京津冀交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展分析

劉敬嚴, 陳國勛

(石家莊鐵道大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，河北 石家莊 050043)

京津冀城市群經(jīng)濟發(fā)展與交通運輸均是學(xué)者們研究關(guān)注的重要領(lǐng)域，國內(nèi)學(xué)者從多方面的研究發(fā)現(xiàn)，京津冀地區(qū)的經(jīng)濟空間差異的總體趨勢在不斷擴大[1]，城市群之間空間聯(lián)系較為松散[2]，城市間競爭互補關(guān)系并存[3]，各節(jié)點城市交通網(wǎng)絡(luò)綜合實力的兩極分化嚴重，交通網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系不健全[4]，區(qū)域物流空間布局呈現(xiàn)空間集聚模式[5]。京津冀城市群要實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟一體化，必須率先實現(xiàn)交通物流一體化[6]。交通運輸與經(jīng)濟發(fā)展有著密切的關(guān)系[7]，區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展是區(qū)域交通運輸發(fā)展的動力，決定著區(qū)域交通運輸?shù)陌l(fā)展水平。優(yōu)良的運輸網(wǎng)絡(luò)和較低的運輸成本是影響區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要因素[8]，有利于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)聚集，實現(xiàn)對區(qū)域經(jīng)濟增長空間溢出效應(yīng)。對于城市群交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟關(guān)系，學(xué)者們研究了交通基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟發(fā)展的交互關(guān)系[9]，交通可達性與經(jīng)濟發(fā)展水平的關(guān)系[10]。鐵路運輸與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)相關(guān)性[11]，交通優(yōu)勢度與區(qū)域經(jīng)濟空間[12]，交通運輸體系與城鎮(zhèn)空間擴展[13]，但從系統(tǒng)角度對交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展的研究相對較少。

作為聯(lián)系地理空間和經(jīng)濟社會活動的紐帶，交通設(shè)施與經(jīng)濟社會的協(xié)調(diào)性很大程度上影響城市可持續(xù)發(fā)展?jié)摿?，只有兩者相互促進、相互協(xié)調(diào)，才能獲得共同發(fā)展[14]。從構(gòu)建京津冀協(xié)同發(fā)展全局戰(zhàn)略考慮，必須將交通運輸與整個區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展結(jié)合起來，從經(jīng)濟區(qū)域的更高層次、更寬角度構(gòu)建現(xiàn)代化綜合交通運輸體系，從而形成交通運輸和區(qū)域經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)的良性循環(huán)。探討經(jīng)濟與交通協(xié)同發(fā)展關(guān)系的研究方法有回歸分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析、因果關(guān)系分析、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析等。一個協(xié)同發(fā)展的系統(tǒng)應(yīng)該是有效率的，即各種投入產(chǎn)出組合是最優(yōu)的。本研究擬選用系統(tǒng)效率最優(yōu)性評價的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)運用模型分析京津冀交通運輸與經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展?fàn)顩r及影響因素，根據(jù)分析結(jié)果提出促進京津冀交通經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的對策。

一、交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展涵義

經(jīng)濟系統(tǒng)是交通運輸系統(tǒng)存在與發(fā)展的根源，交通運輸?shù)陌l(fā)展會在不同程度上適應(yīng)、促進或者制約經(jīng)濟系統(tǒng)發(fā)展。區(qū)域大發(fā)展客觀上要求交通運輸和經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展。珠江三角和長江三角區(qū)位優(yōu)勢、生產(chǎn)優(yōu)勢、競爭優(yōu)勢和市場優(yōu)勢一定程度上得益于發(fā)達的公路、鐵路、水路及航空運輸網(wǎng)。交通子系統(tǒng)在為經(jīng)濟子系統(tǒng)提供社會保障、服務(wù)等的同時，需要依賴于經(jīng)濟系統(tǒng)在物質(zhì)、資金等方面的支持，且快速發(fā)展的經(jīng)濟為交通運輸?shù)陌l(fā)展提供需求動力。

交通運輸系統(tǒng)與經(jīng)濟系統(tǒng)相互作用復(fù)合成循環(huán)優(yōu)化的復(fù)雜大系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)論基本原理，區(qū)域大系統(tǒng)的交通、經(jīng)濟各子系統(tǒng)互相依存、互相依賴的關(guān)系，制約和保證著系統(tǒng)整體功能和目標(biāo)。交通經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)存在復(fù)雜的循環(huán)運行，系統(tǒng)之間進行物質(zhì)、能量與信息的交換。自組織的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)不斷交換物質(zhì)、能量和信息的過程中增強和壯大自身。復(fù)合系統(tǒng)演進過程中可能出現(xiàn)混沌、模糊或無序狀態(tài)。各系統(tǒng)之間必須協(xié)同運作、共同發(fā)展，才能實現(xiàn)整體系統(tǒng)的最優(yōu)。

區(qū)域可持續(xù)發(fā)展需要各子系統(tǒng)能夠協(xié)同地向高層次演進，即系統(tǒng)的協(xié)同和發(fā)展。協(xié)同發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展首要的、基礎(chǔ)性因素。區(qū)域交通經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展，是內(nèi)外環(huán)境條件下，通過調(diào)節(jié)控制各要素以及要素之間的關(guān)聯(lián)運動，達到要素之間相互配合、相互協(xié)作的發(fā)展態(tài)勢，引導(dǎo)整個區(qū)域交通經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展。區(qū)域交通經(jīng)濟系統(tǒng)的開放性，要素的差異性、發(fā)展的不平衡性等是區(qū)域交通經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展的約束條件。區(qū)域交通經(jīng)濟系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展，是區(qū)域交通經(jīng)濟系統(tǒng)內(nèi)部要素之間競爭與合作的辨證統(tǒng)一。區(qū)域可持續(xù)發(fā)展通過交通、經(jīng)濟子系統(tǒng)利益協(xié)同整合，推動發(fā)展模式持續(xù)改進，實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定演進。因此可持續(xù)發(fā)展是在一定外界條件的保障支持下的內(nèi)在性能力，是區(qū)域交通經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展的核心目標(biāo)。協(xié)同發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展存在因果聯(lián)系，實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的前提是保證系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展。

二、交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展評價

(一)評價指標(biāo)體系的建立和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

針對京津冀交通運輸和經(jīng)濟發(fā)展的特點，結(jié)合前人的研究成果，根據(jù)評價指標(biāo)體系構(gòu)建的思路和原則，基于指標(biāo)選取科學(xué)性、綜合性、可操作性原則，設(shè)計出交通運輸與經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展評價指標(biāo)體系。反映區(qū)域經(jīng)濟的指標(biāo)為國民生產(chǎn)總值(GDP)、社會消費品零售總額和居民消費水平。反映交通運輸?shù)闹笜?biāo)為運輸基礎(chǔ)設(shè)施投資額、貨運量和客運量。評價單元(DMU)采用縱向比較，選取同一對象的不同年份作為評價單元(DMU)，通過DEA評價考察交通運輸與社會經(jīng)濟發(fā)展系統(tǒng)發(fā)展趨向。評價單元(DMU)個數(shù)以不少于輸入輸出指標(biāo)總數(shù)的2倍為宜。本文研究數(shù)據(jù)為2000—2012年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，見表1。

表1 2000—2012年京津冀交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)輸入輸出指標(biāo)值

注：資料來源：河北、天津、北京統(tǒng)計年鑒整理而成。

(二)建模與計算

1.擴展DEA模型建立

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)是用來評價多個輸入和輸出決策單元相對有效性的一種非參數(shù)的經(jīng)濟估計方法。DEA兩個最基本的模型是C2R模型和C2GS2模型。n個評價單元記為DMUi，i=1,2,…,n，有m個輸入指標(biāo)I={1,2,…,m)和s個輸出指標(biāo)R={1,2,…,s}。則評價單元DMUj的輸入指標(biāo)數(shù)據(jù)為Xj=(x1j,x2j,…,xmj)T，輸出指標(biāo)數(shù)據(jù)為Yj=(y1j,y2j,…,ysj)T。引入非阿基米德無窮小的DEA綜合模型為：

(1)

S-≥0,S+≥0,w=0或1

其中，ε為非阿基米德無窮小。

式(1)中θ表示相對效率；λ為權(quán)重；S-和S+表示松弛變量。當(dāng)w等于0時，為C2R模型；當(dāng)w等于1時，為C2GS2模型。若某個DMU的DEA模型的目標(biāo)函數(shù)值為1，則稱之為DEA有效，否則稱之為非有效。C2R模型意義下的有效性為技術(shù)有效性和規(guī)模有效性的綜合，C2GS2判斷單純的技術(shù)有效性。技術(shù)有效說明各子系統(tǒng)間(或系統(tǒng)內(nèi)部各要素間)的配合比例具有較好的適配性，它反映了系統(tǒng)之間(或系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間)的協(xié)同程度，本研究中技術(shù)有效為系統(tǒng)間或系統(tǒng)內(nèi)部各要素間的“協(xié)同有效”，衡量協(xié)同有效性的指標(biāo)定義為“協(xié)同效度”；“規(guī)模有效”為系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)部的“發(fā)展有效”，用“發(fā)展效度”作為衡量發(fā)展有效性的指標(biāo)?！熬C合效度”衡量評價單元“協(xié)同發(fā)展有效性”，“協(xié)同效度”與“發(fā)展效度”的乘積為系統(tǒng)“協(xié)同發(fā)展的綜合效度”[15]。

2.系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展的綜合有效程度計算

(1)子系統(tǒng)A對子系統(tǒng)B協(xié)同發(fā)展的綜合有效程度。若子系統(tǒng)A對子系統(tǒng)B的協(xié)同有效程度為he(A/B)，子系統(tǒng)A對子系統(tǒng)B的發(fā)展有效程度為fe(A/B)，則A對B的協(xié)同發(fā)展綜合有效程度zhe(A/B)的表示為:

zhe(A/B)=fe(A/B)×he(A/B)

且

zhe(A/B)≠zhe(B/A)

(2)

發(fā)展效度為

(3)

(2)AB兩個系統(tǒng)之間的協(xié)同發(fā)展綜合有效程度。

he(A,B)= {min[he(A/B),he(B/A)]}/

{max[he(A/B),he(B/A)]}

(4)

fe(A,B)= {min[fe(A/B),fe(B/A)]}/

{max[fe(A/B),fe(B/A)]}

(5)

zhe(A/B)=fe(A/B)×he(A/B)=

(6)

(三)結(jié)果分析

由于DEA模型以決策單元的多個投入和產(chǎn)出指標(biāo)權(quán)系數(shù)為變量，從最有利于決策單元的角度進行評價，目標(biāo)函數(shù)不受投入產(chǎn)出計量單位的影響，無需考慮量綱統(tǒng)一化，可直接采用數(shù)據(jù)進行計算，無需對指標(biāo)進行相關(guān)處理。將表1統(tǒng)計數(shù)據(jù)帶入模型進行運算，得到計算結(jié)果如表2所示。

總體來看，京津冀交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)綜合協(xié)同發(fā)展程度不高(zhe(AB)均值0.762)，并呈現(xiàn)出波動趨勢，其中2008年最低，只有0.484，2012年最高，達到0.899。2000年、2002年和2012年，協(xié)同效度he(AB)為1，但發(fā)展效度小于1。整體看協(xié)同效度高于發(fā)展效度。

京津冀交通運輸子系統(tǒng)總體來看，綜合協(xié)同發(fā)展程度較低(zhe(A)均值0.594)，只有2000年到2002年綜合協(xié)同發(fā)展程度zhe(A) 為1，說明這三年交通運輸子系統(tǒng)處于協(xié)同發(fā)展綜合有效。其他年份zhe普遍偏低，小于0.7。整體看協(xié)同效度高于發(fā)展效度，其中2009年、2010年和2012年，雖非綜合有效，但he(A)等于1，說明系統(tǒng)協(xié)同性很好，但發(fā)展效度未能達到1，系統(tǒng)處于規(guī)模報酬遞減階段。

表2 京津冀交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展計算結(jié)果

京津冀經(jīng)濟子系統(tǒng)總體來看，綜合協(xié)同發(fā)展程度較高(zhe(B)均值0.830)，2000年和2003年綜合協(xié)同發(fā)展程度zhe(B) 為1，說明這兩年經(jīng)濟子系統(tǒng)處于協(xié)同發(fā)展綜合有效。2002年、2005年、2009年和2012年，協(xié)同效度he(B)為1，說明系統(tǒng)協(xié)同性很好，但發(fā)展效度小于1，系統(tǒng)處于規(guī)模報酬遞減階段。

協(xié)同發(fā)展效度表征了交通運輸與社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)一致程度，協(xié)同發(fā)展效度為1，表明二者的發(fā)展具有非常高的一致性。協(xié)同發(fā)展效度小于1，說明不是交通運輸滯后于社會經(jīng)濟的發(fā)展，就是交通運輸超出了經(jīng)濟的支撐及利用能力。交通運輸和經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展效度呈現(xiàn)較大波動，交通運輸系統(tǒng)和經(jīng)濟系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展效度分別是下降的。交通系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展效度略低于經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展效度。整體來看，交通運輸滯后于經(jīng)濟發(fā)展。區(qū)域社會經(jīng)濟與交通運輸耦合發(fā)展，交通運輸會影響經(jīng)濟發(fā)展，也會受制于經(jīng)濟發(fā)展。

三、交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展影響因素分析

分析交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展影響因素可從交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)各自狀況、兩系統(tǒng)間的關(guān)系以及外部自然生態(tài)環(huán)境和人文社會環(huán)境出發(fā)，如圖1所示。

圖1 交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展影響關(guān)系圖

(一)交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)部因素

京津冀與長三角、珠三角不同，產(chǎn)業(yè)分工沒有比較明顯的梯度，地區(qū)發(fā)展水平不均衡，未形成組團式發(fā)展。特大城市北京和天津，同為直轄市，爭奪北方經(jīng)濟中心，競爭大于合作。京津?qū)Y源、資本的強吸附作用，致使河北成為環(huán)京津貧困帶。作為中國的政治、文化中心，經(jīng)濟系統(tǒng)對交通運輸?shù)男枨笠龑?dǎo)和資金支持作用不明顯，一定程度上限制交通運輸發(fā)展，也延緩經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展速度。京津冀綜合交通體系骨架網(wǎng)絡(luò)尚未形成，鐵路運力不足、港通道單一，公路、機場、港口、鐵路樞紐未能有效銜接、優(yōu)勢互補，造成資源浪費嚴重。公共信息服務(wù)平臺建設(shè)缺失使綜合運輸服務(wù)銜接程度不足，客運“一票式”的聯(lián)程服務(wù)和貨運“一單制”的聯(lián)運服務(wù)未能實現(xiàn)。交通運輸對經(jīng)濟系統(tǒng)服務(wù)供給不足，未能實現(xiàn)充分的支撐保障作用。

(二)交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)外部環(huán)境

京津冀區(qū)域面積占全國的2.3%，人口占全國的7.23%。北京和天津是人口超過千萬的兩個特大城市。土地、能源等資源稀缺性一定程度上影響了區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。由于行政體制的差異、有效協(xié)調(diào)機制的缺乏等原因，京津冀發(fā)展相對遲緩。與長三角、珠三角的區(qū)域協(xié)作、對外開放、行政力量干預(yù)少、市場驅(qū)動、政府引導(dǎo)不同，京津冀一體化有著濃厚政治色彩。京津冀一體化合作取得了一些進展，但京津冀行政區(qū)劃觀念過強是不容回避的問題。區(qū)域認同感不強，本位主義嚴重，競爭大于合作，制約了區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。

四、交通運輸與區(qū)域經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展對策

(一)加快區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，拉動交通運輸需求增長

要將京津冀優(yōu)勢區(qū)位資源轉(zhuǎn)換為經(jīng)濟資源[16]。依托各地區(qū)優(yōu)勢，統(tǒng)籌區(qū)域功能定位，合理分工協(xié)作，促進生產(chǎn)要素優(yōu)化配置，實現(xiàn)區(qū)域優(yōu)勢互補，加快區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，提高區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量和效益，使區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展向高質(zhì)量、大空間、寬道路發(fā)展，拉動交通運輸需求增長。

(二)完善交通基礎(chǔ)設(shè)施，加強交通運輸網(wǎng)絡(luò)銜接

京津冀需要建立快速、便捷、高效、安全、大容量、低成本的綜合交通網(wǎng)絡(luò)。京津冀地區(qū)的交通設(shè)施建設(shè)和布局，應(yīng)形成不同層面的空間網(wǎng)絡(luò)，以網(wǎng)絡(luò)化的鐵路、公路、民航航線為依托，合理配置綜合交通運輸樞紐，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，推動各種交通方式協(xié)調(diào)發(fā)展。

(三)構(gòu)建區(qū)域信息平臺，完善交通運輸服務(wù)體系

建立京津冀交通運輸信息平臺，整合各種運輸方式信息資源，建立覆蓋整個區(qū)域的先進、高效、可靠的區(qū)域交通運輸管理軟硬件信息平臺。以EDI、GIS、GPS等信息技術(shù)為基礎(chǔ)，加快推進智能型綜合交通運輸建設(shè)，優(yōu)化運輸組織，完善運營管理。推進單證票據(jù)的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化，建立和完善鐵路、公路、水路、民航等運輸方式的應(yīng)急協(xié)調(diào)機制。

(四)平衡交通供給和需求，實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展

交通運輸系統(tǒng)是以滿足社會、經(jīng)濟發(fā)展對交通運輸需求目標(biāo)為中心，以生態(tài)、環(huán)境平衡為基礎(chǔ)的多種要素組合的綜合體。區(qū)域內(nèi)的交通基礎(chǔ)設(shè)施、運力結(jié)構(gòu)、運輸組織等按照投資效益最佳、效益功能完善，需求統(tǒng)一建設(shè)，實現(xiàn)交通運輸體系與區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展。交通發(fā)展的外部環(huán)境還迫切要求構(gòu)建高效、安全、低污染、經(jīng)濟、方便、舒適的綜合交通運輸，合理調(diào)整交通能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展低碳交通[17]，實現(xiàn)運輸業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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