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由香港大學(港大)、武漢大學及其他機構組成的國際團隊在國際知名科研期刊《自然·城市》（Nature Cities）發表了題為“Underlying rules of evolutionary urban systems in Africa”的研究論文，從複雜系統視角揭示了城市系統演化相關定律的普適性、特異性和解釋力。

港大副校長(學術發展)宮鵬教授和武漢大學焦利民教授為論文共同通訊作者，武漢大學許剛、朱萌彥為論文共同第一作者。 論文作者還包括港大建築學院陳斌助理教授、張曉玲教授，中國科學院城市環境研究所徐智邦助理研究員，中國農業大學李雪草教授，埃及開羅大學Muhammad Salem博士，澳大利亞墨爾本大學Patrick Brandful Cobbinah副教授，坦尚尼亞索金農業大學Neema Simon Sumari博士。

城市系統是典型的複雜巨系統，城市系統演化遵循系列普適性規律，並可由簡潔數學模型表達，如規模分佈定律（Zipf定律）、規模增長定律（Gibrat定律）、規模縮放定律（scaling law，標度律）等。現有研究主要關注上述定律的普適性，而對它們在不同城市化階段的特異性以及模型參量如何刻劃城市系統演化特徵關注不夠。非洲作為全球城市化速度最快的地區之一，自然地理迥異，加之殖民歷史、社會經濟制度和多元文化等影響，非洲國家城市化進程差異顯著，為城市系統演化研究提供了多樣性樣本。

研究團隊從統一的城市定義出發，基於遙感數據獲取的城市人口和土地數據，運用Zipf定律、Gibrat定律和標度律三個城市複雜系統理論，全面分析了非洲大陸超過9,200個城鎮在過去70年（1950-2020年）的演化過程。 在驗證了城市系統規律在非洲城市的普適性后，重點分析了其特異性和模型參數的解釋力。 Zipf定律參數顯示非洲城市人口經歷了從分散向集中的轉變，大城市化趨勢日益明顯; 該轉變與Gibrat定律參數揭示的不同規模城市人口增長速度差異相印證。 標度律結果顯示，與西方發達國家不同，非洲國家大城市土地開發更加粗放，特別是在東非和西非國家; 但隨著城市系統發育，土地利用規模經濟效應逐漸顯現，切合理論預期。

該研究的貢獻在於從複雜系統視角揭示了非洲城市系統演化的規則、特異性及其地理解釋，為理解城市系統演化規律和區域城市化進程提供了分析框架，並為全球城市科學研究提供了新的視角。

該研究獲國家自然科學基金、香港研究資助局及香港裘槎基金會資助。
如欲參閱完整論文，可透過以下連結瀏覽: https://www.nature.com/articles/s44284-025-00208-y

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吳婷
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