河南省公路交通與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展耦合協(xié)調(diào)性研究*

李愛增，王嘯嘯，胡治杰，郭文倩

(河南城建學(xué)院交通運輸工程學(xué)院，河南平頂山 467036)

公路交通與區(qū)域經(jīng)濟均是通過諸多要素之間相互作用形成的復(fù)雜系統(tǒng)。兩系統(tǒng)之間相互影響、相互制約，兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)程度是評價區(qū)域經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展水平的重要標準之一。公路交通與區(qū)域經(jīng)濟處于協(xié)調(diào)發(fā)展狀況，可為地區(qū)發(fā)展提供良好的支撐條件，促進區(qū)域經(jīng)濟的快速、健康發(fā)展;處于不協(xié)調(diào)發(fā)展狀況，往往影響區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，形成區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的“瓶頸”［1］。

2012年11月，國務(wù)院正式批復(fù)《中原經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃(2012—2020年)》［2］，明確中原經(jīng)濟區(qū)定位為全國重要的經(jīng)濟增長板塊和重要的現(xiàn)代綜合交通樞紐［3］。河南省作為中原經(jīng)濟區(qū)的主要組成部分，公路交通與區(qū)域經(jīng)濟進入快速發(fā)展階段。適應(yīng)中原經(jīng)濟區(qū)的建設(shè)需要，以河南省為對象，研究公路交通與區(qū)域經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1 研究區(qū)概況

河南轄17個省轄市，1個省直管市，總面積16.7萬平方公里，位于中國中東部、黃河中下游，地處沿海開放地區(qū)與中西部地區(qū)的結(jié)合部，是我國經(jīng)濟由東向西梯次推進發(fā)展的中間地帶。截至2011年底，河南省總?cè)丝?0 489萬人，常住人口9 388萬人，城鎮(zhèn)化率達到40.57%。2011年生產(chǎn)總值27 232.04億元，比2010年增長11.6%。河南交通區(qū)位優(yōu)勢明顯，是全國承東啟西、連南貫北的重要交通樞紐。2011年底，全省公路總里程達到24.7萬公里，公路密度達到147.9公里/百平方公里。其中，高速公路5 196公里;干線公路1.79萬公里;農(nóng)村公路22.3萬公里。

2011年，國務(wù)院正式出臺《國務(wù)院關(guān)于支持河南省加快建設(shè)中原經(jīng)濟區(qū)的指導(dǎo)意見》，建設(shè)中原經(jīng)濟區(qū)正式上升為國家戰(zhàn)略;2012年，國務(wù)院正式批復(fù)《中原經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃(2012—2020年)》。隨著國家促進中部地區(qū)崛起的戰(zhàn)略部署，河南獨特的交通區(qū)位及經(jīng)濟優(yōu)勢更加凸顯。

2 公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)綜合發(fā)展水平測度

2.1 公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)綜合評價指標的選取

公路交通與區(qū)域經(jīng)濟是兩個復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，選取指標時參考大量文獻資料和數(shù)據(jù)，綜合了孫雪花［4］的湖南省公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展評價指標體系，李文靜等［5］的甘肅省公路交通與社會經(jīng)濟發(fā)展協(xié)調(diào)發(fā)展評價指標體系，王占中等［6］的公路運輸與國民經(jīng)濟適應(yīng)性評價指標體系，依據(jù)河南省情及科學(xué)性、系統(tǒng)性和可控性等原則建立了適合本省的公路交通與區(qū)域經(jīng)濟評價指標體系(如表1所示)。

表1 公路交通與區(qū)域經(jīng)濟綜合發(fā)展評價指標體系

2.2 評價指標權(quán)重及綜合發(fā)展水平的確定

設(shè)公路交通系統(tǒng)S1、區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)S2在時間點t的發(fā)展水平的綜合評價函數(shù)分別為F1(t，x)和F2(t，y)，其中x、y分別為系統(tǒng)S1、S2的特征向量。

對公路交通系統(tǒng)、區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)的各自綜合發(fā)展水平進行計算，公式如下：

式中：ωj為指標的權(quán)重，uj為評價指標的無量綱化。

指標權(quán)重ωj的確定采用熵值客觀賦權(quán)法，它根據(jù)來源于客觀環(huán)境的原始信息，通過分析各指標之間的關(guān)聯(lián)程度及各指標所提供的信息量來確定指標的權(quán)重，從而在一定限度上避免了主觀因素帶來的偏差。

設(shè)uij表示樣本i的j個指標的數(shù)值，i=1，2…，n;j=1，2…，p，其中n和p分別為樣本個數(shù)與指標個數(shù)。具體步驟如下［7］：

而uij利用無量綱化方法將各評價指標無量綱化，其計算公式為：

式中：uij取值范圍為［0，1］;xjmax、xjmin分別是第j項指標的最大值和最小值。

3 公路交通與區(qū)域經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)度的理論與模型

3.1 公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)的耦合關(guān)系

耦合原為物理學(xué)概念，是指兩個(或兩個以上)系統(tǒng)或運動形式通過各種相互作用彼此影響以至協(xié)同的現(xiàn)象［8］。公路交通與區(qū)域經(jīng)濟兩個系統(tǒng)之間存在著密切的耦合關(guān)系：一方面，公路交通有力地確保國民經(jīng)濟和社會生活的有序進行;另一方面，社會經(jīng)濟的發(fā)展需要公路運輸予以基礎(chǔ)性支持。公路交通與區(qū)域經(jīng)濟在多方位、多層次存在著互動作用，在一定條件下，兩系統(tǒng)之間可以形成相輔相成的正反饋循環(huán)，使雙方共同向更高水平協(xié)同發(fā)展。

由此，可將公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)的耦合關(guān)系定義為公路交通系統(tǒng)與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)之間在良性互動下的相互依賴、相互協(xié)調(diào)以及相互促進的動態(tài)關(guān)聯(lián)關(guān)系。

3.2 耦合協(xié)調(diào)度計算

公路交通與區(qū)域經(jīng)濟耦合度是指公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)以及系統(tǒng)的各元素之間相互作用、相互依賴以及相互影響的總強度;定量測度這兩個系統(tǒng)的耦合度，可以反映公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展狀況。

公路交通系統(tǒng)S1、區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)S2在時間點t的發(fā)展水平的綜合評價函數(shù)分別為F1(t，x)和F2(t，y)。定義公路交通系統(tǒng)與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)在t時刻的耦合度為：

該模型的不足之處在于較難反映出兩個系統(tǒng)各自的發(fā)展水平，借鑒已有的研究成果構(gòu)建一個能夠客觀反映公路交通系統(tǒng)與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度模型，采用改進的加權(quán)加法評分法，用D(t)表示系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展度或耦合協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)，其表達式為［9］：

式中：D為耦合協(xié)調(diào)度;C為耦合度;F(t)為公路交通系統(tǒng)與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)的綜合協(xié)調(diào)指數(shù)，反映公路交通與區(qū)域的整體發(fā)展水平對協(xié)調(diào)度的貢獻;F1(t，x)和F2(t，y)分別為公路交通系統(tǒng)與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)的綜合評價指數(shù);α、β為待定系數(shù)，研究時把公路交通系統(tǒng)與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)看作是同等重要的，故α和β均取 0.5。

3.3 評價標準

若F1(t，x) ＞F2(t，y)，則為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展滯后型;若F1(t，x) ＜F2(t，y)，則為公路交通發(fā)展滯后型。公路交通與區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)度數(shù)值及其對應(yīng)的協(xié)調(diào)程度，具體評價標準見表2［10］。

表2 耦合協(xié)調(diào)度等級劃分

耦合協(xié)調(diào)度值D∈［0，1］，當D=1時，耦合度值最大，公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)之間或兩系統(tǒng)內(nèi)部要素之間達到良性共振耦合，兩系統(tǒng)將向新的有序結(jié)構(gòu)發(fā)展;當D=0時，耦合協(xié)調(diào)度極小，公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)之間或兩系統(tǒng)內(nèi)部要素之間處于無關(guān)狀態(tài)，兩系統(tǒng)將向無序狀態(tài)發(fā)展。

當0＜D≤0.3時，公路交通與區(qū)域經(jīng)濟處于較低水平的耦合階段;當0.3＜D≤0.5時，公路交通進入快速發(fā)展時期，急需大量資源和資金，區(qū)域經(jīng)濟尚不能完全承擔;當0.5＜D≤0.8時，公路交通與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展進入磨合階段，區(qū)域經(jīng)濟中相當多的發(fā)展資金注入公路交通，公路交通與區(qū)域經(jīng)濟開始良性耦合;當0.8＜D＜10時，公路交通與區(qū)域經(jīng)濟在量、質(zhì)兩個方面得到很大發(fā)展，公路交通與區(qū)域經(jīng)濟相得益彰、互相促進。

4 實證研究

4.1 指標及權(quán)重

本文采用河南省公路交通和區(qū)域經(jīng)濟的數(shù)據(jù)為實例，數(shù)據(jù)來源于《河南統(tǒng)計年鑒2012》，2011年全年公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)綜合評價指標數(shù)據(jù)如表3、表4所示。

表3 河南省公路交通系統(tǒng)綜合評價指標數(shù)據(jù)值

表4 河南省區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)綜合評價指標數(shù)據(jù)值

以表3、表4數(shù)據(jù)為樣本，利用熵值法計算公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)各指標的權(quán)重，得到權(quán)重計算結(jié)果如表5所示。

表5 公路交通與區(qū)域經(jīng)濟綜合發(fā)展評價指標權(quán)重

4.2 河南省公路交通與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平及耦合度分析

根據(jù)公路交通—區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)評價體系和耦合協(xié)調(diào)度模型，在河南省范圍內(nèi)分別計算出不同省轄市的公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)綜合評價指數(shù)和耦合協(xié)調(diào)度值，如表6、圖1和圖2所示。

表6 河南省公路交通與區(qū)域經(jīng)濟綜合發(fā)展水平及耦合協(xié)調(diào)度等級劃分

圖1 河南省公路交通、區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)綜合發(fā)展水平

由表6、圖1、圖2可知，河南省各地區(qū)公路交通系統(tǒng)與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)調(diào)度均不高于初級協(xié)調(diào)狀態(tài)，耦合協(xié)調(diào)度水平較低。鄭州市公路交通綜合發(fā)展指數(shù)為0.61，區(qū)域經(jīng)濟綜合發(fā)展指數(shù)為1，耦合協(xié)調(diào)度為0.624，處于初級協(xié)調(diào)狀態(tài)，為最高水平;濟源市公路交通綜合發(fā)展指數(shù)為0.051 7，區(qū)域經(jīng)濟綜合發(fā)展指數(shù)為0.300 85，耦合協(xié)調(diào)度為0.249 7，處于中度失調(diào)狀態(tài)，為最低。河南省18個省轄市中交通與區(qū)域經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)度地區(qū)差異明顯。河南省全省的交通與區(qū)域經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)度地區(qū)分布與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平存在很大的空間對應(yīng)關(guān)系，即交通、經(jīng)濟化水平高的城市的耦合協(xié)調(diào)度較高，而交通、經(jīng)濟化水平相對較低的耦合協(xié)調(diào)度也較低。全省的各個公路交通與區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)程度分為四類，鄭州處于第一陣營，是初級協(xié)調(diào)狀態(tài)，濟源市是中度失調(diào)狀態(tài)，其他城市均為瀕臨失調(diào)或輕度失調(diào)狀態(tài)。

5 結(jié)論

公路交通系統(tǒng)與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)之間存在著相互影響、相互制約的關(guān)系。本文運用耦合協(xié)調(diào)度模型對河南省公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)進行了協(xié)調(diào)性分析。結(jié)果顯示：

(1)河南省多數(shù)地區(qū)公路交通系統(tǒng)與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)調(diào)度處于瀕臨失調(diào)或輕度失調(diào)狀態(tài)，公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展水平還有待提高。促進河南省公路交通系統(tǒng)與區(qū)域經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)度由輕度失調(diào)向良好協(xié)調(diào)以及向優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，需要加大河南省整體經(jīng)濟發(fā)展和交通建設(shè)投資力度。

(2)河南省18個省轄市中交通與區(qū)域經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)度地區(qū)差異明顯。省會鄭州處于第一陣營，是初級協(xié)調(diào)狀態(tài);濟源市是中度失調(diào)狀態(tài);其他城市均為瀕臨失調(diào)或輕度失調(diào)狀態(tài)。

因此，河南省公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)沒有表現(xiàn)出整體協(xié)調(diào)發(fā)展的態(tài)勢。今后應(yīng)繼續(xù)加大公路運輸交通基礎(chǔ)設(shè)施的投入和建設(shè)，特別是公路交通與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)耦合度呈現(xiàn)失調(diào)狀態(tài)的城市;進一步合理規(guī)劃公路交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高等級公路比重及高速公路網(wǎng)絡(luò)化程度;進一步有效利用交通投資，杜絕重復(fù)建設(shè)以促進公路交通與區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

［1］李曉寧.公路運輸與區(qū)域經(jīng)濟梯度發(fā)展的協(xié)調(diào)性研究［D］.北京：北京交通大學(xué)，2010.

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