ＴＦＬ之争与地理学早期争论的关联

否认论者与例外论之争巴恩斯以地理学中不存在定律来否认ＴＦＬ并不是什么新鲜的事，赫特纳（ＡｌｆｒｅｄＨｅｔｔ－ｎｅｒ）、哈特向（ＲｉｃｈａｒｄＨａｒｔｓｈｏｒｎｅ，又译哈特肖恩）、费希尔（Ｃ．Ａ．Ｆｉｓｈｅｒ）等人都认为地理学的核心是区域地理学，哈特向甚至认为“除了所有区域都是独特的这一地理通则之外，没有发展一般原则的必要”［３８］。但传统区域地理学无法建立普适的理论体系，地理学被视为以物理学为标准的科学体系中的“例外”，仅仅是对特定地区的解释而已，并不符合“科学”的正道［１０］。１９５３年，弗雷德•舍费尔（ＦｒｅｄＳｃｈａｅｆｅｒ）发表了“地理学中的例外论：方法论的检视”一文，批判传统区域地理学的研究对象是区域差异，地理学不同于其它科学的主张是“例外论”（ｅｘ－ｃｅｐｔｉｏｎａｌｉｓｍ）［３９］，该文发表后引起了地理学界的“大地震”［４０］。安德鲁•塞耶（ＡｎｄｒｅｗＳａｙｅｒ）总结认为数量革命以前的传统区域地理学有两个基本点：一是摒弃理论性和概念性分析；二是把地理现象看作是独特的、互不可比的，因而无法通过一般性原理加以解释的东西［４１］。最近，斯蒂夫•哈伯特（ＳｔｅｖｅＨｅｒｂｅｒｔ）将“例外论”的源起推移至库恩，他认为科学哲学试图寻求地理学的独特地位所遭遇的困境由来已久，１９世纪和２０世纪的大部分时间中，专业的、卓越的地理学家们倾向于定义或者辨护地理学的科学性，这些努力直接由库恩的《科学革命的结构》所开创，库恩及其后继者试图分解普遍性的愿望使科学知识孕育了地方性［４２］。这恐怕是ＴＦＬ反对论者最根本的哲学信念之一。这似乎表明，地理学先天地处于“例外”学科之列。从哲学立场上说，舍费尔本人是实证逻辑主义者，而库恩则是历史主义者，二者在此是巧合抑或殊途同归？实际上，库恩最具影响的“范式”理论本身就承诺知识具有地方性，因为“范式”强调的是科学共同体对研究“范式”的共同认可［４３］，这种认可无疑是一种“地方性”的认可。地理学无疑被列为了地方性学科之列，它无法获得普遍性定律，也不存在共同认可的“范式”。支持论者与计量革命和理论革命ＴＦＬ之争的观点尤其是支持论者的观点可以追溯到早期的计量革命和理论革命，而且计量革命和理论革命是相互联系的，一方面，正如约翰斯顿和泰勒（Ｊｏｈｎｓｔｏｎ，Ｔａｙｌｏｒ）所指出的，“计量革命”导致了ＧＩＳ革命的到来［４４］；另一方面，亦正如雷金纳德•格里奇（ＲｅｇｉｎａｌｄＧｏｌｌｅｄｇｅ）所指出的，“计量革命”仅是一个标签，实际上是理论革命，甚至在一定意义上需要先走一步的是进行“理论革命”，而数学和统计学只不过是为这种革命的出现和发展提供了所需的语言［４５］。埃里克•谢泼德（ＥｒｉｃＳｈｅｐｐａｒｄ）等也持相似观点［４６］。计量革命和理论革命又都与ＴＦＬ之争中关于统计、模型、计算机制图、ＧＩＳ和ＧＩＳｓｃｉｅｎｃｅ发展等因素有关。这可以从计量革命的发展中看出：从时间轴上透视，Ｏｐｅｎｓｈａｗ发现数量地理学的发展历程大致是：计量／数学革命（１９６０～７０年代）→ＧＩＳ革命（１９８０年代）→地理计算（１９９０年代初）［４７］；从领域扩展上透视，刘妙龙等发现计量地理学研究领域扩展方向包括政治地理学和选举地理学（约翰斯顿、泰勒等）、工业和农业区位的动态模式以及人文地理学非线性模型（威尔逊）、ＧＩＳ与空间分析（古德柴尔德和巴蒂等）［４８］。最近，艾伦•Ｔ．默里（Ａｌ－ａｎＴＭｕｒｒａｙ）则列出了计量地理学支撑的六大领域：ＧＩＳ、航空遥感、统计和空间分析、数量优化分析、区域分析、计算机科学和模拟［４９］。实质上，计量革命、理论革命、地理信息革命都是ＴＦＬ之争的主要背景。前面已提到ＴＦＬ之争主要因素是ＧＩＳ和ＧＩＳｓｃｉｅｎｃｅ的发展，但与计量革命和理论革命是分不开的，古德柴尔德本人就是这种背景的典型缩影。古德柴尔德开始工作的时代正是地理学计量运动的时代，而空间分析是当时的一个主要论题［５０］，这与托布勒提出ＴＦＬ时所面临的问题是一致的。他除前文中将ＧＩＳｓｃｉｅｎｃｅ视为理论和经验知识的焦点来论证ＴＦＬ外，还以ＧＩＳｓｃｉｅｎｃｅ或者是地理信息中设计、检验和应用的基本原理的观点来论证ＴＦＬ［３１］。可见地理学理论问题始终是他一直关心的问题。除此之外，托布勒本人就认为ＴＦＬ的合理性及其可接受性的社会过程正是目前发展着的地理分析和ＧＩＳｓｃｉｅｎｃｅ，他们是ＴＦＬ应用的肥沃土壤，数学计量也同样有此贡献［５］。从历史的角度看，计量革命、理论革命、地理信息革命是相互联系着发展的［５１］，这构成了ＴＦＬ产生和争论的主要背景。

ＴＦＬ之争与地理学理论建设焦点

ＴＦＬ之争关联着当前地理学理论建设中的三个焦点：研究维度、尺度及其转换和时间地理学，而且三者互涉，为地理学中的三个核心概念：维度、尺度、地域的关系体系建构提供了可能。ＴＦＬ之争与地理学研究维度：时间与空间有学者已注意到，关于时间、空间与人类统一的理论研究是地理学理论中“建构性”研究的基础理论范畴，但关于时间的理论却没有获得关于空间的理论那样的较充分的发展［５２］。ＴＦＬ之争中，为地理学研究维度中的时间寻求地位的主要是米勒、李小文和吕韬等。米勒认为“邻近”包含着时间和空间，他以图的形式列出了交流的时空模型，认为时空交流仅发生于特定位置或时空系统中［２６］。李小文和吕韬等则针对托布勒倾向于关注空间的问题，提出加入时间维度的“时空邻近度”概念，其理论及实践依据前文已述。但是，地理学研究中缺乏时间维度不能仅从理论文献上梳理，地理学家不可能忽视“时间和空间是事物存在的基本形式”［５３］这一基本信念，只不过关于时间的地理学理论文献偏少而已。这可能源于地理学传统上被认为是空间的科学［５４］，这导源于１８世界伟大的哲学家康德，他把事物按性质和起因归类，不问其发生的时间和地点如何，按着先验的认识形式将人类的知识与时间、空间、范畴相对应分为历史学、地理学和其他科学三大类［５５］。但看看地理学家的工作，他们的实践中都存在事物时间变化的分析，托布勒提出ＴＦＬ的实践工作就是对底特律１９２０～２０００年的人口增长预测。方修琦还发现在中国自然地理学研究中以现代自然环境的历史建构为主体的古地理学，以时间坐标系下自然地理过程研究为主的环境演变研究，以从时间的维度探索人地关系为主的人地系统演变研究，分别体现了地理学的区域研究传统、地球科学传统和人地关系传统，构成了自然地理学时间维研究的３个基本方面［５６］。可以说，地理学家的科学实践从未忽视过时间维度。大卫•哈维（ＤａｖｉｄＨａｒｖｅｙ）认为时间维度的解释是非常具有说服力的解释形式［５７］。索尔（Ｃ．Ｏ．Ｓａｕｅｒ）提出地理学的第四维———时间，时间是阶段、循环、模式或环境都无法替代的［５８］，只不过由于他受古生物学思维影响在概念上与上述表述有些不同罢了。格里奇将地理学理论发展归为两条路径：着重研究“形式”，或者说研究界限分明的区域内分布的模式或特殊的空间格局；着重研究“过程”，过程活动的“行为”会产生因时间而异的关系和相互关系［５９］。潘玉君提出了地理学研究的维度包括：科学维度、价值维度和伦理维度，其中的科学维度就包括时间序列和空间秩序［６０］。可见地理学家从来就具有时空统一的意识，时空完备性是地理学的一条基本原则［６１］，这可以从后文时间地理学中看到，这也是ＴＦＬ修正和发展的重要内容。从以上论述看，ＴＦＬ虽在表述上仅将地理学研究维度限定在空间维度上，但在实践中是时间维度与空间维度并重的。随着ＴＦＬ之争的发展，地理学研究维度包括时间和空间在理论上被强化了。ＴＦＬ之争与地理学尺度问题：尺度及其转换地理学中的尺度具有本体论和认识论的双重涵义，前者把尺度看成是一种真实存在的物质性东西，是社会进程的产物，后者把尺度看成是人类理解世界的一种表达方式［６２］①。苏珊•汉森（ＳｕｓａｎＨａｎｓｏｎ）论述时间和空间的地理学特性时亦表达过类似观点［６３］。拙文所论述的尺度仅指后一种涵义。地理学研究维度包括着时间和空间，而时间和空间都存在着尺度问题，而且尺度选择影响着地理学研究结论的有效性。但传统上对尺度的探讨仍然是空间重于时间，如有学者定义的四种尺度实际上是空间尺度：制图尺度或地图尺度（指地图比例尺，地理信息与尺度大小成正比）；地理尺度（即研究区域的空间扩展，研究区域与尺度成正比）；分辨率（指空间数据集中最小的可区分部分，地理信息与尺度成反比）；运行尺度（指地学现象发生的空间范围）［６４］。这些空间尺度未考虑与时间尺度的耦合，而实际上，时间尺度的影响如同空间尺度一样重要，汉森就指出过时代（时间）和区域（空间）都是为理解（地理）世界而施加次序、寻求格局和创造类别的工具［６５］。约翰斯顿定义地理学中尺度是地理事件和地理过程表征、体验和组织的等级［６６］，李双成和蔡运龙定义地学上尺度是指自然过程或观测研究在空间、时间或时空域上的特征量度［６７］。这些观点明显地具有时空耦合的意义。在地理学的不同分支学科中，尺度意义是不同的。在地图学与ＧＩＳｓｃｉｅｎｃｅ中，尺度表征着“表述的尺度”与地表实际大小之间的关系。而遥感影像中，尺度反映着所包含的信息数量和该影像中地理事物的复杂程度。而在人文地理学中通常关注的尺度是地方，地方对于个人与社会来说，不仅是一个范围问题，而且是一个意义的中心，同时也是构建社会关系与权力关系的媒介［６８］。古德柴尔德等从地理学的视角出发，认为有关尺度的科学研究应回答这样几个问题：尺度在空间模式和地表过程检测中的作用，以及尺度对环境建模的影响；尺度域（尺度不变范围）和尺度阈值的识别；尺度转换、尺度分析和多尺度建模方法的实现［６９］。蒂姆•伯特（ＴｉｍＢｕｒｔ）则不仅承认空间尺度标识着不同事物的关注水平，而且认为地理学家并不把自己限制在一种尺度上，而是依据研究需要进行尺度转换［７０］。但地理学研究中划定的尺度不能完全和真正操作的尺度重合，这就涉及尺度转换问题。一方面，局部信息代替不了区域分布信息，否则将犯以偏概全的错误；另一方面，大尺度范围上的信息或模型应用于小尺度地区，掩盖了小尺度上详细的能流和物流信息［７１］。邬建国等还注意到在尺度域间的过渡带多会出现混沌、灾变或是其他难以预测的非线性变化［７２］。同时，地理学中尺度效应极为明显，研究过程中不同尺度选择结果是不同的，尤其是地理空间数据具有尺度依赖性，从古代的地图到如今的“３Ｓ”（ＧＩＳ、ＲＳ、ＧＰＳ）技术都离不开尺度问题。由于地球表层的无限复杂性，人们不可能观察地理世界的所有细节，地理信息对地球表面的描述总是近似的，近似程度反映了对地理现象及其过程的抽象程度或抽象尺度［７３］。ＴＦＬ之争与地理学尺度问题的关键不仅在于ＧＩＳ和ＧＩＳｓｃｉｅｎｃｅ引起了对ＴＦＬ的讨论，根本的在于在地理学尺度及尺度转换过程中ＴＦＬ是否成立？回答是肯定的。一方面，在具体研究中无论是小尺度还是大尺度研究，具体区域问题的成立及解答都必须寻求其“环境域”，以此来解释区域问题的自相关性，这种自相关性不仅是从统计上分析，还有在区域异质条件下相互作用所产生的区域聚集和分散；另一方面，在尺度转换研究中已无意识地承认了ＴＦＬ的合理性，尺度上推在于抓住主要的尺度轴，尺度下推则寻求详细的解释；再一方面，在地理数据挖掘中尺度选择总是首先考虑的问题，数据挖掘还附带地设置地理数据间的相关性。但应注意，尺度及其转换应当寻求时空耦合，在上推和下推的同时应“前推”寻求历史解释和“后推”作出必要的预测，以实现时空耦合解释和预测为目标，这与时间地理学的理论目标是一致的。ＴＦＬ之争与时间地理学：时空耦合时间地理学是２０世纪６０年代后期由瑞典地理学家哈格斯特朗（Ｈ?ｇｅｒｓｔｒａｎｄ）及其领导的隆德学派提出并发展起来的，旨在表现并解释时空过程中人类行为与客观制约之间关系的一种方法论［７４］。最初，哈格斯特朗发现传统的区域科学中，宏观汇总模型将人口进行机械的划分，并孤立地分析各个人口子群体，这一做法忽视了个体行为决策时所处的具体时空情境性，会直接影响理论的构建以及宏观层面的汇总规律［７５］。此外，哈格斯特朗针对社会生活中的人，提出了八条根本性的命题：人是不可分割的；每个人的生命是有限的；人在某个时间同时完成多项任务的能力是有限的；每完成一个任务都需要花费一定的时间；人在空间中的运动需要花费时间；空间的承载能力是有限的；任何领域空间都存在一个有限的外边界；现状必然受到过去的状况的制约［７６］。这已表明，时间地理学最初的提法与ＴＦＬ表述非常相似，只是哈格斯特朗所表述的是人类行为，注重运用时间地理学方法研究人地关系。时间地理学研究各种物质及社会环境中限制人的行为的制约条件，以此来说明人的空间行为，并且认为人的活动是由一定时空环境条件下的一系列连续并且相关的事件所构成的［７７］。这恰恰否定了ＴＦＬ否定论者认为人类行为的多样性不存在定律的论断。而且，时间地理学的发展及其趋势与ＴＦＬ极为相似。时间地理学提出后，尤其是在１９７０～１９８０年间由于相对落后的研究手段迟滞了它的发展［７８］，尤其是研究数据的采集、处理及表达方式［７９］。这与ＴＦＬ当时的处境是相似的。随着与地理相关的个体数据的可获取性以及ＧＩＳ的地理计算能力的增强，时间地理学概念的操作与应用越来越成为可能［８０］。１９９０年中后期，时间地理学主要向着三个方向发展：其一，对其自身理论的修正、对日益重要的虚拟空间行为的关注［８１］；其二，与日益成熟的ＧＩＳ技术密切结合及时空表达方式精细化［８２］；其三，在城市交通规划和城市问题研究中应用技术的成熟化等［７９］。表明时间地理学进入了一个全新发展的复兴期。值得关注的是，ＴＦＬ之争与时间地理学在当代时空问题上遇到了相同的问题———时空收缩甚至“混乱”。信息时代的到来与现代通讯技术的迅猛发展对人类传统活动模式产生了极大的影响，传统的人类活动开始出现“碎片化”、“多任务”的倾向，同时个人社会网络得以崛起［８３］。很多人类活动可以在没有空间位移的情况下完成，通过网络、移动电话等设备办公的情况越来越多。这种活动模式的建立对传统时间地理学中所假定的人类活动的时空制约提出了挑战，有学者甚至认为现代通讯技术的发展从根本上改变了人类活动模式［８４］。因此，学者们对信息时代时间地理学的理论框架进行了扩展和完善，此即“新时间地理学”，它注重人类行为的时空控制［８０］，而且，信息技术的进步及其应用也使得地理学处于不断的变化之中［８５］。可见，时间地理学与ＴＦＬ之争具有共通之处，且时间地理学并未忽视空间及尺度问题，某种程度上说具有空间及时间尺度的综合性。这样，ＴＦＬ之争中的时空本来就存在耦合问题，而尺度及其转换和时间地理学均给出了相关联的理论体系，且时间地理学实践性更强。如时间地理学关于社会模型便可在三个层面开展：个体层面（路径是由个体在各种制约下由时空中的运动轨迹和停留点所组成，对路径的描绘能够直观地揭示和比较不同群体的行为特征）；驻点层面（借助时空棱柱的形态可以分析活动的时间分配和空间分布，以了解城市节奏和活动系统）；社会结构层面（分析特定群体的时间供给和需求，了解如何通过将个体计划在时间和空间上进行分配来实现社会系统的能力）［８０］，这一层面体系实际上已包含时空耦合的思想，也包含时空（地域）等级的思想。