模和空間模型的研究。
