吉林省縣域交通可達性與經濟發展耦合關系研究

李建杰

摘? 要：以吉林省縣域為例，采用耦合協調度模型探討交通可達性與經濟發展耦合協調狀況。結果顯示：（1）吉林省縣域可達性水平差異較大、交通基礎設施發展相對不均衡;可達性優勢區集中分布于中部平原地區，劣勢區主要為省域東部地區縣域;（2）吉林省縣域經濟協調發展進程緩慢，且具有顯著的地域分異特征，地級城市發展水平較高，但輻射能力不強，省域東西部地區縣域整體發展水平不足，并出現連片發展趨勢;（3）地級城市及中部都市圈縣耦合度整體較高，在東、西部大多縣域均處于低度耦合狀態，其經濟發展水平與交通基礎設施建設呈現出明顯的“錯位”現象;縣域交通可達性水平-經濟發展耦合協調度與城鎮等級、地形呈現出顯著正相關性。因此，應提升省域東西部地區核心城鎮資源集聚能力，合理配置區域交通資源、完善邊緣縣域交通基礎設施，促進區域聯動發展。

關鍵詞：交通可達性;經濟發展;耦合協調度;吉林省

中圖分類號 F323.8文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）04-0154-05

Abstract：Taking Jilin Province as an example，the coupling coordination degree model was applied to explore the coupling coordination degree of traffic accessibility and economic development on the county level.The results show that：（1） The accessibility levels of the counties in Jilin Province were quite different，and the development of traffic infrastructure was relatively uneven;（2） The coordinated development of county economy in Jilin Province was slow and with significant geographical differentiation.The development level of prefecture-level cities was relatively high but the radiation capacity is insufficient.The overall development level of counties in the eastern and western regions of the province was insufficient and there appeared a trend of contiguous development;（3） The coupling degree of the prefecture-level cities and central metropolitan areas was relatively high.Most of the counties in the eastern and western regions were in a low coupling state，and their economic development level and traffic infrastructure construction showed a obvious“dislocation”phenomenon.The coupling coordination degree between the traffic accessibility and economic development on county level showed a significant positive correlation with urban level and terrain.This study proposed the a few measures，such as improving the agglomeration capacity of central urban resources in the east and west of the province，rationally allocating regional transportation resources，improving the traffic infrastructure of the border counties，and promoting regional linkage development.

Key words：Traffic accessibility;Economic development;Coupling coordination degree;Jilin Province

交通基礎設施網絡與區域經濟發展的互動關系始終是交通地理學關注的焦點[1]。學術界普遍認為交通基礎設施網絡通過壓縮時空距離、改善地區可達性水平，進而促進區域社會、經濟發展。但交通基礎設施作為雙刃劍，一方面可加劇中心城市的資源集聚、推動中心城市極核式發展;另一方面，其所具有的“虹吸”效應也會導致核心城市周邊地區資源外流，從而阻礙資源流出地的經濟發展。因此，隨著我國新型城鎮化的深入，交通可達性與區域經濟發展之間的協調關系逐步成為重要議題。

交通方式的改變及交通基礎設施網絡的逐步完善，眾多學者紛紛聚焦于交通網絡的改變對區域經濟發展的影響，例如：姚兆釗等探討了高鐵對泛長三角地區可達性影響，發現無高鐵通過城市將被日益邊緣化、重組后的“核心-邊緣”格局初現高鐵對泛長三角地區可達性格局影響[2];初楠臣等通過中俄班列的開通探討了跨國班列的可達性改善對沿線城市經濟聯系的影響[3];陶世杰等探討了高鐵網絡可達性對經濟潛力的影響分析，認為可達性的提升令城市經濟潛力增長顯著，但兩者呈現出不完全契合關系[4]。隨著城市周邊地帶的“貧困圈”、“貧困帶”現象的產生，學者開始注意交通與經濟發展之間的關系研究。劉傳明等通過測度綜合可達性并結合經濟發展水平對湖北省縣域空間差異規律進行探討，提出了促進縣域綜合交通可達性全面提升的建議[5];馬曉蕾等基于GIS空間分析及IDW空間差值方法對我國地級及以上城市的交通可達性與經濟發展水平進行分析，得到交通可達性和經濟水平發展較好的城市主要分布在我國沿海地區的京津冀、長三角、珠三角以及內陸的成渝經濟區等地[6];陳博文等通過構建二階空間滯后模型探討了江蘇省可達性變動與區域經濟發展的聯系認為交通建設并沒有促進經濟發達城鎮帶動周邊城鎮發展，但是對經濟持續發展有積極的作用[7];李一曼等通過探討浙江省城市綜合交通可達性與經濟社會耦合協調發展關系得到平原城市協調性普遍高于低山丘陵地區城市、地級市轄區協調性普遍高于各縣（縣級市）的重要結論[8];孟德友建立投影尋蹤模型對河南縣域交通優勢度與區域經濟發展水平的耦合協調性分析得到兩者耦合作用強度普遍較高并呈明顯的增強態勢，但多數地區交通與經濟的協調發展度還有待提升[9];程鈺等對山東省縣域交通可達性與經濟發展水平進行定量分析，認為經濟帶、都市圈、鐵路沿線地區兩者協調較高，而山地丘陵地帶耦合水平較低[10];姜策對沈陽經濟區各市交通建設與經濟發展協調性進行分析，得到交通與經濟間的相互作用較強但市域間發展協調性差異明顯，兩者出現錯位現象[11]。綜合現有文獻來看，交通基礎設施與經濟發展協調關系呈現出以下2個典型特征：一是研究尺度逐步多樣化、精細化，由全國尺度逐步轉向省域、市域;二是研究方法的多元化特征，在傳統的定量分析方法基礎上融入空間分析方法、模型構建逐步成為主要手段之一。

上述研究多聚焦于省、市域，而缺乏對縣域尺度下的交通與經濟發展關系的探討;同時，眾多研究對可達性測度并未充分考慮地形、土地利用等諸多因素。為此，本研究通過構建土地利用、地形影響因素下的可達性模型對吉林省縣域尺度下交通發展水平進行有效測度，并對其與經濟發展間的關系進行一定探討，以期為吉林省“交通-經濟”協調發展、區域聯動發展提供一定認知和對策建議。

1 研究區概況、數據來源與研究方法

1.1 研究區概況 吉林省位于中國東北中部，北鄰黑龍江省，南接遼寧省。下轄8個地級市與1個自治州，共47個市縣，位于東經121°38′～131°17′，北緯40°52′～46°18′。截至2015年底，吉林省地區生產總值為14063.13億元，總人口為2753.32萬人。

1.2 數據來源 本研究數據主要有吉林省市（縣）經濟數據、吉林省交通路網數據、土地利用數據及地形數據。其中，市（縣）國內生產總值數據來源于吉林省2015年底統計年鑒;路網數據來源于2015年OSM（https：//www.openstreetmap.org）;土地利用數據選取吉林省2015年分辨率為30m的土地利用數據（www.webmap.cn）;由于吉林省東部是山區丘陵地帶，不能忽略地形坡度對于通行速度的影響，地形數據來源于中國科學院資源環境科學數據中心（http：//www.resdc.cn）。為衡量市縣交通可達性水平，分別對路網數據、土地利用數據及地形坡度數據進行預處理：依據《中華人民共和國公路工程技術標準（JTG B01-2014）》規定的道路設計標準，設定各等級道路通行速度，同時，根據生活經驗對各種土地利用表面上的通行速度進行賦值[12];坡度數據利用地形數據在ArcGIS平臺中的空間分析工具計算得到，最終得到表1。

1.3 研究方法

1.3.1 綜合通行速度及可達性測算 表1中的速度值是指在平坦的表面上的速度，道路柵格基本可忽略坡度的影響，而非道路柵格速度一般來說是隨著坡度增加而降低，根據下面的公式來計算坡度對于柵格表面上速度的影響[13]。

式中：[vsi]表示柵格[i]表面上的速度，[vi]表示坡度為0時柵格表面的速度，[si]表示用百分比表示的柵格表面坡度。

將得到的考慮到坡度影響的速度柵格，與道路柵格圖進行合并，得到研究區綜合速度圖層，該柵格圖層的分辨率為30m。由于該柵格分辨率為30m，根據下面的公式計算單位柵格的時間成本：

式中：[Vi]表示綜合速度圖層中的柵格[i]速度，單位為km/h;[Ti]表示柵格[i]的通行速度，單位為min，進而得到綜合時間成本圖層。

運用ArcGIS 10.2中的Cost Distance工具，以各行政區的政府所在地作為Source data，以綜合時間成本圖層作為Input Cost Distance，即可得到城鎮中心的可達性時間成本，利用Zonal Statistics工具測算得到每個市縣中心值區域內的平均可達性時間成本值，值越高，縣域可達性水平越低。

1.3.2 耦合協調度模型 借助物理學中的容量耦合概念及其容量耦合系數模型，推廣得到多個系統的相互作用耦合度模型[14]。其計算公式為：

式中：[C]為耦合度;[U1]，為子系統1，2的綜合功效。

協調度模型可以更好的評判交通可達性與縣域經濟發展交互耦合的協調程度。其計算公式為：

式中：D為協調度;C為耦合度，T為綜合協調指數，反應整體協同的效應或貢獻;α、β為待定權數，由于交通可達性與縣域經濟發展同樣重要，故取α、β=0.5;[U1]，為子系統1，2的綜合功效。

2 結果與分析

2.1 吉林省交通可達性空間格局 基于吉林省可達性數據，利用Zonal Statistics工具測算得到每個市縣平均可達性時間成本，并對其進行分類及熱冷點分析，以探討城鎮可達性空間格局及其集聚特征。

吉林省各城鎮的可達性時間成本值域范圍為[27，467]min，極值相差超過17倍，其變異系數達到0.75以上;表明吉林省城鎮可達性差異較大，交通基礎設施發展相對不均衡。從其空間分布來看，時間可達性優勢區集中分布于吉林省中部平原地區，該區域不僅具有區位居中性特征，地形相對平坦，為交通基礎設施建設提供天然優勢，高速鐵路及高速公路等路網密度高;同時，地級城市可達性水平普遍較高、時間成本均在80min內，這與城市經濟發展、資源集聚緊密相關。省域東部地區成為可達性劣勢區，敦化市、安圖縣、和龍市、長白縣等地區主要受山脈（鳳凰山、長白山）阻隔，交通基礎設施建設難度普遍較高，其可達性水平普遍較低，而汪清縣、琿春市受區位（省域邊緣地區）及地形（丘陵）雙重因素影響，基礎設施建設也處于滯后水平，其時間成本值均在220min以上。總體來看，吉林省城鎮可達性與地形、城鎮等級呈顯著相關性，在區內基本形成中部高、東西部低的空間分布格局。對城鎮可達性水平進行空間自相關及熱冷點分析，結果顯示，吉林省城鎮可達性全局空間自相關系數為0.5017，其空間分布具有明顯的集聚趨勢，可達性優勢區相對穩固且具有一定的擴散作用。熱點區主要位于中部平原地帶，受地形平坦、區位居中及毗鄰省會城市優勢影響，形成可達性優勢組團區;次熱點區主要以板塊狀、軸帶狀分布于省域西部及東部地區;冷點區主要以長白山、鳳凰山為中心在東部地區形成帶狀分布?？傮w來看，破解地形阻隔效應，加快東部地區交通基礎設施建設，提升東部城鎮對外聯系水平，是未來吉林省實現區域聯動發展的重要途徑。

2.2 吉林省經濟發展空間格局 為探討城鎮經濟發展水平，本研究以縣域國內生產總值為測度指標，參照世界銀行的區域經濟分類方法和標準，按平均值的50%、100%、150%，依次將縣域劃分為低水平發展區、中低水平發展區、中高水平發展區和高水平發展區，并對其進行熱冷點分析以探索縣域經濟發展的空間集聚狀況。

相較于城鎮可達性，縣域經濟極大值為長春市、高達5530億元，而極小值為長白縣、僅為38.6億元，兩者相差143倍;經濟發展變異系數達到1.93;地級城市經濟發展水平遠高于區內其他城鎮，8個地級城市經濟發展總量占對全省經濟貢獻率近70%;總體表明吉林省經濟差異十分顯著，區域協調發展進程相會滯緩。從其空間分布來看，吉林省縣域經濟發展具有顯著的地域分異特征，地級城市均處于高水平發展階段;而省域東西部地區縣域基本處于低水平發展區，在地域空間內呈現出軸帶及環狀分布格局;對比經濟高低水平發展區得到吉林省地級城市對縣域經濟發展的輻射能力明顯不足，大部分地級市基本處于自身集聚狀態，大量的資源受“虹吸”效應影響基本被地級市攫取，縣域經濟發展滯后現象突出。對縣域經濟發展狀況進行全局空間自相關及熱冷點分析，結果顯示：吉林省經濟發展的全局空間自相關系數僅為0.0678，表明經濟發展集聚趨勢不足，這與高水平縣域散點狀分布格局密切相關，高水平縣域對省域經濟輻射不足。經濟發展熱點區以長春-吉林為核心形成組團狀分布于中部平原地區，在一定程度上表明長吉一體化戰略對推動省域中部地區經濟聯動發展具有一定作用;而省域東、西部地區處于經濟發展冷點區及次冷點區，東西部地級城市對各自子區域內的縣域發展輻射作用較小;立足區域特色資源（旅游、礦產、農業等），加強東西部地區核心城市建設（如：延吉市、白城市、白山市）、提升其經濟規模實力、釋放其經濟發展活力是帶動區內經濟發展的重要舉措，也是推動吉林省經濟協調發展的有效途徑之一。

2.3 吉林省交通可達性與經濟發展耦合協調分析 基于耦合協調度模型對交通可達性及經濟發展進行耦合度（C）及耦合協調度（D）測算，依據結果設定：當[0≤C<0.3]時，屬于低度耦合;[0.3≤C<0.5]時，屬于中低度耦合;[0.5≤C<0.8]時，屬于中高度耦合;[0.8≤C<1]時，屬于高度耦合;同時，當[0≤D<0.3]時，為低耦合協調度;當[0.3≤D<0.5]時，為較低耦合協調度;當[0.5≤D<0.8]時，為較高耦合協調度;當[0.8≤D<1]時，為高耦合協調度，制成吉林省縣域交通可達性與經濟發展耦合度及耦合協調度空間分布圖。

從耦合度來看，長春市、吉林市及松原市為吉林省內高度耦合區，分析其原因在長吉一體化影響下，長春市與吉林市經濟與交通均在一定程度上實現聯動發展，長吉圖開發戰略及長吉城際鐵路的開通，使得2市在經濟、交通均實現了較好的協調發展;而松原市為吉林省重要的礦產資源型城市，其經濟發展水平較高，而其行政區面積整體偏小的發展現狀也為其交通可達性水平奠定了一定優勢基礎。地級城市及中部都市圈縣域基本屬于較高度耦合縣域，經濟發展與可達性水平耦合較好，也是打造長春都市圈的重要地帶。而在東、西部大多縣域均處于低度耦合狀態、并呈面狀分布格局，其經濟發展水平與交通基礎設施建設呈現出明顯的“錯位”現象。

進一步分析交通可達性與經濟發展耦合協調度，發現：長春市成為吉林省內唯一1個高度耦合協調區，說明吉林省縣域經濟發展及交通可達性存在一家獨大現象，兩者在發展上基本實現協調與同步發展;地級城市及長春市周邊縣域處于較高耦合協調區，而區域內較低耦合協調度及低耦合協調度縣域個數分別為27個、10個，表明吉林省大部分縣域交通可達性水平與經濟發展存在失調狀態;低耦合協調區主要僅位于東部地區，其失調現象尤為顯著?？傮w來看，吉林省交通可達性水平與經濟發展耦合協調度與城鎮等級、地形呈現出顯著正相關性，即：地級城市、平原地區城鎮耦合協調度總體處于較高水平。

3 結論與討論

本研究從交通基礎設施建設與經濟發展互動視角，借鑒耦合協調度模型定量測度了吉林省城鎮尺度下的耦合協調關系，得到以下結論：

（1）吉林省城鎮可達性水平差異較大、交通基礎設施發展相對不均衡;可達性優勢區集中分布于中部平原地區，劣勢區受地形阻隔影響主要分布于省域東部地區;可達性水平空間分布具有明顯的集聚趨勢、優勢區相對穩固且具有一定的擴散作用。

（2）吉林省縣域經濟差異十分顯著，區域協調發展進程相會滯緩;縣域經濟發展具有顯著的地域分異特征，地級城市均處于高水平發展階段，經濟發展集聚趨勢不足;而省域東西部地區縣域基本處于低水平發展區，在地域空間內呈現出軸帶及環狀分布格局。

（3）受長吉一體化戰略影響，長春市與吉林市經濟與交通均在一定程度上實現聯動發展，處于高度耦合階段;地級城市及中部都市圈縣域基本屬于較高度耦合縣域，而在東、西部大多縣域均處于低度耦合狀態，其經濟發展水平與交通基礎設施建設呈現出明顯的“錯位”現象;其耦合協調度顯示，長春市成為吉林省內唯一一個高度耦合協調區，大部分縣域交通可達性水平與經濟發展存在失調狀態;低耦合協調區主要僅位于東部地區;吉林省交通可達性水平與經濟發展耦合協調度與城鎮等級、地形呈現出顯著正相關性。

通過探討吉林省交通可達性水平及經濟發展之間的協調關系，得到了一些有益于城鎮發展的結論，對未來吉林省深入推行新型城鎮化具有認知意義。為實現吉林省交通與經濟發展的耦合協調及聯動發展，本研究認為：提升省域東西部地區核心城鎮資源集聚能力，東西部地區分別以延吉-白山市、白城市為核心，提升城鎮產業集聚和人口吸納的承載功能;立足縣域資源稟賦狀況結合突出重點與特色、提高質量與規模等要求，合理定位省域邊緣縣域主導產業及功能。吉林省東部縣域出現交通滯后發展，應破解地形阻隔效應，合理配置區域交通資源、完善邊緣縣域交通基礎設施，提升省域東部城鎮節點對外聯系的便利化水平，基本實現基礎設施互通、促進區域聯動發展。

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（責編：張宏民）