青海省公路交通与区域经济发展熵值权重空间效应分析

尚静静，解家安，向程，李环，张万青

(1.青海师范大学 生命与地理科学学院，青海 西宁 810008；2.青海师范大学 研究生部，青海 西宁 810008；3.青海省自然地理环境过程重点实验室，青海 西宁 810008)

青海省公路交通与区域经济发展熵值权重空间效应分析

尚静静1，3，解家安2，3，向程1，3，李环1，3，张万青1，3

(1.青海师范大学 生命与地理科学学院，青海 西宁 810008；2.青海师范大学 研究生部，青海 西宁 810008；3.青海省自然地理环境过程重点实验室，青海 西宁 810008)

青海省公路交通；区域经济；熵值权重；空间效应

公路交通与区域经济发展相辅相成，对于以公路交通运输为主体的青海省而言，如何使公路交通网络更加适应区域经济发展，为区域经济发展提供最大效率服务和支持，已成为青海省交通建设发展迫在眉睫的问题。通过熵值赋权的评价方法，运用协调度模型和协调发展度模型，分析青海省各州、市公路里程、居民汽车拥有量、公路网密度与区域经济发展中要素指标的熵值权重，对青海省公路交通网络与区域经济发展之间的协调发展度作出客观性分析，结果表明青海省各州、市的公路交通网络与区域经济发展之间存在空间上的对应关系和时间上的协调稳步发展关系。

公路运输以及其机动、灵活、方便、直达的特点在综合运输体系中起着连接和骨干的作用[1]。现代公路运输的出现和快速发展缩短了时空距离，适应了人们对速度和效率的追求，对人们的生产和生活方式产生了巨大的改变[2]。不仅如此，公路运输业能够集聚生产要素、促进经济要素的合理配置与流动。这必然有利于经济发展的规模化、集约化，产生经济发展的乘数效应和协同效应，有利于区域经济产业规模的扩大，促进经济结构优化， 吸引投资。同样，区域经济的发展在很大程度上也促进了交通运输业的发展和升级。基于公路运输的重要性， 对公路运输网络的研究已成为国内外学者关注的焦点。陆大道分析了中国交通建设过度超前的问题；金凤君、周宁、孟德友等对交通优势度做了详细的研究[3-5]；刘瑞超、谢静等对公路与区域经济之间的关系做了深入的探究[6]；本文在前人研究的基础上从社会经济角度探讨了青海省公路交通网络与区域经济发展之间的空间效应。

青海省地形复杂，铁路里程短且灵活性较差，空运和水运欠缺，公路运输以及其机动、灵活、方便、直达的特点在综合运输体系中起着连接和骨干的作用，公路运输成为青海省的主要运输方式。随着青海省经济的发展，青海和内陆的经济联系日益密切，商品交换、人员往来更加频繁，未来青海省公路运输必将有长足的发展。

本文对2006年、2008年、2010年、2012年、2014年青海省公路运输网络与区域经济的协调发展度进行研究，运用熵值赋权的评价方法及协调发展度模型分析公路运输网络与区域经济之间协调发展度的规律，为青海省公路网络系统的完善提供理论依据。

一、研究区概况

青海省位于我国西北内陆，东北部被甘肃省包围，东南部与四川省接壤，西南部与西藏自治区毗邻，西北部与新疆维吾尔自治区相邻，面积约72.12万平方千米。气候属高原大陆性气候，干燥寒冷，生长期短。青海省辖2个地级市、6个自治州、5个市辖区、3个县级市、29个县、7个自治县。

青海省目前已形成以西宁、格尔木为中心的“三横三纵三条线”公路骨架网络，东部以西宁为中心，形成了大型的环射状交通运输网络体系；西部以格尔木为中心，形成了联通新疆、甘肃、西藏的资源开发型公路体系。青南地区则是形成了以保护环境为主的公路网络体系。青海省的公路网在不断地完善，形成国道、省道、乡道相辅相成，相对完善的公路网络体系。2014年全省公路总里程7万公里，公路网密度1008.09公里/万平方公里。其中，高速公路达到1719公里[7]。

青海省地处祖国内陆 ，早期在交通不便，信息不畅通的条件下，区域经济发展相对沿海与内陆落后、缓慢。改革开放尤其是1997年以后，生产总值迅速增长，产业结构也得到了优化，格尔木的循环经济更是把可持续发展与经济建设很好的融合在了一起。人均GDP和人均消费水平也提上了一个新的台阶，居民生活水平得到了显著提高。至2014年全省总人口数达到583.42万人、生产总值达到5719.01亿元。

二、公路交通网络系统与区域经济主要指标综合发展水平测定

(一)指标的选取

本文在指标的选取上，为了准确的展现公路交通网络对区域经济发展的影响状况，本着科学性、简明性和可操作性原则认真的对青海省公路交通网络系统指标3个与区域经济主要指标9个。(详见表1)

表1 青海省公路交通网络与区域经济发展评价指标体系

(二)运用熵值法确定指标的权重

熵来源于物理学中的热力学，是热力学中的重要概念。熵在后来运用到对不确定性的度量，信息量越大,不确定性就越小,熵也越小;信息量越小,不确定性越大,熵也越大[7]。根据熵值的这些特性，可以通过熵值来判断事件的随机性和无序程度，也可以用它来判断一个指标的离散程度，如果这个指标的离散程度越大，就表明该指标对综合评价的影响就越大即权重越大。本文运用熵值对指标的权重进行了确定。x,y分别是公路交通网络S_1和区域经济S_2的特征向量[9]。

公式(2-1)

公式(2-2)

aj=maxhj/hj

公式(2-3)

公式(2-4)

hj—熵值

sij—系统的指标比重

i—第i个样本。(i=1,2,3…n)

j—第j个指标(j=1,2,3…p)

aj—熵值逆向化

wj—指标uij的权重

(三)计算公路交通网络和区域经济的综合发展水平

设公路交通网络S1、区域经济S2在时间点t的发展水平综合评价函数是F1(t,x)和F2(t,y)。分别计算公路交通网络与区域经济的综合发展水平，公式为：

公式(2-5)

公式(2-6)

t —某一特定时间点

wj—第j个指标的权重

uj—无量纲化后的指标数值

Z—指标个数

xjmax—第j项指标的最大值

xjmin—第j项指标的最小值

三、公路交通网络与区域经济协调发展度模型

(一)协调度计算

根据协调度定义：两函数之间的离差关系能反映两个系统之间的协调程度。可得出公路交通网络和区域经济协调度模型C(K为调节系数，本文取K=2)[10]。

公式(3-1)

Ct∈01是协调度，其表示的是两系统的协调状态，Ct值越小表明两系统的协调性越差，反之则说明两系统协调性越好。本文规定C<0.5为不协调，0.5≤C<0.7为基本协调，0.7≤C<0.9为良好协调，0.9≤C为优质协调[11]。该模型的不足在于难以反映出公路运输网络系统和区域经济重要指标各自的发展水平，因此，可以把系统的协调度和系统的综合发展水平进行融合来弥补上述不足，得到系统的协调发展度模型Dt。

公式(3-2)

Ft=aF1(t,x)+bF2(t,y)

公式(3-3)

a和b分别是公路交通网络和区域经济发展的权重，由于两者重要性相同，在此确定a=b=0.5最终得到公式[12]：

公式(3-4)

(二)评价标准

F1t,x>F2t,y表示的是区域经济发展滞后型，反之则是公路运输网络发展滞后型。协调发展度D∈01将D值以平二分法划分为衰减型和发展型，为了让评价更加准确，以0.1个单位划分了10个子类型，确立了以下判断标准：

表2 协调发展度评价标准

四、青海省公路交通网络与区域经济协调发展度的实证分析

依据公式2-1、2-2、2-3、2-4运用熵值法计算出青海省公路交通网络指标与区域经济主要指标的权重，得到权重计算结果如表3所示。

表3 青海省公路交通网络与区域经济主要指标评价权重表

注：数据来源于《青海省统计年鉴》和青海省行政规划表，其中，当年缺失的数据由上一年或下一年的数据做补充。

青海省公路交通网络与区域经济重要指标协调发展度分析：根据公路交通网络与区域经济发展综合评价模型2-6、协调度模型3-1及协调发展度模型3-4计算出青海省各州、市公路交通网络与区域经济的综合评价指数、协调度指数及协调发展度指数。

表4 青海省公路交通网络与区域经济综合发展水平及协调发展度等级划分

图5 青海省公路交通网络与区域经济协调发展度

由图1可知青海省各州、市公路交通网络与区域经济的协调发展度在时间上虽有波动但整体趋于快速协调发展。这与国家的“西部大开发”及“一带一路”的提出有着密切的联系。其中，海北州和果洛州一直处于平稳发展状态且在2014年协调发展度已位于八个地区前二。西宁市的协调发展度均大于0.5处于稳定协调状态。玉树州、海西州、果洛州的协调发展度提高的最快，其值由原来的0提高到0.86以上，即由完全不协调到良好协调。海东市在2008年公路交通运输网络综合发展水平明显小于区域经济综合发展水平导致协调发展度出现了一个明显的低谷。黄南州协调发展度历来处于波动状态，且波动的幅度与频率很大。因此，青海省公路交通网络与区域经济协调发展度存在地区差异，即经济发达地区协调发展度比较稳定，经济落后地区的协调发展度波动较大。

五、结论

本文运用熵值赋权法、协调度模型及协调发展度模型对青海省两市六州的公路运输网络与区域经济发展进行了协调性分析。

(一)公路交通网络指标权重与区域经济指标权重地区差异明显

本文通过熵值赋权法对原始数据进行分析，分析表明在研究时间段内青海省公路交通网络指标权重与区域经济指标权重存在显著的地区差异，这是由青海省自然环境及人文环境的区域差异导致的。公路交通网络的主要影响因子为居民汽车拥有量，这表明居民对出行方便、灵活性大的小汽车的需求不断增加以及经济收入与消费水平不断提升。区域经济方面海北州、黄南州、玉树州、海西州的主要影响因子为GDP增长率，说明公路运输的协调度对该区域经济发展的引导作用明显。西宁市和果洛州的主要影响因子为GDP，表明经济发展对公路网络的建设具支撑作用。海东市第三产业就业人数是其最主要的区域经济影响因子，表明第三产业的快速发展不仅优化产业结构还对公路运输的发展起到带动作用。海南州农村居民人均纯收入是主要的经济因子，表明海南州农民收入在不断地提升，农民的出行率在不断提升，对汽车的拥有量也在不断地攀升。

(二)各地区公路交通与区域经济的协调发展度存在差异

在协调发展度的划分上，根据协调发展度D值的变化划分为平稳型，发展型，非平稳型三大类，文中折线图(图1)显示西宁市公路交通网络与区域经济协调发展度呈平稳态势，彼此相互影响、相互促进，属平稳型。其公路交通综合发展水平在2006-2014年间高于其区域经济发展水平，属于经济发展滞后的协调状态。海北州和果洛州在研究时间段内公路交通网络与区域经济协调发展度呈逐年上升态势，属于发展型，表明两地区的公路交通网络与区域经济之间的影响和促进力度呈最大化发展态势。海东州、黄南州、海南州、玉树州、海西州的协调发展度在研究年限中出现了不同程度的波动，从而表明两大系统在相互影响的力度上不够强烈，未能达到立竿见影的效果，属非平稳型。

(三)公路交通网络与区域经济的协调发展度存在时间变化差别大、空间分布不均

2006-2010年青海省公路交通网络与区域经济的协调发展度D值横跨八个等级。2010-2012年缩小至五个等级。2012年除玉树州和海南州外其他各州、市的D值均集中在一个等级上，表明青海省公路交通网络与区域经济的协调发展度在空间上趋于均衡。2012-2014年除黄南州以外青海省公路交通网络与区域经济的协调发展度基本位于两个等级之内，且D值水平高，表明在此期间青海省各地区产业结构得到了长足发展，与经济配套的基础设施逐渐完善。综上所述，早期自然要素是影响公路交通网络与区域经济协调发展的重要因素，目前，科技的进步、劳动力水平的提高、产业结构的优化、经济发展速度、居民收入，经济总量是影响公路运输发展的重要因素，随着公路网络规模和结构布局的优化，公路运输与区域经济发展的协调性稳步增长，协调发展度趋于平稳型和发展型，表明青海省公路运输的快速发展与运输网络的优化与区域经济发展的协调性正朝着良性方向发展。

[1] 陈航, 张文尝, 金凤君. 中国交通地理[M].. 北京: 科学出版社, 1999.

[2] 刘瑞超,丁四保,王成新,孙京姐. 高速公路对区域发展影响的评价体系研究——以山东省为例[J]. 地理科学,2012,(07):798-806.

[3] 金凤君,王成金,李秀伟. 中国区域交通优势的甄别方法及应用分析[J]. 地理学报,2008,(08):787-798.

[4] 周宁,郝晋珉,邢婷婷,王姣,洪舒蔓. 黄淮海平原地区交通优势度的空间格局[J]. 经济地理,2012,(08):91-96.

[5] 孟德友,李小建,陆玉麒,樊新生. 长江三角洲地区城市经济发展水平空间格局演变[J]. 经济地理,2014,(02):50-57.

[6] 谢静,张阳生,雷昉,黄卓. 经济转型期陕北公路交通与经济发展的关联分析[J]. 人文地理,2010,(05):103-107.

[7] 柏家平. 基于协同论的青海省公路交通与区域经济协调发展研究[D].青海师范大学,2012.

[8] 李爱增,王啸啸,胡治杰,郭文倩. 河南省公路交通与区域经济发展耦合协调性研究[J]. 河南城建学院学报,2013,(02):60-66.

[9] 乔广浩,张永锋. 辽宁省市域经济与环境协调发展度研究[J]. 环境保护与循环经济,2009,(05):18-21.

[10] 赵鑫美,薛翠翠,闫婷婷. 20世纪90年代以来济南市人口、经济、空间与环境协调度分析[J]. 经济研究导刊,2009,(24):150-151.

[11] 宋玉斌,汤海燕,倪才英,蔺瑞瑞. 南昌市生态环境与经济协调发展度分析评价[J]. 环境与可持续发展,2007,(01):39-41.

AnalysisofEntropyWeightandSpaceEffectonHighwayTransportationandRegionalEconomyDevelopmentinQinghaiProvince

SHANG Jing-jing1,3, XIE Jia-an2,3, XIANG Cheng1,3, LI Huan1,3, ZHANG Wan-qing1,3

(1.School of Life and Geographical Science, Qinghai Normal University, Xining Qinghai 810008, China; 2. Graduate Division, Qinghai Normal University, Xining Qinghai 810008, China; 3.Key Laboratory of Qinghai Province Physical Geography and Environmental Processes, Xining Qinghai 810008, China)

highway transportation in Qinghai Province; regional economy; entropy weight; space effect

Highway transportation and regional economic development are inseparably interconnected. As for Qinghai Province which boasts the priority of highway transportation, it becomes the imminent problem that how to make the highway transportation network more adaptable to the regional economic development, to provide the most efficient service and to support the regional economic development in the development of traffic construction in Qinghai province through coordination degree and harmonious development models. This thesis aims at analyzing the weight of highway mileage, car ownership, highway density and important indicators of regional economy in Qinghai Province. And an objective analysis is made for the degree of harmonious development between highway traffic network and the regional economic development in Qinghai Province. The findings show that both spatial corresponding relationship and coordinated development relationship exist between the highway transportation network and the regional economic development in Qinghai Province.

2095-2708(2017)06-0031-06

F127

A