基于城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論的城市生態(tài)交通發(fā)展評(píng)價(jià)

歐國(guó)立 ,王妍,王晉超

(1.北京交通大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,北京 100044；2.遵化市交通運(yùn)輸局,河北 唐山 064200)

一直以來(lái),構(gòu)建舒適、便捷、高效的宜居環(huán)境都是城市發(fā)展的重要主題,當(dāng)前中國(guó)的城市化水平迅速提高,在經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)以及居民生活水平穩(wěn)步提升的同時(shí),能源衰竭、環(huán)境惡化等問(wèn)題也日益凸顯。2013年至今,中國(guó)陸續(xù)出現(xiàn)了多次大范圍、長(zhǎng)時(shí)間的霧霾天氣,嚴(yán)重影響了整體經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及人民的日常生活與身體健康。據(jù)保守估計(jì),僅2013年1月的霧霾天氣事件即造成全國(guó)交通與健康直接經(jīng)濟(jì)損失約230億元,而損失最為嚴(yán)重的省份主要集中于京津冀等東部區(qū)域[1]。通過(guò)對(duì)北京市霧霾污染主要成分PM2的來(lái)源進(jìn)行解構(gòu),檢測(cè)結(jié)果顯示機(jī)動(dòng)車、生活-商業(yè)燃煤以及工業(yè)排放對(duì)2013年初北京市PM1的貢獻(xiàn)率超過(guò)了50%,其中燃油機(jī)動(dòng)車排放貢獻(xiàn)率高達(dá)23%[2]。除此之外,城市交通量的迅速增長(zhǎng)也帶來(lái)了諸如交通擁堵、噪聲污染以及交通隱患等負(fù)面影響,嚴(yán)重阻礙了城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展以及居民生活水平的提高,是目前城市發(fā)展過(guò)程中亟待解決的重要問(wèn)題[3-4]。

城市交通系統(tǒng)的發(fā)展是人類為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展而對(duì)城市交通進(jìn)行的不斷探索與改造的過(guò)程,是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程而非靜態(tài)模型。隨著近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)城市交通各類問(wèn)題的出現(xiàn),“綠色交通”“低碳交通”“可持續(xù)發(fā)展交通”“生態(tài)交通”等概念應(yīng)運(yùn)而生?！熬G色交通”側(cè)重于環(huán)境保護(hù)以及資源的節(jié)約與利用,強(qiáng)調(diào)在交通發(fā)展過(guò)程中要考慮環(huán)境污染的損失[5]；“低碳交通”的提出則以全球變暖問(wèn)題為背景,強(qiáng)調(diào)交通的發(fā)展不能以二氧化碳排放量的上升為前提,主張交通發(fā)展與碳排放之間的相對(duì)脫鉤[6]；“可持續(xù)交通”以“可持續(xù)發(fā)展理論”為依托,強(qiáng)調(diào)城市交通的發(fā)展既要滿足當(dāng)前城市發(fā)展所產(chǎn)生的合理交通需求,又不損害后代人滿足其需求的能力[7]；“生態(tài)交通”以城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論為基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)交通的發(fā)展應(yīng)適應(yīng)城市的生態(tài)發(fā)展規(guī)律,服從并服務(wù)于生態(tài)系統(tǒng),既能夠?qū)崿F(xiàn)交通運(yùn)輸系統(tǒng)內(nèi)部高效的一體化,又符合可持續(xù)發(fā)展的要求,屬于交通系統(tǒng)發(fā)展的高級(jí)階段[8]。雖然這些概念的側(cè)重點(diǎn)有所差異,但本質(zhì)上都是人類在面對(duì)能源危機(jī)、環(huán)境污染以及生態(tài)破壞等問(wèn)題時(shí),對(duì)人類社會(huì)與自然生態(tài)環(huán)境之間關(guān)系的自我反思與調(diào)整。通過(guò)對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn),“生態(tài)交通”涵蓋的意義最為廣泛,也是未來(lái)城市交通系統(tǒng)發(fā)展的理想模式與趨勢(shì)。

在城市交通發(fā)展評(píng)價(jià)的理論分析框架方面,早在20個(gè)世紀(jì)七八十年代,國(guó)外許多學(xué)者便開(kāi)展了對(duì)生態(tài)交通的研究,在城市交通規(guī)劃過(guò)程中綜合考慮道路交通的環(huán)境因素。Zerbe 等研究了交通規(guī)劃過(guò)程中減少道路交通環(huán)境污染的方法,并深入分析了其所需的費(fèi)用及產(chǎn)生的效益[9]。Nishioka 研究發(fā)現(xiàn)道路交通與居民住宅之間的矛盾導(dǎo)致了交通污染,并提出了相應(yīng)改善交通污染的措施,主要包括減少車輛有毒尾氣的排放；將居民住宅與道路交通污染物分隔開(kāi)來(lái)；減少交通出行需求等[10]。進(jìn)入21世紀(jì)后,越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注城市交通系統(tǒng)的綜合影響。陳佐在分析城市軌道交通對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)的影響時(shí),便關(guān)注和分析了城市軌道交通的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益[11]；馬超群等在研究城市軌道交通的效益時(shí)分析了交通效益、土地開(kāi)發(fā)效益、環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,并研究了各項(xiàng)效益的產(chǎn)生原因及相互作用機(jī)理[12]；李曉燕等將城市交通系統(tǒng)劃分為經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和自然環(huán)境3個(gè)層面分析構(gòu)建城市交通規(guī)劃的理論框架[13]；姜玉梅等則從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和自然生態(tài)3個(gè)方面構(gòu)建了城市交通發(fā)展水平綜合評(píng)價(jià)的框架體系[14-15]；此外,還有一些學(xué)者將生態(tài)安全、綠色出行、和諧交通和政府管理等層面也納入了城市交通發(fā)展評(píng)價(jià)的研究框架之中[16-19]。綜上所述,從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境3個(gè)層次分析城市問(wèn)題的城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論，能夠較為系統(tǒng)合理地分析生態(tài)交通系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r,是分析生態(tài)交通發(fā)展問(wèn)題的重要理論基礎(chǔ)。

在城市交通發(fā)展評(píng)價(jià)的模型構(gòu)建方面,目前學(xué)者在研究中多采用主成分分析法[15]、熵技術(shù)[16]、層次分析法[17-18，20]以及投入-產(chǎn)出分析[21]等方法構(gòu)建城市交通發(fā)展評(píng)價(jià)模型,但目前的研究中評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)缺乏足夠的理論機(jī)制探索,且評(píng)價(jià)方法大多易受到人為因素和不確定性因素的干擾,難以為決策者提供客觀具體的解決方案。因此,本文將從城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論出發(fā),在對(duì)生態(tài)交通發(fā)展效益做出機(jī)制分析的基礎(chǔ)之上,綜合運(yùn)用模糊層次分析法和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法,構(gòu)建城市生態(tài)交通發(fā)展水平的綜合評(píng)價(jià)體系,提出生態(tài)交通指數(shù)計(jì)算方法,并利用Theil系數(shù)從區(qū)域協(xié)同發(fā)展視角探究改善生態(tài)交通水平的舉措。文章最后以京津冀區(qū)域?yàn)槔?對(duì)其發(fā)展水平進(jìn)行實(shí)證研究,以期提出可供決策者參考的政策建議。

一、城市生態(tài)交通發(fā)展評(píng)價(jià)模型

(一)評(píng)價(jià)原則

1.科學(xué)性

評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證指標(biāo)選取的科學(xué)性,能夠客觀公正地反映城市生態(tài)交通各個(gè)方面的信息。

2.完備性

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)應(yīng)綜合體現(xiàn)城市生態(tài)交通發(fā)展各個(gè)方面的效益。

3.典型性

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合中國(guó)目前城市交通發(fā)展中亟待解決的主要問(wèn)題,突出城市生態(tài)化交通發(fā)展瓶頸。

(二)評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論認(rèn)為,城市如同一個(gè)復(fù)雜的有機(jī)體,包含著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和自然3個(gè)子系統(tǒng),這3個(gè)子系統(tǒng)在特定的區(qū)域內(nèi)形成以人為核心的相互依存、相互促進(jìn)、和諧共生的復(fù)合體系。城市生態(tài)交通系統(tǒng)作為城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分,其發(fā)展也必然遵循城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律[22-23]。城市生態(tài)交通系統(tǒng)是以城市交通系統(tǒng)為核心,充分地將交通系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與環(huán)境效益納入到城市交通系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及管理的范圍之內(nèi),在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部高效一體化運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)之上,最終形成經(jīng)濟(jì)可持續(xù)、社會(huì)可持續(xù)與環(huán)境可持續(xù)的城市一體化交通體系。

根據(jù)城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論,城市生態(tài)交通系統(tǒng)可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境3個(gè)方面的效益,因此,本文從這3個(gè)方面構(gòu)建城市生態(tài)交通發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,如表1所示,對(duì)城市生態(tài)交通發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。

城市生態(tài)交通系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益作為城市發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),在城市生態(tài)交通系統(tǒng)的逐步發(fā)展與完善的過(guò)程中能夠產(chǎn)生直接與間接兩方面的經(jīng)濟(jì)效益。一方面,城市生態(tài)交通的建設(shè)不僅給運(yùn)營(yíng)企業(yè)帶來(lái)了諸如票務(wù)收益、空間租賃收益以及其他相關(guān)服務(wù)收益等方面的直接運(yùn)營(yíng)效益,而且由于城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)本身就是一項(xiàng)需要巨額投資的工程,投資作為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要素,通過(guò)乘數(shù)效應(yīng)可以為城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到極大的促進(jìn)作用,因而其直接經(jīng)濟(jì)效益可通過(guò)交通運(yùn)輸業(yè)生產(chǎn)總值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重加以衡量。另一方面,生態(tài)交通系統(tǒng)的不斷完善能夠促進(jìn)乘客和貨物的高效流動(dòng),進(jìn)而提高了資源的配置效率；而且,交通沿線及周邊交通條件改善后帶來(lái)更多的客流,成為不同的客流集聚地,相應(yīng)的商業(yè)服務(wù)企業(yè)的效益也將不斷提升,使得交通沿線的區(qū)位優(yōu)勢(shì)得到極大提升,目前已有的研究中絕大多數(shù)均以交通沿線的地價(jià)增長(zhǎng)水平作為衡量間接經(jīng)濟(jì)效益的典型代表,由于數(shù)據(jù)可得性的限制,本文選取各城市的平均地價(jià)增長(zhǎng)率加以衡量。

社會(huì)效益是城市交通系統(tǒng)發(fā)展的重要保障,城市生態(tài)交通系統(tǒng)的社會(huì)效益主要體現(xiàn)在“服務(wù)性”“安全性”和“公平性”3個(gè)方面。隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,私家車擁有量逐步攀升所造成的交通擁堵成為每個(gè)城市發(fā)展過(guò)程中不可回避的問(wèn)題,生態(tài)交通系統(tǒng)的“服務(wù)性”要求實(shí)施“去機(jī)動(dòng)化”戰(zhàn)略,即城市交通系統(tǒng)能夠提供速度快、準(zhǔn)時(shí)性好、舒適度高的公共交通,并為以步行、自行車為主的私人交通出行提供較為良好的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。因此,本文采用貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量、客運(yùn)周轉(zhuǎn)量和私家車擁有量來(lái)衡量城市交通的運(yùn)作水平,并通過(guò)公共交通客運(yùn)總量衡量城市公共交通的發(fā)展水平,最后用每小時(shí)的平均車流量來(lái)衡量交通系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)社會(huì)的時(shí)效性影響?！鞍踩浴奔匆蟛粩嗤晟平煌ㄔO(shè)施的建設(shè)與改進(jìn),最大程度地保障居民的出行安全,用交通事故財(cái)產(chǎn)損失占GDP的比重加以衡量；“公平性”則指不論出行者收入、年齡、性別和是否殘疾等,都擁有平等的權(quán)利及能力享受基本的、可靠的出行服務(wù),本文采用家庭交通支出占消費(fèi)支出比重和萬(wàn)人擁有公交輛數(shù)加以衡量。

環(huán)境效益是城市交通系統(tǒng)對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的作用結(jié)果,在城市交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益的過(guò)程中,必然會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。產(chǎn)權(quán)理論認(rèn)為,由于城市交通大多具有公共物品屬性,是可以自由進(jìn)入并免費(fèi)利用的,產(chǎn)權(quán)的不明晰必然會(huì)產(chǎn)生諸如環(huán)境污染、能源消耗以及城市空間結(jié)構(gòu)等交通資源的配置以及利用的低效問(wèn)題。此外,環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線也表明,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量之間存在“倒U型”演變規(guī)律,即隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),城市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢(shì)。因此,在經(jīng)濟(jì)獲得極大發(fā)展的今天,城市交通系統(tǒng)所產(chǎn)生的噪聲污染、空氣污染、能源消耗、城市景觀及用地布局等問(wèn)題都是衡量城市交通發(fā)展水平的重要層面。城市生態(tài)交通系統(tǒng)要求盡可能使用低耗能、大容量的清潔能源公共交通,使得空氣污染以及噪聲污染等方面的負(fù)外部性影響得以改善。

表1 城市生態(tài)交通發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

在優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)與布局方面,城市生態(tài)交通系統(tǒng)還要求提高城市的綠化水平并集約利用土地資源,尤其是采取地下軌道交通建設(shè)的方式,能夠大大降低地面空間的占用,促進(jìn)城市擴(kuò)張方式的轉(zhuǎn)化,引導(dǎo)城市由攤大餅式的發(fā)展向多中心性結(jié)構(gòu)演變,進(jìn)而優(yōu)化城市空間布局。由于上述數(shù)據(jù)所代表的意義有較大差異,單位難以統(tǒng)一,難于直接構(gòu)建生態(tài)交通指數(shù),因此在確定指標(biāo)數(shù)據(jù)以后,還應(yīng)對(duì)各個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理?？梢詫⒃u(píng)價(jià)生態(tài)交通發(fā)展水平的指標(biāo)分為“效益型”和“成本型”兩類,為排除極端值的影響,本文將采用下述方法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理

(1)

(2)

式中,X'ij代表第i個(gè)指標(biāo)在第j個(gè)單位的無(wú)量綱化數(shù)值,Xij代表第i個(gè)指標(biāo)在第j個(gè)單位的原始值,Xmax和Xmin分別為i指標(biāo)的最大值和最小值。

(三)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

1.指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算

作為多目標(biāo)、多判據(jù)的系統(tǒng)選優(yōu)排序的常用方法,層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)在近年來(lái)得到了各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用[24]。該方法能夠充分反映專家或者相關(guān)決策者的主觀意見(jiàn),但同時(shí)也會(huì)受到專家或決策者的主觀偏好和知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的約束。而數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(Data Evelopment Analysis,DEA)則是一種對(duì)若干具有多投入和多產(chǎn)出的同類決策單元(Decision Making Unit,DMU)進(jìn)行相對(duì)效率評(píng)價(jià)的方法。該方法建立在決策單元的帕累托最優(yōu)概念之上,利用線性規(guī)劃的方法確定系統(tǒng)的最優(yōu)生產(chǎn)前沿面,對(duì)每一個(gè)決策單元相對(duì)于其最優(yōu)決策的相對(duì)效率進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果不受人為因素干擾[25]。因此,本文將充分發(fā)揮兩種方法的優(yōu)勢(shì),利用兩種方法計(jì)算指標(biāo)的權(quán)重并進(jìn)行加權(quán)綜合,充分反映主、客觀因素,對(duì)城市生態(tài)交通系統(tǒng)的發(fā)展水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

(1)基于AHP計(jì)算的主觀指標(biāo)權(quán)重

層次分析法通過(guò)相應(yīng)專家咨詢,對(duì)每一層因素構(gòu)造評(píng)價(jià)相對(duì)重要度的兩兩比較矩陣。為了使任意兩個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要程度得以定量描述,本文采用如表2的標(biāo)度方法,從而得到模糊互補(bǔ)判斷矩陣A=(apq)n×n,并通過(guò)加和法計(jì)算各指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重W,對(duì)矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)以判斷是否需要對(duì)相應(yīng)

表2 同一層兩個(gè)指標(biāo)相對(duì)重要程度比較方法

矩陣進(jìn)行調(diào)整,當(dāng)無(wú)需再進(jìn)行調(diào)整以后,所得權(quán)重向量即為主觀權(quán)重向量W*。

此外,矩陣A應(yīng)滿足下列兩點(diǎn)性質(zhì)：

app=0.5,p= 1,2,…,n

(3)

apq=1-aqp,p,q= 1,2,…,n

(4)

(2)基于DEA計(jì)算的客觀指標(biāo)權(quán)重

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法作為一種變權(quán)評(píng)價(jià)方法,建立針對(duì)每一個(gè)決策單元的線性規(guī)劃模型,通過(guò)比較決策單元的各指標(biāo)值與最優(yōu)值之間的差距來(lái)確定不同決策單元的權(quán)重。DEA方法的基本模型有CCR模型和BCC模型兩種,前者基于規(guī)模報(bào)酬不變假設(shè)進(jìn)行計(jì)算,而后者則根據(jù)規(guī)模報(bào)酬可變的假設(shè)進(jìn)行計(jì)算。由于交通運(yùn)輸業(yè)具有典型的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng),本文選取BCC模型計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的客觀權(quán)重。

設(shè)系統(tǒng)中有n個(gè)決策單元DMUj(j=1,2,...,n),DMUj共有m項(xiàng)投入指標(biāo),即Xj=(x1j,x2j,...,xmj)T>0,s項(xiàng)產(chǎn)出即Yj=(y1j,y2j,...,ysj)T>0,本文選取成本型指標(biāo)作為投入指標(biāo),效益性指標(biāo)作為產(chǎn)出指標(biāo)。引入投入、產(chǎn)出的變權(quán)重向量U=(u1,u2,...,um)T,V=(v1,v2,...,vm)T,從而對(duì)投入、產(chǎn)出向量進(jìn)行加權(quán),加權(quán)意義下的產(chǎn)出投入比即為決策單元j的投入-產(chǎn)出效益,得到如下模型:

求解上述最優(yōu)化模型,即可得到DEA方法下各指標(biāo)的客觀權(quán)重,對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理,即可得到最終的客觀權(quán)重Wj。

Wj=(u1',u2',…,um',v1',v2',…,vs')T

(6)

2.城市生態(tài)交通指數(shù)的計(jì)算

為充分體現(xiàn)主、客觀偏好,全面反映主觀要求與客觀實(shí)際情況,本文選取AHP方法和DEA方法分別計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的主觀權(quán)重和客觀權(quán)重,加權(quán)計(jì)算得到評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合權(quán)重,計(jì)算公式為

Wj*=αW*+(1-α)Wj

(7)

式中，令第j個(gè)決策單元的無(wú)量綱化矩陣為Uj,即可求出第j個(gè)決策單元的生態(tài)交通指數(shù)Ej,計(jì)算公式為

Ej=UjWj*

(8)

3.城市生態(tài)交通發(fā)展水平的空間差異分析

Theil系數(shù)采用信息理論中的“熵值”概念,采用人口比重加權(quán),計(jì)算公式分別如公式(9)(10)所示,是分析區(qū)域發(fā)展空間差異的一種常見(jiàn)方法[26]。根據(jù)Theil系數(shù)的分解計(jì)算,可以得到區(qū)域發(fā)展的總體差異、區(qū)際差異以及區(qū)內(nèi)差異3個(gè)部分,用以衡量不同層次的區(qū)域發(fā)展差異化水平。本文采取Theil系數(shù)分解以計(jì)算京津冀區(qū)域的城市生態(tài)交通發(fā)展水平的整體差異、省際差異以及省內(nèi)差異。

(9)

(10)

式中,T為Theil系數(shù),公式(9)(10)是以人口比重加權(quán)得到的Theil系數(shù)。Eij為i省第j市的城市生態(tài)交通指數(shù),Ei為i省總體的生態(tài)交通指數(shù),E為京津冀區(qū)域總體的生態(tài)交通指數(shù)。Pij為i省j市的人口數(shù)量,Pi為i省的人口數(shù)量,P為京津冀區(qū)域總體的人口數(shù)量。Tpi代表i省內(nèi)各市生態(tài)交通發(fā)展水平之間的差異,TW為生態(tài)交通發(fā)展水平的省內(nèi)差異,TB為生態(tài)交通發(fā)展水平的省際差異。

二、實(shí)證分析結(jié)果

利用上述模型,本文從國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、歷年《北京統(tǒng)計(jì)年鑒》《天津統(tǒng)計(jì)年鑒》《石家莊統(tǒng)計(jì)年鑒》《保定經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《唐山統(tǒng)計(jì)年鑒》獲取京津冀區(qū)域城市近十年的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果如表3所示。需要指出的是,由于河北省除石家莊、唐山和保定以外的其他城市歷年數(shù)據(jù)缺失較多,本文共選取了具有代表性的京津石保唐五市進(jìn)行實(shí)證分析,少量缺失數(shù)據(jù)采用線性插值法予以補(bǔ)齊。

(一)時(shí)間維度結(jié)果分析

如表3所示,近十年來(lái)京津冀區(qū)域的平均城市生態(tài)交通指數(shù)在77～83之間浮動(dòng),波動(dòng)幅度不大。以2006年為基期,同比增長(zhǎng)最大幅度為2009年的7.4%,而2015年的增長(zhǎng)率僅為2.2%,城市生態(tài)交通水平整體發(fā)展較慢。

為分析將各個(gè)城市歷年生態(tài)交通發(fā)展?fàn)顩r,將城市生態(tài)交通指數(shù)繪制成趨勢(shì)圖1到圖5。北京市歷年生態(tài)交通指數(shù)波動(dòng)幅度較大,生態(tài)交通在2006～2009年間呈現(xiàn)出穩(wěn)步向前推進(jìn)的趨勢(shì),卻在2010年出現(xiàn)了銳減。其主要原因是汽車保有量迅速積累帶來(lái)的交通擁堵、噪聲污染等問(wèn)題在2010年積聚爆發(fā)。2006年到2010年間,北京市私家車保有量年均增幅達(dá)到26.7%,僅4年的時(shí)間里私人汽車保有數(shù)量即翻了一番?，F(xiàn)有城市發(fā)展?fàn)顩r無(wú)法合理疏解如此龐大的私家車保有量,生態(tài)交通指數(shù)在一年之內(nèi)由78.25銳減為68.99。隨后,搖號(hào)購(gòu)車、車輛限行等短期效果較為明顯的政策將生態(tài)交通發(fā)展水平拉回原發(fā)展趨勢(shì)之上,但在長(zhǎng)期內(nèi)如何引導(dǎo)城市的人、車、路的和諧發(fā)展這一內(nèi)在問(wèn)題又將城市管理者拉回現(xiàn)實(shí)——2013年大范圍持續(xù)霧霾天氣爆發(fā),這和交通排放關(guān)系密切。北京市生態(tài)交通呈現(xiàn)出螺旋式前進(jìn)發(fā)展趨勢(shì),這意味著在長(zhǎng)期范圍內(nèi)合理疏解城市發(fā)展與交通發(fā)展之間的矛盾將成為北京市接下來(lái)亟待解決的難題。相對(duì)而言,天津市和石家莊市的生態(tài)交通發(fā)展呈現(xiàn)出相對(duì)平緩的態(tài)勢(shì),天津市生態(tài)交通除在2007年出現(xiàn)突增以外,其他年份均呈現(xiàn)出穩(wěn)中有升的趨勢(shì),而石家莊市的生態(tài)交通除受2013年極端天的影響以外,其他年份穩(wěn)中趨降,近十年降低了近3.5個(gè)百分點(diǎn)。保定市生態(tài)交通在2011年之前基本呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì),2012年突然降低并在2015年迎來(lái)同比最大降幅10.95%。唐山市生態(tài)交通指數(shù)整體水平相對(duì)較高,在經(jīng)過(guò)2009年的大幅增長(zhǎng)之后,基本處于平穩(wěn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

(二)空間維度結(jié)果分析

綜合運(yùn)用近十年來(lái)5個(gè)城市的生態(tài)交通指數(shù),根據(jù)泰爾系數(shù)計(jì)算公式對(duì)5個(gè)城市的生態(tài)交通發(fā)展水平進(jìn)行空間結(jié)構(gòu),分析其發(fā)展能力的差異,如圖7。

表3 京津冀區(qū)域城市生態(tài)交通指數(shù)

圖1 石家莊市生態(tài)交通指數(shù)

圖2 保定市生態(tài)交通指數(shù)

圖3 唐山市生態(tài)交通指數(shù)

圖4 天津市生態(tài)交通指數(shù)

圖5 北京市生態(tài)交通指數(shù)

京津冀區(qū)域的生態(tài)交通發(fā)展整體差異大幅降低,期間略有波動(dòng)。京津冀區(qū)域整體差異由2006年的0.09降低為2015年的0.03,整體下降了66.67%,年均降幅7.4%,趨同趨勢(shì)較為明顯。京津冀省際差異和區(qū)域整體差異變化趨勢(shì)基本保持一致。2010年以前,京津冀省際差異和區(qū)域整體差異逐漸加大,存在空間分化現(xiàn)象明顯。但2010年以后,隨著京津冀一體化步伐穩(wěn)步推進(jìn),整體差異和省際差異水平逐漸縮小。河北省省內(nèi)差異波動(dòng)較為頻繁,除個(gè)別年份外,省內(nèi)差異不降反增,省內(nèi)協(xié)調(diào)發(fā)展水平有待進(jìn)一步提升。

圖6 京津冀生態(tài)交通平均指數(shù)

圖7 生態(tài)交通指數(shù)城際差異

從城市生態(tài)交通指數(shù)的平均水平來(lái)看,河北省3個(gè)城市生態(tài)交通指數(shù)的平均值為81.97,高于北京市和天津市歷年均值水平：74.35和79.53。從歷年城市生態(tài)交通發(fā)展表現(xiàn)來(lái)看,北京市歷年生態(tài)交通發(fā)展欠佳,天津市和保定市的生態(tài)交通也有待進(jìn)一步提升。對(duì)比而言,唐山市和石家莊市歷年生態(tài)交通表現(xiàn)位于京津冀區(qū)域的領(lǐng)先水平。無(wú)論是從理論上講還是從現(xiàn)實(shí)生活中看,北京市和天津市的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平都顯著高于唐山市與石家莊市,而且近幾年石家莊市與唐山市的空氣質(zhì)量頗為人詬病,但京津兩市的生態(tài)交通發(fā)展水平卻明顯不如石唐兩市。

為找出上述矛盾存在的原因,本文將近十年各個(gè)城市的人均GDP與生態(tài)交通指數(shù)的平均值之間的關(guān)系繪制成如圖8所示。該圖大致顯示出城市生態(tài)交通發(fā)展與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系：在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的城市(如保定市),經(jīng)濟(jì)實(shí)力不足以為交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)注入大量投資,城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平較低,低建設(shè)水平的城市交通所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益水平也較低,生態(tài)交通發(fā)展?jié)摿^大。在城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平進(jìn)一步提高之后(如石家莊市和唐山市),交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平獲得極大提升,城市交通建設(shè)產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益,交通擁堵、環(huán)境惡化等負(fù)面影響相對(duì)不明顯,生態(tài)交通指數(shù)較高。當(dāng)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展所產(chǎn)生的虹吸效應(yīng)能夠吸引大量人口涌入城市之時(shí)(如北京市和天津市),城市交通基礎(chǔ)設(shè)施水平一時(shí)無(wú)法合理疏解大量人口的涌入和機(jī)動(dòng)車數(shù)量的激增,交通擁堵、污染排放等問(wèn)題會(huì)積聚爆發(fā),城市交通此時(shí)所產(chǎn)生的環(huán)境和社會(huì)負(fù)效益將超過(guò)經(jīng)濟(jì)正效益,在接下來(lái)的階段中,如何合理引導(dǎo)城市交通與城市發(fā)展的關(guān)系成為這些大中型城市亟待解決的難題。因此,雖然石唐兩市的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平與京津兩市存在較大差距,但綜合考慮近十年各城市生態(tài)交通產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益,便可發(fā)現(xiàn)城市發(fā)展的早期階段經(jīng)濟(jì)效益占主導(dǎo)地位,隨著城市的不斷發(fā)展,社會(huì)效益和環(huán)境效益的影響程度會(huì)不斷加大,以至于出現(xiàn)了北京和天津這類城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高而生態(tài)交通發(fā)展水平較低的狀況。

三、研究結(jié)論與政策建議

(一)研究結(jié)論

本文基于城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論,從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境3個(gè)方面構(gòu)建城市生態(tài)交通系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,綜合運(yùn)用層次分析和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的方法拓展了城市生態(tài)交通發(fā)展水平的評(píng)價(jià)方法。首先利用層次分析法和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法計(jì)算能夠反映主客觀要求的指標(biāo)綜合權(quán)重,以此計(jì)算用于評(píng)價(jià)城市生態(tài)交通的發(fā)展水平的生態(tài)交通指數(shù)；然后利用Theil系數(shù)對(duì)區(qū)域內(nèi)城市生態(tài)交通發(fā)展水平的空間差異進(jìn)行解構(gòu)。以京津冀區(qū)域?yàn)槔?主要得出如下研究結(jié)論。

第一,文章基于城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論構(gòu)建的城市生態(tài)交通發(fā)展評(píng)價(jià)模型能夠較好地反映城市交通的生態(tài)化發(fā)展?fàn)顟B(tài),基于Theil系數(shù)的區(qū)域生態(tài)交通指數(shù)差異測(cè)算有利于觀察區(qū)域交通的協(xié)調(diào)發(fā)展程度,對(duì)于指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)政策規(guī)劃具有較為良好的借鑒意義。

第二,從時(shí)間維度來(lái)看,近十年來(lái)京津冀區(qū)域城市交通的生態(tài)化發(fā)展水平整體較慢,且波動(dòng)幅度不大。北京市生態(tài)交通呈現(xiàn)螺旋式發(fā)展趨勢(shì),汽車保有量的迅速增長(zhǎng)與政策抑制、交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平有待提升是出現(xiàn)這一趨勢(shì)的主要原因,接下來(lái)還需要重點(diǎn)疏解城市發(fā)展與交通發(fā)展之間的矛盾；天津市和石家莊市的生態(tài)交通發(fā)展相對(duì)平緩；唐山市生態(tài)交通指數(shù)整體水平相對(duì)較高,且基本處于平穩(wěn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)；保定市近年來(lái)下降幅度較大,但需要注意防治倒“U”型趨勢(shì)的出現(xiàn)。

第三,從空間維度來(lái)看,唐山市和石家莊市的生態(tài)交通發(fā)展水平高于天津和北京,保定市發(fā)展最差；京津冀區(qū)域的生態(tài)交通發(fā)展整體差異大幅降低,期間略有波動(dòng)；河北省省內(nèi)差異波動(dòng)較為頻繁,除個(gè)別年份外,省內(nèi)差異不降反增,省內(nèi)協(xié)調(diào)發(fā)展水平有待進(jìn)一步提升。

第四,隨著城市經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展,交通經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益在綜合效益中的相對(duì)地位會(huì)發(fā)生改變,導(dǎo)致城市生態(tài)交通發(fā)展水平出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),即倒“U”型趨勢(shì)的出現(xiàn)。針對(duì)不同區(qū)域發(fā)展特點(diǎn),制定科學(xué)系統(tǒng)的規(guī)劃方案,探索生態(tài)交通發(fā)展水平上升的拐點(diǎn)成為北京天津等大城市亟待解決的難題。

(二)政策建議

第一,加強(qiáng)城市生態(tài)交通發(fā)展評(píng)價(jià),指導(dǎo)城市生態(tài)交通體系建設(shè)。改革開(kāi)放以來(lái),隨著城市的快速發(fā)展,城市交通建設(shè)和運(yùn)營(yíng)水平都獲得了極大提升,但日益嚴(yán)重的交通擁堵、尾氣排放等問(wèn)題開(kāi)始令人們意識(shí)到城市交通的發(fā)展不能只考慮經(jīng)濟(jì)效益,還應(yīng)綜合考慮城市交通的社會(huì)效益與環(huán)境效益。黨的十九大報(bào)告指出：“我國(guó)經(jīng)濟(jì)已由高速增長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段”,要“加快生態(tài)文明體制改革,建設(shè)美麗中國(guó)”。因此,對(duì)于城市交通系統(tǒng)的評(píng)價(jià)也應(yīng)該由傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合評(píng)價(jià)模式,從而為政策規(guī)劃提供借鑒,促進(jìn)中國(guó)的城市交通發(fā)展模式由高速發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展,建設(shè)城市生態(tài)交通體系。

第二,短期內(nèi)控制機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)速度,控制機(jī)動(dòng)車排放水平。實(shí)證分析結(jié)果顯示,近幾年來(lái)5個(gè)城市的平均生態(tài)交通指數(shù)呈現(xiàn)出下降趨勢(shì),其原因主要是機(jī)動(dòng)車的過(guò)快增長(zhǎng)造成了交通擁堵、環(huán)境惡化等問(wèn)題,這一現(xiàn)象在北京尤為明顯。北京市發(fā)展經(jīng)驗(yàn)也表明,在短期內(nèi)控制機(jī)動(dòng)車過(guò)快增長(zhǎng),控制機(jī)動(dòng)車排放水平,可以有效解決短時(shí)間內(nèi)的生態(tài)交通惡化現(xiàn)象,并加速淘汰高排低效車輛。

第三,長(zhǎng)期提高公共交通基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)水平,發(fā)展低碳交通方式。一方面,城市公共交通的投資建設(shè)不足易導(dǎo)致城市內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平落后,服務(wù)較差,且難以實(shí)現(xiàn)交通的無(wú)縫連接,隨著居民收入水平和消費(fèi)水平的提升,更多出行者將選擇私家車出行方式,因而加劇城市的交通擁堵和環(huán)境惡化問(wèn)題；另一方面,公共交通業(yè)績(jī)欠佳,政府的投資欠缺動(dòng)力,導(dǎo)致公共交通狀況進(jìn)一步惡化。城市公共交通投資不足以及機(jī)動(dòng)車保有量增長(zhǎng)率的逐年攀升這兩大突出問(wèn)題已嚴(yán)重影響并將持續(xù)影響更多城市的生態(tài)交通發(fā)展,目前國(guó)家針對(duì)機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)問(wèn)題提出的限號(hào)、限行等政策雖然在短期內(nèi)能夠有效抑制機(jī)動(dòng)車過(guò)多造成的交通擁堵及環(huán)境惡化等問(wèn)題,但若要釜底抽薪,制定科學(xué)系統(tǒng)的規(guī)劃方案,加大公共交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資力度,合理疏解城市交通壓力勢(shì)在必行。提高燃油品質(zhì)、推廣新能源汽車等措施也有利于解決機(jī)動(dòng)車的尾氣排放污染問(wèn)題。

第四,制定科學(xué)系統(tǒng)的規(guī)劃方案,推進(jìn)京津冀交通一體化發(fā)展。地理學(xué)第一定律指出,世界上所有事物之間都存在聯(lián)系,而相近事物之間的關(guān)聯(lián)性也更為緊密。北京市和天津市地域版圖被河北省包圍,三地之間的城市生態(tài)交通發(fā)展較為緊密地相互影響,本文對(duì)京津冀區(qū)域整體差異的測(cè)算也驗(yàn)證了這種趨同化發(fā)展趨勢(shì)。尤其是目前城市交通所產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)效益日益凸顯[26],尾氣排放和能源消耗等問(wèn)題需要京津冀區(qū)域制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合治理。雖然目前出臺(tái)了《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》《京津冀交通一體化規(guī)劃》等區(qū)域規(guī)劃方案,但卻未能針對(duì)京津冀區(qū)域的城市交通一體化發(fā)展作出具體規(guī)劃與部署,城市交通建設(shè)各自為政,不利于交通負(fù)外部性治理的一致推進(jìn),某些地方政府搭便車行為時(shí)有發(fā)生。制定科學(xué)系統(tǒng)的規(guī)劃方案,有利于提高區(qū)域城市生態(tài)交通發(fā)展的整體效率,帶動(dòng)落后城市加快生態(tài)交通建設(shè)。

四、結(jié)語(yǔ)

本文基于城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論,運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析與層次分析法,首次提出了生態(tài)交通指數(shù)的計(jì)算方法,用以評(píng)價(jià)城市生態(tài)交通發(fā)展水平,從區(qū)域協(xié)同發(fā)展視角利用Theil系數(shù)解構(gòu)了城市生態(tài)交通發(fā)展的空間差異。京津冀區(qū)域的實(shí)證檢驗(yàn)證明,上述模型具有較好的可實(shí)施性,對(duì)城市交通發(fā)展政策規(guī)劃具有借鑒作用,尤其在對(duì)大城市生態(tài)交通發(fā)展水平提升辦法的探索方面具有借鑒與警示作用,這也是未來(lái)城市交通發(fā)展問(wèn)題研究的重要方向。