铁路货运周转量与GDP的耦合协调度分析

吴凡

摘要：为了进一步探索铁路货物运输情况和国民经济发展之间的协调关系，基于耦合协调度模型，分析铁路货运周转量与GDP等相关指标的相互影响程度。通过对2010-2019年铁路货运周转量与GDP和第一、二、三产业增加值的耦合协调度计算，分别从时间和空间维度进行分析。研究结果表明：从时间维度看，2010-2019年铁路货运周转量与GDP等相关指标耦合协调度变化规律基本相同，但纵向变化趋势波动较大;从空间维度看，2019年31个省市铁路货运周转量与GDP等相关指标耦合协调度除河北、河南、山东外均相对较低，横向比较差异明显。

关键词：铁路货运周转量;GDP;耦合协调度;发展分析

中图分类号：F25文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2022.13.011

0引言

十年来，铁路货运行业不断深化改革、攻坚克难，在管理体制改革、路网建设、营运水平和质量、货运业务创新、国际化运输等方面均取得了显著成效。2019年，铁路货运量完成了43.89亿吨，较2010年增加了7.46亿吨，增长了20.49%;铁路货运周转量完成了30182亿吨公里，较2010年增加了2537.87亿吨公里，增长了9.18%。同时，铁路货运行业受到国内经济增长速度放缓、经济转型、供给侧改革政策等方面的影响，也出现了短暂的震荡。因此，深入分析我国铁路货物运输现状与国民经济的发展情况之间的联系，对铁路货运行业平稳健康发展具有重要意义。

近年来，国内学者针对多种运输方式与区域经济的耦合协调度开展了相关研究。其中，张建升等以区域物流发展和区域经济增长互动关系为基础，建立相关评价指标体系，以2008年数据为基础，评价全国31个省市的总流域经济综合发展水平。文军等基于2008-2017年的统计数据，针对我国航空运输情况和区域的经济发展现状，利用耦合协调度模型和熵权法开展研究，分析二者耦合协调发展的时空演变特征。潘振兴等以新疆14个地州（市）为例，构建铁路—经济发展综合指标评价体系，建立铁路—经济发展耦合协调度模型，分析2009-2017年间两个系统的协调发展水平。这些研究主要从宏观角度对多种交通方式与区域经济的关系进行研究，但针对铁路货运情况与区域经济的研究相对较少。

鉴于此，笔者拟通过采用耦合协调度模型对铁路货运周转量与GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值互相影响关系进行讨论和分析，从时间和空间两个维度对耦合协调度结果进行研究，以期提升铁路货运发展水平。

1概述

1.1铁路货运周转量

铁路货运周转量是指报告期内铁路运输部门所完成的各批货物吨数与运输距离乘积之和，计算公式如下：

铁路货运周转量（吨·千米）=∑[各批货物的重量（吨）×相应的运输距离（千米）]

铁路货运周转量不仅是考核铁路货物运输工作量的主要指标，也是铁路内部计算运输成本、劳动生产率、货物平均运程、货物平均运输密度等指标，以及铁路局集团公司间进行运输收入分配的依据。

1.2国内生产总值（GDP）

国内生产总值（GDP）是反映一个国家经济发展情况的重要指数，指的是一段时间范围中，一个国家或者地区生产、创造出的产品和劳动成果的价值。GDP为第一、二、三产业增加值的总和。其中，第一产业在我国主要指得是林业、渔业和牧业等农业方向，其产品不需要经过进一步的处理就能够进行销售和流通;第二产业在我国主要指的是电力、采掘、煤气和水的生产和供应等工业方向，其产品需要经过初步的加工;第三产业在我国主要指的是除了第一、二产业之外的其他各类行业，其主要以服务行业为主。

1.3耦合协调度模型

“耦合”是物理学中的一个概念，随着多学科的交叉融合，“耦合”逐步被定义为系统与系统之间通过相互作用，进而达到彼此之间相互影响的物理现象，耦合度是对多个系统之间相互作用的程度进行量化。铁路货运周转量与GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值之间存在相互影响的情況，故将其处理为耦合关系。耦合度在一定程度上能反映系统之间是否趋于有序发展，耦合度越高，系统之间越稳定;耦合度越低，系统之间越矛盾。但是也会出现两系统的发展水平都较低，而耦合度却很高的情况，故笔者引入协调度，从而更准确的描述不同系统之间的协调发展情况。

以货运周转量与GDP等相关指标之间存在相互影响为基础，参考物理学中耦合协调度模型，可以得到以下模型：

C=2S1×S2/S1+S22

T=αS1+βS2

D=C×T

其中，C表示耦合度，T表示协调度，D为耦合协调度，S1、S2系统综合序参量，α、β表示待定系数。

2系统耦合协调评价

2.1初始数据分析

笔者收集了2010—2019年全国和2019年31个省市的铁路货运周转量、GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值等相关统计数据（数据来源：国家统计局）。为方面后续耦合协调模型求解，利用归一化对数据进行无量纲化处理，统计数据变化趋势及相互关系如图1和图2所示。

2.2耦合协调度计算

在参考相关研究成果基础上，笔者从时间（2010-2019年）和空间（2010-2019年全国31个省市）两个维度分别计算铁路货运周转量与GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值的耦合协调度，α、β的取值分别为0.6和0.4，相关耦合协调度计算的结果如表1、表2所示。

2.3耦合协调评价分析

根据耦合协调度模型计算出的耦合协调度对照表3耦合协调度衡量标准对系统的耦合协调进行综合评价。

2.3.1时间维度纵向比较分析917B117D-A7CA-406D-A0BC-FE418B2152DE

2010-2019年，铁路货运周转量与GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值耦合协调度变化规律基本相同，但纵向变化趋势出现较大波动。其中，2010—2014年耦合协调度逐年上升，耦合协调性由轻度失调型向中级协调型发展;2015—2016年耦合协调度断崖式下降，耦合协调性变成中度失调型;2017—2019年耦合协调度稳步提升，耦合协调性由中级协调型向优质协调型发展。

根据具体数据呈现结果看，2015年—2016年耦合协调度有明显波动。从经济现状看，铁路货运的理念、办理方式、产品设计、运输组织与社会经济发展不吻合，面对公路、水路无竞争优势。铁路主要运输煤炭、矿石等大宗货物，但经济下滑期降低了这些原料的需求程度，一定程度上影响了铁路的货运量的降低。从经济发展看，产业结构和产品结构不断调整过程中，全社会货运增长速率都会降低，货运总量增长缓慢。经济结构调整后，产品主要想高精尖发展，第三产业增加值占比不断增加，产品重量和体积不断下降，附加值不断提高，这与铁路货运的物品不吻合。针对此情况，铁路货运企业以国家“公转铁”、蓝天保卫战等有关政策为契机，大力发展集装箱、快运、高铁快件和电商快件等新业务，加强铁路物流信息平台建设，实现铁路向现代化物流企业转型，推进铁路与电子商务不断融合和协调发展，这使得2017年—2019年铁路货运量大幅上升。

2.3.2空间维度横向比较分析

2019年，全国31个省市除北京外，各自铁路货运周转量与GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值的耦合协调度指标数据比较接近，但不同省市间差异较大。其中，北京属于高新技术产业占比较大的经济发达区域，其运输产品多为质量轻、附加值高的货物，导致北京地区铁路货运周转量与第一、二产业增加值的耦合协调度较低。

从铁路货运周转量与GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值耦合协调度指标看，河北、河南、山东的耦合协调性较好。河北的耦合协调度0.7

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D<0.9，耦合协调性属于优质和中级协调型;河南、山东的耦合协调度0.6

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D<0.8，耦合协调性属于中级和初级协调型。西藏、海南、青海耦合协调性较差，耦合协调度0.1

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D<0.3，耦合协调性属于严重和中度失调型。

其中，西藏、海南、青海三个省从地理位置看，西藏和青海处于西北部高海拔地区，海南处于南部海岛地区，三者铁路路网较为稀疏，导致其货运周转量较低。从人口、经济结构及发展速度看，三者的GDP均远低于全国水平，导致了其铁路货运周转量与GDP等相关数据耦合协调度低。

铁路货运周转量与GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值的耦合协调度指标反映的是发展方向的好坏程度。耦合协调度高，则其发展步调一致，向好的方向发展;耦合协调度低，则其发展步调不一致，向坏的方向发展。铁路货运周转量与GDP相关指标的耦合协调度低并不能完全说明其发展不合理、不科学，还应根据高新技术发展程度、产品附加值、产业发展类型的情况而定。

3结束语

（1）耦合协调度模型能较好地从时间和空间维度反映2010-2019年我国铁路货运周转量与GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值的协同发展关系，有利于丰富和完善我国铁路运输统计理论和方法。

（2）研究表明，2010-2019年铁路货运周转量与GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值耦合协调度变化规律基本相同，但由于经济发展的环境变化，导致2015-2016年出现较大波动;2019年全国31个省市的铁路货运周转量与GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值耦合协调度除河北、河南、山东均相对较低，横向比较差异明显。

（3）耦合协调度能够反映系统与系统间良性耦合协调的程度，具有一定的科学性，但其指标不可能诠释系统与系统间所有关系，计算结果不可滥用。

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