羅 霞， 呂 明

(西南交通大學交通運輸與物流學院，四川 成都 610031)

0 引言

城際鐵路作為一種新興的大運量、快速的區(qū)域軌道交通，一般服務于人口稠密、經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)。城際鐵路是否建設、何時建設，直接關系到自身運營的經(jīng)濟效益和沿線產(chǎn)生的社會效益。目前關于城際鐵路建設條件的研究還較少，相關研究主要通過需求分析對城際鐵路是否建設進行判斷。城際鐵路的建設條件不能將需求作為唯一的建設條件衡量指標，而應當在需求分析的基礎上，建立一套可以客觀衡量地區(qū)社會經(jīng)濟水平且可操作性強的參考指標作為判斷某一地區(qū)是否符合修建城際鐵路條件的依據(jù)。

1 統(tǒng)計分析

描述統(tǒng)計學(Descriptive statistics)是研究如何取得反映客觀現(xiàn)象的數(shù)據(jù)，并通過圖表形式對所搜集的數(shù)據(jù)進行加工處理和顯示，進而通過綜合概括與分析得出反映客觀現(xiàn)象的規(guī)律性數(shù)量特征的一門學科［1］?；诿枋鼋y(tǒng)計學的社會經(jīng)濟統(tǒng)計學是以研究社會經(jīng)濟的數(shù)量方面為研究對象的應用統(tǒng)計學，主要包括統(tǒng)計調(diào)查、統(tǒng)計整理和統(tǒng)計分析三個相互銜接、緊密聯(lián)系的階段［2-3］。統(tǒng)計分析的實施按照上述三個階段展開，分別應用大量觀察法、統(tǒng)計分組法和綜合指標法對我國城際鐵路進行類型劃分和指標分析。

1.1 統(tǒng)計調(diào)查

對我國目前建成和在建的26條城際鐵路進行了資料收集整理工作，根據(jù)立項批復時間，對鐵路沿線地區(qū)的主要社會經(jīng)濟指標進行了統(tǒng)計［4-5］，如表1所示。

表1 我國建成及在建城際鐵路沿線地區(qū)主要總量社經(jīng)濟指標統(tǒng)計調(diào)查結(jié)果

續(xù)表1

1.2 統(tǒng)計整理

1.2.1 指標層構(gòu)建

由統(tǒng)計結(jié)果可知，由于統(tǒng)計城際鐵路沿線地區(qū)社會經(jīng)濟總量指標受線路里程及所處地區(qū)差異影響較大，較難直接獲得直觀有效的參考指標，因此，為了對建設條件進行深入研究，需要對統(tǒng)計結(jié)果進行整理，篩選和完善指標，采用的合適的指標對統(tǒng)計對象進一步分析，如表2所示。

表2 我國建成及在建城際鐵路沿線地區(qū)主要相對社會經(jīng)濟指標統(tǒng)計調(diào)查結(jié)果

為了避免統(tǒng)計分析過程出現(xiàn)重復以及增強建設條件指標的可操作性，有必要采用相關性分析對既有的指標進行重新組構(gòu)。對高度線性相關的指標，可根據(jù)具體情況保留其中一項指標。相關性的檢驗采用Pearson 相關系數(shù)法［2］，計算方法為

根據(jù)經(jīng)驗可將線性相關程度分為以下幾種情況［1］:當|r|≥0.8時，視為極強度相關;當0.6＜|r|≤0.8時，視為強度相關;當0.4 ＜|r|≤0.6時，視為中度相關;當0.2 ＜|r|≤0.4時，視為低度相關;當|r|＜0.2時，說明變量之間的相關程度極弱，可視為不相關。

對人口、GDP和地方財政一般預算收入3項總量指標兩兩進行相關分析，在顯著性水平為0.01的情況下，人口與GDP、地方財政一般預算收入的相關系數(shù)分別為0.784和0.676，GDP與地方財政一般預算收入的相關系數(shù)為0.836。因此，GDP與地方財政一般預算收入兩項指標呈極強度線性相關關系，GDP指標基本可反映地方財政一般預算收入指標;同理GDP指標相比人口指標可以更全面的反應地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展狀況，因而保留GDP指標。根據(jù)這一結(jié)果，將相對指標中(見表2)的單位里程地方財政一般預算收入指標排除，保留單位里程GDP指標。

同理，對人口密度、人均GDP、單位里程人口和單位里程GDP四項相對指標兩兩進行相關分析，在顯著性水平為0.01的情況下，可得人均GDP與單位里程GDP兩項指標相關系數(shù)為0.825，呈強度線性相關關系，故可保留人均GDP指標;人口密度、人均GDP和單位里程人口三項相對指標兩兩之間相關度均較低，此外由于單位里程人口指標需要在城際鐵路線網(wǎng)規(guī)劃后才能測算，因此經(jīng)過指標篩選，保留人口密度和人均GDP兩項相對指標。

1.2.2 初步聚類

對26條城際鐵路的人口密度及人均GDP兩項相對指標的進行統(tǒng)計描述，通過計算每項指標的變異程度，分析各指標是否能夠獲得指標準則，如無法獲得指標準側(cè)，則需要進行分組統(tǒng)計。變異程度由各項指標離散系數(shù)表示。離散系數(shù)(Coefficient of Variance)的計算方法為

式中，s為標準差

經(jīng)計算得到人口密度、人均GDP兩項指標離散系數(shù)分別為0.180 0、0.513 0。由于離散系數(shù)過大，無法得出有效的參考指標，因此需要對統(tǒng)計對象采用基于聚類分析的綜合分組方法進行分組分析。

城際鐵路分組主要采用聚類分析的方法，聚類分析是一種探索性的分析，在分析之前對要劃分的類型是未知的。針對變量的聚類分析，采用層次式的判別方式根據(jù)變量之間的親疏程度進行聚類。另外，在聚類分析的過程中需要充分考慮個案特性。廣深走廊經(jīng)濟發(fā)達，穗莞深城際人均GDP超出統(tǒng)計均值約200%。因此為了獲得更準確的結(jié)果，在分組的過程中需要對該城際鐵路做特殊考察，指標聚類分析過程暫不納入樣本。

統(tǒng)計分組的主要采用K-Mean聚類方法［2］，過程如下:確定聚類的類數(shù)k;確定k個類的初始類中心點，根據(jù)樣本數(shù)據(jù)的實際情況，選擇k個有代表性的樣本數(shù)據(jù)作為初始類中心;計算所有樣本數(shù)據(jù)點到k個類中心點的歐式距離，按照k個類中心點距離最短原則，把所有樣本分派到各中心點所在類中，形成一個新的k類，完成一次迭代過程，其中距離為歐氏距離(Euclidean Distance)，計算公式為

式中，p為單個樣本變量數(shù);xi為第一個樣本在第i個變量上的取值;yi為第二個樣本在第i個變量上的取值。

通過綜合分析，選取人口密度和人均GDP作為城際鐵路的統(tǒng)計分組作為參考指標可將城際鐵路劃分為兩類(見表3)，且結(jié)果較為理想:人口密度指標F統(tǒng)計量為7.005，相伴概率為0.014，此項指標兩類城際鐵路間差異明顯;人均GDP指標F統(tǒng)計量為88.693，相伴概率＜0.001，此項指標兩類城際鐵路間存在顯著差異(如表3所示)。從而初步將城際鐵路劃分為Ⅰ類城際鐵路(京津城際、寧安城際、漢孝城際、武漢—黃岡城際、武漢—黃石城際、武漢—咸寧城際、長株潭城際、昌九城際、鄭焦城際、鄭開城際、哈齊城際、長吉城際、成綿樂城際、成渝城際、渝萬城際、成灌城際、成蒲城際)和Ⅱ類城際鐵路(京唐城際、津保城際、滬寧城際、寧杭城際、滬杭城際、廣珠城際、莞惠城際、青榮城際)。

表3 初步聚類結(jié)果分析

經(jīng)變異程度檢驗，發(fā)現(xiàn)分組后城際鐵路人口密度和人均GDP指標離散系數(shù)較分組前大大減小，分組效果明顯(如表4所示)。

表4 城際鐵路初步聚類結(jié)果檢驗

分析初步聚類結(jié)果，可以得出Ⅱ類城際鐵路人口密度與人均GDP指標離散系數(shù)均較小，結(jié)果較為理想;Ⅰ類城際鐵路人口密度指標離散系數(shù)仍較大，需要進一步做聚類分析。

1.2.3 二次聚類

對聚類結(jié)果觀察不難發(fā)現(xiàn)，Ⅱ類城際鐵路均位于東部地區(qū)，Ⅰ類城際鐵路包括了樣本中全部中西部地區(qū)城際鐵路。對Ⅰ類城際鐵路的人口密度和人均GDP指標需做進一步聚類分析，可以將Ⅰ類城際鐵路劃分為Ⅰ-1類(京津城際、寧安城際、漢孝城際、武漢—黃岡城際、武漢—黃石城際、武漢—咸寧城際、長株潭城際、鄭焦城際、鄭開城際、哈齊城際、長吉城際、成蒲城際)和Ⅰ-2類(昌九城際、成綿樂城際、成渝城際、成雅城際、成灌城際)。

人口密度指標F統(tǒng)計量為1.779，相伴概率為0.202;人均GDP指標F統(tǒng)計量為41.835，相伴概率＜0.001，說明對Ⅰ類城際鐵路起到顯著差異作用的相對指標為人均GDP(如表5、表6所示)。

表5 Ⅱ類城際鐵路聚類結(jié)果分析

表6 城際鐵路二次聚類結(jié)果檢驗

綜合分析聚類結(jié)果和城際鐵路所處地理位置，可以給出如下結(jié)論，Ⅱ類城際鐵路均位于東部地區(qū)，Ⅰ-1類城際鐵路除京津城際及成蒲城際外均位于中部地區(qū)，Ⅰ-2類城際鐵路除昌九城際外均位于西部地區(qū)。因此為了便于分類的理解和操作，將我國建成和在建的城際鐵路劃分為3類:東部地區(qū)城際鐵路、中部地區(qū)城際鐵路和西部地區(qū)城際鐵路。

由此可知東部地區(qū)城際鐵路人口密度較大、人均GDP較高;中部地區(qū)城際鐵路人口密度略小、人均GDP較低，西部地區(qū)城際鐵路人口與中部地區(qū)城際鐵路相近而人均GDP較低。京津城際為我國第一條城際鐵路，規(guī)劃建設早于其他城際鐵路，統(tǒng)計數(shù)據(jù)為項目批復年數(shù)據(jù)，指標分析結(jié)果應納入中部地區(qū)城際鐵路，但為了便于表述，仍采用地理位置將京津城際歸入東部地區(qū)城際鐵路。同理將昌九城際歸入中部地區(qū)城際鐵路，成蒲城際歸入西部地區(qū)城際鐵路。另外，根據(jù)地理位置將未納入聚類分析樣本的穗莞深城際納歸入東部地區(qū)城際鐵路，如表7所示。

表7 城際鐵路類型劃分

2 結(jié)果分析

通過對城際鐵路沿線地區(qū)的主要社會經(jīng)濟指標統(tǒng)計，應用綜合指標法對總量指標即人口、GDP和相對指標人口密度、人均GDP進行分析(如圖1～圖4所示)，可以得出以下結(jié)論。

2.1 人口

經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，不同城際鐵路沿線地區(qū)人口不存在可直接比較關系，主要影響因素為線路里程。線路里程長，覆蓋面積廣，沿線人口多。其次，沿線地區(qū)土地開發(fā)形態(tài)和程度也是重要的影響因素。相較于中、西部城際鐵路，東部城際鐵路沿線地區(qū)人口總體上較多，這是由于東部沿海經(jīng)濟發(fā)達省份土地密集開發(fā)，在較大范圍內(nèi)保持了高密度的人口分布，例如長三角城市群的滬寧、滬杭走廊以及珠三角城市群的穗莞深走廊等;而中、西部地區(qū)城市群規(guī)模相對較小，城市化水平低于東部地區(qū)，另外存在土地開發(fā)密度較小，沿線人口較東部沿海地區(qū)少。

2.2 GDP

與人口指標類似，城際鐵路沿線地區(qū)GDP受線路里程影響。其次，東部城際鐵路沿線地區(qū)GDP較中、西城際鐵路高，差別較為明顯，主要影響因素包括經(jīng)濟發(fā)展程度以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異。中西部地區(qū)受自然條件約束，經(jīng)濟發(fā)展相對滯后。此外，西部地區(qū)二、三次產(chǎn)業(yè)在GDP中的比重較低，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)長期落后于東部沿海地區(qū)。以上因素均導致了中西部城際鐵路沿線地區(qū)GDP低于東部城際鐵路。

圖1 我國城際鐵路沿線地區(qū)人口

圖2 我國城際鐵路沿線地區(qū)GDP

圖3 我國城際鐵路沿線地區(qū)人口密度

圖4 我國城際鐵路沿線地區(qū)人均GDP

人口及GDP兩個總量指標受城際鐵路規(guī)模影響較大，可以作為區(qū)域內(nèi)城際鐵路路網(wǎng)規(guī)劃參考指標，而具體城際鐵路的建設應當將相對指標如沿線地區(qū)人口密度、人均GDP等指標作為參考對象。

2.3 人口密度

通過對26條城際鐵路的統(tǒng)計可以得出以下結(jié)論:東部城際鐵路沿線地區(qū)人口密度均達到800人/km2，中、西部城際鐵路(除哈齊城際外)沿線地區(qū)將人口密度均達到600人/km2。長三角城市群和珠三角城市群是我國人口最為集中的地區(qū)之一，這兩個地區(qū)城際鐵路中的滬寧城際和滬杭城際沿線地區(qū)人口密度超過1 000人/km2。西部地區(qū)的成灌城際和成蒲城際里程較短且位于成都市域范圍，統(tǒng)計結(jié)果受成都主城區(qū)數(shù)據(jù)影響較大，具有部分城市軌道交通沿線地區(qū)的性質(zhì)，因此人口密度大。哈齊城際沿線地區(qū)人口密度較小，然而其為繁忙的哈爾濱、大慶、齊齊哈爾工業(yè)走廊提供了大運能、占地少、節(jié)能環(huán)保的城際軌道交通，并與在建的哈大鐵路客運專線等快速鐵路銜接，將為振興東北老工業(yè)基地發(fā)揮重要作用，修建意義重大。

根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果綜合分析，將東部沿海地區(qū)城際鐵路沿線地區(qū)人口密度800人/km2，中部地區(qū)城際鐵路沿線地區(qū)人口密度600人/km2，西部地區(qū)城際鐵路沿線地區(qū)人口密度600人/km2作為城際鐵路的建設標準具有較強的實踐意義。

2.4 人均 GDP

通過對26條城際鐵路的統(tǒng)計可以得出以下結(jié)論:人均GDP可以較為明顯地反映我國地區(qū)發(fā)展的差異性，東部地區(qū)城際鐵路沿線地區(qū)普遍高于中西部地區(qū)城際鐵路，經(jīng)濟發(fā)達的穗莞深走廊人均GDP超過120 000元。東部地區(qū)城際鐵路(京津城際除外)沿線地區(qū)人均GDP基本達到60 000元，其中京津城際作為我國第一條城際鐵路規(guī)劃時間較早，具有一定的超前性，此指標低于同類其他城際鐵路;中部地區(qū)城際鐵路(昌九城際除外)沿線地區(qū)人均GDP均達到35 000元;西部地區(qū)城際鐵路沿線地區(qū)人均GDP基本達到25 000元。昌九城際人均GDP低于同類其他城際鐵路，然而該線使京九線最繁忙的九江至向塘區(qū)段實現(xiàn)客貨分線，消除運輸瓶頸，具有重大的修建意義。

根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，將東部沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的人均GDP≥60 000元，中部地區(qū)的人均GDP≥35 000元，西部地區(qū)人均GDP≥25 000元作為一般情況下城際鐵路建設指標較為合適。

3 結(jié)論

通過對我國建成及在建城際鐵路沿線地區(qū)主要社會經(jīng)濟指標的統(tǒng)計分析，采用相對指標作為城際鐵路建設參考具有實踐意義。城際鐵路一般建設條件為:人口密度東部地區(qū)≥800人/km2，中部地區(qū)和西部地區(qū)≥600人/km2，人均GDP東部地區(qū)≥60 000元，中部地區(qū)≥35 000元，西部地區(qū)≥25 000元。城際鐵路作為區(qū)域內(nèi)大運量快速軌道客運系統(tǒng)，在直接為旅客提供服務、滿足旅客出行需求的同時，還具有優(yōu)化區(qū)域路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、拉動地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、推動區(qū)域一體化進程、改善用地形態(tài)、節(jié)能減排等一系列巨大的社會效益。城際鐵路的規(guī)劃建設在參考建設條件指標的同時，也應當綜合考慮實際情況和需求預測，做出合理的分析。

［1］徐浪.描述統(tǒng)計學［M］.成都:西南財經(jīng)大學出版社，2001.

［2］韓兆洲，趙濱.數(shù)理統(tǒng)計學和社會經(jīng)濟統(tǒng)計學的比較［J］.統(tǒng)計與決策，2007，235(4):127-128.

［3］本書編委會.鐵路建設項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)及案例實務全書［M］.北京:中國建設出版社，2006.

［4］國家統(tǒng)計局.中國統(tǒng)計年鑒［M］.北京:中國統(tǒng)計出版社，2004—2009.

［5］國家統(tǒng)計局.中國城市統(tǒng)計年鑒［M］.北京:中國統(tǒng)計出版社，2004—2009.