区域综合交通可达性与经济发展关系分析
——以山东省为例

于尚坤，王成新^*，苗 毅，王 超

(山东师范大学地理与环境学院，人地协调与绿色发展山东省高校协同创新中心，中国 济南 250358)

摘 要 区域经济发展与交通基础设施建设相互影响、相互制约，本文以山东省为例，探究二者之间的关系。首先基于统计学软件从时间序列分析3类高速交通方式与区域经济发展的拟合关系，其次依次选取指标分别构建综合交通可达性与区域经济发展水平的评价体系，分析二者2000—2016年的发展情况，最后构建耦合协调度模型，基于时空尺度分析二者的耦合协调情况。研究发现：①交通与经济发展具有较高的同步趋升一致性，其中交通作为因变量时高速公路方面拟合系数较大，经济发展作为因变量时高速铁路方面拟合系数较大。二者先后构成综合指标探究彼此之间的线性关系时，拟合效果普遍较好，且二者对彼此影响具有滞后性。②2000—2016年，山东省整体交通可达性与经济发展水平稳步上升，发展态势良好。交通可达性由于部分年份客货周转量减少出现小幅下降的现象，但整体仍保持稳定上升态势；经济发展水平2009—2014年上升最为迅速。③山东省交通与经济耦合协调度稳步提高，交通与经济发展的协同效应显著增强，其中2000—2008年为失调阶段，2009—2016年为协调阶段。就耦合协调度空间分异来看，鲁东地区最高，鲁西北地区较低，鲁中南地区除济南外，其他地市耦合协调度普遍不高。17地市耦合协调度整体呈上升趋势，但上升幅度不大。

关键词 综合交通可达性；经济发展水平；耦合协调度；山东省

区域发展及其交通建设是人地关系研究的重要内容^[1]，前者是人类社会永恒的议题，亦是交通等基础设施建设的动力与支撑保障，后者是驱动经济联系、活跃区域发展的重要纽带^[2]。新常态背景下，中国高速交通体系稳步提升^[3]，其设施、服务质量等的提升与优化备受关注^[4]，并在实际中以产业关联效应^[5]、结构重塑效应^[6]等作用成为知识经济时代引领发展的先导。因此，也被认为是新一轮经济增长的重要推动力^[7]。国家“十三五”规划提出，到2020年建成安全、便捷、高效、绿色的现代综合交通运输体系。

(1)样本温度计与标准温度计测温情况对比；(2)样本温度计变温灵敏度测试；(3)温度计的使用性能、安全系数；(4)温度计的方便程度(由小组学生指导盲人后亲身试验)。

青辰是天葬师的徒弟。母亲因病早亡，六岁那年，父亲在一次秋狩中遭遇棕熊的袭击，被一巴掌拍碎了脑袋，他从此成为了孤儿。天葬师大发慈悲，将他收留进了天葬院。天葬师是云浮族沟通天界的神职，与族长各司其职，共同掌管云浮。天葬师世代单传，这便意味着，他必将成为下一任的天葬师。

关于区域交通与经济关系的研究历来是国内外学术研究热点之一，并有相对丰硕的研究成果。经济学界及交通运输学界将交通运输作为一个独立系统，运用交互发展模型、模糊数学评价、巴罗类型的增长模型、空间溢出模型、倍差法、Feder 模型等模型与方法探究交通运输与经济发展的关系^[8-13]；地理学关于交通运输与经济发展关系的研究主要集中在二者的空间分异规律与相关性上。就研究尺度而言，既涉及国家乃至洲际尺度，又有关于海南、新疆、河南、江苏、山东等省级尺度和地级市尺度的研究^[14-21]，这些研究多以县域为单位构建交通设施与区域经济发展水平评价指标体系，多注重横向比较但缺少动态研究。在构建交通发展水平评价指标体系方面，一般以交通优势度与交通可达性来表征交通发展水平。在交通优势度研究方面，金凤君等首先提出交通优势度的基本表述结构^[22]；黄晓燕^[15]、王武林^[23]等基于交通网络密度、邻近度与通达性来构建交通优势度的评价体系；在可达性研究方面，自1959年Hansen提出可达性概念后，其测算方法并未达成广泛共识。刘传明等从交通基础设施建设水平与交通基础设施的投入产出分别构建可达性评价指标体系^[21]；程钰等以中心城市区位关系指数、县内连通度指数与对外通达性指数构建济南都市圈县域单位上的可达性评价体系^[24]。但是，系统性地结合计量经济学思维，将经济与高速交通发展相结合，梳理相互作用关系的实证成果相对不足，且数理结果难以准确支撑区域交通体系优化布局。

山东省是中国东部沿海经济大省，也是中国交通发展较早、水平较高的省份。截至2017年山东省高速公路总里程达5 821 km，形成 “五纵四横一环”的高速公路路网体系，铁路通车里程达到5 434 km，其中高速铁路1 111 km，省内10座地级市已拥有高铁车站27座，民航机场9座(图1)。据此，本文以山东省为典型地区，基于多时空尺度展开分析，以期为相关研究与建设实践提供有益补充及理论支撑。

1 研究方法与数据来源

1.1 时间序列拟合及关系分析

基于山东省整体，从2000—2016年时间序列上探究高速公路、高速铁路、航空3类交通方式与区域经济发展的关系，即分析3类交通方式出现前后的经济响应以及区域经济发展对于交通的推动作用。首先将3类交通方式作为自变量加以分析，将相应年份未出现的交通方式系数设定为0，即把2011年之前高速铁路的系数设为0。具体来看，以人均GDP(Y ₁)，GDP(Y ₂)和城镇居民可支配收入(Y ₃)依次作为因变量，高速公路密度(X _ew )、高速铁路站点数量(X _hsr )、机场客运量(X _at )等作为表征3类交通方式的自变量，来构建交通的经济响应关系。为在不改变数据变动趋势的同时控制波动性，均进行均值标准化处理(式1)，而后进入线性回归方程的拟合(式2)，其中α 为常数项，β 为拟合系数。

(1)

2.3.3 急性冠脉综合征出院>1年，新发房颤有抗凝治疗适应证：(1)对稳定型冠心病合并房颤，单用维生素K拮抗剂优于阿司匹林，无必要加用抗血小板药治疗；(2)可选用NOAC替代维生素K拮抗剂[10]。

(2)

耦合度在某些情况下难以反映交通和经济的协同效应，比如两个系统发展水平都较低时，可能也会出现两个系统耦合度较高的情况。为了解决这一问题，在耦合度模型基础上构建采用综合交通可达性与经济发展水平相互作用的耦合协调度模型分析二者的协调度。具体模型为

现代英国治安法官选任的这种广泛性，使得公正的实现并不完全为职业法官所垄断，反映了非司法人员对司法的参与这一英国传统，让公民充分相信法律是他们自己的法律，而且法律不为律师、职业法官所专有，也可以由像自己一样的公民来加以实施，法律不是深不可测的领域，增强了国民对法律的信仰与遵守。

Y =βX +α =β (w ₁x ₁+w ₂x ₂+w ₃x ₃)+α 。

(3)

图1 2017年山东省高速交通发展概况
Fig. 1 Overview of high-speed traffic development in Shandong province in 2017

1.2 区域综合交通可达性评价

耦合指两个或多个系统或运动形式通过各种相互作用而彼此影响的现象，通常用耦合度来描述系统或要素相互影响的程度^[26]。利用耦合度模型，构建耦合度模型评价研究区交通可达性与经济发展耦合度的函数关系式：

(4)

(5)

式(4)和式(5)中：K _ij 与H _ij 分别为客运周转量与货运周转量标准化处理后的数据，G _ij 与Q _ij 分别为各地级市与山东省客运周转量，P _ij 与D _ij 分别为各地级市与山东省人口，B _ij 与C _ij 分别为各地级市与山东省货运周转量。

Y =β ₁X ₁+β ₂X ₂+β ₃X ₃，

(6)

式(6)中：x _ij 为第i 项j 市的指标，A _ij 为标准化处理后的数据。

(7)

(8)

式(7)和式(8)中：V _i 为第i 项指标的变异系数，σ _i 为第i 项指标的标准差，为第i 项指标的平均数，W _i 为第i 项指标的权重。

T =αu ₁+βu ₂，

为进一步分析交通与经济发展整体之间的关系，在式(2)的基础上将自变量(X ₁，X ₂，X ₃)与因变量(Y ₁，Y ₂，Y ₃)整合为X 和Y ，并不再对时段加以区分。X ，Y 来源于X ₁，X ₂，X ₃与Y ₁，Y ₂，Y ₃的加权求和，权重w 结合变异系数赋权法得到，最终得到计算公式(3)。

1.3 区域经济发展水平测算

经济发展水平的测度方法通常有单一指标法和综合指标法。前者因指标过于简单，有失偏颇。后者选取指标较多，计算过程复杂。本文选取人均GDP、第三产业占比、城镇居民可支配收入与农村居民人均纯收入4个指标测算山东省2000—2016年的经济发展水平。指标体系的构建、数据标准化处理以及最后综合得分的测算与区域综合交通可达性的计算方法一致。

1.4 区域综合交通可达性与经济发展水平耦合协调度分析

本文基于刘传明等^[21]的研究，选取高速公路里程、公路密度、客运周转量、货运周转量、机场客运量等5个指标构建区域综合交通可达性评价体系。因2014年交通运输部修订了公路、水路运输量试行方案，统计口径发生变化，所以参照区位熵的计算公式，对客运周转量与货运周转量的原始数据进行处理，以各地级市与全省客货运周转量之比除以各地级市与全省人口之比，再乘以各地级市人口(式(4)和式(5))，得到新的指标数据。再对数据进行极差标准化处理之后(式(6))，利用变异系数法求得各指标权重(式(7)和式(8))，最后采用加权求和法求得各地级市综合交通可达性得分。

(9)

式中：u ₁和u ₂为交通、经济子系统的评价值；C 为耦合度。

再以山东省经济发展为自变量，探究其对交通的推动作用，具体方法如上。以人均GDP(X ₁)，GDP(X ₂)和城镇居民可支配收入(X ₃)作为表征经济发展的指标，高速公路密度(Y _ew )、高速铁路站点数量(Y _hsr )、机场客运量(Y _at )等作为表征3类交通方式的因变量。

(10)

李某,男,41岁。2017年4月5日初诊。主诉发热1个月余,午后发热,体温在37~38℃。恶寒,发热,乏力倦怠。胃脘闷胀不适,有时恶心,大便干,小便黄赤,辗转多处治疗,各项检查均无异常。经输液治疗后(具体用药情况不祥),体温正常,停药后仍发热。查舌质红,苔黄腻,脉细弦而数,辩证为表里不和,湿热内蕴。以和表里,清湿为治。方用小柴胡合三仁汤5剂热退。14剂病愈。

(11)

式中：R 为两系统的耦合协调度；T 为协调指数；α 和β 分别为两系统重要性系数，此处默认交通系统与经济系统有同等重要性，均取 0.5。得到综合交通可达性与区域经济发展水平的协调度得分后，对协调度进行划分(表1)。本文数据来源于《山东城市建设统计公报》、《山东统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》、《中国交通年鉴》；12306网站、各机场官网等关于交通及经济的数据。

表1 区域综合交通可达性与经济发展耦合协调度划分标准
Tab. 1 Standard for dividing the coupling degree of regional comprehensive traffic accessibility and economic development

2 结果分析

2.1 时间序列拟合分析

首先，无论交通与经济何者为自变量，各拟合系数结果均表现为正值，即交通发展与经济发展具有同步性。其次，以交通作为因变量时(表2)，高速公路方面拟合系数整体较大，与其运输繁忙的客观实际不无关系。考虑到山东省高速铁路发展情况，将其划分为两个时期：T₁为2000—2010年，T₂为2011—2016年。且其T₂时段的拟合系数较T₁阶段增大明显，结合山东省高速公路发展的实际来看，其原因可能在于高速公路密度的提高对经济发展具有乘数效应，即高速公路网络越密，越有助于区域开发及联动。但高速铁路方面拟合系数普遍较小，表明高铁对于经济发展的带动作用仍需加强。最后，区域经济作为因变量时(表3)，高速铁路方面拟合系数整体较大，说明区域经济发展对于高速铁路站点有支撑作用。航空运输方面，T₂时段较T₁时段拟合系数有一定增加，表明经济发展对于航空运输的带动作用也随之提升。

表2 交通发展与区域经济时间序列拟合结果
Tab. 2 Fitting results of traffic development and regional economic time series

注：**表示通过5%的t或F检验显著性，*表示通过10%的显著性检验，下同。

表3 区域经济与交通发展时间序列拟合结果
Tab. 3 Fitting results of regional economic and traffic development time series

以各类交通方式与经济指标先后构成综合指标，探究彼此之间的线性关系，发现无论二者何者为自变量，其与因变量的拟合效果普遍较好，这凸显了交通与区域宏观经济发展之间的同步性或者二者之间的相互促进关系(表4和表5)。就具体数值来看，经济发展与高速公路密度及机场客运量均保持了较高的同步性，拟合系数结果趋近于1，表明经济的发展对于高速公路建设及机场运输能力有推动作用。就滞后性而言，从滞后1年到滞后3年，拟合优度整体上升，这也表明二者对彼此影响具有滞后性。

其次，我国政府在对农村实行政策性支持的过程中，受到资本和资源有限的影响，无法为农村经济的发展提供全方位的财政支持，具体来讲，乡村振兴实施的进程需要完善的涉农金融机构为有力支撑，但是从现有的改革成果来看，对于乡村振兴计划能够作出重大贡献、满足乡村振兴的需求和抵御乡村振兴带来的负面风险的生态链结构并不科学。

表4 分时段不同高速交通方式与经济指标的拟合结果
Tab. 4 Fitting results of different high-speed transportation modes and economic indicators in time segments

表5 分时段经济指标与不同高速交通方式的拟合结果
Tab. 5 Fitting results of economic indicators of time segment and different high-speed transportation modes

2.2 综合交通可达性与区域经济发展水平分析

2000—2016年，山东省整体交通可达性与经济发展水平稳步上升(图2)，发展态势良好。且由上文可知，交通与经济发展具有同步性，二者对彼此的影响都是积极的，是一种耦合发展的互动关系。从交通发展情况来看，整体呈上升趋势，其中2005—2008年上升速度最快，公路密度、高速公路里程与机场客运量都有大幅增加，公路密度由0.511 4 km/km²上升到1.404 5 km/km²，高速公路里程由3 162.5 km上升到4 284.9 km，客货运量随之也大幅提高，但部分年份出现小幅下降的现象，这与当年客货周转量减少有关。省内17地市中上升速度最快的地市为德州市，因为德州作为山东乃至全国重要的交通枢纽，近年来高速公路里程与公路密度均有大幅增加；其次为日照市，日照作为山东省重要的沿海城市，境内的日照港是国内重要港口，2016年货物吞吐量达38 286万吨，尤其是2015年山字河机场建成通航，更是大大加强了日照的对外联系。就17地市空间分布而言，空间差异较大。可达性较高的城市主要分布在鲁东地区、胶济沿线及济南都市圈附近，这些地区区位条件好，尤其鲁东地区的青岛、烟台等地有着临海的区位优势，濒临日韩，青岛港、烟台港等优良港口加强了区域对外联系。就经济发展水平而言，2000—2016年保持持续上升的态势，其中2009—2014年上升速度最为迅猛，年上升率达22.19%，表明山东省在经济危机之后经济发展势头较好。山东省作为经济大省，人均GDP由9 326元上升到67 706元，年上升率达36.82%，与经济发展水平保持了较高的一致性。城镇居民可支配收入与农村人均纯收入也有较大幅度的提高，表明在经济持续发展背景下人民收入的增加与生活水平的提高。

图2 2000—2016年山东省综合交通可达性与经济发展水平变化
Fig. 2 Changes of comprehensive transportation accessibility and economic development level in Shandong province from 2000 to 2016

2.3 交通经济耦合协调度时空演变分析

2000—2016年，山东省交通与经济耦合协调度稳步提高，逐渐由2000年的极度失调转变为2016年的极度协调(图2)。其中2000—2008年为失调阶段，交通与经济发展协同效应较弱，彼此促进作用不强，此阶段经济发展滞后于交通发展，经济发展还不能完全满足交通基础设施建设的需要。2009—2016年为协调阶段，交通与经济发展协同效应显著增强，2012年之前经济发展滞后于交通发展，此后交通发展滞后于经济发展，即交通基础设施在一定程度上制约了经济发展。

（4）解决。检验人员每月都要进行检验工作总结，归纳已经完成工作情况以及未完成的工作，总结每月工作中存在的问题以及提出相应的改进措施，实现整体工作质量目标落实[3] 。

从空间分布来看(图3)，鲁东地区耦合协调度最高，2016年青岛为极度协调，烟台为中度协调，交通与经济的协同效应较强，这得益于该区发达的经济以及完善的交通基础设施。2016年青、烟、威、日4市的地区生产总值达21 951.64亿元，约占全省的33%，其中青岛、烟台的地区生产总值分居全省第一、第二位；境内高铁站点达14座，占全省高铁站点总数的半数以上，青岛流亭国际机场、烟台蓬莱国际机场、威海大水泊国际机场、日照山字河国际机场以及青岛港、烟台港、威海港、日照港更是加强了该区的对外交流。而鲁西北地区耦合协调度普遍不高，2016年东营、滨州、德州、聊城、菏泽均为失调，交通与经济的配合关系不紧密，交通基础设施的完善对于经济的推动作用不强，经济的发展也没有更好地完善交通基础设施。2016年鲁西北5市的地区生产总值为14 302.11亿元，仅占全省的21%，境内仅有德州东站一座高铁站点以及东营胜利机场一座机场。鲁中南地区除济南的耦合协调度保持在中度协调外，其他地市的耦合协调度均处于失调状态。2016年鲁中南8市的地区生产总值为30 961.56亿元，占全省的46%。境内有12座高铁站点、4座机场，但临沂、莱芜并无高铁站点，仅有济南、潍坊、济宁、临沂4市具备机场。鲁中南区作为山东省占地面积最大的地区，显然仅仅只靠济南的核心带动作用发展远远不够，各地市应积极推动交通基础设施建设与经济发展的协调关系。就17地市交通与经济的耦合协调度变化来说，整体呈上升趋势，但上升幅度并不明显。其中年均增长率最高的是滨州市，由严重失调上升为中度失调。

图3 2000—2016年山东省交通与经济耦合协调度变化
Fig. 3 Changes of the coupling coordination degree of transportation and economy in Shandong province from 2000 to 2016

3 讨论

本文以山东省为例，探究区域交通可达性与经济发展之间的关系。首先基于统计学软件从时间序列上分析高速公路、高速铁路、航空3类交通方式与区域经济发展的拟合关系，其次依次选取指标分别构建综合交通可达性与区域经济发展水平的评价指标体系，分析2000—2016年间二者的发展情况，最后构建二者耦合协调度模型，基于时空尺度分析二者的耦合协调情况。本文受限于数据等因素，仅采取一种方法构建综合交通可达性指标体系，未能全面反映山东省交通发展情况，且在分析17地市交通经济耦合协调度变化时，选取4个年份难以反映其变化规律。以后在充足数据支撑的基础上，可以基于多种角度与方法构建指标体系，全面反映研究区交通发展情况，得到更加全面的结论并提出进一步合理化建议。

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Analysis on the Relationship Between Regional Comprehensive Traffic Accessibility and Economic Development —Taking Shandong Province as an Example

YU Shang -kun ,WANG Cheng -xin ^*,MIAO Yi ,WANG Chao

(College of Geography and Environment, Collaborative Innovation Center of Human-Nature and Green Development in Universities of Shandong, Shandong Normal University, Ji’nan 250358, China)

Abstract Regional economic development and transportation infrastructure construction both influence and restrict with each other. This paper takes Shandong province as an example to explore the relationship between the two. Firstly, the fitting relationship between three types of high-speed transportation modes and regional economic development is analyzed from the perspective of time series based on statistical software. Secondly, indexes are successively selected to construct an evaluation index system of comprehensive traffic accessibility and regional economic development level, and subsequently the development situation of the two was analyzed from 2000 to 2016. Finally, a coupling coordination degree model is constructed to analyze the coupling coordination between them based on the temporal-spatial scale. Results are given as the followings. (1) Traffic and economic impacts had higher synchronism to hasten the consistency that rises. When traffic was the dependent variable, the fitting coefficient of expressway was larger, and when economy was the dependent variable, the fitting coefficient of high-speed railway became larger. When they were employed to successively constitute comprehensive indexes to explore the linear relationship between each other, the fitting was generally statistically significant, and the two had a lag effect on each other. (2) The traffic accessibility and economic development level of Shandong province increased steadily, with a good development trend from 2000 to 2016. Due to the decrease of passenger and cargo turnover in some years, the traffic accessibility decreased slightly, but the overall situation remained stable. The economic development level increased most rapidly from 2009 to 2014. (3) The coordination degree between traffic and economy has been improved steadily, and the synergistic effect between traffic and economy has been enhanced remarkably. Among them, the period from 2000 to 2008 was the stage of disorder, and the period 2009—2016 was the stage of coordination. In terms of the spatial differentiation of coupling and coordination degrees, the eastern part of Shandong was the highest, its northwestern part was the lowest, and its central and southern parts, except Jinan, were generally not high. The coupling coordination degree between cities and prefecture-level showed an overall upward trend, but the upward trend was not steep.

Key words comprehensive traffic accessibility; economic development level; coupling coordination degree; Shandong province

中图分类号 F512

文献标识码 A

文章编号 2096-5281( 2019) 04-0026-08

DOI: 10.7612/j.issn.2096-5281.2019.04.004

收稿日期： 2018-10-28

基金项目： 国家自然科学基金资助项目(41371170)；山东省科技攻关计划项目(2017GSF22102)

*通信作者 , E-mail：404122665@qq.com

(编辑 HWJ)

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