基于时空视角的京杭运河物流功能与区域空间结构演化研究

毛丽娜，周桂良，李 玲，凌苗苗 MAO Lina,ZHOU Guiliang,LI Ling,LING Miaomiao

（1.淮阴工学院 管理工程学院，江苏 淮安 223001；2.乌鲁木齐市道路运输管理局，新疆 乌鲁木齐 830001）

京杭大运河纵贯南北，奔流千年，在运输、农业、水利、政治、军事、地理等各个层面对沿运河区域乃至全国的社会经济文化发展与重构都发挥了巨大的作用。虽然不同历史阶段的社会发展对运河功能的倚重有所差异，但源于建造的初衷，运河的水路运输及物流集散功能一直备受重视，是沿线区域形成与发展的基础支撑和重要推动力。本文在分析京杭运河物流功能与区域空间结构演化的基础上，研究其物流功能与区域空间结构演化过程中的作用机理，进一步总结京杭运河的发展规律，以期为京杭运河区域空间结构优化提供参考，从而促进京杭运河的发展，实现带动沿京杭运河区域共同发展的战略目标。

1 京杭运河物流功能与区域发展状况

京杭运河的主要物流功能是内河运输，其中鲁、浙、苏3段主要发挥着大宗散货以及集装箱货物运输功能；浙、京、津、冀4段主要发挥载客运输功能；京杭运河还在南水北调东线工程中作为输水河道，发挥水源输送功能。京杭运河的通航里程为1 442千米，通航部分主要为鲁、苏、浙3段。北京、天津与河北以京津冀协同发展战略为契机已签订了通航整改协议，将通州区、武清区与香河县相连，实现到2017年开展以旅游观光为主的客运通航，到2020年开通客货运输[1-2]。京杭运河浙江段3级航道正在整治中，建成后千吨级的货船可从山东直达杭州。京杭运河跨越10多个纬度，沟通5大水系[3]，流经8省（直辖市），连接众多湖泊，是我国“活性”最高、遗址最丰富、文化发展潜力最具大的代表性河段[4]。京杭运河沿线区域是我国物产最丰富的农业区之一，沿线区域中既有大中型煤矿，又有大型工业产业园区，连接沪、苏、浙等工业大省[5]，是经济活力汇聚之地。

2 京杭运河物流功能与区域空间结构演化作用机理

区域空间结构演化的影响因素有自然因素、产业结构因素、交通通讯因素[6]、行政文化因素等[7]。本文主要探讨的是京杭运河物流功能与区域空间结构演化的相互影响，故选取产业结构、交通等可量化的指标，即地区生产总值，第一、二、三产业，港口吞吐量及水运量作为关联度与协整分析数据。

2.1 京杭运河物流功能与区域空间结构演化关联度分析

本文选取2005年至2017年京杭运河的水运量及其流域各省（直辖市）的地区生产总值，第一、二、三产业，港口货物吞吐量等经济指标（见表1），并通过灰色关联度分析法来衡量京杭运河与其流域各省市间物流功能与空间结构演化的关联度。

表1 2005～2007年京杭运河及其流域各省（直辖市）经济指标数据

（1） 无量纲化

通过公式（1）对表1数据进行无量纲化处理，处理结果见表2。

表2 无量纲化处理结果

（2）求差值序列、最大差值、最小差值

根据公式（2）求出最大差值和最小差值，分别记为：

利用上述公式算出差值序列结果见表3。

表3 差值序列

显然 Δmin=0，Δmax=4.4315。

（3）计算关联系数和关联度

关联系数计算：

其中：ρ∈ （0,1 ），k=1,2,3,…,13；i=1,2,3,4,5。

取ρ=0.5，若关联度大于0.6，则两者关联性显著。据此计算出的关联系数见表4。

表4 关联系数

为便于从整体上进行比较，将所求关联系数求取平均值：

求得结果见表5：

表5 关联系数平均值

（4） 结果分析

表5中关联度均大于0.6，说明京杭运河流域的各省（直辖市） 的地区生产总值、第一产业、第二产业、第三产业、港口货物吞吐量与水运量联系紧密。Γ02>Γ05>Γ03>Γ01>Γ04，说明京杭运河及其区域中第一产业与京杭运河的联系最紧密，第三产业与京杭运河水运量的关联度最小。由以上数据分析可知京杭运河物流功能与区域空间结构演化是相互促进的，京杭运河区域经济发展会带动京杭运河航运物流功能的变化，而京杭运河航运物流功能的发展又会反作用于沿京杭运河区域经济的繁荣[8]。

2.2 京杭运河物流功能与区域空间结构演化协整分析

（1） ADF 检验

将水运量，国内生产总值，第一、二、三产业值，港口吞吐量取对数处理。利用Eviews时序统计软件，得出检验结果见表6。

表6 变量的ADF检验

根据ADF检验结果，在5%的显著性水平下，6个变量均存在二阶单位根，说明6个变量均是非平稳序列，可能存在协整关系，故需对其进行协整分析。

（2） 协整检验

表6的检验结果表明所有序列都是二阶单整序列，满足协整检验前提，故利用Engel-Granger两步法再分别对lny与lnx1、lnx2、lnx3进行普通最小二乘回归，并对模型估计残差序列作平稳性检验，若残差序列平稳，说明被检验序列存在协整关系[9]。

设：lny对lnx1、lnx2、lnx3、lnx4、lnx5回归残差序列分别为e1、e2、e3、e4、e5，残差平稳性结果见表7。

表7 残差ADF检验

（3） 结果分析

表7中序列e1、e2、e3、e5为平稳序列，说明lny与X1、X2、X3、X5之间分别具有协整关系，即水运量与地区生产总值，第一、二产业，港口货物吞吐量之间分别具有长期的稳定均衡关系；e4为非平稳序列则说明水运量与第三产业之间不具有长期均衡稳定关系。此结果表明京杭运河区域物流功能与区域空间结构演化之间是有关联的。地区生产总值、第一产业、第二产业及港口货物吞吐量方面的物流功能与区域空间结构演化是相互推动的，因此应保持这方面继续稳定发展；但在第三产业方面，京杭运河物流功能与区域空间结构演化并不平衡，航运物流功能没有支撑空间结构持续优化升级，而空间结构的演化也没有体现出对物流需求的长期依赖。

3 京杭运河物流功能与区域空间结构演化分析

本部分将在前面定量分析的基础上定性梳理京杭运河物流功能与区域空间结构演化之间的关系。京杭运河总共历经3次较大的修整，最后才修建成为正式的“京杭大运河”[10-11]。明后期至近代以来，由于鸦片战争的毁坏，黄河改道的影响，海运、铁路、公路运输的兴起等多种原因综合作用，京杭运河日渐势微，部分航道退化、断流，不能通航，直到现代，在国家政策的再次重视和扶持下，京杭运河的通航功能才逐步复苏。京杭运河物流功能与区域空间结构也随着京杭运河的兴衰而不断变化，分别经历了低水平发展期单一物流功能的散点分布式、扩展发展期派生其他功能的线段延伸式、高水平发展期多功能相结合的双核式、退化发展期功能作用减小的停滞式、稳定发展期物流功能定型的网状结构式、蓬勃发展期物流功能加强的网扩张式等不同空间结构演化。其空间结构演化如图1、图2所示。

图1 京杭运河区域空间结构演化图

图2 京杭运河物流功能演化图

由图1得出其空间结构从最初的点扩散至面，使得整个京杭运河区域联系不断增强，形成一个京杭运河流域区域网，区域间相互辐射，相互带动经济发展。未来运河区域辐射范围不断扩大，同时促进京杭运河物流功能不断发展。从春秋至今，京杭运河物流功能也在不断变化，其物流功能演化如图2所示。

从图2可得出京杭运河物流功能从最初单一的货物运输功能，演变为集货运、客运、仓储、转运、水源供给等多种功能于一体的综合物流功能。随着沿线区域结构的不断演变，京杭运河物流功能也在不断改变。京杭运河发展阶段可分为低水平发展时期、扩展式发展期、高水平发展期、退化式发展期、稳定型发展期以及蓬勃式发展期6个阶段。各阶段空间结构演化及其物流功能演变如表8所示。

表8 京杭运河各阶段空间结构演化及其物流功能演变

4 结论

本文通过灰色关联法分析发现京杭运河区域物流功能与区域空间结构演化之间存在相关关系。其中，地区生产总值、第一产业、第二产业及港口货物吞吐量方面的物流功能与区域空间结构演化是相互促进的。但在第三产业方面，京杭运河物流功能与区域空间结构演化并不平衡。京杭运河物流功能演化从最初单一的货物运输演变为集货运、客运、仓储、转运、水源供给等多种功能于一体的综合物流功能。京杭运河区域物流功能与区域空间结构在演化过程中相互作用、相互促进。随着京杭运河物流功能的演变从单一运输功能转为多种功能并存，促进了区域经济的发展，从而使得其区域空间结构从点演化成线，最终扩散成一个面，而区域空间结构的演化导致需求多样化，单一物流功能已不能满足其区域发展的需求，发展的压力迫使其物流功能由单一转为多种并存，从而又进一步带动了区域发展，改变了区域空间结构。未来在长江经济带和大运河文化带建设等一系列国家战略举措的推进下，运河区域将面临新的发展环境，空间经济结构即将迎来新一轮的转型升级，大运河的文化生态功能急需凸显，对其物流功能的内涵提升和绿色创新提出了更高要求。