【編者的話】

以單一要素流構建的城市網絡已經不能夠滿足城市功能日益豐富、互動日益多元化的需求，多層城市網絡應運而生。相比較單一要素形成的城市網絡，多層城市網絡有何顯著優勢，以及在城市實踐方面有何啟示。本期解釋城市將關注多層城市網絡，探討城市的不同要素是如何互動的。 

在世界城市網絡(World City Network，WCN)中，城市是作為一個節點而不是中心地存在。作為一個節點的價值，在于它和其他節點之間的連通性。這種與外界的廣泛連通性， 凸顯城市價值流的功能與價值取向，并決定了城市在網絡中的地位。

從動態角度看，城市網絡是隨著全球化與信息化進程不斷深化而持續擴展。而且，隨著網絡中節點功能和地位的變化，一些城市可能衰弱下去，一些新興城市可能崛起，從而呈現城市網絡動態發展圖景。

從未來發展看，城市將有更多的復合功能拓展。而不同的功能之間正在相互融合和滲透。特別是在現代信息通信技術和互聯網、大數據助推下，各種社會和經濟活動越來越依賴于知識創造和應用，日益顯現出城市經濟基礎進一步從商務服務向知識產業的自我加速轉換。在這樣的情況下，關注某一要素流量或采用單層網絡進行描述和分析城市網絡特征的方法，顯然已經不再能滿足城市功能復合化和城市之間要素流動復雜化的需要。 

一、城市間要素流的互動正走向功能化和復合化

以Smith和Timberlake為代表的學者們認為城市之間的要素流分為形式流(如人、信息、物質)和功能流(如文化、經濟、政治和社會)，并以此創建了城市間聯系的新類型。同時以周振華為代表的學者們認為，城市要素流量的演進變化大致可以分為三個階段：一是貨物流主導（初級階段）；二是資金流主導（成熟階段）；三是科技文化流主導（發達階段）。

因此，采用資本、人力、科技和信息等方面構建城市之間的多層網絡，既包含了城市聯系的形式屬性和功能屬性，又符合城市要素流量的歷史演進方向。 

二、單一要素流的局限性日益凸顯

通過對資本、人力、科技和信息這四種要素構建的多層城市網絡進行分析，可以更加深刻理解城市在配置這些資源方面的具體路徑，也更能分析這些不同資源要素之間的相關性作用，以及城市在推動不同要素流動方面的異同。對于深化城市基礎功能研究和城市之間與經濟社會的關聯性研究具有重要意義。

從研究對象上看，城市網絡的興起，一方面是隨著網絡科學的興起而興起，以城市作為網絡節點，城市之間的關聯作為網絡的邊，構建城市網絡來分析城市之間資源的流動性，對于傳統區域經濟學來說是一種嶄新的研究方法，能夠展現克服傳統區域計量無法大規模呈現若干城市某種屬性的聚類特征的缺陷，同時又能夠動態刻畫城市之間關聯屬性的 變化特征。另一方面，隨著全球化、城市化和信息化等趨勢的不斷演變，城市之間的聯系日益加深，城市體系逐步走向網絡化的新趨勢。目前國內城市網絡研究多以某一特定屬 性作為構建網絡的基礎，繼而研究城市的聚類特征和社團特征等。比如有學者以鐵路和航空流為屬性，建立中國城市網絡，分析了網絡的等級結構特征和組織模式，并認為技術經濟特征與管理體制是造成鐵路與航空兩種網絡特征差異的主要原因。

也有學者以長三角上市公司在長三角各地級市的分支結構和投資額作為屬性，構建了基于上市公司的長三角城市網絡，分析了其空間結構特征。

在國外，世界城市網絡研究方法已經成為一種基本的研究范式。以Taylor為代表的“全球化與世界城市”研究小組(Globalization and World Cities，GaWC)以高級生產者服務業(Advanced Producer Service，APS)公司的總部和分公司的全球辦公室網絡建立了全球城市網絡，通過研究該網絡的區位分布結構來分析城市間的功能銜接關系，并根據節點和邊的連接強度，每兩年給出城市和城市關系的排名，該排名被全球范圍內的政府與研究機構視為城市競爭力的重要參照標準。這些城市網絡研究都是基于某一要素和屬性進行構建，但城市之間的關聯往往是多維的，不僅存在企業方面的關聯，也存在交通、物流、資金、人員等多方面的關聯，單層結構的網絡在反映某一特征方面具有重要意義，但無法全方面反映城市之間的功能關聯，也無法解釋城市某一資源要素網絡與其他資源要素網絡之間的關聯。 

三、找到多層城市網絡要素互動模式和路徑至關重要

在Bianconi的專著《多層網絡：結構和功能》（Multilayer Networks: Structure and Function）中將多層網絡定義為多個具有相互關聯特征的單層網絡組成的網絡結構體。他將多層網絡劃分為三類多層網絡，一種是多路網絡(Multiplex Network)，即以相同的節點但是不同的屬性構建的具有相互關聯的多層網絡。一種是時變多片網絡(Temporal Multi-sliced Network)，即某一屬性的網絡隨著時間演化形成的多個片段截面上的網絡。最后一種是網絡中的網絡(Networks of Networks)，在這種網絡結構中，第一層網絡的每個節點在第二層網絡中都是由一組網絡組成，而第二層網絡中的每個節點又是由第三層網絡組成，構成一個網絡中嵌入網絡的多層網絡結構。

目前，多層網絡理論研究多集中在統計物理領域的相關統計性質的解析中，采用多層網絡構建城市多層網絡結構的研究暫未大規模展開。但也有學者試圖從不同要素流、相同要素流的不同時間演化等角度開始探索多層城市網絡。 

圖1 多層網絡的三種形式：從左到右分別是多路網絡、時變多片網絡和網絡中的網絡。

比如，有學者研究了中國城市的高鐵網絡與經濟網絡演進特征及協同關系，可以看作城市交通網絡和城市經濟網絡構成的雙層網絡研究的初步探索，研究了這兩層城市網絡之間的互動關系，并認為全國省域中心城市的高鐵網絡與城市經濟網絡呈現出較高的相關性，并且在統計意義上顯著。在國外的研究中，有學者研究了行政區劃和地理人口為屬性構建的多層城市網絡，并研究了該多層網絡事變的多片特征，他們的研究發現了城市的地理互動要強于行政互動。

多層城市網絡所揭示的城市互動的多元化，對于城市治理中找到多種要素流量的關鍵變量至關重要，隨著多層城市網絡相關理論和實踐的完善，要素互動的模式和路徑將會被更加清晰地刻畫出來。 

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 “解釋城市”專欄由上海發展戰略研究所戴躍華博士主持，關注城市科學發展的前沿趨勢，解釋城市科學以及城市中人類行為動力學的一般特征和規律，探究利用前沿城市科學理論優化城市治理的路徑和方法。