中国交通线路密度与城市化的时空关系研究

2010-05-22胡大胜崔海波

统计与决策 2010年9期

胡大胜，杨萍，崔海波

(长沙师范高等专科学校外语系，长沙 410100)

城市化是人类生产、生活方式由乡村型向城镇型转变的历史过程，是城市不断发展完善，并对区域发展的作用不断增强的过程[1]，常用非农业人口比重和城镇人口比重这两种人口数据作为城市化水平的简易测度指标。城市化是一个国家或一个地区社会经济发展水平的重要标志[2]，城市化问题是当前我国的一项重要研究内容，我国学者从城市化与土地利用的关系[3]、城市化与产业结构的关系[4]、城市化与经济增长的关系[5]、城市化与交通网络的关系[6]、城市化与生态环境的关系[7]、城市化水平的合理性[8]、城市化水平的区域差异[9]、城市化水平的测度方法[10]、城市化水平的综合影响因素[11]等方面对城市化与社会经济发展的关系进行了广泛的研究。交通直接影响着整个城市社会经济体系的正常运转和城市功能的实现[12]，交通网络建设深刻影响着区域城市化进程。目前对城市化与交通网络关系的研究还很少，尤其欠缺区域间不同时空序列条件下城市化与交通网络关系的研究，为此，选取我国20年来城市化与交通线路密度的数据来分析不同时空序列条件下城市化与交通网络的关系。

1 数据来源、研究区域与研究方法

1.1 数据来源与研究区域

原始数据来自历年中国统计年鉴、新中国五十五年统计资料汇编、中国人口年鉴。由于缺少香港、台湾和澳门的历史数据，只以中国其余的31个省、自治区和直辖市等省级行政区域（以下简称省域）作为分析中国城市化与地面交通线路密度演变关系的地理单元，三大地带中的东部为京、辽、冀、津、鲁、苏、沪、浙、闽、奥、琼 11 省域；中部为吉、黑、晋、豫、鄂、湘、皖、赣 8 省域；西部为渝、川、黔、滇、桂、藏、陕、甘、青、宁、新、内蒙古12省域；选择1986～2005年的连续时间数据来反映不同时空序列条件下人口城市化与交通线路密度相互关系。

1.2 研究方法

由于区域间内河航道里程变化趋势不明显，对区域间交通线路密度的对比分析的影响不大，因此只选取铁路营业里程、公路里程作为区域间交通线路密度的评价指标。“铁路营业里程”指办理客货运输业务的铁路正线总长度，凡是全线或部分建成双线及以上的线路，以第一线的实际长度计算，复线、站线、段管线、岔线和特殊用途线以及不计算运费的联络线都不计算营业里程，该指标是计算运输密度和机车车辆运用效率等的基础资料；“公路里程”指在一定时期内实际达到《公路工程[WTBZ]技术标准JTJ01-88》规定的等级公路，并经公路主管部门正式验收交付使用的公路里程数，包括大中城市的郊区公路以及通过小城镇街道部分的公路里程和桥梁、渡口的长度，不包括大中城市的街道、厂矿、林区生产用道和农业生产用道的里程，两条或多条公路共同经由同一路段，只计算一条公路长度，该指标是反映公路建设的发展规模和运输网密度的基础资料[13]。本文选取非农业人口作为城市化水平的测度指标，总体来看这一口径偏低，但对于不同区域而言这一口径的可比性和连续性较好，是横向、纵向比较时常用的口径，而城镇人口比重易受到行政区划调整的影响，不利于不同时空序列条件下的对比分析。依据以上指标数据,在论述20年来我国交通线路密度与城市化水平发展过程的基础上，对两者之间的时空关系进行了回归分析，并通过两者之间的耦合系数来判断交通线路密度的发展类型。

2 中国交通线路密度与城市化的发展轨迹

交通线路密度的计算公式：

标准差计算公式：

式中：Yi为第i个省域的交通线路密度，、Si分别为第i个省域的铁路营业里程、公路里程、地区面积W、V分别为样本均值、标准差、变异系数，n 为省域数，Ai、Bi、X 分别为第 i个省域的非农业人口数、总人口数、人口城市化水平。表1表明，1986～2005年我国城市化水平和交通线路密度都有了大幅度的提高，分别由1986年的17.26%、1007.40 km/万 km2提高到了 2005年的 31.99%、2070.32 km/万km2；由标准差可知，区域间城市化水平和交通线路密度的绝对差都在随着各自的提高而逐渐扩大，分别由1986年的 11.82%、1309.18 km/万 km2增加到了 2005年的 1546.25%、2766.06 km/万 km2；由变差系数可知，区域间城市化水平的相对差在逐渐减小，由1986年的0.655减小到了2005年的0.468；而交通线路密度的相对差在逐渐增大，由1986年的0.623增加到了2005年的0.749。

表1 交通线路密度（千米/万平方千米）、城市化水平（%）标准差及变差系数

表2 交通线路密度与城市化的回归方程

3 交通线路密度与城市化的时空关系

3.1 预设模型构建

1982年，周一星提出了（城镇人口比重）城市化水平（z）与（美元/人）人均产值（x）关系的对数模型：z=alnx-b（a，b 为常数）[5]；1983 年，P．J．Taylor提出了交通网络连接度(β=c/v)与人均收入(x)的对数关系模型：β=klnx+φ（k、φ 为常数，v为交通结点数，实为区域城镇数目，c为结点间直接连通的交通线路数目）[14]；陈彦光从城市化水平(z)与人均产出(x)的周模型(z=alnx-b)和交通网络连接度(β=c/v)与人均收入(x)的对数关系模型(β=klnx+φ)出发，导出交通网络与城市化水平（z）的线性相关模型β=Az+ζ（A、ζ为常数，β为交通线路长度），并借助1949～1992年中国城市化水平与铁路里程的时间序列和空间系列数据对理论推导结果进行了实证分析，结果表明城市化水平（城镇人口比重）与交通网络连接度的线性关系成立[6]。其它分析也表明城市化水平（非农业人口比重）与公路线路里程的线性正相关性很强[15]。但城市化与经济增长之间的线性关系，在不同国家、地区是否显著地存在，还有待实证检验。根据以上分析，现预设地面交通线路密度（y）与城市化水平(x)之间的时空关系为线性相关模型：

公式中A、ζ为待定系数），下面对其进行实证分析。

3.2 交通线路密度与城市化的时空关系

3.2.1 区域交通线路密度与城市化的关系模型

通过回归分析，可得到交通线路密度与城市化的互动关系模型（表1），在31个省域中有18个省域的交通线路密度与城市化的互动关系模型为直线线性关系，其余为非直线关系。就全国交通线路密度与城市化的互动关系模型而言，线性关系也十分明显。

3.2.2 区域交通线路密度与城市化的耦合关系

为了进一步分析交通线路密度与城市化发展速度的协调关系，通过比较两者之间的相对发展速度来揭示地面交通线路密度(Y)与城市化（x）的相互关联程度和耦合协调程度。计算公式见（6）。

式中：Li(t)为第i个省域t时刻交通线路密度与城市化的相对发展速度；Yi(t)、xi(t)分别为第 i个省域 t时刻（2005 年）的交通线路密度值与城市化水平；Yi(0)、xi(0)分别为第i个省域基期时刻（海南为1988年、重庆为1997年，其它为1986年）的地面交通线路密度值与城市化水平，t为年数。由表3可知，交通线路密度发展速度小于城市化发展速度的省域有冀、浙、闽、鲁、豫、鄂、湘、奥、桂、琼、川、陕、甘，其余为交通线路密度发展速度大于城市化发展速度的省域。

由于各省域交通线路密度的发展基础不一样，各省域交通的发展现状也不一样。因此，可以将2005年交通线路密度小于全国平均水平的省域定义为发展基础较差的省域，将2005年交通线路密度大于全国平均水平的省域定义为发展基础较好的省域。由表4可知，发展基础较好的省域有京、津、冀、沪、苏、浙、皖、赣、鲁、豫、鄂、湘、奥、渝；发展基础较差的有晋、内蒙古、辽、吉、黑、闽、桂、琼、川、黔、滇、藏、陕、甘、青、宁、新。

结合表3和表4，可以将交通线路密度与城市化之间的发展关系分为四类。第一类是交通线路密度的发展基础较差且发展速度也慢于城市化速度的省域，主要有闽、桂、琼、川、陕、甘；第二类是交通线路密度的发展基础较差但发展速度快于城市化速度的省域，主要有晋、内蒙古、辽、吉、黑、黔、滇、藏、青、宁、新；第三类是交通线路密度的发展基础较好但发展速度慢于城市化速度的省域，主要有冀、浙、鲁、豫、鄂、湘、奥；第四类是交通线路密度的发展基础较好且发展速度快于城市化速度的省域，主要有京、津、沪、苏、皖、赣、渝。对于第一类省域，如果长此以往必然不利于这些地区的健康发展，对于这些地区，提高其交通发展水平就十分必要；对于第二类省域，应该根据需要适时调整交通网络与城市发展的关系，可保持交通线路的供给适当超前，但是,要避免土地的铺张浪费；对于第三类省域,要注意保持交通线路的发展与城市化协调，搞好交通线路的规划工作,要做到未雨绸缪,不可临渴掘井；第四类省域，适当调控交通网络的蔓延也是未尝不可的，避免交通过于超前，但除皖、赣地区外，京、津、沪、苏、渝等地区的外来人口多，人口流量大,单凭城市非农业人口来进行对比分析,未免有失偏颇，这些地区应该统筹考虑,综合预测外来流动人口的交通需求,才能做出正确的交通需求预测。