1、 第一章 城市与城市设计v1.1城市的本质与特征v1.2 城市系统的复杂性 v1.3 城市设计的定义、内涵和渊源v1.4 城市设计的主要内容1.1城市的本质与特征v1.1.1城市的本质v1.1.2城市的基本特征v1.1.1城市的本质 从系统科学的角度看，城市作为一个开放的、复杂的、动态的巨大系统，是一个在自然系统的基础上建立起来的包含社会、经济、文化等复杂活动和强大功能的“人工生命” ，具有多种价值取向；既要达到城市与其赖以生存的自然系统之间的和谐共荣，又要达到不断提高城市运行效率、追求最大效益的社会、经济目标，还要满足城市居民本身不断提高的物质和精神需求。多种价值取向的相互交叉，决定了城市发
2、展的复杂性与矛盾性，同时也要求城市众多子系统之间的协同性与城市环境系统、社会环境系统、技术工程环境系统的高度协调以求城市发展的可持续性。 v 从人类社会的发展过程和城市发展过程分析，城市与社会是紧密相关的，具有深邃的历史渊源。人类社会发展过程早期阶段，在城市兴起之前，许多社会功能是处于自发的分散、无组织状态中，城市的兴起，才逐渐聚拢到一个有限的地域环境之内。各种要素的聚集和相互生成构成城市发展的起始阶段。尽管当时城市的功能十分有限，但对社会发展的推动作用是十分明显的。随着社会的发展，城市的发展对人类社会发展产生直接的推动作用有增无减， 逐渐演变为社会发展的主要推动力。因此，城市与社会并不是相互
3、完全独立的两个互不相关的系统，而是人类和世界演化的过程中，两个互相包容、互相嵌套的部分，尽管两个系统从内涵到外延均不对等。从直观上，城市以其巨大的物质的积累形式表现为社会的载体，社会的组织、机构、人群、文化的积累等诸多要素，都在城市这个巨大的物质载体中汇集、融合、发酵、合成，并产生出新的、不同于原来的文化、物质和社会要素。v 刘易斯芒福德以广阔的视窗来分析城市与社会的联系：城市，作为一种明确的新事物（emergent），开始出现在旧石器文化的（paleoneolithic）社区之中，在这种新实体中，人类的组织也变得复杂了。除猎民、农民、牧民外，其他各种原始类型也开始进入城市，并为城市生活做出了
4、各自的贡献，包括矿工、樵夫、渔人，他们还给城市带来各自的工具和技艺以及不同境遇中形成的生活习俗。工匠技师、船夫水手，则是从这种较综合化的原始背景中产生的，而且多产生于河谷平原的不同地点；从这些原始类型中后来又产生出其他一些职业团体，如士兵、钱庄经济人、商人、僧侣等。城市正是凭借这样的复杂多样性，创造出了更高的统一体。v 格茨福普（GotzVoppel，1970）认为，城市是高度发展的人类共同生活的一种集合形式。它是区域文化发展和传播的结果和出发点。城市是一个赋予了不同功能的居住性或者公共性的房屋所构成的结合体，而每个这样的房屋个体又给城市带来了生命力，并且通过区域文化的功能性以及社会性的划分来
5、表现出文化的多样性。城市中包括了不同功能和建筑风格的房屋以及各具特色的街道和街区，同时也包含了各种不同的生活方式和组织方式2。v 城市作为“人工生命体”，其最重要的特征是人口的聚居。城市因人口聚居而生成、发展，也同样因人口的消散而衰亡。尽管人口聚集的动因是综合的、十分复杂的，如社会的、政治的、军事的、经济的等等，但居住是人口聚集过程中的最重要的需求，也是城市最基本的功能。当人口聚居到一定程度而组织成一个社会时，居住的功能后退到相对次要的层面。当社会发展而形成“市”时，城市作为一个复杂的动态系统，开始了自己的运行和发展过程，其运行的方式和运行机制，包括其结构与形态等等，均与城市所在社会的构成、形
6、态、文化等发展历程紧密关联，并形成高度的一致性。v 面对巨大的、复杂的、高速运转的城市巨系统，以及它所承载的庞大的社会体系，具体的“人”的作用和人的感受被这个巨系统所吞噬和埋没，我们迷失了自我：我们必须依附于城市才能生活的更好，我们必须依附于城市才能生存，人与城市的关系被异化了，作为个人和自我，在巨大的城市系统面前显得无足轻重。只有我们从整体的、全过程的考察人与城市的关系时，才能清楚的看到人是城市的创造者，是城市的灵魂，是城市的活生生的有机组成部分。v 安东尼吉登斯（1984）认为：国家的兴起标志着结构性矛盾的产生，而前者又首先是与城市的形成联系在一起的，我并不是说国家的基础仅“限于”城市，而
7、是说城市是权力的容器，它结合自身与乡村的关系，孕育出国家形式的结构聚合点（seructural nexus）3。v 刘易斯芒福德在城市发展史中指出：在分散的村落经济向高度组织化的城市经济进化过程中，最重要的参变因素是国王，或者说是王权制度。我们现今所熟知的与城市发展密切相关的工业化和商业化，在几个世纪的时间里都还只是一种附属的现象。 v 周礼考工记中规定“市朝一夫”，“市”位于宫城之后的城北一端。贺业钜认为：王城的分区规划首先要求突出它的政治上的特征，“市”只不过作为王室生活服务设施居于从属地位而已。v 从中国城市的起源可知，中国城市的孕育和生成，源于原始氏族社会向奴隶制社会的变迁过程，生产力
8、的发展、农牧产品的增多、部落之间的战争，一次次将原始氏族社会的平等公正、男耕而食、女织而衣、刑政不用、甲兵不起的社会陷入危机，失去其稳定性，被内行刀锯、外用甲兵所代替。正是社会的发展，促成了城市的生成与发展，使城市的政治统治、军事防御、商品交流等功能日益显著，最终成为国家的行政统治的载体，国家权利的象征，逐步具有区域（国家）的政治中心、经济中心、交通中心、宗教文化中心等多种职能。从各个城市的具体情况而言，每个城市的生成环境、生成的主导因素、发展的动力、发展机制和发展过程等各个方面都有其特殊性，但也存在一定的共性（或普遍性）。从人类社会这个视角来看，无论每个城市生成、发展的诸多因素怎样特殊都是社
9、会发展的产物，表现为社会发展的不同历史阶段、社会发展水平的不同层次和人类社会由低级到高级发展变化的过程v 城市对社会的进步意义不仅仅在于社会经济发展中的聚集效益，而在于城市所发挥的社会中心功能推动着整个社会的发展，城市从诞生之时起就是人类互相联系和各种机遇、成就、创新的焦点，并且从来就是社会的权力中心、经济中心、文化中心和科学中心。新的政治体制、制度规范、价值观念和科学技术几乎都是在城市中产生的，而人类的文明成果也基本上都是在城市中得以产生，而人类的文明成果也基本上都是在城市中得以产生、保存和传递的。段汉明（段汉明（20002000）提出城市的基本定义）提出城市的基本定义：v（1） 城市是人类
10、社会生活中人口、权力、文化、财富以及能量、物质、信息等在地球表面聚集的节点，是人类文明的象征。v（2） 城市是依附于土地等自然环境的由人类所创造的“类人体”，人就是这个类人体的灵魂。城市具有自身的生命节律和生成、发展、兴盛、衰亡的过程，并有着各自不同的遗传密码。v（3） 城市是由能量、物质、信息和人共同组成的“核反应堆”，它不但吸收周围的能量、物质、信息，更重要的是通过城市这个“核反应堆”产生新的能量、物质、信息，并向周围辐射。人通过城市改变自身的物质结构和精神结构，以塑造新的生命形式。 v 城市的本质城市的本质是：人类将物质、能量、信息与自然环境融为一体并赋予某种精神的聚集节点，是人类社会的
11、延伸，是人类社会在发展过程的某些阶段中的重要组成部分，也是人类社会生活和社会组织赖以生存的载体。它表征了人类在物质与精神方面的力量与向往，以及社会生活、历史文化、科学技术等方面的积累和变迁，同时也是人类和人类社会自身最好的、最生动的写照。1.1.2城市的基本特征v1）城市的基本特征v2）城市与城市历史v3）城市与城市文化1）城市的基本特征v城市是人创造的，人是城市的灵魂，是城市的组成部分，而且是活生生的、有机的组成部分。v城市是社会的延伸，是科学技术与人类历史文化、人与自然相结合的产物。v城市是“类人体”，有着自身的生成发展衰亡规律，但这个规律又不同程度的受人类社会发展的制约。 v城市有自己的
12、“波粒二重性”，即既是物质的科学技术的堆砌物，又是精神、人类文化的一个部分。v城市中的物质与精神、科学技术与人文文化、城市本体与自然环境、创造者（人类）与被创造者（城市）等诸多方面，具有多种的互补性，是一个互相嵌套的整体。2）城市与城市历史 历史并不是已经死去了的在者之场，而是依然向我们开放的活的领域。历史并没有“逝去”，而是在无时无刻地影响着我们和我们周围世界。城市的历史并没有“逝去”，它仍然在影响着我们现存的城市，影响着我们每一个人。这种影响主要表现在：v城市的历史文化以一种更为普遍的或更为特殊的文化形式向现在和将来遗传。v现存的城市格局、结构、形态等诸多方面都存在着古代（过去）城市的背景
13、。 v城市的历史遗迹、遗址等历史的“痕迹”，既具有实证的价值，又具有信息保存、传递的价值，同时又是城市不断延伸的时空标志。v城市的历史（包括遗迹、遗址、现存的建筑等等），并不是“死”的东西，而是整个城市生命的一个组成部分，一个有机的组成部分；而城市的历史文化遗传，则是整个城市生命的无机组成部分。有机中包含着原样的（历史上原状的）无机，具有比现存的无机遗存有更加珍贵的保存价值。v 许多人认为：城市中的遗址、遗迹、古建筑等不再会发生变化，但事实却是世界上没有不变的东西。城市中的历史遗存一方面如同麦克塔加（JMEMctaggart）指出的：“过去总是在变化，它变得越来越过去，越来越古老。”另一方面，
14、随着社会和科学技术的发展，人们的价值观在不断的发生变化，城市中历史遗存的价值也在不断的发生变化。今天我们轻视（或忽视）的某些城市历史片断，明天也许会对我们的这种轻视（或忽视）懊悔不已。3）城市与城市文化v 文化是什么？文化是人类在社会历史发展过程中所创造的物质财富和精神财富的总和，特指精神财富，如文学、艺术、教育、科学等。文化的巨大内涵和广袤无边的外延常常使我们每天使用这个词，却很难准确地给予界定。今天在我们论证的、研究的种种事物上，冠以“文化”的衔头是件很时髦的事情：从民族、社会、城市、建筑到服饰、性，甚至是个人嗜好，我们真的知道自己在说什么吗？v 爱德华伯内特泰勒（1871）认为：文化是一
15、个复合整体，包括知识、信仰、艺术、道德、法律、习俗和人类作为社会成员所拥有的任何其他能力和习惯6。换句话说文化是指任何社会的全部生活方式，包括精神生活和物质生活，几乎涵盖了所有的人类特征。此后，文化被赋予成千上万条定义，ALKroeber和CKluckhohn对文化的概念进行梳理。v 广义的文化概念则包括了人类通过后天的学习所掌握的各种思想及技巧，以及用这种思想和技巧创造出来的物质文明和制度文明。BullockA，StallybrassO指出，文化是指一个社群的“社会继承”，包括整个物质的人工制品（工具、武器、房屋、工作、仪式、政府办公以及再生产的场所、艺术品等），还包括一个民族在特定生活条件
16、下以及代代相传的不断发展的各种活动中所创造的特殊行为方式（制度、集团、仪式和社会组织方式等）。v 阿摩斯拉普特AmosRapoport（2004）认为，文化是一个民族的生活方式（包括其理想、规范、规划与日常行为等），是一种世代传承的、由符号传递的图式体系，是一种改造生态和利用资源的方式。文化的优劣，不应简单的以进步或落后来区分，传统的文化特性应当受到尊重，并应顺其自然的演变，而不宜人为地加以阻断，鲁莽的消除文化差异。即使文化由旧变新是必要的，也要考虑一个渐变的适应过程，特别要防止局部突变带来整体上的失序、断裂和解体。文化不是以“物”的形式存在的，没有人能看到文化，人们所见无非是文化的产物，抑或
17、其组成部分。李学勤认为：“文化像空气一样的东西，是一种氛围，是一种气质类的东西”。当然，城市文化也不例外，城市文化就是城市的氛围，就是城市的气质。v 戴维波普诺（DavidPopenoe，1995）指出，社会学家与人类学家对文化的共同定义是：文化是人类群体或社会的共享成果，这些共有产物不仅仅包括价值观、语言、知识，而且包括物质对象。所有群体和社会的人们共享非物质文化抽象和无形的人类创造，如“是”和“非”的定义，沟通的媒介，有关环境的知识和处事的方式。人们也共享物质文化物质对象的主体，它折射了非物质文化的意义。物质文化包括工具、钱、衣服以及艺术品等。尽管文化共享，但它仍需要每一新生代通过社会交往
18、的方式来学习，文化因此代代相传，不断累积。v 狭义的文化概念将文化限定于精神领域，罗伯特F墨菲认为，文化意指由社会产生并世代相传的传统的全体，亦即指规范、价值及人类行为准则，它包括每个社会排定世界秩序并使之可理解的独特方式。v 从最为一般的意义上讲，文化是代代相传的人们的整体生活方式，是由符号（包括语言）、价值观、规范和物质文化所构成的，虽然“文化”的概念时常可与“社会”互换，但这两者不应混淆。严格的说，社会指共享文化的人的互相交流，而文化指这种交流的产物。事实上，人类社会与社会文化不能相互独立存在。文化是人们在交流中创造的，但人类互动的形式则来自于对文化的共享。 联合国教科文组织世界文化报告
19、（1998）指出，一些人赞同消除文化的多元性，因为人际交往和协调相互间的活动是通过文化、文化多元性在时间上和效率上的都会成为恼人的障碍。但最重要的是，文化多元性是注定会保留下去了。v文化多元性作为人类精神创造性的一种表达，它本身就具有价值；它为平等、人权和自决权原则所要求；v类似于生物的多样性，文化多样性可以帮助人类适应世界有限的环境资源。在这一背景下多元性与可持续性相连；v文化多元性是反对政治和经济的依赖和压迫的需要；v从美学上讲，文化多元性呈现一种不同文化的系列，令人愉悦；v文化多元性启迪人们的思想；v文化多元性可以储存好的和有用的做事方法，储存这方面的知识和经验。v 世界文化报告2000
20、指出：文化再也不是以前人们所认为的，是个静止不变的、封闭的、固定的集装箱。文化实际上变成了通过媒体和国际因特网在全球进行交流的跨越分界的创造。我们现在必须把文化看作一个过程，而不是一个已经完成的产品。v 如果文化的多样性是人类精神创造无法抑制的表达，那么差异的创造就同样是不可动摇。没有任何力量能压制和窒息它。然而，由政府和社会风俗习惯对差异所界定和采取的方法，决定了差异是导致更全面的社会创新，还是导致暴力和排斥。我们应当把文化多样性看做是：它在过去已经存在、现在呈现着更丰富的形式，在将来会成为汹涌的大河。v 刘易斯芒福德（Lewis Mumford）曾指出，“城市文化归根到底是人类文化的高级体
21、现”；他还说， “如果说过去许多世纪中一些名都大邑，如巴比伦、罗马、雅典、巴格达、北京、巴黎和伦敦，成功地支配了各自国家的历史的话，那只是因为这些城市始终能够代表他们的民族和文化，并把其绝大部分流传给后代” 。v 吴良镛（1985）指出，广义的城市文化包括：文化的指导系统，主要指对区域、全国乃至世界产生影响的文化指挥功能、高级的精神文化产品和文化活动；社会知识系统，主要指具有知识生产和传播功能的科学文化教育基地，以及具有培养创造力和恢复体力功能的文化娱乐、体育系统等多种内容。狭义的城市文化，指城市的文化环境，包括城市建筑文化环境的缔造以及文化事业设施的建设等等。v 全球化的进程，不仅导致各城市
22、的经济活动（包括资本、信息、技术等），超越民族国家的界线，在全球城市之间自由流动，而且也导致世界各城市文化之间的快速流动，促成新的文化组合。吉登斯认为，全球化使在场和却场纠缠在一起，让远距离的社会事件和社会关系与地方性场景交织在一起。全球化的力量正在同化世界各国的本土化，并在互联网的推动下，形成巨大的全球城市文化网络。v 在全球城市文化一体化的趋势中，城市文化的多样化也日益凸现。这种多样化既根植于不同地域、不同民族、不同国家中多种文化要素的整合程度，也表现为不同城市中市民心理、习俗、行为、服饰，以及建筑、广场、城市格局、城市艺术风格等各个方面的差异性，形成城市文化一体化趋势和异质性差异同时存在
23、的演化进程。v 不同的地域、不同的民族，因地域环境、社会类型、历史文化等差异的存在，其城市文化有较大的差异性，而同一国家、同一民族、同一地域的城市，其城市文化的差异性相对较小，但仍然是各不相同的。张鸿雁（2002）指出，城市文化随城市的产生，具有以下几方面的特征：v集中性：在人类文明的历次重要发展阶段中，城市发挥了极其重要的载体、聚合和贮存流传作用。人类社会总的发展趋势是城市化，人类的财富、信息、权力乃至全部生活方式都以城市为中心汇集了起来。这个集中过程使城市文化更具社会化，它的涵括面越来越广、凝聚力越来越强。v层次性：城市文化可分为三个层次：一是社会意识、制度、宗教等；二是社会生活、风俗、习
24、惯、审美等大众文化；三是前两者的文化不同层次有其不同的功能和目标，使城市文化具有动态关联的特点。v多元异质性：人作为文化的核心，城市生活具有高度的差异性和异质性，是生存的含义发生了变化，在以商品生产和消费为主的生活中，城市人彼此作为高度分化的角色相遇。v地域性：“民族文化和地区亚文化的鉴别无疑与地理上的考虑相联系。”城市文化作为一种历史性的过程，由于地理位置、气候条件、生产生活方式的差异，历史的形成了不同的地域文化，不同地域文化又具有着不同的特色。v辐射性：城市一旦形成，它就为人流、物流、财富流、信息流大量频繁的交流提供了极为便捷的场所，不同的文化在城市里得以交流发展。城市文化在交流和发展中呈
25、现着远离传统、趋向共通性的势头，并对城市四周辐射，这已成为城市天然的属性和功能。 v 文化的深邃内涵和无边的外延，常常使我们置身其中而浑然不觉，常常使我们挂在嘴边而不知其所指从无所不能的人类智慧，到人类的动物般的本能；从无尽宇宙的斗转星移，到人类基因中微小的突变；这个世界上的一切：我们所看到的、听到的、嗅到的、想到的认识和不认识的；或者说与人类相关的一切，无不是文化的体现和文化孕育的结果。文化是人类所特有的吗？从昆虫（如蜜蜂）到大型动物（如海豚），不同的物种都有自己传递信息的“语言”和行为准则，但蜜蜂或海豚是否也有自己的“文化”？也许，了解和认识其它物种的生活方式和行为准则正是人类文化最为奇特
26、的功能之一。尽管到目前为止，并没有突破人类与其它物种之间的意识壁垒。 城市是人建造的，是人类社会生活中人口、权力、文化、财富等在地球表面聚集的节点，是人类将物质、能量、信息与自然环境融为一体并赋予某种精神的聚集节点，是人类社会的延伸，也是人类文明的象征。城市文化具有以下特征：v 城市文化是人类文化的一个重要组成部分，也是人类文化的集中体现，城市正成为文化多样性、文化联系和文化创造力的最重要的空间；v城市文化对某一具体城市而言，是伴随城市发展的一个过程，具有这座城市的种种特征（或称之为特色）；v由于文化的广义性，城市文化包涵了城市从整体到局部、从社会到个体、从物质到精神的各个层面，城市中的一切均
27、渗透着文化的氛围；v 在城市中，人们遵循着该城市的行为范式、习俗、价值观和生活方式，表现为广义的城市文化传承，然而这种文化传承并不是不可更改的，在全球化和现代化的浪潮中，这种文化传承甚至是脆弱的；v 对某一具体城市而言，城市文化的差异性、多样性、开放性、地域性等种种特有性质，是城市发展中最为珍贵的和最值得保留、发扬的这种特有性质与广义文化中的民族、地域、国家等种种文化基调相整合，形成城市文化传承的主流。 v城市文化中（指某一具体城市）特有的文化氛围和文化环境对城市中特有的人具有强烈的孕育功能，“人之所以成为人，通常就以拥有文化来定义”（阿摩斯拉普特），城市文化使该城市中的居住者获得一种特有的气
28、质和行为方式。不同的城市具有不同的城市文化，同样也具有不同的气质和行为方式；v城市文化不仅仅体现在城市市民的行为和意识上，而且体现在城市众人所创造的物质文明、社会文明和精神文明上，这些因素交织在一起，构成各个城市不同的文化氛围、风度和特有气质；v 人是城市的灵魂，城市文化则表现出城市特有的气质和风度。 1.2 城市系统的复杂性 v1.2.1现代复杂性科学概述v1.2.2城市系统的复杂性v1.2.3城市与居住者的互动机理1.2.1现代复杂性科学概述v什么是复杂性？据劳埃德（SLloyd）统计，在20世纪90年代中期，已有40多种复杂性定义，如香农信息、费歇尔（Fisher）熵、分数维、随机复杂性
29、、复杂适应系统、混沌边缘等等，至今尚没有一个统一的定义。v从词源学角度来看，complexity和complex源于拉丁词complexus，意思是“使缠住，使盘绕”（entwined）、“编织在一起”（twisted together）。Complexity的原意是（多次）缠绕、（多次）缠结（twisted）、编织在一起。v从哲学的角度看，复杂性是与简单性相对的概念，而且都是模糊概念，是外延没有明确界限的模糊集合。在简单性科学与复杂性科学之间不存在截然分明的界限。在各自典型对象范围内，简单性与复杂性具有各自的规定性，不可混淆，但在两个集合的交叉过渡阶段，界限是模糊的。v复杂性研究始于20世纪
30、40年代，贝塔朗菲已注意到系统科学本质上是研究复杂性的科学。WWeaver（1948）提出有组织复杂性和无组织复杂性的划分，把有组织复杂性作为系统科学的研究对象。 v西蒙（1962）提出分层复杂性的概念，把等级层次结构与复杂性明确联系起来，从系统演化的角度讨论复杂性，论证复杂系统的结构是在演化过程中“涌现”出来的。v复杂性建立在多样性、差异性之上，存在着不同意义上的复杂性，不同层次有不同的复杂性，其复杂性定义也各不相同。v普利高津、哈肯等人用演化的、生成的、自组织的观点来解释复杂性，认为远离平衡态、非线性关系、不可逆过程是产生复杂性的根源。复杂性是自组织的产物，在远离平衡、非线性、不可逆的条件
31、下，通过自发形成耗散结构。这种自组织而产生出物理层次的复杂性，在此基础上，才可能通过更高形式的自组织产生出生命、社会等层次的复杂性。v盖尔曼提出有效复杂性概念，认为原始复杂性和算法复杂性不能表示通常理解的复杂性，复杂性研究应同复杂适应系统的研究联系起来。 v 通常研究中的线性化将研究对象（或研究的问题）简化了，将非线性产生的许多特性如分岔、突变、混沌等简化掉了，应当承认确定性系统可能内在的产生出随机性，非周期运动也可能是系统的一种定态，非线性、远离平衡、混沌、分形、模糊性等都是复杂性的某种表现，而系统产生复杂性的根源是多种多样的，如开放性、不可逆性、不可积性、动力学特性、智能性、人的理性和非理
32、性等。v 生命、社会、思维等领域的复杂性，通常出现在复杂巨系统中，从可观测的整个系统到系统层次很多，中间的层次又不完全清楚，即使各个层次都清楚，整个系统功能也不等于子系统功能的简单叠加。v 开放的复杂巨系统无论在结构、功能行为和演化方面都非常复杂，“开放的”不仅意味着系统一般的与环境进行物质、能量、信息的交换，接受环境的介入与扰动，向环境提供输出，而且还具有主动适应和进化的含义，使子系统之间关系不仅复杂，而且随着时间的变化和情况的不同具有极大的易变性。v钱学森（1998）认为，对于开放的复杂巨系统，由于其开放性和复杂性，任何的一次解答都不可能是一劳永逸的，它只能管一定的时期。过一段时间，宏观情
33、况变了，巨系统成员本身也会有其变化，具体的计算参数及相互关系都会有变化。v杨永福（2001）将复杂性分为结构复杂性、功能复杂性和组织复杂性。如果研究对象的从属性和多样性提高，联结和区别增加，复杂性会随着增加，而且，在从属、多样性、联结和区别中，只要有一个特征在某个维度上有所增加，复杂性就会全面增长。v成思危（2000）认为复杂科学是系统科学发展的新阶段，系统大于其组成部分之和，系统具有层次结构和功能结构，系统处于不断的发展变化之中，系统经常与其环境（外界）有物质、能量和信息的交换，系统在远离平衡的状态下也可以稳定（自组织），确定性的系统有其内在的随机性（混沌），而随机性的系统却又有其内在的确定
34、性（实现）25。v姜璐等（2000）认为，复杂系统有三个类型，既非平衡系统、复杂适应性系统、开放的复杂巨系统。三类复杂系统均包含着大量的子系统，子系统在组成系统时，在系统整体层次都会涌现出新的性质。1.2.2城市系统的复杂性 v1城市系统的复杂性v2城市系统与外部环境之间关联复杂v3城市系统复杂性的根源v4城市系统复杂性的特征1.城市系统的复杂性 城市以其巨大的物质的积累形式表现为社会的载体，社会的组织机构、人流物流、历史文化的积累等诸多要素，都在这个巨大的物质载体中汇集、融合、发酵、合成，产生出新的不同于原来的物质、能量、信息和社会要素。城市作为一个开放的复杂巨系统，其复杂性主要可从以下几方
35、面来衡量。 v城市子系统数量巨大、层次众多、关联复杂v城市系统生成、发展的演化过程复杂城市子系统数量巨大、层次众多、关联复杂 v城市可以分为若干个子系统，每一个子系统中又包含着许多子系统，具有明显的层次性。在城市中第二、三产业可以分为多个层次和几百个部门，每一个层次都是一个大类，每一个部门都是一个巨大的子系统。 v城市系统具有层层叠叠的大系统套小系统，既有串行树枝状结构，也还有横向蔓延的网络状、链状、原子结构状的系统元，各子系统之间既有统一性，又有非均质性和各向异性，如经济系统、生活系统，实际上都是一种以人的活动和意识作为子系统而构成的社会系统，可算是一种特殊复杂的巨系统。在城市中，各层次之间
36、、各个子系统之间不是独立的，而是一个相互联系相互包容的整体，而城市的每一个子系统（或更小的子系统）、每一个层次、每一种关联都代表着城市的某一个方面。如果将城市中每一个子系统、每一个层次、每一种关联都看作是城市的一“维”，那么，城市就是一个N维巨大系统。 城市系统生成、发展的演化过程复杂1）城市空间形态演化的动态过程）城市空间形态演化的动态过程。v 在城市发展演化过程中，城市性质和职能是随时间变化的，城市用地从功能上具有一定的可置换性，以建筑为主体的城市物质的空间形态，呈现出一种动态的随机的变化过程。即城市中的建筑物不断地拆除与重建，形成城市建设动态的、随机的过程。由于城市建设的非均匀性，不可能
37、N个面积单元同时建设。在面积单元中，城市微观的物质形态有两种演化方向，即拆除或重建，或者说与原有的物质形态相比较，不是增加就是减少。从很短的时间过程分析，并不是每一个面积单元都产生涨落，但从城市发展的较长时段上看，则每一个面积单元的涨落则是必然的、随机的，可以认为城市中每一个面积单元建设的可能性是相同。即每一个面积单元物质形态变化的概率是相等的，呈随机涨落的变化过程。根据随机涨落模型，N个面积单元就会有种可能的状态。对于某一时刻t，随机变量（物质形态）的熵为 S= v式与熵并不相同，而是复杂性刻画中的一个度量，即集合复杂性（set complexity）。2）城市系统的演化机制）城市系统的演化
38、机制v 城市作为一个开放的复杂巨系统，其初始条件、区域的和城市内部的诸多因素都具有随机性、偶然性，由于社会类型、国家、民族、地域环境等诸多的不同，城市生成发展的条件和过程也不同，形成不同的城市风貌、职能、形态和城市文化。因此，世界上没有也不可能有两个相同的城市，但城市总有其共同的本质、特征和内在的生成发展规律，存在着系统构成、功能、信息等方面的自相似性，城市系统内部有着自组织的规律性，对外部环境有自适应的能力，当我们做更深入的考察时，可以察觉隐藏在深层次中的秩序和结构，是有序与无序的统一。其中，不可逆性、开放性是其重要的性质。城市系统的演化所达到的阶段和进程不同，对应着不同的性质和规律，有着不
39、同的结构和形态，这些阶段和进程、性质和规律、结构和形态并非全是系统自身演化的结果，而是与更高层次的系统和并列的其他系统相互包含，相互生成，相互制约，相互影响的结果。只是每个层次的不同系统或每个系统的子系统在演化过程中均具有不同的尺度、方向、速度，正是这样，形成了城市系统演化的多样性和复杂性，形成了城市系统新的结构、形态、功能、性质涌现过程的多样性和复杂性，形成了难以整体描述的多种多样的演化机制。 2城市系统与外部环境之间关联复杂v城市是自然城市是自然社会社会人工环境的关联系统人工环境的关联系统。 城市是一个开放的系统，城市的生成、发展都是建立在与外界（或一定区域）联系的基础上的，是一定区域内能
40、量、物质、信息的聚集和淀积，是人类社会生活中人口、权力、文化、财富等在地球表面聚集的节点。城市系统每时每刻都与所处的自然环境、社会环境、工程技术环境发生着千丝万缕的联系。城市不仅仅是个容器，而是一个形态和结构不断变化的“核反应堆”30。当外部的能量、物质、信息不停地输入城市这个反应堆中，引起城市内部能量、物质、信息不停的振荡、涨落、激化，生成新的能量、物质、信息，并向外部系统输出和辐射。城市越大，需要与外界交换的物质、能量、信息就越多，其聚集和辐射能力就越强，这种交换量的大小是城市生命力强弱的标志之一。v不同地域的不同关联形态不同地域的不同关联形态 在社会经济高度发展的条件下，特定的区域与城市
41、的二元结构将进一步弱化，如我国长江三角洲和珠江三角洲等人口密度和城镇密度特高的地区，城市与外部环境的众多关联使它们在一定程度上融为一体。这个特定区域不再是城市发展的背景，而是由多个城镇群组成的由各类网络相联接的庞大的发展实体，更突出的体现城市就是区域，就是区域的一个组成部分这个事实。在世界经济一体化的进程中，一个区域与其他区域如同一座城市与其他城市一样，表现为新的以经济实力为基础的竞争与合作的关系。这个特定区域正成为一个活生生的、高效运转的城镇组合体，表现出在经济及各产业的相互关联性，社会生活的水平与节奏（包括乡村与城镇）的一致性，生态环境的整体性，文化需求的同步性，成为社会经济的巨大载体。
42、在中国西北地区，自然环境恶劣，生态环境脆弱，城市发展过程与生态环境变迁有着复杂的关联性，自然生态环境并不仅仅是城市发展的背景，而是城市的生成、发展、衰亡的重要因素。在西北地区城市发展史上，许多城市因生态环境退化、变迁而衰亡。城市空间分布与生态环境优良与否直接相关，依托于绿洲、河谷川地、少数河谷平原和黄河灌区，形成西北地区特有的城市规模结构和空间分布结构。城市发展从根本上看，就是一个与自然生态环境协调发展的过程，就是一个生态资源、水资源永续利用的过程。从本质上看，西北地区城市及人类社会发展在多重时空尺度上与自然生态环境变迁有着多维度耦合作用，在较长时间的耦合作用下，改变了土地地貌、使用性质和地表
43、覆盖，也改变了绿洲、河谷川地的生境和动植物种群，使绿洲、河谷川地成为自然因素和人文因素交织的综合体，成为城市及社会生存的可变因素。但是，这个可变因素与城市及社会一样有着动态发展的不可逆性，有着与城市及社会的多层面复杂关联的自组织过程，使城市系统与外部自然生态环境系统呈现出一种唇齿相依的关系。 3.城市系统复杂性的根源v城市变迁的人本动力v城市变迁中的人-社会系统v城市的生命周期城市变迁的人本动力城市变迁的人本动力 城市是人创造的，人是城市的灵魂。城市是人类社会的组成部分，是人类将物质、能量、信息与自然融为一体并赋予某种精神的开放的复杂巨系统。城市存在的过程就是一个社会流动变迁的过程，即城市是一
44、个从未停止过变迁的社会。这种社会变迁主要表现在4个方面：v社会成员分层分面，即阶级结构、职业结构、社会组织结构及相关机制的变迁；v社会成员规范层面，即制度、规范、习俗、礼仪及传统等；v社会主体价值层面，如价值观与价值取向、行为取向、动机及交往关系等；v社会成员结构变迁，包括人口数量、质量、构成的变迁等。这些诸多的因素和层面在城市有限的空间范围内聚集和交织，表现为多种形态的多尺度的变迁过程，构成城市社会复杂性的基本特征。 城市变迁中的人-社会系统v 人体是开放的复杂巨系统，人的复杂性与社会的复杂性交织在一起，构成复杂的人-社会系统。在城市中，人是最大的、最为活跃、最为复杂的随机因素，也是整个城市
45、系统及各个子系统之间共同的、无时不在的随机层。城市系统与人-社会系统有着内在的本质联系，一方面城市是人建造的系统，是人类社会系统的组成部分；另一方面，城市与社会的相互包含性，城市与自然环境的相互包含性，使城市中的居住者一出生就受到城市及其社会、自然的影响，城市的结构与形态、历史与文化、自然环境与生态特征，无声无息地孕育者居住者，赋予居住者特有的某种精神特征（如北京人与上海人的区别）。城市对社会的进步意义不仅仅在于社会经济发展中的聚集效益，而在于所发挥的社会中心功能推动着整个社会的发展。城市从生成之日起，就是人类相互联系和各种机遇、成就、创新的焦点，并且从来就是社会的权力中心、经济中心、文化中心
46、和科学中心。新的政治体制、制度规范、价值观念和科学技术几乎都是在城市中产生的城市的生命周期v 城市是“人工生命”，有着自己的生成、发展、衰亡的规律，这个规律表现出人类社会发展的种种特征，也是人类社会不平衡动态发展过程的集中体现。在城市系统的演化中，低一级演化的方向总是受高一级演化控制。即城市子系统的演化方向受城市大系统的控制和引导，而城市本身是人类社会组成部分，城市整体的演化方向，也同样受人类社会这个系统的控制，表现为在不同的社会阶段，城市不同的性质和职能、不同的形态和结构等等。城市系统演化与社会系统演化的本质联系在于：城市既是社会发展不断涌现的新的结果，又是社会发展不断追求的新的目标。v 人
47、-社会系统对城市系统具有主导作用，正是城市系统与人-社会系统的本质联系，城市系统也是一个复杂适应系统。城市系统和各子系统具有了解其所处的环境，预测其变化，并按预定目标采取行为的能力。正是城市系统与人-社会系统的本质联系，使城市系统的开放性与外部环境的耦合机制、城市系统内部自组织和非线性反馈等共同作用，促使城市新的结构、形态、功能、性质在宏观尺度上的涌现，使城市系统具有自适应能力，并有对其层次结构和功能结构进行重组和完善的能力。4.城市系统复杂性的特征v城市这个开放的复杂巨系统，复杂性主要表现在子系统数量巨大、层次众多、关联复杂，城市的生成、发展、衰亡过程复杂，城市系统与外部环境之间的关系复杂。
48、以及城市与人社会的复杂的本质联系等诸多方面，可从图1.1看出城市系统复杂性的表层解释。城市系统复杂性的根源人：开放的复杂巨系统自然：开放的复杂巨系统社会是城市的高一级系统，主导城市系统的发展演化人是城市的创造者，是城市的灵魂生态环境系统是城市赖以生存的基础城市系统与社会系统内在的本质的联系城市系统的复杂性城市系统与生态环境系统的耦合机制城市生成、发展的演化过程复杂城市子系统数量巨大、层次众多、关联复杂城市系统与外部环境系统之间的依存关系城市的时空结构城市自身的N维结构城市与区域环境的关联结构城市的深层结构社会：开放的复杂巨系统 城市系统复杂性的基本特征为： 交织，城市子系统之间，城市各个层次之
49、间，城市外在物质与城市精神内涵之间，城市的创造者（人）与城市系统之间，城市系统与城市社会、经济、生态环境、文化、历史等相关系统之间； 独特，每个城市生成、发展的环境与机制不同，每个城市生成、发展的时空过程不同，每个城市的遗传密码不同； 超越，有界的城市与无界的城市文化，有形的城市和无形的城市遗传密码，有限的城市实体与无限的城市精神内涵。 城市系统的复杂性并不简单地在于其是否具有众多的子系统和层次性。众多的子系统和层次性只是复杂系统的基本特征，关键在于人、社会与城市的关系复杂，城市与自然生态环境的耦合机制复杂。这种复杂关系表现为城市每一层次的综合程度、各个层次的综合程度、相关因素之间的涨落等动态
50、机制，以及城市与外部环境的复杂联系。1.2.3城市与居住者的互动机理v 雅各布斯（1963）认为，我们研究城市，就是研究它在最复杂和强度最高的形式中的生活。正因为如此，所以在一开始就在美学方面存在着一个基本原则：大城市永远不会是一件真正的艺术品城市设计者应该回到一个能够兼顾生活和艺术这两方面的方法上，使之成为城市生活的象征，并使其内部有清晰的秩序33。v F吉伯德（1970）指出，人也是城市设计的素材，人将生命的活动带到静止的城市景色中来了，虽然就其本身来说是不能设计的目标，但是穿着丰富多采的人群是一种最美的景色，比如在露天咖啡座上的夫妇，电影上演前的人群，就是这种特殊的、重要的景色。人群是壮
