國外城市空間政策模型介紹

城市模型城市規(guī)劃量化研究的新方法：國外城市空間政策模型介紹IntroductiontoUrbanSpatialPolicyModels–NewApproachesforQuantitativeUrbanStudies摘要：城市模型（urbanmodel）是對城市空間現(xiàn)象與過程的抽象數(shù)學(xué)表達，具有多系統(tǒng)、多學(xué)科協(xié)同分析、精細化評估的特點。本文對國外城市模型的基本原理、主要類型和發(fā)展軌跡進行了綜述性的介紹，結(jié)合國外城市模型應(yīng)用的案例，指出在國內(nèi)城市規(guī)劃研究和實踐領(lǐng)域應(yīng)用城市模型的意義與挑戰(zhàn)。城市模型作為一種科學(xué)的城市量化研究方法，為城市規(guī)劃研究的多學(xué)科配合提供了且好的技術(shù)平臺，有助于城市規(guī)劃研究者從城市系統(tǒng)的高度對復(fù)雜城市現(xiàn)象和過程進行量化分析與模擬。在城市規(guī)劃實踐領(lǐng)域，城市模型可以對規(guī)劃政策的社會、經(jīng)濟、環(huán)境影響進行綜合性量化評價，特別適合于評估大型基礎(chǔ)設(shè)施投資、城市邊界擴張與舊城再開發(fā)、能源環(huán)境政策等重大規(guī)劃政策對城市經(jīng)濟與空間結(jié)構(gòu)的影響；通過多規(guī)劃方案的情景分析（scenarioanalysis）比較，城市模型能夠明確不同規(guī)劃發(fā)展策略的社會經(jīng)濟效益和潛在風(fēng)險，為規(guī)劃政策的編制、決策和實施提供系統(tǒng)的信息支持。關(guān)鍵詞：城市模型；城市規(guī)劃；量化研究；規(guī)劃政策評估；城市系統(tǒng)1.城市模型的基本原理及特點模型（model）是對現(xiàn)實進行理論抽象的產(chǎn)物。模型不僅是對現(xiàn)實系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一種靜態(tài)復(fù)制，還能夠模擬現(xiàn)實系統(tǒng)的運行機制，對各種外部或內(nèi)部的信息做出反應(yīng)，因而可以在一定程度內(nèi)替代現(xiàn)實系統(tǒng)，用于系統(tǒng)的反應(yīng)模擬和預(yù)測。模型的存在形式可以是具有一定形態(tài)特征的空間模型，也可以是廣義的抽象模型。廣義模型常常運用數(shù)學(xué)、物理或統(tǒng)計學(xué)的原理和方法，將現(xiàn)實對象或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運行機制抽象為變量和函數(shù)（函數(shù)約束了各個變量之間的相互關(guān)系）。這類廣義模型以嚴(yán)謹(jǐn)、精確的數(shù)學(xué)或邏輯語言描述了被觀察對象或系統(tǒng)的構(gòu)成與運行，是對現(xiàn)實的高度抽象，符合自然科學(xué)對于精確性、簡潔性和普適性的要求。本文所涉及的城市模型主要屬于廣義的抽象模型。20世紀(jì)50年代，隨著系統(tǒng)論(vonBertalanffy1968)和控制論(Wiener1948)成為自然科學(xué)和工程學(xué)的基礎(chǔ)理論，一些新興的社會學(xué)家開始將抽象的“系統(tǒng)（system）”概念引入社會科學(xué)研究，這是系統(tǒng)理論和系統(tǒng)模型應(yīng)用于城市科學(xué)領(lǐng)域的開篇。系統(tǒng)是由相互作用、相互依賴的構(gòu)件結(jié)合而成、具有特定功能的有機整體。依照廣義系統(tǒng)論（generalsystemtheory），所有系統(tǒng)都具有行為（behaviour）和結(jié)構(gòu)（structure）兩大主要特征，通過信息反饋（feedback）和層次結(jié)構(gòu)（hierarchy）構(gòu)成系統(tǒng)運行的基本形式。城市是一個典型的復(fù)雜系統(tǒng)，廣義系統(tǒng)論為城市研究提供了一套描述、理解復(fù)雜系統(tǒng)的邏輯范式。1.1.城市模型的基本原理城市模型雖然在基礎(chǔ)理論與建模方法上各有異同，§總體來說是一組以經(jīng)濟學(xué)、地理學(xué)、社會學(xué)和概率統(tǒng)計為理論支撐的函數(shù)公式。在系統(tǒng)論的指導(dǎo)下，城市模型將城市理解為一個由多子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜層次系統(tǒng)（complexhierarchy），每個子系統(tǒng)的運行均以數(shù)學(xué)函數(shù)的方式加以抽象化的表達。這些子系統(tǒng)的類型可以按照城市經(jīng)濟活動參與者的身份（例如消費者、生產(chǎn)者、開發(fā)商、政府等）來進行劃分，也可以按照城市產(chǎn)類的類型（例如第一、第二及第三產(chǎn)業(yè)）來進行劃分，§無論采用何種劃分方式，以行為函數(shù)的方式模擬城市系統(tǒng)中各層次、各類型的個體行為始終是城市模型研究的核心問題。城市模型中行為函數(shù)的確定有多種方式，§總體上可以區(qū)分為經(jīng)濟學(xué)方法與數(shù)理統(tǒng)計學(xué)方法兩大類。經(jīng)濟學(xué)方法常以經(jīng)典的一般均衡理論2（generalequilibrium）作為確立行為函數(shù)的理論依據(jù)，其具體的技術(shù)方法包括投入產(chǎn)出分析3（input-outputanalysis）和可計算的一般均衡模型4（CGE：ComputableGeneralEquilibriummodelling）?；诮?jīng)濟學(xué)的行為函數(shù)具備嚴(yán)格的計量經(jīng)濟學(xué)基礎(chǔ)，對于變量的選擇、函數(shù)的形式和參數(shù)值的估算均有嚴(yán)格的方法論要求，因而能夠?qū)σ?guī)劃政策的綜合影響，特別是經(jīng)濟影響做出精確的量化模擬和預(yù)測：由于采用統(tǒng)一的經(jīng)濟學(xué)框架，這類城市模型能夠與上位的宏觀經(jīng)濟學(xué)模型相結(jié)合，從而提高模型對于宏觀經(jīng)濟變化的適應(yīng)能力。與經(jīng)濟學(xué)方法不同，數(shù)理統(tǒng)計學(xué)方法具有相對靈活的函數(shù)確定方法。該類方法一般依賴于建模者的主觀經(jīng)驗、運用相關(guān)性與回歸分析來確定函數(shù)變量的選擇及參數(shù)估值。由于缺乏嚴(yán)格的經(jīng)濟學(xué)基礎(chǔ)，數(shù)理統(tǒng)計模型一般不能直接模擬市場價格。這種非經(jīng)濟學(xué)的函數(shù)確定方法在分析變量清晰的城市問題時具有較高的精度和預(yù)測力，并且可以在時間和空間的雙重維度下模擬個體的行為選擇：不過數(shù)理統(tǒng)計模型在面對研究邊界模糊的復(fù)雜問題時，模型的準(zhǔn)確度和預(yù)測力很大程度上取決于建模者對于模型變量的選擇和參數(shù)的校調(diào)。在行為函數(shù)確定之后，城市模型在用于實際的模擬和預(yù)測之前，需要依照城市歷史數(shù)據(jù)進行模型校調(diào)（modelcalibration）。雖然行為函數(shù)的確定有著不同的方法，§模型校調(diào)的原理和方法基本類似：建模者會從城市歷史數(shù)據(jù)中選擇一個相對穩(wěn)定5的歷史年，將該歷史年的城市數(shù)據(jù)作為初始輸入：利用歷史年的數(shù)據(jù)輸入，對預(yù)先選定且數(shù)據(jù)己知的基準(zhǔn)年進行“預(yù)測”，例如采用2000年的城市數(shù)據(jù)對2010年的城市系統(tǒng)進行預(yù)測：將模型的預(yù)測結(jié)果與現(xiàn)實己知的基準(zhǔn)年數(shù)據(jù)進行比較，通過校調(diào)模型參數(shù)，最終使模型的基準(zhǔn)年預(yù)測結(jié)果與己知值達到建模者預(yù)設(shè)的擬合精度。在理想的情況下，上述的模型校調(diào)過程在數(shù)據(jù)可以支持的前提下，應(yīng)該盡可能多次進行，例如分別采用1990、2000年的數(shù)據(jù)作為初始輸入對基準(zhǔn)年2010年進行預(yù)測。§在實際的建模工作中，模型的校調(diào)次數(shù)往往受到數(shù)據(jù)量的嚴(yán)格限制，這種由于數(shù)據(jù)限制帶來的模型校調(diào)困難在城市模型研究中廣泛存在。在經(jīng)過校調(diào)以后，城市模型進入到預(yù)測模式，以己知的基準(zhǔn)年數(shù)據(jù)作為初始輸入，對選定的未來年、按照設(shè)定的時間間隔進行預(yù)測。假設(shè)以2010年為基準(zhǔn)年，2050年為未來年，以10年為間隔進行預(yù)測，模型需要循環(huán)運行4次才能依次得到2020、2030、2040和2050年的預(yù)測值。為使模型可以更加精確的模擬城市系統(tǒng)的發(fā)展，城市模型2一般均衡理論(Walras和Jaffé1954)認(rèn)為在完全市場競爭的條件下，存在一個整體均衡狀態(tài)或一套均衡價格，使得所有消費者/生產(chǎn)者實現(xiàn)效用/利潤最大化，同時所有市場實現(xiàn)供需平衡和市場出清，詳參見Varian(1992,2010)。3投入產(chǎn)出模型是通過編制投入產(chǎn)出表建立數(shù)學(xué)模型，從而揭示國民經(jīng)濟各部門在生產(chǎn)各環(huán)節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系，并據(jù)此進行經(jīng)濟分析、預(yù)測和安排預(yù)算計劃。投入產(chǎn)出表來源于一個經(jīng)濟系統(tǒng)各部門生產(chǎn)和消耗的實際統(tǒng)計資料，它同時描述了特定時間區(qū)間內(nèi)各部門之間的投入與產(chǎn)出協(xié)調(diào)關(guān)系，反映了產(chǎn)品供應(yīng)與需求的平衡關(guān)系，詳參見Leontief(1987)。4可計算的一般均衡（CGE）模型是Arrow和Debreu（1954）基于對市場均衡存在的證明而建立的一套計算市場均衡狀態(tài)的數(shù)學(xué)建模方法。CGE模型是對投入產(chǎn)出模型的擴展，可以精確的模擬市場價格和由價格變化導(dǎo)致的替代效應(yīng)?；谑袌鼋?jīng)濟數(shù)據(jù)建立的CGE模型被廣泛用于分析各種政策、技術(shù)和其他外部因素對市場的影響。5相對穩(wěn)定是指所選擇的歷史年中沒有發(fā)生諸如嚴(yán)重自然災(zāi)害或大范圍經(jīng)濟危機等偶發(fā)性事件。選擇相對穩(wěn)定的歷史年數(shù)據(jù)進行模型校調(diào)，可以使模型的運行更加接近正常狀態(tài)下的市場運行。往往需要在每一個時間間隔處，依托外部模型或外部假設(shè)對城市系統(tǒng)的外部條件進行更新。這些外部條件包括宏觀社會及經(jīng)濟形勢的變化、宏觀政策的調(diào)整以及偶發(fā)事件。在沒有外部模型的情況下，建模者可以通過設(shè)定外部假設(shè)對宏觀指標(biāo)進行更新。外部假設(shè)常常反映城市發(fā)展或特定政策的期望值，例如假設(shè)城市的外來人口每年增長20%或城市現(xiàn)有的住宅總面積每年增長15%等等。設(shè)置時間間隔并在間隔之間對模型邊界條件（boundaryconditions）進行更新的目的在于有些城市政策對城市系統(tǒng)的影響需要較長時間的反饋期才能得以顯現(xiàn)（參見表1），例如軌道交通對城市就業(yè)分布的影響。依據(jù)規(guī)劃政策反饋期的長短，我們可以選擇在一個模擬周期或多個模擬周期內(nèi)進行模擬。對于反饋期較長的規(guī)劃策略，有必要在多個模擬周期之間對市場的宏觀指標(biāo)進行更新，以便更好的模擬政策影響的延遲效應(yīng)（inertiaeffects）。反饋速率政策類型受影響對象反饋期(年)持續(xù)期(年)可逆程度非常緩慢交通基礎(chǔ)設(shè)施交通網(wǎng)絡(luò)5-10>100幾乎不可逆建設(shè)土地用途變更土地開發(fā)市場5-10>100幾乎不可逆緩慢工業(yè)區(qū)建設(shè)工業(yè)市場3-550-100非常低居住區(qū)建設(shè)住宅市場2-360-80低中等經(jīng)濟形勢變化就業(yè)/商業(yè)市場2-510-20可逆人口特征變化人口/家庭結(jié)構(gòu)0-700-70部分可逆快速商業(yè)區(qū)位遷移商業(yè)市場<15-10可逆居住區(qū)位遷移居住市場<15-10可逆非?？焖偕唐?服務(wù)需求變化貨運物流市場<1<5可逆機動性變化個人出行選擇<1<1可逆表1城市政策影響的不同反饋速率(Wegener,Gnad等1986)城市模型對于未來的預(yù)測力來源于基于城市歷史數(shù)據(jù)的模型校調(diào)：在對于時間的描述上，現(xiàn)有的城市模型以各種不同的方式力求實現(xiàn)一定程度的時間動態(tài)性6（temporaldynamics），實現(xiàn)時間動態(tài)性對于描述規(guī)劃政策的延遲及積累效應(yīng)具有重要的意義。1.2.城市模型的特點城市模型作為一種新型的城市量化研究工具，具有如下幾大特征：1）多系統(tǒng)協(xié)同分析：2）多學(xué)科理論支持：3）精細化評估。多系統(tǒng)協(xié)同分析是指城市模型的模擬對象一般不局限于某一個特定的城市子系統(tǒng)，而強調(diào)各個城市子系統(tǒng)對于城市空間結(jié)構(gòu)和個體行為的綜合影響，特別是城市土地系統(tǒng)和交通系統(tǒng)。國內(nèi)學(xué)者對于城市土地與交通系統(tǒng)相互影響的關(guān)注和研究起步較早(趙童2000;王緝憲2001;朱邱和王德2003;毛蔣興和閏小培2004;韋亞平,趙民等2008;潘海嘯2010;錢寒峰,楊濤等2010;潘海嘯2013)，6嚴(yán)格的時間動態(tài)性要求模型內(nèi)嵌的時間軸完全連續(xù)(詳參見Beaumontetal.1981和Allenetal.1986)，§由于實現(xiàn)完全連續(xù)的時間軸會給大尺度城市模型帶來巨大的計算困難，因而在應(yīng)用型城市模型領(lǐng)域尚無實現(xiàn)嚴(yán)格時間動態(tài)性的模型。事實上，城市模型的時間表達精度應(yīng)該取決于具體的建模目的，例如對于微觀的實時交通模型，可能需要達到分秒級的時間精度以實現(xiàn)對實時路況的模擬，而對于宏觀的土地政策模型，常選擇相關(guān)土地政策的修編年限為時間精度?！煸诰唧w的規(guī)劃研究和實踐中運用多系統(tǒng)協(xié)同分析的案例較少。城市土地系統(tǒng)是城市經(jīng)濟活動的發(fā)生地，用地的分布與聚集程度從根本上決定了城市的交通需求：而交通系統(tǒng)則通過施加空間運輸成本的方式，對各種經(jīng)濟活動的選址產(chǎn)生影響。因此，在研究多子系統(tǒng)共同參與的復(fù)雜城市問題時（例如城市居住、生產(chǎn)和就業(yè)選址，城市交通需求預(yù)測等），有必要充分考慮兩系統(tǒng)之間的相互影響。傳統(tǒng)的城市規(guī)劃研究往往關(guān)注于特定的城市子系統(tǒng)，缺乏有效的研究工具對多系統(tǒng)的相互作用進行精確的量化分析，因而多系統(tǒng)協(xié)同分析是城市模型與傳統(tǒng)城市研究方法的重要區(qū)別。多學(xué)科理論支持。城市模型作為一種強調(diào)城市多子系統(tǒng)協(xié)同作用的綜合研究方法，廣泛吸納了相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)理論，為模擬和預(yù)測個體的選擇行為、解釋經(jīng)濟活動與城市空間結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系、評估政策的社會經(jīng)濟影響提供可靠的理論依據(jù)。例如，人口社會學(xué)理論被廣泛用于預(yù)測城市人口及家庭結(jié)構(gòu)由于出生、死亡、婚姻和遷移等因素在模型預(yù)測期內(nèi)發(fā)生的變化：地理學(xué)，特別是時間地理學(xué)，強調(diào)個體行為的時空維度和發(fā)生序列，在城市模型中常用于描述與個體行為緊密聯(lián)系的時間和空間約束條件：空間經(jīng)濟學(xué)將城市理解為一個具有空間維度的經(jīng)濟市場，解釋了各種經(jīng)濟活動的分布與空間結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系：而計量經(jīng)濟學(xué)則為我們用市場價格和效用7（utility）量化模擬市場參與者的各種選擇行為提供了數(shù)理依據(jù)。多學(xué)科理論支持是實現(xiàn)城市模型多系統(tǒng)協(xié)同分析的必要條件，也是對于城市系統(tǒng)固有復(fù)雜性的理性回應(yīng)。精細化評估。城市模型作為一種科學(xué)的量化研究方法，能夠在傳統(tǒng)規(guī)劃定性研究的基礎(chǔ)上進一步提高城市規(guī)劃研究的準(zhǔn)確度和精細度?，F(xiàn)有的城市模型在經(jīng)過嚴(yán)格的校調(diào)以后，能夠用精確的數(shù)學(xué)語言來模擬個體的選擇行為，并運用概率統(tǒng)計和經(jīng)濟學(xué)方法對個體選擇的自治性和隨機性加以描述，以計量經(jīng)濟學(xué)為內(nèi)核的空間均衡模型（spatialequilibriummodel）更是能夠模擬市場均衡條件下城市各空間區(qū)域內(nèi)、各產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)要素的市場價格（包括勞動力價格、土地價格、樓面房租等）、收入分配比例和生產(chǎn)消費總量（包括一般商品和服務(wù)、住房等）。依據(jù)特定的研究目的，城市模型還可以針對特定的市場和經(jīng)濟活動類型，例如房地產(chǎn)開發(fā)市場和政府稅收行為，進行定制化的精細模擬。綜上所述，城市模型是一種基于城市數(shù)據(jù)、對城市多系統(tǒng)進行量化模擬與預(yù)測的科學(xué)研究方法。它廣泛吸納了多種相關(guān)學(xué)科的理論作為基礎(chǔ)，能夠依據(jù)具體的研究目的和立場，對特定的市場和經(jīng)濟活動類型進行精細化的模擬。城市模型作為一種具有普適性和可操作性的城市量化研究方法，不僅是對現(xiàn)有城市規(guī)劃研究和實踐的一種補充和提升，其獨特的系統(tǒng)論框架，更是拓展了傳統(tǒng)城市規(guī)劃學(xué)科的研究范疇，為城市規(guī)劃研究的多學(xué)科協(xié)作和規(guī)劃政策的綜合影響評估提供了合適的理論平臺和技術(shù)工具。2.國外城市模型的發(fā)展軌跡與應(yīng)用2.1.城市模型的兩大基本類型國外城市模型研究經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，己經(jīng)分化出一系列在建模對象或基礎(chǔ)理論方面各有異同的城市模型。由于城市模型本身所具有的多系統(tǒng)、多學(xué)科特點，多種模型理論和建模方法的相互融合成為模型發(fā)展的大趨勢。這種模型之間的相互融合給模型分類帶了一定的困難。在本文中，基于國外現(xiàn)有的模型綜述文獻，作者提出按照模型中是否存在宏觀的行為假設(shè)，將主流的城市模型區(qū)分為兩大類：宏觀模擬（macro-7效用是指對于消費者通過消費或者享受閑暇等行為使自己的需求、欲望等得到的滿足的一個度量。早期的效用度量為基數(shù)效用，認(rèn)為效用如同人們的身高和體重一樣是可以測量的，具有絕對值意義：現(xiàn)在常用的效用度量多為序數(shù)效用，認(rèn)為效用的數(shù)值表現(xiàn)只是為了表達偏好的順序，并非效用的絕對數(shù)值。simulation）與微觀模擬（micro-simulation）模型。宏觀模擬模型一般采用自上而下的方式，強調(diào)選擇行為的同質(zhì)性（homogeneity），即通過宏觀的行為假設(shè)模擬個體層面的選擇行為。早期的宏觀模擬模型一般以空間交互理論（spatialinteraction）作為行為模式假設(shè)，其中包括經(jīng)典的重力模型8（gravitymodel）和煽最大化理論9（entropymaximization）?？臻g交互模型具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)和物理學(xué)依據(jù)，§是由于缺乏可靠的行為學(xué)基礎(chǔ)，因此在模擬個體行為、尤其是多種行為之間的相互關(guān)系時（例如模擬居住選址與就業(yè)選址之間的相互影響），常常受到理論上的局限。而微觀經(jīng)濟學(xué)理論的介入，為宏觀城市模型提供了可靠的行為依據(jù)。經(jīng)濟學(xué)中經(jīng)典的利潤/效用最大化原則是典型的宏觀行為假設(shè)。該原則認(rèn)為生產(chǎn)者/消費者的行為選擇會使之實現(xiàn)利潤/效用的最大化，而這種個體層面的利潤/效用最大化會帶來整個市場的效率最大化。值得強調(diào)的是，這種宏觀行為假設(shè)并非要求所有個體做出相同的行為選擇，而是在系統(tǒng)全局的高度對個體的行為選擇模式加以限定，允許個體在這種全局的限制條件下，依據(jù)具有差異性的個體屬性，例如社會經(jīng)濟屬性，自主選擇最優(yōu)化的行為組合。宏觀模擬模型通過設(shè)定全局的行為假設(shè)，規(guī)避了在個體層面設(shè)定復(fù)雜行為函數(shù)所帶來的校調(diào)和計算困難，減少了模型對行為數(shù)據(jù)的依賴和對計算能力的要求，有利于研究者從宏觀角度揭示選擇行為的內(nèi)在原因和規(guī)律。相對于宏觀模擬模型，微觀模擬一般采用自下而上的方式，強調(diào)個體行為的自治性（autonomy）和動態(tài)性10（dynamics），認(rèn)為個體依據(jù)不同的社會、經(jīng)濟、環(huán)境條件具有不同的行為決策方式。因此微觀模擬與宏觀模擬的最大差異在于微觀模型中一般不設(shè)定全局性的行為假設(shè)，而是為不同的行為選擇類型建立定制化的選擇規(guī)則。這種以選擇個體為主體的建模思路有利于模擬個體行為的自治性和動態(tài)性，§其行為模擬的精度很大程度上依賴于個體選擇規(guī)則的制定與校調(diào)。早期的微觀模型因為缺乏足夠的行為數(shù)據(jù)和有效的計算工具，建模者常依據(jù)經(jīng)驗、運用概率統(tǒng)計的方法主觀制定行為規(guī)則。雖然這種主觀制定行為規(guī)則的方法可以在固定的邊界條件下達到與現(xiàn)實較高的擬合度，§由于缺乏理論層面的因果解釋，因此早期的微觀模型更多的屬于“描述性模型”，而非“解釋性模型”。當(dāng)城市模型的邊界條件發(fā)生變化時，基于靜態(tài)邊界條件的描述性模型對于行為選擇的預(yù)測能力大大減弱，而解釋性模型由于從理論層面解釋了行為選擇的內(nèi)在原因，因而對于邊界條件的改變具有更好的適應(yīng)性。隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，新興的數(shù)據(jù)收集、處理方法和不斷提升的計算能力讓城市大數(shù)據(jù)11（bigdata）成為可能，這為深入挖掘個體行為的差異性和解釋其內(nèi)在因果關(guān)系創(chuàng)造了新的契機。對于這兩類城市模型的優(yōu)劣討論，貫穿整個城市模型界的發(fā)展?？傮w來說，兩類城市模型各處于不同的發(fā)展階段，適用于模擬不同的城市系統(tǒng)層次和解決不同的規(guī)劃問題。相較于微觀模型，宏觀模擬模型自20世紀(jì)60年代起，經(jīng)歷較長時間的研究和發(fā)展，己經(jīng)建立起成熟的理論框架和應(yīng)用工具。具有經(jīng)濟學(xué)內(nèi)涵的宏觀城市模型，特別是結(jié)合計量經(jīng)濟學(xué)和空間交互理論的空間均衡模型（spatialequilibriummodel），專門適用于對例如城市新區(qū)開發(fā)、城市邊界擴張、大型基礎(chǔ)設(shè)施投資等大空間尺度城市規(guī)劃政8空間交互模型中的重力理論來源于經(jīng)典力學(xué)中的萬有引力定律，假設(shè)空間中兩點的交互強度（例如從居住地去某購物地的可能性）與兩點的吸引程度（例如該購物地的商品交易總額）呈正比，而與兩點之間的距離（物理距離或是折算為價格的經(jīng)濟學(xué)距離）呈反比（詳參見Hansen1959）。9煽最大化理論，認(rèn)為在所有己知條件下，個體行為選擇的概率分布應(yīng)該滿足煽最大化的假設(shè)（詳參見Wilson1969,1970）。10動態(tài)性強調(diào)行為選擇的時間維度，認(rèn)為行為選擇會受到過往經(jīng)驗和未來預(yù)期的影響。經(jīng)濟學(xué)中的投機行為是行為動態(tài)性的典型表現(xiàn)。11大數(shù)據(jù)現(xiàn)尚無準(zhǔn)確的學(xué)術(shù)定義，§泛指超越傳統(tǒng)信息收集、儲存、分析和管理手段的巨量數(shù)據(jù)。策的社會、經(jīng)濟效應(yīng)進行綜合評估?；谀Ｐ偷某鞘幸?guī)劃政策評估在西方發(fā)達國家己經(jīng)成為規(guī)劃政策編制的必要環(huán)節(jié)。雖然宏觀模型在大空間尺度城市規(guī)劃政策的評估，特別是經(jīng)濟效應(yīng)評估上具有優(yōu)勢，§受限于嚴(yán)格的宏觀行為假設(shè)和市場條件假設(shè)，難以在個體層面模擬行為的自治性和動態(tài)性。微觀城市模型由于其相對靈活的模型框架，配合大數(shù)據(jù)的支持，特別適用于在小尺度或單一市場中以較高精度模擬個體的行為選擇。綜上所述，宏觀模擬和微觀模擬在方法論的角度，并非兩種相互沖突的建模方法，相反，它們適用于不同的城市系統(tǒng)類型和層次，可以相互補充、相互支撐，共同構(gòu)建城市系統(tǒng)模擬的模型體系，為不同空間尺度、不同政策類型的規(guī)劃決策提供定制化的模型評估支持。2.2.國外城市模型研究的發(fā)展軌跡城市模型的研究興起于20世紀(jì)60年代，伴隨著城市數(shù)據(jù)收集、處理技術(shù)的進步和計算能力的提高，城市模型研究經(jīng)歷了從宏觀預(yù)測向精細化模擬、由靜態(tài)分析向時間動態(tài)性的轉(zhuǎn)變。在前述的城市宏觀和微觀模擬模型的分類之下，依據(jù)模型的建模方法和特征，還可以將現(xiàn)有的城市模型體系細分為多個小類（參見圖1）?；诂F(xiàn)有的城市模型綜述12，結(jié)合圖1的城市模型分類，本文將國外城市模型的發(fā)展總結(jié)為三個階段：空間交互模型和“城市土地與交通交互模型（LUTI）”的出現(xiàn)，空間經(jīng)濟學(xué)的發(fā)展和空間均衡模型（spatialequilibriummodels），微觀模型的發(fā)展和大數(shù)據(jù)時代的到來。圖1城市空間政策模型分類第一階段：空間交互模型和“城市土地與交通交互模型（LUTI）”的出現(xiàn)。在城市模型研究早期（20世紀(jì)50-60年代），大部分的研究都集中于空間交互模型?？臻g交互理論以經(jīng)典物理學(xué)為理論基礎(chǔ)，將空間中兩物體之間的交互可能性或交互強度，描述為由物體屬性和物體之間空間阻力構(gòu)成的函數(shù)。早期城市模型對于空間交互理論的關(guān)注，主要有兩個原因：一方面，受限于有限的城市數(shù)據(jù)來源和計算處理能力，難以在個體層面實現(xiàn)自下而上的行為模擬，因而采用自上而下的宏觀行為假設(shè)成為了描述個體行為選擇的理性替代：另一方面，受到基礎(chǔ)自然科學(xué)普適性觀點的影響，越來越多的自然科學(xué)理論開始被引入社會科學(xué)領(lǐng)域用于描述和解釋復(fù)雜的社會現(xiàn)象，因此以重12較為經(jīng)典的國外城市模型研究綜述，請參見Lee(1973,1994),Allen(1997),Wilson(1998),Couclelis(2000),Waddell等(2002),Wegener(2004),Hunt等(2005),Batty(2009,2012),Iacono等(2008),Haase和Schwarz(2009)。力模型和煽最大化理論為代表的空間交互模型成為早期城市模型研究的主流。經(jīng)典的空間交互模型包括：Lowry城市土地模型13(Lowry1964)和阿隆索地租模型14(Muth1961;Alonso1964;Mills1967)。圖2城市交通與土地系統(tǒng)的相互作用15伴隨著空間交互理論的興起，在城市規(guī)劃研究領(lǐng)域，學(xué)者們開始關(guān)注城市土地與交通這兩大系統(tǒng)之間的相互作用（圖2）。城市土地和交通系統(tǒng)的相互作用可以概括為：城市土地系統(tǒng)通過設(shè)定土地用途的形式，對各種城市活動的空間發(fā)生場所做出限定：由城市活動產(chǎn)生的出行需求必須通過城市交通系統(tǒng)來實現(xiàn)：城市交通系統(tǒng)的分布與承載能力決定了城市土地的空間可達性：這種以出行時間/距離/價格衡量的空間可達性，影響了人們的出行選擇，進而對土地用途的分布產(chǎn)生影響。為了描述和解釋城市土地和交通系統(tǒng)之間的相互作用，學(xué)者們提出了一種新的城市模型類型，即土地與交通交互（LUTI）模型。LUTI模型的顯著特征是模型由具有信息反饋機制的土地子模型和交通子模型共同構(gòu)成。雖然早期的LUTI模型普遍采用空間交互理論作為其理論基礎(chǔ)，§隨著其他學(xué)科理論的介入，LUTI模型逐漸變?yōu)橐环N典型的城市模型框架，在后續(xù)的模型研究中被廣泛應(yīng)用。值得一提的是，Lowry模型自從20世紀(jì)80年代被引入國內(nèi)13I.S.Lowry于1964年為美國匹茲堡地區(qū)建立的城市土地模型是第一個具有操作性和應(yīng)用性的城市空間交互模型。Lowry模型按照經(jīng)濟學(xué)原理將城市經(jīng)濟活動的參與者劃分為基礎(chǔ)就業(yè)、零售業(yè)和家庭消費者，依據(jù)人口基數(shù)和土地面積總額對經(jīng)濟活動的總量進行估算，然后運用重力模型模擬經(jīng)濟活動的空間分布。這個經(jīng)典的模型框架在后續(xù)的城市模型研究中被不斷發(fā)展延續(xù)，例如MEPLAN模型（Williams和Echenique1978,Echenique等1990,Echenique2004），ITLUP/METROPILUS模型（Putman1983,Putman和Chan2001）和LILT模型（Mackett1983,1991）。14阿隆索地租模型以vonThunen（1783-1850）的單中心農(nóng)業(yè)模型為基礎(chǔ)，將單一類型的農(nóng)業(yè)活動擴展為多類型的土地類型，通過描繪完全競爭假設(shè)下的城市土地競價曲線，模擬了在單中心、均質(zhì)空間條件下，各種城市土地類型在空間中的分布模式。阿隆索模型是后續(xù)以城市經(jīng)濟學(xué)為內(nèi)核的城市模型的原型。15改編自Wegener,Gnad等(1986)。城市規(guī)劃研究界以來(孫曉光和莊一民1984)，經(jīng)歷數(shù)十年的發(fā)展(梁進社和楚波2005;周彬?qū)W,戴特奇等2013)，成為國內(nèi)LUTI模型的典型代表。第二階段：空間經(jīng)濟學(xué)的發(fā)展和空間均衡模型（spatialequilibriummodels）。以空間交互理論為基礎(chǔ)的城市模型的理論缺陷在于其所模擬的行為選擇缺乏可靠的行為理論基礎(chǔ)(LeeJr1973;Batty1979)。例如在空間重力模型中，消費者常被假設(shè)為優(yōu)先選擇交通成本低、商業(yè)營業(yè)額高或“吸引力（attractiveness）”高的購物地點。這種行為模擬方法由于沒有解釋個體行為選擇的內(nèi)在原因而只是關(guān)注于外在形式，因而難以模擬選擇行為之間的相互影響，例如收入、居住地與消費選擇之間的相互聯(lián)系：另一方面，空間交互模型的精確性很大程度取決于關(guān)鍵模型參數(shù)的正確取值，例如距離衰減參數(shù)16。理論上說，這類模型參數(shù)的校調(diào)需要通過實證的方式從現(xiàn)實中收集個體的行為選擇數(shù)據(jù)，§在早期城市模型研究中，數(shù)據(jù)收集和處理技術(shù)的限制使得參數(shù)校調(diào)大多依賴于建模者的長期經(jīng)驗積累。因此找尋可靠的行為理論成為新一代城市模型亟需解決的問題。與此同時在經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域，基于計量經(jīng)濟學(xué)的市場行為研究和空間經(jīng)濟學(xué)(Isard1951;Isard1960)的興起，為從宏觀角度理解經(jīng)濟行為規(guī)律、解釋經(jīng)濟活動的空間分布提供了新的理論依據(jù)和分析工具。因此空間經(jīng)濟學(xué)與LUTI模型框架的結(jié)合成為這一階段城市模型發(fā)展的標(biāo)志，這一新的城市模型類型稱為城市空間均衡模型?？臻g均衡模型的核心理論包括：1）一般均衡理論：2）基于隨機效用理論（randomutilitytheory）的離散選擇（discretechoice）模型17。一般均衡理論為城市市場參與者的各種經(jīng)濟活動提供了統(tǒng)一的行為理論依據(jù)，即消費者會在其總收入的限制下選擇效用最大化的消費組合（包括商品與服務(wù)消費、住房消費、出行消費等），生產(chǎn)者則會在特定生產(chǎn)技術(shù)的限制下選擇成本最小化的生產(chǎn)要素組合（包括資本、勞動力、土地與建筑、原材料等）：而基于隨機需求理論的離散選擇模型，利用與一般均衡理論相統(tǒng)一的效用量化方法，對生產(chǎn)選址、居住選址、消費選擇、出行方式選擇等離散選擇類型進行模擬。在空間均衡模型中，城市空間常被劃分為若干個區(qū)域單元（modelzones），每個區(qū)域單元都有與其地理或行政區(qū)劃相一致的人口、就業(yè)、產(chǎn)業(yè)、土地，房地產(chǎn)市場等信息?？臻g均衡模型的重要特征是對產(chǎn)業(yè)之間、區(qū)域單元之間的資本流、貨物流和人流進行同時模擬，因而生產(chǎn)與消費市場的供需平衡、消費者的居住與就業(yè)區(qū)位選擇等相互聯(lián)系的行為選擇都是在同時刻實現(xiàn)市場均衡(Jin和Echenique2012)。具體來說（參見圖3），在生產(chǎn)消費市場中，消費者向生產(chǎn)者提供資本和勞動力，同時以紅利和工資的形式獲得收入：生產(chǎn)者所提供的商品和服務(wù)，一部分作為最終商品和服務(wù)銷售給消費者，另一部分則作為中間生產(chǎn)要素返回至生產(chǎn)者，用于其他產(chǎn)品的生產(chǎn)：在房地產(chǎn)市場中，由生產(chǎn)消費市場所驅(qū)動的商業(yè)地產(chǎn)和居住需求，需要由政府或開發(fā)商的房地產(chǎn)開發(fā)行為來提供：而房地產(chǎn)開發(fā)行為又受到土地供給政策的影響。另一方面，基于LUTI框架，生產(chǎn)消費市場中所需的人流與貨流交換需要依賴交通路網(wǎng)來實現(xiàn)。通過將人流、貨流轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實路網(wǎng)中的交通流，我們可以對城市交通需求進行模擬：在完成交通需求分配之后，所得到的運輸成本信息會重新返回生產(chǎn)消費市場，進而影響生產(chǎn)者和消費者的空間區(qū)位選擇。16在重力模型中，距離衰減參數(shù)（transportfrictionparameter）常用于表征行為選擇對于空間運輸成本的敏感性。距離衰減參數(shù)越大，表明出行選擇對交通成本的提高越敏感。17隨機需求理論（Domencich和McFadden1975）將個體對于某項選擇的偏愛區(qū)分為可觀察效用和以一定概率分布的不可觀察效用，依據(jù)該理論我們可以精確的描述個體的選擇偏好。離散選擇是指待選擇的選項呈不連續(xù)分布，例如對于類型有限的出行方式的選擇即是典型的離散選擇類型?；陔S機需求理論的離散選擇模型是量化模擬個體選擇行為的經(jīng)典方法，其主要發(fā)明者McFadden教授由此獲得2000年諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎。當(dāng)生產(chǎn)消費市場、房地產(chǎn)市場、土地市場和交通市場中的供給與需求均達到平衡時，市場達到均衡狀態(tài)。依據(jù)古典經(jīng)濟學(xué)理論，市場均衡狀態(tài)時經(jīng)濟活動效率最高，并且個人追求利潤/效用最大的行為，會以價格調(diào)整的方式不斷將市場引向均衡。因此，空間均衡模型通過模擬各類規(guī)劃政策對市場主要供需關(guān)系和價格的影響，然后比較政策實施前后的市場均衡狀態(tài)，實現(xiàn)對規(guī)劃政策社會經(jīng)濟影響的綜合評估。圖3空間均衡模型的典型市場結(jié)構(gòu)早期的空間均衡模型大多為空間投入產(chǎn)出模型（spatialinput-outputmodel），依照國民經(jīng)濟分析中常用的投入產(chǎn)出表，在最終需求己知的條件下，對產(chǎn)業(yè)間的經(jīng)濟交換進行空間區(qū)位預(yù)測。例如，從投入產(chǎn)出表己知某區(qū)域內(nèi)制造業(yè)各生產(chǎn)要素的投入與產(chǎn)出比例，依據(jù)生產(chǎn)者利潤最大化的行為假設(shè)，空間投入產(chǎn)出模型可以對生產(chǎn)者的生產(chǎn)選址、勞動力供給分布、原材料供給分布以及潛在需求分布進行預(yù)測。而作為空間投入產(chǎn)出模型的擴展，可計算的空間均衡模型（Spatial-CGEmodel）對城市市場的供需關(guān)系和價格均采用內(nèi)生（endogenous）的模擬方式，因此SCGE模型通過轉(zhuǎn)化規(guī)劃政策對市場價格和供需關(guān)系的影響，可以更加準(zhǔn)確的模擬整個城市市場的運行，也是現(xiàn)今城市模型界對城市經(jīng)濟市場具有最高擬合度的模型類型。由于空間均衡模型具有與主流經(jīng)濟學(xué)分析相統(tǒng)一的理論構(gòu)架，加上長達數(shù)十年的發(fā)展與應(yīng)用，現(xiàn)己成為歐美發(fā)達國家在規(guī)劃政策評估領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的城市模型類型(Wegener和Fürst2004;Batty2007;Simmonds,Waddell等2011;Batty2012)?？臻g均衡模型尤其適合評估大空間尺度規(guī)劃政策的社會經(jīng)濟影響(Jin和Echenique2012)，例如評估大型交通基礎(chǔ)設(shè)施對于區(qū)域經(jīng)濟聚集效應(yīng)的影響、城市邊界擴張與舊城更新項目的社會經(jīng)濟性評價等。著名的空間均衡模型包括：屬于空間投入產(chǎn)出模型的MEPLAN模型(Williams和Echenique1978;Echenique,Flowerdew等1990;Echenique2004;Jin,Echenique等2013)，以及以MEPLAN為原型的TRANUS模型(delaBarra1989;delaBarra1998)和PECAS模型(Hunt和Abraham2005)：屬于SCGE模型的RELU-TRAN模型(Anas和Liu2007)和RSE模型(Jin,Echenique等2013)。國外空間均衡模型的實際案例研究可參見Echenique,Flowerdew等(1990);Jin和Williams(2002);Anas和Hiramatsu(2012);Echenique,Hargreaves等(2012)。第三階段：微觀模型的發(fā)展和大數(shù)據(jù)時代的到來。微觀城市模型與宏觀模型的最大區(qū)別在于微觀模型中沒有對于個體行為的宏觀假設(shè)，因此個體行為的自治性與動態(tài)性成為了模型模擬的主體。微觀模型通常將城市理解為一個由層次性選擇行為而產(chǎn)生的即時現(xiàn)象（emergentphenomena）的集合(Batty2008;Batty2012)：個體在城市系統(tǒng)的各個層級所作出的行為選擇，自下而上的決定了城市的系統(tǒng)特征。為捕捉這種個體行為的復(fù)雜性，微觀模型普遍具有較高的空間精度和明確的內(nèi)生時間軸：高空間精度有助于描述個體狀態(tài)變化與周邊環(huán)境條件的互動，而明確的時間軸則允許個體行為受到歷史或未來的影響。圖1所列的微觀模擬模型類型包括：元胞自動機（cellularautomata），行為主體模型（agent-basedmodels），大數(shù)據(jù)模型（bigdata），以及同時具有宏觀、微觀模擬特點的空間非均衡模型（spatialnon-equilibriummodels）。元胞自動機在城市規(guī)劃研究中主要用于模擬城市土地開發(fā)的時空演變。元胞自動機一般將城市區(qū)域以較高的空間精度劃分為多個二維的矩形網(wǎng)格或不規(guī)則多邊形，每一個矩形或多邊形（即元胞）在空間中不可移動，§是可以根據(jù)周邊元胞的狀態(tài)而改變自身的狀態(tài)，例如假設(shè)某地塊進行了商業(yè)開發(fā)，則周邊的非商業(yè)地塊也有一定概率轉(zhuǎn)變?yōu)樯虡I(yè)用地。在此基礎(chǔ)上，約束性元胞自動機還會對元胞的狀態(tài)改變附加一些全局約束條件，例如元胞距離最近交通節(jié)點的距離、周邊服務(wù)設(shè)施的數(shù)量等等。元胞自動機的主要數(shù)據(jù)來源包括城市總體規(guī)劃中的土地規(guī)劃和城市遙感、航拍數(shù)據(jù)，與地理學(xué)中的地理信息系統(tǒng)（GIS）具有良好的接口。在國內(nèi)，元胞自動機在城市規(guī)劃和地理學(xué)領(lǐng)域的研究起步較早，并且己經(jīng)積累了一定的實際應(yīng)用經(jīng)驗（黎夏和葉嘉安1999,2002,2005，龍贏等2009），主要研究課題包括城市形態(tài)學(xué)研究、城市發(fā)展邊界預(yù)測等：國外元胞自動機的研究綜述可見Batty(1997,2007)。行為主體模型的最大特點在于將個體作為行為選擇模擬的主體。與前述的宏觀模擬相比，行為主體模型依據(jù)現(xiàn)實中的個體行為數(shù)據(jù)，運用概率統(tǒng)計學(xué)方法挖掘個體屬性與行為選擇之間的關(guān)聯(lián)函數(shù)，從而實現(xiàn)對個體未來行為的模擬。行為主體模型雖然在定義上與元胞自動機有類似之處，都是通過對個體（元胞）設(shè)定行為規(guī)則的方式模擬其選擇行為，§其顯著區(qū)別在于元胞自動機中的“主體”是不可移動的城市地塊，而行為主體模型中的主體通常是一個個具有不同屬性的人，因而是一種更為抽象和廣義的建模方法。行為主體模型的主要數(shù)據(jù)來源是街區(qū)、城市、乃至國家級別的人口、經(jīng)濟、交通普查數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)合成技術(shù)（populationsynthesis），可以從具有一定采樣率的小樣本數(shù)據(jù)中合成具有全樣本數(shù)量的樣本數(shù)據(jù)庫。這一類具有大數(shù)據(jù)特征的城市人口數(shù)據(jù)庫的建立，為行為主體模型的發(fā)展和應(yīng)用提供了必要的數(shù)據(jù)支持。國外行為主體模型研究的綜述文獻可見Parker(2002)和Heppenstall,Crooks等(2012)。另一類在定義上較為模糊的微觀城市模型是空間非均衡模型。此類模型繼承了傳統(tǒng)LUTI模型的框架，以城市土地和交通系統(tǒng)為主要對象，§是在行為選擇模擬上廣泛采用自下而上的微觀模擬方法，具有一定的行為主體模型的特征。與空間均衡模型相比，空間非均衡模型因為取消了自上而下的行為假設(shè)，可以靈活的模擬個體行為的自治性和時間動態(tài)性。§由于缺乏經(jīng)濟學(xué)所提供的行為理論，空間非均衡模型難以準(zhǔn)確模擬由市場價格驅(qū)動的復(fù)雜經(jīng)濟行為（例如生產(chǎn)/消費選擇中的替代效應(yīng)）和大空間尺度的經(jīng)濟聚集效應(yīng)。不過空間非均衡模型經(jīng)由多年的理論建設(shè)和發(fā)展，特別是在大數(shù)據(jù)和高空間精度的可視化技術(shù)支持下，己發(fā)展成城市模型領(lǐng)域的一個重要分支。代表性的空間非均衡模型包括：IRPUD模型(Wegener1998)，DELTA模型(Simmonds1999)和UrbanSIM模型(Waddell,Borning等2003)。不難看出，隨著信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷提高，城市規(guī)劃研究的大數(shù)據(jù)時代己經(jīng)悄然到來。利用城市中不斷產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，例如公交卡數(shù)據(jù)、交通監(jiān)測數(shù)據(jù)、手機定位數(shù)據(jù)、甚至社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，城市研究者們可以更加直接的從現(xiàn)實數(shù)據(jù)中挖掘個體行為特征。大數(shù)據(jù)模型雖然在本文中被暫歸為微觀模型的一種，§關(guān)于大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)城市模型研究的關(guān)系及其意義在城市模型研究界尚無定論。部分學(xué)者認(rèn)為大數(shù)據(jù)可以為深入挖掘行為規(guī)律、驗證傳統(tǒng)城市模型中的行為理論提供極大的數(shù)據(jù)支撐：而有學(xué)者提出“數(shù)據(jù)即模型”，認(rèn)為大數(shù)據(jù)時代下傳統(tǒng)的城市模型理論研究己經(jīng)喪失了其存在價值，呼吁模型研究重心的轉(zhuǎn)移。依照城市模型界權(quán)威MichaelWegener教授的觀點，考慮到大數(shù)據(jù)模型作為新興的模型類型，與傳統(tǒng)城市模型尚處在完全不同的發(fā)展階段，因而還不能確定其對于傳統(tǒng)模型的取代作用。于此同時，宏觀模型與微觀模型的理論邊界日漸模糊，微觀模型對于空間行為的精細化、動態(tài)化模擬與宏觀模型成熟的應(yīng)用框架相互融合，逐漸構(gòu)成一個綜合的城市模型體系。可以預(yù)見，未來的城市模型研究將逐步走向定制化、綜合化和應(yīng)用化：針對具體的城市問題，依據(jù)所涉及的城市子系統(tǒng)種類和層級，選擇合適的建模理論和方法，對相關(guān)的規(guī)劃政策的編制與決策提供綜合性的評估。2.3.城市模型典型應(yīng)用案例介紹國外的城市模型研究經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，己經(jīng)逐漸建立了一套成熟的基于城市模型的城市政策評估程序，并應(yīng)用于諸多實際的城市規(guī)劃項目中。本文以筆者所在的英國劍橋大學(xué)建筑學(xué)院和馬丁中心的ReVISIONS18項目為案例，介紹城市模型在城市規(guī)劃政策研究中的應(yīng)用。ReVISIONS項目的主要目標(biāo)是以英國東南部地區(qū)為案例區(qū)域，建立一套整合的城市模型體系，涵蓋城市經(jīng)濟、土地、建筑、能源、交通、環(huán)境（空氣質(zhì)量、水資源、固體廢棄物）等子系統(tǒng)、通過預(yù)測人類活動與城市空間、基礎(chǔ)設(shè)施之間的供需關(guān)系，對城市空間規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的可持續(xù)性進行評價和優(yōu)化。圖4介紹了ReVISIONS項目中建立的整合性模型框架。圖4ReVISIONS項目中的城市模型整合框架(Echenique和Hargreaves2012)19圖4中部的灰色區(qū)域為城市經(jīng)濟、社會生活所涉及的基礎(chǔ)產(chǎn)品和服務(wù)，左側(cè)為由城市環(huán)境、能源、交通技術(shù)子模型驅(qū)動的供給模擬模型，右側(cè)為由城市空間區(qū)位選擇模型驅(qū)動的需求模擬模型。整個模型體系以宏觀經(jīng)濟、進出口、公共投資政策的初始輸入，將不同類型的空間規(guī)劃及基礎(chǔ)設(shè)施策略作為政策參數(shù)，利用基于投入產(chǎn)出分析的空間均衡模型對城市經(jīng)濟、社會活動的空間區(qū)位進行預(yù)測，同時估算對城市產(chǎn)品和服務(wù)的需求：另一方面，技術(shù)選擇模型結(jié)合城市的區(qū)域環(huán)境屬性，以技術(shù)策略作為政策參數(shù)，18ReVISIONS項目(RegionalVisionsofIntegratedSustainableInfrastructureOptimisedforNeighbourhoods)由英國工程與自然科學(xué)研究理事會(EPSRC)資助(2008-2012)，項目負(fù)責(zé)人為劍橋大學(xué)建筑學(xué)院的MacialEchenique教授，其研究團隊由劍橋大學(xué)、利茲大學(xué)、紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)等七所英國大學(xué)聯(lián)合組成。項目網(wǎng)站：http://www.regionalvisions.ac.uk/。19本節(jié)中其他ReVISIONS項目的圖片資料均來自于Echenique和Hargreaves(2012)。預(yù)測城市基礎(chǔ)產(chǎn)品和服務(wù)的供給能力，供給限制條件以經(jīng)濟成本和環(huán)境成本的形式反饋至區(qū)位選擇模型，進而指導(dǎo)城市空間規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施策略的制定?？紤]到空間政策作為城市規(guī)劃研究的主體，本節(jié)下文主要介紹基于空間區(qū)位選擇模型的城市經(jīng)濟、社會活動的需求模擬，即圖4所示模型框架中的右側(cè)部分。在ReVISIONS項目中，在空間上，按照英國郡（shire）級別的行政區(qū)劃，整個案例區(qū)域被劃分若干個模型區(qū)域單元（zone）。在市場劃分上，參照國民經(jīng)濟投入產(chǎn)出表的劃分方法，將城市市場劃分為7個產(chǎn)業(yè)類型：農(nóng)業(yè)與采礦業(yè)，制造、水電燃氣與建造業(yè)，批發(fā)與汽車、燃料銷售業(yè)，房地產(chǎn)，國防、教育與醫(yī)療，零售、賓館與餐飲業(yè)，商業(yè)服務(wù)業(yè)。城市空間均衡模型以宏觀GDP預(yù)測作為輸入，以國民經(jīng)濟投入產(chǎn)出表所揭示的城市生產(chǎn)模式為依據(jù)，對上述7個城市產(chǎn)業(yè)在2012年至2030年的發(fā)展及空間分布進行預(yù)測。模型以所有產(chǎn)業(yè)、政策均維持現(xiàn)有模式作為基準(zhǔn)情景（baselinescenario），通過調(diào)整政策參數(shù)，預(yù)測不同城市規(guī)劃策略影響下的政策情景（policyscenario）。ReVISIONS項目的部分預(yù)測結(jié)果如下：圖5基準(zhǔn)情景各產(chǎn)業(yè)就業(yè)崗位數(shù)量預(yù)測圖62012年各產(chǎn)業(yè)就業(yè)崗位及工資收入空間分布圖7基準(zhǔn)情景2030年各產(chǎn)業(yè)就業(yè)與工資收入增長的空間分布預(yù)測在完成基準(zhǔn)情景的預(yù)測后，ReVISIONS項目對另外兩種城市空間規(guī)劃策略分別進行了模擬評估，即高密度、緊湊型的空間策略（以提高現(xiàn)有地塊開發(fā)密度的方式限制建設(shè)用地的擴張）和完全以市場為導(dǎo)向的空間策略（無行政干預(yù)）。在這兩種不同城市空間策略的作用下，案例區(qū)域在2030年城市非工業(yè)建設(shè)用地面積和土地租金的模擬結(jié)果參見圖8和圖9。圖8城市空間政策情景比較城市非工業(yè)建設(shè)用地面積圖9城市空間政策情景比較非工業(yè)用地單位面積年均租金改變值在模擬城市經(jīng)濟、社會活動需求的同時，技術(shù)選擇模型從供給端，對不同的環(huán)境、能源、交通技術(shù)策略的進行模擬評價。典型的技術(shù)策略包括新能源發(fā)電、熱電連供（CHP）、地源/水源熱泵、電動汽車等。相較于宏觀的城市活動需求模擬，技術(shù)選擇模型需要考慮區(qū)域特有的空間、環(huán)境屬性，因此常具有較為精細的空間模擬精度（例如城市組團尺度）。由技術(shù)選擇模型生成的可持續(xù)性指標(biāo)，例如碳排放、能源消耗總量、空氣污染物及固體廢棄物總量、城市洪水風(fēng)險等級等，將作為參照指標(biāo)指導(dǎo)城市空間與基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃。由于ReVISIONS項目尚處于項目總結(jié)階段，因此對項目的最終結(jié)論在此不展開談?wù)?。ReVISIONS項目所體現(xiàn)的以宏觀空間均衡模型為核心、整合微觀環(huán)境、能源、交通模擬的規(guī)劃政策評價方法，是國外城市模型應(yīng)用的典型代表。3.在中國應(yīng)用城市模型的意義和挑戰(zhàn)3.1.城市模型在規(guī)劃研究與實踐中的意義城市模型作為一種新的城市量化研究工具，為城市研究的多學(xué)科配合提供了統(tǒng)一的量化平臺，能夠進一步擴展傳統(tǒng)城市研究的范疇，提高對復(fù)雜城市問題的研究精度。傳統(tǒng)的城市量化研究方法大多屬于實證研究，通過觀察或案例調(diào)研獲得數(shù)據(jù)，然后提出并驗證理論假設(shè)。由于實證研究強調(diào)數(shù)據(jù)與結(jié)論的直接對應(yīng)關(guān)系，因而在研究單一、具體的城市問題時，具有較強的因果解釋能力。§城市本身作為一個復(fù)雜的層次系統(tǒng)，觀察者通過傳統(tǒng)實證方法得到的證據(jù)往往受到觀察層級和觀察者立場的影響，許多被觀察到的現(xiàn)象及問題中嵌套了多層次系統(tǒng)的相互作用。為分析、解釋這一類復(fù)雜的城市現(xiàn)象和問題，城市研究者亟需一種更為系統(tǒng)化的量化研究方法，在傳統(tǒng)城市研究發(fā)現(xiàn)、明確城市問題后，對問題所涉及的城市子系統(tǒng)及其運轉(zhuǎn)機制進行精確化的描述。不難看出，作為城市模型主要理論依據(jù)的系統(tǒng)論、物理學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)和社會學(xué)，都是具有一定普適性的基礎(chǔ)科學(xué)理論，例如地理學(xué)所強調(diào)的描述事物存在及變化的時空維度和經(jīng)濟學(xué)中統(tǒng)一的市場行為理論。這些普適的科學(xué)理論讓城市研究者們能夠超越傳統(tǒng)的學(xué)科邊界，以科學(xué)量化的語言實現(xiàn)對城市的系統(tǒng)化模擬。參照國外城市規(guī)劃研究的發(fā)展軌跡，這場以城市數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)量化分析取代以往單一城市系統(tǒng)的定性分析、以城市模型體系取代單一模型的規(guī)劃研究方法變革，是我國城市規(guī)劃研究發(fā)展的必然趨勢。在規(guī)劃實踐領(lǐng)域，考慮到城市交通模型，例如基于四階段法的交通預(yù)測模型，己經(jīng)在國內(nèi)交通規(guī)劃中得到廣泛應(yīng)用(李春艷,陳金川等2008;陳飛,諸大建等2009)，新型城市土地模型與現(xiàn)有交通模型的整合將有助于進一步提高城市規(guī)劃的系統(tǒng)化和信息化。整合后的城市模型可用于對多種類型的城市規(guī)劃政策進行社會、經(jīng)濟、環(huán)境影響的綜合評估。在國內(nèi)快速城鎮(zhèn)化背景下，大型交通基礎(chǔ)設(shè)施投資、區(qū)域城市圈建設(shè)、城市擴張與再開發(fā)、保障型住房建設(shè)等熱點規(guī)劃問題對傳統(tǒng)規(guī)劃政策的編制、評估和論證提出了新的要求：面對強烈的城市發(fā)展壓力和土地需求、日益嚴(yán)重的環(huán)境污染以及各種社會經(jīng)濟發(fā)展的不確定性，傳統(tǒng)的城市規(guī)劃編制方法受到越來越嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，城市發(fā)展模式向集約化和科學(xué)化的轉(zhuǎn)變迫在眉睫。城市模型可以幫助決策者在政策實施之前對政策的多種預(yù)期情景（scenario）進行分析比較，從而規(guī)避政策的潛在風(fēng)險，在決策層面實現(xiàn)政策優(yōu)化。值得強調(diào)的是，考慮到城市系統(tǒng)本身的復(fù)雜性和規(guī)劃政策制定所涉及的復(fù)雜決策環(huán)境，城市總體規(guī)劃的行為本質(zhì)并非一個完全理性尋求最優(yōu)解的過程。在面對復(fù)雜城市問題時，決策者通過連續(xù)的有限比較（successivelimitedcomparisons）方法來做出有限理性的選擇(Simon1957)。面對城市規(guī)劃在行為學(xué)上非完全理性的定義，城市規(guī)劃的科學(xué)性曾引發(fā)國內(nèi)眾多學(xué)者的討論(石楠2003;鄒德慈2003;鄒兵2005)。在無法實現(xiàn)完全信息和完全理性的條件下，城市規(guī)劃的科學(xué)性在于規(guī)避城市發(fā)展的潛在風(fēng)險，提高城市對于不確定的社會經(jīng)濟發(fā)展的適應(yīng)能力。城市模型作為對城市系統(tǒng)的抽象模擬，其有限的模型邊界尚不足以為決策者提供規(guī)劃政策的“最優(yōu)解”，§卻可以通過預(yù)測政策的潛在風(fēng)險告訴決策者不做什么。因此城市模型作為一種城市量化研究工具，一方面可以為城市規(guī)劃和管理提供更為系統(tǒng)的信息支持，另一方面，城市模型可以客觀的對多個規(guī)劃方案的預(yù)期影響進行情景分析（scenarioanalysis），為在決策階段優(yōu)化規(guī)劃方案、規(guī)避潛在風(fēng)險提供可能。由于城市模型所特有的多系統(tǒng)、多學(xué)科協(xié)同評估的特點，基于模型的規(guī)劃政策社會經(jīng)濟影響評估已經(jīng)成為國外發(fā)達國家規(guī)劃政策決策過程中的常備環(huán)節(jié)。3.2.城市模型應(yīng)用所面臨的挑戰(zhàn)城市模型雖然具有多系統(tǒng)、多學(xué)科協(xié)同分析和精細化評估的特點，能夠?qū)?fù)雜的城市問題進行量化分析，§其在規(guī)劃科研和實踐中的應(yīng)用仍面臨諸多挑戰(zhàn)：1）數(shù)據(jù)障礙：2）與現(xiàn)有規(guī)劃編制體系的整合：3）城市模型的“黑箱（blackbox）”效應(yīng)。數(shù)據(jù)障礙。城市模型是一種嚴(yán)格基于城市數(shù)據(jù)的系統(tǒng)模擬方法，其有效性依賴于科學(xué)的城市數(shù)據(jù)收集方法和管理制度。一般來說，由國民人口、經(jīng)濟普查數(shù)據(jù)，國土規(guī)劃部門的城市規(guī)劃數(shù)據(jù)，交通管理部門的交通數(shù)據(jù)，城市遙感、航拍和環(huán)境資源數(shù)據(jù)等構(gòu)成的城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，己經(jīng)為城市模型的建構(gòu)提供了良好的支持，§由于缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)收集、管理、共用機制，不同類型的數(shù)據(jù)往往存在格式精度差異、限制獲取、數(shù)據(jù)來源重復(fù)或缺失等問題，因而給城市模型在國內(nèi)的應(yīng)用帶來一定的數(shù)據(jù)障礙。依照西方發(fā)達國家的經(jīng)驗，由政府或第三方機構(gòu)建立的具有統(tǒng)一格式的開源數(shù)據(jù)庫將大大促進城市科學(xué)的研究。與現(xiàn)有規(guī)劃編制體系的整合。城市模型作為一種新的規(guī)劃研究思維和技術(shù)工具，是對現(xiàn)有城市規(guī)劃編制過程的補充和優(yōu)化?？紤]到國內(nèi)規(guī)劃政策制定所涉及的復(fù)雜決策環(huán)境，如何找尋城市模型與現(xiàn)有規(guī)劃編制體系的接合點成為模型應(yīng)用所面臨的一大挑戰(zhàn)。圖10描述了國內(nèi)主要規(guī)劃編制類型所涵蓋的時間跨度和信息密度：城市發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃從宏觀的社會經(jīng)濟發(fā)展、區(qū)域關(guān)系及環(huán)境資源特點的角度，以較長的時間跨度制定城市的空間發(fā)展戰(zhàn)略，由此減少規(guī)劃對象和目標(biāo)的不確定性，是保證后續(xù)總體規(guī)劃和控制性規(guī)劃合理性的前提：而總體規(guī)劃和控制性規(guī)劃隨著政策時間跨度的不斷縮減，所反映的規(guī)劃信息密度也在不斷增加，其中控制性規(guī)劃或近期規(guī)劃從當(dāng)前可確定的目標(biāo)和需求出發(fā)，制定具有現(xiàn)實操作性的實施規(guī)劃，完成由規(guī)劃向現(xiàn)實的轉(zhuǎn)變。圖10不同規(guī)劃編制類型所包含的時間跨度和信息密度20從城市模型應(yīng)用的角度來說，理想的城市模型應(yīng)該既能預(yù)測的精細（信息密度高），又能預(yù)測的長遠（時間跨度長），以實現(xiàn)完全理性的城市規(guī)劃決策：§在規(guī)劃實踐中，這種理想的規(guī)劃模式并不具備可操作性?？紤]到國內(nèi)規(guī)劃編制和城市數(shù)據(jù)的實際情況，城市模型現(xiàn)階段可能的應(yīng)用方式是首先逐步建立適用于模型量化研究的城市數(shù)據(jù)庫，在城市發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃階段，對大空間尺度規(guī)劃戰(zhàn)略的社會、經(jīng)濟、環(huán)境影響進行預(yù)評20改編自Lee(1994)。估，以規(guī)避潛在的發(fā)展戰(zhàn)略偏差和風(fēng)險，保證后續(xù)規(guī)劃的合理性：隨著大數(shù)據(jù)模型的進一步發(fā)展和成熟，高精度的城市微觀模型可以為城市控制性規(guī)劃或近期規(guī)劃的編制提供直接的信息支持，最終實現(xiàn)城市模型體系對規(guī)劃全過程、全類型的決策輔助。模型的“黑箱”效應(yīng)。城市模型由于其復(fù)雜的模型結(jié)構(gòu)和相對艱深的數(shù)學(xué)語言，非專業(yè)人士對模型的內(nèi)部運轉(zhuǎn)機制往往難以全面理解，因此模型常被喻為“黑箱”。模型的“黑箱”效應(yīng)會直接影響模型的客觀性，降低模型結(jié)果的可信度。“黑箱”問題在多方參與的政策決策過程中尤為明顯。由于提高模型的結(jié)構(gòu)完整性（包含更多的城市子系統(tǒng)和系統(tǒng)變量）、實現(xiàn)時間動態(tài)性，會導(dǎo)致模型復(fù)雜程度的指數(shù)增長，因此建模者需要在模型的性能和可理解程度之間找尋平衡(Simmonds,Waddell等2011)：城市模型的建立需要綜合考慮城市研究的目的和立場，明確模型所涉及的城市子系統(tǒng)類型，針對特定的行為特點選擇合適的模擬精度，否則過于復(fù)雜的模型會因為“黑箱”效應(yīng)而失去其應(yīng)用性。4.結(jié)語城市模型作為一種城市量化研究方法，歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，在國外城市規(guī)劃研究和實踐領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，逐步形成一整套的城市模型體系。在研究領(lǐng)域，城市模型為理解城市的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和各子系統(tǒng)的運行機制提供了有效的理論和技術(shù)支持，通過對復(fù)雜的城市現(xiàn)象和過程進行模擬，城市研究者們可以深入挖掘各系統(tǒng)層級的城市活動與城市空間結(jié)構(gòu)之間的緊密關(guān)聯(lián)，拓展傳統(tǒng)城市空間研究的內(nèi)涵：在實踐領(lǐng)域，城市模型被廣泛應(yīng)用于規(guī)劃政策的社會、經(jīng)濟、環(huán)境影響評估，其中以經(jīng)濟學(xué)為核心理論的空間均衡模型經(jīng)過數(shù)十年的研究與應(yīng)用，現(xiàn)己成為國外規(guī)劃政策模型的代表，尤其適用于分析大型基礎(chǔ)設(shè)施投資對區(qū)域經(jīng)濟的影響。在一個完整的城市模型評價體系中，宏觀城市模型可以對城市的宏觀社會及經(jīng)濟指標(biāo)進行預(yù)測，其預(yù)測結(jié)果可以輸入至微觀城市模型中，用于更高空間精度的模擬。在中國城市發(fā)展向集約化、定量化和科學(xué)化方向轉(zhuǎn)變的宏觀背景下，城市模型具有廣闊的研究和應(yīng)用前景。雖然城市模型在國內(nèi)的應(yīng)用受到數(shù)據(jù)、體系制度和介紹推廣等諸多挑戰(zhàn)，§己經(jīng)有越來越多的國內(nèi)學(xué)者開始嘗試城市模型的中國化研究。例如正在進行中的、由中國清華大學(xué)、美國麻省理工大學(xué)與英國劍橋大學(xué)聯(lián)合主持的“低碳城市（LowCarbonCity）”研究項目，希望借鑒國外成熟的城市模型研究體系，以中國京津冀城市圈為案例，建立符合國內(nèi)政策環(huán)境與市場特征的大尺度城市空間政策模型。其主要研究方向包括：1）交通基礎(chǔ)設(shè)施（例如新建機場、城際高鐵）對區(qū)域經(jīng)濟生產(chǎn)力的影響：2）城市能源、資源、環(huán)境政策對城市市場的影響：3）北京保障性住房選址研究：4）城市周邊土地產(chǎn)權(quán)置換方式研究。該科研項目以SCGE類型的空間均衡模型為主要技術(shù)工具(Jin,Echenique等2013)，將依據(jù)現(xiàn)有的統(tǒng)計普查數(shù)據(jù)建立與模型相匹配的城市數(shù)據(jù)庫：針對國內(nèi)具體的政策編制方法與土地開發(fā)模式，建立定制化的行為模型，并對模型關(guān)鍵參數(shù)進行校調(diào)，以期建立一套基于城市模型的政策量化評估方法。參考文獻Allen,P.M.(1997).Citiesandregionsasself-organizingsystems:modelsofcomplexity[M],Routledge.Allen,P.M.,G.Engelen,M.Sanglier(1986)."Self-organizingsystemsandthe‘lawsofsocio-economicgeography’."EuropeanJournalofOperationalResearch[J]25(1):127-140.Allen,T.(1982).Hierarchy:perspectivesforecologicalcomplexity/TFHAllenandThomasB.Starr[M],Chicago:,UniversityofChicagoPress.Alonso,W.(1964)."Locationandlanduse.Towardageneraltheoryoflandrent."Locationandlanduse.Towardageneraltheoryoflandrent.[J].Anas,A.,T.Hiramatsu(2012)."Theeffectofthepriceofgasolineontheurbaneconomy:Fromroutechoicetogeneralequilibrium."TransportationResearchPartA:PolicyandPractice[J].Anas,A.,Y.Liu(2007)."AREGIONALECONOMY,LANDUSE,ANDTRANSPORTATIONMODEL(RELU‐TRAN?):FORMULATION,ALGORITHMDESIGN,ANDTESTING*."JournalofRegionalScience[J]47(3):415-455.Arrow,K.J.,G.Debreu(1954)."Existenceofanequilibriumforacompetitiveeconomy."Econometrica:JournaloftheEconometricSociety[J]:265-290.Batty,M.(1979)."Progress,success,andfailureinurbanmodelling."EnvironmentandPlanningA[J]11(8):863-878.Batty,M.(1997)."Cellularautomataandurbanform:aprimer."JournaloftheAmericanPlanningAssociation[J]63(2):266-274.Batty,M.(2007).Citiesandcomplexity:understandingcitieswithcellularautomata,agent-basedmodels,andfractals[M],TheMITpress.Batty,M.(2008)."Citiesascomplexsystems:scaling,interactions,networks,dynamicsandurbanmorphologies."Batty,M.(2009)."Urbanmodeling."InternationalEncyclopediaofHumanGeography,Elsevier,Oxford[J].Batty,M.(2012).Agenericframeworkforcomputationalspatialmodelling[M].Agent-basedmodelsofgeographicalsystems,Springer:19-50.Beaumont,J.R.,M.Clarke,A.G.Wilson(1981)."Thedynamicsofurbanspatialstructure:someexploratoryresultsusingdifferenceequationsandbifurcationtheory."EnvironmentandPlanningA[J]13(12):1473-1483.Couclelis,H.(2000).Modellingframeworks,paradigms,andapproaches[M].GeographicInformationSystemsandEnvironmentalModeling.K.C.Clarke,B.E.ParksM.P.Cranes.NewYork,Longmand&Co.delaBarra,T.(1989).Integratedlanduseandtransportmodelling.Decisionchainsandhierarchies[M].delaBarra,T.(1998)."ThemathematicalandalgorithmicstructureofTRANUS."Unpublishedpaperavailableathttp://www.modelistica.com[J].Domencich,T.A.,D.McFadden(1975).UrbanTravelDemand-ABehavioralAnalysis.Echenique,M.(2004)."Econometricmodelsoflanduseandtransportation."Echenique,M.,A.Hargreaves(2012).PresentationofProjectOverview[G].EPSRCReVISIONSFinalConference,London.Echenique,M.H.,A.D.Flowerdew,J.D.Hunt,T.R.Mayo,I.J.Skidmore,D.C.Simmonds(1990)."TheMEPLANmodelsofBilbao,LeedsandDortmund."TransportReviews[J]10(4):309-322.Echenique,M.H.,A.J.Hargreaves,G.Mitchell,A.Namdeo(2012)."GrowingCitiesSustainably:DoesUrbanFormReallyMatter?"JournaloftheAmericanPlanningAssociation[J]78(2):121-137.Haase,D.,N.Schwarz(2009)."Simulationmodelsonhuman-natureinteractionsinurbanlandscapes:areviewincludingspatialeconomics,systemdynamics,cellularautomataandagentbasedapproaches."LivingReviewsinLandscapeResearch[J]3(2):1-45.Hansen,W.G.(1959)."Howaccessibilityshapeslanduse."JournaloftheAmericanInstituteofPlanners[J]25(2):73-76.Heppenstall,A.J.,A.T.Crooks,L.M.See(2012).Agent-basedmodelsofgeographicalsystems[M],Springer.Hunt,J.D.,J.E.Abraham(2005)."DesignandimplementationofPECAS:Ageneralisedsystemforallocatingeconomicproduction,exchangeandconsumptionquantities."Hunt,J.D.,D.S.Kriger,E.Miller(2005)."Currentoperationalurbanland‐use–transportmodellingframeworks:Areview."TransportReviews[J]25(3):329-376.Iacono,M.,D.Levinson,A.El-Geneidy(2008)."Modelsoftransportationandlandusechange:aguidetotheterritory."JournalofPlanningLiterature[J]22(4):323-340.Isard,W.(1951)."Interregionalandregionalinput-outputanalysis:amodelofaspace-economy."ThereviewofEconomicsandStatistics[J]33(4):318-328.Isard,W.(1960).Methodsofregionalanalysis:anintroductiontoregionalscience.Jin,Y.,M.Echenique(2012).Employmentlocationmodellingwithinanintegratedlanduseandtransportframework:takingcuefrompolicyperspectives[M].EmploymentLocationinCitiesandRegions,Springer:133-158.Jin,Y.,M.Echenique,A.Hargreaves(2013)."Aspatialrecursivequilibriummodelthatincorporatesthedynamicsoflargescalelandusedevelopmentandrestructuring."EnvironmentandPlanningB[J]Forthcoming.Jin,Y.,I.Williams(2002).AnewlanduseandtransportinteractionmodelforLondonanditssurroundingregions[G].PROCEEDINGSOFTHEAETEUROPEANTRANSPORTCONFERENCE,HELD9-11SEPTEMBER,2002,HOMERTONCOLLEGE,CAMBRIDGE,UK-CDROM.Lee,D.B.(1994)."Retrospectiveonlarge-scaleurbanmodels."JournaloftheAmericanPlanningAssociation[J]60(1):35-40.LeeJr,D.B.(1973)."Requiemforlarge-scalemodels."JournaloftheAmericanInstituteofPlanners[J]39(3):163-178.Leontief,W.(1987)."Input-outputanalysis."TheNewPalgrave.ADictionaryofEconomics[J]2:860-864.Lowry,I.S.(1964)."Amodelofmetropolis."Mackett,R.L.(1983).LEEDSINTEGRATEDLAND-USETRANSPORTMODEL(LILT).Mackett,R.L.(1991)."LILTandMEPLAN:acomparativeanalysisofland‐useandtransportpoliciesforLeeds."TransportReviews[J]11(2):