国际枢纽城市交通区位优势与双循环优势耦合研究

李毓喆，蒋惠园，周 蕤，任梦洁

(1.武汉理工大学 交通与物流工程学院，湖北 武汉 430070；2.麻城市交通运输局 麻城市交通运输综合执法大队，湖北 麻城 438300)

0 引言

在国内国际双循环(下称“双循环”)新发展格局下，内需潜力不断释放，内外循环活力日益强劲，而交通运输连接生产和消费两端，是畅通国民经济循环的基础环节，也是扩大内需的重点领域，将成为扩大循环规模、提高循环效率的重要依托，双循环新发展格局的提出也对交通运输的发展提出更高要求。一方面，城市的交通区位优势能够为实现双循环优势提供物质基础和技术保障，加速城市内部产品、产业等要素的交流与整合，同时更好地对接外部市场，提高内外市场间互通的效率与通畅性，实现外循环的良性扩展和内循环的提升，进而形成稳定的循环经济系统。另一方面，双循环优势也可以促进城市交通区位优势的发挥。通过内外循环的深度融合，不断增强城市内市场的活力，推动产业承接和人口流动，进而推动城市交通的全面升级，有效提高交通运输的效率和质量，强化城市的交通区位优势。可以见得，城市的交通区位优势与双循环优势之间是相辅相成的。而目前多有研究从不同角度探求城市交通发展与经济水平间的关系，却少有学者将交通发展与双循环新发展战略结合起来。因此，探究不同城市的交通发展与双循环发展的协调程度，对于城市把握自身交通区位优势，助推双循环新发展格局的形成具有重要意义。

在交通区位优势度的评价方面，多数学者从不同交通方式对于城市可达性及交通便捷性的影响出发，对城市交通优势进行评价。金凤君等[1]首次提出交通优势度的定义，并从路网密度、交通干线影响度和区位优势度3 个方面对区域的交通优势度进行测度。在此基础上，Hu等[2]研究我国近百年来的区域交通优势度演变，孙宏日等[3]研究东北地区交通优势度的演变格局并分析其影响机制，陈小红等[4]研究中国—东盟国家的综合交通优势与区域经济间的耦合协调关系。在双循环新发展格局方面，既有研究多集中在定性层面[5-9]，借鉴国内外发展经验，分析双循环的现实逻辑与内涵及其对交通及物流行业的现实影响[10-11]。对于双循环发展进行定量测度分析的文献较少，尚未形成完善的评价体系。丁晓强等[12]从经济双循环的集中度指数、依存度指数、竞争优势指数、内卷程度指数4 个方面构建我国经济双循环测度指标，赵文举等[13]从内循环与外循环2 个子系统建立指标体系，并分析我国经济双循环的耦合协调的分布及空间差异。

《现代综合交通枢纽体系“十四五”发展规划》(交规划发〔2021〕113 号)中将北京、天津、上海、杭州、南京、广州、深圳、成都、重庆、沈阳、大连、哈尔滨、青岛、厦门、郑州、武汉、海口、昆明、西安和乌鲁木齐20 个城市划分为国际性综合交通枢纽城市。基于此，以这20 个城市作为研究对象，综合已有研究成果，从交通网络密度、交通枢纽影响度和城市区位优势度3 个方面对城市交通区位优势度进行测度，并从构建双循环的关键要素出发，建立城市双循环优势的评价指标体系，并对两者的耦合协调度展开研究。

1 交通区位优势度评价

1.1 研究区域概况及数据来源

研究中涉及的社会经济数据来源于各城市《2021 年交通统计年鉴》《2021 年城市统计年鉴》、腾讯地图数据库、各铁路局集团公司公布数据、海关统计数据库及相关网站等。

1.2 交通区位优势度评价

目前，学术界对交通区位优势尚没有明确的概念界定[14]，但交通区位优势从字面上可以理解为交通优势同区位优势的结合。而交通路网密度可以体现城市对内的交通便利性，交通枢纽影响度可以体现城市对外的通达程度，因此，研究主要从交通路网密度、交通枢纽影响度、城市区位优势度3 个方面构建评价城市交通区位优势度的基本指标，交通区位优势度通过对3 个指标分别标准化处理后采用等比加权求和得到。交通区位优势度表达式为

式中：TLDn表示城市n的交通区位优势度；TNDn表示城市n的综合交通网密度，km/km2；THn表示交通枢纽影响度；LDn表示城市n的区位优势度；μ1，μ2，μ3分别表示3 个指标的权重，研究认为3 个指标同等重要，取μ1=μ2=μ3，μ1+μ2+μ3=1。

（1）交通路网密度能够在一定程度上反映城市的交通发展水平，其密集程度体现城市的运输能力及其对外交流联系的便利性。其表达式为

式中：Ln表示城市n的交通运营线路长度，km；Sn表示城市n的土地面积，km2。

（2）交通枢纽影响度是城市对外联系能力的体现，能够反映一个城市的交通枢纽对区域发展的支撑和保障能力，交通枢纽影响度越大，其对城市的发展支撑能力越强。结合既有研究[1-2]及现实情况，尝试通过对交通干线影响度的评价体系进行改进，并采用分类赋值法对各城市的交通枢纽影响度进行评价。各等级交通枢纽权重赋值如表1所示。

表1 各等级交通枢纽权重赋值Tab.1 Weighted value of different transportation hubs

（3）城市区位优势度能够表示各城市间的远近程度，同时也受到其他城市经济与人口发展水平的影响，该指标反映城市的地理区位优劣，体现一个城市至国内国际枢纽城市的通达能力。城市区位优势度值越小，其区位优势度越高。其表达式为

式中：Dnm表示城市n与城市m之间的直线距离，km；Wm表示城市m的权重，反映城市m的吸引力，Wm=；Pm表示城市m的总人口数，万人。

1.3 国际枢纽城市交通区位优势度评价

经计算，分别得出20 个国际枢纽城市的交通路网密度、交通枢纽影响度、城市区位优势度及总体交通区位优势度。各城市交通区位优势如图1所示。

图1 各城市交通区位优势Fig.1 Traffic location dominance of cities

可以发现不同城市的交通区位优势仍存在明显差异，总体而言，深圳、北京、上海、重庆、郑州的交通区位优势度处于较高水平，而乌鲁木齐、昆明、哈尔滨的交通区位优势度较低，其中乌鲁木齐在3个方面都存在很大发展差距。

在交通路网密度方面，深圳具有绝对的领先优势，其公路交通网络发展成熟，道路分配合理，交通通达性好。在交通枢纽影响度上，北京、上海和广州依次位列前三，其共同特点在于基础设施完善，是国内多条重要铁路的交汇处。其中北京和上海是国内最先形成“一市两场”航空双枢纽发展格局的城市，上海与广州均为国内重要港口城市，具有举足轻重的地位。在城市区位优势方面，优势明显的城市多分布在中部地区和东部沿海地区，其中，武汉以其九省通衢的地理位置优势位列第一，但其整体交通区位优势并不明显，主要原因在于其交通路网密度和交通枢纽影响度没有显著优势，铁路的骨干作用有待提升，民航货运能力还不强。

2 双循环优势度评价

2.1 双循环优势的含义

双循环新发展格局的内涵是以国内大循环为主体，同时也是具有更高层次、更高开放水平的双循环[5]。双循环作为一种新的经济发展模式，国内大循环与国际大循环的关系本质上是国内经济运行和对外经济发展之间的关系，两者相互联系、相互影响、相互促进[7]。因此，城市的双循环优势本质上是其在国内大循环与国际大循环中经济领域内的综合表现优势。

“十四五”规划纲要指出，畅通国内大循环，需要供需两端相互配合、协同发力，推动形成更高水平动态平衡。促进国际国内双循环，就是要促进内需与外需、进口与出口、引进外资与对外投资协调发展。构建双循环的关键在于，在国内大循环中形成需求端与生产端的良性循环，在国际大循环中处理好“引进来”与“走出去”的关系[13]。

首先，畅通国内大循环，应在生产与消费间形成有效对接。一方面，目前在消费环节存在居民消费能力不高、消费意愿不足等问题，需要提升居民的消费意愿和能力，扩大内需市场；另一方面，应将对外的需求转变为对国内产品和服务的需求，以新产品、新服务占领市场，引领新的消费需求，解决生产结构不够高级、生产效率偏低的问题。同时，加快体制机制改革，为双循环经济发展提供保障[8]。

其次，产业生产端的政策制度仍然有待加强。在生产技术投入方面，存在部分核心技术短缺问题，而目前产权保护体系尚不健全，产权主体权责界限的划分较为模糊，致使企业自主创新动力不足，不利于产品创新与技术扩散。同时，受地理区位和经济发展水平等因素影响，不同地区的生产要素存量和增量差异较大，部分地区劳动力、资金等要素自由流动受限，生产环节的开展会受到制约，从而不利于国内经济的良性循环[6]。

此外，更畅通高效的双循环需要以更高水平的外循环为支撑，一方面，需要内向集成全球资源，继续吸引外资流入、继续引进先进技术、继续进口自然资源，另一方面，需要同时扩大对外投资规模，增加商品出口，缓解国内产能过剩问题[9]。

2.2 双循环优势评价指标体系

综合以上分析，在既有研究的基础上，从消费、生产、政策3 个方面测度内循环水平，从投资与贸易2个方面测度外循环水平，共细化为11个指标。经济双循环系统评价指标如表2所示。

表2 经济双循环系统评价指标Tab.2 Economic dual circulation system evaluation index

运用熵权TOPSIS 法分别测算内循环和外循环系统的优势度，可以有效避免主观因素造成的影响，计算过程如下。

（1）对指标进行标准化处理为

式中：i表示测度指标；j表示城市；Xij和Yij分别表示原始指标值和标准化后的指标值。

（2）计算Yij的信息熵Ej和权重Wj为

（3）构建加权矩阵R为

式中：rij表示加权矩阵R的元素，rij=Wj×Yij。

（4）根据加权矩阵R确定正理想解Q+j和负理想解为

（5）计算各方案与其正负理想解之间的欧式距离di+和di-为

（6）计算理想方案与各个方案的相对接近度Zi为

式中：Zi介于0~1之间，Zi越大表示城市i的双循环优势度越优。

结合双循环以国内大循环为主体，双循环相互促进的发展理念，按照0.7与0.3的比例系数将各个城市的“内循环”优势与“外循环”优势的评价结果进行加权，得出双循环优势的最终计算结果。各城市双循环优势如图2 所示。由图2 可知，上海、北京和深圳具有较明显的双循环优势，与认知中的“国际大都市”地位相匹配，而海口、哈尔滨、沈阳、昆明的双循环优势处于弱势水平。

图2 各城市双循环优势Fig.2 Dual circulation superiority of cities

3 交通区位优势度与双循环优势度耦合研究

3.1 耦合评价模型

耦合是指2 个或多个事物之间存在的相互影响的关系，能够通过耦合体现交通区位优势与双循环优势2 个系统间因各种相互作用而彼此影响的现象。通常可以通过耦合度来描述系统间或要素间相互影响和协同作用的程度，借鉴容量耦合系数模型及研究成果[4，12]，构建交通区位优势度与双循环优势度间的耦合度函数，表达式为

式中：C表示耦合度，且C∈[0，1]，表征交通区位优势度与综合交通优势度之间相互作用联动强度，当C=1时，耦合度最大，系统或系统内部要素之间达到良性共振耦合，当C=0时，耦合度极小，系统或系统内部要素之间处于无关状态。分别以0.3，0.5，0.8 为分界点，可以把交通区位优势与双循环优势耦合系统分为低水平耦合阶段、拮抗阶段、磨合阶段和高水平阶段4 个阶段[15]；u1为交通区位优势度；u2为双循环优势度。

然而，耦合度仅能体现出2 个系统相互作用的程度强弱，可以是正面的也可以是负面的，单方面靠耦合度在有些情况下很难反映出城市交通区位优势与双循环优势的协同效应。而耦合协调是在耦合的基础上进一步实现的协调和优化，使系统能够更好地协同工作并达到更好的效果，耦合协调度能够反映相互作用中良性耦合度的大小，耦合协调度越高，系统中的不同部分就能更好地协同工作，其计算表达式为

式中：T为交通区位优势度与双循环优势度的综合协调指数，反映优势度与区域经济发展对空间耦合协调度的贡献，T∈[0，1]；α，β为待定系数，且满足α+β=1，一般来说，如果协同效应相同，则α，β均取0.5；D为2个系统的耦合协调度，D∈[0，1]，耦合协调度以0.1 为间隔划分为10 个等级，耦合协调水平等级如表3所示[16]。

表3 耦合协调水平等级Tab.3 Coupling and coordination level

3.2 交通区位优势度与双循环优势度耦合协调分析

对交通区位优势度与双循环优势度的耦合度和耦合协调度进行测算分析。各城市不同交通指标与双循环系统的耦合度如图3 所示。各城市交通区位优势与双循环系统的耦合度及耦合协调度如图4所示。

图3 各城市不同交通指标与双循环系统的耦合度Fig.3 Coupling degree of different urban traffic indexes and dual circulation system

图4 各城市交通区位优势与双循环系统的耦合度及耦合协调度Fig.4 Coupling and coordination degree between traffic location dominance and dual circulation system of cities

（1）各城市“3 个不同交通评价指标与双循环优势的耦合度”与“交通区位优势与双循环优势的耦合度”具有对应性，交通区位优势与双循环优势耦合度高的城市，3 个不同交通评价指标与双循环优势的耦合度也高。

（2）从各城市交通区位优势与双循环优势的耦合阶段来看，20 个城市的耦合水平涵盖4 个阶段。①高水平耦合阶段的城市，包括北京、天津、上海、广州、深圳、重庆、成都、南京、杭州、大连、青岛、厦门、郑州、武汉、昆明和西安共16 个城市；②磨合阶段的有沈阳；③拮抗阶段的有哈尔滨和乌鲁木齐；④低水平耦合阶段的有海口。

（3）根据各城市交通区位优势与双循环优势的耦合协调度进行划分，可以将20 个城市大致分为以下几类。①高度协调的城市，北京、上海和深圳的耦合协调度都达到0.9 以上，为优质协调，广州的耦合协调度为0.812，为良好协调；②低度协调的城市，包括中级协调的成都、南京、杭州，初级协调的天津、重庆、郑州、武汉以及勉强协调的大连、西安；③失调或濒临失调的城市，包括沈阳、哈尔滨、海口、昆明和乌鲁木齐。

3.3 交通区位优势与双循环优势的空间关系

综上，20个城市的交通区位优势与双循环优势的耦合强度与耦合协调程度并不具有对应性。根据耦合度与耦合协调度的组合可以分为以下4 个类型。

（1）高强度耦合和高水平协调型，包括北京、上海、深圳和广州，均为我国的一线城市，也是国内经济、文化和政治中心，拥有交通高质量发展雄厚实力基础且保持高水平对外开放。同时，自然地理区位优势明显，基本处于平原和低丘陵地带，便于陆路交通的发展，部分城市还拥有绝佳的水上交通优势。另外，这些城市是我国双循环发展战略的典型代表，在双循环发展战略的指引下，这些城市在发展过程中注重优化内部经济结构，同时加强与国际市场的深度融合，切实提高经济发展的质量、效益和可持续性，形成了更加开放、高效的经济格局。得益于其地理位置、双循环战略和政策优势等方面的多重优势，经过多年的交通建设与经济发展，其交通区位优势与双循环发展战略的建设呈现出互相促进、相互发展的良好态势。

（2）高强度耦合和中水平协调型，包括成都、南京、杭州、天津、重庆、郑州、武汉、西安和大连，大多属于我国新一线城市，具有良好的交通枢纽性和商业资源聚集度，在新的发展背景下，发挥其交通区位优势并积极建设双循环新发展战略也显得较为和谐，积极推进双循环发展战略，通过国内循环和国际循环相互促进，加强与国际市场的深度融合，以提高经济发展的质量、效益和可持续性。然而，相对于北京、上海、深圳和广州等大城市，这些城市还存在人才流失、区域经济协调发展水平较低、区域产业结构有待升级等问题。因此，它们的交通区位优势与双循环优势的耦合协调程度相对较低，还需要进一步深化改革，提升发展力度。

（3）高强度耦合和低水平协调型的城市有昆明，位于我国的西南边陲，是连接着我国西南地区和东南亚的交通枢纽，是“南向通道”经济走廊的重要节点之一，但由于地处高原地区，其交通发展相比平原地区面临许多困难，加上城市化进程快速推进，交通基础设施滞后，影响其区位优势的发挥。此外，昆明的双循环发展相对而言还比较薄弱，主要集中在新兴产业方面，传统产业发展滞后，使其在融合交通区位优势和双循环发展方面存在不平衡现象，难以实现双方的协调发展。在未来发展“大交通”，全面提高对外开放水平、深度融入世界经济的发展战略下，其交通区位优势与双循环优势的发展关系可能得到改善。

（4）中低强度耦合和低水平协调型，包括沈阳、哈尔滨、乌鲁木齐和海口，由于地理区位的限制，其城市发展基础相对落后于其他国际枢纽城市，同时，城市的经济结构可能相对单一，缺乏多元化。这些城市需要根据自身特点，建设现代化高质量综合立体交通网，提升交通运输在扩大供给与需求、促进投资与消费方面的功效，促进高质量协调发展。

4 研究结论

（1）我国国际交通枢纽城市的交通区位优势与双循环优势的耦合协调程度较低，多数城市的耦合协调度均不足0.8，基本还处于中低水平，仅有少数城市的耦合协调度高于0.9，达到优质协调。一方面，我国的国际交通枢纽城市在建设初期为加快与国际接轨，优先考虑交通建设，却未能充分考虑到双循环经济发展的需求；另一方面，在过去的几十年里，我国大力发展出口贸易经济，主要关注国际交通的开放和发展，对于双循环经济的推进和发展关注程度相对较低，这两者都导致城市交通区位优势和双循环经济的协调不足。

（2）从空间上看，我国国际枢纽城市的交通区位优势和双循环优势的耦合度和耦合协调度都存在着明显差异，整体来看，呈现出明显的圈层结构，耦合协调度高于0.9 的城市均为经济发达的一线城市，中部地区的城市耦合协调水平基本处于0.4~0.7 范围内，而海口、乌鲁木齐、哈尔滨等城市的耦合协调度较低。究其原因，这些城市地理位置相对边远，与国内主体经济圈的联系相对不紧密；同时，这些城市的产业结构较为单一，经济实力较薄弱，交通基础设施建设也相对滞后，在国内难以形成良好的交通辐射效应。作为“一带一路”发展的关键节点，这些城市在各自的区域扮演着重要角色，应加强对这些城市的产业结构调整与优化，完善交通基础设施，提升这些城市在国内、国际大循环中的参与程度，发挥枢纽城市的功能。

（3）我国国际交通枢纽城市的交通区位优势与双循环优势的耦合协调度地区分布与双循环优势存在较强的空间对应关系，即双循环优势较高的城市，其耦合协调度也普遍较高，而双循环优势相对较低的城市耦合协调度也较低。可见，交通区位优势与双循环优势作为相互独立的2 个概念，在实际情况中却存在较强的空间对应关系。因此，在城市发展中，需要注重两者的耦合协调，通过优化交通网络、提高城市的综合实力等方式，提高城市的经济发展能力和竞争力，形成优势互补、促进、支持以及相互转化，同时也使得我国经济未来的发展更加高效和可持续。