陜西省公路運輸與經濟發展的適應性研究

孟思瑤 李麗

[摘 要]公路交通作為最重要的一種交通方式，研究公路運輸與經濟發展之間的適應性對兩者之間的協調發展具有重要意義。文章以陜西省為研究對象，運用熵權系數法測算和評價公路運輸的綜合發展水平，用耦合協調度模型測算2007—2017年公路運輸和經濟發展之間的適應度，通過灰色關聯分析測算2007—2017年公路運輸和經濟發展的關聯度，分析影響兩者關系的主要因素。研究結果表明，2007—2017 年間，陜西省公路交通運輸與經濟發展之間的適應度逐漸優化，由勉強適應轉變為優質適應;同時，公路運輸和經濟發展的關聯度增強，其中，公路貨運量和公路貨物周轉量是公路運輸和經濟發展之間關系的主要影響因素。

[關鍵詞]公路交通;耦合協調度;灰色關聯分析

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2021.06.023

1 引言

交通運輸是社會經濟發展的基礎性條件和社會保障，羅森斯坦·羅丹的大推進理論以及沃爾特·羅斯托的經濟成長階段理論都強調交通基礎設施對于一國經濟增長的重要性，尤其是對發展中國家來說，更是社會發展的先行資本和“經濟起飛”的前提條件。因此，交通運輸和經濟發展之間的關系成為學者研究的重要課題。Lee M，Yoo S[1]應用投入產出分析法分析了交通部門在國民經濟中的地位。Rudra P Pradhan，Tapan P Bagchi[2]基于誤差修正模型研究了印度的交通基礎設施對經濟增長的影響。Mohmand Y T，Wang A H[3]運用時間序列分析和格蘭杰因果關系檢驗研究了交通基礎設施和經濟增長之間的因果關系。國內外不少學者運用數據包絡分析法[4]、向量自回歸模型[5-8]、柯布道格拉斯函數[9]、空間杜賓模型[10]以及索洛模型[11]來研究交通運輸對經濟發展的外部效應，運用灰色關聯模型[12、13]研究交通運輸不同的因素對經濟增長的貢獻率。熵權法[14-16]、運輸彈性指數[17]以及耦合協調度模型[18-20]在國內被廣泛使用，經常被學者用來研究交通運輸和區域經濟的適應性或協調度。

公路交通運輸以其便捷性、靈活性、時效性等優勢，被稱為“門對門”運輸，成為全球普及程度最高、適用范圍最廣泛的一種運輸方式。因此，公路交通的發展在很大程度上會影響到經濟的發展。公路交通與經濟發展是否相適應，適應程度如何，對于公路運輸與經濟的協調發展至關重要。而在已有研究中針對陜西省公路交通運輸與經濟發展的適應性的研究較少，因此，文章運用耦合協調度模型及灰色關聯度模型對陜西省公路交通運輸與經濟發展之間的適應性以及影響兩者關系的主要因素進行分析，以期為當地交通運輸和經濟部門的決策提供一定的參考。

2 研究方法和數據來源

2.1 研究方法

2.1.1 熵權系數法

熵由德國著名物理學家魯道夫·克勞修斯（Rudolf Clausius）最早提出，并在熱力學中應用。后來，克勞德·艾爾伍德·香農（Claude Elwood Shannon）將熵值概念引用到信息論中。熵權系數法作為一種客觀的賦權方法，可以對擁有多指標的系統進行評價，根據各項指標的實際值進行權重的確定，最后評定系統的情況。

文章采取熵權系數法來確定公路運輸系統各指標的權重，以衡量公路運輸綜合發展水平。熵權系數法[15，16]步驟如下：

2.1.2 耦合協調度模型

耦合度[19，20]是指兩個系統相互作用的程度，但它不能判別兩系統的具體發展水平。而耦合協調度既能反映系統間的相互作用，又能反映具體的水平。本文選擇耦合協調度研究陜西省公路交通與經濟發展的適應性。

耦合度公式為：

C（k）為兩系統在k時刻的耦合度，C（k）∈（0，1），C（k）越大，兩系統之間相互作用程度越強;X（k）和Y（k）分別表示兩個系統k時期的綜合發展水平。

耦合協調度公式為：

D（k）為耦合協調度，T（k）為兩系統的綜合評價指數，α、β為待定系數，文章取α=β=0.5。

2.1.3 灰色關聯分析

1981年，中國控制論專家鄧聚龍教授首次提出灰色系統概念，建立灰色系統理論。灰色系統即“部分信息已知，部分信息未知”的系統，灰色系統理論以信息不明確、不完整的不確定性系統為研究對象。

灰色關聯分析即根據灰色系統理論，通過各因素之間發展趨勢的相似程度來衡量它們之間的關聯程度。兩個系統或兩個因素間關聯性大小的量度，稱為關聯度。關聯度描述了系統發展過程中，因素間相對變化的情況，兩者的相對變化基本一致，則關聯度大;反之，關聯度小。灰色關聯分析[12，13]步驟如下：

2.2 數據來源

文章以陜西省的公路運輸與經濟發展為研究對象，研究時間段為2007—2017年。選取的經濟發展變量主要是陜西省2007—2017年地區生產總值，公路交通運輸變量為陜西省公路里程、公路貨運量、公路貨物周轉量、公路客運量以及公路旅客周轉量。地區生產總值來源于國研網數據庫;公路通車里程，公路貨運量，公路貨物周轉量，公路客運量以及公路旅客周轉量來源于Wind數據庫。表1為相關指標的數據。

3 公路運輸與經濟發展的適應性評價

文章中，研究所需指標有陜西省地區生產總值X′0（k），比較數列為陜西省公路客運量X′1（k）、公路旅客周轉量X′2（k）、公路貨運量X′3（k）、公路貨物周轉量X′4（k）以及公路里程X′5（k）。

根據式（7）對陜西省公路交通與經濟發展的原始數據進行無量綱化處理，表2為處理后的序列。

3.1 耦合協調度分析

首先運用熵權系數法，根據式（1）至式（4）通過Excel軟件計算得出公路運輸各指標的權重，如表3所示。

按照式（11）對公路運輸綜合水平進行評價。陜西省2007—2017年公路運輸綜合水平評價指數見表5中的公路運輸水平。

參考其他學者對耦合協調度范圍的劃分[16、21]，文章對耦合協調度對應的適應度的具體劃分見表4。

根據式（6），測算陜西省2007—2017年公路運輸與經濟發展的耦合協調度，結果見表5。

根據表5可以看出，2007—2014年，陜西省經濟發展水平呈上升趨勢，公路運輸綜合水平雖然有所波動，但整體上是上升的，兩者都向更高的水平發展。2007—2014年，陜西省經濟發展水平滯后于公路運輸發展水平，隨著經濟的發展，兩者的發展水平提高，兩者之間的差距逐漸縮小。但是在2013年，公路運輸綜合水平驟然降低，從0.92降低到0.77， 降低幅度較大，主要原因在于高鐵的建設、民航企業的發展以及私家車的盛行造成了公路客運量的分流，使得公路客運量和公路旅客周轉量大幅下降。從2015年開始，經濟發展水平超過公路運輸發展水平，且經濟發展水平將公路運輸綜合水平拉開的距離有擴大的趨勢。

2007—2017年陜西省公路運輸和經濟發展的耦合協調度都大于0.5，表明兩者之間一直是適應的，而且，耦合協調度由0.57上升到0.95，兩者的關系由勉強適應逐步轉變為優質適應。結果表明，陜西省目前的公路建設規模能夠較好地滿足經濟發展的需求。由耦合協調度的公式可以看出，耦合協調度既包括耦合度，又包括兩系統的發展水平，因此，它可以同時反映兩系統相互作用的程度以及發展水平。2007年和2008年，公路運輸和經濟發展都處于較低的水平，兩者發展水平差距較大，因此適應度處于較低的階段。相對于2015年，2016年和2017年經濟發展水平與公路運輸綜合水平拉開的距離較大，但兩者卻處于優質適應狀態，這與兩者較高的發展水平是密不可分的。

3.2 灰色關聯度分析

運用MATLAB進行灰色關聯分析，測算公路運輸綜合水平及其各個指標與經濟發展的關聯度，結果如表6所示。

表6中公路運輸綜合水平與經濟發展的關聯度是公路運輸各指標與經濟發展關聯度的加權平均數。由表6可知，在研究期間，公路運輸與經濟發展的關聯度由2007年的0.57增加到2017年的0.74，兩者之間的關聯度增強。其中，公路貨運量和公路貨物周轉量與經濟發展的關聯度最高，說明公路運輸中的貨運量和貨物周轉量是影響公路運輸和經濟發展關系的重要因素，貨物運輸對公路交通的依賴較高。公路里程與經濟發展的關聯度逐漸增強，表明公路里程對公路運輸和經濟發展之間的關系影響越來越大。而最近幾年，公路客運量和公路旅客周轉量與經濟發展的關聯度在下降，原因在于越來越多的人出行時更傾向于選擇其他的交通方式，同時，影響經濟發展的除了公路運輸外，還有其他交通方式以及其他方面的因素。

圖1是公路運輸各個指標的指數與經濟發展水平指數的變化趨勢。顯然，公路貨運量和公路貨物周轉量與經濟發展水平的變化變化步調基本一致，與灰色關聯分析的結果是一致的，再次證明了這兩個因素對公路運輸與經濟發展適應性的重要程度。4 結論

文章在分析陜西省2007—2017年經濟發展和公路運輸發展的基礎上，運用熵權系數法、耦合協調度模型以及灰色關聯分析法研究了陜西省2007—2017年公路運輸和經濟發展的適應性。研究發現：

（1）耦合協調度分析表明，2007—2017年，陜西省公路運輸和經濟發展水平整體是上升的，兩者之間的耦合協調度逐漸增大，表明兩者之間的適應度增強，由勉強適應逐步轉變為優質適應。但是2015年開始，經濟發展水平超過公路運輸綜合水平，且兩者之間的差距有擴大的趨勢。

（2）灰色關聯分析表明，陜西省公路運輸綜合水平和經濟發展的關聯度整體上增強，這與兩者之間的適應度的優化是一致的。而且，公路貨運量和公路貨物周轉量是影響公路運輸和經濟發展之間關系的主要因素。

研究存在不足之處，只用地區生產總值代表陜西省經濟發展水平，可能會比較片面，但考慮到地區生產總值是代表地區經濟規模最重要的指標，因此，對研究結果的影響比較小。而且，對公路運輸與經濟發展的適應性的分析，只考慮了公路運輸對經濟發展的積極作用，未能考慮公路運輸帶來的負外部效應，在以后的研究中將進一步思考和改進。

參考文獻：

[1]LEE M，YOO S.The role of transportation sectors in the korean national economy： an input-output analysis [J].Transportation research，2016（93）：13-22.

[2]RUDRA P，PRADHAN B. Effect of transportation infrastructure on economic growth in india： the vecm approach[J].Research in transportation economics，2013（1）：139-148.

[3]MOHMAND W，AH A. The impact of transportation infrastructure on economic growth： empirical evidence from pakistan[J].Transportation letters-the international journal of transportation research，2017，9（2）：63-69.

[4]趙瑩. 京津冀交通基礎設施與經濟協調發展研究[D].北京：北京交通大學，2018.

[5]COAR A，BANU D. Domestic road infrastructure and international trade： evidence from turkey[J]. Journal of development economics，2016（118）：232-244.

[6]吳盼盼. 交通基礎設施對中國進出口貿易的影響[D].昆明：云南財經大學，2018.

[7]葉沐陽. 交通基礎設施對川渝地區旅游經濟發展的影響研究[D].廈門：廈門大學，2018.

[8]鄭蒙蒙. 高速公路建設對廣東省地區經濟發展影響的實證分析[D].廣州：暨南大學，2017.

[9]趙鵬. 交通基礎設施對區域經濟增長的影響[D].長春：吉林大學，2017.

[10]岳俊. 河南省交通運輸基礎設施對經濟發展的影響及其空間溢出效應研究[D].鄭州：華北水利水電大學，2018.

[11]JIANG Z，XIONG F，WANG J. Transportation and regional economic development： analysis of spatial spilloversin china provincial regions[J].Networks & spatial economics，2016，16（3）：769-790.

[12]王一凡. 湖北省航運與區域經濟發展關系研究[D].武漢：湖北省社會科學院，2018.

[13]姜川川. 交通運輸系統效益貢獻度計量及分析[D].西安：長安大學，2015.

[14]SUN P，WANG X，MA F. Synergetic effect and spatial-temporal evolution of railway transportation in sustainable development of trade： an empirical study based on the belt and road[J].Sustainability，2019，11（6）.

[15]馬炳享. 公路網與區域經濟發展適應性評價研究[D].廣州：華南理工大學，2016.

[16]解瀟. 西安地區交通運輸與經濟發展協調性測度研究[D].西安：長安大學，2018.

[17]楊永義. 遼寧省交通運輸與區域經濟協調發展研究[D].大連：大連海事大學，2017.

[18]欒慶熊，段莉珍，趙鑫，等.公路運輸與區域經濟建設的耦合協調特征分析——以云南省為例[J].綜合運輸，2018，40（2）：94-100.

[19]晏燕. 交通資源配置與城市化發展的適應性研究[D].蘭州：蘭州交通大學，2015.

[20]賈亞梅. 公路運輸系統與經濟系統耦合協調研究[D].西安：長安大學，2016.

[21]李菲. 新疆金融生態與經濟增長的耦合協調度研究[D].烏魯木齊：新疆財經大學，2019.

[作者簡介]孟思瑤（1995—），女，漢族，陜西漢中人，陜西省西安市長安大學，產業經濟學，碩士，研究方向：交通運輸經濟;李麗（1967—），女，漢族，山東榮成人，陜西省西安市長安大學教授，碩士生導師，研究方向：交通運輸經濟。