基于聚類(lèi)分析的城市軌道交通與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系研究

徐偉

摘要： 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化的進(jìn)程不斷加快，人口劇增、環(huán)境污染、交通擁堵等一系列城市病相繼現(xiàn)。軌道交通以其運(yùn)量大、污染少、準(zhǔn)時(shí)快捷等優(yōu)勢(shì)成為各國(guó)發(fā)展的重點(diǎn)，成為有效緩解城市問(wèn)題，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵手段。本文采用系統(tǒng)聚類(lèi)方法對(duì)已建成軌道交通的28個(gè)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r與軌道交通發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了分類(lèi)且研究發(fā)現(xiàn)，分類(lèi)結(jié)果大致相當(dāng)。

Abstract： With the rapid economic development in China， the process of urbanization is accelerating rapidly. As a result of the rapid population growth， a series of urban diseases such as environmental pollution and traffic jams have emerged one after another. Rail transit has become the focus of the development of all countries due to its advantages such as large capacity， less pollution and punctuality. It has become a key means to effectively relieve urban problems and promote the sustainable development of urban economy. This paper uses the method of cluster analysis to classify the economic development status of the 28 cities with completed rail transit and the development of rail transit and finds that the classification results are roughly the same.

關(guān)鍵詞： 城市軌道交通；地區(qū)經(jīng)濟(jì)；聚類(lèi)分析

Key words： urban rail transit；regional economy；cluster analysis

中圖分類(lèi)號(hào)：U239.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）03-0010-03

1 軌道交通與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

交通的發(fā)展與城市的發(fā)展有著緊密的聯(lián)系，從古至今交通方式的不斷改進(jìn)對(duì)城市的發(fā)展產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響。城市軌道交通被許多城市選擇為解決交通擁堵的工具，引導(dǎo)城市健康發(fā)展的方式。且多數(shù)國(guó)外研究表明，城市軌道交通的發(fā)展可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。Chatman研究發(fā)現(xiàn)新澤西州的一條輕軌系統(tǒng)的建設(shè)刺激了沿線地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，這使得歐美諸多學(xué)者認(rèn)識(shí)到輕軌在改善城市交通上的重要作用[1]。Cervero通過(guò)研究加利福尼亞的一個(gè)站點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，軌道交通站點(diǎn)對(duì)于周邊的住宅價(jià)格有著顯著的影響。不僅如此，研究還發(fā)現(xiàn)在距離車(chē)站400米的房屋租金上漲了10%-15%[2]。Laakso運(yùn)用了享樂(lè)價(jià)值理論分析了影響住宅價(jià)格的因素，研究表明距地鐵車(chē)站的距離會(huì)對(duì)住宅價(jià)格產(chǎn)生顯著影響[3]。

國(guó)內(nèi)軌道交通起步晚，相關(guān)研究相對(duì)滯后。張曉莉、林茂德在研究時(shí)指出軌道交通建設(shè)過(guò)程中通過(guò)直接效應(yīng)及間接效應(yīng)的產(chǎn)生而形成了規(guī)模經(jīng)濟(jì)圈效應(yīng)，同時(shí)帶動(dòng)了城市相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[4]。孫章、楊耀在研究中提到，軌道交通在經(jīng)濟(jì)圈中會(huì)產(chǎn)生“同城效應(yīng)”，這不僅可以促進(jìn)各大中小城市的互動(dòng)交流，推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，還擴(kuò)大了人們出行范圍，提高了人們的選擇自由度[5]。閆昊在軌道交通對(duì)土地價(jià)值的研究中分別從定性和定量?jī)煞矫嬷终归_(kāi)了研究，并運(yùn)用特征價(jià)格模型實(shí)例分析了重慶市三號(hào)線對(duì)沿線房地產(chǎn)價(jià)格的影響，結(jié)果表明項(xiàng)目最大增長(zhǎng)點(diǎn)位于距車(chē)站100m處[6]。

通過(guò)以上分析可知，軌道交通對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有一定的促進(jìn)作用。我國(guó)對(duì)于軌道交通與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的研究偏向于理論研究或者對(duì)某個(gè)城市以及某條線路的個(gè)案研究，缺乏對(duì)于其一般性規(guī)律的實(shí)證研究。隨著我國(guó)城市軌道交通發(fā)展速度的逐漸加快，越來(lái)越多的城市開(kāi)始修建軌道交通。因此，有必要深入分析我國(guó)不同城市軌道交通與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系，為我國(guó)城市軌道交通未來(lái)發(fā)展提供參考。

2 聚類(lèi)分析方法簡(jiǎn)介

聚類(lèi)分析是數(shù)據(jù)挖掘中的一種重要算法，它是在一個(gè)數(shù)據(jù)集中尋找具有相同或相似屬性的無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)過(guò)程。聚類(lèi)分析結(jié)果中的每種類(lèi)別之間具有高度的相似性，不同類(lèi)別之間差距較大，這對(duì)于分析各個(gè)類(lèi)別的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性具有非常重要的作用。該方法對(duì)于定量研究地理事物分類(lèi)問(wèn)題和地理分區(qū)問(wèn)題，從而對(duì)探究不同區(qū)域之間的差異起到了一定的作用。

傳統(tǒng)的聚類(lèi)算法可分為劃分法和層次法。劃分法也被認(rèn)為是優(yōu)化法，算法的主要思想是運(yùn)用預(yù)先設(shè)定好的聚類(lèi)目標(biāo)函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)集合進(jìn)行劃分。分層聚類(lèi)也稱為系統(tǒng)聚類(lèi)，系統(tǒng)聚類(lèi)法是聚類(lèi)分析中應(yīng)用最廣泛的一種方法。該方法使用數(shù)據(jù)的聯(lián)接規(guī)則通過(guò)層次式架構(gòu)方式反復(fù)將數(shù)據(jù)進(jìn)行分裂或聚合，以形成一個(gè)層次序列的聚類(lèi)問(wèn)題的解。算法主要有兩種策略：自底向上的聚合式層次聚類(lèi)和自頂向下的分裂式層次聚類(lèi)。近年來(lái)，具有代表性的研究成果有 Hungarian聚類(lèi)算法、面向連續(xù)數(shù)據(jù)的粗聚類(lèi)算法（RCOSD）和基于Quartet樹(shù)的快速聚類(lèi)算法等。

3 聚類(lèi)分析方法的在軌道交通與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系中的應(yīng)用

3.1 指標(biāo)與數(shù)據(jù)選取

本文選取了到目前為止已建成城市軌道交通的28個(gè)城市為研究對(duì)象（如表1所示），根據(jù)2016年國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒相關(guān)數(shù)據(jù)分別從各城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與軌道交通發(fā)展水平兩方面展開(kāi)研究。選擇國(guó)民生產(chǎn)總值、城市財(cái)政收入、城市消費(fèi)價(jià)格指數(shù)、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入四個(gè)指標(biāo)反應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。軌道交通發(fā)展?fàn)顩r選取已建成軌道線網(wǎng)長(zhǎng)度作為研究指標(biāo)。endprint

3.2 數(shù)據(jù)分析

本文將選取分層聚類(lèi)方法，分別將城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r指標(biāo)與軌道交通發(fā)展?fàn)顩r指標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)，目的是通過(guò)對(duì)比分類(lèi)結(jié)果探索經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r與軌道交通發(fā)展?fàn)顩r之間是否存在相似關(guān)系。在操作前已經(jīng)對(duì)原有數(shù)據(jù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理。本文運(yùn)用Spss 22.0對(duì)28個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及軌道交通發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行分層聚類(lèi)，通過(guò)對(duì)比分類(lèi)結(jié)果探討二者間的發(fā)展關(guān)系。

圖1表示分層聚類(lèi)分析的樹(shù)形圖。樹(shù)形圖以躺倒樹(shù)的形式展現(xiàn)了聚類(lèi)分析中的每一次類(lèi)合并的情況。由該圖可知，若將28個(gè)城市分為四類(lèi)，分類(lèi)結(jié)果如下：第一類(lèi)：北京、上海；第二類(lèi)：天津、重慶；第三類(lèi)：杭州、寧波、蘇州、成都、深圳、廣州，其余城市為第四類(lèi)。

軌道交通發(fā)展?fàn)顩r分類(lèi)結(jié)果如下：第一類(lèi)為北京、上海；第二類(lèi)為蘭州、重慶、天津、武漢、大連；第三類(lèi)為廣州、深圳，其余為第四類(lèi)。對(duì)比兩組分類(lèi)結(jié)果可知，城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與軌道交通發(fā)展發(fā)展?fàn)顩r的分類(lèi)大致呈相同的態(tài)勢(shì)?？梢?jiàn)，一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與軌道交通的建設(shè)息息相關(guān)，二者之間存在著互動(dòng)關(guān)系。一方面，城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高對(duì)于承建軌道交通的需求及承擔(dān)能力越強(qiáng)，因此推動(dòng)著軌道交通的發(fā)展。另一方面，軌道交通的發(fā)展在自身建設(shè)的同時(shí)，通過(guò)帶動(dòng)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展從而拉動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的整體水平。二者的相互關(guān)系在促進(jìn)城市內(nèi)部均衡發(fā)展的同時(shí)，還可以縮小城市與城市之間的發(fā)展差距，從而推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)同發(fā)展。

4 結(jié)論

軌道交通作為城市基礎(chǔ)設(shè)施之一，在城市發(fā)展中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，本文在聚類(lèi)分析方法的基礎(chǔ)上，分析了已建成軌道交通的不同城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r與軌道交通發(fā)展?fàn)顩r的分類(lèi)情況。研究結(jié)果與定性分析結(jié)論一致，即軌道交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈相互作用的關(guān)系，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)的地區(qū)軌道交通的發(fā)展越快，二者相輔相承。在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，交通的通達(dá)性對(duì)于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。對(duì)于提高城市發(fā)展水平有不可忽略的作用。根據(jù)對(duì)已建軌道交通的城市研究，各個(gè)城市的發(fā)展應(yīng)當(dāng)對(duì)軌道交通的建設(shè)給予一定的關(guān)注，制定符合城市發(fā)展需求的合理規(guī)劃，從而為城市的健康可持續(xù)發(fā)展提供動(dòng)力。

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