陕西省公路运输与经济发展的适应性研究

孟思瑶 李丽

[摘 要]公路交通作为最重要的一种交通方式，研究公路运输与经济发展之间的适应性对两者之间的协调发展具有重要意义。文章以陕西省为研究对象，运用熵权系数法测算和评价公路运输的综合发展水平，用耦合协调度模型测算2007—2017年公路运输和经济发展之间的适应度，通过灰色关联分析测算2007—2017年公路运输和经济发展的关联度，分析影响两者关系的主要因素。研究结果表明，2007—2017 年间，陕西省公路交通运输与经济发展之间的适应度逐渐优化，由勉强适应转变为优质适应;同时，公路运输和经济发展的关联度增强，其中，公路货运量和公路货物周转量是公路运输和经济发展之间关系的主要影响因素。

[关键词]公路交通;耦合协调度;灰色关联分析

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2021.06.023

1 引言

交通运输是社会经济发展的基础性条件和社会保障，罗森斯坦·罗丹的大推进理论以及沃尔特·罗斯托的经济成长阶段理论都强调交通基础设施对于一国经济增长的重要性，尤其是对发展中国家来说，更是社会发展的先行资本和“经济起飞”的前提条件。因此，交通运输和经济发展之间的关系成为学者研究的重要课题。Lee M，Yoo S[1]应用投入产出分析法分析了交通部门在国民经济中的地位。Rudra P Pradhan，Tapan P Bagchi[2]基于误差修正模型研究了印度的交通基础设施对经济增长的影响。Mohmand Y T，Wang A H[3]运用时间序列分析和格兰杰因果关系检验研究了交通基础设施和经济增长之间的因果关系。国内外不少学者运用数据包络分析法[4]、向量自回归模型[5-8]、柯布道格拉斯函数[9]、空间杜宾模型[10]以及索洛模型[11]来研究交通运输对经济发展的外部效应，运用灰色关联模型[12、13]研究交通运输不同的因素对经济增长的贡献率。熵权法[14-16]、运输弹性指数[17]以及耦合协调度模型[18-20]在国内被广泛使用，经常被学者用来研究交通运输和区域经济的适应性或协调度。

公路交通运输以其便捷性、灵活性、时效性等优势，被称为“门对门”运输，成为全球普及程度最高、适用范围最广泛的一种运输方式。因此，公路交通的发展在很大程度上会影响到经济的发展。公路交通与经济发展是否相适应，适应程度如何，对于公路运输与经济的协调发展至关重要。而在已有研究中针对陕西省公路交通运输与经济发展的适应性的研究较少，因此，文章运用耦合协调度模型及灰色关联度模型对陕西省公路交通运输与经济发展之间的适应性以及影响两者关系的主要因素进行分析，以期为当地交通运输和经济部门的决策提供一定的参考。

2 研究方法和数据来源

2.1 研究方法

2.1.1 熵权系数法

熵由德国著名物理学家鲁道夫·克劳修斯（Rudolf Clausius）最早提出，并在热力学中应用。后来，克劳德·艾尔伍德·香农（Claude Elwood Shannon）将熵值概念引用到信息论中。熵权系数法作为一种客观的赋权方法，可以对拥有多指标的系统进行评价，根据各项指标的实际值进行权重的确定，最后评定系统的情况。

文章采取熵权系数法来确定公路运输系统各指标的权重，以衡量公路运输综合发展水平。熵权系数法[15，16]步骤如下：

2.1.2 耦合协调度模型

耦合度[19，20]是指两个系统相互作用的程度，但它不能判别两系统的具体发展水平。而耦合协调度既能反映系统间的相互作用，又能反映具体的水平。本文选择耦合协调度研究陕西省公路交通与经济发展的适应性。

耦合度公式为：

C（k）为两系统在k时刻的耦合度，C（k）∈（0，1），C（k）越大，两系统之间相互作用程度越强;X（k）和Y（k）分别表示两个系统k时期的综合发展水平。

耦合协调度公式为：

D（k）为耦合协调度，T（k）为两系统的综合评价指数，α、β为待定系数，文章取α=β=0.5。

2.1.3 灰色关联分析

1981年，中国控制论专家邓聚龙教授首次提出灰色系统概念，建立灰色系统理论。灰色系统即“部分信息已知，部分信息未知”的系统，灰色系统理论以信息不明确、不完整的不确定性系统为研究对象。

灰色关联分析即根据灰色系统理论，通过各因素之间发展趋势的相似程度来衡量它们之间的关联程度。两个系统或两个因素间关联性大小的量度，称为关联度。关联度描述了系统发展过程中，因素间相对变化的情况，两者的相对变化基本一致，则关联度大;反之，关联度小。灰色关联分析[12，13]步骤如下：

2.2 数据来源

文章以陕西省的公路运输与经济发展为研究对象，研究时间段为2007—2017年。选取的经济发展变量主要是陕西省2007—2017年地区生产总值，公路交通运输变量为陕西省公路里程、公路货运量、公路货物周转量、公路客运量以及公路旅客周转量。地区生产总值来源于国研网数据库;公路通车里程，公路货运量，公路货物周转量，公路客运量以及公路旅客周转量来源于Wind数据库。表1为相關指标的数据。

3 公路运输与经济发展的适应性评价

文章中，研究所需指标有陕西省地区生产总值X′0（k），比较数列为陕西省公路客运量X′1（k）、公路旅客周转量X′2（k）、公路货运量X′3（k）、公路货物周转量X′4（k）以及公路里程X′5（k）。

根据式（7）对陕西省公路交通与经济发展的原始数据进行无量纲化处理，表2为处理后的序列。

3.1 耦合协调度分析

首先运用熵权系数法，根据式（1）至式（4）通过Excel软件计算得出公路运输各指标的权重，如表3所示。

按照式（11）对公路运输综合水平进行评价。陕西省2007—2017年公路运输综合水平评价指数见表5中的公路运输水平。

参考其他学者对耦合协调度范围的划分[16、21]，文章对耦合协调度对应的适应度的具体划分见表4。

根据式（6），测算陕西省2007—2017年公路运输与经济发展的耦合协调度，结果见表5。

根据表5可以看出，2007—2014年，陕西省经济发展水平呈上升趋势，公路运输综合水平虽然有所波动，但整体上是上升的，两者都向更高的水平发展。2007—2014年，陕西省经济发展水平滞后于公路运输发展水平，随着经济的发展，两者的发展水平提高，两者之间的差距逐渐缩小。但是在2013年，公路运输综合水平骤然降低，从0.92降低到0.77， 降低幅度较大，主要原因在于高铁的建设、民航企业的发展以及私家车的盛行造成了公路客运量的分流，使得公路客运量和公路旅客周转量大幅下降。从2015年开始，经济发展水平超过公路运输发展水平，且经济发展水平将公路运输综合水平拉开的距离有扩大的趋势。

2007—2017年陕西省公路运输和经济发展的耦合协调度都大于0.5，表明两者之间一直是适应的，而且，耦合协调度由0.57上升到0.95，两者的关系由勉强适应逐步转变为优质适应。结果表明，陕西省目前的公路建设规模能够较好地满足经济发展的需求。由耦合协调度的公式可以看出，耦合协调度既包括耦合度，又包括两系统的发展水平，因此，它可以同时反映两系统相互作用的程度以及发展水平。2007年和2008年，公路运输和经济发展都处于较低的水平，两者发展水平差距较大，因此适应度处于较低的阶段。相对于2015年，2016年和2017年经济发展水平与公路运输综合水平拉开的距离较大，但两者却处于优质适应状态，这与两者较高的发展水平是密不可分的。

3.2 灰色关联度分析

运用MATLAB进行灰色关联分析，测算公路运输综合水平及其各个指标与经济发展的关联度，结果如表6所示。

表6中公路运输综合水平与经济发展的关联度是公路运输各指标与经济发展关联度的加权平均数。由表6可知，在研究期间，公路运输与经济发展的关联度由2007年的0.57增加到2017年的0.74，两者之间的关联度增强。其中，公路货运量和公路货物周转量与经济发展的关联度最高，说明公路运输中的货运量和货物周转量是影响公路运输和经济发展关系的重要因素，货物运输对公路交通的依赖较高。公路里程与经济发展的关联度逐渐增强，表明公路里程对公路运输和经济发展之间的关系影响越来越大。而最近几年，公路客运量和公路旅客周转量与经济发展的关联度在下降，原因在于越来越多的人出行时更倾向于选择其他的交通方式，同时，影响经济发展的除了公路运输外，还有其他交通方式以及其他方面的因素。

图1是公路运输各个指标的指数与经济发展水平指数的变化趋势。显然，公路货运量和公路货物周转量与经济发展水平的变化变化步调基本一致，与灰色关联分析的结果是一致的，再次证明了这两个因素对公路运输与经济发展适应性的重要程度。4 结论

文章在分析陕西省2007—2017年经济发展和公路运输发展的基础上，运用熵权系数法、耦合协调度模型以及灰色关联分析法研究了陕西省2007—2017年公路运输和经济发展的适应性。研究发现：

（1）耦合协调度分析表明，2007—2017年，陕西省公路运输和经济发展水平整体是上升的，两者之间的耦合协调度逐渐增大，表明两者之间的适应度增强，由勉强适应逐步转变为优质适应。但是2015年开始，经济发展水平超过公路运输综合水平，且两者之间的差距有扩大的趋势。

（2）灰色关联分析表明，陕西省公路运输综合水平和经济发展的关联度整体上增强，这与两者之间的适应度的优化是一致的。而且，公路货运量和公路货物周转量是影响公路运输和经济发展之间关系的主要因素。

研究存在不足之处，只用地区生产总值代表陕西省经济发展水平，可能会比较片面，但考虑到地区生产总值是代表地区经济规模最重要的指标，因此，对研究结果的影响比较小。而且，对公路运输与经济发展的适应性的分析，只考虑了公路运输对经济发展的积极作用，未能考虑公路运输带来的负外部效应，在以后的研究中将进一步思考和改进。

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[作者简介]孟思瑶（1995—），女，汉族，陕西汉中人，陕西省西安市长安大学，产业经济学，硕士，研究方向：交通运输经济;李丽（1967—），女，汉族，山东荣成人，陕西省西安市长安大学教授，硕士生导师，研究方向：交通运输经济。