交通基礎(chǔ)設(shè)施與區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間格局差異分析
——以絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶西北五省區(qū)為例

■ 趙雪冉博士生 周文通博士生（、北京大學(xué)政府管理學(xué)院北京 0087 2、石河子大學(xué)商學(xué)院 新疆五家渠 83300）

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交通基礎(chǔ)設(shè)施與區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間格局差異分析
——以絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶西北五省區(qū)為例

■ 趙雪冉1、2博士生 周文通1博士生（1、北京大學(xué)政府管理學(xué)院北京 100871 2、石河子大學(xué)商學(xué)院 新疆五家渠 831300）

內(nèi)容摘要：交通基礎(chǔ)設(shè)施與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系歷來是國內(nèi)外學(xué)術(shù)研究的熱點之一。本文首先以絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶西北五省區(qū)市域為研究單元，運用柵格成本加權(quán)距離算法，借助GIS 軟件平臺計算出各市域單元的交通可達(dá)性，接著基于貝葉斯地理加權(quán)回歸方法，重點探討交通可達(dá)性對絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶西北五省區(qū)市域空間格局差異的影響，進(jìn)而為西北五省區(qū)以絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)為契機(jī)，推進(jìn)“道路聯(lián)通”提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：交通基礎(chǔ)設(shè)施 絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶 BGWR模型 空間格局差異

2013年9月7日，國家主席習(xí)近平在哈薩克斯坦納扎爾巴耶夫大學(xué)作重要演講時提出共同建設(shè)“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”，并完整地闡述了新絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶的構(gòu)想，建設(shè)絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶自此成為我國的國家戰(zhàn)略，并寫入《中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問題的決定》和國務(wù)院《政府工作報告》。西北五省區(qū)（陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆）位于絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心要道，是絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶承擔(dān)過境和中轉(zhuǎn)交通的關(guān)鍵區(qū)域，交通區(qū)位優(yōu)勢明顯，戰(zhàn)略地位十分重要。積極融入絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)，全力推進(jìn)“道路聯(lián)通”，充分發(fā)揮交通基礎(chǔ)設(shè)施在絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)中的重要作用，是擺在五省區(qū)面前的重大戰(zhàn)略機(jī)遇，也是值得各界學(xué)者研究的重要課題之一。

文獻(xiàn)綜述

交通基礎(chǔ)設(shè)施對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響一直是一個備受關(guān)注的問題，目前研究主要集中在交通基礎(chǔ)設(shè)施與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長、交通

基礎(chǔ)設(shè)施溢出效應(yīng)以及集聚效應(yīng)等方面。在交通基礎(chǔ)設(shè)施與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長研究方面，自19世紀(jì)80年代以來，交通基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系問題成為了專家學(xué)者研究的熱點問題，大部分研究結(jié)果表明交通基礎(chǔ)設(shè)施能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，是經(jīng)濟(jì)增長的推動力之一。Aschauer（1989）選取了時間序列數(shù)據(jù)，計算出產(chǎn)出彈性，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施對經(jīng)濟(jì)增長具有重要作用，尤其是公路、機(jī)場等交通基礎(chǔ)設(shè)施對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)更大。Martin Tschopp （1999）選取了瑞士1950-2000年的數(shù)據(jù)，采用可達(dá)性計算，認(rèn)為交通基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。Nannan Yu （2012）研究了中國交通基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)交通基礎(chǔ)設(shè)施是經(jīng)濟(jì)增長的格蘭杰原因。劉育紅（2012）分析了“新絲綢之路”經(jīng)濟(jì)帶的交通基礎(chǔ)設(shè)施投資與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，實證檢驗說明該經(jīng)濟(jì)帶的交通基礎(chǔ)設(shè)施投資有效促進(jìn)了該區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長。在交通基礎(chǔ)設(shè)施溢出效應(yīng)研究方面，19世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)外學(xué)者開始對交通基礎(chǔ)設(shè)施的溢出效應(yīng)進(jìn)行了研究。Nannan Yu（2012）選取中國1978-2009年的數(shù)據(jù)，并且分為1978-1990年、1991-2000年和2001-2009年三個時期，研究了中國交通基礎(chǔ)設(shè)施的空間溢出效應(yīng)。胡鞍鋼和劉生龍（2009）選取1985-2006年的省級面板數(shù)據(jù)，驗證了交通運輸對中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的外部溢出效應(yīng)。秦重慶等（2014）通過建立財政支出與全要素生產(chǎn)率的空間溢出效應(yīng)模型驗證了財政支出規(guī)模的擴(kuò)大促進(jìn)了全要素生產(chǎn)率的提升。

表1 常見的可達(dá)性評價方法比較

而交通基礎(chǔ)設(shè)施對區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間格局的影響也一直是一個備受關(guān)注的話題，學(xué)者們做了大量的相關(guān)研究。楊開忠（2003）指出水、交通、資金、技術(shù)人力資源或制度等要素相對稀缺雖然在一定程度上影響了西部地區(qū)的發(fā)展，但是地理空間格局不經(jīng)濟(jì)才是西部地區(qū)發(fā)展的致命硬傷，交通基礎(chǔ)設(shè)施是影響地理空間格局不經(jīng)濟(jì)的主因之一。麥土榮等（2010）運用重力模型，選取客運量、貨運量等指標(biāo)進(jìn)行西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)空間格局研究。桑曼乘和覃成林（2014）采用引力模型和網(wǎng)絡(luò)分析方法，研究鐵路交通水平與城市空間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系格局演化。麻清源等（2007）以甘肅省為例，基于交通網(wǎng)絡(luò)空間權(quán)重進(jìn)行交通與區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間相關(guān)分析。

表3 基于BGWR方法的估計結(jié)果

綜上所述，一方面，交通基礎(chǔ)設(shè)施對整個國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有巨大的推動作用，大力發(fā)展交通基礎(chǔ)設(shè)施將有力促進(jìn)區(qū)域一體化進(jìn)程；另一方面，交通基礎(chǔ)設(shè)施又具有溢出效應(yīng)，可能會促進(jìn)生產(chǎn)要素向發(fā)達(dá)地區(qū)流動，進(jìn)而擴(kuò)大區(qū)域差異，影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間格局。雖然學(xué)者已經(jīng)做了大量研究，但目前對絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶西北五省區(qū)的相關(guān)研究還相對較少。因此，本文將以交通可達(dá)性為指標(biāo)來衡量區(qū)域交通基礎(chǔ)設(shè)施，并基于多要素協(xié)同作用的角度，綜合分析各要素對區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長的作用，測算交通基礎(chǔ)設(shè)施對不同區(qū)域的空間異質(zhì)效應(yīng)，進(jìn)而揭示交通基礎(chǔ)設(shè)施對區(qū)域空間格局的影響。

交通可達(dá)性分析

可達(dá)性分析是目前交通基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域研究的熱點方法之一，國內(nèi)外學(xué)者借助可達(dá)性分析來定量地評價交通基礎(chǔ)設(shè)施帶來的空間格局的變化。Hansen在1959年首次提出了可達(dá)性（accessibility）的概念，將其定義為交通網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點相互作用的機(jī)會的大小。隨著可達(dá)性概念的提出，其涵義也得到了不斷的豐富，可達(dá)性的評價方法也日益豐富，表1為幾種常見的可達(dá)性評價方法。

本文采用成本加權(quán)柵格算法測算絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶西北五省區(qū)市域的可達(dá)性，以五省區(qū)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫為基本數(shù)據(jù)，提取相應(yīng)的公路、鐵路數(shù)據(jù)，其他相關(guān)數(shù)據(jù)來源于2004-2013年《陜西統(tǒng)計年鑒》、《甘肅統(tǒng)計年鑒》、《寧夏統(tǒng)計年鑒》、《青海統(tǒng)計年鑒》、《新疆統(tǒng)計年鑒》、《中國縣域經(jīng)濟(jì)年鑒》、《全國地市縣財政統(tǒng)計資料》等。運用柵格成本加權(quán)距離算法，借助GIS 軟件平臺可以計算出各市域單元的交通可達(dá)性。

空間格局差異研究

（一）BGWR模型簡介

Brunsdon等學(xué)者（1996）提出了一種研究空間非平穩(wěn)性的方法，即地理加權(quán)回歸模型（Geographically Weighted Regression，GWR），它可以在空間上對每個觀測對象的參數(shù)進(jìn)行估計，所得到的參數(shù)估計值不再是常數(shù)，而是利用鄰近觀測對象的子樣本數(shù)據(jù)信息進(jìn)行局域回歸估計而得到隨空間地理位置變化而變化的變數(shù)，它更能反映經(jīng)濟(jì)變量之間的空間依賴性。該方法克服了普通最小二乘法（OLS）無法反映空間局部的變化的缺點，允許單個參數(shù)估計隨空間觀測，更能反映經(jīng)濟(jì)變量之間的空間依賴性。其模型可表示為：

式中，（Ui，Vi）為第i個樣本點的空間坐標(biāo)；ai（Ui，Vi）為連續(xù)函數(shù)ai（U，V） 在i點的值。地理加權(quán)回歸揭示了在空間異質(zhì)性或空間非平穩(wěn)性條件下的空間分布差異，其明顯優(yōu)于傳統(tǒng)最小二乘法，但仍然存在不足之處。該地理加權(quán)回歸無法解決空間飛地效應(yīng)和“疲軟數(shù)據(jù)”問題。

為了更好地解決數(shù)據(jù)缺損問題和降低異常值影響，學(xué)者又提出了貝葉斯地理加權(quán)回歸，該地理加權(quán)回歸模型是對地理加權(quán)回歸的貝葉斯處理方法（Bayesian Approach，簡稱BGWR）。BGWR模型一般描述為：

圖1 模型中系數(shù)a1（ui，vi）估計的等值線

圖2 模型中系數(shù)a2（ui，vi）估計的等值線

圖3 模型中系數(shù)a3（ui，vi）估計的等值線

（二）變量選取與模型設(shè)定

本文選擇的各變量及其衡量指標(biāo)與說明如表2所示。

在上述變量設(shè)定的基礎(chǔ)上，建立BGWR模型，表達(dá)式如下：

借助MATLAB7.0軟件進(jìn)行BGWR分析，估計結(jié)果如表3所示，絕大部分系數(shù)通過了顯著性檢驗，且BGWR 的調(diào)整R2為0.8278，明顯高于OLS的0.7525，這說明模型中5個系數(shù)在所研究區(qū)域內(nèi)均存在明顯的異質(zhì)性，BGWR 方法能夠更好地解釋西北通道經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異。

五個系數(shù)函數(shù)a1（ui，vi）、a2（ui，vi）、a3（ui，vi）、a4（ui，vi）、a5（ui，vi）在各空間位置處的估計值以等值線圖的形式見圖1至圖3。

從圖1可以看出，系數(shù)a1（ui，vi）的估計值自東向西呈現(xiàn)波動式遞增的趨勢，這說明工業(yè)化進(jìn)程對西北通道空間格局差異的貢獻(xiàn)率自陜西向新疆依次增加，新疆更應(yīng)以積極主動的姿態(tài)搶抓產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的巨大機(jī)遇。

從圖2中可以看出，系數(shù)a2（ui，vi）的估計值在研究范圍內(nèi)存在空間差異性，總的呈現(xiàn)中間低兩頭高的趨勢。

從圖3可以看出，系數(shù)a3（ui，vi）的估計值自東向西呈現(xiàn)波動式變化趨勢，這說明交通基礎(chǔ)設(shè)施對西北通道空間格局差異的貢獻(xiàn)率波動變化，陜西、甘肅、寧夏要充分發(fā)揮地緣優(yōu)勢，新疆要以絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)為契機(jī)，全力推進(jìn)道路聯(lián)通工程。

結(jié)論

本文以絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶西北通道市域為研究單元，借助GIS 軟件平臺，運用柵格成本加權(quán)距離算法，計算各市域單元的空間可達(dá)性，接著基于地理加權(quán)回歸方法，重點探討了交通基礎(chǔ)設(shè)施對絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶西北通道空間格局差異的影響，提出以下政策建議：

第一，發(fā)揮工業(yè)化對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用，各市域應(yīng)以各自獨特資源為依托，發(fā)展優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，形成產(chǎn)業(yè)集聚，同時要注重產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、資本等向周邊經(jīng)濟(jì)腹地轉(zhuǎn)移，以促使各要素集聚經(jīng)濟(jì)腹地，從而吸引企業(yè)集聚，拉動腹地經(jīng)濟(jì)共同增長。

第二，要充分利用投資對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大推動作用，各市域應(yīng)在項目建設(shè)和技術(shù)改進(jìn)上不斷加大投資力度，力爭為今后全省經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

第三，西北五省區(qū)要以絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)為契機(jī)，強化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，鼓勵民間資本和外資以多種方式參與城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施和公用事業(yè)建設(shè)，尤其是加大交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)力度，增加區(qū)域間通達(dá)度，打通核心要道的交通運輸大通道，不斷完善區(qū)域內(nèi)交通基礎(chǔ)設(shè)施，逐步形成連接國內(nèi)中東部地區(qū)和中亞、西亞的交通運輸網(wǎng)絡(luò)，并依托完善的交通基礎(chǔ)設(shè)施和沿線中心城市，對域內(nèi)貿(mào)易和生產(chǎn)要素進(jìn)行優(yōu)化配置，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化，縮小區(qū)域差異，從而實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會協(xié)調(diào)發(fā)展。

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1.Aschauer， D. A. Is Public Expenditure Productive［J］.Journal of Monetary Economies，1989， 23（2）

2.Martin Tschopp， Kay W. Axhausen，ETH Zürich. Transport infrastructure and regional development in Switzerland［J］.The Journal of Transport History，1998，29（1）

3.Nannan Yu， Martin Dejong， Servaas Storm， Jianning Mi. Transport Infrastructure， Spatial Clusters and Regional Economic Growth in China［J］.Transport Reviews，2012，32（1）

4.劉育紅.“新絲綢之路”經(jīng)濟(jì)帶交通基礎(chǔ)設(shè)施投資與經(jīng)濟(jì)增長的動態(tài)關(guān)系分析［J］.統(tǒng)計與信息論壇，2012（10）

5.Nannan Yu， Martin de Jong， Servaas Stormb， Jianing Mi. Spatial spillover effects of transport infrastructure: evidence from Chinese regions［J］.Journal of Transport Geography，2013（28）

6.胡鞍鋼，劉生龍.交通運輸、經(jīng)濟(jì)增長及溢出效應(yīng)——基于中國省際數(shù)據(jù)空間經(jīng)濟(jì)計量的結(jié)果［J］.中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)，2009（5）

7.秦重慶，王東.“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”框架下的財政支出、空間溢出和全要素生產(chǎn)率——基于8 省區(qū)面板數(shù)據(jù)的實證檢驗［J］.開發(fā)研究，2014（2）

中圖分類號：◆F127

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

作者簡介：

趙雪冉（1979-），女，漢族，河北保定人，北京大學(xué)政府管理學(xué)院區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)博士研究生，石河子大學(xué)商學(xué)院講師，研究方向為城市與區(qū)域經(jīng)濟(jì)。

周文通（1986-），男，漢族，四川成都人，北京大學(xué)政府管理學(xué)院區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)博士研究生，研究方向為城市與區(qū)域經(jīng)濟(jì)。