开放合作研究团队第80期Seminar学习讨论会
2024年12月10日晚上18:30-19:30，中山大学区域开放与合作研究院文献研读会议以线下的方式成功举行。本次学习讨论会由硕士生陈梓妍同学分享文献《Emperor’s Geography—City Locations, Nature and Institutional Optimisation》。参加学习讨论会人员包括博士生和硕士生等。
Emperor’s Geography—City Locations, Nature and Institutional Optimisation
Christian D¨uben Melanie Krause
一、框架背景
1.历史背景
在过去两千年的大部分时间里，中国是中央集权帝国，行政体制总体由朝廷掌控。行政等级主要由郡和县两层构成，县令管理县，郡守管理郡，均由朝廷直接任命并外派。
县治负责地方行政与税收，需依据农业生产力和人口分布选址，以保障税基。郡治则兼具军事职能，抵御外敌与平叛，还负责协调下属县的税收、军事、司法工作，举办科举考试，其选址更注重辐射周边，对农业生产力依赖相对较低。
郡和县的管理维护成本高，朝廷在设置城市数量时需权衡，同时要考虑农业生产力和人口密度等因素，以实现对国家的最优控制。
2.模型
为控制帝国，皇帝需确定县数量、郡数量及位置。
在本文分析中，考虑一个固定区域由 Ni 个独立的单元格组成的国家。我们用 Pi 表示网格单元 i 中的人口密度，它取决于当地农业生产力 Ai 和威胁因素 Ti，威胁因素包含军事威胁 Mi 和自然灾害 Hi。所有决定因素都是地理条件的函数。
假设1：人口密度与农业生产力Ai成正比，与威胁因素Ti成反比，威胁因素与军事威胁Mi、自然灾害Hi均成正比。
县征税：每个单元格需要按其人口的λ缴纳税收，税收由县征收，因此单元格到最近县之间的距离会产生运输费用。定义格点i到最近县城c的距离为Dci，则在考虑冰山运输成本（运输距离的τ倍）之后，将格点税收加总至县层面，所有县加总，国家层面的总税收为：
郡抵御军事威胁：郡Np的位置应该选择在能够最快速挫败所管辖单元格军事威胁的地方。对发生在格点i的军事威胁Mi的反应成本取决于其与最临近郡p的距离Dpi，所有郡加总，国家层面的总军事威胁为：
郡协调县：除应对军事威胁外，郡还要负责对辖区内各县进行协调。在此，尽量最小化郡和所辖县的距离，降低沟通成本：
皇帝的效用函数可表示为（税收越多越好，军事威胁和沟通成本越少越好）：
假设2：县c的支出（包括管理成本和上缴税收）不大于本县的税收收入。（县治预算约束）
3.推论
地理条件优越地区县较多。
郡的位置受地理因素影响较小。
易受军事入侵地区郡 - 县比例更高。
人口增长快于县级管理成本增长时，最优县数量增加。
二、数据与实证策略
1.数据
中国历史地理信息系统（CHGIS）：确定郡县治所位置等信息。
地理变量集：包括温度、降水量等多种变量。
分析单位（单元格）大小：21.99 km× 28.53 km。
2.描述性统计
单元格地理变量汇总统计显示各地条件差异大，还使用了地形等分类变量，县密度与地理特征相关性初步验证了推测。同时考察了郡、县数量随时间变化及位置变化情况，表明中央对组织机构的调整。
3.实证策略：地理的直接影响
地理因素对最初选址的影响：
普通OLS 方法：被解释变量为格点是否为郡、县治所虚拟变量，对地理变量集做无截距线性回归，用 Conley 标准误差处理空间自相关，但存在忽略非线性和变量相关性问题。
随机森林算法：依地理因素预测格点是否为郡、县治所并排序重要性。
地理因素对选址的持久性影响：普通 OLS 方法将被解释变量换为郡、县治在单元格的时间长度考察持久性。
实证策略：地理的间接影响
根据模型推论，郡治选址受地理因素影响小，区位辐射更关键。首先预测郡治选址应最小化到县治距离，第二阶段回归到单元格层面，第三阶段用无监督机器学习算法模拟郡县分配并与实际对比。
三、实证结果
1.地理因素的直接影响
回归结果显示，地理因素对县治选址影响显著，如地势平坦地区更易成为县城，海拔越高设县可能性越低。
与县治相比，郡治受地理因素影响小，调整后和统计量解释力低，系数估计值不显著。距赤道距离影响随经济重心南移由不显著变显著。
随机森林结果显示，海拔对县选址影响常排首位，地貌最不重要；郡选址地理因素波动大，难以建立明确关系，且县选址预测准确率高于郡。
考虑政策影响截断跳跃点后样条回归发现，断点与朝代更替一致，政权更迭改变制度影响城市选址。
县区位持续时间与地理因素高度相关，郡不相关。
2.地理因素的间接影响
郡治到其他城市距离比县更近，向心性成立。郡位置随政策变，机器学习表明只有县影响郡位置，靠近丝绸之路郡县比高，地理对郡治为非直接影响，军事和沟通需求更关键。
3.集镇的补充研究
前面的分析主要考虑地理因素对不同等级行政城市（郡县）的影响，另一个延伸是考察没有行政或军事地位的城市，即集镇。CHGIS 提供了公元 1820 年清朝统治中国时集镇的横截面数据，当时是中国城市化的决定性时期，是汉以来建立城市数量最多的时期，集镇数量远超行政城市。集镇比县更受地理影响，完善结论为城市行政地位越高受地理影响越小。
4.与欧洲对比
欧洲无两级行政体系，地理因素对其城市位置解释度低于中国县但高于郡，政治分裂使国家机构作用小，入海和河流等地理因素对城市形成作用大。
四、进一步分析
1. 政治路径依赖
29 个省会或直辖市中 28 个曾为郡治所，超半数在 5 世纪已是郡治。
2.经济路径依赖
对 2015 年人口超 5 万的 1841 个中国城市研究发现，历史上曾为郡、县的城市人口多、经济活动更活跃。控制人口后回归表明，历史经济繁荣城市多由人口驱动。
五、结论
研究结果表明，地理因素对城市区位的直接影响会随着城市在行政/国家制度等级中的地位上升而降低。此外，地理因素不仅决定了低行政级别城市的选址，还决定了这类城市的持续存在。本文还发现了城市选址的历史路径依赖性，对现代政策制定者具有借鉴意义。
已有研究证明，将一个城市提升为联邦或行政首都会对就业以及总体经济活动产生短期影响，而长期影响，这对正在考虑行本研究进一步表明，这种行政等级的差异会对国家的城市景观产生政改革的政策制定者来说非常重要。
六、会后讨论
这篇文献以中国的历史城市数据为例，结合实证模型与机器学习方法，揭示了不同行政等级城市中地理和制度的重要性差异。对于低等级的城市，地理因素如地形、河流等占据主导地位，而高等级的城市则更多受制度因素的影响。此外，这篇文章展示了如何将经济学与机器学习相结合，用现代化技术验证历史经验、讲好故事，为未来的相关研究提供了新的视角和工具。
拟稿：陈梓妍
编辑：陈倩怡
审核发布：毛艳华