青海省公路交通與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展熵值權(quán)重空間效應(yīng)分析

尚靜靜，解家安，向程，李環(huán)，張萬青

(1.青海師范大學(xué) 生命與地理科學(xué)學(xué)院，青海 西寧 810008；2.青海師范大學(xué) 研究生部，青海 西寧 810008；3.青海省自然地理環(huán)境過程重點實驗室，青海 西寧 810008)

青海省公路交通與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展熵值權(quán)重空間效應(yīng)分析

尚靜靜1，3，解家安2，3，向程1，3，李環(huán)1，3，張萬青1，3

(1.青海師范大學(xué) 生命與地理科學(xué)學(xué)院，青海 西寧 810008；2.青海師范大學(xué) 研究生部，青海 西寧 810008；3.青海省自然地理環(huán)境過程重點實驗室，青海 西寧 810008)

青海省公路交通；區(qū)域經(jīng)濟；熵值權(quán)重；空間效應(yīng)

公路交通與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展相輔相成，對于以公路交通運輸為主體的青海省而言，如何使公路交通網(wǎng)絡(luò)更加適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展提供最大效率服務(wù)和支持，已成為青海省交通建設(shè)發(fā)展迫在眉睫的問題。通過熵值賦權(quán)的評價方法，運用協(xié)調(diào)度模型和協(xié)調(diào)發(fā)展度模型，分析青海省各州、市公路里程、居民汽車擁有量、公路網(wǎng)密度與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展中要素指標(biāo)的熵值權(quán)重，對青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展之間的協(xié)調(diào)發(fā)展度作出客觀性分析，結(jié)果表明青海省各州、市的公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展之間存在空間上的對應(yīng)關(guān)系和時間上的協(xié)調(diào)穩(wěn)步發(fā)展關(guān)系。

公路運輸以及其機動、靈活、方便、直達(dá)的特點在綜合運輸體系中起著連接和骨干的作用[1]?，F(xiàn)代公路運輸?shù)某霈F(xiàn)和快速發(fā)展縮短了時空距離，適應(yīng)了人們對速度和效率的追求，對人們的生產(chǎn)和生活方式產(chǎn)生了巨大的改變[2]。不僅如此，公路運輸業(yè)能夠集聚生產(chǎn)要素、促進經(jīng)濟要素的合理配置與流動。這必然有利于經(jīng)濟發(fā)展的規(guī)?；?、集約化，產(chǎn)生經(jīng)濟發(fā)展的乘數(shù)效應(yīng)和協(xié)同效應(yīng)，有利于區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大，促進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化， 吸引投資。同樣，區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展在很大程度上也促進了交通運輸業(yè)的發(fā)展和升級?；诠愤\輸?shù)闹匾裕?對公路運輸網(wǎng)絡(luò)的研究已成為國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點。陸大道分析了中國交通建設(shè)過度超前的問題；金鳳君、周寧、孟德友等對交通優(yōu)勢度做了詳細(xì)的研究[3-5]；劉瑞超、謝靜等對公路與區(qū)域經(jīng)濟之間的關(guān)系做了深入的探究[6]；本文在前人研究的基礎(chǔ)上從社會經(jīng)濟角度探討了青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展之間的空間效應(yīng)。

青海省地形復(fù)雜，鐵路里程短且靈活性較差，空運和水運欠缺，公路運輸以及其機動、靈活、方便、直達(dá)的特點在綜合運輸體系中起著連接和骨干的作用，公路運輸成為青海省的主要運輸方式。隨著青海省經(jīng)濟的發(fā)展，青海和內(nèi)陸的經(jīng)濟聯(lián)系日益密切，商品交換、人員往來更加頻繁，未來青海省公路運輸必將有長足的發(fā)展。

本文對2006年、2008年、2010年、2012年、2014年青海省公路運輸網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展度進行研究，運用熵值賦權(quán)的評價方法及協(xié)調(diào)發(fā)展度模型分析公路運輸網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟之間協(xié)調(diào)發(fā)展度的規(guī)律，為青海省公路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的完善提供理論依據(jù)。

一、研究區(qū)概況

青海省位于我國西北內(nèi)陸，東北部被甘肅省包圍，東南部與四川省接壤，西南部與西藏自治區(qū)毗鄰，西北部與新疆維吾爾自治區(qū)相鄰，面積約72.12萬平方千米。氣候?qū)俑咴箨懶詺夂颍稍锖?，生長期短。青海省轄2個地級市、6個自治州、5個市轄區(qū)、3個縣級市、29個縣、7個自治縣。

青海省目前已形成以西寧、格爾木為中心的“三橫三縱三條線”公路骨架網(wǎng)絡(luò)，東部以西寧為中心，形成了大型的環(huán)射狀交通運輸網(wǎng)絡(luò)體系；西部以格爾木為中心，形成了聯(lián)通新疆、甘肅、西藏的資源開發(fā)型公路體系。青南地區(qū)則是形成了以保護環(huán)境為主的公路網(wǎng)絡(luò)體系。青海省的公路網(wǎng)在不斷地完善，形成國道、省道、鄉(xiāng)道相輔相成，相對完善的公路網(wǎng)絡(luò)體系。2014年全省公路總里程7萬公里，公路網(wǎng)密度1008.09公里/萬平方公里。其中，高速公路達(dá)到1719公里[7]。

青海省地處祖國內(nèi)陸 ，早期在交通不便，信息不暢通的條件下，區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展相對沿海與內(nèi)陸落后、緩慢。改革開放尤其是1997年以后，生產(chǎn)總值迅速增長，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也得到了優(yōu)化，格爾木的循環(huán)經(jīng)濟更是把可持續(xù)發(fā)展與經(jīng)濟建設(shè)很好的融合在了一起。人均GDP和人均消費水平也提上了一個新的臺階，居民生活水平得到了顯著提高。至2014年全省總?cè)丝跀?shù)達(dá)到583.42萬人、生產(chǎn)總值達(dá)到5719.01億元。

二、公路交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與區(qū)域經(jīng)濟主要指標(biāo)綜合發(fā)展水平測定

(一)指標(biāo)的選取

本文在指標(biāo)的選取上，為了準(zhǔn)確的展現(xiàn)公路交通網(wǎng)絡(luò)對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的影響狀況，本著科學(xué)性、簡明性和可操作性原則認(rèn)真的對青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)指標(biāo)3個與區(qū)域經(jīng)濟主要指標(biāo)9個。(詳見表1)

表1 青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展評價指標(biāo)體系

(二)運用熵值法確定指標(biāo)的權(quán)重

熵來源于物理學(xué)中的熱力學(xué)，是熱力學(xué)中的重要概念。熵在后來運用到對不確定性的度量，信息量越大,不確定性就越小,熵也越小;信息量越小,不確定性越大,熵也越大[7]。根據(jù)熵值的這些特性，可以通過熵值來判斷事件的隨機性和無序程度，也可以用它來判斷一個指標(biāo)的離散程度，如果這個指標(biāo)的離散程度越大，就表明該指標(biāo)對綜合評價的影響就越大即權(quán)重越大。本文運用熵值對指標(biāo)的權(quán)重進行了確定。x,y分別是公路交通網(wǎng)絡(luò)S_1和區(qū)域經(jīng)濟S_2的特征向量[9]。

公式(2-1)

公式(2-2)

aj=maxhj/hj

公式(2-3)

公式(2-4)

hj—熵值

sij—系統(tǒng)的指標(biāo)比重

i—第i個樣本。(i=1,2,3…n)

j—第j個指標(biāo)(j=1,2,3…p)

aj—熵值逆向化

wj—指標(biāo)uij的權(quán)重

(三)計算公路交通網(wǎng)絡(luò)和區(qū)域經(jīng)濟的綜合發(fā)展水平

設(shè)公路交通網(wǎng)絡(luò)S1、區(qū)域經(jīng)濟S2在時間點t的發(fā)展水平綜合評價函數(shù)是F1(t,x)和F2(t,y)。分別計算公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟的綜合發(fā)展水平，公式為：

公式(2-5)

公式(2-6)

t —某一特定時間點

wj—第j個指標(biāo)的權(quán)重

uj—無量綱化后的指標(biāo)數(shù)值

Z—指標(biāo)個數(shù)

xjmax—第j項指標(biāo)的最大值

xjmin—第j項指標(biāo)的最小值

三、公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展度模型

(一)協(xié)調(diào)度計算

根據(jù)協(xié)調(diào)度定義：兩函數(shù)之間的離差關(guān)系能反映兩個系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)程度。可得出公路交通網(wǎng)絡(luò)和區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)度模型C(K為調(diào)節(jié)系數(shù)，本文取K=2)[10]。

公式(3-1)

Ct∈01是協(xié)調(diào)度，其表示的是兩系統(tǒng)的協(xié)調(diào)狀態(tài)，Ct值越小表明兩系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性越差，反之則說明兩系統(tǒng)協(xié)調(diào)性越好。本文規(guī)定C<0.5為不協(xié)調(diào)，0.5≤C<0.7為基本協(xié)調(diào)，0.7≤C<0.9為良好協(xié)調(diào)，0.9≤C為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)[11]。該模型的不足在于難以反映出公路運輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和區(qū)域經(jīng)濟重要指標(biāo)各自的發(fā)展水平，因此，可以把系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度和系統(tǒng)的綜合發(fā)展水平進行融合來彌補上述不足，得到系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展度模型Dt。

公式(3-2)

Ft=aF1(t,x)+bF2(t,y)

公式(3-3)

a和b分別是公路交通網(wǎng)絡(luò)和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的權(quán)重，由于兩者重要性相同，在此確定a=b=0.5最終得到公式[12]：

公式(3-4)

(二)評價標(biāo)準(zhǔn)

F1t,x>F2t,y表示的是區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展滯后型，反之則是公路運輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展滯后型。協(xié)調(diào)發(fā)展度D∈01將D值以平二分法劃分為衰減型和發(fā)展型，為了讓評價更加準(zhǔn)確，以0.1個單位劃分了10個子類型，確立了以下判斷標(biāo)準(zhǔn)：

表2 協(xié)調(diào)發(fā)展度評價標(biāo)準(zhǔn)

四、青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展度的實證分析

依據(jù)公式2-1、2-2、2-3、2-4運用熵值法計算出青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)與區(qū)域經(jīng)濟主要指標(biāo)的權(quán)重，得到權(quán)重計算結(jié)果如表3所示。

表3 青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟主要指標(biāo)評價權(quán)重表

注：數(shù)據(jù)來源于《青海省統(tǒng)計年鑒》和青海省行政規(guī)劃表，其中，當(dāng)年缺失的數(shù)據(jù)由上一年或下一年的數(shù)據(jù)做補充。

青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟重要指標(biāo)協(xié)調(diào)發(fā)展度分析：根據(jù)公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展綜合評價模型2-6、協(xié)調(diào)度模型3-1及協(xié)調(diào)發(fā)展度模型3-4計算出青海省各州、市公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟的綜合評價指數(shù)、協(xié)調(diào)度指數(shù)及協(xié)調(diào)發(fā)展度指數(shù)。

表4 青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟綜合發(fā)展水平及協(xié)調(diào)發(fā)展度等級劃分

圖5 青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展度

由圖1可知青海省各州、市公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展度在時間上雖有波動但整體趨于快速協(xié)調(diào)發(fā)展。這與國家的“西部大開發(fā)”及“一帶一路”的提出有著密切的聯(lián)系。其中，海北州和果洛州一直處于平穩(wěn)發(fā)展?fàn)顟B(tài)且在2014年協(xié)調(diào)發(fā)展度已位于八個地區(qū)前二。西寧市的協(xié)調(diào)發(fā)展度均大于0.5處于穩(wěn)定協(xié)調(diào)狀態(tài)。玉樹州、海西州、果洛州的協(xié)調(diào)發(fā)展度提高的最快，其值由原來的0提高到0.86以上，即由完全不協(xié)調(diào)到良好協(xié)調(diào)。海東市在2008年公路交通運輸網(wǎng)絡(luò)綜合發(fā)展水平明顯小于區(qū)域經(jīng)濟綜合發(fā)展水平導(dǎo)致協(xié)調(diào)發(fā)展度出現(xiàn)了一個明顯的低谷。黃南州協(xié)調(diào)發(fā)展度歷來處于波動狀態(tài)，且波動的幅度與頻率很大。因此，青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展度存在地區(qū)差異，即經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展度比較穩(wěn)定，經(jīng)濟落后地區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展度波動較大。

五、結(jié)論

本文運用熵值賦權(quán)法、協(xié)調(diào)度模型及協(xié)調(diào)發(fā)展度模型對青海省兩市六州的公路運輸網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展進行了協(xié)調(diào)性分析。

(一)公路交通網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)權(quán)重與區(qū)域經(jīng)濟指標(biāo)權(quán)重地區(qū)差異明顯

本文通過熵值賦權(quán)法對原始數(shù)據(jù)進行分析，分析表明在研究時間段內(nèi)青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)權(quán)重與區(qū)域經(jīng)濟指標(biāo)權(quán)重存在顯著的地區(qū)差異，這是由青海省自然環(huán)境及人文環(huán)境的區(qū)域差異導(dǎo)致的。公路交通網(wǎng)絡(luò)的主要影響因子為居民汽車擁有量，這表明居民對出行方便、靈活性大的小汽車的需求不斷增加以及經(jīng)濟收入與消費水平不斷提升。區(qū)域經(jīng)濟方面海北州、黃南州、玉樹州、海西州的主要影響因子為GDP增長率，說明公路運輸?shù)膮f(xié)調(diào)度對該區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的引導(dǎo)作用明顯。西寧市和果洛州的主要影響因子為GDP，表明經(jīng)濟發(fā)展對公路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)具支撐作用。海東市第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)是其最主要的區(qū)域經(jīng)濟影響因子，表明第三產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展不僅優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還對公路運輸?shù)陌l(fā)展起到帶動作用。海南州農(nóng)村居民人均純收入是主要的經(jīng)濟因子，表明海南州農(nóng)民收入在不斷地提升，農(nóng)民的出行率在不斷提升，對汽車的擁有量也在不斷地攀升。

(二)各地區(qū)公路交通與區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展度存在差異

在協(xié)調(diào)發(fā)展度的劃分上，根據(jù)協(xié)調(diào)發(fā)展度D值的變化劃分為平穩(wěn)型，發(fā)展型，非平穩(wěn)型三大類，文中折線圖(圖1)顯示西寧市公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展度呈平穩(wěn)態(tài)勢，彼此相互影響、相互促進，屬平穩(wěn)型。其公路交通綜合發(fā)展水平在2006-2014年間高于其區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平，屬于經(jīng)濟發(fā)展滯后的協(xié)調(diào)狀態(tài)。海北州和果洛州在研究時間段內(nèi)公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展度呈逐年上升態(tài)勢，屬于發(fā)展型，表明兩地區(qū)的公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟之間的影響和促進力度呈最大化發(fā)展態(tài)勢。海東州、黃南州、海南州、玉樹州、海西州的協(xié)調(diào)發(fā)展度在研究年限中出現(xiàn)了不同程度的波動，從而表明兩大系統(tǒng)在相互影響的力度上不夠強烈，未能達(dá)到立竿見影的效果，屬非平穩(wěn)型。

(三)公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展度存在時間變化差別大、空間分布不均

2006-2010年青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展度D值橫跨八個等級。2010-2012年縮小至五個等級。2012年除玉樹州和海南州外其他各州、市的D值均集中在一個等級上，表明青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展度在空間上趨于均衡。2012-2014年除黃南州以外青海省公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展度基本位于兩個等級之內(nèi)，且D值水平高，表明在此期間青海省各地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到了長足發(fā)展，與經(jīng)濟配套的基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完善。綜上所述，早期自然要素是影響公路交通網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的重要因素，目前，科技的進步、勞動力水平的提高、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、經(jīng)濟發(fā)展速度、居民收入，經(jīng)濟總量是影響公路運輸發(fā)展的重要因素，隨著公路網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和結(jié)構(gòu)布局的優(yōu)化，公路運輸與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)調(diào)性穩(wěn)步增長，協(xié)調(diào)發(fā)展度趨于平穩(wěn)型和發(fā)展型，表明青海省公路運輸?shù)目焖侔l(fā)展與運輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)調(diào)性正朝著良性方向發(fā)展。

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AnalysisofEntropyWeightandSpaceEffectonHighwayTransportationandRegionalEconomyDevelopmentinQinghaiProvince

SHANG Jing-jing1,3, XIE Jia-an2,3, XIANG Cheng1,3, LI Huan1,3, ZHANG Wan-qing1,3

(1.School of Life and Geographical Science, Qinghai Normal University, Xining Qinghai 810008, China; 2. Graduate Division, Qinghai Normal University, Xining Qinghai 810008, China; 3.Key Laboratory of Qinghai Province Physical Geography and Environmental Processes, Xining Qinghai 810008, China)

highway transportation in Qinghai Province; regional economy; entropy weight; space effect

Highway transportation and regional economic development are inseparably interconnected. As for Qinghai Province which boasts the priority of highway transportation, it becomes the imminent problem that how to make the highway transportation network more adaptable to the regional economic development, to provide the most efficient service and to support the regional economic development in the development of traffic construction in Qinghai province through coordination degree and harmonious development models. This thesis aims at analyzing the weight of highway mileage, car ownership, highway density and important indicators of regional economy in Qinghai Province. And an objective analysis is made for the degree of harmonious development between highway traffic network and the regional economic development in Qinghai Province. The findings show that both spatial corresponding relationship and coordinated development relationship exist between the highway transportation network and the regional economic development in Qinghai Province.

2095-2708(2017)06-0031-06

F127

A