基于改進(jìn)經(jīng)濟(jì)引力模型的鄭州大都市區(qū)交通發(fā)展研究

張菁堇

摘要：隨著河南“三區(qū)一群”國(guó)家戰(zhàn)略的密集疊加和集成聯(lián)動(dòng)，鄭州大都市區(qū)地位持續(xù)提升，已成為中原城市群中經(jīng)濟(jì)實(shí)力最強(qiáng)、發(fā)展速度最快的區(qū)域。本文將經(jīng)濟(jì)引力模型進(jìn)行改進(jìn)，量化出鄭州大都市區(qū)各城市之間的聯(lián)系程度，最后給出大都市區(qū)不同發(fā)展階段的交通發(fā)展策略，為引導(dǎo)鄭州大都市區(qū)綜合交通規(guī)劃建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：交通研究;綜合交通;改進(jìn)經(jīng)濟(jì)引力模型;鄭州大都市區(qū)

中圖分類號(hào)：U1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-7973（ 2020） 06-0118-03

城市群是新型城鎮(zhèn)化主體形態(tài)，是支撐全國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)合作的重要平臺(tái)。都市圈是城市群內(nèi)部以超大特大城市或輻射帶動(dòng)功能強(qiáng)的大城市為中心、以1小時(shí)通勤圈為基本范圍的城鎮(zhèn)化空間形態(tài)[1]。

鄭州大都市區(qū)是以鄭州為核心，包括鄭州市域和開封、新鄉(xiāng)、焦作、許昌四市中心城區(qū)以及鞏義市、武陟縣、原陽(yáng)縣、新鄉(xiāng)縣、尉氏縣、長(zhǎng)葛市、平原城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)，國(guó)土總面積約1.59萬(wàn)平方公里[2]。近年來(lái)，隨著鄭州航空港經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)、中國(guó)（河南）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)、鄭洛新國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)和中原城市群“三區(qū)一群”國(guó)家戰(zhàn)略的密集疊加和集成聯(lián)動(dòng)，鄭州大都市區(qū)地位持續(xù)提升，輻射帶動(dòng)作用持續(xù)增強(qiáng)，9.6%的河南省國(guó)土面積上集聚了全省近20%的人口和超過(guò)30%的經(jīng)濟(jì)總量，已成為中原城市群中經(jīng)濟(jì)實(shí)力最強(qiáng)、發(fā)展速度最快的區(qū)域，也是新亞歐大陸橋經(jīng)濟(jì)走廊上最具發(fā)展活力的區(qū)域之一。

截至2019年底，鄭州大都市區(qū)區(qū)域鐵路和公路路網(wǎng)密度達(dá)到1.8公里/平方公里，已初步形成了以高速鐵路、高速公路為主骨架，城際鐵路、普速鐵路、普通干線公路為補(bǔ)充的綜合交通網(wǎng)絡(luò)，和以鄭州國(guó)際性綜合交通樞紐為核心，開封、新鄉(xiāng)、焦作、許昌區(qū)域性樞紐為支撐的樞紐體系，實(shí)現(xiàn)了“市市通高鐵、縣縣通高速、鎮(zhèn)鎮(zhèn)通干線、村村通班車”的目標(biāo)，有力促進(jìn)了大都市區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

1 改進(jìn)的經(jīng)濟(jì)引力模型

經(jīng)濟(jì)引力模型源自于牛頓的萬(wàn)有引力模型（GravityModel），用于衡量?jī)傻貐^(qū)間空間經(jīng)濟(jì)引力大小，在1929年由Reilly首次將萬(wàn)有引力模型應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域[2]。經(jīng)濟(jì)引力模型公式為：

R——i、j城市的空間距離;

K——引力調(diào)整系數(shù)。

本文在借鑒國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上，將傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)引力模型進(jìn)行改進(jìn)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)水平等各項(xiàng)指標(biāo)，以及城市間運(yùn)輸方式對(duì)空間距離的影響，采用“綜合質(zhì)量”代替質(zhì)量，“綜合距離”代替距離，其公式為：

2 模型指標(biāo)選取與構(gòu)建

2.1 指標(biāo)選取

2.1.1 綜合質(zhì)量指標(biāo)

城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平取決于區(qū)域內(nèi)資源、資金、人口、技術(shù)等多種因素相互作用，是多種因素綜合作用形成的，城市的“綜合質(zhì)量”實(shí)際上是城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力的體現(xiàn)。結(jié)合鄭州大都市區(qū)發(fā)展情況，從經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)水平和城市建設(shè)三個(gè)層次共選取25項(xiàng)指標(biāo)來(lái)測(cè)算鄭州大都市區(qū)各城市的綜合質(zhì)量，如表1。

2.1.2 綜合距離指標(biāo)

隨著區(qū)域綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和進(jìn)一步完善，多樣化、多元化的運(yùn)輸方式直接影響到城市之間的交通時(shí)間和交通成本，進(jìn)而影響城市之間空間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的密切程度。設(shè)i、j城市之間有n種交通方式，且每種交通方式的最短時(shí)間為t，最低交通成本為v，則兩地之間的綜合距離可表示為：交通時(shí)間（小時(shí)）;

yij-m——i城市到j(luò)城市的采用第m種交通方式的花費(fèi)的貨幣成本（元）;

k——綜合距離調(diào)整系數(shù)。

2.2 綜合質(zhì)量測(cè)算與分析

2.2.1 方法概述

本論文擬采用主成分分析法對(duì)綜合質(zhì)量進(jìn)行測(cè)算。主成分分析又稱主分量分析、主成分回歸分析，是一種考察多個(gè)變量間相關(guān)性的多元統(tǒng)計(jì)方法，它借助于正交變換，將原本多維的、具有一定相關(guān)性的指標(biāo)重新組合成一組相互獨(dú)立的一維綜合指標(biāo)[3]。

2.2.2 主要步驟

本報(bào)告采用SPSS19.0進(jìn)行綜合質(zhì)量計(jì)算，首先將初始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到初始特征根和主成分貢獻(xiàn)率，進(jìn)而計(jì)算出主成分荷載及系數(shù)矩陣，將主成分系數(shù)矩陣與標(biāo)準(zhǔn)化后的矩陣相乘后，得到主成分得分矩陣，將綜合得分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行映射處理，得到處理后的城市綜合得分值如表2。

2.3 綜合距離測(cè)算與分析

根據(jù)綜合距離公式，選取鄭州大都市區(qū)內(nèi)部聯(lián)系最便捷的兩種交通方式——鐵路（主要是高鐵和城際鐵路）和公路（高速公路權(quán)重取0.55，干線公路權(quán)重取0.45），設(shè)定其權(quán)重為0.6：0.4，根據(jù)鄭州大都市區(qū)內(nèi)各城市之間鐵路和公路的時(shí)間和交通成本，計(jì)算得到其綜合距離如表3。

2.4 模型測(cè)算結(jié)果

將綜合質(zhì)量與綜合距離測(cè)算結(jié)果代入經(jīng)濟(jì)引力公式，得到鄭州大都市區(qū)各城市的經(jīng)濟(jì)引力，如表4。

可以看出：

鄭州一開封的經(jīng)濟(jì)引力最強(qiáng)，在100以上，這兩個(gè)城市具有旅游業(yè)、工業(yè)高度發(fā)達(dá)，交通便捷，城鎮(zhèn)化水平高和產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)明顯等特征，屬于鄭州大都市區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先鋒地帶，這也與綜合質(zhì)量計(jì)算結(jié)果中鄭州、開封綜合質(zhì)量較高相一致。

鄭州一許昌、鄭州一焦作、鄭州一新鄉(xiāng)的經(jīng)濟(jì)引力次之，在38-100之間，說(shuō)明鄭州大都市區(qū)內(nèi)各城市受鄭州的輻射作用較大，鄭州在鄭州大都市區(qū)內(nèi)的核心地位作用明顯。

新鄉(xiāng)一焦作、開封一新鄉(xiāng)、開封一許昌、開封一焦作、焦作一許昌以及新鄉(xiāng)一許昌的經(jīng)濟(jì)引力相對(duì)較弱，在6以下。表明鄭州大都市區(qū)內(nèi)非核心城市之間的聯(lián)系較少，未來(lái)需要加強(qiáng)聯(lián)系。

3 發(fā)展研究

城市間的經(jīng)濟(jì)引力實(shí)質(zhì)上反映了城市之間人流、物流、信息流聯(lián)系的密切程度，根據(jù)經(jīng)濟(jì)引力的計(jì)算結(jié)果，經(jīng)濟(jì)引力最大的前四名分別是鄭州一開封、鄭州一許昌、鄭州一焦作、鄭州一新鄉(xiāng)，說(shuō)明鄭州到周邊四市的交通需求強(qiáng)度最高，這在另一個(gè)層面也印證了鄭州在大都市區(qū)中的核心地位。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)由于都市區(qū)發(fā)展的階段性有較為統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，根據(jù)城市發(fā)展的過(guò)程，可將都市區(qū)發(fā)展大致總結(jié)為都市區(qū)孕育（城市獨(dú)立發(fā)展）階段、都市區(qū)培育（城市成熟發(fā)展）階段、都市區(qū)擴(kuò)張（城市擴(kuò)張發(fā)展）階段、都市區(qū)網(wǎng)絡(luò)化（城市群組發(fā)展）發(fā)展四個(gè)階段[5，6]。統(tǒng)籌考慮鄭州大都市區(qū)各城市間的經(jīng)濟(jì)引力，對(duì)鄭州大都市區(qū)交通建設(shè)建議主要分為以下幾個(gè)階段：

第一個(gè)階段是大都市區(qū)培育階段，這也是目前鄭州大都市區(qū)所處的階段，該階段隨著核心城市鄭州的發(fā)展日趨成熟，區(qū)域影響力不斷增強(qiáng)，吸引外圍城鎮(zhèn)集聚發(fā)展，在此期間需要完善綜合交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，主要是加強(qiáng)大都市區(qū)城市間快速通道建設(shè)，重點(diǎn)加密經(jīng)濟(jì)引力最大的鄭州一開封（含港區(qū)一開封）、鄭州一許昌之間公路快速通道，適當(dāng)增加跨黃河通道。

第二階段是大都市區(qū)擴(kuò)張階段，隨著人才等資源的大量聚集，鄭州市城市發(fā)展逐漸趨于飽和，逐步由集聚發(fā)展向周邊擴(kuò)張過(guò)渡，進(jìn)入大都市區(qū)發(fā)展的擴(kuò)張階段，在此期間需要繼續(xù)加強(qiáng)大都市區(qū)城市間快速通道建設(shè)，重點(diǎn)加密鄭州一焦作、鄭州一新鄉(xiāng)以及開封、焦作、新鄉(xiāng)、許昌之間的快速通道網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步完善鄭焦、鄭新跨黃河通道;同時(shí)，完善區(qū)域內(nèi)軌道交通建設(shè)，開通開封一港區(qū)、鄭州一許昌城際軌道交通客運(yùn)班線。

第三階段是大都市區(qū)網(wǎng)絡(luò)化階段，該階段鄭州外圍城鎮(zhèn)發(fā)展趨于成熟，與鄭州進(jìn)一步相互交織融入，大都市區(qū)發(fā)展進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化階段，需要進(jìn)一步重點(diǎn)加密都市區(qū)間軌道線網(wǎng)，增加鄭州一開封、鄭州一許昌、鄭州一焦作、鄭州一新鄉(xiāng)城際鐵路、市域鐵路等的往來(lái)頻次，規(guī)劃環(huán)大都市區(qū)的開封一新鄉(xiāng)一焦作一許昌城際鐵路，滿足都市區(qū)通勤需求。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合鄭州大都市區(qū)所處的發(fā)展階段，有計(jì)劃、分步驟地進(jìn)行綜合交通規(guī)劃與建設(shè)，對(duì)于充分發(fā)揮交通運(yùn)輸“先行官”作用、構(gòu)建河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展新支柱、打造帶動(dòng)全國(guó)發(fā)展新增長(zhǎng)極、全面建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)，具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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