吳宜耽，孫 宏，張培文

（1.中國民用航空飛行學院機場工程與運輸管理學院，四川 廣漢 618307；2.中國民用航空飛行學院飛行技術(shù)與飛行安全科研基地，四川 廣漢 618307）

0 引言

交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟是相互影響、相互促進、相互制約的兩個系統(tǒng)，良好的交通運輸系統(tǒng)能提升運輸效率并降低運輸成本，隨之產(chǎn)生的聚集效應(yīng)和擴散效應(yīng)會促進區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升區(qū)域整體經(jīng)濟水平，區(qū)域經(jīng)濟水平的提高又會反作用于交通系統(tǒng)，推動其建設(shè)發(fā)展[1]。研究地區(qū)交通與區(qū)域經(jīng)濟的作用關(guān)系，有助于改善區(qū)域發(fā)展不平衡問題，滿足新時代的區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略需要。

部分學者利用交通可達性指標討論交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟之間的關(guān)系[2-5]。交通可達性是指經(jīng)過一定的交通系統(tǒng)從一個節(jié)點到達另一個節(jié)點的空間位移能力，是各區(qū)域進行經(jīng)濟交流的基礎(chǔ)和保障[6]。國內(nèi)學者通常采用兩種方法建立可達性模型，一種基于空間阻隔模型、空間相互作用模型計算可達性，部分學者用最短旅行時間矩陣建立城市的可達性模型[2-5]。姚一民在此基礎(chǔ)上進行了改進，以目標城市的經(jīng)濟規(guī)模為權(quán)重，建立加權(quán)平均旅行時間模型[7]。另一種通過對交通基礎(chǔ)設(shè)施水平量化或賦值評分建立可達性模型[8-9]，但綜合考慮兩種模型的研究較少，單一模型不足以全面反映地區(qū)交通可達性。國外學者通?；诼眯匈M用和引力模型建立可達性模型[10-11]，在此基礎(chǔ)上，Benenson[12]、Caschili[13]等人進一步考慮了城市間的高鐵班次，在傳統(tǒng)引力模型的基礎(chǔ)上加入了高鐵班次吸引力系數(shù)。研究視角方面，國內(nèi)外的研究基本都集中在公路可達性和鐵路可達性，忽略了航空運輸對于地區(qū)可達性的影響。綜上所述，現(xiàn)有研究存在一些不足：第一，大多數(shù)研究只分析了公路可達性或鐵路可達性，而交通系統(tǒng)是一個整體，應(yīng)綜合考慮地區(qū)的所有主要交通方式；第二，現(xiàn)有研究較少綜合考慮空間阻隔模型與交通基礎(chǔ)設(shè)施水平；第三，關(guān)于實證分析的研究少有提出具體的解決措施和規(guī)劃建議。

鑒于此，本文以四川省18個地級市為研究對象，綜合考慮公路、鐵路、航空運輸方式，結(jié)合最短旅行時間矩陣與交通基礎(chǔ)設(shè)施水平構(gòu)建可達性模型，以GDP、人均可支配收入、第三產(chǎn)業(yè)增加值構(gòu)建經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)模型，將交通可達性與經(jīng)濟發(fā)展水平進行量化測算。在此基礎(chǔ)上，利用耦合協(xié)調(diào)模型對四川省18個地級市的交通可達性和經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)進行耦合協(xié)調(diào)度分析，并根據(jù)分析結(jié)果提出對四川省未來交通與經(jīng)濟發(fā)展的規(guī)劃建議。

1 研究方法及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況

四川省地處中國西部，地域遼闊，人口數(shù)量龐大且資源豐富，獨特的省情使其地區(qū)資源要素分布存在很大差異。經(jīng)濟建設(shè)方面，多年以來四川省一直面臨著成都市“一市獨大”的局面，2019 年成都市GDP 為17 012.65 億元，占四川省18 個地級市總和的38.5%[14]。交通建設(shè)方面，四川省仍存在區(qū)域發(fā)展不平衡問題，大多數(shù)城市的交通潛力沒有得到充分開發(fā)。四川省是長江經(jīng)濟帶的重要組成部分，研究四川省交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的作用關(guān)系，能為改善四川省交通與經(jīng)濟發(fā)展不平衡現(xiàn)狀提供理論支撐，同時也能為西部地區(qū)其他城市提供發(fā)展經(jīng)驗。

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

四川省地級市的經(jīng)濟數(shù)據(jù)來源于《四川統(tǒng)計年鑒2019》[14]及四川省統(tǒng)計局；火車站及機場等級分布來源于《四川交通年鑒2019》[15]及四川省交通運輸廳相關(guān)統(tǒng)計資料；公路旅行距離來源于《西南地區(qū)公路里程地圖冊：四川省、重慶市》[16]、《四川省交通地圖冊》[17]及“國家1∶100 萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫”；城市之間的鐵路旅行時間來源于“中國鐵路客戶服務(wù)中心”網(wǎng)站（www.12306.com）；航空旅行時間來源于“攜程旅行”網(wǎng)站（www.ctrip.com）；公路旅行時間數(shù)值為兩城市中心點之間的公路旅行距離除以規(guī)定平均車速；原始經(jīng)濟數(shù)據(jù)通過SPSS 軟件進行Z-Score 標準化處理和主因子分析，得到元件評分系數(shù)矩陣，再經(jīng)過正值化調(diào)整和均值標準化得到社會經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)值。

2 模型建立

2.1 經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)模型

多數(shù)學者采用城市GDP、人口等指標計算城市的經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)[7,18]，考慮到單項指標過于片面，選擇三項較有代表性的經(jīng)濟指標：GDP、人均可支配收入、第三產(chǎn)業(yè)增加值作為經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)Mi的測度指標，如式（1）所示：

式（1）中：Gi為城市i的GDP（億元）；Ii為城市i的人均可支配收入（元）；Zi為城市i的第三產(chǎn)業(yè)增加值（億元）；n為所研究城市個數(shù)（個）；λ1,λ2,λ3分別為GDP、人均可支配收入、第三產(chǎn)業(yè)增加值在經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)中的權(quán)重，由主成分分析法確定其具體值。

2.2 交通可達性模型

各地級市之間的對內(nèi)連通程度影響物流的集疏便捷性，對外可達性影響城市對外貿(mào)易及交流的便捷性，因此影響各地級市交通可達性的主要因素可以概括為對內(nèi)可達性與對外可達性[19]。

2.2.1 對內(nèi)可達性模型

四川省各地級市之間的交流聯(lián)系可通過公路運輸、鐵路運輸和航空運輸實現(xiàn)，故以三種運輸方式中的最短旅行時間建立對內(nèi)可達性模型。為消除城市地理位置對可達性的影響，強化城市經(jīng)濟發(fā)展與交通可達性的聯(lián)系，將目的地城市j的社會經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)Mj作為城市之間最短旅行時間的權(quán)重，建立加權(quán)旅行時間模型，如式（2）所示：

式（2）中：Ai為城市i的最短加權(quán)旅行時間；分別為城市i通過公路運輸、鐵路運輸和航空運輸?shù)匠鞘衘的旅行時間（h）；Tij為從城市i到城市j的最短旅行時間（h），取Tij=。

設(shè)Di(in)為對內(nèi)可達性，其計算模型如式（3）所示：

2.2.2 對外可達性模型

遠距離交通運輸方式主要有公路運輸、鐵路運輸、航空運輸和水路運輸。四川省水路運輸占比較小，故基于公路運輸。鐵路運輸和航空運輸分析四川省各地級市的對外可達性。城市的公路里程數(shù)可以反映公路運輸效率，利用城市的公路總里程和高速公路總里程計算公路相對評分值。交通基礎(chǔ)設(shè)施等級能一定程度上反映城市的交通可達性，參考已有研究[8-9]并結(jié)合四川省實際情況，對機場、火車站等級進行賦值，計算航空和鐵路相對評分值，見表1。據(jù)此計算城市的航空、鐵路、公路相對評分值模型，如式（4）所示。

表1 交通設(shè)施等級劃分及賦值

對外可達性模型如式（5）所示：

式（5）中：β1,β2,β3分別為火車站、機場、公路相對評分值在對外可達性中的占比，可由專家咨詢法確定，在此取等權(quán)賦值，β1=β2=β3=0.333。

2.2.3 綜合交通可達性模型

綜合交通可達性結(jié)合了對內(nèi)可達性和對外可達性，能反映城市的整體交通水平，其計算模型如式（6）所示：

式（6）中：Di為城市i的綜合可達性，其數(shù)值越大表明整體交通水平越高；θ0,θ1分別為對內(nèi)可達性和對外可達性在綜合可達性中的占比，由專家咨詢法確定，在此認為對內(nèi)可達性與對外可達性同樣重要，取θ0=θ1=0.5。

2.3 耦合模型

耦合指兩個及以上的系統(tǒng)或運動形式經(jīng)過一定的相互作用而彼此影響的現(xiàn)象，可描述系統(tǒng)或要素之間的相互作用程度。參照相關(guān)研究并考慮本研究實際[6,21-22]，利用耦合度分析城市交通可達性與經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)的交互作用，構(gòu)建耦合度模型如下：

式（7）中：Ci為城市i的交通可達性與經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)的耦合度，Ci越大則Mi和Di耦合程度越高，即兩者的聯(lián)系越緊密。

由于耦合度模型只反映兩者的作用程度大小，無法反映作用水平的高低，進一步引入耦合協(xié)調(diào)度模型作為耦合度模型的補充：

式（8）中：Ti為城市i的交通可達性與經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)的絕對量評價指數(shù)；ω1和ω2分別為經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)和交通可達性的重要程度，鑒于交通運輸水平和經(jīng)濟發(fā)展水平重要程度相當，取ω1=ω2=0.5；Oi為城市i的交通可達性與經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)的耦合協(xié)調(diào)指數(shù)，Oi值越大，則交通運輸水平與經(jīng)濟發(fā)展水平的相互作用能力越好。

3 結(jié)果分析

3.1 四川省地級市經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)

將四川省2010—2018年的GDP、人均可支配收入、第三產(chǎn)業(yè)增加值進行Z-Score 標準化，再進行主成分分析，得出3 個指標的元件評分系數(shù)矩陣如表2所示。

表2 元件評分系數(shù)矩陣表

將以上3個指標的評分系數(shù)值代入式（1）進行計算，結(jié)果如表3所示。

表3 四川省部分地級市經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)

由表3 可知，成都平原地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平落差較大，成都、綿陽、德陽、樂山排名前六，且成都的經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)遠高于其他地級市；眉山、遂寧、資陽排名較靠后，雅安排名僅高于巴中，經(jīng)濟發(fā)展落后。川東北地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平兩極分化嚴重，南充和達州分別排在第五和第七，經(jīng)濟發(fā)展水平較好；廣元、廣安和巴中均排在后六名中。川南地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展較平均，宜賓排第四，瀘州、自貢、內(nèi)江排在第八、第九、第十一，屬正常發(fā)展水平。攀西地區(qū)的攀枝花排第十，經(jīng)濟發(fā)展仍有提升空間。

3.2 交通可達性

四川省18 個地級市的對內(nèi)可達性Di(in)、對外可達性Di(out)、綜合可達性Di計算結(jié)果如表4 所示。分析表4 可知，可達性良好的城市經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)也較高，整體上兩者具有同步趨升一致性。但也存在個別錯位現(xiàn)象，如經(jīng)濟規(guī)模排名第十的攀枝花可達性為18個地級市排名中倒數(shù)第二，交通建設(shè)阻礙了經(jīng)濟發(fā)展，可達性排名第十的廣元經(jīng)濟規(guī)模僅排名十六，經(jīng)濟發(fā)展滯后于交通建設(shè)。此外，各地級市的交通可達性水平落差較大，按數(shù)值將18個地級市劃分為樞紐型城市、副樞紐型城市、交通便捷型城市、交通發(fā)展型城市、交通落后型城市、交通閉塞型城市（見表5）。

表4 四川省部分地級市交通可達性計算結(jié)果

表5 四川省部分地級市交通可達性等級劃分結(jié)果

由表5 可知，四川省18 個地級市的可達性水平參差不齊。川東北地區(qū)交通發(fā)展落差最大，有屬于副樞紐型城市的南充，也有屬于交通閉塞型城市的巴中。成都平原地區(qū)的交通發(fā)展水平落差也較大，成都屬于四川的樞紐型城市，對內(nèi)可達性和對外可達性都排在第一，且數(shù)值遠高于其他城市；綿陽和德陽分別屬于副樞紐型城市和交通便捷型城市，但遂寧、眉山、資陽、雅安均屬于交通落后型城市。川南地區(qū)交通發(fā)展水平趨于平均，瀘州市和宜賓市屬于交通便捷型城市，可達性較好；內(nèi)江和自貢屬于交通發(fā)展型城市，地區(qū)整體可達性水平相差不大。攀西地區(qū)的攀枝花市屬于交通閉塞型城市，可達性水平僅優(yōu)于巴中，交通水平亟待改善。

3.3 耦合協(xié)調(diào)度

四川省18個地級市交通可達性與經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)的耦合度Ci、絕對量評價指數(shù)Ti和耦合協(xié)調(diào)度Oi計算結(jié)果如表6所示。

表6 四川省部分地級市交通可達性與經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)耦合協(xié)調(diào)度計算結(jié)果

由表6 可知，四川省18 個地級市的交通可達性與經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)的耦合度都較高，即交通運輸與經(jīng)濟發(fā)展水平有極密切的關(guān)聯(lián)性，但可達性與經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)的耦合協(xié)調(diào)度落差較大。參考已有研究[6,20-21]并根據(jù)數(shù)據(jù)特點，將耦合協(xié)調(diào)度發(fā)展階段劃分為高水平耦合協(xié)調(diào)、較高水平耦合協(xié)調(diào)、磨合階段、拮抗階段、低水平耦合協(xié)調(diào)7個階段，如表7所示。

表7 四川省部分地級市耦合協(xié)調(diào)度劃分結(jié)果

3.4 發(fā)展建議

根據(jù)研究結(jié)果，對四川省各地區(qū)交通和經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃提出如下建議。

（1）成都平原地區(qū)

成都是四川省的交通樞紐中心和經(jīng)濟中心，虹吸作用顯著，但溢出效應(yīng)不明顯，未來建議實施必要的功能疏解和資源外移，促使成都產(chǎn)生溢出效應(yīng)，輻射帶動中小城市發(fā)展。綿陽的交通可達性和經(jīng)濟規(guī)模僅次于成都，未來可將綿陽作為成都平原地區(qū)的副中心發(fā)展，分擔成都的城市負擔。德陽是我國重大技術(shù)裝備制造基地，未來應(yīng)在保持原有優(yōu)勢的基礎(chǔ)上繼續(xù)提升現(xiàn)有交通運輸業(yè)水平，滿足制造業(yè)的發(fā)展需求。對處于磨合階段的樂山，應(yīng)引導交通基礎(chǔ)設(shè)施適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，幫助其順利度過磨合期。對處于拮抗階段的遂寧、資陽、眉山，未來應(yīng)加大交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度，并以政策促進其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和經(jīng)濟增長。應(yīng)將唯一處于低水平耦合協(xié)調(diào)階段的雅安作為重點扶持對象，完善其交通基礎(chǔ)建設(shè)，促使交通與經(jīng)濟盡快進入良性互動。

（2）川東北地區(qū)

目前川東北地區(qū)交通可達性與經(jīng)濟發(fā)展水平的耦合協(xié)調(diào)度落差較大，巴中仍處于低水平耦合協(xié)調(diào)階段，應(yīng)首先注重其發(fā)展需要。巴中屬于交通閉塞型城市，可達性在地級市中最差，應(yīng)從改善公共交通建設(shè)水平開始，促進巴中的交通與扶貧、旅游、鄉(xiāng)村振興融合，推動交通建設(shè)與經(jīng)濟共同發(fā)展。

（3）川南地區(qū)

對處于較高水平耦合協(xié)調(diào)階段的宜賓，應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上穩(wěn)步發(fā)展。對處于磨合階段的內(nèi)江、自貢、瀘州，應(yīng)加以政策引導，促使它們盡快進入較高水平耦合階段。

（4）攀西地區(qū)

攀枝花國有經(jīng)濟發(fā)達，由于地形限制仍屬于交通閉塞型城市，交通嚴重阻礙了經(jīng)濟發(fā)展和未來規(guī)劃進程，故未來應(yīng)盡量克服地形條件限制，解決交通問題，釋放被抑制的經(jīng)濟潛力。

4 結(jié)論

本文綜合考慮公路、鐵路、航空運輸方式，結(jié)合最短旅行時間矩陣與交通基礎(chǔ)設(shè)施水平構(gòu)建可達性模型，研究了四川省18個地級市的城市經(jīng)濟發(fā)展水平和交通可達性及其耦合作用水平，得出以下結(jié)論：

（1）四川省地級市經(jīng)濟發(fā)展水平與交通可達性分布不均衡，地區(qū)差異明顯。川東北地區(qū)與成都平原地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平與交通建設(shè)水平兩極分化較嚴重，川南地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平與交通建設(shè)水平分布較均衡，攀西地區(qū)的攀枝花經(jīng)濟處于平均水平，但交通較閉塞。

（2）四川省地級市交通可達性與經(jīng)濟發(fā)展水平具有同步趨升一致性，但也存在個別錯位現(xiàn)象，表現(xiàn)為城市交通建設(shè)滯后于經(jīng)濟發(fā)展或經(jīng)濟發(fā)展滯后于交通建設(shè)。

（3）四川省地級市交通可達性與經(jīng)濟規(guī)模的耦合協(xié)調(diào)度落差較大，地區(qū)差異顯著。成都平原地區(qū)和川東北地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度兩極分化嚴重。川南地區(qū)整體水平較好且趨于平均，攀西地區(qū)的攀枝花市處于低水平耦合階段。

（4）解決四川省發(fā)展不平衡的問題可從交通可達性與經(jīng)濟規(guī)模處于低水平耦合階段和拮抗階段的城市入手，對處于磨合階段的城市的交通與經(jīng)濟發(fā)展進行適當引導。

本文以四川省18個地級市為研究對象，綜合考慮公路、鐵路、航空運輸方式，結(jié)合最短旅行時間矩陣與交通基礎(chǔ)設(shè)施水平構(gòu)建可達性模型，彌補了現(xiàn)有可達性模型的不足。在此基礎(chǔ)上，利用耦合協(xié)調(diào)模型對四川省18個地級市的交通可達性和經(jīng)濟規(guī)模指數(shù)進行耦合協(xié)調(diào)度分析，并根據(jù)分析結(jié)果提出對四川省未來交通與經(jīng)濟發(fā)展的規(guī)劃建議，以期為改善四川省交通與經(jīng)濟發(fā)展不平衡現(xiàn)狀提供理論支撐，同時也能為西部地區(qū)其他城市提供發(fā)展經(jīng)驗。但本文僅研究了四川省18個地級市的交通可達性和經(jīng)濟發(fā)展水平在固定時間節(jié)點上的作用水平，未考慮其時間演化關(guān)系，進一步研究中可結(jié)合多年的面板數(shù)據(jù)考慮其演化過程。