交通基礎設施與區域經濟空間格局差異分析
——以絲綢之路經濟帶西北五省區為例

■ 趙雪冉博士生 周文通博士生（、北京大學政府管理學院北京 0087 2、石河子大學商學院 新疆五家渠 83300）

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交通基礎設施與區域經濟空間格局差異分析
——以絲綢之路經濟帶西北五省區為例

■ 趙雪冉1、2博士生 周文通1博士生（1、北京大學政府管理學院北京 100871 2、石河子大學商學院 新疆五家渠 831300）

內容摘要：交通基礎設施與區域經濟發展的關系歷來是國內外學術研究的熱點之一。本文首先以絲綢之路經濟帶西北五省區市域為研究單元，運用柵格成本加權距離算法，借助GIS 軟件平臺計算出各市域單元的交通可達性，接著基于貝葉斯地理加權回歸方法，重點探討交通可達性對絲綢之路經濟帶西北五省區市域空間格局差異的影響，進而為西北五省區以絲綢之路經濟帶建設為契機，推進“道路聯通”提供科學依據。

關鍵詞：交通基礎設施 絲綢之路經濟帶 BGWR模型 空間格局差異

2013年9月7日，國家主席習近平在哈薩克斯坦納扎爾巴耶夫大學作重要演講時提出共同建設“絲綢之路經濟帶”，并完整地闡述了新絲綢之路經濟帶的構想，建設絲綢之路經濟帶自此成為我國的國家戰略，并寫入《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》和國務院《政府工作報告》。西北五省區（陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆）位于絲綢之路經濟帶核心要道，是絲綢之路經濟帶承擔過境和中轉交通的關鍵區域，交通區位優勢明顯，戰略地位十分重要。積極融入絲綢之路經濟帶建設，全力推進“道路聯通”，充分發揮交通基礎設施在絲綢之路經濟帶建設中的重要作用，是擺在五省區面前的重大戰略機遇，也是值得各界學者研究的重要課題之一。

文獻綜述

交通基礎設施對區域經濟發展的影響一直是一個備受關注的問題，目前研究主要集中在交通基礎設施與區域經濟增長、交通

基礎設施溢出效應以及集聚效應等方面。在交通基礎設施與區域經濟增長研究方面，自19世紀80年代以來，交通基礎設施與經濟增長的關系問題成為了專家學者研究的熱點問題，大部分研究結果表明交通基礎設施能夠促進經濟增長，是經濟增長的推動力之一。Aschauer（1989）選取了時間序列數據，計算出產出彈性，發現基礎設施對經濟增長具有重要作用，尤其是公路、機場等交通基礎設施對經濟增長的貢獻更大。Martin Tschopp （1999）選取了瑞士1950-2000年的數據，采用可達性計算，認為交通基礎設施促進經濟增長。Nannan Yu （2012）研究了中國交通基礎設施和經濟增長之間的關系，發現交通基礎設施是經濟增長的格蘭杰原因。劉育紅（2012）分析了“新絲綢之路”經濟帶的交通基礎設施投資與經濟增長之間的關系，實證檢驗說明該經濟帶的交通基礎設施投資有效促進了該區域經濟增長。在交通基礎設施溢出效應研究方面，19世紀90年代以來，國內外學者開始對交通基礎設施的溢出效應進行了研究。Nannan Yu（2012）選取中國1978-2009年的數據，并且分為1978-1990年、1991-2000年和2001-2009年三個時期，研究了中國交通基礎設施的空間溢出效應。胡鞍鋼和劉生龍（2009）選取1985-2006年的省級面板數據，驗證了交通運輸對中國經濟發展的外部溢出效應。秦重慶等（2014）通過建立財政支出與全要素生產率的空間溢出效應模型驗證了財政支出規模的擴大促進了全要素生產率的提升。

表1 常見的可達性評價方法比較

而交通基礎設施對區域經濟空間格局的影響也一直是一個備受關注的話題，學者們做了大量的相關研究。楊開忠（2003）指出水、交通、資金、技術人力資源或制度等要素相對稀缺雖然在一定程度上影響了西部地區的發展，但是地理空間格局不經濟才是西部地區發展的致命硬傷，交通基礎設施是影響地理空間格局不經濟的主因之一。麥土榮等（2010）運用重力模型，選取客運量、貨運量等指標進行西部地區的經濟空間格局研究。桑曼乘和覃成林（2014）采用引力模型和網絡分析方法，研究鐵路交通水平與城市空間經濟聯系格局演化。麻清源等（2007）以甘肅省為例，基于交通網絡空間權重進行交通與區域經濟空間相關分析。

表3 基于BGWR方法的估計結果

綜上所述，一方面，交通基礎設施對整個國民經濟的發展具有巨大的推動作用，大力發展交通基礎設施將有力促進區域一體化進程；另一方面，交通基礎設施又具有溢出效應，可能會促進生產要素向發達地區流動，進而擴大區域差異，影響區域經濟空間格局。雖然學者已經做了大量研究，但目前對絲綢之路經濟帶西北五省區的相關研究還相對較少。因此，本文將以交通可達性為指標來衡量區域交通基礎設施，并基于多要素協同作用的角度，綜合分析各要素對區域經濟增長的作用，測算交通基礎設施對不同區域的空間異質效應，進而揭示交通基礎設施對區域空間格局的影響。

交通可達性分析

可達性分析是目前交通基礎設施領域研究的熱點方法之一，國內外學者借助可達性分析來定量地評價交通基礎設施帶來的空間格局的變化。Hansen在1959年首次提出了可達性（accessibility）的概念，將其定義為交通網絡中各節點相互作用的機會的大小。隨著可達性概念的提出，其涵義也得到了不斷的豐富，可達性的評價方法也日益豐富，表1為幾種常見的可達性評價方法。

本文采用成本加權柵格算法測算絲綢之路經濟帶西北五省區市域的可達性，以五省區基礎地理信息數據庫為基本數據，提取相應的公路、鐵路數據，其他相關數據來源于2004-2013年《陜西統計年鑒》、《甘肅統計年鑒》、《寧夏統計年鑒》、《青海統計年鑒》、《新疆統計年鑒》、《中國縣域經濟年鑒》、《全國地市縣財政統計資料》等。運用柵格成本加權距離算法，借助GIS 軟件平臺可以計算出各市域單元的交通可達性。

空間格局差異研究

（一）BGWR模型簡介

Brunsdon等學者（1996）提出了一種研究空間非平穩性的方法，即地理加權回歸模型（Geographically Weighted Regression，GWR），它可以在空間上對每個觀測對象的參數進行估計，所得到的參數估計值不再是常數，而是利用鄰近觀測對象的子樣本數據信息進行局域回歸估計而得到隨空間地理位置變化而變化的變數，它更能反映經濟變量之間的空間依賴性。該方法克服了普通最小二乘法（OLS）無法反映空間局部的變化的缺點，允許單個參數估計隨空間觀測，更能反映經濟變量之間的空間依賴性。其模型可表示為：

式中，（Ui，Vi）為第i個樣本點的空間坐標；ai（Ui，Vi）為連續函數ai（U，V） 在i點的值。地理加權回歸揭示了在空間異質性或空間非平穩性條件下的空間分布差異，其明顯優于傳統最小二乘法，但仍然存在不足之處。該地理加權回歸無法解決空間飛地效應和“疲軟數據”問題。

為了更好地解決數據缺損問題和降低異常值影響，學者又提出了貝葉斯地理加權回歸，該地理加權回歸模型是對地理加權回歸的貝葉斯處理方法（Bayesian Approach，簡稱BGWR）。BGWR模型一般描述為：

圖1 模型中系數a1（ui，vi）估計的等值線

圖2 模型中系數a2（ui，vi）估計的等值線

圖3 模型中系數a3（ui，vi）估計的等值線

（二）變量選取與模型設定

本文選擇的各變量及其衡量指標與說明如表2所示。

在上述變量設定的基礎上，建立BGWR模型，表達式如下：

借助MATLAB7.0軟件進行BGWR分析，估計結果如表3所示，絕大部分系數通過了顯著性檢驗，且BGWR 的調整R2為0.8278，明顯高于OLS的0.7525，這說明模型中5個系數在所研究區域內均存在明顯的異質性，BGWR 方法能夠更好地解釋西北通道經濟發展差異。

五個系數函數a1（ui，vi）、a2（ui，vi）、a3（ui，vi）、a4（ui，vi）、a5（ui，vi）在各空間位置處的估計值以等值線圖的形式見圖1至圖3。

從圖1可以看出，系數a1（ui，vi）的估計值自東向西呈現波動式遞增的趨勢，這說明工業化進程對西北通道空間格局差異的貢獻率自陜西向新疆依次增加，新疆更應以積極主動的姿態搶抓產業轉移的巨大機遇。

從圖2中可以看出，系數a2（ui，vi）的估計值在研究范圍內存在空間差異性，總的呈現中間低兩頭高的趨勢。

從圖3可以看出，系數a3（ui，vi）的估計值自東向西呈現波動式變化趨勢，這說明交通基礎設施對西北通道空間格局差異的貢獻率波動變化，陜西、甘肅、寧夏要充分發揮地緣優勢，新疆要以絲綢之路經濟帶建設為契機，全力推進道路聯通工程。

結論

本文以絲綢之路經濟帶西北通道市域為研究單元，借助GIS 軟件平臺，運用柵格成本加權距離算法，計算各市域單元的空間可達性，接著基于地理加權回歸方法，重點探討了交通基礎設施對絲綢之路經濟帶西北通道空間格局差異的影響，提出以下政策建議：

第一，發揮工業化對經濟發展的促進作用，各市域應以各自獨特資源為依托，發展優勢產業，形成產業集聚，同時要注重產業、技術、資本等向周邊經濟腹地轉移，以促使各要素集聚經濟腹地，從而吸引企業集聚，拉動腹地經濟共同增長。

第二，要充分利用投資對經濟發展的巨大推動作用，各市域應在項目建設和技術改進上不斷加大投資力度，力爭為今后全省經濟和社會發展奠定堅實的基礎。

第三，西北五省區要以絲綢之路經濟帶建設為契機，強化基礎設施建設，鼓勵民間資本和外資以多種方式參與城鎮基礎設施和公用事業建設，尤其是加大交通網絡建設力度，增加區域間通達度，打通核心要道的交通運輸大通道，不斷完善區域內交通基礎設施，逐步形成連接國內中東部地區和中亞、西亞的交通運輸網絡，并依托完善的交通基礎設施和沿線中心城市，對域內貿易和生產要素進行優化配置，促進區域經濟一體化，縮小區域差異，從而實現區域經濟和社會協調發展。

參考文獻：

1.Aschauer， D. A. Is Public Expenditure Productive［J］.Journal of Monetary Economies，1989， 23（2）

2.Martin Tschopp， Kay W. Axhausen，ETH Zürich. Transport infrastructure and regional development in Switzerland［J］.The Journal of Transport History，1998，29（1）

3.Nannan Yu， Martin Dejong， Servaas Storm， Jianning Mi. Transport Infrastructure， Spatial Clusters and Regional Economic Growth in China［J］.Transport Reviews，2012，32（1）

4.劉育紅.“新絲綢之路”經濟帶交通基礎設施投資與經濟增長的動態關系分析［J］.統計與信息論壇，2012（10）

5.Nannan Yu， Martin de Jong， Servaas Stormb， Jianing Mi. Spatial spillover effects of transport infrastructure: evidence from Chinese regions［J］.Journal of Transport Geography，2013（28）

6.胡鞍鋼，劉生龍.交通運輸、經濟增長及溢出效應——基于中國省際數據空間經濟計量的結果［J］.中國工業經濟，2009（5）

7.秦重慶，王東.“絲綢之路經濟帶”框架下的財政支出、空間溢出和全要素生產率——基于8 省區面板數據的實證檢驗［J］.開發研究，2014（2）

中圖分類號：◆F127

文獻標識碼：A

作者簡介：

趙雪冉（1979-），女，漢族，河北保定人，北京大學政府管理學院區域經濟學專業博士研究生，石河子大學商學院講師，研究方向為城市與區域經濟。

周文通（1986-），男，漢族，四川成都人，北京大學政府管理學院區域經濟學博士研究生，研究方向為城市與區域經濟。