约翰·海因里希冯·杜能，边际生产率说的前驱，被认为是经济地理学和农业地理学的创始人。 杜能于1783年6月24日生于德国，曾就读于哥廷根大学；在1803年，他结识了当时德国著名的农业理论家特尔，后来他亲自经营庄园，这为以后写作《孤立国》一书提供了丰富的感性材料。

约翰·海因里希·冯·杜能于1783年6月24日生于德国，早年丧父。继父是一位数学爱好者，杜能在这方面深受影响。他的墓碑上刻着他用以表示自然工资的数学公式：√ap。（根下ap，他认为自然工资就是工人的需要及其劳动产品之间的中项比例数），因为杜能最重视他的工资理论。

杜能的理论体系主要由两部分组成。一部分是一般经济理论，另一部分是农业和农业经济理论。就思想来源来说，杜能的一般经济理论较多受亚当·斯密的影响，而农业和农业经济理论则受到特尔的很大影响。杜能在其《孤立国》里说：“在国民经济学方面亚当·斯密是我的师表，在科学的农业方面则是特尔先生（第325页）”，但是他并不满足于斯密和特尔的理论。他说：“在我看来，这两位伟大人物的学说有未完善的地方，这些地方难以满足我探求真理的需要，因而迫我自行研究（第325页）”。杜能对斯密和特尔深表尊敬，同时又对他们持批判态度。

在《孤立国》中，杜能的经济研究方法不同于以威廉·罗雪尔为首的德国历史学派。历史学派否认客观经济规律的存在，否认经济研究中科学抽象法的作用，宣扬所谓的 “历史的方法”，企图用经济现象和零碎的历史事实的简单罗列和描述来取代理论分析。在当时的德国经济学家中，杜能反对历史学派的方法，独树一帜地坚持用科学的抽象法研究经济。尽管他在具体应用此方法时有不当地方，但他毕竟比其他经济学家更进一步。

杜能在当时用抽象法研究经济。而他把数学方法引入经济研究领域的方式，则开创了经济学研究的新道路。在自己的著作中，杜能试图把实验科学的观察方法、经营农业的会计核算和高等数学结合起来。杜能认为，数学方法有助于准确地认识规律性的东西。如果反对在经济学中应用数学，就很难改变这门学科的落后状态。他说：“在非数学不能求得真理的地方，使用数学是允许的。如果人们在其他知识门类像农业和国民经济一样厌恶数学的倾向，那么我们仍处于对天文规律完全无知的境地（第459页）”。杜能是第一个把微分学应用于经济研究的资产阶级经济学家。他在不少场合、特别是考察生产费用和运输费用的变化同经济效益之间的关系时，运用了微分学。

杜能运用数学方法进行经济研究，引起了国外学者的赞扬或批评，他们都是从不同的立场出发进行评论的。但应该说杜能在《孤立国》中运用数学方法及他对数学方法的认识是正确的。尽管他在其著作中广泛使用数学方法，然而他恰当地估计了数学方法在经济研究中的作用，正确指出这一方法只“为我们提供了辅助手段”。杜能首次用微分学研究经济而取得了一定的积极成果，这对以后的经济学家提供了一种有益的启示，并对现代经济学的发展产生了重大影响。杜能使用的边际分析法被广泛应用，在经济理论分析中解决了许多难题，推动了经济学进一步发展。在微观经济学中，消费者行为理论、厂商理论、分配理论等都用边际分析法进行理论分析。同样在宏观经济学中的经济增长理论也用到此方法。现代经济学发展的一个趋势更深入广泛地运用数学方法，计量经济学的发展正集中体现了这一点。高级微分学、宏观经济理论，没有深厚的数学知识是无法理解的。

杜能是现代西方区位理论的先驱者，其《孤立国》是第一部关于区位理论的古典名著。他认真研究了孤立国的产生布局：不仅充分讨论了农业、林业、牧业的布局，而且考虑了工业的布局。他根据当时德国农业和市场的关系，摸索出因地价不同而引起的农业分布现象，创立了农业区位理论。

杜能认为，成本和价格是孤立国确定生产布局的决定因素，而产品生产地和消费地的距离成为了孤立国生产布局的一个重要问题。在研究布局时，杜能提出了一些假设，如孤立国只有一个城市且位于中央；农村所需产品由城市供给等。在这些假设条件下，他主张孤立国全境的生产布局以城市为中心；运往城市所需费用大的产品安排在城市近郊生产；易于腐烂的鲜货也安排在近郊生产。离城市越远，产品的运输费用越大，所以以城市为中心，在生产布局上形成许多有规则的、界限相当明显的同心圆境，每个境圈都有自己的主要产品，而且有自己的耕作制度。杜能的孤立国共有六个圈，由内向外依次排列。第一圈地主要生产蔬菜、水果等产品。第二圈地主要发展林业生产，向城市出售燃料和木材。第三、四、五圈地主要种谷物。而根据离城市的距离不同，各个圈又有不同的耕作制度。第六圈地主要经营畜牧业。关于工业布局，杜能认为不要把所有的工厂都集中在首都中心，大部分应设在原料价格最低的地方。杜能把最有利于国计民生的工业布局看作为最高原则。

杜能在1799年进入农学院开始学习农学，毕业之后购置并亲自经营管理了一个庄园，通过自己的亲身实践，在总结农业生产经营管理经验的同时，进一步深入思考了许多经济学问题。他在1826年出版的著作《孤立国》（The Isolated State）中，分析了一系列影响农业土地利用的因素。杜能是首位认真地研究空间经济学的学者，凭着经营农庄的经验，并将其连系至租值理论上，成为后世地理学者研究农业和土地利用的基础。

1826～1865年出版3卷本的《孤立国》（Der Isolierte Staat in Beziehung auf Land-wirtschaft und National kono-mie）。该书设想一个孤立的城市位于一个肥沃平原的中心，四周为荒野，无水路运输。在这一模型中，农业生产表现为一系列的同心圆。较重的易腐农产品的生产靠近城市的中心带，较轻的易于储存的农产品生产则安排在较远的边缘带。距城市愈远运费愈高，土地的报酬将递减，直到其地租为零。此外，耕种方法也不相同，城市附近，地价较高，耕种最精细，反之则粗放。这种农业区位论模型曾一度被普遍采用。

《孤立国同农业和国民经济的关系》，简称《孤立国》。副题为《关于谷物价格、土地肥力和征税对农业影响的研究》，杜能著于1826年（出版年），1842年再版时定为第一卷，1850年又发表了《孤立国》第二卷，副题为《论合乎自然的工资及其与利率和地租的关系》，现被视为经济地理学和农业地理学的开篇之作。杜能去世后，遗稿由德国资产阶级经济学家海尔曼·舒马赫等整理和加工，其中有关自然工资及共同利率和地租的关系的内容作为《孤立国》第二卷第二章，有关地租决定原理和其他问题的内容作为《孤立国》第三卷，于1863年在罗斯托克出版。