城市地鐵建設(shè)與社會經(jīng)濟(jì)因素的相關(guān)性研究

王志恒，李曉昭, ，潘進(jìn)禮，路明浩，周書明，張昌偉

（1. 南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，南京 210023；2. 中國礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 江蘇徐州 221116；3. 寧夏回族自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，銀川 750021；4. 北京城建設(shè)計發(fā)展集團(tuán)股份有限公司，北京 100037；5. 徐州地鐵集團(tuán)有限公司，江蘇徐州 221000）

1 研究背景

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化速度穩(wěn)步加快提升，截至2019 年底，中國大陸常住人口城鎮(zhèn)化率達(dá)60.6%。城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的同時，會帶來一系列的“城市病”，如資源短缺、交通擁堵等[1]。通過轉(zhuǎn)變城市發(fā)展方式，科學(xué)規(guī)劃地下空間開發(fā)利用，注重品質(zhì)發(fā)展，可以統(tǒng)籌緩解和解決這些“城市病”[2]。城市軌道交通作為城市地下空間開發(fā)的一個有力舉措，極大緩解了人們的出行壓力，同時又促進(jìn)了沿線商業(yè)的繁榮發(fā)展[3]。

目前，我國的城市地下空間開發(fā)利用，總體供給不足與冒進(jìn)式開發(fā)并存[4]。2018 年，國家發(fā)展改革委員會(以下簡稱“發(fā)改委”)發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)管理的意見》(國發(fā)辦〔2018〕52 號)(以下簡稱《意見》)，對申報建設(shè)地鐵的城市提高了經(jīng)濟(jì)和財政指標(biāo)的要求。在城市化過程中，軌道交通建設(shè)的過快或過慢都不利于城市的發(fā)展，地鐵的開發(fā)利用應(yīng)把握好時機(jī)，合理地進(jìn)行規(guī)劃[5-6]。地鐵建設(shè)必須與城市的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng)，合理把控開發(fā)時機(jī)和規(guī)模。

關(guān)于地下空間開發(fā)或城市軌道交通與各社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)間的相關(guān)性研究，已經(jīng)有許多學(xué)者做了大量的工作。Srinivasan[7]等分析了快速城市化背景下，印度德里的土地利用與軌道交通的關(guān)系。He 等[8]研究發(fā)現(xiàn)，上海各區(qū)縣的地下空間開發(fā)強(qiáng)度與人均GDP、人口密度和房價等指標(biāo)高度相關(guān)。Li 等[9]對比了南京、上海和柏林地下空間的開發(fā)強(qiáng)度和功能，歸納出驅(qū)動地下空間開發(fā)的因素及需求。方向陽等[10]分析了國外軌道交通與房地產(chǎn)價值的關(guān)系，認(rèn)為軌道交通對房地產(chǎn)價值有地區(qū)、時間的影響效應(yīng)。徐輝等[11]分析了國內(nèi)外10 個地區(qū)的地下空間開發(fā)情況，以及地均GDP 的相關(guān)性。馮國強(qiáng)等[12]研究了省會城市軌道交通與人口規(guī)模的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)軌道交通對常住人口600 萬～900 萬的城市，治堵的效果明顯。許熳靈等[13]分析了地鐵客流與天氣因素的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)天氣因素對客流有影響，表現(xiàn)出由城市中心向外減小的趨勢。地鐵作為城市地下空間開發(fā)利用的一種方式，其建設(shè)狀況與社會經(jīng)濟(jì)因素間的關(guān)系還是以定性判斷為主，軌道交通建設(shè)現(xiàn)狀與社會經(jīng)濟(jì)因素間的定量規(guī)律尚待揭示。

下面以發(fā)改委發(fā)布的《意見》為綱要，選取了中國大陸已開通地鐵的38 個城市作為研究對象，研究其地鐵運(yùn)營里程和地鐵密度分別與GDP、人均GDP、市區(qū)常住人口、一般公共財政預(yù)算收入、人均預(yù)算收入、全年日均客運(yùn)強(qiáng)度和通勤高峰擁堵指數(shù)等7 個社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)間的相關(guān)性，并根據(jù)《意見》中對地鐵申報城市的4 個基本條件和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的均值，分析了38 個城市目前的社會經(jīng)濟(jì)水平和地鐵建設(shè)的現(xiàn)狀。本研究有助于各城市在最新地鐵審批政策收緊條件下，根據(jù)自身社會經(jīng)濟(jì)和財政水平合理控制地鐵建設(shè)規(guī)模和發(fā)展速度，防止盲目開發(fā)，促進(jìn)城市地下空間的合理高效利用。

2 研究方法和數(shù)據(jù)

2.1 研究對象

選取截至2019 年底中國大陸已開通地鐵的38 個城市作為研究對象，分別是上海、北京、廣州、武漢等(見表1)。其中，北京數(shù)據(jù)相對比較詳細(xì)，包括2010—2019 年的地鐵建設(shè)數(shù)據(jù)(見表2)。本文選取的樣本城市，主要為國內(nèi)直轄市、省會城市或經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)的單列市、地級市。在地理分布上，所選城市覆蓋了大部分省份，具有廣泛的代表性。

2.2 數(shù)據(jù)說明

在2018 年發(fā)改委出臺的《意見》中，修訂了原有城市軌道交通建設(shè)的基本條件，提高了地區(qū)生產(chǎn)總值、市區(qū)常住人口、一般公共財政預(yù)算收入及客運(yùn)強(qiáng)度的要求。因此，本文選取用來衡量城市經(jīng)濟(jì)(GDP 和人均GDP)、人口(市區(qū)常住人口)、財政(一般公共財政預(yù)算收入和人均預(yù)算收入)和交通(客運(yùn)強(qiáng)度、通勤高峰擁堵指數(shù))的7 個指標(biāo)，作為影響城市地鐵建設(shè)的主要社會經(jīng)濟(jì)因素。另外，選取地鐵運(yùn)營里程和建成 區(qū)的地鐵密度，用來衡量各城市的地鐵開發(fā)建設(shè)水平。本文中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)均為截至2019 年底的數(shù)據(jù)，所有統(tǒng)計數(shù)據(jù)均來源于中國城市軌道交通協(xié)會的統(tǒng)計分析報告[14-15]、各城市的統(tǒng)計年鑒、國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報及百度地圖發(fā)布的歷年《中國城市交通報告》[16]，各指標(biāo)的具體含義和計算方法如表3 所示。

表1 截至2019 年底已開通地鐵城市的地鐵建設(shè)指標(biāo)和社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo) Table 1 Subway construction index and socio-economic index of cities that had opened subways by 2019

表2 北京不同時期的地鐵建設(shè)指標(biāo)和社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo) Table 2 Subway construction index and socio-economic index of Beijing in different periods

表3 指標(biāo)含義和計算方法 Table 3 Index system and computing method

2.3 研究方法

在中國大陸現(xiàn)已開通地鐵的38 個城市的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，采用定性與定量相結(jié)合的方法，對這些城市的4 個社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(經(jīng)濟(jì)、人口、財政、交通)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析評估，并對這些城市的2019年地鐵建設(shè)數(shù)據(jù)和北京10 年的地鐵建設(shè)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行橫向、縱向?qū)Ρ确治?，研究其地鐵建設(shè)指標(biāo)與7 個社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)間的相關(guān)性，并利用SPSS 軟件建立多元線性回歸模型加以驗(yàn)證。

3 影響地鐵申報的社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

2018 年發(fā)改委出臺的《意見》對申報地鐵城市提出的標(biāo)準(zhǔn)為：GDP、市區(qū)常住人口和一般公共財政預(yù)算收入分別不低于3 000 億元、300 萬人和300 億元，初期客運(yùn)強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到0.7 萬人次/(km·d)，其中地方政府預(yù)算和GDP 的要求較2003 年提高了3 倍。因此，參考2018 年《意見》中對申報地鐵城市的基本要求(代表標(biāo)準(zhǔn)水平)和相關(guān)指標(biāo)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的平均值(代表平均水平)，對38 個城市的GDP、一般公共財政預(yù)算收入、市區(qū)常住人口、全年日均客運(yùn)強(qiáng)度等社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)果如圖1～4 所示。

由圖1、2 可見，北上廣深等一線城市和部分新一線城市(如重慶、蘇州、成都、武漢等)的GDP、一般公共財政預(yù)算收入指標(biāo)都在平均水平以上，樣本城市的GDP 和一般公共財政預(yù)算收入基本都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平，僅少數(shù)城市略低于標(biāo)準(zhǔn)水平。出現(xiàn)以上現(xiàn)象的原因在于，各城市的地鐵審批建設(shè)時間不同。截至目前，蘭州、呼和浩特均只有一條線路開通，批復(fù)建設(shè)時間均在2018 年之前，且兩個城市均滿足當(dāng)時規(guī)定的GDP和一般公共財政預(yù)算收入的申報要求。

由圖3 可見，市區(qū)常住人口達(dá)到平均水平以上的仍是一線和部分新一線城市。然而，有9 個城市的市區(qū)常住人口低于標(biāo)準(zhǔn)水平，約占樣本總數(shù)的24%，是國內(nèi)的二三線和個別新一線城市。主要原因在于，2018 年的人口指標(biāo)用市區(qū)常住人口作為統(tǒng)計口徑，較2003 年的城區(qū)人口統(tǒng)計口徑有所收窄。由圖4 可見，有多達(dá)21個城市的全年日均客運(yùn)強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)水平，這些城市以國內(nèi)二三線城市為主，占樣本總數(shù)的60%以上。 出現(xiàn)以上現(xiàn)象的原因在于：在交通指標(biāo)上，2018 年的申報條件較2003 年新增了客運(yùn)強(qiáng)度的要求，明確日均客運(yùn)強(qiáng)度不低于0.7 萬次/km；部分城市客運(yùn)強(qiáng)度較弱，可能是地鐵開通時間較短，客運(yùn)強(qiáng)度不足；不滿足客運(yùn)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)線的城市，可能存在地鐵建設(shè)與城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展節(jié)奏不匹配的情況。

圖1 地區(qū)生產(chǎn)總值水平 Figure 1 GDP level of each city

圖2 一般公共財政預(yù)算收入水平 Figure 2 General public financial budget revenue levels

圖3 市區(qū)常住人口水平 Figure 3 Urban permanent population levels

以上分析可見，雖有部分城市的經(jīng)濟(jì)總量和財政收入稍顯不足，但大部分城市都能滿足最新的經(jīng)濟(jì)、財政要求；樣本中有超2 成的城市市區(qū)常住人口尚顯不足，有超過6 成的城市客運(yùn)強(qiáng)度相對較弱，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平?？瓦\(yùn)強(qiáng)度與地鐵運(yùn)營效益密切相關(guān)，目前國內(nèi)地鐵大部分都是虧損運(yùn)營，基本上都需要當(dāng)?shù)刎斦a(bǔ)貼。

上述分析結(jié)果給尚未獲得審批地鐵建設(shè)的城市和部分雖已開通地鐵、但不滿足最新申報要求的城市一些提醒。建議部分社會經(jīng)濟(jì)水平尚顯不足的城市，在后續(xù)建設(shè)審批過程中，一定要摒棄“重規(guī)模輕效益”“重投資輕需求”“重建設(shè)輕規(guī)劃”的想法，科學(xué)規(guī)劃地鐵建設(shè)，合理把控地鐵的建設(shè)節(jié)奏和建設(shè)力度。

4 地鐵建設(shè)水平與社會經(jīng)濟(jì) 因素的相關(guān)性分析

4.1 不同城市地鐵建設(shè)指標(biāo)與社會經(jīng)濟(jì)因素的相關(guān)性

對中國大陸現(xiàn)已開通地鐵的38 個樣本城市的地鐵運(yùn)營里程、地鐵密度分別與地區(qū)生產(chǎn)總值、人均GDP、市區(qū)常住人口、一般公共財政預(yù)算收入、人均預(yù)算收入、全年日均客運(yùn)強(qiáng)度和通勤高峰擁堵指數(shù)等指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果如圖5、表4 所示。

通過以上的相關(guān)性分析可知：地鐵運(yùn)營里程與GDP、市區(qū)常住人口和一般公共財政預(yù)算收入3 個指標(biāo)高度線性相關(guān)，與人均預(yù)算收入中度線性相關(guān)，與人均GDP、全年日均客運(yùn) 強(qiáng)度和通勤高峰擁堵指數(shù)弱線性相關(guān)；地鐵密度與GDP 和一般公共財政預(yù)算收入具有較強(qiáng)的線性相關(guān)，與人均GDP 和人均預(yù)算收入中度線性相關(guān)，與市區(qū)常住人口、全年日均客運(yùn)強(qiáng)度和通勤高峰擁堵指數(shù)的線性相關(guān)度比較弱。

客運(yùn)強(qiáng)度和擁堵指數(shù)與兩個因變量之間相關(guān)性較弱的原因受多方面因素影響：一是工作日、休息日的客運(yùn)強(qiáng)度和交通狀況差別很大；二是天氣因素會影響人們出行，比如雷雨天、晴天的客流所造成的交通擁堵差別很大；三是各城市地鐵開通的時間不同。徐州、蘭州、呼和浩特等城市地鐵開通時間不足一年，客運(yùn)強(qiáng)度較低；北京、上海、南京、重慶等城市地鐵開通較早，客運(yùn)強(qiáng)度較高。

人均GDP和人均預(yù)算收入作為衡量人均經(jīng)濟(jì)水平的指標(biāo)，與兩個因變量間的相關(guān)性不是很強(qiáng)，一定程度反映出城市地鐵的建設(shè)與人均經(jīng)濟(jì)水平指標(biāo)關(guān)聯(lián)度不大，而表征城市整體發(fā)展水平的GDP、人口和政府財政的相關(guān)指標(biāo)更能反映城市地鐵建設(shè)的狀況。另外，兩個因變量在與自變量的相關(guān)性上也存在差異。與地鐵密度相比，地鐵運(yùn)營里程與GDP 和一般公共財政預(yù)算收入的相關(guān)性要高，R 值要大。出現(xiàn)以上結(jié)果的原因可能是：各城市的地鐵建設(shè)水平差異性較大。上海、南京等 城市的地鐵建設(shè)起步較早，建成區(qū)內(nèi)已形成較大規(guī)模，地鐵密度較高。而有部分城市(蘭州、徐州等)的地鐵建設(shè)仍處于起步階段，其地鐵規(guī)模僅限于城市中心城區(qū)或核心區(qū)，地鐵密度較低。

圖4 全年日均客運(yùn)強(qiáng)度水平 Figure 4 Annual average daily passenger intensity levels

圖5 地鐵建設(shè)指標(biāo)與社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的相關(guān)性 Figure 5 Correlation between subway construction index and socio-economic index

表4 地鐵建設(shè)指標(biāo)與社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果 Table 4 Correlation analysis results for subway construction index and socio-economic index

4.2 同一城市不同時期地鐵建設(shè)指標(biāo)與社會經(jīng)濟(jì)因素的相關(guān)性

樣本城市涵蓋了國內(nèi)一線、新一線城市，以及部分二、三線城市，這些城市間的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平會有很大的差異，導(dǎo)致地鐵建設(shè)指標(biāo)與社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)間的定量關(guān)系不容易得到。北京作為樣本城市之一，擁有近10 年的地鐵建設(shè)數(shù)據(jù)。因此，選擇北京作為案例，分析其不同時期地鐵建設(shè)指標(biāo)與社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系，以及各社會經(jīng)濟(jì)因素分別對兩個地鐵建設(shè)指標(biāo)的作用強(qiáng)度，具體分析結(jié)果如圖6 和表5 所示。

由圖6 和表5 可見，北京2010—2019 年的地鐵運(yùn)營里程和地鐵密度均分別與地區(qū)生產(chǎn)總值、人均GDP、市區(qū)常住人口、一般公共財政預(yù)算收入和人均預(yù)算收入高度線性正相關(guān)，與全年日均客運(yùn)強(qiáng)度弱線性相關(guān)；除此之外，還與通勤高峰擁堵指數(shù)高度線性負(fù)相關(guān)，這在一定程度上表明，北京近10 年的地鐵建設(shè)對于緩解高峰擁堵有著明顯的利好作用。

圖6 北京2010—2019 年地鐵建設(shè)指標(biāo)與社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的相關(guān)性 Figure 6 Correlation between subway construction index and socio-economic index in Beijing from 2010 to 2019

表5 北京2010—2019 年地鐵建設(shè)指標(biāo)與社會經(jīng)濟(jì) 指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果 Table 5 Correlation analysis results for Beijing subway construction index and socio-economic index from 2010 to 2019

根據(jù)以上分析的結(jié)果，假設(shè)北京不同時期的地鐵運(yùn)營里程、地鐵密度均與其GDP、人均GDP、市區(qū)常住人口、一般公共財政預(yù)算收入、人均預(yù)算收入和通勤高峰擁堵指數(shù)等指標(biāo)存在顯著線性相關(guān)。利用SPSS軟件，對地鐵運(yùn)營里程和地鐵密度兩個因變量分別建立標(biāo)準(zhǔn)化多元線性回歸模型，結(jié)果如圖7 和表6 所示。

圖7 各要素作用強(qiáng)度雷達(dá)圖 Figure 7 Radar chart of action intensity of each factor

表6 SP SS 多元線性回歸分析結(jié)果 Table 6 SPSS multivariate linear regression analysis results

由表6 可見，根據(jù)地鐵運(yùn)營里程和地鐵密度所建立的兩個多元線性回歸模型，其中R 值都大于0.99，說明均有99%以上的高擬合度；Sig 值均遠(yuǎn)小于0.005，表明回歸非常顯著。從圖7 可以看出各要素對兩個因變量的驅(qū)動作用強(qiáng)度，其中地鐵運(yùn)營里程是經(jīng)濟(jì)＞人口＞財政＞交通，地鐵密度是經(jīng)濟(jì)＞人口＞交通＞財政。

由此可見，經(jīng)濟(jì)和人口是北京近10 年地鐵建設(shè)的主要驅(qū)動力，而交通和財政的作用強(qiáng)度相對較弱。但這兩個模型只能反映當(dāng)下北京的地鐵建設(shè)指標(biāo)與這5個社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的關(guān)系，如果用來預(yù)測其他城市的地鐵建設(shè)運(yùn)營狀況，也可能會存在著類似的多元線性關(guān)系和作用效果，只是不同城市的結(jié)果會有所不同。

5 結(jié)論

1) 現(xiàn)已開通地鐵的樣本城市基本上都能滿足2018年《意見》中對申報地鐵建設(shè)的城市提出的最新經(jīng)濟(jì)、財政條件，但表征人口和交通條件的市區(qū)常住人口、全年日均客運(yùn)強(qiáng)度等指標(biāo)相對較弱，分別有超過2 成和6 成的城市低于標(biāo)準(zhǔn)水平。

2) 部分社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平尚顯不足的城市，不應(yīng)“重規(guī)模輕效益”“重投資輕需求”“重建設(shè)輕規(guī)劃”，而應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身財力和地鐵運(yùn)營能力，以需求為導(dǎo)向，科學(xué)制定地鐵建設(shè)規(guī)劃，合理把控建設(shè)規(guī)模與發(fā)展速度。

3) 對于不同城市而言，地鐵運(yùn)營里程和地鐵密度均與其GDP 和一般公共財政預(yù)算收入有較高的線性相關(guān)。另外，與人均經(jīng)濟(jì)水平指標(biāo)相比，表征城市整體社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的GDP、人口和政府財政的相關(guān)指標(biāo)更能反映城市地鐵建設(shè)的狀況。

4) 同一城市的不同時期，地鐵運(yùn)營里程和地鐵密度均與其經(jīng)濟(jì)、人口和財政指標(biāo)呈現(xiàn)出高度的線性正相關(guān)，而與其通勤高峰擁堵指數(shù)呈現(xiàn)出高度的線性負(fù)相關(guān)?；诒本?010—2019 年的地鐵建設(shè)數(shù)據(jù)，根據(jù)地鐵建設(shè)指標(biāo)建立兩個多元線性回歸模型，可反映出經(jīng)濟(jì)和人口是北京近10 年地鐵建設(shè)的主要驅(qū)動力，且模型的擬合度高達(dá)99%以上。