一、引言

改革开放40年来,我国居民生活发生了翻天覆地的变化,居民消费水平持续快速增长。目前我国居民消费正处于从物质型消费向服务型消费转型升级的重要阶段,物质型消费已基本得到满足,服务型消费需求快速增长,交通运输消费转型升级是居民服务消费升级的重要体现之一。随着我国发展进入新时代,交通运输业的发展将进入新的历史阶段。早期国家生产力总体落后时,交通运输业发展的主要矛盾是总量不足和交通运输需求不断增长的矛盾。经过多年快速发展,我国交通运输基础设施中很多规模类指标已经位居世界第一,交通运输供给能力取得了突破性进展,交通运输落后的面貌得到了根本性改善。今后及未来一段时期内,我国交通运输业发展的主要矛盾将转变为人们对美好生活的向往与交通运输业发展不平衡不充分的矛盾。其中区域和城乡之间的交通运输基础设施建设发展水平差异较大,西部和农村依然是发展的短板,都是发展不充分不平衡的主要体现。区域内交通运输业的不公平(通常为不均衡,这里主要是指参与交通活动的机会不平等性)发展会影响区域间的经济差距,交通运输业发展失衡导致的社会公平矛盾是目前亟待解决的问题。

交通运输业作为国民经济中最具服务性的基础产业,将社会生产、分配、交换以及消费等环节联系起来,使社会经济活动维持正常运作,为国民经济中的其他产业发展提供重要的支撑和保障。交通运输不仅要保证社会生产与区域经济的健康发展,而且本身构成了区域经济系统的一个物质生产部门,对区域经济发展有重要影响。本文基于协调发展理论,建立我国交通运输业建设公平性和区域经济发展之间的耦合协调度模型,研究两系统间的耦合协调性,期望在现有文献[1,2,3,4,5,6,7,8]的基础上进行补充,为国家或地区制定区域经济发展战略和交通运输建设规划提供参考与借鉴。

二、交通运输公平性与区域经济发展的耦合协调性研究方法

(一)基尼系数和交通运输基尼系数

基尼系数(Ginicoefficient)是1912年由意大利统计与社会学家CorradoGini提出,表明一个国家或地区的收入分配情况,是衡量社会财富公平性状况的指标[9]。基尼系数除了可以测算财富分配不公平程度外,还可以衡量公共资源的分配公平性。本文将基尼系数的含义引申到交通运输领域,测算一个国家或区域内交通运输资源的分配情况,衡量交通运输公平性。基尼系数的值是基于洛伦兹曲线提出的,横坐标表示人口的累计百分比,纵坐标表示收入的累计百分比[10]。测算交通运输基尼系数时,用交通运输基础设施建设的累计百分比替换洛伦兹曲线中收入的累计百分比。

其中,G表示基尼系数,在[0,1]之间取值,越接近0,资源分配越趋向于平等;越接近1,资源分配愈不平等。

目前关于基尼系数计算方法的研究已非常成熟,除了公式(1)(2)介绍的基于洛伦兹曲线意义的面积法外,还有协方差法和平方差法等[11]。Anand将研究区域内的人口分为n组,每组的收入为Xi,利用协方差理论,计算离散型收入分布的基尼系数[12]。

其中COV(Xi,i)表示第i组收入与i的协方差,μX表示所有人口的收入。

考虑研究对象分组是以省份为单位,人口无法均分成组,不适用于面积法;组数较多的使用协方差法计算较为精确,而我国省级行政区的数量相对较少。根据科学性的测度原则,本文采用平均差法来计算我国及区域交通运输基尼系数。平均差法在计算基尼系数时,首先将分析对象中的人均收入增序排列,将所有人分为n组(可以不等分,也可以将单个家庭或个人视为一组来测算);然后分别汇总每组的人口数量和人均收入,并计算总收入和总人口,再计算每组人口占总人口的比例Pi和该组收入占总收入的比例Wi;最后,推导出平均差法的计算公式[13]。

本文从交通运输基础设施建设公平的角度测算我国交通运输业发展的公平性。交通运输基础设施建设公平表示一个国家或地区内的交通运输资源分配状况,本文采用地区运输线路里程来分析交通运输基础设施建设的公平性。

不同区域内的人口密度和建设条件各不相同,导致区域之间的交通运输基础设施建设水平不一。不是区域间“一刀切”的相同即为公平,合理的交通运输资源配置以及均等的出行机会即为公平,因此应特别考虑特殊地区,以此维持社会公平与区域间和谐稳定发展。交通运输发展公平是在区域人口密度基础上的建设公平,计算交通运输基尼系数时,用交通运输基础设施建设累计百分比替换洛伦兹曲线中的纵坐标收入累计百分比。交通运输基尼系数可以定量测量基础设施建设与区域内人口使用情况的匹配程度。交通运输基础设施建设的基尼系数(Tgini)的取值在0到1之间,数值越小意味着交通运输建设公平性的程度越高。采用平均差法测算我国整体和区域的Tgini,计算公式为

其中,n表示组数,Wi表示第i组的运输线路里程占国家或地区总运输线路里程的比值,Pi表示第i组的年平均常住人口占国家或地区总人口的比值,Qi表示Wi从1组到i组的累计百分比,Pi和Wi从1组到i组的和都是1(i=1,2,3,…,n)。

(二)区域经济发展水平的指标选取

本文选取三个不同角度的区域经济指标来总体评价区域经济发展水平:经济总量角度的国内生产总值(简称GDP),经济增长速度角度的国内生产总值增长率(简称GDP增长率),以及经济增长质量角度的人均国民生产总值(简称人均GDP)。

表1区域经济发展水平的指标权重系数

由于三个不同角度的区域经济评价指标数据量纲存在较大差异,故评价前先对各个指标数据进行标准化处理。本文采用熵值法,得出区域经济综合评价指标中的GDP、GDP增长率和人均GDP三个指标的权重值,如表1所示。

(三)耦合协调度模型构建

耦合是系统之间或系统内部的一种动态关联,耦合度是量化系统间或系统内各个要素相互作用的程度。研究对象为两个及两个以上的系统,表明要素间的运动能否在相互作用下实现双方或多方的良性互动,促进双方或多方协调健康发展。协调度是量化在一定发展阶段中系统之间或系统内部各个要素间多方协作发展好坏的程度。研究对象为两个及两个以上的系统,表明要素间的运动趋势能否在发展过程中形成同向拉动增长规律。耦合度可参考物理学中涉及耦合的函数进行计算,以此构建n个系统之间相互作用的耦合度模型。

其中,Un表示n系统的综合评价指数。

本文研究的是交通运输公平性和区域经济发展两大系统之间的关联程度。由公式(10)可知,当n=2时,两个系统之间的耦合度计算公式为

即C=U1U2U1+U22,(12)

其中,C为交通运输公平性与区域经济发展两大系统之间的耦合度,C∈[0,1],C值越小,表示两系统间的发展越不协调;C值越大,表示两系统间的发展越协调。

耦合度只反映各系统间相互作用的程度大小,不能反映各系统的水平。耦合协调度既可以反映各系统是否具有较好的水平,又可以反映系统间的相互作用关系、相互促进程度。为了客观分析交通运输公平性和区域经济发展的协调情况,建立耦合协调度模型,旨在客观反映两大系统间协调发展的真实水平。

D=C×Τ,(13)

其中,D表示耦合协调度,C表示耦合度,T表示交通运输公平性和区域经济发展水平的综合评价值,U1和U2分别表示交通运输公平性与区域经济发展水平各自系统的评价情况,a和b分别表示两大系统的权重系数。

表2系统间耦合协调度的数值解释

一般情况下,耦合协调度D∈[0,1],D值为0时,表明各个系统间都是独立发展,系统之间不存在相互作用的影响;D值越大,表明各个系统在发展过程中相互促进,彼此之间动态关联性越强,耦合协调性越好,各个系统在其他系统的作用下存在良好的发展趋势;D值为1时,表明各个系统在运动过程中均达到了最佳的耦合协调发展状态,进入彼此促进的“双赢”发展阶段。

本文参考生延超和钟志平的研究[14],将交通运输业和区域经济发展水平两大系统在共同发展阶段中的耦合协调度值分为10个等级,以此分析两个系统间在发展阶段中的协调状况,具体数值解释如表2所示。

(四)数据来源

本文在区域人口密度的基础上采用运输线路里程来代表交通运输基础设施建设公平,测算交通运输Tgini。Tgini作为评价区域交通运输公平程度的指标,GDP、GDP增长率和人均GDP作为评价区域经济发展水平的指标。所有指标数据或指标计算的原数据均来自国家统计局官方网站(http://www.stats.gov.cn/)和2003—2017年的《中国统计年鉴》(2018年部分省市数据未公布,故不测算)。我国三大区域地带划分情况如表3所示。

三、实证分析

(一)Tgini测算与分析

由于我国统计局在统计运输线路里程时,未将分地区(或分省)的民用航空线路里程作为统计指标,故本文在量化区域交通运输基础设施建设公平性时仅汇总公路里程、铁路营业里程、内河航道里程的数据。

实际上,全国交通运输Tgini包含区域交通运输Tgini。本文将Tgini分为两部分,一部分是全国交通Tgini,另一部分是东中西三大地带的交通Tgini。为了更系统地看出我国整体和区域间的交通运输发展差异,根据Tgini计算公式,测算2003—2017年全国、东中西三大地带交通运输总里程的Tgini。从2006年起,我国公路里程的统计口径发生变化,村道等农村公路计入公路里程中,因此各地区的公路线路里程的统计值均在2006年达到跳跃式增长,导致2005—2006年Tgini的计算值在全国和东中西三大地带均产生一定幅度的波动。

分析Tgini的数值曲线时,除因统计口径发生变化而导致Tgini数值发生大幅度变化外,2003—2017年全国和东中西三个区域的Tgini整体呈下降趋势,处于比较平均向高度平均过渡的优质发展阶段。我国西部区域内的交通运输业由于受到“西部大开发”国家发展战略和“一带一路”倡议的影响,十五年来Tgini数值的大幅下降表明我国西部偏远地区经历了区域内交通运输基础设施建设从相对合理到比较平均再到高度平均的发展阶段。除西部地区Tgini持续下降外,我国东部沿海地带和中部平原地带Tgini的整体趋势与全国的变化趋势相同。十五年来东部沿海地带的Tgini数值均小于0.15,Tgini指数等级极低,表示东部沿海地带的交通运输基础设施分布高度平均,说明东部沿海地带的交通运输基础设施建设速度较中部平原地带和西部偏远地区更快。但总的来说,现阶段我国不论是总体或是东中西三大地带运输线路里程的Tgini都呈现出比较平均或高度平均的稳定状态。我国总体的Tgini数值略高于0.2,根据Tgini数值解释标准判断,指数等级低,表明我国交通运输总里程在地区人口密度基础上的分布处于比较平均的状态。

尽管其他研究计算的区域路网密度表示西部偏远地区的交通发展远不如东部沿海地区,但本文计算出的基于人口角度的区域交通运输公平性表明,全国和各大区域内的交通运输基础设施建设结构在考虑到人口密度和地理环境的分布上还是比较合理的。

(二)耦合协调度的测算与分析

鉴于交通运输基础设施建设公平与区域经济经济增长两大系统的评价指标单位不同,需要无量纲化处理计算后的数据。本文采用min-max标准化法,公式为

交通运输公平性的Tgini数值越低,表明交通运输基础设施建设的公平程度越高,属于成本性指标,应使用公式(15)来进行数据标准化处理;区域经济发展水平中各项指标的数值越大,表示区域经济的增长情况越好,属于收益性指标,应使用公式(16)来进行数据标准化处理。在所有数据无量纲标准化处理后,交通运输公平性与区域经济发展水平两大系统的评价指数可通过公式(17)(18)计算。

其中,m和n分别表示交通运输公平性与区域经济发展水平两大系统所包含的指标数目,根据前述分析,即有m=1、n=3;ai和bj分别表示两大系统中所包含指标的权重系数,以此来衡量系统中所选取指标在综合评价系统指数中的重要程度。借鉴已有研究,通过加权法计算系统权重,确定a、b的值(a=0.4,b=0.6)。

表4我国交通运输公平性和经济发展两大系统耦合协调度的计算结果

根据上述公式,应用数据计算,可得到2003—2017年我国交通运输公平性和区域经济发展两大系统耦合协调度的测算值,结果见表4(仅展示我国整体数据)。2003—2017年我国交通运输公平性和区域经济发展两大系统的耦合度保持稳步上升,2005—2009年两大系统的耦合度增长较快。当耦合度C∈[0,0.4],表明我国交通运输公平性和经济发展水平两大系统处于低水平耦合阶段,该阶段交通运输业基础设施建设公平性较低,而国民经济的快速发展迫切需要部分地区的基础设施建设速度加快;当C∈[0.4,0.7]时,表明我国交通运输公平性与经济发展水平进入磨合阶段,经济的快速发展为交通运输基础设施建设提供了大量的资金支持和资源保障,落后地区的交通建设速度加快,交通运输业步入新的发展阶段,开始实现与经济系统的良性耦合;当C∈[0.7,1]时,表明我国交通运输公平性与经济发展水平两大系统互相促进、共同增长,一起步入高水平耦合的发展阶段。2003—2017年间,我国交通运输公平性和区域经济发展两大系统的耦合协调度D逐步增长,由0.218持续增长至0.946,两系统间的耦合协调状态由中度失调状态逐步演变达到优质协调状态。

根据上述耦合协调度模型的计算公式,分别计算2003—2017年我国交通运输基础设施建设与区域经济发展水平两大系统的耦合协调度,以此判断近些年来我国三大区域的交通状况和区域经济耦合协调的发展阶段,东、中、西三大区域的耦合协调度变化趋势。

2003—2017年我国三大区域的交通基础设施建设和区域经济发展两大系统的耦合协调状况都呈缓慢上升趋势。其中,东部沿海区域的耦合协调度达到0.7左右,属于高水平耦合阶段,东部沿海区域交通运输线路遍布,各种运输方式均可单独构成运输网络,且沿海地区水路交通便利,形成了全方位、多层次的便捷交通网,形成对内对外开放发展的新格局,促进交通运输业和区域经济发展相互作用、相互促进、共同进步,形成协调发展状态。中部平原地区尽管公路、铁路网基础设施四通八达,但整个交通运输业的建设发展滞后于区域经济的发展,两个系统的耦合协调发展状态从边缘失调向边缘协调转化,随着高速铁路的不断建设,未来还会朝着更高水平的耦合协调阶段发展。西部偏远地区受到人口密度和地理条件的影响,交通基础设施建设的需求和程度不及经济发达地区,现阶段处于低水平耦合阶段,未达到协调发展状态,未来在国家或地区的战略发展规划下,应继续交通运输基础设施建设,使交通运输业和经济互相拉动,实现交通运输和经济的协调发展。

四、结语

本文利用2003—2017年我国各地区的数据,测算交通运输基尼系数、交通运输公平性与区域经济发展水平间的耦合协调度,并实证分析我国交通运输基础设施建设公平性和区域经济发展水平间的关系,得出以下结论:第一,全国和东中西部三个区域的交通运输基尼系数整体呈下降趋势,处于比较平均向高度平均过渡的优质发展阶段。西部偏远地区的交通运输基尼系数持续下降,经历了区域内交通运输基础设施建设从相对合理到比较平均再到高度平均的发展阶段。东中西部三大区域内部的交通运输基础设施建设达到高度平均,全国范围内仍处于比较平均的阶段。未来的交通运输发展目标应放在明确区域交通的发展定位,加快区域间的交通运输建设,促进城市群交通运输一体化进程,促进区域合作、资源互补,推动区域间的经济发展。第二,全国和东中西部三个区域的交通运输公平性和区域经济发展两系统的耦合度保持稳步上升,耦合协调性发展势态良好,仅西部地区的耦合协调度仍然偏低。未来除了应加快区域与区域间的连通建设、建立良好的交通衔接外,还应重点关注经济欠发达地区,发展地域特色产业,以地区交通运输业的发展带动区域经济的增长,以区域经济的增长拉动交通运输业的发展,实现区域高水平耦合协调发展。

本文研究交通运输基尼系数时仅考虑了交通运输线路里程因素,考虑更全面的要素来评价交通运输公平性、缩小区域范围进行更精确的耦合协调性测度,是未来进一步研究和探索的方向。

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基金:浙江省教育厅科研项目“建设大湾区背景下杭甬交通一体化体系构架及发展策略研究”(Y201942995).