城市系统变化中的动态与静态均衡处理方法

有一种观点认为城市属于均衡结构，它的出发点在于人们广泛认为大多数城市的总体空间结构和形态是大致相似的，尽管在微观层次上不同城市也会体现出种种不同点，但是这种结构能够持续几十年甚至更久，这也就佐证了哈里斯（Harris，1970）的观点。他认为典型的均衡结构应当成为城市仿真系统的主要关注点。他的想法并没有否认城市系统变化在城市仿真中的重要地位，但他强调了这样一种思路：一个模型要想对城市形态和结构进行复制，首先要对它的均衡性进行模拟，然后再关注其他特征。而许多理想化的城市规划对于城市均衡性的重新定义往往与人们观察到的城市现状截然不同，因此城市仿真的第一步是要充分理解并对现状进行模拟。

而没有反映出明显动态的模型则是在某一时间横断面上对观察结果进行模拟并做出假设，一旦做出预测，模型所展示的预测结果都会证明这样一点：城市系统会在既定时间内从一个均衡状态向新的均衡状态运动。劳里（Lowry，1964）在他为匹兹堡建立的模型中将这一概念称之为“速生大都市”（第39页），他认为这种模型所产生的预测应当视为对于未来空间结构的“准预测”（第iv页）。而它的准确程度取决于选择的时间段和涉及的变化过程。相比之下，另有一种观点认为城市永远处于不均衡状态中，因此城市仿真系统的重点不应该放在模拟静态城市结构，而是在模拟城市结构变化上，从而反映一定时间范围内的城市发展的动态过程，消除总体层面上存在的均衡状态。从这一角度来看，动态模型更复杂而不是单一的以时间截面为基础，模型在设计中进一步融合了城市变化过程。

在不需要明确表达城市系统变化中错综复杂的动态的情况下，均衡模型能够处理长期或短期内发生的变化。以50年以上为周期的长期变化，例如气候变化等，所达成的新的平衡状态只是未来众多可能性中的一种。对于长期影响的预测只是概念性的，在现状和未来预测之间产生的适应性变化可能会导致预测结果永远无法实现。在这种情况下，这种模型产生的预测结果只能为讨论提供关于未来长期发展的参考，任何变化都有可能发生。而短期变化预测在没有其他因素的限制下如果能够正常进行预测，表现的是短时间内发生的情况。但是短期预测同样也并不完备，因为有许多限制条件只有在结果产生的时候才开始体现。适应性变化往往在很短的时间内发生，而且它的发展方式往往也是不明确的。(www.xing528.com)

在城市系统当中，慢速、中速和快速变化之间有着显著区别，这一观点首先是由温格、格纳德和范戴明（Wegener、Gnad and Vannahme，1986）提出的。发展最缓慢的变化往往与基础设施有关，尤其是交通网络和建成环境；中速变化与人口统计学、经济等相关进程有关；而快速变化则关系到流动性，从地方人口迁移到不同规模、不同网络之间的流动。从较为缓慢的物理结构改变（包括土地运用等）到人口迁移和再分配导致的人口数量和劳动力市场的迅速变化，都充分体现了这一连续统一体的规律。在空间交互-区位模型当中，威尔逊（2008）捕捉到了互动中的快速变化，也就是该模型中的上班路程，这种变化每天都在循环，不像住宅供给导致的人口变化那样要经历若干年的过程。空间交互-区位模型通常是以横断面研究为基础。在预测过程中，它会假设流动产生后立刻发生变化，而最终的区域再分配则需要更长时间才能实现。事实上，这一变化是隐含于过程中的而最终产生的均衡状态是快速和慢速变化的共同产物，没有明确的时间范围。因此可以设想，在所有条件不变的前提下，预测结果是可以实现的，这也就表示这种绝对稳定的状态只发生在理想条件不变的前提下。温格、格纳德和范戴明（1986）以很有说服力的方式证明，在这种快慢进程混合的背后隐藏着很激烈的对抗性，因此也就成为模拟这些错综复杂进程的最佳方式。

如果模型建立的目的是为了寻求互动和定位而对变化进行模拟，那么新的均衡状态形成的基础就是所有需求都已得到完全的满足。然而我们知道，现实当中永远不会出现这种情况，这也侧面表现了均衡模式是基于未来条件处于理想状态下做出预测的。在绝大多数情况下，需求的变化往往会受到供给的调节，而最终的均衡状态将会由一个复杂的供求关系相互适应，不断克服外界限制的过程。也就是说，这种模型产生的预测主要作用是为规划提供更广泛的支撑材料，引发讨论，即时地为种种假设类问题提供答案。因此迫切需要一种快速无障碍的模型，这一点我们将会在后文中进一步描述。