一、调整中国空间结构的迫切性
1978～2003年，中国的GDP总值增长了8倍多，目前5周的产出值已相当于1978年全年产出总值。在经济总量迅速扩张的同时，中国经济的空间结构也发生了巨大变化，并由此演化出一系列重大矛盾，这些矛盾主要包括以下几个方面。
（一）快速工业化、城市化与土地资源和农业发展的矛盾
1996～2003年，中国耕地面积净减少666.6万公顷（1亿亩），同期粮食产量从1998年的高峰5.1亿吨下降到2003年的4.3亿吨，其中虽然有为保护环境的退耕因素，但建设占地仍高达149万公顷（2240万亩），是导致粮食减产的重要原因。实现工业化与现代化是中国的既定目标，向这个目标迈进不可能不更多地占用耕地；但农业是工业化与城市化的基础，没有粮食和其他农产品来养活不断增多的非农业人口，工业化和城市化也就失去了动力。问题是中国有多少耕地可供非农产业占用呢？为回答这个问题，我们可以算一笔大账。
到2030年中国将达到人口高峰，将有16亿人口，西方发达国家的人均粮食消费水平都在1000千克左右，东亚地区的日本、韩国和我国的台湾省由于亚洲膳食结构的特点要少一些，在人均500千克左右，我们按东亚地区现代化经济体的粮食消费水平下限计算，人均450千克，16亿人口就要7.2亿吨。日、韩、台等的粮食进口依赖率都很高，在70％～90％之间，但中国是人口大国，不可能全靠世界市场养活，进口依赖率会低得多。目前世界谷物贸易量在每年2亿吨左右波动，即便中国可以从中获得1/4即5000万吨（这已经被很多人认为是不可能的上限），中国自产的粮食总量也需要达到6.7亿吨。
到2003年中国的耕地面积只剩下1.23亿公顷（18.5亿亩），按国土资源部的规划，中国的耕地保护底线是1.07亿公顷（16亿亩）。20世纪90年代后期中国粮食产出高峰时，亩均产出量为390千克。改革开放前“以粮为纲”的时代，粮食播种面积最高曾占到78％，2003年已下降到65％，我们按为保护粮食生产，未来耕地使用中有75％用于种植粮食，到2030年粮食亩产水平要达到558千克才能保证6.7亿吨的总产出，即与20世纪90年代的粮食单产高峰相比，全国平均的单产水平要提高168千克。
改革开放之初，中国按耕地计算的粮食亩产在280千克左右，与20世纪90年代的高峰相比，25年间提高了110千克。现代农业科技认为，在大面积的土地上谷物单产突破350千克是很困难的事情。根据世界粮农组织统计，2001年世界平均单产水平只有207千克，世界单产水平最高的北美洲，也只有310千克，其中美国为392千克。只有一些以耕地面积衡量的中小国家，单产已经突破了450千克，如日、韩、荷、德、法等国，其中荷兰为世界单产最高，是512千克。由此看，中国虽然仍有提高粮食单产的余地，但已经不多了。
假设到2030年中国的耕地面积保留1.13亿公顷（17亿亩），其中用于生产粮食的耕地占75％，则平均亩产必须达到525千克才能使粮食总产量达到6.7亿吨，即在进口5000万吨的前提下达到人均粮食占有量450千克。在过去的25年中，中国的粮食单产曾经提高了110千克，未来25年依靠科技进步再提高135千克也是有可能的。如此，从目前到2030年中国人口高峰和基本上完成工业化时，只能再占用1000万公顷（1.5亿亩）耕地，这就是中国在未来工业化、城市化过程占用耕地的最大限度。
2003年，中国已有3.5亿非农业人口，还有1亿左右农民工加入到城市经济活动中。当年城市建成区面积达2.8万平方公里，公路、铁路、港口和机场等交通设施占地约为4.6万平方公里。以非农人口代表城市人口，2003年人均城市占地为80平方米，人均交通占地为131平方米。城市只能建在平原，城市范围的扩大一般都要占用耕地，铁路和公路则有许多是修建在山区，按交通部门的资料，通常要有一半须占用耕地，则目前的人均道路占地可按66平方米计算，这样，目前城市与交通的人均占地合计为146平方米。如果到2030年中国16亿人口中有75％即12亿人在城市，与目前相比要增加8.5亿城市人口，目前城市面积和道路已占用的土地为500万公顷（7500万亩），加上未来可占用的1000万公顷（1.5亿亩）共1500万公顷（2.25亿亩），折合人均125平方米；但是如果按目前人均占用146平方米计算，新占用的耕地将增加到1240万公顷（1.86亿亩），这已经超出了1000万公顷（1.5亿亩）可占耕地的上限。
目前实际经济活动中的矛盾比以上计算还要尖锐得多。1996年中国只有城市建成区面积2万平方公里和3亿非农业人口，到2003年新增了8000万平方公里城市建成区和5500万非农业人口，同期道路占地从2.55万平方公里增加到4.6万平方公里，即在此期间每一个新增城市人口的城市占地面积为146平方米，道路占地为354平方米，道路占地仍按一半需占耕地计算，在过去7年中因城市化、工业化所新增的人均占地达到322平方米。按照这个水平，到2030年12亿城市人口时就需占用2666万公顷（4亿亩）耕地。2003年是中国耕地占用的又一个高峰年，根据国土资源部的资料，当年建设用占地达到43万公顷（647.1万亩），当年新增非农业人口为525万人，相当于人均占用813平方米（1.22亩），按这个占用水平，到2030年新增8.5亿城市人口的耕地占用将超过6666万公顷（10亿亩）。
按国际水平衡量，中国目前的城市和道路占地水平不仅不高，而且很低。美国的人均城市占地水平超过1000平方米，道路占地超过500平方米；即使是人多地少的日本，人均城市和道路占地也达到160平方米根据估算，日本20世纪90年代中期的城市人均占地为105平方米，道路占地为90平方米，如果也按道路占地的一半是平地计算，则全部城市化占地为160平方米。。中国目前的城市空间已经极为拥挤，大、中型城市人口的人均市区内道路面积、绿地面积和居住面积都只是世界城市平均水平的1/3～1/2，所以虽然目前城市每百户居民的轿车拥有量只有2％，北京只有24％，上海只有16％，远低于发达国家70％～100％的水平，就已经在许多大城市造成了严重的交通拥堵现象。中国是人口大国，不能像一些中、小人口国家那样依靠世界市场吃饭，而把耕地都拿出来搞城市化、工业化；但城市人口不增加、城市规模不扩大又搞不成工业化、现代化，这样就在城市化、工业化与保持耕地和一定的农业产出水平之间构成了尖锐矛盾。
目前关于中国到2030年人口总数有许多提法，人口部门的预测数字是14.5亿人，这比前面的预测数少了1.5亿人；但是如果考虑到中国到2015年后将进入人口老龄化快速发展过程，为了应付这个情况生育政策正在逐渐放宽，人口总数仍可能高于目前预测。此外，即便按14.5亿人口计算，由于中国未来的城市化率应上升到85％以上才会基本稳定，城市人口仍会超过12亿。而14.5亿人口的粮食消费如果上升到人均500千克，粮食总需求量仍会达到7.2亿吨，由于这些考虑，以上分析结果是不会改变的，只是时间跨度可能会更长一些。
（二）工业化、城市化与扩大流通规模和道路建设之间的矛盾
鸦片战争以后，中国的近、现代经济开始萌芽。工业与贸易开始出现在沿海，抗日战争时期一部分转移到西部；新中国成立后由于外部长期存在军事威胁，又进行了“大、小三线”建设，工业进一步内移，由此逐步展开了全国性的产业布局以及与此相关的道路建设和贸易流通。中国目前的产业空间结构仍具有“东轻西重、南轻北重”的特征，即西部地区的重工业比重高于东部，北部地区的重工业比重高于南部；反观之，则是东部、南部的轻工业比重高于西部、北部。由于产业空间结构的差别，东南西北部之间依托全国性的交通网络展开交换。
由于具有全国性分工的空间结构特征，各地经济总量的扩张必然带来流通规模的扩大与道路需求的增加。1978～2003年，中国的产出规模增长了8.4倍，货运总量也增长了5.3倍，从1973年的24.89亿吨增加到2003年的156.14亿吨。中国的国内货运有一半以上是通过铁路运输，省际间的经济交流基本上是通过铁路。1994～2002年，铁路货运周转量在国内全部货运周转量为扣除水运中远洋运输部分的货运周转量。中的比重基本上没有变化，1994年占54.2％，2002年占53.9％；但铁路跨省运输量的比重却在不断上升，1994年为61.2％，2000年为65.5％，2002年又上升到67.3％。改革开放以来，中国铁路货物的平均运输距离也在不断延长，1978年为496公里，1994年为669公里，2003年已增加到780公里，这些情况都说明，以全国性分工为特征的中国经济的空间结构仍在不断发展。
从前面的分析已经可以看出，中国目前的人均交通占地比人均城市占地要高得多。每公里普通铁路要占地16665平方米（25亩），复线铁路要占地26664平方米（40亩）；一级公路每公里要占地70000平方米（105亩），高速路（双向四车道）每公里占地更多，要80000平方米（120亩）；可起降大型飞机的机场每个占地也要300万平方米（4500亩）。如果到2030年中国经济的年均增长率为8.5％，与2003年相比还将增加8倍以上，若按1996～2003年的人均道路占地水平计算，将需要占用1333万公顷（2亿亩）以上的耕地。目前各级政府修路的劲头都很大，1996～2003年人均道路占地的年均增长速度为5.57％，是人均城市占地面积增长率的1倍，如果按5.57％的速度推算，到2030年增加8.5亿城市人口，需要占用的耕地面积就是2333万公顷（3.5亿亩）。
流通规模与道路建设需求都与经济的空间结构密切相关。如果全国性生产分工的空间结构不改变，中国经济规模的每一步扩大都将提出新的流通需求和道路占地要求，如此不仅中国的耕地占用难以支持，宏观流通效益也必然很差。发达国家的流通产业在GDP中所占比重一般在10％左右，中国目前却高达22％，即商品流通所消耗的社会财富比发达国家高出1倍还多。中国的流通费用比重高，并非是流通产业效率低。从运输产业看，我国现有铁路长度只相当于世界的6％，却完成了世界24％的铁路运输量，每公里铁路所负担的货运量比美、欧等发达国家要高出3～6倍，干线铁路要高出10倍多。我国的公里总里程与日本不相上下，可公路运输周转量却比日本大出近1倍。但是与产出规模相比，我国的运输规模实在是太大了，例如都在14000亿美元GDP左右的时候，美国的货运周转总量为14000亿吨公里，日本只有5000万吨公里，我国2003年却已达54000亿吨公里。由于越来越多的商品需要运输且运输距离不断延长，占用在流通环节的资金当然会不断增加，1980年，每1元贷款可支持的GDP为1.87元，1990年就下降到1.05元，2003年进一步下降到0.74元，仅因贷款周转速度的下降就使中国的资金占用增加了130000亿元人民币以上，这其中的原因恐怕不仅仅是体制问题，更重要的应是空间结构问题。中国流通产业比重高的主要原因，是既有的经济空间结构决定的。
（三）城市化取向与地价问题
从建国初到改革前，中国走了一条特殊的工业化道路：即一方面促进工业化的超前发展，一方面用户籍政策筑起了城市化的高墙，把8亿农民挡在了工业化与城市化大门之外，由此形成了严重的工农、城乡“二元结构”。改革开放以来，由于实现了“离土不离乡”的农村工业化政策，工农二元结构得到改善，但城乡二元结构仍然没有缓解。从国际比较看，人均1000美元GDP的国家，城市人口一般都在50％左右；东亚地区的日本和韩国，人均1000美元GDP时，城市人口比重都超过了70％。中国在走向现代化的过程中，迟早要解决城乡结构比例与人均收入水平严重扭曲的问题，因此在未来25年中必然会迎来城市化的高峰。
关于中国的城市化取向，是应以大城市为主还是以中小城市甚至是小城镇为主，历来存在着激烈争论。1994年中国政府发布的《中国21世纪议程》中明确指出，中国的城市化取向是小城镇，“九五”“十五”规划中基本沿用了这个指导方针，把发展小城镇以及中小城市确立为中国城市化的重点方向。
但是，小城镇和中小城市的人均占地水平要远高于大型城市。小城镇的人均占地一般都在1000平方米以上，根据2001年的数字计算，中国20万人口以下的小城市人均占地平均也在160平方米左右；而100万以上人口的大城市人均占地只有53平方米，像重庆、青岛这样的300万人口以上的大城市，人均占地都在40平方米左右。从单位城市土地（按城市建成区计算）的GDP产出率看，2001年20万人口以下的小城市只是200万以上人口大城市的1/14，如果未来25年中国只能再增加1000万公顷（1.5亿亩）耕地用于城市化建设，则中国只能靠不断提高城市土地的人口承载率与产出率来完成工业化和城市化，由此而言，中国以大城市为城市化的取向已经是不用争论的事情。
1996～2002年，中国百万以上人口的大城市从34个增加到171个，50万～100万人口的准大型城市从44个增加到279个，同期20万～50万人口的中小城市从195个减少到171个，20万以下人口的小城市从393个减少到39个，说明在实践中过去几年中国已经走的是城市大型化的道路。美国地广人稀，在20世纪70年代中期，人口过百万的大城市只有4个，到21世纪初不过增加到7个；日本人多地少，情况与中国相近，到20世纪80年代初期，虽然城市人口只有美国的1/3，人口过百万的大城市已经有14个。中日相比，即使考虑到中日之间的人口差距，目前中国大城市个数的相对水平也比日本要高，这也从另一个方面证明了大城市化是中国城市化中不可阻挡的客观趋势。
如果到2030年中国的城市人口增加到12亿人，即便中国全部都是百万级以上人口的大城市，其中300万以上人口的大城市不少于40％，500万人口以上的大城市不少于15％，城市总数也要有500个左右。即是说，目前许多人口在20万以下的小城市，未来25年都会变成100万人口以上的大城市；许多人口在50万左右的中等城市都得变成200万～300万人口的大城市；许多人口在200万以上的特大型城市，将来都得变成500万～1000万人口的超大型城市。如果这些变化都在未来25年发生，那么这些大城市都将分布在哪里呢？或者说，政府在规划中应该依据什么原则在现有城市中选择扩大城市规模的重点呢？如果这个原则不明确，中国城市化的发展必然是盲目的，未来仅有的、可用于城市化的1000万公顷（1.5亿亩）耕地资源的配置也必然是盲目的。
与此相关的是地价问题。城市是工业的载体，工业化是城市化的动力，如果可供城市化占用的土地有限，工业化的过程必然表现为城市土地产出率上升的过程，而单位土地产出率的上升指数也必然是决定着单位地价的上升指数。根据国土资源部的数据，2003年中国城市的平均地价水平为每平方米1166元，与上年同期相比上升了8.5％，2004年上半年又继续上升了10％，大城市则超出了12％，其中上海市超过了22％。中国房地产价格会上涨到什么水平？在哪些地方上涨的速度更快？这个问题不仅房地产开发商关心，企业也关心，老百姓更关心，因这是关系到企业和居民负担能力的大事，不单纯是经济问题，而是关系到社会稳定的大事。
从国际比较看，日本在20世纪70年代中期基本上完成工业化的时候，大城市的平均地价在每平方米6000美元以上，20世纪90年代初期泡沫化发展严重的时候在每平方米6万美元以上，其中最贵的东京银座的地价已超过每平方米30万美元，目前虽然已下跌了2/3，仍高达每平方米12万美元以上。抛开日本土地的泡沫化问题，仅以20世纪70年代中期日本的地价作参考，未来25年中国城市地价也要增长43倍；考虑到未来中国的城市化占地水平只能达到人均125平方米，约只是日本20世纪90年代初期人均城市化占地水平的80％，中国大城市的地价上升幅度还得增加10倍。
发达国家在工业化中后期，随着金融产业和资本市场的发展，一般都会出现不同程度的资产泡沫，进入后工业化阶段更是如此。中国目前仍处在工业化中期阶段，资本为物质产业的增长大量吸纳，地产的泡沫化程度相应受到抑制，因此到2030年地价增长可能不会有50倍那么吓人。我们还可以从另一个角度来考察地价。市场经济国家的社会财富，体现在房地产方面的一般都有2/3。2003年，中国的金融财富总量（以广义货币M2衡量）约220000亿元，如果到2030年以12％的年增长率递增，则2030年中国金融财富总值约为4700000亿元，以2/3为房地产计算，约有3100000亿元。2003年，中国城市各类房屋总面积约为158亿平方米，当年房屋均价为每平方米2500元，由于这是新建房屋的平均价格，而在中国现有房屋面积中，有超过一半是2000年以后建设的，所以若按50％的房屋面积价值为2003年均价的6成计算，2003年中国房地产总值约有300000亿元，即到2030年，中国房地产总值还将增长9倍。如果到2030年中国还将增加1000万公顷（1.5亿亩）土地供给，并且按目前的城市与道路用地比例分配，则城市土地供应面积将增加2倍，如此，房地产价值的理论增长幅度应在6倍以上。当然，特大型和超大型城市的房地产价格还会大大超过这个平均值，而一般百万人口的大城市则可能低于平均值。
房地产是一国在工业化过程中积累社会财富的最主要手段之一，但房地产是不动产，一旦定位在某一特定空间就不可改动。虽然从理论上可以预测未来中国房地产价值的增长金额，可中国目前的城市面积只有2.8万平方公里，只占国土面积的不到0.3％，未来城市面积还要增加，但估计总面积不会超过10万平方公里，也只占国土面积的1％，所以没有一个好的空间结构规划，国家建设也好，厂商和居民投资房地产也罢，都不能形成增长前景良好的净资产，还会由于区位考虑错位而造成投资浪费。我们现在提倡新的“发展观”，而增长与发展的最本质区别就在于，增长是财富的创造过程，发展是财富的累积过程，只有准确选择具有长期增长趋势的区位，才能使已投资建设的项目在长期内获得保值与增值，否则就必然毁掉重建，就会导致“有增长而没发展”。在市场经济条件下，产业发展中的资源配置可以由市场解决，但空间结构的配置则必须由政府统一规划，因此中国可以没有产业发展规划和政策，但必须有空间结构规划与土地资源和城市发展的统一规划与政策。
但是如果不了解中国未来空间结构的发展趋势，厂商和居民就都无从把握进入房地产市场的时间与空间，政府在制定各类土地的使用政策时也就没有客观依据。现在各级政府都有做大、做强本地区城市的强烈冲动，都认为本地比其他地区更应该优先获得发展，都愿意为了增加本地区机动财力多批租土地，企业也都愿意多“圈地”，面对已经逐步展开的城市化高峰和逐渐稀缺的土地资源，中央政府应该根据什么原则去区分哪些城市应该鼓励其扩大和发展，哪些城市应该限制其发展规模呢？如果没有一个客观的原则可以说服各级地方政府与企业，制定政策和规划也就成了纯粹主观的东西，中央政府政策与规划就必然会遭到各级地方政府和企业或明或暗、或弱或强的反对和抵制，也没法区分哪些地区是未来新的经济增长点，应当增加土地供给，地价是合理增长，哪些地区是出现了“土地泡沫”。
（四）通过产业集聚缓解贸易条件恶化的迫切性
2004年4月，中国单月出口额首次突破了500亿美元大关，全年则首次突破进出口额10000亿美元大关。日本在20世纪70年代后期完成工业化的时候，人均能源、初级产品和原材料进口在1000美元以上，占进口总额的比重在75％以上。中国虽然是国土大国，但由于人口众多，人均资源并不丰裕，到2030年时的资源进口水平可能不会低于日本，如果按16亿人口，人均进口1000美元资源性产品和资源性产品占75％计算，到2030年的进口总额应当有20000亿美元，为了满足进口用汇需要，出口也得达到20000亿美元，即2004～2030年贸易平均增长速度为5.5％，对比20世纪90年代以来中国出口的平均增长率16.6％和2004年上半年的39％，到2030年中国的贸易总额超过40000亿美元是完全有可能的。20世纪90年代下半期以来，世界发达国家的产业加速向中国等发展中国家转移，中国正在出现成为新的“世界工厂”的势头，如果未来25年真正成了“世界工厂”，则国际贸易总额达到50000亿美元也没什么奇怪的。
“二战”结束以来，世界出现了发达国家间的“水平分工圈”和发达国家与发展中国家间的“垂直贸易圈”，发展中国家不得不用低价的初级产品与发达国家的工业制成品相交换，从而出现了“二战”后长期的制成品价格高水平与初级产品价格低水平的现象。但是世界发达国家只有7亿人口，中国目前则是13亿人口迈向工业化，此外还有东盟和印度等国也在加速工业化步伐，都不断在增加资源产品的需求和增加工业制成品的出口，世界初级产品价格长期下跌与制成品价格长期高昂的格局已不复存在。在这样的世界经济背景下，如果中国进出口总额双双超过了20000亿美元这个世界任何国家都没有达到过的数字，则必然会带来贸易条件的长期恶化，而且会比任何国家面临的贸易条件恶化压力都大。
但是，中国显然缺少消化贸易条件恶化的能力，因为地价在不断上涨，劳动力价格目前虽然还比较低，但是随着工业化的发展也不可能长期维持在目前水平。改革开放以来，市场化的深入已经释放出巨大的体制动力，今后继续向体制改革要效益的空间也有限了。
从目前看，中国唯一没有释放的经济效益潜力是企业的集聚效益和企业及产业的规模化效益。例如，中国目前已经有18套乙烯装置，但产能达到规模经济要求的只有6套。世界炼油企业平均生产规模为500多万吨，最大炼油厂年产3000多万吨；我国平均规模只有160万吨，最大企业年产不到900万吨。中国虽然钢产量已经接近2.5亿吨，已经占到世界钢产量的1/4，但全国却有280多家钢厂，其中年产超过百万吨钢的大型企业在行业中只有不到3％，余下的钢厂平均年产量都在10万吨以下。2003年中国生产了8.6亿吨水泥，已占世界水泥产量的40％，但生产企业却有近4000个，平均生产规模只有18万吨，与亚洲日、韩、台等地区500万～600万吨的单体规模相差甚远，2002年中国前十大水泥集团的合计产能仅占当年总量的6.3％，而世界前五大水泥集团的产能就占据世界总产能的37％。目前世界大汽车厂的年产量都在500万台左右，六大汽车制造商的全球集中度达70％以上；中国2003年在世界汽车产量中虽然已经排名第3，但却是由100多家汽车厂生产，其中超过年产5万台的只有13个。由于这种情况，中国目前虽然已经是世界第七大经济体、第三大贸易国，但在2004年《财富》杂志评选的世界500大企业中，中国只有16个企业位列其中，还都是垄断型的大企业，所以有人说“中国是世界经济大国，企业小国”。
企业规模在某一区位上扩大和同类产业在某一特定空间上集聚都会产生规模经济效益，因此改变中国企业目前小、乱、散的状况，将通过规模经济效益的释放，极大提升中国经济的总体效益水平，对冲贸易条件长期恶化的压力。这个道理虽然简单，但是除了需要继续打破条块分割的现行行政管理体制外，哪里是中国未来的城市人口、产业和市场的增长点呢？不从战略与规划的角度回答这个问题，产业集聚就失去了方向，仅靠市场的力量，不仅时间长而且代价高。
综上所述，中国目前亟待从发展战略与规划的角度解决优化空间结构的问题，因为这个问题已经成了中国经济在完成工业化和走向现代化的过程中诸多矛盾的焦点，许多矛盾不从空间结构入手在现阶段就开始解决，到工业化、城市化进展到一定程度的时候就会走不动了。
二、以大都市圈为目标调整中国空间结构的实证与理论分析
课题组认为，在未来25年调整中国经济空间结构的目标，应当是实行“大都市圈”战略。
（一）实行“大都市圈”战略的实证分析
城市是工业的载体，平原是城市的载体。由于城市只能建在平原，沟通城市之间的道路设施也要占用一部分平地，而平原又是最好的耕地资源，农业单产水平往往比山地、丘陵和高原地区高出一倍多，于是就出现了工业化过程中工农、城乡间争夺耕地的矛盾。中国的平原面积只占国土面积的12％，约115万平方公里，其中90％集中在东、中部地区；在中国坡度低于8％的6000万公顷（9亿亩）多平耕地中，有5333万公顷（8亿亩）以上集中在东部。所以稳定农业生产和推动城市化进程的矛盾，都集中到怎样合理有效地利用中国宝贵的平原面积，特别是东、中部地区的平原面积。
美国与中国的国土面积差不多，但人口还不到中国的1/4，由于国土面积中平原占70％以上，人均则超过2.5万平方米，所以不仅工业化与城市化不会受到平原面积的束缚，还是世界第一大粮食出口国。欧洲（不包括俄罗斯）的面积也与中国差不多，但欧盟在东扩后的总人口也不到中国的40％，平原面积却占全部幅员的56％，因此欧洲国家的工业化也不受平原面积的束缚，也是世界农产品输出的重要地区。亚洲各国的特点都是人多地少，在东亚地区这个特征更加突出，例如日本的人均平原面积只有不到800平方米，但人均平原面积少并没有阻挡住日本和“亚洲四小龙”完成工业化，可见平原面积狭窄并不是一国走向工业化、现代化过程中不可逾越的障碍。
按13亿人口计算，中国目前的人均平原面积为882平方米，略高于日本；但是到2030年人口高峰时，按16亿人口计算，人均平原面积就下降到不到720平方米，只是日本目前的90％。日本是世界第一大农产品进口国，每年进口的谷物在2000万吨左右，进口依赖率超过60％，还要进口120万吨的肉类，也相当于国内消费量的1/3，所以是把农产品供给放到了海外，可以把耕地腾出来转给城市化使用。把农产品供给放到海外也是“亚洲四小龙”的普遍做法，韩国和我国台湾省的粮食进口依赖率比日本还要高。但中国由于人口规模巨大，不能像日本那样主要依靠世界市场供给农产品；如果中国的粮食进口依赖率也达到60％，粮食进口总量就得超过4亿吨，已经是目前世界粮食总贸易量的2倍。由于中国必须留足农业生产用地，基本依靠自己的农业满足国内农产品需求，因此人均城市化的占地水平必然会低于日本。
1992年，日本人均城市占地约为115平方米，城市间人均道路占地约为90平方米，如果也按道路占地中一半是耕地计算，日本的人均城市化占地水平就是160平方米。前面已经提到，假设到2030年中国人口为16亿，城市化率为75％，城市人口达到12亿，人均粮食占有量450千克，耕地中75％用于粮食生产，粮食单产水平达到525千克，则未来25年中国还可拿出1000万公顷（1.5亿亩）耕地用于工业化与城市化，加上3.5亿已有的城市人口已经占用的500万公顷（7500万亩）耕地，城市和道路占地的总量为15万平方公里，人均125平方米，这个水平只相当于日本的78％。
即便日本把国内的农产品供给主要放在国外，其平原面积也只是美国的3％。日本之所以能够克服平原面积狭窄对工业化、城市化的束缚，主要是因为在“二战”后到20世纪70年代初期完成工业化的过程中，构造出了三大都市圈，即东京、名古屋和阪神都市圈。到20世纪70年代前半期，在日本近1.2亿人口中，有9000万左右人口集中在这三大都市圈，每个都市圈的人口都在3000万人左右，都是以100～120公里为半径，覆盖4万平方公里左右的土地，每个都市圈的总产出都是1000亿美元左右。
都市圈式的空间结构可以少占用耕地的原因主要是两个。第一个是大城市化。前面已经说明，日本百万人口以上的大城市个数明显高出美国，由于大城市单位土地面积的人口承载率和经济产出率都大大高出中、小城市，因此当人口城市化率相同的时候可以更少占用土地。
第二个，也是更重要的原因，是日本的三大都市圈都是各自相对独立的经济体系。例如，据日本运输省1979年的统计，在三大都市圈的货运总量中，相互交流的部分只占1.5％，而高达98.5％的货运量都是在都市圈内部发生的，这样就极大地压缩了交通运输对土地的需求。1980年，日本的GDP总值已达到12000亿美元，但日本的货运周转总量只有5000亿吨，货物的平均运输距离只有73公里。日本虽然国土面积狭小，可从北到南也长达1500公里以上，对比73公里的平均运输半径，可见货物运输需求都是在都市圈内部发生的。1992年，日本城市人均占地为115平方米，而估算的交通占用平地只有人均45平方米，还不到人均城市占地的40％，就是因为空间结构是都市圈模式。日本是经济外向度很高的国家，每个都市圈的对外贸易比重都接近40％，但由于三大都市圈是三套相对独立的制造业体系，彼此交流反而远不如对外交流比重高。日本的制造业生产，采取的是由中小企业负责生产零部件，由大企业负责技术开发、总装与商品流通和对外贸易的体制，由于中小零部件供应商都集中在都市圈中心附近和边缘地带，平均运输距离短，因此日本的大企业可以采取根据零部件的不同需要量，实行15分钟、1小时至多是半天内供货的体制，大大节省了流通环节的资金占用，所以1980年日本的库存投资在GDP中所占的比重还不到0.7％，在发达国家中是最低的，这是构成“日本效率”的重要基础。
前面已经说过，2003年中国人均城市占地为80平方米，人均道路占用平地为66平方米，合计为146平方米，如果按这个占地水平计算，到2030年增加8.5亿城市人口，将需占用1200万公顷（1.8亿亩）以上的平耕地，比控制指标1000万公顷（1.5亿亩）超出200万公顷（3000万亩多），看起来超出的不多，但折成粮食生产能力则接近1600万吨，是个不小的数字。如果未来中国只能以人均125平方米这个比日本还低20％的水平实现工业化、城市化，则中国更须采取都市圈战略才能办得到。
中国目前人均城市占地是日本的70％，可人均道路占地却比日本高出45％，可见在未来的城市化进程中，压缩交通用地需求是调整空间结构的主要方向。2003年，中国货物的平均运输距离高达345公里，对比日本的73公里，运输距离过长显然是因为在全国地域范围内展开分工布局造成的，因此不把目前全国各经济区域之间的分工与货物交流转变为各都市圈内部的分工与交流，交通运输对土地的需求就减不下来。而也以100公里为半径构造出中国的都市圈，从长期看，中国货物的平均运输距离就有可能被大大压缩，从而达到减少土地占用的目的。
日本是岛国，有海运之利，中国是大陆国家，因此中国道路占地的相对水平应比日本高。如果按目前交通与城市占地的比例计算，在未来人均的城市化占地125平方米中，人均城市占地应为71平方米，道路占地则为54平方米。
（二）都市圈战略的理论研究
从日本经验看，三大都市圈是“二战”后工业化发展到一定阶段的产物，但日本的官方和学界一向认为，人口过于向都市圈集中不是好事情，从战后到20世纪70年代中期日本制定过四次国土整治规划，都是以“反都市圈”政策为核心的，因此日本虽有都市圈概念却没有都市圈理论。20世纪90年代后期，中国也出现了构造“区域经济共同体”的热潮，其中也提出了都市圈的概念，例如“珠三角都市圈”“长三角都市圈”“环渤海都市圈”以及“上海都市圈”“南京都市圈”“武汉都市圈”“京津都市圈”“沈阳都市圈”等等，但国内学界到目前为止还没有人从理论上系统论证过都市圈现象的理论依据。所以如果要把都市圈作为中国将长期奉行的空间结构战略，则必须首先从理论上回答，为什么经济发展到一定阶段会出现区域经济分化这个问题。
从18世纪中期欧洲开始工业革命以来，西方经济学中就出现了区域经济学这个重要分支，但杜能、韦伯等西方区域经济学的创始人都是以研究厂商的区位问题为主，而这类问题是微观问题，至多是中观问题。20世纪六七十年代后期，西方区域经济学虽然在借鉴古典区位论的基础上，将区位与区域问题的研究拓展到对跨国区域经济问题的研究，引入了诸如“距离”“布局”“网络”等许多空间结构的新概念，取得了许多新的、重要的研究成果，然而由于自亚当•斯密以来，西方经济学对商品价值的研究始终都是以劳动时间这个单一因素为基础，抽象掉了空间因素，也由此排斥了空间结构理论的地位，因此区域经济学始终未能进入到西方经济学的主流之中，我们当然难以从西方经济学的思想宝库中找到“都市圈式空间结构”的理论渊源。
从前面对都市圈经济特征的描述中可以看出，都市圈经济本质上是一种“内向型”经济，即除了因为资源禀赋不足而引起的外部交换，就其制造业来说基本上是趋向于排除外部贸易的，这就与发展国际贸易特别是产业内贸易的主张发生了矛盾。由于主张发展产业内贸易的克鲁格曼等人的“新贸易理论”是目前国际贸易理论的主流学派，我们倒是可以从对“新贸易理论”的反诘中找到都市圈理论的出发点。
西方古典贸易理论源于亚当•斯密和大卫•李嘉图，在他们看来，国际贸易的起因是由于各国的劳动生产率和技术差异所导致的产品生产成本差异。赫克歇尔与俄林继承和发展了古典贸易理论，指出即便各国的技术水平与劳动生产率相同，但是若生产要素的禀赋不同，仍然会出现生产成本差异，仍然会产生贸易需求。“二战”后，发达国家间出现了“水平分工圈”，制成品贸易在国际贸易中的比重从战前的1/3上升到70％以上，贸易的主体由此从产业间的交换转变为产业内的交换，20世纪80年代以来克鲁格曼等人根据这一新现象提出了“新贸易理论”，认为随着国际贸易的发展和资本、技术等要素的流动，技术差异和要素禀赋差异都可以改变，因此各国间开展贸易的原因，是由于对产品需求的多样性和存在规模经济所决定的“报酬递增”现象。
克鲁格曼指出，规模经济可分为内部规模经济与外部规模经济两类。前者是指单位产品成本可随单个企业的规模扩大而降低；后者是指单位产品成本的下降并非取决于单个企业规模的扩大，而是取决于行业规模的扩大。由于存在着规模经济所决定的“报酬递增”现象，而任何一国的国内市场都大不过国际市场，因此通过国际贸易就可以使厂商摆脱国内市场规模的束缚，充分享受规模经济收益。此外，因为需求的多样性，每个国家都不可能在大规模专业化生产的前提下生产本国所需要的全部产品，所以各国都应生产某几类产品而与其他国家展开贸易，这样每种产品的生产规模均能比以往各国什么都生产时要大得多，世界也因此可以用更低的成本生产出更加丰富多样的产品。
按照克鲁格曼的“新贸易理论”，都市圈现象是根本不可能出现的，因为都市圈内部的市场规模肯定不如国内市场大，更不如国际市场大。如此，都市圈内的厂商都不可能充分享受规模经济的好处，从而使都市圈内的生产成本高于都市圈之外，都市圈经济就没有生命力。
问题在于，对规模经济来说，不仅存在着“报酬递增”现象，也存在着“报酬递减”现象。工业化进入到后期都是重工业占据主体地位，而重工业的一个显著特点就在于它是一种“装置型”工业，即某种重工业产品的生产是靠一套完整工业机械装置完成的，例如大型联合钢铁企业、大型石油化工企业以及汽车生产企业等等，都是由一整套彼此紧密联系的生产装置组成的，而对这些成套的生产设备来说，既有“最小最佳规模”问题，也有“最大最佳规模”问题。“最小最佳规模”是指成套设备的生产能力必须达到某一最小产出规模才能产生“报酬递增”现象；“最大最佳规模”则是指成套设备的产出规模超出某一最大值就会出现“报酬递减”现象。例如，以年产75万吨乙烯装置的生产成本为100％；产能下降到50万吨，成本会上升4％～9％；产能下降到20万～25万吨，成本上升14％～33％。目前世界上最大的乙烯装置是年产136万吨，而最具有竞争优势的乙烯规模是年产60万吨的乙烯装置。“规模报酬递减”除了技术、经济原因，还产生于管理原因，当企业的生产经营超过一定规模后，企业内部管理会由于机构庞大和层次过多，出现决策缓慢、协调困难、激励弱化、信息不畅甚至扭曲等“大企业病”，导致企业丧失活力。
“规模报酬递减”问题不仅存在于企业内部，同样存在于企业外部。多个企业在某一区域集聚会由于技术外溢、劳动力市场和共享基础设施等原因，使该区域内每个企业的生产经营成本都趋于下降，从而出现外部“规模报酬递增”，而多个相关行业在某一城市集聚则会由于同样原因出现城市层面的规模经济。但是早有学者研究证明，城市规模以人口衡量，在100万～700万人口规模之间会出现显著的“规模报酬递增”；但超过了700万人口，城市建设的投入产出比率虽然还是正值，可已经开始下降了。所以对单个企业也好，对整个行业也好，乃至对一个城市来说，都不是可以大到没有边际。
此外，企业产出规模过大运输费用就会增加，因为本地市场的容纳力终究有限，在产出规模超出本地市场需求后，多出的产品就必须外运到其他市场区销售，就要增加运费支出，由此会提高企业经营成本，减少利润。克鲁格曼也注意到了这个问题，因此在他的“新贸易理论”中提出了另一个重要理论，即“互相倾销”理论。这个理论是说，虽然企业在扩大生产规模后将产品运销到外地市场，其价格与利润会低于本地市场，但由于生产规模的扩大产生报酬递增收益，总利润还是可以增长，还是有利可图的。这个分析隐含的前提是报酬递增可以始终大于运费，然而，如果企业受技术经济的限制，当生产装置的规模已经达到规模报酬递减的边际时情况会怎样，克鲁格曼并没有给出答案，但“最大最佳规模”正是克鲁格曼所论述的制造业的最显著特征之一。由于“最大最佳规模”的存在，随着外部市场的扩大，继续在本地扩大生产就必须建新厂或增加新的生产线，那么为何不把新厂或新生产线建到新的市场区呢？贸易与投资本来就存在着相互替代关系，当新市场区的需求足够大，到新市场区投资建厂起码可以省掉产品的运输成本，这就是国际直接投资长盛不衰的原因。中国改革开放以来，特别是20世纪90年代下半期以来吸引了大量国外直接投资流入，甚至在吸收外商直接投资方面超过了美国，一方面有国际跨国公司利用中国生产要素便宜、把中国作为生产基地的原因，另一方面也是受到中国迅速扩大的消费市场的强烈吸引。所以，“新贸易理论”在外部市场区的规模还不够大、还不足以完全吸纳一个达到规模经济要求的生产装置产出的时候是正确的；而超出了这个边界，忽视了投资与贸易的互动关系，就变成错误的了。
近二百年来西方经济学对规模经济问题的研究已经很深入，但只提出了规模经济的三个层面，即企业的规模经济、行业的规模经济和城市的规模经济，这三个层面都属于供给方面的问题，从没有提出过供给规模与需求规模的空间对称问题。克鲁格曼在他提出“新贸易理论”的代表著作《国际经济学》中解释规模经济现象时提出了这样一个公式：
平均成本AC＝F/Q＋C
式中：F是固定成本，Q代表产量，C是每个产品的流动成本。
这个公式是说，因为生产单位产品所消耗的能源、原材料、劳动力等是不变的，但厂房、机器设备、管理费用等固定支出是可以随产量的增加而下降的，所以生产规模的扩大就可以带来平均成本的下降，从而产生报酬递增现象。
但如果产量扩大也带来外运量扩大，从而带来运费上升，则平均成本就不会随产量的增加而成正比例下降，这个公式就会变成：
AC＝F/Q＋C＋T
式中：T是单位产品运费。
T不仅会随产量扩大而增加，而且会由于产量扩大必须运销到更远的市场区销售，使单位产品的运输成本不断提高，所以产量Q与T成正比，与F成反比，当T≥F/Q的时候，规模报酬递增就会转向规模报酬递减了。因此AC＝F/Q＋C这个公式只能适用于T为零的时候，而不可能像克鲁格曼所说的那样，规模报酬递增没有一个限制边界。
克鲁格曼的这个错误，反映了西方经济学长期以来单纯以劳动时间为基础研究价值问题的偏向，而时空是不可分的，即是说，价值的形成既要消耗“劳动时间”，也要消耗“劳动空间”，只有时间与空间消耗都达到最低时，才能实现价值的最大化。经济学研究虽然有时需要抽象掉一些因素，但如果把最基本因素也抽象掉，则得出的理论结果就站不住脚了。
实际上，在西方经济学研究中，也有许多学者早就注意到了空间因素对贸易的影响。例如萨纽尔逊就曾提出过所谓“冰山理论”，即贸易的可能性随空间距离的增加而减少；20世纪90年代后期出现的“新经济地理学派”，也提出贸易的可能性与两个经济体的经济规模成正比，与距离成反比的理论。任何理论都不可能尽善尽美，都只具有相对真理性，西方经济学也在发展中寻求更加完善。
在最短的空间距离内实现供给规模与需求规模的对称，这是都市圈理论的基本出发点。正是因为这个原因，工业化发展到一定阶段，随着人口、工业与市场需求在特定区域内的集中，就会出现区域经济的分化，形成都市圈经济。供给规模与需求规模在都市圈层面的空间对称，实际上是提出了规模经济的第四个层面，也是高于企业、行业和城市规模经济的新层面。是规模经济就要有报酬递增现象，而都市圈层面的规模经济，其报酬递增的来源已不是供给方面的规模，而是在一定空间范围内所集聚的需求规模。
市场需求由两个基本要素组成，即人口和人均收入，是这两者的乘积。人口增加与人均收入水平提高都可以扩大市场需求规模。在人均收入水平保持不变的条件下，市场需求的扩大就是人口规模的扩大，而人口是散布在一定的空间面积上，因此供给规模扩大就意味着产品所覆盖的地域面积扩大和产品运输距离的延长。工业化过程也是人均收入水平上升的过程，由于人均收入水平提高也可以扩大市场需求规模，所以若供给规模不变，产品运输距离就会随人均收入水平的提高而缩短，当需求规模与供给规模在最短的空间距离内实现对称的时候，产品的“劳动空间”消耗最少，也即运费最低。由此而言，都市圈层面报酬递增的来源，是在一定空间范围内供给规模与需求规模逐步趋于对称所节省的运费。
供给与需求在都市圈层面的空间对称，主要是指制造业的产需。由于资源的天然禀赋条件不同，如农产品、能源、矿产品等并非每个都市圈都能自给自足，当然也可能是自给有余，就需要通过区际与国际贸易来寻求平衡。但制造业则不同，如果可以通过贸易解决初级产品供应问题，每个都市圈都可以通过建立一套完整的制造业体系来基本满足本都市圈内对制造业产品的需求。例如发达国家目前人均乙烯消费约为30千克，则一个年产120万吨乙烯的石化企业就可以满足4000万人的需求；如果人均钢铁消费为500千克，一个年产2500万吨的大型联合钢铁企业就可以满足5000万人的需求。而依托这些大型原材料企业的产出，就可以延伸出一系列与之相关的机械、电子和轻纺等等下游产业链，因此围绕着重工业中的这些大型装置型工业，就会在特定区域内逐步形成一套完整的制造业体系。人既是生产者也是消费者，工业化不仅会导致产业在特定区域内的集聚，也会同时导致人口、收入与消费在特定区域内的集聚。在一定的人均收入水平，居民对某种产品的消费需求都是相对稳定的；到工业化后期阶段，由于居民对物质产品的消费基本上得到满足，对制造业产品的需求就更加趋于稳定，此时人均收入虽然会继续增加，但不会继续显著提高对制造业产品的需求。所以，一套达到规模经济要求的完整制造业体系，可以长期、稳定地与特定区域内人口的消费需求对称，从理论上是成立的，而且也已经为日本都市圈的经济发展实践所证明。
正如前面所指出的，西方经济学在规模经济理论和国际贸易理论方面的缺陷，主要是由于他们忽略了价值形成中的空间因素。杰出的西方经济学家、新古典经济学派的创始人马歇尔第一次系统论述了规模经济产生的原因，指出了决定规模经济的三要素，并把规模经济概念首次引入到国际贸易理论的分析框架中，但在马歇尔建立的经济模型里却没有空间因素，因此交换就成了可以“瞬间”完成的事情，当然不用考虑运费问题。克鲁格曼等人的“新贸易理论”继承了新古典学派的思想，针对“二战”后国际贸易发展的新特点作出了新的理论解释，这是巨大的理论贡献，但仍然是从供给一端研究规模经济问题，仍然忽略了空间因素，难免以偏概全。
西方经济学的缺陷也与美、欧等国的经济发展实践有关。前面已经说过，美、欧等国都是平原面积广阔而人口相对较少的国家，平地资源对工业化、城市化过程形不成要求集约使用土地的压力，因而有利于展开全国性的产业布局。例如由于地价便宜，道路建设成本低，欧洲公路的平均收费水平只是中国目前的1/9，这与中、日等东亚经济体在工业化过程中的要素构成条件是完全不一样的。实践是认识的源泉，欧美学者的研究都是以欧美经济发展的实践为对象，而在欧美经济发展的实践中都没有出现过都市圈现象，当然难以从中抽象出都市圈理论。日本虽有都市圈的实践，但自明治维新以来长期追求“脱亚入欧”，反而不看重本国的工业化经验，也未能提出有关都市圈的理论。所以，不迷信理论权威，不盲目崇拜所谓“西方经济学主流学派”，从中国的具体国情出发，探索具有中国特色的经济学理论，应是中国学者的光荣责任。
有人可能会说，每个都市圈都封闭起来发展，这不是反市场经济的吗？那么我们要反问，什么是市场经济呢？科斯的交易理论说明，人们之所以要通过市场进行交易，是因为通过交易可以降低产品成本；但交易也要支付交易费用，如果交易费用大于企业内生产，则企业就会放弃市场采购而采用企业内生产方式，只有当企业内生产的成本大于交易费用时，企业才会放弃内部生产而进行外部采购。由于企业内管理的性质是行政性的，所以当科斯比较企业和政府管理方式的异同时说，他看不出这两者有什么根本区别，只是由于用政府的行政管理办法比用市场化的管理办法效率更高，才产生了各种政府职能；相反，如果事情市场也能办，而且效率高，就应该用市场化的办法满足社会需求。从科斯的交易理论出发我们可以看出，并不是市场的空间范围越大越好，而是应看采取什么样的市场空间结构更有利于降低生产和交易成本，况且都市圈经济只是缩小了都市圈外部的交易规模，并不排除都市圈内部的市场交易，也不排斥都市圈内居民由于差异化需求购买其他都市圈的产品。各都市圈之间同样存在着市场竞争关系，如果某一都市圈的某种产品高于其他都市圈，其他都市圈的同类产品还是会进入该都市圈的市场。
在区域经济学和地理经济学的研究中，对区域的划分可谓多种多样，异彩纷呈，但以都市圈定义区域经济是一种新的划法，这既不是按资源和产业特征所划分的经济区域，也不是以地理地貌特征划分的区域经济，更不是根据国家和民族特征划分的经济区域，而是按照区域中制造业的产出与区域内的需求规模可以达到相同水平划分的，由此区别于其他经济区域的划分方法。看一个经济区域是否可进入都市圈形态，主要是根据该地区的需求规模是否容纳得下一套能够达到规模经济要求的产业体系。由于划分都市圈主要是看制造业的产销情况，而贸易与资本都是跨地区流动的，因此贸易、投资和金融圈都比都市圈所覆盖的地域范围要大得多。这也说明，在众多都市圈中，将有一些都市圈会成为多个都市圈乃至国际性的贸易、投资和金融中心，例如在日本的三大都市圈中，只有东京都市圈成为全日本和亚洲的金融中心。由于都市圈经济的发育有先有后，最先出现都市圈经济的地区也会与经济相对落后的地区开展贸易，在当地市场需求足够大的时候，则会以投资替代贸易，到新的都市圈投资建厂，因此在最先发育出都市圈的地区就有可能成为投资中心和跨地域性大公司的集中地，即出现所谓的“总部经济”。
由于土地资源稀缺导致运费高昂，促使区域间贸易转向区域内贸易，因此运费对都市圈的形成有着巨大作用。由此看，各都市圈之间的理论边界，应当是在各都市圈产品生产成本相等的前提下，由运费所决定的空间距离。举例来说，甲、乙两个都市圈的中心距离是200公里，生产一台轿车的成本都是1万元，发送到100公里以外的运费都是100元，则两个都市圈之间的经济边界就是自各自都市圈的中心向外100公里；如果甲都市圈在100公里半径内都是平原，而乙都市圈则有部分丘陵或河流，导致运输成本较高，则支付100元运费所能达到的运输距离比甲都市圈要短，乙都市圈的经济半径就会小于甲都市圈。
在都市圈中集聚了一个完整的制造产业体系，但这些制造业厂商不会都集中在一个城市，而是由多个城市组成城市群。根据日本的经验，在都市圈的城市中，最大的城市往往成为都市圈的中心，负担着金融、贸易、技术开发和地区行政中心的功能，其他城市则是产业功能型城市，即某类或多类相关的产业在这些城市中集聚。都市圈的中心城市可能是一个，也可能是两个，如日本的三大都市圈中，东京与名古屋都市圈都是单中心城市，但阪神都市圈却是双中心城市，即大阪和神户。根据日本的经验，20世纪70年代中期都市圈中心城市的经济总量，一般都占到都市圈经济总量的45％～50％；而东京都市圈由于担负了全国金融市场和行政中心的功能，经济总量又比其他两个都市圈大出近20％。只有都市圈中的中心城市经济总量足够大，才能担负起都市圈中心的功能，这也是我们在考虑中国都市圈战略中，选择每个都市圈中心城市时应该依据的一般原则。
从都市圈内部的空间结构看，由于都市圈中心的地价相对于边缘地区更高，因此在都市圈的中心城市和邻近都市圈中心的地区，应布局高附加值产业和用地需求较少的劳动密集型产业，例如电子通讯类产业和轻纺产业；在远离都市圈中心而地价较低的城市，则应布局占地需求高和产业附加值较低的重工业与其他制造业，这也应成为中国实施都市圈战略中必须遵循的一般布局原则。
冷战结束后，国际社会的主要矛盾从政治层面转向经济层面，世界因此进入了一个新的发展时期。随着世界各经济体之间经济竞争的日益激烈，从调整空间结构中寻找经济效益空间的压力必然会显现出来。由于只有当供给规模与需求规模在最小的空间范围内达到对称时才能使运费最低，都市圈模式就可能成为各国谋求释放空间经济效益的主要手段。欧元问世5年以来，欧盟各国的内部贸易率从欧元问世前的刚刚超过60％迅速提高到接近80％，欧洲经济也因此具有了更为强烈的“内向型”特征。欧盟各国取消经济边界，允许生产要素可以跨国界自由流动，并使用统一货币，将促使欧洲产业的空间布局发生新变化。美国的经济重心长期在东北部13个州，在只占国土面积不到1/4的区域长期集中了50％的人口和70％的工业产出；但从20世纪80年代初期开始由于南部和西海岸地区“新经济”的兴起，也出现了人口和产业重心向西南部地区移动的趋势；到20世纪90年代中期，西南部地区人口的GDP首次超过了东北部地区，开始分化出新的经济重心。从这些发展趋势看，未来的欧洲和北美地区很难说就不会分化出类似于日本的都市圈经济。而中国从本国国情出发选择都市圈式空间结构为区域经济的调整方向，可能正是走入了世界经济空间结构变革的大潮之中。
三、到2030年中国建立20个大都市圈的战略构想
（一）2030年建立20个大都市圈的基本前提
到2030年到达中国人口高峰时，人口总量为16亿。为了保证人均粮食占有量450千克，中国在未来25年中只能再拿出1000万公顷（1.5亿亩）耕地用于工业化、城市化，按届时75％的城市化率计算，城市人口总量为12亿，2003年的3.5亿城市人口已经占用了约5万平方公里的平地，增加1000万公顷（1.5亿亩）平耕地占用正好是10万平方公里，因此到2030年12亿城市人口所占用的平耕地资源总量是15万平方公里，人均为125平方米。
由于中国的平原面积总数为115万平方公里，其中90％在东、中部，约100万平方公里，所以未来增加的城市人口也必然集中在这里。如果每个都市圈都以120公里为半径，覆盖的面积约为4.5万平方公里，则东、中部平原地区恰好可以摆下19个大都市圈，加上位于四川盆地的成渝都市圈，共20个大都市圈。日本三大都市圈的人口规模为每个3000万人左右，由于中国可用于工业化、城市化的平原面积比日本还紧缺，所以中国的都市圈规模应比日本还大，如果每个都市圈的城市人口为5000万人，则20个大都市圈的城市人口总容纳量为10亿人，其他2亿城市人口只能分布在都市圈外部地区。根据日本经验，3000万城市人口已经可以组成都市圈，因此我们可以把3000万人口的都市圈定义为“成长型都市圈”，把5000万人口的都市圈定义为“成熟型都市圈”。
每个都市圈都是由若干城市组成的城市群，其中最大的城市就是中心城市，中心城市一般应位于都市圈的中心，但也要考虑历史和现状。如果在都市圈中已经有两个规模相同的大城市，则可能出现类似日本阪神都市圈的“双中心城市”型都市圈。其他500万、300万和100万人口的城市，则在参考现有城市人口规模的基础上，根据在都市圈内疏密有致、均匀分布的原则选择。由于中国目前城市化率较低，只有3.5亿城市人口，对比2030年的12亿城市人口还要增加8.5亿人，所以除了少数像北京、上海这样的超大型城市今后人口增长有限之外，对每个都市圈来说目前的城市人口规模都不够大，这倒给规划带来了方便。可设想每个都市圈中都有一个1500万或两个1000万人口的大城市作为中心城市，还有两个500万人口的特大型城市，5个300万人口的特大型城市，100万人口的大城市有10个左右，都市圈内城市总人口就可达到5000万了。
此外，都市圈范围内的农业人口为2亿，都市圈外的城市与农村人口各为2亿。
发展经济学说明，一国在工业化过程中由于资本、土地和劳动力等生产要素不断从低报酬率的部门向高报酬率的部门涌流，就会由于全要素在部门间的转移而在较长时期内保持较高的增长率，这是为什么发展中经济的增长率总是能高于发达经济体增长率的根本原因。中国自改革开放以来GDP的年均增长率为9.4％，出现了长达25年的高增长，创造了世界奇迹，但直到目前中国仍有9亿农村人口，因此仍有生产要素在部门间结构变动的巨大势能；即便到2030年中国的城市化率上升到75％时，对比发达国家5％的农业人口和东亚地区普遍高于80％的城市化率，中国的工农、城乡结构变动还有一定空间。如果到2030年之前中国经济可以保持年均8.5％的增长速度，则到2030年中国的GDP总值可达1058000亿元，由于都市圈的人均收入水平一般会高于非都市圈，可按都市圈人口占城市人口75％、GDP占85％规划，则都市圈的GDP总值为900000亿元，20个都市圈每个45000亿元。
根据发达国家一般的三次产业结构特征，到2030年中国GDP的结构可考虑为农业5％、工业40％、建筑业5％、服务业50％。如果各都市圈的产业结构与全国一致，则都市圈的非农产业GDP总值都是427000亿元，由于各都市圈内的耕地面积不同，影响到农业GDP有多有少，因此有些都市圈的GDP会高于45000亿元，有些则少于45000亿元。
（二）20个大都市圈的空间布局规划
到2030年中国的20个大都市圈及所包括的城市（略）。
以上20个大都市圈中，1500万人口的城市有11个，1000万人口的城市有18个，800万人口的城市有1个，500万人口的城市有36个，300万人口的城市有88个，100万人口的城市有204个，总共358个。在列入100万级的城市中，有许多目前还是只有几万人口的县城；列入300万人口的城市有许多目前还是只有20万～30万人口的小城市；在列入500万～1000万人口的特大型城市中，目前也有许多只有40万～50万城市人口。必须指出，这些城市规模的设想还都只是初步的，主要是参照目前这些城市所处的区位规划，是否可行还需要进一步论证。
还需要考虑的是每个都市圈内部各人口级别的土地使用问题。目前中国各类城市的平均密度约为每平方公里1.25万人，如果按到2030年城市人均占地71平方米计算，城市平均人口密度将上升到每平方公里1.4万人，每个都市圈按5000万人口计算，占地规模为3550平方公里。一般来说，大城市的人口密度要高一些，城市越小人口密度越低。按照这个规律可以考虑，1500万人口的中心城市，占地为800平方公里，人口密度为每平方公里1.88万人；1000万人口的中心城市占地为575平方公里，人口密度为每平方公里1.74万人；500万人口的城市占地为350平方公里，人口密度为每平方公里1.43万人；300万人口城市占地为240平方公里，人口密度为每平方公里1.25万人；100万人口城市占地为85平方公里，人口密度为每平方公里1.17万人；以这个用地方案来控制，就可以把都市圈内的人均占地控制在3550平方公里和人均71平方米以内。
还有城市间的道路占地问题。日本虽然国土狭窄，平原稀缺，但每平方公里内的道路长度在发达国家中是最高的，这反映了都市圈经济的特点。中国如果在未来形成20个大都市圈，在都市圈内部和各都市圈之间也需要建设发达的交通网络。按前面设定的占地条件，到2030年中国城市人口平均道路占地是54平方米，由于未来的都市圈都高度密集在东部和中部的平原地带，覆盖的面积约为100万平方公里，仅占中国全部国土面积的10％，而都市圈规划中未列入都市圈的省区有11个，基本上都在中、西部，占地面积超过全部国土面积的2/3，目前道路长度占全国道路长度的比重超过70％。因此未来都市圈地区的人均道路占地水平应小于全部城市人口的平均占地水平，以让出更多的道路面积来加强与中、西部地区的沟通。按照这个原则规划，可考虑都市圈的人均占地道路为40平方米，总占地为4万平方公里，每个都市圈2000平方公里。这样安排都市圈的人均道路面积比全国低，但按道路密度计算仍比全国平均水平高出6倍，而目前约是3倍。
（三）20个大都市圈的形成过程与产业结构变动
由于中国目前的区域发展差异较大，20个大都市圈的形成不可能是同步的，而是有先有后。都市圈的形成主要取决于两个条件：一个是人口规模，另一个是总产出规模。按照日本的经验，人口达到3000万，GDP达到1000亿美元就可以形成都市圈。课题组在研究中提出中国都市圈的最终规模是人口5000万和45000亿元（折合约5400亿美元）GDP，所以我们可以把达到3000万城市人口和8000亿元GDP的都市圈称为“成长型”都市圈，把人口5000万和45000亿元GDP的都市圈称为“成熟型”都市圈。按照这个标准，2005～2030年每5年的都市圈发育情况如表1所示（GDP增长速度8.5％）。表12005～2030年20个大都市圈发育情况一览（略）
我们还按照到2030年GDP年均增长率6.5％和7.5％设计了其他两个方案，增长速度不同，每5年的都市圈发育情况也不同，但不论哪种方案到2030年都可以发育出20个大都市圈。
特别需要说明的是，表1中显示的“珠三角”地区到2025年才会进入“成熟型”都市圈，与现实情况有很大差距，主要是由于现行统计指标的问题，因为城市人口的增长率都是根据2001～2003年各省的城市人口增长率计算的。“珠三角”都市圈当然应属于第一批成熟型都市圈，但为了照顾使用数据的统一，在上表中仍根据目前的“珠三角”地区城市人口增长率推算其城市化速度。由于中国在改革开放以来实行了“离土不离乡”的工业化政策，许多经济发达地区虽然统计中农村人口多，但真正务农的农村人口已经很少，以致在这些地区的城乡边界已经模糊，出现了“城乡不分”的现象。近年来，在许多发达地区的城市，开始实行将城市边缘地区的乡村人口成建制转为城市人口的做法，因此在经济发达地区今后10年内农村人口可能会迅速减少，这也会显著影响各都市圈的发育过程。
工业化进入到完成阶段，就大国经济来说，其制造业的结构特征都表现出相当的一致性，即在全部工业中重工业比重会上升到2/3～3/4，我们采用联合国数据库中1997年发达国家的制造业结构为“标准结构”，来考察到2030年中国各都市圈制造业结构的变化趋势（表2）。表22001年20个大都市圈制造业结构与发达国家制造业结构对照(略)。从表2可以看出，目前每个都市圈的制造业结构都与“标准结构”有偏差，由于到2030年按GDP年均增长率8.5％计算，每个都市圈的制造产业GDP都是18000亿元，就可以大致计算出20个大都市圈中各个门类制造产业的增长率。
（四）都市圈建设与水资源问题
都市圈的形成除了必须建在平原外，水资源也是一个重要问题。在20个大都市圈中，有12个都市圈在长江以北地区，这是因为中国的平原主要集中在长江以北。但是中国北部地区严重缺水，平原与水资源的空间分布严重不匹配。特别是京、津、冀、鲁、豫五省市区，人口、耕地、粮食产量都分别占全国的22％左右，GDP占全国的25％左右，而水资源只占全国水资源总量的2％左右，目前的总供水量约占全国总供水能力的13％左右，但在规划方案中这一地区却分布了5个都市圈和超过2亿人口。
在严重缺水的地区发展都市圈，只能通过节水来解决水资源短缺问题。中国目前具有极大的节水潜力：例如在目前的淡水使用中，农业占了70％，其中又有90％是用于灌溉，但目前农业灌溉中的水利用率只有40％，而发达国家为70％左右，以色列更高达85％；在城市用水中，目前工业发达国家的工业用水循环使用率已高达75％，而中国目前平均只有50％；在城市居民用水中，有些发达国家如日本，“中水”的使用率已达40％，中国的城市平均只有3％左右。如果中国在节水方面能向发达国家标准靠近，则北部城市地区的用水可在很大程度上得到满足。此外，中国目前正在实施“南水北调”工程，也将使北方水资源得到补充。
（五）都市圈与非都市圈地区的关系和人口流动问题
在中国目前的31个省市区中，有12个省区没有布局都市圈。前面的分析已经指出，都市圈只能建在平原，所以没有被纳入都市圈的省区，主要原因是省区内没有足够的平原面积。例如东部的福建省就没有被纳入都市圈，因为在福建境内主要是高山和丘陵，福建的福州、莆田、漳州和泉州四大平原总计只有1865平方公里，其间还被山川与丘陵分割，不能连成一片。中国西南地区更是“地无三尺平”，虽然人口已接近2亿，足够组成3个大都市圈，但只有四川盆地的平原面积可达3.9万平方公里，具有组建都市圈的条件，云、贵两省的平原都是“坝子”，即都是被高山分割的一块块小盆地，而且人均平原面积只是全国平均水平的1/3～1/2。西北地区是黄土高原，地广人稀，主要城市间的距离常达数百乃至上千公里，无法在较小的地域内形成需求规模，因此都不具备组建都市圈的条件。
如果不考虑人口流动因素，到2030年非都市圈省区的人口增长将超过5.4亿，按75％的全国平均城市化率计算，非都市圈的城市人口也将超过4亿，但平地资源条件只能容纳2亿，因此非都市圈地区的人口在未来必须向东、中部的都市圈地区流动，加入那里的城市化进程。成渝地区和华东地区目前的人口密度也很大，即便这些地区的都市圈城市人口高达5000万，按75％的城市化率，到2030年仍然难以容纳得下新增城市人口，因此也有人口移动要求。根据课题组测算，有8个都市圈的人口将必须向其他都市圈移动，这8个都市圈是京津都市圈、郑州都市圈、徐州都市圈、驻信都市圈、上海都市圈、南京都市圈、长沙都市圈和成渝都市圈。各都市圈之间的人口移动规模将超过1.4亿人，其中需要移出人口最少的是长沙都市圈，约185万人，需要移出人口最多的是成渝都市圈，接近7000万人。可接纳人口最多的是位于东三省的哈尔滨、长春、齐大都市圈，可接纳的城市人口总量超过1.2亿人。从这个趋势看，人口流动的基本方向是从西南到东北，这当然不是说西南地区的流出人口将来都要到东北地区，人口流动也可能是“波浪”式的，即西南地区的人口向长江中下游地区流动，而长江中下游地区和环渤海地区的人口向东北地区流动。
