综合运输可达性与物流经济的空间分异及耦合

戢晓峰，郝京京，陈方

（昆明理工大学a.交通工程学院；b.社会科学学院，昆明650504）

综合运输可达性与物流经济的空间分异及耦合

戢晓峰*a，郝京京a，陈方b

（昆明理工大学a.交通工程学院；b.社会科学学院，昆明650504）

综合运输可达性与物流经济之间存在耦合关系.以丝绸之路经济带为例，基于省域层面的面板数据，利用ArcGIS可视化平台，分析综合运输可达性及节点城市物流经济发展水平的空间分异特征；进一步解析综合运输可达性与物流经济的耦合协调机制，构建耦合协调度模型，分析综合运输可达性与物流经济的耦合协调发展格局.结果显示：整体空间上，综合运输可达性与物流经济发展水平的区域差异显著，均呈现“东高西低”的空间分布格局；综合运输可达性与物流经济的协调发展度差异显著，且整体水平不高，丝绸之路经济带的综合运输基础设施实际投入和物流产出的匹配度有待提高，且对物流经济发展的支撑作用尚未充分发挥.

运输经济；综合运输可达性；空间耦合；物流经济；丝绸之路经济带

1 引言

随着“一带一路”战略的实施，丝绸之路经济带作为世界上最长、最具有发展潜力的经济大走廊，已成为我国经济发展的重要增长极.但是，目前丝绸之路经济带交通基础设施建设与沿线城市的物流经济发展并不协调，制约着经济发展.综合运输可达性作为运输基础设施的核心评价指标，决定了区域物流区位格局，是区域物流经济发展的重要推力要素.因此，从空间视角研究综合运输可达性与物流经济的耦合协调发展格局，能够辨识区域物流发展瓶颈，对于提升综合运输基础设施与物流效率，进而实现交通基础设施建设与物流经济的协调发展，具有重要理论意义.

系统间的耦合协调评价一直是管理科学领域的研究热点，但在物流领域应用较少.目前，相关研究主要集中于评价区域综合运输可达性及其空间经济效应，鲜有对综合运输可达性与物流经济两个系统间的空间耦合协调度进行评价.如Gutierrez[1]、Gonzalez[2]从可达性的视角分别采用距离和旅行时间成本指标对欧洲铁路网、公路网建设引起的城市可达性变化趋势进行了分析；程钰[3]对县域尺度的交通可达性与经济发展水平进行测度，并对两者之间的空间格局特征进行了分析；刘传明[4]在获取县域综合交通可达性与经济发展水平的基础上，从空间拟合的角度采用相关关系和曲线拟合方法分析了两者之间的关联特性.因此，

因此，本文基于ArcGIS可视化平台，采用加权平均旅行时间指标分析丝绸之路经济带的综合运输可达性，并构建物流经济发展水平评价指标体系，运用主成分分析法对丝绸之路经济带城市节点的物流经济发展水平进行评价；在获取综合运输可达性与物流经济发展水平空间格局的基础上，引入耦合协调度概念构建综合运输可达性与物流经济的空间耦合模型，对丝绸之路经济带的综合运输可达性与物流经济的耦合协调发展状况进行深入分析.

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

以丝绸之路经济带为研究区域，地级及以上城市（以各省市行政区域划分为依据）为研究单元，包括102个行政单位.具体数据来源，如表1所示.

表1 数据来源Table 1The sources of data

2.2 综合运输可达性评估

可达性表征的是特定空间范围内某一地区与其他地区之间发生相互作用与联系的难易程度.可达性不仅与空间区位及运输基础设施有关，而且与地区经济发展水平及城市规模有密切关系[5].考虑到城市节点规模及经济发展水平对可达性的影响，本文采用加权平均旅行时间指标来评价区域可达性水平，在相关研究基础上[6，7]，综合考虑城市节点的区内及区外可达性，构建综合运输可达性评估模型：

式中Ai表示城市节点i的综合运输可达性，Ai1、Ai2、Ai3、Ai4、Ai5分别代表城市节点i的公路区内运输、公路区外运输、铁路运输、水运及航空运输可达性；w1、w2、w3、w4、w5分别代表公路区内运输、公路区外运输、铁路运输、水运和航空运输在综合运输体系中的权重；Aix为城市i在运输方式x的可达性；Tij表示城市i与城市j之间的最短旅行时间距离；Mj代表城市j的质量，表示为P⋅GDP（P为城市j的总人口数）.

（1）区内可达性.

区内可达性主要考虑各城市节点到区域内经济活动中心城市的公路可达性，选取11个中心节点城市为经济活动中心，借用ArcGIS平台构建丝绸之路经济带城市节点间的道路网，并依据《中华人民共和国公路工程技术标准》对不同等级的道路网进行速度设定：高速公路时速设为100 km/h，国家级道路为80 km/h，省级道路为70 km/h，县级道路为50 km/h，其他道路为30 km/h.最后计算出各城市节点到经济活动中心的最短旅行时间，进而运用公式（2）计算公路区内可达性.

（2）区外可达性.

根据丝绸之路经济带2004–2013公路对内、对外货物周转量占总货物周转量的比例，确定公路区内、区外运输的比例为0.72：0.28.其次，公路区外可达性以各城市节点到高速公路互通口的最短旅行时间作为其可达性指标；铁路、水路及航空运输以站场等级为权重，加权求得各城市到站场的最短旅行时间[8]，作为其可达性指标.最后，依据2004–2013年丝绸之路经济带各运输方式货物周转量占总货物周转量的比重并结合专家打分法进行修正，确定公路、铁路、水运和航空运输的权重为：0.42，0.36，0.13，0.09.

2.3 物流经济发展水平评价

从物流经济发展实力和发展潜力两方面评价城市的物流经济发展水平，构建物流经济发展水平评价指标体系，如图1所示.在获取指标具体数据的基础上，运用主成分分析法对物流经济发展水平进行评价，得出每个研究单元的物流经济发展水平指数.

图1 物流经济发展水平评价指标体系Fig.1 Evaluation index system of the logistics economic developmental level

2.4 综合运输可达性与物流经济发展耦合协调度模型

运输对物流业最直接的贡献体现在创造“时空”效应，而综合运输基础设施和物流经济是相互作用、彼此促进的两个系统.综合运输可达性作为运输基础设施的核心评价指标，与物流经济发展水平之间存在着耦合关系，如图2所示.

图2 综合运输可达性与物流经济耦合协调发展机制Fig.2 Coupled degree of integrated transport accessibility and logistics economy

耦合度概念来源于物理学，主要描述两个系统间相互影响和协同作用的程度.本文在解析综合运输可达性与物流经济耦合协调发展机制的基础上，借鉴相关研究成果[9,10]，将综合运输可达性及物流经济作为两个相互耦合协调发展的系统，引入耦合协调度概念，以综合运输可达性与物流经济发展水平评价值为数据基础，构建综合运输可达性与物流经济发展的耦合协调度模型：

式中C为耦合度；u1为综合运输可达性值；u2为物流经济发展水平评价值；D为两个系统的耦合协调度；T为综合运输可达性与物流经济发展水平的综合协调指数，反映综合运输可达性与物流经济发展水平对空间耦合协调度的贡献；α、β为待定系数，且满足α+β=1，考虑到综合运输可达性与物流经济系统的协同效应相同[11]，故均取0.5.

3 综合运输可达性及物流经济发展水平空间格局分析

3.1 综合运输可达性空间格局

分别计算得到公路网络、铁路站点、水运港口和航空机场可达性，如图3–图6所示，在此基础上，加权得出综合运输可达性，如图7所示.采用自然断裂点法将可达性值分为6类，可以发现丝绸之路经济带的综合运输可达性呈现明显的圈层结构.

整体空间上，在中部地区形成以成都、重庆和西安三大核心城市为骨架的“三角型网络”综合运输可达性优势圈，并且向西部地区逐渐衰弱.主要原因在于，近年来成都、重庆航空运输发展迅猛，共同形成国家航空运输第四发展极；重庆港承载着西南地区70%的煤炭运输出港、45%的外贸集装箱中转运输以及70%的汽车滚装运输，拥有良好的水运港口可达性；而陕西路网密度较高，公路、铁路通达性较优.

在西南地区，可达性环带出现明显“跃迁”，形成昆明和南宁两个高值中心，并向外围地区逐渐降低.究其原因，广西拥有防城港、北海港、贵港港、梧州港等港口，水路运输四通八达，南宁作为省会城市的水运可达性优势明显；同时，长江流域第一港水富港坐落于云南，借助“桥头堡”战略、“一带一路”战略，云南已形成了以昆明为中心、向四周辐射的综合运输网络，因此昆明拥有较好的综合运输可达性.

新疆和田、吐鲁番和阿克苏等地区，以及云南迪庆、怒江等，综合运输可达性普遍不高，形成综合运输劣势带.主要由于以上地区地处西部边缘地区，受地形的限制，综合运输网络尚不完备，综合运输发展呈现离散化状态.

图3 公路网络可达性空间格局Fig.3 Spatial pattern of road network accessibility

图4 铁路站点可达性空间格局Fig.4 Spatial pattern of railway station accessibility

图5 水运港口可达性空间格局Fig.5 Spatial pattern of waterway port accessibility

图6 航空机场可达性空间格局Fig.6 Spatial pattern of aviation airport accessibility

3.2 物流经济发展水平空间格局分析

借助SPSS13.0按照累计贡献率大于80%的原则，选取货物周转量、物流业增加值及人均GDP 3个指标为主成分指标（累计贡献率达82%），并将各个主成分的相对贡献率作为权重，计算得出城市的物流经济发展水平.进一步运用K—均值聚类法，将丝绸之路经济带102个城市的物流经济发展水平分为4类，结果如表2所示.

表2 丝绸之路经济带物流经济发展水平Table 2Level of logistics economic development on Silk Road Economic Belt

由表2可知：

（1）丝绸之路经济带物流经济发展水平的空间分异特征显著，中西部及西南部地区的物流经济发展水平普遍高于西部边缘地区.丝绸之路经济带节点城市中，高于平均水平0.32的城市仅有45个，占城市总数的44.1%，最高的重庆市物流经济发展水平为0.77，为最低的塔城地区的13.4倍；同时，以西安、成都和昆明划线，高于平均水平的城市中93%都在该线以东和以南地区.

（2）物流经济发展水平在空间上呈点状分布，其中省会城市的物流经济发展水平均较高，如成都、重庆、昆明、南宁等物流经济发展水平均在0.50以上，但是，其对周边城市的辐射带动作用不足，极化态势明显.

（3）区位优势明显的资源型城市的物流经济发展水平较高，偏远地区物流经济发展水平较低，如昭通、防城港、钦州、北海等门户城市，第三产业产值比重均在65%以上，物流产业较为发达，物流经济发展水平指数均在0.45以上；而吐鲁番、和田和塔城等地区交通闭塞，物流经济发展水平评价值都在0.13以下.

图7 综合运输可达性空间格局Fig.7 Spatial pattern of integrated transport accessibility

4 综合运输可达性与物流经济空间耦合协调分析

利用式（3）、式（4）计算出综合运输可达性与物流经济发展水平的空间耦合协调度，进一步用SPSS进行聚类分析[10]，将丝绸之路经济带综合运输可达性与物流经济发展水平的空间耦合协调发展分为五类，如图8所示：

（1）高度协调：集中在成都、重庆及其周边城市；

（2）中度协调：包括昆明、南宁、乌鲁木齐在内的省会城市及其周边城市；

（3）勉强协调：主要分布在新疆吐鲁番、哈密地区以及巴音郭楞蒙古自治州；

（4）轻度失调：这种类型占整个区域城市数的一半，集中分布于西宁、兰州、张掖、金昌、陇南、甘南藏族自治州，以及定西所组成的环状区域内；

（5）中度失调：仅西安、铜川、渭南等陕西中部区域为该类型.

可以发现，丝绸之路经济带综合运输可达性与物流经济发展的空间耦合协调度处于较低水平，且区域差异显著.其中，仅5%的城市耦合协调度指数在0.7以上，大部分城市的耦合协调度均在0.5以下，最高的成都为0.856，为最低兰州的2.3倍.丝绸之路经济带作为中西部最具发展潜力的地区，近年来国家层面给予了更多的政策及资金支持，综合运输基础设施建设不断加快，使得综合运输可达性大大提升.然而，从综合运输可达性与物流经济发展水平指数的比值来看，丝绸之路经济带71%的城市综合运输可达性指数高于物流经济发展水平指数，表明绝大多数城市的综合运输基础设施并未得到有效利用，运输效率有待提高，且对物流经济发展的支撑作用尚未充分发挥.

图8 综合运输可达性与物流经济空间耦合协调发展格局Fig.8 Spatial pattern of coupling coordination

5 研究结论

基于ArcGIS平台，对丝绸之路经济带的综合运输可达性格局及物流经济发展水平进行评价，引入耦合协调度概念，对其空间耦合协调发展格局进行测度，得到以下结论和启示：

（1）整体空间上，在中部地区形成以成都、重庆和西安三大核心城市为骨架的“三角型网络”综合运输可达性优势圈，并且向西部地区逐渐衰弱，新疆和田、吐鲁番和阿克苏等地区，以及云南迪庆、怒江等城市的综合运输可达性普遍不高，形成了综合运输劣势带.

（2）丝绸之路经济带物流发展水平的空间分异特征显著，主要表现为中西部、西南部地区与西部边缘地区间的差异，以及区位优势明显的资源型城市与封闭的偏远地区的差异，省会级城市的物流经济发展水平较高，但对周边城市辐射作用不强，极化态势明显.

（3）丝绸之路经济带综合运输可达性与物流经济发展的空间耦合协调度处于较低水平，并且区域差异显著，绝大多数城市的综合运输基础设施未能充分发挥对物流经济发展的支撑作用.

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Spatial Differentiation and Coupling between Integrated Transport Accessibility and Logistics Economy

JI Xiao-fenga,HAO Jing-jinga,CHEN Fangb
(a.Faculty of Traffic Engineering;b.School of Social Science,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650504,China)

There is a coupling between logistics economic and integrated transport accessibility.Based on provincial-level panel data,this paper uses ArcGIS to evaluate the regional integrated transport accessibility and the logistics economic development of the city nodes in Silk Road Zone.On this basis,it gets the coordination mechanism between the integrated transport accessibility and logistics economy.A coordination degree model is constructed to obtain the coupling pattern of coordinated development of comprehensive transportation accessibility and logistics economy.The conclusion are:(1)As a whole,the level of integrated transport accessibility and logistics economic development is significantly different between regions and both of them show the spatial distribution pattern of“East High and West low”.(2)The level of coordinated development between integrated transport and logistics economic is low and obviously different.Meanwhile the actual input-output matching between Silk Road Economic Belt transport infrastructure and logistics needs to be improved,and its supporting effect for economic development is not yet fully.

transportation economy;integrated transport accessibility;spatial coupling;logistics economy; Silk Road Economic Belt

1009-6744（2015）05-0024-07

F503

A

2015-05-07

2015-07-18录用日期：2015-08-11

云南省应用基础研究重点项目（2015FA019）；云南省哲学社会科学规划专题项目（YB2013124）；云南省食品安全领域科研项目（20BSY06）.

戢晓峰（1982-），男，湖北随州人，教授，博士. ＊

yiluxinshi@sina.com