孟思瑤 李麗

[摘 要]公路交通作為最重要的一種交通方式，研究公路運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的適應(yīng)性對兩者之間的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。文章以陜西省為研究對象，運(yùn)用熵權(quán)系數(shù)法測算和評(píng)價(jià)公路運(yùn)輸?shù)木C合發(fā)展水平，用耦合協(xié)調(diào)度模型測算2007—2017年公路運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的適應(yīng)度，通過灰色關(guān)聯(lián)分析測算2007—2017年公路運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)度，分析影響兩者關(guān)系的主要因素。研究結(jié)果表明，2007—2017 年間，陜西省公路交通運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的適應(yīng)度逐漸優(yōu)化，由勉強(qiáng)適應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)適應(yīng);同時(shí)，公路運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)度增強(qiáng)，其中，公路貨運(yùn)量和公路貨物周轉(zhuǎn)量是公路運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間關(guān)系的主要影響因素。

[關(guān)鍵詞]公路交通;耦合協(xié)調(diào)度;灰色關(guān)聯(lián)分析

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2021.06.023

1 引言

交通運(yùn)輸是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性條件和社會(huì)保障，羅森斯坦·羅丹的大推進(jìn)理論以及沃爾特·羅斯托的經(jīng)濟(jì)成長階段理論都強(qiáng)調(diào)交通基礎(chǔ)設(shè)施對于一國經(jīng)濟(jì)增長的重要性，尤其是對發(fā)展中國家來說，更是社會(huì)發(fā)展的先行資本和“經(jīng)濟(jì)起飛”的前提條件。因此，交通運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系成為學(xué)者研究的重要課題。Lee M，Yoo S[1]應(yīng)用投入產(chǎn)出分析法分析了交通部門在國民經(jīng)濟(jì)中的地位。Rudra P Pradhan，Tapan P Bagchi[2]基于誤差修正模型研究了印度的交通基礎(chǔ)設(shè)施對經(jīng)濟(jì)增長的影響。Mohmand Y T，Wang A H[3]運(yùn)用時(shí)間序列分析和格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)研究了交通基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)濟(jì)增長之間的因果關(guān)系。國內(nèi)外不少學(xué)者運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法[4]、向量自回歸模型[5-8]、柯布道格拉斯函數(shù)[9]、空間杜賓模型[10]以及索洛模型[11]來研究交通運(yùn)輸對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的外部效應(yīng)，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)模型[12、13]研究交通運(yùn)輸不同的因素對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率。熵權(quán)法[14-16]、運(yùn)輸彈性指數(shù)[17]以及耦合協(xié)調(diào)度模型[18-20]在國內(nèi)被廣泛使用，經(jīng)常被學(xué)者用來研究交通運(yùn)輸和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的適應(yīng)性或協(xié)調(diào)度。

公路交通運(yùn)輸以其便捷性、靈活性、時(shí)效性等優(yōu)勢，被稱為“門對門”運(yùn)輸，成為全球普及程度最高、適用范圍最廣泛的一種運(yùn)輸方式。因此，公路交通的發(fā)展在很大程度上會(huì)影響到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。公路交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展是否相適應(yīng)，適應(yīng)程度如何，對于公路運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展至關(guān)重要。而在已有研究中針對陜西省公路交通運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的適應(yīng)性的研究較少，因此，文章運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度模型及灰色關(guān)聯(lián)度模型對陜西省公路交通運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的適應(yīng)性以及影響兩者關(guān)系的主要因素進(jìn)行分析，以期為當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)部門的決策提供一定的參考。

2 研究方法和數(shù)據(jù)來源

2.1 研究方法

2.1.1 熵權(quán)系數(shù)法

熵由德國著名物理學(xué)家魯?shù)婪颉た藙谛匏梗≧udolf Clausius）最早提出，并在熱力學(xué)中應(yīng)用。后來，克勞德·艾爾伍德·香農(nóng)（Claude Elwood Shannon）將熵值概念引用到信息論中。熵權(quán)系數(shù)法作為一種客觀的賦權(quán)方法，可以對擁有多指標(biāo)的系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)際值進(jìn)行權(quán)重的確定，最后評(píng)定系統(tǒng)的情況。

文章采取熵權(quán)系數(shù)法來確定公路運(yùn)輸系統(tǒng)各指標(biāo)的權(quán)重，以衡量公路運(yùn)輸綜合發(fā)展水平。熵權(quán)系數(shù)法[15，16]步驟如下：

2.1.2 耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合度[19，20]是指兩個(gè)系統(tǒng)相互作用的程度，但它不能判別兩系統(tǒng)的具體發(fā)展水平。而耦合協(xié)調(diào)度既能反映系統(tǒng)間的相互作用，又能反映具體的水平。本文選擇耦合協(xié)調(diào)度研究陜西省公路交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的適應(yīng)性。

耦合度公式為：

C（k）為兩系統(tǒng)在k時(shí)刻的耦合度，C（k）∈（0，1），C（k）越大，兩系統(tǒng)之間相互作用程度越強(qiáng);X（k）和Y（k）分別表示兩個(gè)系統(tǒng)k時(shí)期的綜合發(fā)展水平。

耦合協(xié)調(diào)度公式為：

D（k）為耦合協(xié)調(diào)度，T（k）為兩系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，α、β為待定系數(shù)，文章取α=β=0.5。

2.1.3 灰色關(guān)聯(lián)分析

1981年，中國控制論專家鄧聚龍教授首次提出灰色系統(tǒng)概念，建立灰色系統(tǒng)理論?；疑到y(tǒng)即“部分信息已知，部分信息未知”的系統(tǒng)，灰色系統(tǒng)理論以信息不明確、不完整的不確定性系統(tǒng)為研究對象。

灰色關(guān)聯(lián)分析即根據(jù)灰色系統(tǒng)理論，通過各因素之間發(fā)展趨勢的相似程度來衡量它們之間的關(guān)聯(lián)程度。兩個(gè)系統(tǒng)或兩個(gè)因素間關(guān)聯(lián)性大小的量度，稱為關(guān)聯(lián)度。關(guān)聯(lián)度描述了系統(tǒng)發(fā)展過程中，因素間相對變化的情況，兩者的相對變化基本一致，則關(guān)聯(lián)度大;反之，關(guān)聯(lián)度小?；疑P(guān)聯(lián)分析[12，13]步驟如下：

2.2 數(shù)據(jù)來源

文章以陜西省的公路運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展為研究對象，研究時(shí)間段為2007—2017年。選取的經(jīng)濟(jì)發(fā)展變量主要是陜西省2007—2017年地區(qū)生產(chǎn)總值，公路交通運(yùn)輸變量為陜西省公路里程、公路貨運(yùn)量、公路貨物周轉(zhuǎn)量、公路客運(yùn)量以及公路旅客周轉(zhuǎn)量。地區(qū)生產(chǎn)總值來源于國研網(wǎng)數(shù)據(jù)庫;公路通車?yán)锍?，公路貨運(yùn)量，公路貨物周轉(zhuǎn)量，公路客運(yùn)量以及公路旅客周轉(zhuǎn)量來源于Wind數(shù)據(jù)庫。表1為相關(guān)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。

3 公路運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的適應(yīng)性評(píng)價(jià)

文章中，研究所需指標(biāo)有陜西省地區(qū)生產(chǎn)總值X′0（k），比較數(shù)列為陜西省公路客運(yùn)量X′1（k）、公路旅客周轉(zhuǎn)量X′2（k）、公路貨運(yùn)量X′3（k）、公路貨物周轉(zhuǎn)量X′4（k）以及公路里程X′5（k）。

根據(jù)式（7）對陜西省公路交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，表2為處理后的序列。

3.1 耦合協(xié)調(diào)度分析

首先運(yùn)用熵權(quán)系數(shù)法，根據(jù)式（1）至式（4）通過Excel軟件計(jì)算得出公路運(yùn)輸各指標(biāo)的權(quán)重，如表3所示。

按照式（11）對公路運(yùn)輸綜合水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。陜西省2007—2017年公路運(yùn)輸綜合水平評(píng)價(jià)指數(shù)見表5中的公路運(yùn)輸水平。

參考其他學(xué)者對耦合協(xié)調(diào)度范圍的劃分[16、21]，文章對耦合協(xié)調(diào)度對應(yīng)的適應(yīng)度的具體劃分見表4。

根據(jù)式（6），測算陜西省2007—2017年公路運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度，結(jié)果見表5。

根據(jù)表5可以看出，2007—2014年，陜西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平呈上升趨勢，公路運(yùn)輸綜合水平雖然有所波動(dòng)，但整體上是上升的，兩者都向更高的水平發(fā)展。2007—2014年，陜西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平滯后于公路運(yùn)輸發(fā)展水平，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，兩者的發(fā)展水平提高，兩者之間的差距逐漸縮小。但是在2013年，公路運(yùn)輸綜合水平驟然降低，從0.92降低到0.77， 降低幅度較大，主要原因在于高鐵的建設(shè)、民航企業(yè)的發(fā)展以及私家車的盛行造成了公路客運(yùn)量的分流，使得公路客運(yùn)量和公路旅客周轉(zhuǎn)量大幅下降。從2015年開始，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平超過公路運(yùn)輸發(fā)展水平，且經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平將公路運(yùn)輸綜合水平拉開的距離有擴(kuò)大的趨勢。

2007—2017年陜西省公路運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度都大于0.5，表明兩者之間一直是適應(yīng)的，而且，耦合協(xié)調(diào)度由0.57上升到0.95，兩者的關(guān)系由勉強(qiáng)適應(yīng)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)適應(yīng)。結(jié)果表明，陜西省目前的公路建設(shè)規(guī)模能夠較好地滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。由耦合協(xié)調(diào)度的公式可以看出，耦合協(xié)調(diào)度既包括耦合度，又包括兩系統(tǒng)的發(fā)展水平，因此，它可以同時(shí)反映兩系統(tǒng)相互作用的程度以及發(fā)展水平。2007年和2008年，公路運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都處于較低的水平，兩者發(fā)展水平差距較大，因此適應(yīng)度處于較低的階段。相對于2015年，2016年和2017年經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與公路運(yùn)輸綜合水平拉開的距離較大，但兩者卻處于優(yōu)質(zhì)適應(yīng)狀態(tài)，這與兩者較高的發(fā)展水平是密不可分的。

3.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析

運(yùn)用MATLAB進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，測算公路運(yùn)輸綜合水平及其各個(gè)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)度，結(jié)果如表6所示。

表6中公路運(yùn)輸綜合水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)度是公路運(yùn)輸各指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)聯(lián)度的加權(quán)平均數(shù)。由表6可知，在研究期間，公路運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)度由2007年的0.57增加到2017年的0.74，兩者之間的關(guān)聯(lián)度增強(qiáng)。其中，公路貨運(yùn)量和公路貨物周轉(zhuǎn)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)度最高，說明公路運(yùn)輸中的貨運(yùn)量和貨物周轉(zhuǎn)量是影響公路運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的重要因素，貨物運(yùn)輸對公路交通的依賴較高。公路里程與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)度逐漸增強(qiáng)，表明公路里程對公路運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系影響越來越大。而最近幾年，公路客運(yùn)量和公路旅客周轉(zhuǎn)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)度在下降，原因在于越來越多的人出行時(shí)更傾向于選擇其他的交通方式，同時(shí)，影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的除了公路運(yùn)輸外，還有其他交通方式以及其他方面的因素。

圖1是公路運(yùn)輸各個(gè)指標(biāo)的指數(shù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指數(shù)的變化趨勢。顯然，公路貨運(yùn)量和公路貨物周轉(zhuǎn)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的變化變化步調(diào)基本一致，與灰色關(guān)聯(lián)分析的結(jié)果是一致的，再次證明了這兩個(gè)因素對公路運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展適應(yīng)性的重要程度。4 結(jié)論

文章在分析陜西省2007—2017年經(jīng)濟(jì)發(fā)展和公路運(yùn)輸發(fā)展的基礎(chǔ)上，運(yùn)用熵權(quán)系數(shù)法、耦合協(xié)調(diào)度模型以及灰色關(guān)聯(lián)分析法研究了陜西省2007—2017年公路運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的適應(yīng)性。研究發(fā)現(xiàn)：

（1）耦合協(xié)調(diào)度分析表明，2007—2017年，陜西省公路運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平整體是上升的，兩者之間的耦合協(xié)調(diào)度逐漸增大，表明兩者之間的適應(yīng)度增強(qiáng)，由勉強(qiáng)適應(yīng)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)適應(yīng)。但是2015年開始，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平超過公路運(yùn)輸綜合水平，且兩者之間的差距有擴(kuò)大的趨勢。

（2）灰色關(guān)聯(lián)分析表明，陜西省公路運(yùn)輸綜合水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)度整體上增強(qiáng)，這與兩者之間的適應(yīng)度的優(yōu)化是一致的。而且，公路貨運(yùn)量和公路貨物周轉(zhuǎn)量是影響公路運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間關(guān)系的主要因素。

研究存在不足之處，只用地區(qū)生產(chǎn)總值代表陜西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，可能會(huì)比較片面，但考慮到地區(qū)生產(chǎn)總值是代表地區(qū)經(jīng)濟(jì)規(guī)模最重要的指標(biāo)，因此，對研究結(jié)果的影響比較小。而且，對公路運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的適應(yīng)性的分析，只考慮了公路運(yùn)輸對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的積極作用，未能考慮公路運(yùn)輸帶來的負(fù)外部效應(yīng)，在以后的研究中將進(jìn)一步思考和改進(jìn)。

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[作者簡介]孟思瑤（1995—），女，漢族，陜西漢中人，陜西省西安市長安大學(xué)，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)，碩士，研究方向：交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì);李麗（1967—），女，漢族，山東榮成人，陜西省西安市長安大學(xué)教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)。