云南區域發展水平與交通系統耦合度相關性

孫云鳳，龍秀明，馮婧

（1.云南師范大學旅游與地理科學學院，云南昆明 650500；2.云南師范大學美術學院，云南昆明 650500）

交通對一個區域的發展具有導向、 撐持和保障功能，是連結區域與其他區域的重要紐帶和橋梁，是促進區域間物質、文化、科學技術信息交流的重要媒介。它主要對區域的產業分布、城市建設的擴展、 空間布局的優化以及城市群、都市圈、經濟區、經濟帶等的發展有影響[1-2]。關于交通系統對區域影響的研究向來是地理學研究的重點[3]。國外的研究者在交通系統的研究過程中主要是對交通的橫縱向發展進程與城市擴張、社會空間布局等進行研究。中國的一部分研究者主要對各種交通網絡體系在區域可達性上的重要性進行研究[4]；還有部分學者在各種標準下的交通系統通達度和社會空間布局上展現了極大的研究興趣[5-7]。區域發展狀況對交通產生一定的影響，主要表現是交通的便捷程度和空間上交通的變化。關于區域發展水平的研究，國內學者們研究主要集中在區域開發程度與城市效率以及城市群城市效率、 區域開發程度演變分析、 區域經濟發展與開發程度匹配研究等。但關于交通與區域發展水平關系的研究較少[8-11]。

云南省是我國西南邊陲地區，與黔、桂和蜀為鄰，是我國通往南亞、東南亞的陸路通道，戰略地位重要。云南屬山地高原地形，發育著各種類型的喀斯特地貌[12]。本文主要采用熵值法、區域發展程度測算法和耦合度方法，再聯合ArcGIS 軟件，對云南省所有州市的區域發展水平與交通系統的空間分布特征和關系進行測算和分析。

1 數據來源與研究方法

1.1 交通系統與區域發展水平相互關系分析

區域的發展水平以交通的發展為保障，交通系統的發展程度對區域發展具有制約或促進效應。區域建設的擴張會對交通提出更高的要求，也有利于交通建設，他們之間有明顯的耦合影響關系。其一，區域發展對交通網絡建設有助力作用。區域的發展需要大量物質流、信息流和資金流的進入，這樣必然會對交通系統的承載能力、安適度、以及通暢度提出更高的需求。同時，區域發展帶動區域經濟的發展，其能夠為交通建設提供充足資金支持，推動交通系統由“線性”升級至“立體網絡”狀況。其二，交通支持區域建設和開發，起到支撐的作用。交通系統是進行區域開發活動的關鍵因素，便捷又安全的交通狀況可以吸引大量投資商的進入，對區域發展有巨大的激勵作用。完備和方便的交通網絡能在一定程度上減緩投資者的“風險感”，提升區域的可達性，能夠間接的影響投資者的決策歷程。同時，其對整合區域資源和優化區域發展的空間結構也具有的重要的推動作用。

1.2 數據來源

數據源于《2017年云南省統計年鑒》、2016年云南省各市州國民經濟與社會發展統計公報、云南省各個州市的年鑒，以及云南省各市州政府網站和統計局官方網站。

1.3 研究方法

1.3.1 交通系統評價方法及指標確定

根據交通系統特質與內涵，綜合分析各種文獻資料，本文將采用頻度統計、理論分析法對交通系統的測度指標進行遴選。堅持實事求是的原則，聯系云南交通系統發展的具體現狀，構建交通系統的測度指標體系（表1）。

表1 交通系統評價指標體系

在設立交通系統指標的前提下，給出原始交通數據矩陣，把它作為交通系統計算的原始樣本，完成原始矩陣為：

式中Yij為第j 個州市第i 項，是量度交通發展等級的指標原始數值。另外，由于原始數值單位差異較大，為了不對最終計算結果產生影響，這里要對原始數值進行處理，處理后的矩陣為：

權重設定：熵值賦權法是受主觀影響較小的方法相，在對每種指標間的影響力度與各種指標所具有的信息量進行剖析的基礎上，去決定指標權重，這種方式在經濟研究上早已大范圍推廣了。本文就是運用此法來決定交通系統的各種指標權重。

1）數據標準化處理后，計算交通系統第i 項指標下第j 個研究樣本地區占該指標比重Pij。

2）計算出交通系統指標熵權值Mi。

3）在熵值正向化基礎上，計算出交通系統指標信息效用值Ui。

4）計算出交通系統第i 項指標在所有交通系統指標中的權重Wi。

在得到交通系統詳細指標權重后，采用線性加權法計算每項指標對交通系統的作用力，得到交通優勢度總體情況數值S，計算公式為：

1.3.2 區域發展水平的評價模型

區域開發程度主要表示一個地區內，人類為了自己社會發展的需要而進行的社會活動和因為這些活動而對土地不斷利用與開發的不斷擴張，主要包括經濟開發、社會開發以及土地開發利用與擴展等[10]。為了計算區域發展水平，本文使用“區域開發程度指數”計算區域發展水平的高低，設定其計算公式為：

式中，RRDj為第j年的區域發展水平指數，RPTj表示第j年的區域人口總量，GDPj表示第j年的區域的地區年生產總值，CLAj表示第j年的區域建設用地面積，LAj表示第j年的區域土地總面積，RPTj/LAj、GDPj/LAj和 CLAj/LAj分別表示第j 個子區域的人口密度（人/km2）、經濟密度（萬元/km2）和土地開發程度（%），考慮到評價指標的屬性，選擇 α、β 和 γ 分別表示人口密度、 經濟密度和土地開發程度的標志值[9]。

在構建模型時首要思量的是指標的主導性和典型性，本文使用人口密度、經濟密度和土地開發強度分別表示社會發展、 經濟發展及土地使用與擴張的進程和水平，據云南省具體情況本文著重從人口密度、 經濟密度以及建設用地比重三方面來測度區域發展水平[11]。通過模型測算不同區域經濟發展、 社會發展以及土地利用程度的評價值之和（考慮到各指標間的相關性，各指標對區域發展水平的貢獻度按等權重的方式處理），客觀、簡便的測度并反映區域發展水平。

1.3.3 耦合度模型

“耦合”最早出現在物理學上，本文將交通系統與區域發展水平兩個系統通過自身對另一方產生影響的情況，稱之為區域發展水平與交通系統耦合[9]。借鑒相關文獻資料[13]，再視具體情況后，最終確定表示兩者耦合度的公式為：

式中，C 表示耦合度值，S(x)為交通系統指數，R(y)為區域發展水平指數，α、β 為權重系數，α+β=1，鑒于交通系統與區域發展水平是相互關聯的系統，故取α=β=0.5，參考前人研究內容，調節系數 θ 設定為 2，k 值為 2[14]；耦合度C∈[0，1]，C 值越大，表明交通系統與區域發展水平之間耦合程度越高，兩者關系越協調，反之則相反[15]。

2 結果與分析

利用式(1)～式(7)，借助計算機算數軟件，計算云南省16 個州市的交通系統綜合得分S；利用式(8)，借助Excel 軟件，計算云南省16 個州市的區域發展水平RDD；最后利用式(9)計算云南省16 個州市交通系統和區域開發程度兩者的耦合度C（表2），并運用ArcGIS 軟件制作出交通發展水平空間分布圖（圖1）、區域發展水平等級空間分布圖（圖2）、區域發展水平與交通系統的耦合度空間分布圖（圖3）。

表2 云南省16 個州市各項評價指標得分

從表2中可以看出，昆明市的交通系統優勢度和區域發展水平的數值位居全省各州市的第一位；區域發展水平數值處于末尾的是迪慶，迪慶作為省內僅有的藏族自治地區，是滇、藏、川三省區交界的地區，更是青藏高原延伸部分南北縱向排列橫斷山脈，地形同樣也限制了迪慶發展；交通優勢度處于最低數值的是在怒江區域，主要因為怒江位于三江并流區域，特殊的地形起到天然的屏障作用。而在耦合度方面是西雙版納位居首位，文山與曲靖在耦合度上同時位居第二位；怒江區域的耦合度數值是最低的，主要是其交通發展水平與區域發展水平嚴重不匹配，而形成現在這種局面。

2.1 交通發展水平及空間態勢分析

依據云南省各州市交通的發展的實際現狀。本文把云南省交通分為四個等級，即低交通優勢度區（0，0.3]、中等交通優勢度區（0.3，0.5]、中高交通優勢度區（0.5，0.8]、高交通優勢度區（0.8，1]，見圖1。

圖1 云南省交通發展水平空間分布

由圖1可知，云南省16 個州市的交通系統發展水平明顯不平衡。昆明市地處盆地，地形平坦，地質狀況穩定，且昆明市作為云南省的省會所在地，具有優越的經濟基礎和國家政策的偏向性。昆明交通系統優勢度顯示出身為省會城市的獨家優勢，作為高交通優勢度，呈現一家獨大的狀態。大理、曲靖、紅河歸屬于中高交通優勢度區。大理作為云南省西部交通樞紐，自古以來維系著滇西、滇北、滇西北的交通通道；大理旅游業的發展，也推動了大理交通系統的發展，大理于2009年完成了大理機場的擴建，溝通滇西南地區的普大高速即是全省大部分地區的高速道路，也是進入南亞地區的陸路方式。大（理）麗（江）高速公路，是杭瑞高速連接廣大鐵路和大理鐵路建成通車的重要支線，這些因素提高了大理的交通優勢度。曲靖和紅河得益于昆明交通系統的輻射帶動作用和昆河國際旅游走廊建設的影響。楚雄、玉溪、普洱和文山屬于中等交通優勢度區，其要么受到政府資金和政策偏向的制約，要么受到復雜的地形條件的影響。此外，玉溪和楚雄雖然與省會城市昆明相鄰近，可是玉溪和楚雄受到省會城市交通系統發展的“溢出效應”的影響不明顯。低交通優勢度區位于云南省邊境地區，位置上屬于整個省區的交通發展尾巴，經濟基礎相對薄弱，還有因特殊復雜的地質和地貌狀況而產生屏障的隔離作用，導致怒江、迪慶、麗江、德宏、保山、西雙版納、臨滄的交通發展緩慢，成為低交通優勢度區。怒江和迪慶位于三江并流區域，在受地形地質條件方面影響的表現尤其明顯。

從總體上來看，交通系統優勢度處于0.8 以上的區域有且只有昆明市。僅僅只占總數的6.25%，而交通優勢度處于0.3 以下的州市的比重則占總州市的43.75%。由此可知，云南省交通發展極度的不均衡，而且在總體水平上都偏向于低值區域，展現了交通發展水平總體偏落后，這樣同樣也對云南整體的區域開發和建設有制約作用。從空間的視覺觀察交通整體發展狀況，云南省各州市交通發展等級差異大，主要表現在交通發展等級由省會地區向邊境地區逐漸下降和東西方向等級差異明顯。

2.2 區域發展水平及空間態勢分析

由式(8)，得到了云南省16 個州市的區域發展水平，參照有關研究和云南省具體情況，對其進行劃分為低區域發展水平型（0，0.3]、中等區域發展水平型（0.3，0.5]、中高區域發展水平型（0.5，0.8]、高區域發展水平型（0.8，1]四個等級，見圖2。

圖2 云南省區域發展水平空間分布

由圖2可知，云南省16 個州市的區域發展水平差異明顯，昆明市地處滇中盆地，地形平坦，地質狀況穩定，經濟基礎優越，昆明市作為云南省的省會所在地，有著優先于其他區域的政策優勢的傾向性，區域發展遙遙領先其他州市，成為云南省區域發展的龍頭。曲靖得益于昆明市的“涓滴效益”的影響。昭通市位于云、貴、川三地相交的三岔位置，屬于金沙江下游，處在由云貴高原向四川盆地下降的緩沖位置[16]。在位置因素和地形狀況的雙重作用下，昭通和曲靖成為云南省中高區域發展水平型區域。處于滇西部德宏、保山、大理、臨滄以及東南部的玉溪幾個州市，它們要么受到地形地貌條件和區位條件的制約、要么受到政策偏向的影響導致區域發展水平屬于中等。紅河、文山兩個州市則是云南省面積第二和第三大的行政區，在開發過程中建設用地面積在總面積中的比重偏低，形成中等區域發展水平的狀況。大理主要是因為屬于云南省的旅游業的重地，致使大理在發展過程會以旅游業作為首要的考慮因素，這在一定程度上制約了大理的土地開發和城市建設的進程。在各種因素的影響下，德宏、保山、大理、臨滄、玉溪、紅河、文山幾個州市成為中等區域發展水平型區域。西雙版納、楚雄、麗江由于區位條件欠佳，經濟基礎薄弱。其中怒江和迪慶位于三江并流地區，地形條件復雜，還受到特殊復雜的地形地貌條件形成天然屏障的阻隔作用。普洱是云南面積最大的行政區，同樣影響了普洱建設用地面積在總面積中的占比，制約了普洱市區域發展水平指數。普洱、西雙版納、楚雄、麗江、迪慶、怒江屬于云南省區域發展水平的低值區。

從數量上來看，高區域發展水平型區域占總州市數量的比重僅有6.25%，而低區域發展水平型區域卻占了總州市數量的37.5%。區域發展水平的低值區占比是區域發展水平高值區的幾倍。由此可見，云南省區域發展水平的不平衡狀態及其明顯。從空間上來看，云南省區域發展水平呈現類似“蝴蝶”形狀的分布。中高值以上的區域分布在滇中和滇東北地區，其區域發展較為強勢。中等區域發展水平型的區域主要在滇東和滇西地區，如同蝴蝶的翅膀。低區域發展水平型的區域則主要集中在滇南和滇西北地區，楚雄連接了滇南和滇西北區域，形成了如同“蝴蝶”的頭部、胸部和腹部的形狀。

2.3 區域發展水平與交通系統的耦合度及空間態勢分析

利用式(9)計算云南省16 個州市的區域發展水平與交通系統的耦合度，依據已求得的云南省各州市的耦合度值。本文參考相關研究與云南省實際情況，將云南省區域發展水平-交通系統的耦合度分為四個等級。在圖3中區域發展水平與交通系統的耦合度空間格局（0，0.3]為低耦合型、（0.3，0.5]為中等耦合型、（0.5，0.8]為中高耦合型、（0.8，1]為高耦合型。由圖3可知，處于低耦合型的區域只有迪慶和怒江，兩者者受制于地形、地質條件和區位條件的影響，至今未有鐵路通過，特別是怒江只有公路。此外，兩者同樣受制于滇中地區發展所造成的“屏蔽效益” 的影響，外加怒江和迪慶地處三江并流地區，使其也具有一定的“自屏蔽效益”，尚未形成高速公路、城際鐵路等綜合交通網絡支撐區域發展進行的情況，交通發展滯后在一定程度上制約著一個區域的發展。德宏雖然有龍（陵）瑞（麗）高速公路途經，但是德宏位于滇西邊境，滇中地區發展的輻射帶動作用遵循距離衰減規律，導致德宏的區域發展極難受到滇中地區的影響，造成其是唯一的中等耦合型區域。中高耦合型的區域有大理、昭通、普洱三個州市。進一步研究發現，三者區域發展水平與交通系統協同效果高。首先是交通系統的建設與區域發展的力度對應，促進了兩者的發展，其中大理尤為突出。由于旅游業發展突出，大理交通系統的發展程度在云南省名列前茅，同時也促進了大理的區域發展的進程。其次是區域面積的大小，也會在一定程度上影響區域發展水平的高低，普洱是云南省最大的行政區，從而制約了普洱區域發展速度。最后昭通受喀斯特地貌的影響，也限制了交通的發展。大理、昭通、普洱三者都有各自的原因使交通與區域發展出現匹配度偏高的情況。臨滄、保山、西雙版納、麗江、楚雄、玉溪、紅河、昆明、曲靖、文山這10 個州市是高耦合型地區，主要因為以下幾點。其一，臨滄主要是由于其特殊的地形地質狀況決定的，臨滄位于橫斷山系怒山山脈的南部，屬于滇西縱谷區。臨滄同時也是位于“三江成礦帶”南段，境內屬于山區高原地貌，有獨特的成礦地質條件，其礦產資源豐富[17]。在交通方面臨滄是滇西南關鍵交通點，也是昆明通往緬甸仰光的陸路方式，且擁有3 個國家口岸和17 條通道。這些均是交通發展建設與區域發展的“溫床”。其二，昆明是省會所在區，是主要的經濟、文化和政治中心，各種基礎設施建設比較完善，建設用地面積大。另外，昆明具有完善的立體交通網絡，其地鐵的建成和營業，完善的交通網絡不斷推進區域發展向外圍區域推進，促進了交通系統和區域發展水平的高度吻合。其三，玉溪、曲靖、楚雄、紅河、文山在一定程度上受到昆明“涓滴效益”影響，加速了區域發展水平與交通系統的共同發展。其四，保山雖是滇西政治、經濟、文化中心，但保山地處橫斷山脈南端，地形復雜多樣，且幾乎是山區，這些限制制保山的建設。交通狀況欠佳，主要的交通是航空和公路，這些導致保山交通狀況和區域發展雙雙不高，產生了高度匹配的現象。西雙版納是中國唯一的熱帶雨林自然保護區，限制了西雙版納的區域建設和開發進程。西雙版納和保山相似，交通欠佳，只有公路和航空可以抵達，形成了交通系統與區域開發成雙低而形成的極端協調的現狀。麗江旅游業的發展，促進了交通系統與區域的發展，實現了兩者的高度匹配。

從數量上來看，云南省區域發展水平與交通系統的耦合度處于高耦合型的區域高達10 個，占總州市比重的62.5%，相比之下低耦合型區域占12.5%。由此可以發現，云南省的區域發展水平與交通系統發展水平大體上吻合。

圖3 區域發展水平與交通系統的耦合度空間分布

3 結論與討論

本文對區域發展水平與交通系統之間相互關系進行分析，主要通過建立交通系統的衡量指標，再使用區域開發程度評價的測算方式計算區域發展水平數值，最后利用耦合度模型，進行耦合分析。得到了云南省所有州市區域發展水平與交通系統的整體發展情況數值，同時得到了耦合度數值，并分析得出以下幾點。

第一，云南省各州市的交通優勢度分為四個等級，即低交通優勢度區（0，0.3]、中等交通優勢度區（0.3，0.5]、中高交通優勢度區（0.5，0.8]、高交通優勢度區（0.8，1]。各州市交通系統發展水平極化現象比較明顯，州市交通系統發展水平落后，在一定程度上制約了區域的開發建設。云南省各州市交通發展等級差異大，主要表現在交通發展等級由省會地區向邊境地區逐漸下降和東西方向等級差異明顯。

第二，計算得出云南省16 個州市的區域發展水平數值，參考相關研究和云南省實際發展水平，將云南省區域開發程度劃分為低區域發展水平型（0，0.3]、中等區域發展水平型（0.3，0.5]、中高區域發展水平型（0.5，0.8]、 高區域發展水平型（0.8，1]四個等級。占比處在末梢的是高區域發展水平型。占比處于第一位第二位的是中等區域發展水平型和低區域發展水平型占比是81.25%。可以看出，云南省區域發展水平大體偏低，極化態勢極度明顯。區域發展水平不高的地區主要由受地形地質條件和位置條件的原因造成。從空間上看，云南省區域發展水平呈現類似“蝴蝶”形狀的分布，中高值以上的區域分布在滇中和滇東北地區，其區域發展較為強勢。中等區域發展水平型的區域主要在滇東和滇西地區，形成了以滇中和滇東北為核心各高區域發展水平中心，由東向西出現遞減再遞增的現象。

第三，在區域發展水平與交通系統耦合度的測算中，高耦合度的州市高達10 個，數量較大，占比在62%，處于總比的一半以上。這些表明了全省的區域發展與交通的耦合度良好，以及云南省交通系統與區域開發程度關系密切。從空間上看，大體表示是由東向西遞減的趨勢。

第四，區域發展水平與交通系統是密切相關的兩個系統。分析云南省區域發展水平與交通系統兩者關系，可以看出，一個區域的交通發展水平與區域發展水平大體是相匹配。可以確定，一個區域交通系統的發展對于一個區域的開發建設至關重要，正所謂“要致富，先修路”，所以同理可以說“要開發，先修路”。但是也存在交通發展速度遠超區域開發建設的速度，例如大理的交通發展就遠超開發建設的進程，大理主要是旅游業的發展，制約了建設用地擴張速度；而怒江主要是地形地質條件的限制，致使怒江區域發展水平略高于交通系統發展速度等特殊情況的存在。