旅游-經濟-科技-交通協同性時空動態關系研究

李經龍 彭開利

【摘? ?要】? ?在協同視角下，研究長江經濟帶旅游業、經濟、科技、交通發展協同特征是把握驅動區域旅游經濟持續發展，優化旅游供給要素的重要參考依據。運用復合系統協同度模型、探索式空間數據分析等方法，測度分析2009-2018年長江經濟帶的旅游業、經濟、科技、交通各子系統的有序度和復合系統的協同度。研究結果表明：旅游業、經濟和科技子系統的發展速度優于交通子系統，長江經濟帶屬于交通滯后發展型;長江經濟帶復合系統總體協同水平穩步上升，但仍處于基本協同狀態的低水平，并且各省市區復合系統協同度呈現明顯的非均衡性，由東部向西部梯度遞減;長江經濟帶復合系統整體提升速度較為緩慢，實現優質協同仍需較長時間。

【關鍵詞】? ?旅游業;經濟發展;科技創新;交通水平;協同性;長江經濟帶

Research on the Spatiotemporal Dynamic Relationship of Tourism-Economy-Science Technology-Transportation Coordination

——Take the Yangtze River Economic Belt as an Example

Li Jinglong， Peng Kaili*

（ Anhui University， Hefei 230601， China）

【Abstract】? ? From the perspective of synergy， the research on the collaborative characteristics of tourism industry， economic development， scientific and technological innovation and transportation level development in the Yangtze River economic belt is an important reference basis to grasp the driving force for the sustainable development of regional tourism economy and optimizing the tourism supply factors. Using the method of composite system synergy degree model and exploratory spatial data analysis， this paper measures and analyzes the coordination degree of tourism industry and economic development， scientific and technological innovation， traffic level subsystem and the composite system synergy degree of the four subsystems in the Yangtze River economic belt from 2009 to 2018， The results show that：The development speed of tourism， economy ，science and technology subsystem is better than that of transportation subsystem. The Yangtze River economic belt belongs to the lag development type of transportation. The overall coordination level of the composite system of the Yangtze River economic belt has steadily increased， but it is still in the low level of the basic coordination state; and the coordination degree of the composite system of the provinces and cities shows obvious imbalance， which decreases gradually from the East to the West.? The overall promotion speed of the composite system of the Yangtze River economic belt is relatively slow， and it still take a long time to achieve high-quality synergy.

【Key words】? ? ?tourist industry; economic development; technological innovation; transportation level; synergy; Yangtze River Economic Belt

〔中圖分類號〕? F592.7 ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標識碼〕? A ? ? ? ? ? ? ?〔文章編號〕 1674 - 3229（2021）01- 0050 - 06

0? ? ?引言

作為現階段區域實體經濟發展重要組成部分的旅游業，維系好與經濟、科技、交通的關系，是實現旅游產業永續發展的重要保障。同時，旅游業在自身轉型升級和高質量發展的同時也加速了經濟發展、促進了科技創新、提升了交通運輸水平。因此，如何把握“旅游-經濟-科技-交通”四個子系統協同，推進旅游流與要素流的有機融合，進而促進旅游業可持續、高質量發展，成為社會關注的熱點。

梳理旅游業與經濟、科技和交通間關系的文獻發現，旅游業與經濟、科技、交通之間關系的研究廣受學者們的關注，研究角度大致可分為三類：①經濟發展、科技創新或交通水平單方向助力旅游業的發展。經濟為旅游業發展提供資本動力，學者研究多集中在經濟危機、假日經濟等對旅游業發展的影響[1-4];科技創新是現代旅游業的核心發展驅動力，融入科技創新成果有助于開發新型旅游資源、完善旅游服務系統、引導旅游業與其他產業的融合、引領旅游業高質量發展等[5-7];交通作為旅游業的重要基礎和先決條件，其對旅游發展的作用、對旅游空間結構演變的影響以及旅游交通響應強度等方面受到學者較多關注[8-11]。②旅游產業、經濟發展、科技創新、交通水平之間的互動關系，并演化出旅游經濟、科技旅游和旅游交通等新名詞。學者對此研究多以省域為研究單元，在明確兩者之間關系的基礎上，采用耦合協調度[12]、協同度[13]、VAR[14]、DEA[15]等模型來測度二者協調度水平，然后利用ArcGIS軟件空間分析工具進一步分析協調度的時空演化特征。③旅游產業、經濟發展和科技創新、生態系統之間的關系以及時空演化的研究[16-17]。

由此可見，尚缺乏對旅游業、經濟、科技、交通四者整體協同的研究，并且已有研究也很少涉及復合系統協同演化過程的定量分析，現有復合系統協同度的定量分析文獻也多探討旅游產業與文化產業、生態環境、區域經濟、城鎮化等的協調發展，側重于區域間協同水平差異的評價，較少關注協同主體發展的時空差異和演化等問題。針對上述不足，本文運用復合系統協同度模型和全局莫蘭指數等方法，以長江經濟帶為研究案例地，構建“旅游-經濟-科技-交通”復合系統，分析其時空動態特征，并借助GM（1，1）灰色系統預測模型對復合系統協同度的未來協同水平進行預測，為區域規劃和政策制定等提供參考。

1? ? ?研究區域與研究方法

1.1? ?研究區域概況

長江經濟帶覆蓋上海、江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重慶、四川、云南和貴州11個省（市），是我國文化和旅游資源的主要分布區、經濟體系的重要組成部分、科技創新人才的主要集聚區，是我國東中西互動合作的協調發展帶。因此，研究長江經濟帶的旅游-經濟-科技-交通復合系統的協同發展有助于推動長江經濟帶高質量發展和區域一體化進程。

1.2? ?研究方法

（1）子系統有序度

依據協同學役使原理，序參量是影響子系統的演化方向和過程的根本性變量。本文將旅游業、經濟發展、科技創新和交通水平四個子系統定義為Si（i=1，2，3，4）。設子系統Si（i=1，2，3，4）的序參量為ei=（ei1，ei2，···，ein），其中，βij≤eij≤αij，j=1，2，3，···，n，βij和αij是序參量分量eij的下限和上限。考慮到一般性，本文假定ei=ei1，ei2，···，eik為正向指標，其取值越大，系統的有序度越高;假定ei=ei（k+1），ei（k+2），···，ein為負向指標，其取值越小，系統的有序度越高。則μi（eij）、μi（ei）分別表示序參量分量對序參量、序參量對子系統的貢獻度，μi（e）表示復合系統的協同度，計算公式為：

[μi（eij）=eij?βijαij?βij，i∈[1，k]αij?eijαij?βij，i∈[k+1，n]]? （1）

本文采用熵值法對各子系統序參量賦予權重，通過線性加權法對子系統序參量進行集成，測量子系統有序度，計算公式為：

[μi（ei）=j=1nwjμi（eij）]，[wj≥0]且[j=1nwj=1]? ? ? ? ? ?（2）

其中，[wj]表示[eij]在系統保持有序運行中權重的權系數。

（2）復合系統協同度

旅游產業、經濟發展、科技創新和交通水平存在交互式關系，將四者作為一個關聯互動的復合系統進行研究具有必要性和可行性。本文將旅游-經濟-科技-交通復合系統抽象為系統S=（S1，S2，S3，S4），假設初始時刻t0，子系統Si（i=1，2，3，4）有序度的初始值為[μ0i（e）];在另一時刻t1，復合系統中各子系統的有序度為[μ1e（e）]，則復合系統的協同度計算公式為：

[Cm=θ*|i=14μ1iei?μ2iei|4]? ? ? （3）

[θ=1，μ1iei?μ0i（ei）>0?1，其他]? ? ? ? ? ? ? （4）

（3） 探索式空間數據分析（ESDA）

探索式空間數據分析（ESDA）是以空間關聯測度為主的空間分布數據分析模型，可有效探索研究單元空間集聚模式，其包括全局莫蘭指數（Global Moran’s I）和局部莫蘭指數（Local Moran’s I）兩種統計屬性值。本文選取全局莫蘭指數衡量系統有序度的空間總體集聚狀態。其計算公式如下[16]：

[I=p=1nq=1nwpq（xp?xi）（xq?xi）S2p=1nq=1nwpq]? ? ? ? （5）

式中：n為省（市）總數;[xp]、[xq]分別為省（市）子系統有序度[μi（e）];[x=1/nxp];[S2=1/n（xp?x）2]。

（4）GM（1，1）灰色系統預測模型

灰色預測是指對灰色系統行為特征值的發展變化進行的預測，也就是對在一定范圍內變化的、與時間序列有關的灰過程進行預測。假定原始數列[X（0）=X（0）i，i=1，2，…，n]，對[X0]按時間累加生成新的時間序列[X（1）=X（1）k，k=1，2，…，n]，得到相應的預測方程：

[X（1）k=X（0）1?uae?a（k?1）+ua]? ? ? ? ?（6）

其中，[a=a，uT=（BTB）?1BTYn]，

[B=?12（X（1）1+X（1）2）? ? ? ? ? ? 1?12（X（1）2+X（1）3）? ? ? ? ? ? 1…?12（X（1）n?1+X（1）n）? ? ? ?1，] [Yn=（X（0）2，X（0）3，…，X（0）n）T]，則

[X（0）k=X（1）k?X（1）（k?1）]? （7）

2? ? ?指標選取與數據來源

復合系統協同發展中各子系統之間的均衡協調程度，從內部決定了復合系統的協同程度與發展趨勢。根據各產業量化考核指標，同時借鑒以往研究成果，構建了旅游-經濟-科技-交通4個核心子系統的協同度定量化模型（表1）。本文指標數據主要來源于2008-2019年《中國旅游統計年鑒》、《中國統計年鑒》和各省（市）的《國民經濟和社會發展統計公報》等。部分省（市）缺失數據采用均值插補法進行補充。在對初始指標數據處理上，本文采用極差法進行標準化處理。

3? ? ?復合系統協同度的時空演化分析

3.1? ?復合系統協同態勢分析

利用（1）-（4）式計算出長江經濟帶各省（市）2009年、2013年和2018年各子系統的有序度和長江經濟帶2009-2018年復合系統的協同度，結果顯示（圖1）：長江經濟帶各省（市）的交通子系統有序度評價值低于其他子系統，可知長江經濟帶在旅游業-經濟-科技-交通的協同發展中屬于交通發展滯后型;經濟和科技子系統的有序度評價值增長的速度較快，優于旅游業子系統，可知經濟發展和科技創新帶動了復合系統的發展，但也存在著超前發展風險。從復合系統協同度圖中可以看出，2009-2018年長江經濟帶旅游業與經濟、科技、交通協同發展的協同度穩步上升，但也只是處于基本協同階段的低水平狀態，這主要是因為旅游業、經濟、科技、交通各子系統的有序度逐漸改善，但改善幅度較小的結果。特別是在2012年及之后，復合系統協同度的上升速度明顯加快，但在2016-2018年有所減緩。由于經濟水平、地理位置和資源配置等優勢參差不齊，復合系統協同發展程度相差懸殊，導致了長江經濟帶區域旅游業與經濟、科技、交通四者之間相輔相成、互相促進、共同發展的協同關系較弱。

3.2? ?復合系統協同特征分析

在測度長江經濟帶區域2009-2018年旅游-經濟-科技-交通復合系統協同度基礎上，分別計算出各省（市）協同度的均值、標準差和變異系數，并借助GeoDa軟件分析協同度的空間關聯性（圖2），從總體上分析復合系統協同發展水平。

長江經濟帶復合系統協同度測度結果顯示，2009-2018年各省（市）域旅游-經濟-科技-交通復合系統的協同度處于[-0.118，0.252]之間，協同度均值由0.010增加至0.163，提升強度較弱。根據劉玉蓮、張崢[18]所設立的協同度評價標準（表2）可以判定，各省（市）域復合系統的協同發展水平仍處于較低狀態，所產生的協同效應明顯較弱。從長江經濟帶復合系統協同度的發展來看，旅游業、經濟、科技、交通復合系統協同度的均值和標準差分別由2009年的0.010和0.011上升到2018年的0.163和0.071，而變異系數由2009年的1.276極大幅度降至2018年的0.475，說明旅游-經濟-科技-交通四者協同水平逐漸提升，呈現絕對差異擴大化、省（市）域間的相對差異縮小化趨勢，間接地驗證了“追趕效應”和“輻射效應”。

從長江經濟帶區域復合系統協同度的空間關聯特征來看，2009-2018年復合系統的全局自相關性（Global Moran’s I）多處于負相關狀態。2008-2011年全局Moran’s I指數為負，2012-2015年和2017-2018年全局Moran’s I指數再次轉為負值，只有2012年和2016年為正值，即2009-2018年，復合系統協同度的空間關聯性總體上在正相關與負相關之間震蕩，集聚程度較弱。

3.3? ?復合系統空間協同分析

均值、標準差、變異系數和莫蘭指數只能從總體上體現長江經濟帶旅游-經濟-科技-交通復合系統的協同程度，無法衡量區域內部各省（市）域間的空間協同特征。因此，基于各省（市）域旅游-經濟-科技-交通復合系統協同度測度結果，運用ArcGIS10.2軟件中的Jenks自然間斷點分級法，按照相對高低將其劃分為Ⅰ～Ⅲ/Ⅳ梯隊，選取2009、2013和2018年作為研究節點進行對比分析，進一步探究復合系統協同度的時空特征（圖3）。

2009年，省（市）域復合系統協同度處于[-0.004，0.03]之間，各梯隊分布較為均勻，空間格局呈局域性集聚分布。依托得天獨厚的區位優勢、日益完善的政策體系，江蘇、上海和浙江兩省一市對各要素流具有較強的極化效應，為旅游產業的結構升級、經濟發展的穩步提升、科技創新的資源吸納和交通設施的逐步完善創造了良好的發展環境，四者綜合實力均保持高速增長，在長江經濟帶各省（市）域復合系統的協同度中處于最高水平，但其仍處于中度協同中的最低水平。安徽、江西、湖南和四川省，文化和自然旅游資源豐富，客源市場較為廣闊，但在經濟發展、科技創新和交通完善發展的資金、人才、技術、政策等方面的優勢相對薄弱，導致其復合系統協同發展程度處于基本協同狀態，但處于基本協同狀態中的最低水平。而湖北、重慶、貴州和云南四省的產業體系卻表現出明顯的錯位性，經濟基礎較對薄弱，而且2008年的金融危機，也對經濟、旅游業、科技、交通各子系統產生一定的影響，導致四者相互掣肘作用較強，復合系統協同度為長江經濟帶最低，處于不協同狀態。

2013年，除重慶市之外，其他各省（市）域的協同水平均有所提升，以湖北、上海、江蘇和浙江三省一市最為明顯，浙江仍處于第Ⅰ梯隊，而上海、江蘇處于新的第Ⅱ梯隊，預示著江蘇和上海一省一市高度極化的態勢有所減弱。作為中部地區的安徽、江西、湖北和湖南四省，人口優勢突出、旅游資源較為豐富，加之中部崛起計劃等國家戰略實施所帶來的政策紅利不斷擴大，使得這四省迅速提升到新的第Ⅱ梯隊;受益于湖北和湖南兩省的輻射效應和“一帶一路”建設的有序推進，四川、云南和貴州也進入新的第Ⅱ梯隊，表明云南和貴州兩省的追趕速度較快，由2009年的不協同狀態迅速進入基本協同狀態。此外，重慶市的復合系統協同度始終為負值，處于不協同狀態。

2018年，受宏觀經濟形勢的影響，經濟發展綜合性較強、地理位置較為優越的省（市）的復合系統協同度穩步增長。從各類型省（市）占比的變化來看，與2009年相比，各梯隊省域所占比例變化明顯，第Ⅰ梯隊占比未發生變化，仍是上海、江蘇和浙江兩省一市;第Ⅱ梯隊占比由36.4%提升到63.6%，第Ⅳ梯隊占比由36.4%下降至9.1%，相對較高梯隊省（市）域占比增加，復合系統協同度水平明顯提升;從協同類型的空間格局來看，處于第Ⅰ梯隊的省（市）主要集聚在東南沿海地區，實力和地位相對穩定;處于第Ⅱ梯隊省（市）范圍隨著時間的推移不斷向周邊擴展，其中云南、貴州和湖北由第Ⅳ梯隊邁入第Ⅱ梯隊;而重慶地區始終處于最低梯隊，并且處于不協同狀態，究其原因，重慶市的旅游業和經濟發展實力提升速度明顯高于其他產業，科技創新能力和交通發展始終處于較低水平，未能跟上其他產業的發展步伐，導致復合系統協同度水平低，同時存在著嚴重的空間鎖定效應。

3.4? ?復合系統協同預測分析

為了進一步了解長江經濟帶區域各省（市）旅游-經濟-科技-交通復合系統協同度的未來發展趨勢，選取2009-2018年各省（市）復合系統協同度的均值為原始數據，利用GM（1，1）灰色預測模型對長江經濟帶各省（市）未來十年復合系統的協同水平進行預測（圖 4）。結果顯示，2019-2028年旅游-經濟-科技-交通復合系統協同度的均值在0.183～0.597之間，整體發展趨勢延續了2009-2018年協同度均值的變化趨勢，呈現出持續緩慢的上升態勢，表明四個子系統協同發展的掣肘作用減弱，相互扶持作用增強，但整體協同水平的提升與演進速度較為緩慢，未來實現長江經濟帶旅游業、經濟、科技、交通復合系統的優質協同發展仍需較長時間。

4? ? ?結論與討論

4.1? ?結論

（1）長江經濟帶區域在復合系統發展中屬于交通發展滯后型。旅游業、經濟、科技子系統的有序度較高，在復合系統發展中發揮著支撐和帶動作用;交通子系統的有序度低于其他子系統，發展步伐落后于其他產業，有較大的提升空間。從總體上看，長江經濟帶2009-2018年復合系統的協同度穩步提升，但提升速度較為緩慢，至今仍處于基本協同狀態下的最低水平。

（2）長江經濟帶11個省市區復合系統的協同度處于非協同到協同轉變的發展趨勢，所形成的協同效應較弱;由于“追趕效應”，省市域之間復合系統的相對差異逐漸縮小。

（3）從空間協同關系來看，長江經濟帶11個省市域間旅游業-經濟-科技-交通間的協同性差異較為顯著，呈現為東高西低的現象。將協同度由高到低劃分為Ⅰ～Ⅲ/Ⅳ梯隊，其中第Ⅰ梯隊主要分布于上海、江蘇和浙江地區;第Ⅱ梯隊省市區數量逐漸增多，趨同現象逐漸明顯;第Ⅲ、Ⅳ梯隊省市區數量逐漸減少，主要分布于長江經濟帶的西部和中部的重慶市。復合系統協同水平的高低與分布主要受到各省市域的經濟條件、資源賦存和政策紅利等內外部因素的影響。通過GM（1，1）灰色預測模型預測長江經濟帶復合系統未來十年的協同水平，結果顯示，復合系統協同發展速度較為緩慢，實現四者優質協同還需較長時間。

4.2? ?討論

（1）在旅游產業發展過程中，應充分重視產業的空間關聯性，破除行政壁壘，盡可能減少其他產業對旅游產業發展的限制;同時，加強省（市）域間的交流與合作，加強交通服務一體化建設，推動區域旅游經濟整體協同高速增長。此外，經濟發展和科技創新需要深入挖掘并充分利用各省市域在資源賦存、區位優勢和政策紅利等方面的比較優勢，推動旅游產業高質量發展。

（2）在復合系統協同關系中，雖然旅游產業處于核心地位，與經濟、科技、交通有著交互式關系，但由于“短板效應”的存在，單獨強調旅游業高速發展、經濟飛速增長、科技創新能力增強、交通設施水平提升都不足以實現區域整體效益的最大化。為此，在未來發展中，各省市應充分重視本地區的短板，優化政策導向，合理制定符合本區域產業發展政策，提升短板，從技術、資金、人才等方面構筑旅游業發展的協同機制，優化加速復合系統協同的發展步伐。

（3）目前為止，對于旅游-經濟-科技-交通復合系統協同度的研究尚處于初期探索階段，以長江經濟帶為研究區域、以省域為研究單元稍顯單一，今后可考慮將經濟帶、城市群等區域尺度進行對比分析。此外，今后也可深入探討復合系統協同度的影響因素，并進行定量研究。

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