交通基础设施与区域经济空间格局差异分析——以丝绸之路经济带西北五省区为例

■ 赵雪冉博士生 周文通博士生（、北京大学政府管理学院北京 0087 2、石河子大学商学院 新疆五家渠 83300）



交通基础设施与区域经济空间格局差异分析
——以丝绸之路经济带西北五省区为例

■ 赵雪冉1、2博士生 周文通1博士生（1、北京大学政府管理学院北京 100871 2、石河子大学商学院 新疆五家渠 831300）

内容摘要：交通基础设施与区域经济发展的关系历来是国内外学术研究的热点之一。本文首先以丝绸之路经济带西北五省区市域为研究单元，运用栅格成本加权距离算法，借助GIS 软件平台计算出各市域单元的交通可达性，接着基于贝叶斯地理加权回归方法，重点探讨交通可达性对丝绸之路经济带西北五省区市域空间格局差异的影响，进而为西北五省区以丝绸之路经济带建设为契机，推进“道路联通”提供科学依据。

关键词：交通基础设施 丝绸之路经济带 BGWR模型 空间格局差异

2013年9月7日，国家主席习近平在哈萨克斯坦纳扎尔巴耶夫大学作重要演讲时提出共同建设“丝绸之路经济带”，并完整地阐述了新丝绸之路经济带的构想，建设丝绸之路经济带自此成为我国的国家战略，并写入《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》和国务院《政府工作报告》。西北五省区（陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆）位于丝绸之路经济带核心要道，是丝绸之路经济带承担过境和中转交通的关键区域，交通区位优势明显，战略地位十分重要。积极融入丝绸之路经济带建设，全力推进“道路联通”，充分发挥交通基础设施在丝绸之路经济带建设中的重要作用，是摆在五省区面前的重大战略机遇，也是值得各界学者研究的重要课题之一。

文献综述

交通基础设施对区域经济发展的影响一直是一个备受关注的问题，目前研究主要集中在交通基础设施与区域经济增长、交通

基础设施溢出效应以及集聚效应等方面。在交通基础设施与区域经济增长研究方面，自19世纪80年代以来，交通基础设施与经济增长的关系问题成为了专家学者研究的热点问题，大部分研究结果表明交通基础设施能够促进经济增长，是经济增长的推动力之一。Aschauer（1989）选取了时间序列数据，计算出产出弹性，发现基础设施对经济增长具有重要作用，尤其是公路、机场等交通基础设施对经济增长的贡献更大。Martin Tschopp （1999）选取了瑞士1950-2000年的数据，采用可达性计算，认为交通基础设施促进经济增长。Nannan Yu （2012）研究了中国交通基础设施和经济增长之间的关系，发现交通基础设施是经济增长的格兰杰原因。刘育红（2012）分析了“新丝绸之路”经济带的交通基础设施投资与经济增长之间的关系，实证检验说明该经济带的交通基础设施投资有效促进了该区域经济增长。在交通基础设施溢出效应研究方面，19世纪90年代以来，国内外学者开始对交通基础设施的溢出效应进行了研究。Nannan Yu（2012）选取中国1978-2009年的数据，并且分为1978-1990年、1991-2000年和2001-2009年三个时期，研究了中国交通基础设施的空间溢出效应。胡鞍钢和刘生龙（2009）选取1985-2006年的省级面板数据，验证了交通运输对中国经济发展的外部溢出效应。秦重庆等（2014）通过建立财政支出与全要素生产率的空间溢出效应模型验证了财政支出规模的扩大促进了全要素生产率的提升。

表1 常见的可达性评价方法比较

而交通基础设施对区域经济空间格局的影响也一直是一个备受关注的话题，学者们做了大量的相关研究。杨开忠（2003）指出水、交通、资金、技术人力资源或制度等要素相对稀缺虽然在一定程度上影响了西部地区的发展，但是地理空间格局不经济才是西部地区发展的致命硬伤，交通基础设施是影响地理空间格局不经济的主因之一。麦土荣等（2010）运用重力模型，选取客运量、货运量等指标进行西部地区的经济空间格局研究。桑曼乘和覃成林（2014）采用引力模型和网络分析方法，研究铁路交通水平与城市空间经济联系格局演化。麻清源等（2007）以甘肃省为例，基于交通网络空间权重进行交通与区域经济空间相关分析。

表3 基于BGWR方法的估计结果

综上所述，一方面，交通基础设施对整个国民经济的发展具有巨大的推动作用，大力发展交通基础设施将有力促进区域一体化进程；另一方面，交通基础设施又具有溢出效应，可能会促进生产要素向发达地区流动，进而扩大区域差异，影响区域经济空间格局。虽然学者已经做了大量研究，但目前对丝绸之路经济带西北五省区的相关研究还相对较少。因此，本文将以交通可达性为指标来衡量区域交通基础设施，并基于多要素协同作用的角度，综合分析各要素对区域经济增长的作用，测算交通基础设施对不同区域的空间异质效应，进而揭示交通基础设施对区域空间格局的影响。

交通可达性分析

可达性分析是目前交通基础设施领域研究的热点方法之一，国内外学者借助可达性分析来定量地评价交通基础设施带来的空间格局的变化。Hansen在1959年首次提出了可达性（accessibility）的概念，将其定义为交通网络中各节点相互作用的机会的大小。随着可达性概念的提出，其涵义也得到了不断的丰富，可达性的评价方法也日益丰富，表1为几种常见的可达性评价方法。

本文采用成本加权栅格算法测算丝绸之路经济带西北五省区市域的可达性，以五省区基础地理信息数据库为基本数据，提取相应的公路、铁路数据，其他相关数据来源于2004-2013年《陕西统计年鉴》、《甘肃统计年鉴》、《宁夏统计年鉴》、《青海统计年鉴》、《新疆统计年鉴》、《中国县域经济年鉴》、《全国地市县财政统计资料》等。运用栅格成本加权距离算法，借助GIS 软件平台可以计算出各市域单元的交通可达性。

空间格局差异研究

（一）BGWR模型简介

Brunsdon等学者（1996）提出了一种研究空间非平稳性的方法，即地理加权回归模型（Geographically Weighted Regression，GWR），它可以在空间上对每个观测对象的参数进行估计，所得到的参数估计值不再是常数，而是利用邻近观测对象的子样本数据信息进行局域回归估计而得到随空间地理位置变化而变化的变数，它更能反映经济变量之间的空间依赖性。该方法克服了普通最小二乘法（OLS）无法反映空间局部的变化的缺点，允许单个参数估计随空间观测，更能反映经济变量之间的空间依赖性。其模型可表示为：

式中，（Ui，Vi）为第i个样本点的空间坐标；ai（Ui，Vi）为连续函数ai（U，V） 在i点的值。地理加权回归揭示了在空间异质性或空间非平稳性条件下的空间分布差异，其明显优于传统最小二乘法，但仍然存在不足之处。该地理加权回归无法解决空间飞地效应和“疲软数据”问题。

为了更好地解决数据缺损问题和降低异常值影响，学者又提出了贝叶斯地理加权回归，该地理加权回归模型是对地理加权回归的贝叶斯处理方法（Bayesian Approach，简称BGWR）。BGWR模型一般描述为：

图1 模型中系数a1（ui，vi）估计的等值线

图2 模型中系数a2（ui，vi）估计的等值线

图3 模型中系数a3（ui，vi）估计的等值线

（二）变量选取与模型设定

本文选择的各变量及其衡量指标与说明如表2所示。

在上述变量设定的基础上，建立BGWR模型，表达式如下：

借助MATLAB7.0软件进行BGWR分析，估计结果如表3所示，绝大部分系数通过了显著性检验，且BGWR 的调整R2为0.8278，明显高于OLS的0.7525，这说明模型中5个系数在所研究区域内均存在明显的异质性，BGWR 方法能够更好地解释西北通道经济发展差异。

五个系数函数a1（ui，vi）、a2（ui，vi）、a3（ui，vi）、a4（ui，vi）、a5（ui，vi）在各空间位置处的估计值以等值线图的形式见图1至图3。

从图1可以看出，系数a1（ui，vi）的估计值自东向西呈现波动式递增的趋势，这说明工业化进程对西北通道空间格局差异的贡献率自陕西向新疆依次增加，新疆更应以积极主动的姿态抢抓产业转移的巨大机遇。

从图2中可以看出，系数a2（ui，vi）的估计值在研究范围内存在空间差异性，总的呈现中间低两头高的趋势。

从图3可以看出，系数a3（ui，vi）的估计值自东向西呈现波动式变化趋势，这说明交通基础设施对西北通道空间格局差异的贡献率波动变化，陕西、甘肃、宁夏要充分发挥地缘优势，新疆要以丝绸之路经济带建设为契机，全力推进道路联通工程。

结论

本文以丝绸之路经济带西北通道市域为研究单元，借助GIS 软件平台，运用栅格成本加权距离算法，计算各市域单元的空间可达性，接着基于地理加权回归方法，重点探讨了交通基础设施对丝绸之路经济带西北通道空间格局差异的影响，提出以下政策建议：

第一，发挥工业化对经济发展的促进作用，各市域应以各自独特资源为依托，发展优势产业，形成产业集聚，同时要注重产业、技术、资本等向周边经济腹地转移，以促使各要素集聚经济腹地，从而吸引企业集聚，拉动腹地经济共同增长。

第二，要充分利用投资对经济发展的巨大推动作用，各市域应在项目建设和技术改进上不断加大投资力度，力争为今后全省经济和社会发展奠定坚实的基础。

第三，西北五省区要以丝绸之路经济带建设为契机，强化基础设施建设，鼓励民间资本和外资以多种方式参与城镇基础设施和公用事业建设，尤其是加大交通网络建设力度，增加区域间通达度，打通核心要道的交通运输大通道，不断完善区域内交通基础设施，逐步形成连接国内中东部地区和中亚、西亚的交通运输网络，并依托完善的交通基础设施和沿线中心城市，对域内贸易和生产要素进行优化配置，促进区域经济一体化，缩小区域差异，从而实现区域经济和社会协调发展。

参考文献：

1.Aschauer， D. A. Is Public Expenditure Productive［J］.Journal of Monetary Economies，1989， 23（2）

2.Martin Tschopp， Kay W. Axhausen，ETH Zürich. Transport infrastructure and regional development in Switzerland［J］.The Journal of Transport History，1998，29（1）

3.Nannan Yu， Martin Dejong， Servaas Storm， Jianning Mi. Transport Infrastructure， Spatial Clusters and Regional Economic Growth in China［J］.Transport Reviews，2012，32（1）

4.刘育红.“新丝绸之路”经济带交通基础设施投资与经济增长的动态关系分析［J］.统计与信息论坛，2012（10）

5.Nannan Yu， Martin de Jong， Servaas Stormb， Jianing Mi. Spatial spillover effects of transport infrastructure: evidence from Chinese regions［J］.Journal of Transport Geography，2013（28）

6.胡鞍钢，刘生龙.交通运输、经济增长及溢出效应——基于中国省际数据空间经济计量的结果［J］.中国工业经济，2009（5）

7.秦重庆，王东.“丝绸之路经济带”框架下的财政支出、空间溢出和全要素生产率——基于8 省区面板数据的实证检验［J］.开发研究，2014（2）

中图分类号：◆F127

文献标识码：A

作者简介：

赵雪冉（1979-），女，汉族，河北保定人，北京大学政府管理学院区域经济学专业博士研究生，石河子大学商学院讲师，研究方向为城市与区域经济。

周文通（1986-），男，汉族，四川成都人，北京大学政府管理学院区域经济学博士研究生，研究方向为城市与区域经济。