區域經濟與區際交通耦合作用研究

張天悅

（中國社會科學院研究生院，北京 102488）

區域經濟與區際交通耦合作用研究

張天悅

（中國社會科學院研究生院，北京 102488）

經濟聯系的不足在一定程度上導致了區域間因經濟發展而形成的摩擦和趨同現象，而運輸聯系通過各類運輸方式的有效承載，可以降低這一空間差異、實現區域間的一體化。作為實現運輸聯系的唯一方式，區際交通成為促進區域經濟協同發展的重要序參量。文章基于耦合與耦合度的基本概念，構建區域經濟-區際交通耦合系統。圍繞經濟與交通兩大子系統，建立相應的評價指標體系，并以歐盟為例，實現對區域經濟與區際交通耦合發展過程的定量測算。研究結果發現，在泛歐交通網的作用下，歐盟經濟及其交通的相互影響程度和協調程度在逐年提高。積極的交通政策，不僅使區域經濟聯系與運輸聯系更加緊密，還能進一步推動區域與區域之間、區域經濟與區際交通之間乃至不同的交通運輸方式之間的協調發展。

耦合作用；區域經濟；區際交通；泛歐交通網

一、引言

耦合(Coupling)的概念起源于物理學，最初表示多個電路元件或電網的輸入與輸出之間存在著緊密配合，并通過彼此作用從一方向另一方傳遞能量的現象，主要針對若干實體的相互依賴關系及其程度進行分析。隨著跨學科理論的不斷豐富，這一概念被廣泛用于其他學科之中，并基于不同的研究對象和特征，又分別形成了新的涵義。總體來說，耦合指兩個或兩個以上的系統之間或某一系統內部各個部分之間相互作用和影響的全過程，其核心思想反映了作用對象間彼此依賴共生的關聯關系。相應地，耦合度即是用于對這種關聯作用程度的度量。可見，耦合及耦合度體現了多個（子）系統在時空維度下的關聯過程及結果。

然而，系統內部構成元素之間因相互作用而表現出的依存性和不確定性，都是耦合分析時必須考慮的方面[1]。這種耦合關系表現為一種動態的交互作用。其中，良性耦合說明了（子）系統之間是配合得當、互惠互利的狀態；而惡性耦合則說明各方是相互摩擦、彼此牽制的狀態。這也反映出“耦合度”和“協調度”的概念差異，即前者客觀衡量了作用對象之間可好可壞的關聯程度，后者主要用于描述相互作用中良性耦合的程度，進而試圖表示耦合系統由無序向有序轉變的發展趨勢。

區域經濟是以區際交通為重要載體的空間經濟形態。隨著區域經濟聯系與運輸聯系的不斷緊密，兩者之間的關聯關系也將逐步深化，特別是其中的正向促進作用將更加明顯，從而加快區域與區域之間、區域經濟與區際交通之間乃至不同的交通運輸方式之間的協調發展。本文試圖利用耦合的基本思路，把區域經濟和區際交通視為兩個相互耦合的子系統，重點對兩者的互動關系進行量化評價與實例分析。

二、區域經濟—區際交通耦合系統

耦合關系的前提是作用對象之間必須存在一定的關聯，其結果是這些對象的某些屬性發生或增或減的變化。區域經濟與區際交通之間也是一種耦合關系。首先，本質上看交通是經濟的重要組成。特別是作為加強區域間運輸聯系的重要載體，區際交通能夠實現客貨在不同區域之間的流動，進而有效加強了區域空間聯系。同時這一聯系還能加速生產專業化和分工協作區域化，為區域間形成各具特色的經濟聯系奠定基礎；其次，區域經濟也是區際交通的發展基石。交通運輸的需求源于不同區域之間客觀存在的經濟社會活動差異，而區際交通正是基于區域經濟的發展不平衡現象，而體現出自身的多重意義。區際交通設施的完善也離不開所轄區域的統一規劃和在資金、人力、技術等投入要素支持。因此，這里用耦合來描述區域經濟與區際交通之間存在的高度關聯現象。其中，一方的變化將會對另一方產生連鎖反應，既包括雙方的相互優化、提高，也包括反向牽制、阻礙。

耦合作用可以進一步從空間和時間兩個層面理解。時間層面上，區際交通的存量與流量變化將對區域經濟產生漸進式的空間作用，而區域經濟內部的不斷協調也會反過來影響區際交通的長期部署與建設；空間層面，由交通設施而帶來的區域性布局與沿途區域的經濟集散效應之間存在密切關系，綜合交通運輸方式的協調發展將極大調動人、物及其相關無形要素的流動，進而推進區域經濟的發展。根據協同學的基本理念，序參量是決定系統相變過程的根本因素。系統相變的特征與規律主要取決于其內部序參量的協同作用，而耦合度正是對這種協同作用的度量[4]。交通運輸是加強區域間經濟聯系的重要手段，相應地，區際交通也是維系各子區域相互競爭與協作的重要紐帶。隨著交通基礎設施的不斷完善、技術裝備的不斷創新以及運輸網絡的不斷健全，交通的區域影響力將不斷提高，進而在主宰區域經濟聯系程度、支配區域協作與交流水平等方面也將不斷加深。因此，區際交通是促進區域經濟協同發展的重要序參量。為了明確區域經濟與區際交通之間的耦合作用，本文基于其互動機制和關聯程度，進一步構建了相應的耦合系統（見圖1）。

圖1 區域經濟—區際交通耦合系統

這一系統包含了區域經濟和區際交通兩大子系統，并通過隱性作用于一定空間區域的經濟聯系和運輸聯系，形成了一個完整閉合的交互循環。這一循環能否順利延續取決于各個子系統的耦合作用效果。具體來說，完善的區際交通建設能夠通過便捷的客貨運輸，加強區域間運輸聯系的緊密程度，進而實現原材料和產成品的自由流動，形成基于資源要素合理配置的區域協作；而區域經濟能夠宏觀考慮在資源供給和生產能力等方面的地域差異化和互補性，系統協調各子區域的經濟聯系，加強整體區域的空間協調程度。此外，區域空間協作能力還會影響到區域經濟的協調發展能力和區際交通的運輸能力。可見，區域經濟與區際交通的耦合作用是在所轄地域的交通設施條件與經濟社會發展環境的空間協作下形成并發展的。

其中，系統耦合度度量了區域經濟子系統和區際交通子系統交互作用的強弱程度，是子系統之間關聯關系的量化表示。而協調度是對其中良性耦合關系的度量，體現了經濟與交通之間的積極作用程度。而耦合度的時間演變趨勢也能反映出區域經濟與區際交通之間在作用類型與依存強度上的變化情況。根據不同時期的耦合差異，可以采取針對性措施，確保各子系統的協作與互助。

三、區域經濟—區際交通耦合評價體系

耦合系統不僅用于探討耦合對象的作用機制，還可以量化這一耦合關系程度，即耦合度與協調發展度的計算與評價。在此，基于指標選取的科學性、相對獨立性、可操作性和系統層次性，分別從區域經濟與區際交通的基本內涵和特點入手，構建評價指標體系。

1.系統指標選取

（1）區域經濟子系統

區域經濟子系統用于衡量某一區域的經濟發展綜合協調程度以及區域內各組成部分的經濟聯系緊密程度。這里可進一步分為兩方面指標，即綜合發展水平和個體差異程度。

第一，綜合發展水平。即整體區域的經濟社會發展狀況。區域的范圍既可以是一般的行政區劃（國家、省、市等），還可以從更加宏觀地基于一定地理邊界（流域、洲等），探討該地域內的綜合發展狀況。這類指標屬于正向指標，即區域綜合發展水平越高，表明其內部的協同作用越明顯。本文在此選取區域生產總值、三次產業比重、區域內貿易總額、固定資產投資、人均收入以及就業水平等指標，作為區域綜合發展水平的度量。

第二，個體差異程度。即區域內部各方面差異的表示，是影響區域經濟協同發展的負向指標。考慮到不同子區域在資源能源分布、經濟發展實力、產業結構、人口規模、城市化水平等方面的客觀差異，這里可基于相應公式或差異均值換算，得到個體差異程度的指標數據。

（2）區際交通子系統

提升區域間的交通運輸聯系是區際交通子系統的核心發展目標。因此，可分別從運輸能力、通達能力和運輸效益等方面入手，形成對區際運輸聯系的改進，進而獲得交通子系統的相應評價指標。

第一，運輸能力，指一定時期內各類交通運輸方式的客貨轉移總量，通常用客/貨運輸量、客/貨運輸周轉量等指標來表示，用于反映交通運輸的發展規模、速度及其效率。其中，運輸量表示一定時期內，所有運輸方式實際運送的旅客人次或貨物總重；運輸周轉量表示各類運輸工具所運送的客/貨數量與其對應運輸距離的乘積的加總。

第二，通達能力，用于衡量與交通運輸過程有關的設施配備水平，在此具體指運輸路網的建設水平。區域內運輸路網的完善程度是區際交通建設能力的重要體現。在此選取客/貨運輸密度和路網密度作為通達能力的測算指標。其中，路網密度表示運輸線路上客/貨運輸的頻繁程度，反映了運輸線路的運輸能力和通過能力；路網密度表示某一地域內各類運輸網絡的密集程度，反映了區域內既有運輸通達能力和路網布局情況。

第三，運輸效益，指各類交通運輸方式在所轄地區內形成的經濟效益。交通基礎設施建設與經濟社會發展是相輔相成的，區域經濟的發展離不開區際交通的銜接作用，而交通運輸行業的發展也離不開經濟社會的大背景。由于交通運輸是第三產業的重要組成，因此可重點分析在行業增加值、就業人數、固定資產投入等方面的數量變化及其變動趨勢。

2.耦合評價體系構建

基于對兩大子系統指標的分析，即可得到區域經濟—區際交通耦合評價指標體系（指標設置見表 1）。該體系包含四層指標，共有21個末端指標。通過對各層指標進行由下而上的數據測算，就能得到最終的耦合度和協調度。

表1 區域經濟—區際交通耦合評價體系

四、歐盟經濟及其區際交通的耦合評價

1.指標選取與數據篩選

為保證時間序列數據的一致性和完整性，本文基于歐盟的具體發展情況，選取1999-2008年共10年的指標數據，作為對其區域經濟與區際交通耦合作用的定量測算。

（1）區域經濟子系統指標

探討某一特定區域的經濟狀況時，必須考慮該地區在各方面的變動情況和發展特定，就部分指標進行替換或必選。在本文的計算期內，由于成員國數量不斷增加，對應的管轄范圍也在不斷擴張。分析歐盟的經濟發展水平時，應從人均值或所占比重等角度保證指標的客觀性。鑒于成員國數量不一，對其差異測算相對復雜，選取指標多側重區域的綜合發展水平。

具體指標方面，考慮到歐盟的進出口貿易主要為區域內貿易，因此用進出口貿易總額占GDP比重即貿易依存度表示區域內貿易發展情況；投資比重表示各生產部門投資總額的相對比重，是全社會固定資產形成的表現之一；凈國民收入比重和就業率用以反映區域內的人均收入水平和就業情況；地區人均GDP差異度，旨在衡量歐盟各國的經濟發展差異程度。

表2 歐盟的區域經濟發展指標數據匯總

表3 歐盟的區際交通發展指標數據匯總

（2） 區際交通子系統指標

據歐盟交通運輸部門的統計報告，在此選取客、貨運輸周轉量作為運輸能力的測試指標。其中，貨運周轉量包括了公路、鐵路、內河航道以及管道等內陸運輸方式的周轉量，而客運周轉量涵蓋了汽車、公交車等公路運輸與鐵路、城鐵與地鐵等軌道運輸所承載的旅客運輸。

由于公路和鐵路是歐盟27國的主要內陸運輸方式，選取的指標重點以這兩類運輸為主。如在通達能力方面，高速鐵路和高速公路是區際交通的主要實現方式，因此選擇了相應的路網密度，即每百平方公里內的高速公路/鐵路營業里程。歐盟各國對公路運輸的統計口徑不一，這里將鐵路的客貨運輸密度作為衡量指標。此外，選取貿易與交通運輸服務業增加值占GDP比重作為區域交通運輸效益的具體度量。

2.系統耦合度測算

（1）指標效用函數及其權重計算

根據效用函數的計算公式，首先對上述指標進行標準化處理，進而得到對應的效用函數矩陣，即：

然后，計算各指標在子系統中的權重。為了避免主觀賦權法的不確定性和主觀性，本文選擇利用基于理想值的最短距離法（客觀賦值法）計算指標權重。根據多屬性決策的一般步驟[13]，先對初始矩陣T0進行規范化處理，并確定各指標的理想值tj*（j為指標個數）；再根據式(1)求得對應指標的權重wj。

設有n個指標，m個方案（或年份），權重計算公式為：

令所有指標的理想值為1，代入上述公式即可求得子系統的指標權重（見表4）。

表4 各子系統指標權重計算

（2）系統耦合度與協調發展度計算

首先，在求得歷年的指標值及其權重值后，可根據式(2)得到所屬子系統的總貢獻值（見表5）。設在某子系統中，eij為指標j在第i年的實際值，wj表示指標j的權重，則第i年子系統所有指標對其貢獻值Vij表示為：

表5 1999-2008年系統耦合度與協調度判別

然后，令子系統的權重為0.5(α=β=0.5)，將子系統的歷年總貢獻值分別代入式(3)～式(5)，最終得到耦合系統的耦合度、綜合評價指數和協調發展度（見表5）。

其中，第t年耦合度Ct的計算公式（在此為僅有兩個子系統的簡化公式）為：

令α、β為子系統權重，耦合系統的綜合評價指數Tt及其協調發展度Dt為：

同時，還可根據耦合度和協調度在各年的具體數值，判別其發展程度（見表5）。

3.耦合系統評價分析

由歷年的系統貢獻值可知，區際交通的貢獻基本超過了區域經濟的貢獻，說明在歐盟內部經濟及其區際交通的作用關系中，后者的影響較前者更為突出。但反映到系統耦合度上時，具體發展程度已由1999年的低度耦合(0.22)轉變為2008年的高度耦合(0.66)，且呈穩定的逐年上升趨勢，說明歐盟經濟及其內部交通的互動關系正在逐步深化（見圖2）。

圖2 1999-2008年歐盟的系統耦合度比較

協調度是基于耦合關系中良性作用關系的度量。由圖3可知，在1999-2008年期間，耦合系統的耦合度與協調度都呈明顯的遞增趨勢，其中協調度由嚴重失調(0.15)轉變為中級協調(0.76)，在變動幅度上較耦合度更為明顯。這說明隨著區域經濟與區際交通相互作用程度的加深，這種作用更多地表現為一種相互促進、彼此協調的積極影響。需要注意的是，耦合度與協調度同時在2004年達到0.5的水平，并由此劃分出兩個階段。第一階段是1999-2004年，耦合度均高于協調度，說明此時的區域經濟與區際交通存在一定聯系，但其中的良性耦合作用偏低；第二階段是2004-2008年，協調度超過了耦合度且差距逐步拉大，說明歐盟經濟及其內部交通的協調發展水平在顯著提高，這一階段內的協調互補作用成為兩者之間互動關系的主導（見圖3）。

從制度環境來看，這些變化與歐盟先后實施的交通政策密不可分。其中，歐盟于2001年實施的《歐洲運輸發展戰略2010》 （即白皮書戰略） 將其綜合交通運輸體系的構建與完善進行了明確部署。具體戰略內容包括了均衡發展各類運輸方式、緩解交通擁堵狀況、將公眾利益置于首位和加快運輸全球化等四個方面。2006年，歐盟發布了該戰略的中期報告，再次強調實施交通可持續發展戰略，并就成員國數量遞增、區域一體化進程加速、全球變暖和能源價格上漲等經濟社會發展背景下，針對更一步實施白皮書戰略提出具體要求。隨著階段性計劃的結束，歐盟又在其2011年的新版白皮書中，提出要在本世紀中期建立一個具備競爭力和高效率的運輸系統。

圖3 1999-2008年歐盟的耦合度及協調度比較

據2005年的交通運輸政策評估報告，實施白皮書戰略一定程度上推動了歐盟經濟的增長。例如，作為該戰略的主要內容之一，泛歐交通網(Trans-European Transport Network，TEN-T)是集交通基礎設施、運輸管理體系以及定位與導航系統配套建設于一體的綜合運輸計劃，這一網絡的構建不僅能有效突破各成員的交通發展瓶頸、提升客貨運輸的通達性和流動性，還有助于歐盟內部的分工與協作，從而實現優勢互補與協同發展，對于經濟一體化具有重要意義。據測算，TEN-T預計能為歐盟25國的GDP帶來0.16個百分點的增長，特別對于2004年新增的10個國家，其影響將高達0.25個百分點。其中，已經實施的前期交通項目有力提升了西班牙和葡萄牙、意大利南部、希臘、愛爾蘭和斯堪的納維亞南部等地區的經濟發展水平。同時，TEN-T的影響主要針對歐盟整體而并非部分發達國家，進而有助于加強區域整體協調、減少內部差異。

圖4 TEN-T的PBKAL通道線路

例如，已于2009年竣工的TEN-T的2號優先工程（即PBKAL線），是歐洲第一條區際鐵路客運專線項目，先后經過巴黎（法國）、布魯塞爾（比利時）、科隆（德國）、阿姆斯特丹（荷蘭）、倫敦（英國）等歐洲重要城市。這一通道不僅大大縮短了這些高人口密度城市的聯系距離，加強了英國與歐洲大陸的連接，還實現了區域交通網絡的有效連結和區際鐵路運輸的新模式，加速了成員國之間的社會經濟交流與合作。可見，積極的交通政策將使區域經濟聯系與運輸聯系更加緊密，對應的關聯關系也將不斷深化，進而加快區域與區域之間、區域經濟與區際交通之間乃至不同的交通運輸方式之間的協調發展。

五、結論

經濟聯系的不足在一定程度上導致了區域間因經濟發展而形成的摩擦和趨同現象，而運輸聯系通過各類運輸方式的有效承載，可以降低這一空間差異、實現區域間的一體化。因此，作為實現運輸聯系的唯一載體，區際交通可以視為促進區域經濟協同發展的重要序參量。本文基于耦合與耦合度的基本概念，構建了區域經濟—區際交通耦合系統。該系統以區域經濟和區際交通為主體，通過作用于一定的空間區域經濟聯系和運輸聯系，構成了一個完整的交互循環。其中，完善的區際交通建設能夠通過便捷的客貨運輸，加強區域間運輸聯系的緊密程度，進而實現原材料和產成品的自由流動，形成基于資源要素合理配置的區域協作；而區域經濟能夠宏觀考慮在資源供給和生產能力等方面的地域差異化和互補性，系統協調各子區域的經濟聯系，加強整體區域的空間協調程度。同時，圍繞區域經濟子系統和區際交通子系統，構建耦合評價指標體系，旨在實現對區域經濟與區際交通關聯關系的定量測算與判定。以歐盟的經濟及其區際交通的耦合關系為例，量化分析1999-2008年兩個子系統的耦合作用。研究結果發現，在區域交通政策的推動下，歐盟的經濟與其區際交通的相互影響程度逐年提高，并更多地表現為一種相互促進、彼此協調的積極影響。從制度環境來看，這一變化主要源于歐盟先后出臺的一系列交通政策，特別是泛歐交通網的建設，不僅實現了陸路、航空、海洋及內河等運輸網絡的相互連結與協作，更極大促進了各個成員國之間的經濟聯系與合作，從而提升了區域整體的協同發展效應。可見，區域經濟與區際交通的交互作用是一個不斷優化的發展過程。積極的交通政策將使區域經濟聯系與運輸聯系更加緊密，對應的關聯關系也將不斷深化，進而加快區域與區域之間、區域經濟與區際交通之間乃至不同的交通運輸方式之間的協調發展。

由于社會經濟活動系統的復雜性，區域經濟與區際交通并非兩個獨立子系統，除了經濟聯系和運輸聯系，還會同時受到其他因素的制約。因此在兩者的耦合分析上，可以從更全面的角度，對這些綜合影響進行深入分析。

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（責任編輯：WDY）

A Study of the Coupling Effect between Regional Economy and Interregional Transport

ZHANG Tian-yue
（Department of Quantitative&Technical Economics，GSCASS，Beijing 102488，China）

The lack of regional economic ties is one of the main reasons which cause frictions during the economic development.As an important parameter of synergic development of regional economy，transportation with its transport ties can reduce the space differences caused by the social-economic activities and realize the regional integration.By using the concept of coupling，we established a coupled model between the regional economy and interregional transport.Then we quantitatively evaluated the coupled level of the EU economy and its transportation based on the indicator system.Results showed that the level of interrelationship and coordination had been increasing yearly under the action of TEN-T.The implementation of positive transport policy could not only forge closer connection between regional economy and transportation，but also promote the harmonious development between regions，economy and transport，and even different modes of transportation.

Coupling effect；Regional economy；Interregional transport；TEN-T

F503

A

1004-292X（2014）04-0021-06

2013-11-08

張天悅（1987-），女，陜西咸陽人，博士研究生，研究方向：環境經濟與技術創新。