基于復雜網(wǎng)絡(luò)的中國與東盟航空運輸聯(lián)系研究

曹允春，李嘉玉 CAO Yunchun, LI Jiayu

（1.中國民航大學 臨空經(jīng)濟研究中心，天津 300300；2.中國民航大學 交通科學與工程學院，天津 300300）

0 引 言

城市的對外聯(lián)系是體現(xiàn)其參與國際化程度的重要標志。在經(jīng)濟全球化不斷加劇的過程中，航空運輸在區(qū)際間遠程運輸聯(lián)系中的作用日益顯著，逐漸成為社會交流的重要載體。同時，隨著RCEP 的提出及正式簽署，中國與東盟間經(jīng)貿(mào)往來不斷深入，我國航空貨運市場國際化程度進一步加深。對中國與東盟航空貨運聯(lián)系進行分析，有助于加深對國際航空聯(lián)系的理解，也有助于為我國國際航空運輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化提供參考。

當前學術(shù)界在航空運輸聯(lián)系領(lǐng)域的研究較為豐富，貨運方面主要集中于國內(nèi)航空貨運的探討[1-2]，國際航空聯(lián)系方面對航空客運的關(guān)注相對較多。例如，王姣娥等[3]重點研究了中國與“一帶一路”沿線國家的航空聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)中國對外航空聯(lián)系以客運為主，貨運聯(lián)系強度和廣度較弱。張凡等[4]借鑒二模網(wǎng)絡(luò)分析方法，基于客運航班數(shù)據(jù)對中國城市的對外聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演化進行了分析。Matsumoto 和Domae[5]將引力模型與回歸分析相結(jié)合，分析了歐洲和亞洲城市間的國際航空聯(lián)系，結(jié)果證實了航空運輸城市等級的動態(tài)變化。全球尺度下的中國城市對外聯(lián)系研究方面，主要集中探討了中國整體同國際的聯(lián)系，以及發(fā)達城市的國際聯(lián)系，例如，徐旭等[6]基于航空貨運數(shù)據(jù)，利用圖論分析對中國對外航空貨運網(wǎng)絡(luò)地域系統(tǒng)進行了分析。杜方葉等[7]從航線、航班等角度對中國國際航空網(wǎng)絡(luò)的空間聯(lián)系特征進行了探討。

《國家物流樞紐布局和建設(shè)規(guī)劃》提出要提高空港型國家物流樞紐承載城市（以下簡稱“空港型樞紐城市”） 在世界物流和貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)中的影響力[8]。基于此，本文從空港型樞紐城市的角度，采用國際航空貨流數(shù)據(jù)，基于復雜網(wǎng)絡(luò)方法研究中國與東盟的航空運輸聯(lián)系，旨在豐富國際航空聯(lián)系的研究內(nèi)容，對響應(yīng)RCEP 戰(zhàn)略、推進空港型國家物流樞紐規(guī)劃建設(shè)具有重要的理論意義和現(xiàn)實價值。

1 研究方法

1.1 修正的引力模型

引力模型是度量城市間空間聯(lián)系的基本模型，本文借鑒曹允春、李會等[1,9]的研究，對模型參數(shù)進行修正，采用修正后的引力模型對城市間航空運輸聯(lián)系強度進行測算，表達式為：

式中：Gij是城市間的航空運輸聯(lián)系強度；Mi、Mj為兩城市的航空運輸質(zhì)量，該指標反映了城市對外航空聯(lián)系的綜合實力，參考張一諾等[10]的研究，采用航線運輸量與航班量的幾何平均值來表示，其中：Ci為城市i 的航線貨運量，F(xiàn)i為城市的航線航班量，相關(guān)數(shù)據(jù)來源于《中國民航統(tǒng)計年鑒》及有關(guān)官網(wǎng)；Dij為城市間的距離，參考已有研究[5]，采用城市間空間距離來表示，數(shù)據(jù)來源于Great Circle Mapper（http://www.gcmap.com）/；λij為引力系數(shù)，參考相關(guān)研究[1,9]，采用城市質(zhì)量占兩城市之和的比重來表示。

1.2 復雜網(wǎng)絡(luò)分析法

復雜網(wǎng)絡(luò)分析法是一種基于關(guān)系數(shù)據(jù)，研究關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)特征的重要方法。因此，本文引入復雜網(wǎng)絡(luò)分析法，采用UCINET6軟件，選取以下指標對中國—東盟航空運輸聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)進行研究。

（1） 網(wǎng)絡(luò)總體指標

①網(wǎng)絡(luò)密度。體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中城市之間航空運輸聯(lián)系的緊密程度，計算公式為：

式中：D 為網(wǎng)絡(luò)密度，取值在0 和1 之間，值越大說明城市間航空聯(lián)系越緊密；L 表示復雜網(wǎng)絡(luò)實際存在的聯(lián)系量；N 為節(jié)點城市數(shù)。

②平均路徑長度。是網(wǎng)絡(luò)中任意兩個城市之間最短路徑長度的平均值，用以衡量城市間的平均連通距離：

式中：L 為平均路徑長度；dij為節(jié)點i、j 間的最短路徑；N 為節(jié)點城市數(shù)。

（2） 節(jié)點中心性指標

包括點度中心性、介數(shù)中心性和接近中心性。其中：點度中心性越大說明節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的位置越重要，點度中心性包括點出度和點入度；介數(shù)中心性反映節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的“中介”位置程度，刻畫節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中對其他節(jié)點的控制能力；接近中心性反映節(jié)點對其他節(jié)點的影響效率，某節(jié)點距離其他所有節(jié)點越近，則節(jié)點中心性越高；計算公式如下：

式中：CO（i ）為點出度，CI（i ）為點入度，Gij、Gji是城市間的航空運輸聯(lián)系強度；CAB（i ）為介數(shù)中心性，gik表示j、k 間的最短路徑數(shù)，gik（i ）為j、k 間經(jīng)過節(jié)點的最短路徑數(shù)；CAP（i ）為接近中心性，dij表示i、j 間最短路徑的條數(shù)，n 表示網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點個數(shù)。

2 中國與東盟航空運輸聯(lián)系特征分析

2.1 航空聯(lián)系強度變化

選取相關(guān)數(shù)據(jù)，利用修正引力模型計算得出2015—2019 年我國與東盟各國之間的航空運輸聯(lián)系強度如表1 所示，根據(jù)聯(lián)系強度大小劃分為強、較強、較弱和弱4 類。整體來看，我國與東盟各國之間的航空運輸聯(lián)系強度以較弱和弱為主，除與文萊暫無航空貨運聯(lián)系外，5 年間中國與東盟其余各國的航空運輸聯(lián)系強度逐年上升，但是聯(lián)系水平差異較大，并且同泰國、越南和新加坡的聯(lián)系強度排名靠前，說明我國與這些國家的航空聯(lián)系更緊密。

表1 2015—2019 年中國與東盟航空運輸聯(lián)系強度

表2 點度中心性排名前20 城市

表3 介數(shù)中心性和接近中心性排名前20 城市

2.2 航空聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)特征

選取2019 年202 條國際航線測算得出我國同東盟城市間的聯(lián)系數(shù)據(jù)，對我國與東盟航空聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)特征進行分析，共涉及22 個空港型樞紐城市（拉薩同東盟暫無聯(lián)系） 和34 個東盟城市。為去除微弱聯(lián)系影響，以0.01 為臨界值（p ）對全矩陣進行二值化處理（Gij>p 則賦值1，Gij

圖1 中國與東盟城市航空運輸聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)圖

從整體來看，點度中心性分布具有典型的多級分化現(xiàn)象，其中排名前20 的節(jié)點城市集中分布在泰國、新加坡、越南、緬甸等國家，排名前3 的城市分別為廣州、昆明和曼谷，說明在中國與東盟城市航空運輸聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)中，這3 個城市的節(jié)點度最大，與其余城市聯(lián)系最為緊密，是整個網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點。

上海、曼谷、昆明、新加坡和廣州的介數(shù)中心性排在前5 位，其中，上海和曼谷的介數(shù)中心性最高（均大于20），表明這兩個城市處于其它城市航空聯(lián)系的最短路徑上，擁有較強的中轉(zhuǎn)運輸能力，在我國與東盟航空運輸聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)中的控制能力最強，在整個聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)中扮演著重要的橋梁和中樞角色；其余城市的介數(shù)中心性較小，說明絕大多數(shù)的城市控制能力較小，處于聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)的邊緣位置。

接近中心性總體變異程度不大，分布較為均衡。排名靠前的城市為曼谷、北京、廣州、沙巴和甲米，其中曼谷位于首位，說明其更靠近我國與東盟航空運輸聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)的中心，不易受其他節(jié)點的控制，與其他節(jié)點的最短距離最小，在整個網(wǎng)絡(luò)中具有重要的運輸功能。

3 結(jié) 論

本文基于我國國際航空貨運數(shù)據(jù)，采用修正的引力模型對我國同東盟間航空聯(lián)系強度進行測算，并以測度值為基礎(chǔ)采用復雜網(wǎng)絡(luò)分析方法構(gòu)建了中國與東盟間航空運輸聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)圖，首先對2015—2019 5 年間航空聯(lián)系強度的變化進行了探討，其次分析了網(wǎng)絡(luò)的總體指標，包括網(wǎng)絡(luò)密度和平均路徑長度等；最后對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的點度中心性、介數(shù)中心性和接近中心性指標進行了分析，結(jié)論如下：

（1） 整體上，我國與東盟各國之間的航空運輸聯(lián)系強度逐年上升，但是聯(lián)系水平具有較大的不均衡性，同泰國、越南和新加坡等國家的聯(lián)系強度較高。整體航空運輸聯(lián)系程度較為松散，呈現(xiàn)出“核心—邊緣”的分布特點，但是整體網(wǎng)絡(luò)連通性較好。

（2） 我國與東盟航空運輸聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)度分布具有多級分化的特點，以廣州、昆明、曼谷、上海和新加坡等城市為整個網(wǎng)絡(luò)的核心，處于核心區(qū)域的城市間聯(lián)系更為緊密。同時，上海的介數(shù)中心性處于首位，說明其在其他城市航空聯(lián)系的最短路徑上，擁有較強的中轉(zhuǎn)運輸能力，在聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)中的控制能力最強。此外，接近中心性總體分布均衡。曼谷和廣州的介數(shù)中心性和接近中心性均排前5，說明它們在聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)中處于核心位置。