基于時空視角的京杭運河物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化研究

毛麗娜，周桂良，李 玲，凌苗苗 MAO Lina,ZHOU Guiliang,LI Ling,LING Miaomiao

（1.淮陰工學(xué)院 管理工程學(xué)院，江蘇 淮安 223001；2.烏魯木齊市道路運輸管理局，新疆 烏魯木齊 830001）

京杭大運河縱貫?zāi)媳保剂髑辏谶\輸、農(nóng)業(yè)、水利、政治、軍事、地理等各個層面對沿運河區(qū)域乃至全國的社會經(jīng)濟文化發(fā)展與重構(gòu)都發(fā)揮了巨大的作用。雖然不同歷史階段的社會發(fā)展對運河功能的倚重有所差異，但源于建造的初衷，運河的水路運輸及物流集散功能一直備受重視，是沿線區(qū)域形成與發(fā)展的基礎(chǔ)支撐和重要推動力。本文在分析京杭運河物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化的基礎(chǔ)上，研究其物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化過程中的作用機理，進一步總結(jié)京杭運河的發(fā)展規(guī)律，以期為京杭運河區(qū)域空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供參考，從而促進京杭運河的發(fā)展，實現(xiàn)帶動沿京杭運河區(qū)域共同發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

1 京杭運河物流功能與區(qū)域發(fā)展?fàn)顩r

京杭運河的主要物流功能是內(nèi)河運輸，其中魯、浙、蘇3段主要發(fā)揮著大宗散貨以及集裝箱貨物運輸功能；浙、京、津、冀4段主要發(fā)揮載客運輸功能；京杭運河還在南水北調(diào)東線工程中作為輸水河道，發(fā)揮水源輸送功能。京杭運河的通航里程為1 442千米，通航部分主要為魯、蘇、浙3段。北京、天津與河北以京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略為契機已簽訂了通航整改協(xié)議，將通州區(qū)、武清區(qū)與香河縣相連，實現(xiàn)到2017年開展以旅游觀光為主的客運通航，到2020年開通客貨運輸[1-2]。京杭運河浙江段3級航道正在整治中，建成后千噸級的貨船可從山東直達杭州。京杭運河跨越10多個緯度，溝通5大水系[3]，流經(jīng)8省（直轄市），連接眾多湖泊，是我國“活性”最高、遺址最豐富、文化發(fā)展?jié)摿ψ罹叽蟮拇硇院佣蝃4]。京杭運河沿線區(qū)域是我國物產(chǎn)最豐富的農(nóng)業(yè)區(qū)之一，沿線區(qū)域中既有大中型煤礦，又有大型工業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，連接滬、蘇、浙等工業(yè)大省[5]，是經(jīng)濟活力匯聚之地。

2 京杭運河物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化作用機理

區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化的影響因素有自然因素、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因素、交通通訊因素[6]、行政文化因素等[7]。本文主要探討的是京杭運河物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化的相互影響，故選取產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、交通等可量化的指標(biāo)，即地區(qū)生產(chǎn)總值，第一、二、三產(chǎn)業(yè)，港口吞吐量及水運量作為關(guān)聯(lián)度與協(xié)整分析數(shù)據(jù)。

2.1 京杭運河物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化關(guān)聯(lián)度分析

本文選取2005年至2017年京杭運河的水運量及其流域各省（直轄市）的地區(qū)生產(chǎn)總值，第一、二、三產(chǎn)業(yè)，港口貨物吞吐量等經(jīng)濟指標(biāo)（見表1），并通過灰色關(guān)聯(lián)度分析法來衡量京杭運河與其流域各省市間物流功能與空間結(jié)構(gòu)演化的關(guān)聯(lián)度。

表1 2005～2007年京杭運河及其流域各省（直轄市）經(jīng)濟指標(biāo)數(shù)據(jù)

（1） 無量綱化

通過公式（1）對表1數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，處理結(jié)果見表2。

表2 無量綱化處理結(jié)果

（2）求差值序列、最大差值、最小差值

根據(jù)公式（2）求出最大差值和最小差值，分別記為：

利用上述公式算出差值序列結(jié)果見表3。

表3 差值序列

顯然 Δmin=0，Δmax=4.4315。

（3）計算關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度

關(guān)聯(lián)系數(shù)計算：

其中：ρ∈ （0,1 ），k=1,2,3,…,13；i=1,2,3,4,5。

取ρ=0.5，若關(guān)聯(lián)度大于0.6，則兩者關(guān)聯(lián)性顯著。據(jù)此計算出的關(guān)聯(lián)系數(shù)見表4。

表4 關(guān)聯(lián)系數(shù)

為便于從整體上進行比較，將所求關(guān)聯(lián)系數(shù)求取平均值：

求得結(jié)果見表5：

表5 關(guān)聯(lián)系數(shù)平均值

（4） 結(jié)果分析

表5中關(guān)聯(lián)度均大于0.6，說明京杭運河流域的各省（直轄市） 的地區(qū)生產(chǎn)總值、第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)、港口貨物吞吐量與水運量聯(lián)系緊密。Γ02>Γ05>Γ03>Γ01>Γ04，說明京杭運河及其區(qū)域中第一產(chǎn)業(yè)與京杭運河的聯(lián)系最緊密，第三產(chǎn)業(yè)與京杭運河水運量的關(guān)聯(lián)度最小。由以上數(shù)據(jù)分析可知京杭運河物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化是相互促進的，京杭運河區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展會帶動京杭運河航運物流功能的變化，而京杭運河航運物流功能的發(fā)展又會反作用于沿京杭運河區(qū)域經(jīng)濟的繁榮[8]。

2.2 京杭運河物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化協(xié)整分析

（1） ADF 檢驗

將水運量，國內(nèi)生產(chǎn)總值，第一、二、三產(chǎn)業(yè)值，港口吞吐量取對數(shù)處理。利用Eviews時序統(tǒng)計軟件，得出檢驗結(jié)果見表6。

表6 變量的ADF檢驗

根據(jù)ADF檢驗結(jié)果，在5%的顯著性水平下，6個變量均存在二階單位根，說明6個變量均是非平穩(wěn)序列，可能存在協(xié)整關(guān)系，故需對其進行協(xié)整分析。

（2） 協(xié)整檢驗

表6的檢驗結(jié)果表明所有序列都是二階單整序列，滿足協(xié)整檢驗前提，故利用Engel-Granger兩步法再分別對lny與lnx1、lnx2、lnx3進行普通最小二乘回歸，并對模型估計殘差序列作平穩(wěn)性檢驗，若殘差序列平穩(wěn)，說明被檢驗序列存在協(xié)整關(guān)系[9]。

設(shè)：lny對lnx1、lnx2、lnx3、lnx4、lnx5回歸殘差序列分別為e1、e2、e3、e4、e5，殘差平穩(wěn)性結(jié)果見表7。

表7 殘差A(yù)DF檢驗

（3） 結(jié)果分析

表7中序列e1、e2、e3、e5為平穩(wěn)序列，說明lny與X1、X2、X3、X5之間分別具有協(xié)整關(guān)系，即水運量與地區(qū)生產(chǎn)總值，第一、二產(chǎn)業(yè)，港口貨物吞吐量之間分別具有長期的穩(wěn)定均衡關(guān)系；e4為非平穩(wěn)序列則說明水運量與第三產(chǎn)業(yè)之間不具有長期均衡穩(wěn)定關(guān)系。此結(jié)果表明京杭運河區(qū)域物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化之間是有關(guān)聯(lián)的。地區(qū)生產(chǎn)總值、第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)及港口貨物吞吐量方面的物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化是相互推動的，因此應(yīng)保持這方面繼續(xù)穩(wěn)定發(fā)展；但在第三產(chǎn)業(yè)方面，京杭運河物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化并不平衡，航運物流功能沒有支撐空間結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化升級，而空間結(jié)構(gòu)的演化也沒有體現(xiàn)出對物流需求的長期依賴。

3 京杭運河物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化分析

本部分將在前面定量分析的基礎(chǔ)上定性梳理京杭運河物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化之間的關(guān)系。京杭運河總共歷經(jīng)3次較大的修整，最后才修建成為正式的“京杭大運河”[10-11]。明后期至近代以來，由于鴉片戰(zhàn)爭的毀壞，黃河改道的影響，海運、鐵路、公路運輸?shù)呐d起等多種原因綜合作用，京杭運河日漸勢微，部分航道退化、斷流，不能通航，直到現(xiàn)代，在國家政策的再次重視和扶持下，京杭運河的通航功能才逐步復(fù)蘇。京杭運河物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)也隨著京杭運河的興衰而不斷變化，分別經(jīng)歷了低水平發(fā)展期單一物流功能的散點分布式、擴展發(fā)展期派生其他功能的線段延伸式、高水平發(fā)展期多功能相結(jié)合的雙核式、退化發(fā)展期功能作用減小的停滯式、穩(wěn)定發(fā)展期物流功能定型的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)式、蓬勃發(fā)展期物流功能加強的網(wǎng)擴張式等不同空間結(jié)構(gòu)演化。其空間結(jié)構(gòu)演化如圖1、圖2所示。

圖1 京杭運河區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化圖

圖2 京杭運河物流功能演化圖

由圖1得出其空間結(jié)構(gòu)從最初的點擴散至面，使得整個京杭運河區(qū)域聯(lián)系不斷增強，形成一個京杭運河流域區(qū)域網(wǎng)，區(qū)域間相互輻射，相互帶動經(jīng)濟發(fā)展。未來運河區(qū)域輻射范圍不斷擴大，同時促進京杭運河物流功能不斷發(fā)展。從春秋至今，京杭運河物流功能也在不斷變化，其物流功能演化如圖2所示。

從圖2可得出京杭運河物流功能從最初單一的貨物運輸功能，演變?yōu)榧涍\、客運、倉儲、轉(zhuǎn)運、水源供給等多種功能于一體的綜合物流功能。隨著沿線區(qū)域結(jié)構(gòu)的不斷演變，京杭運河物流功能也在不斷改變。京杭運河發(fā)展階段可分為低水平發(fā)展時期、擴展式發(fā)展期、高水平發(fā)展期、退化式發(fā)展期、穩(wěn)定型發(fā)展期以及蓬勃式發(fā)展期6個階段。各階段空間結(jié)構(gòu)演化及其物流功能演變?nèi)绫?所示。

表8 京杭運河各階段空間結(jié)構(gòu)演化及其物流功能演變

4 結(jié)論

本文通過灰色關(guān)聯(lián)法分析發(fā)現(xiàn)京杭運河區(qū)域物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化之間存在相關(guān)關(guān)系。其中，地區(qū)生產(chǎn)總值、第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)及港口貨物吞吐量方面的物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化是相互促進的。但在第三產(chǎn)業(yè)方面，京杭運河物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演化并不平衡。京杭運河物流功能演化從最初單一的貨物運輸演變?yōu)榧涍\、客運、倉儲、轉(zhuǎn)運、水源供給等多種功能于一體的綜合物流功能。京杭運河區(qū)域物流功能與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)在演化過程中相互作用、相互促進。隨著京杭運河物流功能的演變從單一運輸功能轉(zhuǎn)為多種功能并存，促進了區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，從而使得其區(qū)域空間結(jié)構(gòu)從點演化成線，最終擴散成一個面，而區(qū)域空間結(jié)構(gòu)的演化導(dǎo)致需求多樣化，單一物流功能已不能滿足其區(qū)域發(fā)展的需求，發(fā)展的壓力迫使其物流功能由單一轉(zhuǎn)為多種并存，從而又進一步帶動了區(qū)域發(fā)展，改變了區(qū)域空間結(jié)構(gòu)。未來在長江經(jīng)濟帶和大運河文化帶建設(shè)等一系列國家戰(zhàn)略舉措的推進下，運河區(qū)域?qū)⒚媾R新的發(fā)展環(huán)境，空間經(jīng)濟結(jié)構(gòu)即將迎來新一輪的轉(zhuǎn)型升級，大運河的文化生態(tài)功能急需凸顯，對其物流功能的內(nèi)涵提升和綠色創(chuàng)新提出了更高要求。