基于高速公路货流数据的四川省各市州关联网络格局研究

刘 琪

（重庆师范大学地理与旅游学院，重庆 400047）

一、引言

流空间最初由曼纽尔·卡斯特提出，在《网络社会的崛起》（The Rise of the Network Society）一书中，他认为流空间的实质是即使地理没有相邻，也可实现人流物流信息流交换的空间。流空间是社会实践的物质组织形式。流空间提出之初主要运用于对世界城市的研究，他们将世界城市作为空间流动的关键节点。统计数据和调查问卷是其数据来源的主要形式。例如全球化与世界城市研究网络（GaWC）团队，欧洲多中心巨型城市区域可持续发展管理（Polynet）团队所做的研究。

1997 年，流空间的概念被首次引入中国。流空间的国内研究可以包括以下几部分：孙中伟等（2005）从理论上对其进行阐述，认为流空间的形成机制和形成条件为“技术—经济—空间”模式；沈丽珍等（2012）从内涵上对其进行阐述，认为流空间是一种具有二元属性的空间，流空间是以人流、物流、信息流为基础建立起来的空间，它是一种用网络线和交通线连接起来的空间；陆峰等（2014）从研究方法上对其进行阐述，认为流空间研究的方法主要包括社会网络分析法、复杂网络分析方法以及数据挖掘方法；甄峰等（2015）从主题上对其进行阐述，建立了以大数据为支撑的城市空间行为分析方法，认为流空间是介于实体空间和虚拟空间之间的过渡性空间；高鑫等（2012）提出流空间是交通流引导下的一系列流，同时也是通过各种流的不断运动形成的空间或场所。其他的学者包括董超等（2014）、黄洁等（2018）、金凤君（2001）、冯长春等（2014）、陈伟劲等（2013）、赵珍珍等（2014）以交通流为视角下对城市空间格局进行分析，得出了众多有意义的结论，以上文献都极大地丰富了区域联系格局与流空间理论。

四川，西部大开发的重要区域组成部分，西部地区极其重要的金融、贸易、技术中心和立体交通枢纽。四川是占有重要地位的现代制造业、高科技产业、现代服务业基地。四川的经济已经突破四万亿元，在西部12个省市中处于第一的位置。2020年新冠疫情席卷全球，世界正在经历着百年未有之大变局，国家提出要进一步西进，形成西部大开放、大保护、高质量的新格局。随着国家西部大开发的推进，成渝地区位于西南内陆的交通劣势已经改变，成为面向亚欧地区开发的重要前沿阵地。但纵观以往的研究主要是集中在沿海发达省市，对西南内陆城市四川的城市关联网络研究还比较少。蒋奕延等（2017）通过引力模型构建经济质量指标体系，运用主成分分析法得出四川省存在着以成都为核心的成德绵乐经济带、南遂广经济带的结论；王佳宁等（2016）以交通系统建设，物流发展等构建指标，比较了四川省的区域中心城市宜宾市、南充市的中心城市辐射能力；宗会明等（2019）利用高铁可达性对成渝城市群相互作用格局和可达性进行研究，得出四川省成都市、绵阳市、乐山市3个市联系比较紧密，存在着成绵乐城市带的结论；曹炜威等（2016）借助社会网络网络分析法实证分析了成渝地区的网络密度、城市经济网络的联系强度、网络中心性等，得出成渝地区存在着以成都和重庆两个城市为核心的双核带动型城市结构；姚作林等（2017）运用经济联系强度、城市中心性和空间断裂点模型刻画成都地区的“点、线、面”特征得出成都是该地区的一级中心城市的结论。以往的研究对由于实测流获取的困难以及数据的处理繁杂，运用实测流进行的分析还比较少，运用的多是模型分析和参量替代。因此，本文以实测流为突破口，选取四川省高速公路收费站海量货流实测数据，运用社会网络分析方法分析四川省各市州的关联网络，以期为科学规划四川省提供参考和借鉴。

二、研究数据与方法

1.研究区域

四川省是中国西南内陆地区的重要省份，省会成都，简称川或蜀，是中国23个省之一。四川省位于长江上游，幅员面积48.6万平方公里。四川共有共55个市辖区，18个县级市，106个县，4个自治县。

2.数据来源与数据处理

研究数据来源于2017年6月成都高速公路集团有限公司576个收费站进出站货车的原始数据。由于成都市辖20个县级行政区划且成都内部联系比较紧密，各区之间的经济难以割裂开来，因此将成都作为整体来研究。第一步，由于数据量异常庞大繁杂，必须对数据进行处理。利用数据透视表将每个收费站的进出货车载重量进行汇总，做成货车载重量OD数据，形成一个18×18矩阵。第二步，确定研究范围。由于2017年6月之前甘孜州并未通达高速公路且3个自治州位置偏远交通网络未成体系，同时考虑到3个自治州特殊的经济地理背景及位置，所以将以上3个自治州范围从研究区域中剔除。第三步，将每个收费站的所属的行政区归并到相应的市州。建立四川省市州货物车辆方阵 A18×18 数据库。利用Arcgis 10.6 对方阵关联状况进行空间表达（图1）。

图1 基于高速公路货流数据的四川省各市州主体关联结构

3.研究方法

本文主要运用社会网络分析法与GIS空间分析方法对四川省关联网络进行研究。

三、四川省货流网络的整体网络结构分析

1.核心-边缘结构分析

使用核心-边缘关联缺失模型，对四川省货流联系网络进行核心边缘结构分析。重排后的矩阵与理想矩阵之间的相关系数为0.518，说明拟合结果还是比较理想。分析结果如下。四川省各市州货流关联网络中存在明显的核心－边缘结构网络。位于核心的部分由成都市20个市辖区以及巴中市。德阳市、广元市、南充市4个市组成。边缘部分由其余13个市组成。位于核心地位的成员与成都在地理距离上都很近，5个核心成员分布在四川省的成都平原经济区与川东北经济区。而川中的其他市州如眉山市、乐山市、资阳市等并没能在整个网络中进入核心成员的行列。核心部分各市州之间的网络密度高达244366768。而边缘部分各市州之间的网络密度仅为 68974364。边缘部分到核心部分与核心部分到边缘部分的密度相差不大，分别为150091680和120210344。说明网络联系高度集中于5个核心成员之间。

2.最大联系流分析

在整体货流网络中，分别对四川省18个省市依据货车载重量的大小和联系方向提取最大离心流和最大向心流，得到图2和图3。

图2 四川省最大离心流

图3 四川省最大向心流

（1）最大离心流网络

由图2可知，基于最大离心优势流的网络可以大致将四川省各市州分为2个次级城市组团：成都组团、遂-泸-资组团。成都组团主要由成都平原经济区，攀西经济区的攀枝花，川南经济区的宜宾、自贡、内江，川北经济区的巴中广安组成。成都组团的所有市州的最大离心流均直接或间接指向省会成都。广元市是成都最大离心优势流的指向地，广元是一个位于四川北部的城市，它是甘肃省、陕西省入蜀的重要交通要道，占有重要的交通优势地位。京昆高速、西成客专、成-绵-广高速等交通大动脉的建成将两个城市紧密连接在了一起，两市具有紧密的区域合作联系，所以成都将其最大离心流流向广元也是可以理解的。巴中市、南充市、绵阳市、德阳市、乐山市、雅安市、攀枝花市是直接与成都相连的市州。间接与成都相连的是达州市。因此，该城市组团是以成都市为绝对核心的星形网络。成都周边绝大大部分的市州用其自身资源支撑着省会城市的发展，成都周边区域的资源，产业结构，功能类型等区域要素对成都市的发展有着重要影响。周边市州向成都市输入的联系流主要由农产品、原材料等低附加值资源型产品组成。

在成都组团中的东南部分，主要是遂-泸-资组团。资阳市其主要经济联系方向并未集中在成都平原经济区区内部，而是指向了位于川南经济区的泸州市，泸州其外向联系流与资阳相似，其并未指向川南经济区内部，而是指向了位于成都平原经济区的遂宁。

（2）最大向心流

由3可知，由最大向心流所组成的网络中成都一家独大，最大优势流指向四川省内的各个城市。说明成都市在四川省的经济地位具有绝对优势，四川省的城市首位度比较高。根据2019年的四川统计年鉴。成都的GDP占四川省经济总量的36.5%。成都向区域内其他城市输送的主要是资金、技术、人才、信息以及一些具有高附加值的电子产品。成都的经济质量在四川省处于绝对领先地位，是四川省的核心城市，且其核心优势在将来的很长一段都会存在。

3.中心城市吸引范围划分

中心城市的吸引范围是指中心城市的有效辐射力对周边城市起着主导作用，这个有效辐射包括向心辐射和离心辐射。城市有诸多对外联系的对象，但诸多联系对象对该城市的辐射力不是平等的，只有那个占对外联系量最大的那个对象，才会对本地区经济的发展起主导作用。城市吸引范围的确定，不是取决于某地与中心城市联系的绝对量，而是相对量，即：与某城市的联系占总的对外联系的比例。本文尝试采用货流联系的相对量来划定中心城市的吸引范围。

首先，确定中心城市的数目。根据上述联系流分析可以得出成都市是无可非议的中心城市。因此，成都市的输入流就不再统计。但在川东北经济区以及川南经济区其区域性中心城市都比较模糊。南充市拥有作为川东北经济区区域性中心城市的潜力，宜宾拥有作为川南经济区区域中心城市的潜力。南充市在2019年GDP总量达到了2322.22亿元，位居四川省第五位。宜宾市2019年GDP总量达到了2601.89亿元，仅次于成都市和绵阳市位列第三。

其次，计算除中心城市成都市以外各市州从各外部市州接受的向心联系量占该市州接收的总向心联系量的比重，并从中提取比重最高的联系流。那么，则认为该市州就是比重最高的联系流来源地的经济吸引范围。根据计算结果，绘制中心城市吸引范围示意图（图4）。

图4 四川省中心城市吸引范围示意

由图4可知，成都市及其周边半小时经济圈一小时经济圈都成为成都市的吸引范围。最高比重向心流方向依次由成都市指向绵阳、德阳、乐山、遂宁、雅安、资阳、眉山，以及川东北经济区与川南经济区的部分城市，如广元、攀枝花、内江等。绵阳、德阳、乐山、遂宁、雅安、资阳、眉山作为成都主团的成员的科学性得到进一步证实，成都市对成都平原经济区内其他城市的辐射力相较其他区域性中心城市来说稳居第一。其中尤值得一提的是成都市对攀枝花的向心辐射量达到铁矿了78.8%，攀枝花是位于攀西经济区重要的工业城市，攀枝花拥有丰富的矿产资源、钒钛资源、石墨资源等，攀枝花向成都输送的主要是以铁矿石、钒钛等为原料的初级产品，攀枝花与成都市通过G5京昆高速紧密联系在一起。但同时也应该看到三个自治州数据的剔除对中心城市吸引力范围的划分具有一定的影响。成都市对雅安的向心辐射量也达到了55.7%。这得益于成都和雅安地缘相近。两市之间主要通过成雅高速、成文邛高速、邛名高速联系在一起。

对于川东北经济区来说，广元市，广安市，达州市，巴中市在吸引范围上划归主成都市辐射范围内，但对其进行进一步研究，可以发现，成都市对该区域内的辐射已属“师老兵疲”。以巴中市为例，成都市仅以微弱的优势（比例为18%）强于南充市对其的辐射联系量（比例为11%）。对川东北经济区的其他城市而言，成都市仍然是其第一优势流来源地，但相比本区域内南充市对川东北经济区其他城市的辐射来说并无绝对优势，南充市是该区域内的第二优势流来源地。

对于川南经济区来说，情况同川东北经济区类似。在吸引范围上划归成都市辐射范围，但成都市仅以微弱的优势（比例为20%）强于宜宾市对其的辐射联系量（比例为14%），宜宾市是川南经济区的优势流来源地。

最后，在联系的绝对量方面，成都市当之无愧的是川中经济区的核心，即使在整个四川省范围内，成都都是其区域核心，在区域发展中有着绝对领先优势。同时，在某些层面上，南充市在逐渐替代成都市，发挥着区域性中心城市的作用。在川南经济区，成都市的地位则逐渐被宜宾市所替代，宜宾市正成为新一轮的区域性中心城市。对攀西经济区的攀枝花市而言，成都是其最大离心流指向地，故本研究将攀枝花划归为成都市的吸引范围。最后划分出三个经济区：成都平原经济区，包括绵阳市、德阳市、乐山市、遂宁市、雅安市、资阳市、眉山市；川南经济区包括宜宾市、自贡市、内江市、泸州市；川东北经济区，包括广元市，广安市，达州市、巴中市、南充市。虽然这三大经济区并未完全成型，但这也证实了四川省五大经济区发展规划的科学性。

四、结论

（1）成都市在四川省居于对内联系和对外联系的绝对核心地位。通过对四川省的各市州的最大联系流、中心城市的吸引范围等进行分析，成都市离心辐射量向心辐射量均占绝对优势可以看出，成都市是整个四川省确定无疑的中心城市，成都的经济质量在整个四川中处于绝对领先地位，是四川省的核心城市。这一结论与之前众多学者得出的四川为以成都为首位城市的首位城市分布型城市体系的结论相符。

（2）四川省还处于大城市集聚发展的初级阶段，扩散效应不明显。对四川各市州的关联网络格局进行研究可以看到四川省城市体系存在断层现象。仅有一个特大城市成都，大城市实力偏弱，中等城市数量少，城市结构不合理。四川省还处于超大城市集聚发展的初级阶段，大城市扩散效应不明显，大城市对区域的带动作用还比较弱。

（3）四川省五大经济区发展规划具有其科学性。通过对中心城市吸引范围的研究，在剔除3个自治州范围之后，将四川省划分为3个经济区：成都平原经济区、川东北经济区和川南经济区。四川省人民政府发布的“十三五”发展规划将四川省分为五大经济区，分别包括成都平原经济区、川东北经济区、川南经济区攀西经济区以及川西北经济区。本文得出的经济区的规划与政府的五大经济区规划大体一致。虽然攀枝花的归属区域有所变化，但主要是由自治州数据的剔除以及高速公路路网结构的原因导致的，所以四川省五大经济区发展规划仍具有其科学性。