面向区域进化的自主体模拟平台开发与应用

Industrial revolution characterized by the big machine production and the technology revolution characterized by the informatization make a dramatic change for the regional and spatial structure. In the face of such challenges, if we still search the answers on research of regional spatial differentiation from the neoclassical static model which look “balance” as the core concept. It will become powerless. In this study, we try to choose agent-based simulation from the information science, and make it as the tool of geographical information science, and try to make the ABS as the analysis tool of geographical evolution. Based on the existing research on the agent-based simulation and evolutionary economic geography, the theoretical framework, system analysis, simulation analysis of agent-based modeling will be discussed. Through the construction of agent-based simulation modeling theory and system framework for regional evolution, the patterns of agent-based modeling for regional evolution will be discussed. a Regional evolution oriented platform of Agent-based modeling will be developed. In the basis of the platform, three Natures corresponding to the three industrial revolutions in human history will be discussed. We will make an empirical analysis about how these Natures drive the regional evolution. Finally, the results will be implemented to the regional coordinated development in China.

以大机器生产为特征的工业革命和以信息化为特征的科技革命使得区域与空间结构一次次地发生着巨大的嬗变。面对这样的挑战，区域时空分异的研究如果仍旧从以“均衡”为核心的新古典主义的静态模型中寻找答案就显得力不从心。在本研究中，我们试图从信息科学的发展中选取了基于自主体的模拟（agent-based simulation, ABS），把它落实为地理信息科学（Geographical Information Science, GIS）的工具，试图用ABS发展地理学进化分析的工具。本研究通过构建面向区域进化的自主体模拟建模理论及体系框架，探讨面向区域进化的自主体建模基本模式，开发自主体模拟软件平台，实现自主体模拟的GIS应用。在软件平台的基础上，对中国三次产业革命中的地理本性特征，以及这些本性如何驱动作为地理系统表象的区域进化进行实证分析, 最后落实到统筹我国区域协调发展上。

人地关系是地理学研究的核心，诺贝尔奖获得者克鲁格曼在其新经济地理学理论中将＂地＂划分为第一本性（自然环境等）和第二本性（交通区位等），随着信息化时代的到来，新的第三本性（信息化水平等）开始起作用。本研究从以进化经济地理学和自主体建模的思想和观点分析三次本性在区域发展与进化过程中的作用，构建了面向三次本性的区域进化自主体建模模型。通过人地关系为出发点，运用自主体建模的理论和技术对区域的人口及资本组织进化过程展开模拟。发现通过第一本性下人口的时空进化分析，可以发现长期来看胡焕庸线、秦岭-淮河线和长城一线构成了中国农业社会人口分布的空间锁定。由于工业化进程的不断发展，第一本性环境逐渐地无法解释人口时空进化特征，新的地理要素开始起作用。通过在第一第二本性下人口和资本组织产出的时空进化分析发现交通因素作为新的进化基因，在区域进化中起着重要作用。第二本性主要驱动的是非农经济。通过三个本性下物质资本和人力资本的时空进化分析发现信息化产业的创新作用，带来了区域结构在进化中突破锁定，分化出新的区域格局。