鐵路貨運周轉量與GDP的耦合協調度分析

吳凡

摘要：為了進一步探索鐵路貨物運輸情況和國民經濟發展之間的協調關系，基于耦合協調度模型，分析鐵路貨運周轉量與GDP等相關指標的相互影響程度。通過對2010-2019年鐵路貨運周轉量與GDP和第一、二、三產業增加值的耦合協調度計算，分別從時間和空間維度進行分析。研究結果表明：從時間維度看，2010-2019年鐵路貨運周轉量與GDP等相關指標耦合協調度變化規律基本相同，但縱向變化趨勢波動較大;從空間維度看，2019年31個省市鐵路貨運周轉量與GDP等相關指標耦合協調度除河北、河南、山東外均相對較低，橫向比較差異明顯。

關鍵詞：鐵路貨運周轉量;GDP;耦合協調度;發展分析

中圖分類號：F25文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2022.13.011

0引言

十年來，鐵路貨運行業不斷深化改革、攻堅克難，在管理體制改革、路網建設、營運水平和質量、貨運業務創新、國際化運輸等方面均取得了顯著成效。2019年，鐵路貨運量完成了43.89億噸，較2010年增加了7.46億噸，增長了20.49%;鐵路貨運周轉量完成了30182億噸公里，較2010年增加了2537.87億噸公里，增長了9.18%。同時，鐵路貨運行業受到國內經濟增長速度放緩、經濟轉型、供給側改革政策等方面的影響，也出現了短暫的震蕩。因此，深入分析我國鐵路貨物運輸現狀與國民經濟的發展情況之間的聯系，對鐵路貨運行業平穩健康發展具有重要意義。

近年來，國內學者針對多種運輸方式與區域經濟的耦合協調度開展了相關研究。其中，張建升等以區域物流發展和區域經濟增長互動關系為基礎，建立相關評價指標體系，以2008年數據為基礎，評價全國31個省市的總流域經濟綜合發展水平。文軍等基于2008-2017年的統計數據，針對我國航空運輸情況和區域的經濟發展現狀，利用耦合協調度模型和熵權法開展研究，分析二者耦合協調發展的時空演變特征。潘振興等以新疆14個地州（市）為例，構建鐵路—經濟發展綜合指標評價體系，建立鐵路—經濟發展耦合協調度模型，分析2009-2017年間兩個系統的協調發展水平。這些研究主要從宏觀角度對多種交通方式與區域經濟的關系進行研究，但針對鐵路貨運情況與區域經濟的研究相對較少。

鑒于此，筆者擬通過采用耦合協調度模型對鐵路貨運周轉量與GDP、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值互相影響關系進行討論和分析，從時間和空間兩個維度對耦合協調度結果進行研究，以期提升鐵路貨運發展水平。

1概述

1.1鐵路貨運周轉量

鐵路貨運周轉量是指報告期內鐵路運輸部門所完成的各批貨物噸數與運輸距離乘積之和，計算公式如下：

鐵路貨運周轉量（噸·千米）=∑[各批貨物的重量（噸）×相應的運輸距離（千米）]

鐵路貨運周轉量不僅是考核鐵路貨物運輸工作量的主要指標，也是鐵路內部計算運輸成本、勞動生產率、貨物平均運程、貨物平均運輸密度等指標，以及鐵路局集團公司間進行運輸收入分配的依據。

1.2國內生產總值（GDP）

國內生產總值（GDP）是反映一個國家經濟發展情況的重要指數，指的是一段時間范圍中，一個國家或者地區生產、創造出的產品和勞動成果的價值。GDP為第一、二、三產業增加值的總和。其中，第一產業在我國主要指得是林業、漁業和牧業等農業方向，其產品不需要經過進一步的處理就能夠進行銷售和流通;第二產業在我國主要指的是電力、采掘、煤氣和水的生產和供應等工業方向，其產品需要經過初步的加工;第三產業在我國主要指的是除了第一、二產業之外的其他各類行業，其主要以服務行業為主。

1.3耦合協調度模型

“耦合”是物理學中的一個概念，隨著多學科的交叉融合，“耦合”逐步被定義為系統與系統之間通過相互作用，進而達到彼此之間相互影響的物理現象，耦合度是對多個系統之間相互作用的程度進行量化。鐵路貨運周轉量與GDP、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值之間存在相互影響的情況，故將其處理為耦合關系。耦合度在一定程度上能反映系統之間是否趨于有序發展，耦合度越高，系統之間越穩定;耦合度越低，系統之間越矛盾。但是也會出現兩系統的發展水平都較低，而耦合度卻很高的情況，故筆者引入協調度，從而更準確的描述不同系統之間的協調發展情況。

以貨運周轉量與GDP等相關指標之間存在相互影響為基礎，參考物理學中耦合協調度模型，可以得到以下模型：

C=2S1×S2/S1+S22

T=αS1+βS2

D=C×T

其中，C表示耦合度，T表示協調度，D為耦合協調度，S1、S2系統綜合序參量，α、β表示待定系數。

2系統耦合協調評價

2.1初始數據分析

筆者收集了2010—2019年全國和2019年31個省市的鐵路貨運周轉量、GDP、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值等相關統計數據（數據來源：國家統計局）。為方面后續耦合協調模型求解，利用歸一化對數據進行無量綱化處理，統計數據變化趨勢及相互關系如圖1和圖2所示。

2.2耦合協調度計算

在參考相關研究成果基礎上，筆者從時間（2010-2019年）和空間（2010-2019年全國31個省市）兩個維度分別計算鐵路貨運周轉量與GDP、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值的耦合協調度，α、β的取值分別為0.6和0.4，相關耦合協調度計算的結果如表1、表2所示。

2.3耦合協調評價分析

根據耦合協調度模型計算出的耦合協調度對照表3耦合協調度衡量標準對系統的耦合協調進行綜合評價。

2.3.1時間維度縱向比較分析917B117D-A7CA-406D-A0BC-FE418B2152DE

2010-2019年，鐵路貨運周轉量與GDP、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值耦合協調度變化規律基本相同，但縱向變化趨勢出現較大波動。其中，2010—2014年耦合協調度逐年上升，耦合協調性由輕度失調型向中級協調型發展;2015—2016年耦合協調度斷崖式下降，耦合協調性變成中度失調型;2017—2019年耦合協調度穩步提升，耦合協調性由中級協調型向優質協調型發展。

根據具體數據呈現結果看，2015年—2016年耦合協調度有明顯波動。從經濟現狀看，鐵路貨運的理念、辦理方式、產品設計、運輸組織與社會經濟發展不吻合，面對公路、水路無競爭優勢。鐵路主要運輸煤炭、礦石等大宗貨物，但經濟下滑期降低了這些原料的需求程度，一定程度上影響了鐵路的貨運量的降低。從經濟發展看，產業結構和產品結構不斷調整過程中，全社會貨運增長速率都會降低，貨運總量增長緩慢。經濟結構調整后，產品主要想高精尖發展，第三產業增加值占比不斷增加，產品重量和體積不斷下降，附加值不斷提高，這與鐵路貨運的物品不吻合。針對此情況，鐵路貨運企業以國家“公轉鐵”、藍天保衛戰等有關政策為契機，大力發展集裝箱、快運、高鐵快件和電商快件等新業務，加強鐵路物流信息平臺建設，實現鐵路向現代化物流企業轉型，推進鐵路與電子商務不斷融合和協調發展，這使得2017年—2019年鐵路貨運量大幅上升。

2.3.2空間維度橫向比較分析

2019年，全國31個省市除北京外，各自鐵路貨運周轉量與GDP、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值的耦合協調度指標數據比較接近，但不同省市間差異較大。其中，北京屬于高新技術產業占比較大的經濟發達區域，其運輸產品多為質量輕、附加值高的貨物，導致北京地區鐵路貨運周轉量與第一、二產業增加值的耦合協調度較低。

從鐵路貨運周轉量與GDP、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值耦合協調度指標看，河北、河南、山東的耦合協調性較好。河北的耦合協調度0.7

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D<0.9，耦合協調性屬于優質和中級協調型;河南、山東的耦合協調度0.6

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D<0.8，耦合協調性屬于中級和初級協調型。西藏、海南、青海耦合協調性較差，耦合協調度0.1

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D<0.3，耦合協調性屬于嚴重和中度失調型。

其中，西藏、海南、青海三個省從地理位置看，西藏和青海處于西北部高海拔地區，海南處于南部海島地區，三者鐵路路網較為稀疏，導致其貨運周轉量較低。從人口、經濟結構及發展速度看，三者的GDP均遠低于全國水平，導致了其鐵路貨運周轉量與GDP等相關數據耦合協調度低。

鐵路貨運周轉量與GDP、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值的耦合協調度指標反映的是發展方向的好壞程度。耦合協調度高，則其發展步調一致，向好的方向發展;耦合協調度低，則其發展步調不一致，向壞的方向發展。鐵路貨運周轉量與GDP相關指標的耦合協調度低并不能完全說明其發展不合理、不科學，還應根據高新技術發展程度、產品附加值、產業發展類型的情況而定。

3結束語

（1）耦合協調度模型能較好地從時間和空間維度反映2010-2019年我國鐵路貨運周轉量與GDP、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值的協同發展關系，有利于豐富和完善我國鐵路運輸統計理論和方法。

（2）研究表明，2010-2019年鐵路貨運周轉量與GDP、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值耦合協調度變化規律基本相同，但由于經濟發展的環境變化，導致2015-2016年出現較大波動;2019年全國31個省市的鐵路貨運周轉量與GDP、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值耦合協調度除河北、河南、山東均相對較低，橫向比較差異明顯。

（3）耦合協調度能夠反映系統與系統間良性耦合協調的程度，具有一定的科學性，但其指標不可能詮釋系統與系統間所有關系，計算結果不可濫用。

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