基础设施投资与城市规模增长之间的数量关系是很多城市经济学家兴趣之所在。学者们研究城市最优规模的一个主要目的是为了更好地提供城市基础设施和公共产品。显然,两者之间有很强的相关性:增加基础设施投资可以扩大城市基础设施容量,减少城市拥挤成本,提高城市对居民的吸引力,从而扩大城市规模。反过来,城市规模增长会对城市基础设施和公共产品产生新的需求,如果城市拥挤性的基础设施容量不变,则城市基础设旋将被过度使用,拥挤成本增加,城市社会福利水平下降。
lMurphy等(1989)和Bjorvtan(2000)研究了发展中国家城市基础设施水平对工业化和城市规模的影响。他们认为.低水平的基础设施降低了城市现代制造业的生产效率和获利能力,不利于发展中国家的工业化进程。而且,城市基础设施供给不足会提高制造业的生产成本,导致制造业产品价格上升.进而吸引更多低效率的传统制造业进入城市,如此一来,城市基础设旋水平低下反而构成了城市规模增长的一个主要拉动力,使得城市陷入低效率规模扩张的陷阱之中。
Brueckner (1997)建立的理论模型较好地解释了基础设施拥挤性收费对城市规模增长的影响。该模型分析表明,按照边际成本定价原则征收拥挤费可以在一定程度上保证城市在最优规模上的增长。
Chen riding.Knaap & Hopkins (1999)建立的三个城市动态增长模型阐述了城市规模增长与基础设施投资的关系。第一个模型说明在拥挤性基础设施容量不变,但人均公共产品下降条件下的最优城市规模增长,第二个模型证明了拥挤性基础设施容量和人均公共产品都不变时的最优城市规模增长. 第三个模型论证的是在人均公共产品不变,但基础设施容量经过离散性投资而增加时的最优城市规模增长。通过分析他们认为,制定城市增长边界是控制城市过快增长的有效手段,因为边界的存在可以使城市从均衡规模移向最佳规模,从而提高城市社会福利总水平:而城市增长边界的扩展应与城市基础设旋投资相协调,这样才能确保城市沿着最优规模轨迹扩展。