皖北交通优势度与县域经济发展水平的耦合研究

谢家豪，张士杰

安徽财经大学经济学院，安徽蚌埠，233000

皖北交通优势度与县域经济发展水平的耦合研究

谢家豪，张士杰

安徽财经大学经济学院，安徽蚌埠，233000

运用GIS方法从区位优势度、路网密度与可达性三个方面构建指标体系,测度2014年皖北县域的交通优势度，在此基础上，对交通优势度与县域经济发展水平的耦合及协调度进行测度，并进行耦合—协调类型区划分。发现县域的交通优势度与经济发展水平耦合度较高，但大部分县域处于初级协调阶段且存在交通超前发展的问题；两淮—蚌埠三角区内县域在交通与经济发展水平上都高于皖北其他地区。皖北在推进交通设施建设的同时，应依托现有交通优势，尽快融入更大交通网络之中，以助推县域经济发展。

皖北；交通优势度；县域经济；发展水平；耦合协调度

县域经济作为国民经济的基本经济单元，是区域经济的重要组成部分，是区域经济增长点和增长极的基础支撑[1]，在国家经济发展中的地位和作用日益凸显。刘国斌与汤日鹏提出要以县域的外向型经济来推进发展进程、以集聚型经济升级发展方式[2]。而集聚化要求合理高效的交通网络加以支持，王琦与陈才对产业集群与区域经济空间的耦合度分析发现，发达的要素与信息交流网络可以促进区域经济利益、创新能力与竞争力的涌现，进而推动区域良性发展[3]。而夏永久等以安徽78个县级行政单位为研究对象，对安徽省区域经济格局时空演变进行研究，发现安徽省从空间关联性来看区域发展的空间相互作用并不显著[4]，这也许是安徽经济发展的巨大阻碍，也说明皖北建立合理高效的交通网络的重要性。

1 相关研究

交通运输在区域经济发展中起到支撑、保障和引导的作用，是反映区域经济发展条件优劣的重要指标[5]。目前,对交通网络优劣程度的评价多采用以距离或运输成本为指标的交通可达性或便捷性进行测度，Gutierrez和Gonzalez对欧洲高速铁路网、公路网建设所可能引起的欧洲各城市可达性变化进行了研究[6-7]。关颖采用系统动力学分析与可达性模型等方法对安徽省公路可达性的时空演化及其对区域发展的影响进行了研究[8]。刘传明与曾菊星采用相关分析法与曲线拟合法对湖北79个县域可达性与经济发展水平之间的关系进行了研究[9]。但上述研究对于可达性这一单一指标的研究并不足以说明交通优势度这一综合概念，所以金凤君等提出一个区域的交通优势应反映在“质”、“量”和“势”三个方面，如果就某一方面所得到的结果都只是一个侧面，“质”即指交通设施的技术水平，“量”即为交通设施的规模，“势”即为与中心城市临近的优势状态[5]。黄晓燕等选取海南省县级及以上城市为研究节点，采用交通网络密度、邻近度、通达性等指标构建区域交通优势度综合评价体系，并对其与经济发展水平在城市的耦合协调度进行了测度与比较，并绘制了以城市为研究节点的数据地图[10]，但以城市为节点进行研究，忽视了县域经济的完整性。王武林等通过集成公路网络密度、城市邻近度和加权平均出行时间等指标，测量了2012年中国14个集中连片特困地区680个县(市、区)的公路交通优势度,对其空间格局进行综合评价[11]，但单一的公路交通优势度并不足以说明区域综合交通优势度。孟德友等也从路网密度、区域可达性和区位优势度三方面构建交通优势度评价指标体系，测度了中原经济区交通优势度，并对中原经济区各县经济发展水平与交通优势度的耦合度及耦合协调度进行测算与比较，得出中原经济区内县域经济发展水平与交通优势度存在较高的相互作用，但他们对区域可达性的定义尚未完善[12]。

2 问题的提出

交通优势度与县域经济发展水平的相互影响，就是在县域经济发展过程中交通与经济发展的相互作用，主要体现在以下三个方面：第一，交通发达所带动的生产要素与商品加速流动所直接带动的经济增长，表现为要素的富集与生产成本的下降。第二，生产要素与商品加速流动带动的工业发展与人民生活的富裕，表现为沿线地区产值的增加与人民生活水平的提高。第三，由上述成果带动的总体经济实力的增长与城镇化水平的增长。相应的，交通网络维护与升级也依靠区域经济发展的支撑；同时在县域经济发展的基础上，由于资源的增加，已有的交通优势又可以得到进一步的增强。二者相互促进，相互约束，形成了交通优势度—县域经济耦合体系。

交通优势度是以定量分析的方式衡量某区域在更大的区域系统内所具有的交通优势，主要包括以下因素：第一，交通优势的效果作用于区域经济发展，故应以区域为研究单位。第二，区域的交通建设不仅是为了与外界交流，更是为了促进本区域内部要素的流通，所以在度量某一区域与其他区域交通便利程度的同时，还要度量区域内部的交通便利程度。第三，交通优势包括人为与非人为两方面，其中人为因素主要是交通设施的数量与质量，非人为因素包括地理环境和本地距中心城市距离等。通过上述分析可知，交通优势度的衡量需要考虑到以下三个方面：一是研究单位之间和研究单位内部各节点之间的交通便捷程度，即可达性；二是各区域与区域外中心城市的关系，主要表现为区位优势；三是各区域内各级公路、铁路的里程数，即路网密度。

基于此，本文首先构建以县域为研究单位的区域交通优势度综合评价数理模型，其次测度皖北各县经济空间差异与经济格局，再通过对皖北各县交通优势度及经济发展水平的空间结构性规律进行分析，最后对两者的耦合度及协调发展度进行测度与比较，所有结果以MapInfo绘制数据地图进行表示。

3 交通优势度评价模型

3.1 指标选取

耦合度是用来描述两个或以上系统之间协同作用程度的量。交通优势的保持与利用和区域经济发展是相互作用、彼此促进的两个系统，可以建立交通优势度与县域经济发展水平两个子系统，借鉴容量耦合系数模型，建立交通优势度—县域经济发展水平耦合度函数，其大小反映交通优势度对县域经济发展的影响强度与贡献程度。

皖北县域之间多有高速公路链接，且县域间最短距离不超过100 km，参考金凤君[5]的研究成果，将公路运输作为皖北主要交通方式，根据《中华人民共和国公路工程技术标准(JTGB01～2003)》规定的公路设计速度，可以对不同等级的交通线路赋以不同的速度：高速公路120 km/h，国道100 km/h；构建各县域间17*17最短时间距离交通矩阵。皖北是我国煤炭主产区，依托煤炭运输建立了发达的铁路运输系统，具备优良的跨区域交通运输基础，根据北京趣拿信息技术有限公司编制的2014年12月22日列车时刻表，获得皖北诸县域经铁路距安徽省省会合肥和《全国城镇体系规划(2006-2020年)》所提出的5个国家城市中心与6个区域城市中心共12个城市的最短里程，无直达列车班次以最短时间法选择中转站进行中转，暂不考虑待车时间与晚点时间。最后使用必应地图(2014版)对以上数据进行核对。计算各项指标前，使用极值法对数据进行无量纲化处理，再对处理后的数据进行赋权重加权，权重计算方法为层次分析法与主成分法综合处理。

3.2 模型构建

可达性是用于衡量交通网络有效性的指标，也是评价区域发展机会和市场参与能力的指标。在本文中，可达性反映了某研究单位与其他研究单位之间相互作用的大小和研究单位内部各节点之间空间相互作用的大小，据此将可达性分为区际可达性和区内可达性。其中区际可达性以邻近县域行政中心最短平均时间距离测度，区内可达性以县域行政中心至县域内其他镇最短距离测度。

式中，Ti为县域i的最短平均时间距离，tij表示县域行政中心至邻近县域行政中心最短时间距离，ti0表示县域行政中心至县域边界最短时间距离。

区位优势度用来描述地理空间中研究区域距中心城市距离，是空间分析的重要手段。因为中心城市大多距研究单位较远，不妨以铁路运输为主要交通方式，故采用县域行政中心距主要中心城市最短里程予以测度，距离越小，表示接受辐射带动作用越强，区位优势度越高。

式中，Ii表示区位优势度，Ii0表示县域i距最近的铁路站点的最短里程，Iij表示距县域i最近铁路站点距中心城市j的最短里程，n为中心城市数目。

路网密度用来描述区域交通基础设施保障水平，主要指交通线路里程数与所属辖区国土面积的绝对比值。对其测度，能反映交通对区域发展的支撑力度，数值越大，表示支撑力度越大。

式中，Dij表示i县域路网密度，Lij表示县域i各等级公路的里程数，Ri表示穿过县域i的铁路数量，Si表示i县国土面积。

将区位优势度、路网密度与可达性三项指标无量纲化之后，加权求和得到各县域的交通优势度。根据黄晓燕等[10]的研究结果，对三项指标的权重赋值均为1/2。

交通优势度系统和县域经济发展水平系统是彼此促进、相互作用的两个系统，通过构建耦合系数模型，测度交通优势度与县域经济发展水平间的耦合函数，表达式为：

式中，ui1与ui2分别为i县交通优势度系统与经济发展水平系统评价值，Ci为i县耦合度(耦合度越大，耦合程度越高)。

由于耦合度只能测量两个系统之间的影响程度，无法体现两者的发展情况，可能会出现两个子系统发展水平都很低，但耦合度很高的情况，这与两个子系统发展水平都高而耦合度较高的情况有很大区别。为避免出现这种现象，引入交通优势度与县域经济发展水平耦合协调模型，其目的就是能够反映两个系统的协调发展水平。

Ti=aui1+bui2

式中，Ci、ui1、ui2同上；Ti为i县交通与经济综合调和指数，反映该县交通与经济的整体协同效应或贡献；a、b为待定系数，且a+b=1。根据孟德友[12]与刘传明[9]的研究，交通与经济系统的协同效应相同，均取0.5。参考廖重斌的研究成果[13]，以0.8、0.7与0.6为界，将系统协调度由高到低划分为高级协调、中级协调、初级协调与勉强协调四种类型。

3.3 皖北县域交通优势度评价3.3.1 研究区概况

皖北指安徽省淮河以北地区，范围内共有17个县域，拥有国道341.7 km，高速公路534.5km，8个县域有国道经过，13个县域有高速公路经过，所有县域均有铁路经过，发达的交通网络为皖北快速发展奠定了坚实的基础。

3.3.2 区位优势度、路网密度与可达性

可达性：区域内部的交流依托于区内交通网络，交流的频繁促进了要素流通与经济发展。如图1，皖北县域可达性以太和—怀远一线为中心向外递减，位于区域边缘的阜南、萧县与泗县最低。

区位优势度：距中心城市的远近影响了县域接受辐射的能力，进而影响各县域的发展潜力。如图1，皖北县域区位优势度呈现出散状分布，濉溪、固镇与凤台的区位优势最高，蒙城、利辛、萧县、灵璧与泗县区位优势度最低。区位优势度高的濉溪与凤台境内没有铁路站点，而区位优势度低的灵璧与泗县境内却拥有铁路站点，所以县域是否拥有铁路站点与区位优势度并没有明显关联，这是因为皖北发达的公路交通网络降低了县域与市区之间的交通时间。

图1 皖北县域区位优势度、路网密度与可达性

路网密度：县域公路、铁路的保有量表示县域对区位优势的利用程度，发达的公路还可以缓解区位劣势。如图1，因为皖北县域的国道保有量较高速公路保有量低，路网密度优势区域呈现出沿G105与G206两条高速公路呈珠状分布，且这两条公路线上靠近省界的县域较腹地县域的路网更为发达，太和、颍上与濉溪密度最高，临泉、蒙城、灵璧与五河最低。各县域间差异十分明显，国道、高速公路与铁路的变异系数分别为1.4026、0.9309与0.7385，路网密度的综合变异系数为0.5517。

3.3.3 交通优势度

综合上述三个指标，对各县域交通优势度作出综合集成。如图2，皖北区域交通优势度高的县域太和—颍上与萧县—怀远呈线形分布，太和与怀远最高，临泉、五河、灵璧与泗县最低。

图2 交通优势度空间格局

4 县域经济发展水平的测度与耦合

4.1 县域经济发展水平评价4.1.1 评价指标体系

遵循指标选取的代表性、可比性和数据的可获取性，运用层次分析法与主成分分析法对县域经济发展水平进行评价。综合已有研究结果与前文分析，从社会产值、人民生活水平、经济实力三个方面，使用层次分析法与主成分分析法测度经济发展水平并集成绘制数据地图，选取第一产业比上年增加百分比、第二产业比上年增加百分比、规模以上工业增加值(亿元)、进出口总额比上年增长百分比、出口额比上年增长百分比、实际利用外资增长率百分比、第三产业比上年增加百分比、固定资产投资比上年增长百分比作为社会产值指标；居民人均储蓄存款(元)、城市化率、新增高中阶段在校人数、高中阶段在校人数、本地电话年末用户数(万户)、国际互联网用户数(万户)、人均科教文卫事业费财政支出(元)、科教文卫事业费财政支出比上年增长百分比作为人民生活水平指标；GDP增长率、财政总收入比上年增长百分比、财政支出比上年增长百分比、人均GDP(元)、人均非农业总产值(元)、非农业总产值增加率、金融机构贷款余额(亿元)作为经济实力指标。数据源于《安徽统计年鉴(2014)》与《安徽省情(2014年)》。

4.1.2 县域经济水平比较

如图3，皖北经济发展水平空间格局呈现出以两淮—蚌埠三角区为中心向两侧减少。凤台、怀远、濉溪三县最高，界首、泗县、颍上、五河最低，两淮、蚌埠等发达地区对周边县域经济辐射作用十分明显。

4.2 皖北交通与县域经济发展水平耦合协调度测算

如图4，通过对皖北县域交通优势度和经济发展水平的耦合度和协调度测算发现，除泗县(0.8759)外，所有县域的系统耦合度均超过0.9，表明皖北所有县域交通与经济发展的作用强度都很高。处于两淮—蚌埠三角区的怀远、泗县与凤台三县系统耦合协调度为高级协调阶段，体现了发达地区的辐射作用十分明显。研究区域一半的县域处于初级协调状态，泗县的系统耦合协调度最低(仅为0.4)，灵璧与五河次低(0.5)。

图4 皖北交通优势度与>经济发展水平耦合协调类型划分

5 结 论

基于上述讨论，可以得出以下结论：(1)交通优势度与经济发展水平之间耦合度极高，但协调发展度差异较为明显，以初级协调为主，高级协调类型区集中分布于两淮—蚌埠三角区内；(2)皖北县域交通优势度沿“双线(太和—颍上、萧县—怀远)”向两侧

10.3969/j.issn.1673-2006.2016.03.002

2015-09-25

安徽省高校人文社会科学研究重大项目“城乡市场一体化下皖江城市带土地精明利用模式研究”(SK2014ZD001)。

谢家豪(1992-)，安徽安庆人，在读硕士研究生，主要研究方向：区域经济学，县域经济。

F127

A

1673-2006(2016)03-0005-05