城市是各种社会经济要素聚集的场所,是城市经济赖以生存的物质空间形式和条件。目前提到城市规模分布一般都会想到Zipf定律,它从另一个角度反映了客观数据之间存在的幂律。反映城市位序-规模之间关系的Zipf理论已经成为研究城市系统的重要基础,也是一直以来该领域研究者们关注的焦点。本文以城市规模分布作为研究对象来研究Zipf律的形成机制。本文建立了一个基于主体的城市人口迁移空间渐进模型系,包含若干个子模型。这些子模型的共同点在于,他们都是用来模拟城市人口迁移的模型,具有相同的运行环境,最大的差异在于模型中的主体的迁移规则。基于主体的模型方法基本上摒弃了理性选择范式,即强调参与互动的主体是有限理性的。本模型是基于城市系统中主体的空间分布状况,并不是研究单个城市形成,是通过微观主体间相互作用研究宏观经济现象的涌现,是一种自下而上的模型.通过建立模型、编写程序,试图用计算机模拟人口的迁移行为,用这种方法研究城市人口位序规模分布情况及其产生机制。第一个模型是一个纯随机游走模型,城市规模分布近似服从相同的正态分布。第二个模型中加入了迁移规则,主体选择其视野范围内最大规模的城市作为迁移目的地,实验中发现系统很快达到稳态并产生了明显的Zipf律。通过进一步验证得出以下结论,系统中主体的“差异性”和主体迁移行为的“偏好依附”特性是城市人口迁移模型中生成Zipf律的两大必要条件,其中主体的“差异性”还有更具体的要求,在本文中指主体的视力服从的分布需是对称式的。第三个模型中加入了负增长因素,即-c·nj(t)2。实验结果证实,随着c的增大,最大城市的规模逐渐减小。而且越来越多的城市出现规模不增长的现象。当规模达到使效用函数最大后,就不会再有主体加入,也不会有主体离开,这也不合实际的,也直接导致了有若干个规模相同的最大城市的运行结果,因此继续优化该模型,修改其迁移规则,在第四个模型中加入地理溢出效应,发现拟合优度大大提高,使得新城市的出现成为可能,且主体的“差异性”即主体的视力并不需要服从的分布是对称式的,分析该模型的算法,得到城市规模分布是Zipf律,且调整主体们的最大视野,可以得到不同的Zipf指数,从中也发现了“数据塌缩”现象,体现Zipf律分布的无标度型。在第五个模型中加入主体间的相互作用,使得迁移规则更加接近人类的迁移规则,发现在城市规模偏小的地方出现了偏折。一般来说,在经验数据所满足的分布的左端,往往为非幂律的,因此幂律的行为何时开始,即从何时开始分布开始呈现出幂律的形式,便显得非常的重要。本文简单的介绍了两种估计最小值的方法,BIC准则和K-S统计量,发现在去掉小于最小值的规模分布图呈现Zipf律。最后的拓展模型中加入增长机制,验证了增长机制在形成时间维度上的Zipf律的必要性,实验结果显示,新主体的加入使得区域中的城市数和最大城市的规模都增大了,但城市数增加的速度小于最大城市的规模增加的速度。在本文的最后部分,便是实证研究,Gabaix认为当城市数目的增长速度不会超过人口的增长速度,Zipf的指数才有可能达到1。我们来观察一下该条件不满足情况下这个结论的结果。将“人口迁入省”浙江省的规模分布情况作为研究对象,数据选取是1990年和2000年两次人口普查的数据,研究在城市数增加的速度大于最大城市的规模增加的速度的情况下的城市规模分布是不是服从Zipf律。发现浙江省的城市规模分布服从Zipf律,并仔细分析并分析它们的城市规模分布的特征,进而便于政府制定有效的政策措施使得城市规模适度发展,与环境,经济协调发展,走可持续发展的道路。