基于网络分析的区域铁路公司建构方法与实证，本文主要内容关键词为：实证论文,铁路论文,区域论文,方法论文,网络论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
文章编号：1000-0585(2012)12-2153-09
修订日期：2012-10-15
1 引言
现代铁路运输具有典型的网络经济特征，其市场的空间组织边界甄别一直是铁路发展的焦点问题之一。从我国铁路发展历史来看，清末民初的铁路实践形成了“一线一公司”的组织模式；随后伴随管理水平和经济社会发展的需要，出现了“东北”等区域性的铁路公司[1]。1949年以来，国家铁路管理体制进行了多次调整，尤其是2000年以来推行的“主辅分离”、“局管站段”等改革，但区域铁路公司作为主要组织模式一直延续至今，目前国家铁路网形成18家铁路局(公司)的空间组织格局，具体包括：哈尔滨铁路局、沈阳铁路局、北京铁路局、济南铁路局、呼和浩特铁路局、太原铁路局、西安铁路局、兰州铁路局、乌鲁木齐铁路局、青藏铁路公司、成都铁路局、昆明铁路局、郑州铁路局、武汉铁路局、上海铁路局、南昌铁路局、南宁铁路局和广州铁路(集团)公司。综观国外铁路现状，美国建立了以货运为主导的类区域型铁路公司(主要为7家I级铁路公司)和1家全国性的客运公司(Ametrak)，日本则建立了以客运为主导的6大区域铁路公司及1家货运公司。尽管欧盟地区大力推行“网运分离”的组织管理模式，但也不乏德国、法国等区域(国家)型铁路公司。由此可见，考虑运输服务的网络效应，区域铁路公司是各国铁路运输组织管理的重要模式之一。
进入新世纪以来，我国交通运输快速发展，铁路、公路等网络规模已经位居世界前列。随着《中长期铁路网规划》、《国家高速公路网规划》等一批重点交通规划的实施，预计未来10年内我国的交通基础设施将基本完善。与此同时，以市场化服务为导向的综合运输体系建设进程提上议事日程，作为体系中核心议题的铁路体制改革势在必行。我国铁路改革的关键在于国有铁路实行“政企分开”的管理体制，产权制度决定企业(公司)的组织模式和组织效率，但公司组织边界的确定比产权制度改革更为重要[2]。有关区域铁路公司边界的划分可以从地理区域、经营业务、职能部门、运输量密度等方面展开，已形成了各式各样的区域公司模式，如两大区域公司、四大区域公司、五大区域公司、六大区域公司等[3]及基于干线一体化的区域公司[2]，国内外学者的研究莫衷一是。企业空间组织模式的多样化一方面源于经济社会发展的动态性，另一个重要原因在于空间边界确立的主观性较强，研究方法的缺位成为科学决策的重要障碍。本文试图借鉴经济地理学的功能区(结节区)思想及其网络分析方法对区域铁路公司的构建进行系统分析，以期为确立铁路运输管理的合理空间组织提供决策参考。
2 研究方法
铁路运输组织通过车站和线路构建的网络来实现客货的空间位移，同时产生的运输联系成为城市(区域)间的空间相互作用的重要表征。从空间组织的视角分析，运输联系将客货流组织成为具有级联特征的空间集群(Cluster)/组团(Community)体系[4]，这些地域上邻近的集群构成了经济地理学中的功能区(又称为结节区或枢纽区)。从运输组织的视角直观分析，按照功能区进行运输组织，可以提高区内运输组织效率，同时也减少区域间的运输联系。从经济学的视角分析，按照功能区构建的区域铁路公司可以减少企业间的交易成本，这是确立现代企业边界的重要原则[3]。
基于地理区位论视角，区域空间系统可划分为三种形式：均质区、功能区、规划区[5]。任何区域都是地域类型、地带和网络形成的综合体，只不过均质区是以地域类型组成地带为主体，而功能区则是以地域类型组成网络为主体[6]。功能区是包括一个或多个功能枢纽点以及围绕枢纽点的地域，功能区内的节点通过级联的经济社会联系(或空间相互作用)与枢纽之间建立联系，不同的功能区之间联系相对较弱(图1)。
图1 功能区的网络构建模式示意图
Fig.1 Modes of function zones by network construction
20世纪50年代以来，功能区的网络甄别已成为经济地理学研究的重要范式。Green提出基于电话信息流测度聚落间的“利益组团”的思想[7]，并尝试建立类似Christaller的城市一腹地层级结构，其着眼点在于大都市区的区域腹地(或中心地、城镇居民点的影响范围)划分。Nystuen等提出了模型化的首位度联系模型(简称ND模型)[8]，并基于城际间的电话联系探讨了美国华盛顿州的功能区组织结构；该研究奠定了功能区网络分析的基础，随后出现了大量实证和研究方法的改进尝试[5,9]。20世纪90年代，功能区的理论和网络分析方法开始在国内得到应用和发展。如张文尝等基于20世纪80年代省级铁路货流对全国省级区域组合进行了划分[4]，戴特奇等利用铁路客流数据进行城市空间格局的考察[10]，莫辉辉等利用铁路运输联系探讨了快速铁路网的规划布局[11]，金凤君基于航空流阐述了我国城市航空体系的“轴辐”空间组织模式规律[12]，顾朝林等将其扩展于城市网络的研究[13]。
其中，j称为i的首位联系城市，与i间的联系称
为i首位联系。根据上式计算出节点之间的级联数量关系，可以得出优势度最高的城市，亦即核心城市；而受其支配的城市，即为腹地范围。在此基础上，根据自然地理条件、行政单元属性以及社会经济联系，结合GIS等软件可以甄别出功能区。
3 实证分析
从运输组织的视角分析，铁路货物运输组织要比旅客运输组织复杂。即对于大多数铁路货物而言，其运输并不能直接送达，而要经过一系列的运输技术作业过程(如技术站的到、解、集、编、发作业)，因而会在多个铁路局(公司)之间产生交易成本。相比而言，旅客运输按“图”行车，即一旦确定列车运行图，整个运输过程在时间和空间上都是明确的，大部分利益冲突集中于运行线路制定(运行图编制)环节。考虑到铁路货物运输生产组织过程的复杂性，作为独立自主经营的企业应尽可能保持货物运输作业过程在管辖范围内的完整性，使各个环节之间的关系易于协调，作业过程衔接紧密；这对于提高铁路货物运输的效率至关重要，因此要求铁路公司有足够的覆盖范围。从本质上而言，就是应该保证公司所服务的地域功能区域的完整性，从而有效地减少运输联系的分割，这样不仅可以避免组织效率的降低，也可以减少企业间的交易成本。
3.1 功能区域划分
基于ND模型对2005年我国铁路城际货流数据进行处理。从其空间格局分析(图2)，我国铁路货物运输形成了较为明显的8大功能区。即(1)以大连为核心的东北功能区，联系东北三省以及内蒙古东部地区；(2)以天津为核心的华北功能区，主要联系河北、山西等地区；(3)以广州为中心的中南功能区，包括广东、湖南等地区，主要联系长江以南的京广铁路周边区域；(4)以武汉为中心的中部功能区，主要联系湖北、河南等地区；(5)以成都为核心的中西部功能区，主要联系区域为四川盆地及其周边的宁夏、陕西、贵州等地区；(6)上海、杭州两个相互交织功能区共同构筑了华东地域格局，其中上海主要联系长江以北的江苏和安徽等区域，杭州则联系浙江和江西等区域；这两个功能区交织覆盖了以南京为中心的内部功能小区；(7)以柳州为中心的西南功能区，主要联系广西、贵州、广东西部及湖南西部等地区；(8)以兰州为中心的西北功能区，主要联系新疆、甘肃、宁夏等区域。此外，乌鲁木齐、哈尔滨、昆明、福州等形成了较为独立的局域性功能小区。
从主导功能区的核心节点空间格局分析，功能区划具有典型的“港口导向”特征，沿海中心城市具有较强的吸附效应。如东北地区的大连、华北地区的天津、华东地区的上海、中南地区的广州；此外，一些较小的功能区域也出现了此类现象。如秦皇岛吸附了大同、张家口和朔州，青岛吸附了淄博与泰安，日照吸附了济宁、临汾和嘉峪关。值得注意的是，一些“长程”联系打破了功能地区近邻性联系的腹地结构。如石河子—天津，其运量仅为40万吨；这种具有首位联系的“弱联系”避免了功能区域的“空间破碎”，有利于强化空间之间的联系，也从一个侧面体现了区域功能的多样性而非完全独立的地域综合体。
图2 2005年中国铁路城际货流的功能区域联系格局
Fig.2 Linkage pattern of function zones by intercity rail freight flows in 2005
3.2 货类结构影响
铁路运输的货物种类繁多，不同的货类体现着差异化的空间经济联系，因而集计的货流可能影响功能区域(总体区域)的总体建构[4,15]。从铁路运输的货类结构分析(图3)，从20世纪90年代以来，煤炭一直是铁路运输的主要货种之一。1990年铁路煤炭运量占全部货运量的43%，随后2000年下降为41%，2009年这一比重提高到48%;另一方面，1990年铁路煤炭周转量占全部货物周转量的32.5%；在经历小幅下降后，2000年为28.5%; 2009年又迅速提高到36.3%。除煤炭外，铁矿石运量的比重近几年超过10%，其他各类货物的比重都不到10%，且大多都在5%以内。
图3 1990-2009年中国铁路货运量(左)与货运周转量(右)结构示意图
Fig.3 Composition of the volume(left)and turnover(righ)of rail freight transport in 1990-2009
国内外研究结果表明，铁路因其技术经济特征，在承担中长距离的低附加值的大宗散货方面具有明显的优势。如2009年美国I级(Class I)铁路的煤炭运量高达47.2%，而其营业收入仅占25.1%；其他货类的比重都在10%以内，多数货物运价率也较煤炭要高。自改革开放以来，煤炭占中国能源生产总量的比重基本维持在70%以上，2009年达到77.3%；煤炭占中国能源消费总量的比重也基本上维持在70%左右，2009年为70.4%。从我国国情分析，煤炭作为主导的能源将维持较长的一段时间，因此煤炭仍将在铁路运输中占据十分重要的位置。同时，煤炭与大多数货物的运输联系存在显著差异：其形成的货流具有明显的区域资源禀赋导向。
根据《铁路网中长期发展规划》，铁路煤炭运输系统确立了10个煤炭生产基地：大同(含蒙西)、神府、太原(含晋南地区)、晋东南、陕西、河南、兖州、两淮、贵州、黑龙江东部等地区[16]。考察城际铁路煤炭区域联系的空间格局(图4)，相比于货类功能区域的集中性，煤炭区域联系呈现分散的格局。由于煤炭主要产销地之间的距离较远，东部沿海水运优势明显，“铁水联运”成为煤炭运输的重要组织方式，因此煤炭运输格局整体表现为“西煤东运、北煤南运”[17]。铁水联运形成的“西煤东运”主要集中在陇海线和大秦线之间，秦皇岛、天津、日照、连云港等港口是主要的依附中心。西部地区和华东地区、中部地区之间存在铁路直达运输联系，主要吸引中心为武汉、徐州等。西南地区和东北地区主要是邻近区域或区内的资源调配，主要吸引中心包括柳州、哈尔滨、大连等。
考察不含煤炭的铁路城际货流分析(图5d)，尽管运输联系的空间格局总体未呈现明显的变化，即吸附的中心主要为大连、天津、广州、成都等地，但空间联系的集聚程度有一定的变化。从东北区域分析，大连的直接腹地联系数量增加，接替哈尔滨形成对腹地的直接控制。华北地区分为北京和天津两个中心，北京从依附于天津变为吸引中心，共同控制河北、山西等联系[18]。中南区的广州联系数量及范围进一步扩大，覆盖了以武汉为中心的中部区。重庆从依附于中西部区的成都中独立出来，形成对贵州地区的吸引；成都增加了对云南等的区域控制，成渝两中心运输联系相互交错。据此分析，作为大宗货类的煤炭对地域结构的划分具有一定的影响，而非煤炭的运输联系能够反映空间经济的深层次联系(如产业关联)。
图4 2005年我国城际铁路煤炭的区域联系格局
Fig.4 Regional linkage pattern of intercity coal flows by rail in 2005
3.3 基于地域系统的区域铁路公司构建
功能区是一个空间系统，由许多互相倚赖的分区所构成的组织体系。它具有动态的特征，取决于其内部的连结性和互动关系的稳定性。基于数据的可获得性，本文选择1991年、1995年、2000年和2005年4个年度对我国城际铁路货流(不含煤炭)的空间组织格局进行对比分析(图5)。结果表明，功能区在不断的调整优化；如在1991年和1995年，武汉具有明显的枢纽作用，此后则被广州所支配，逐渐形成目前相对较为稳定的结构；如北京、上海、广州、大连、成都、兰州具有较强的枢纽特征，在历史变化中也保持较为稳定的空间主导格局。对2005年中国城际货流进行分析可以发现，东北地区形成了以大连为中心的功能区，辐射黑龙江、吉林和辽宁三省，华北地区形成了以京津为共同核心的网络结构，西北地区主要以兰州为中心，同时在新疆境内形成以乌鲁木齐为中心的子网络系统，华中地区形成以西安、郑州共同交错的功能区系统，华东地区形成以上海为中心、南京为副中心的系统格局，在西南和华南地区则分别是成都和广州处于中心地位。
基于我国现有18个铁路局(公司)的空间组织及区域经济格局和行政属性的分析，本文建议将铁路局(公司)进行适当的合并最终形成7大铁路公司(图6)，即：(1)东北铁路公司，以沈阳为中心，包括哈尔滨铁路局和沈阳铁路局。该公司主要考虑到沈阳在东北三省的政治、经济以及区位条件。(2)华北铁路公司，以北京为中心，包括北京铁路局、大同铁路和呼和浩特铁路局；虽然天津在城际货流格局中占有重要地位，但考虑到北京在全国铁路客流系统中的地位以及其作为国家的政治、经济和文化中心。(3)西北铁路公司，以兰州为中心，包括乌鲁木齐铁路局、兰州铁路局及青藏铁路公司；考虑到西北地区独特的地理条件和较远的空间距离，可以以乌鲁木齐为中心形成区域子网络公司。(4)华中铁路公司，以郑州为中心，包括西安铁路局、郑州铁路局和济南铁路局。考虑到郑州作为我国铁路运输的交通枢纽地位以及其区位条件。(5)华东铁路公司，以上海为中心，包括上海铁路局和南昌铁路局；考虑到上海作为华东地区的经济中心及已有铁路局的格局。(6)中南铁路公司，以广州为中心，包括广铁集团和武汉铁路局；2000年以前武汉作为区域中心一直存在，但近年来由于社会经济联系的加强，其逐渐依附于广州。(7)西南铁路公司，包括成都铁路局、昆明铁路局和南宁铁路局。20世纪90年代以来，成都依托于其经济的快速发展，其腹地范围逐渐扩大并超过重庆。值得指出的是，南昌铁路局在功能分区上形成依附于上海的区域以及独立的福州子区域，云南和广西形成的子区域联系较为紧密，这些功能区原则上可以独立成为公司；但目前这两个小区的运量均十分有限，其发展方向需要从未来的经济联系趋势做进一步的判断。相比之下，中部地区的陕西、河南、山东则受到周边地区的吸引，未能形成具有核心的区域；但考虑到“北煤南运”煤炭运输通道以及欧亚大陆桥建设的需要，建设这一具有“中介”作用的功能区仍具有一定的现实意义。除西北铁路公司外，其余6大铁路公司均已连通海港，这十分有利于铁路局发展“铁水联运”；而西北铁路局邻接3个铁路公司(华北、华中和西南)，也有利于对出海通道选择的博弈，以及作为未来国家能源接续基地的运输组织。
图5 1991-2005年中国铁路城际货流(不含煤炭)的空间组织格局
Fig.5 Spatial organization pattern of intercity freight flows by rail in 1991-2005(excluding coal)
图6 七大区域铁路公司的边界划分示意图
Fig.6 Boundary of the seven regional railway companies
4 结论与讨论
本文基于区位论的“级联—腹地”思想，探讨了基于网络级联系统的功能区建构。并以功能区的相对完整性为原则，以减少交易成本为目标，通过对城际铁路货流空间格局的定量分析，提出将我国铁路系统划分为7大区域公司——东北、华北、西北、华中、华东、中南和西南公司，为铁路的市场化改革提供了一种决策支持方案。值得指出的是，尽管难以定量化这种区域铁路公司的构建模式会导致何种的垄断以及垄断程度，但至少这种模式(或者嵌套的级联系统)有利于运输生产，减少不必要的交易成本，从而为运输提供更为便捷、高效的服务。目前中国铁路处于大发展阶段，其网络规模仍将继续扩大，空间布局也将进一步完善，城市之间的客货流(相互作用)将发生变化，从而重构地域系统而形成新的空间格局。同时，本研究有以下两点值得注意：一是对于区域划分所采取的分析方法仅考虑了首位运输联系的强度，并未考虑到其余运输联系的差异，深入研究将引入复杂得多联系网络分析方法以对方案做进一步的研究。二是所采用的运输联系数据未包括煤炭，这是考虑到煤炭具有十分明显的自然分布差异，运输集中度较高；因而煤炭运输可以参照集装箱、行包快运及特种货物形成专业化的公司或一体化的公司，如大秦铁路、朔黄铁路等。