全球航空網絡體系中的穗深港中心性比較

◎ 梁雯敏 趙渺希

一、研究背景

城市在航空網絡中的中心性已經成為全球樞紐性城市的重要指針。國家“十三五”規劃綱要提出“打造國際樞紐機場，建設珠三角世界級機場群”的重點工程；“一帶一路”倡議提出“加強上海、廣州、深圳等沿海城市港口建設，強化國際樞紐機場功能”的要求。在地方層面，廣東省積極落實“十三五”規劃綱要要求，推進珠三角世界級機場群建設，提出“強化廣州白云機場國際航空樞紐功能，加快建設深圳國際航空樞紐，完善立足珠三角、聯系香港、面向全球的樞紐服務能力”的目標。由于航空港是城市對外聯系的空中門戶，因而國際航空樞紐的建設儼然已成為城市躋身全球價值鏈上游的一道門檻，其促進城市間資源流動的重要作用也越來越受到重視。

圖1 中國（含港澳地區）航空客運量及年均增速變化情況（1990—2015年）

截至2018年5月，全球共有231個國家實現通航，共建有3423個機場，包括81009條直飛航線和12530條非直飛航線，由多達698家航空公司組織運營。國內航空運輸發展也相當可觀，1990—2015年，中國（含港澳地區）的民用航空客運總量持續增長，前期年均增速波動較大，后期增速放緩，在10%～15%的區間浮動，逐漸趨于穩定。

在這個過程中，全國航空客運量前10位城市的累計比重從1985年的高達91.19%發展到2015年的58.45%，表明國內航空港布局從過去的局域集中走向廣域擴展，越來越多的城市介入到全國乃至全球航空網絡中，在全球化浪潮中分一杯羹。

另一方面，粵港澳大灣區建設的社會熱點持續不斷，習近平總書記在參加十三屆全國人大一次會議廣東代表團審議時的重要講話中強調，要以新的更大作為開創廣東工作新局面，粵港澳大灣區建設翻開了新一輪的發展篇章。眾多學者紛紛就粵港澳大灣區的發展展開研究，主要集中于產業經濟形態（向曉梅，2018[1]；林昌華，2018[2]）、空間結構特征（陳世棟，2018[3]；彭芳梅，2017[4]；林先揚，2017[5]）、規劃發展戰略（李猛，2018[6]；許勤，2015[7]；路旭，2011[8]）等方面，既有研究多基于定性梳理或屬性數據，少數運用到關系型數據的分析但又多受限于珠三角或廣東省層面，鮮有在全球城市網絡視角下進行深入探討。作為大灣區的三大核心機場，香港赤鱲角機場、廣州白云機場和深圳寶安機場，在航站樓建設、航空港增容、產業鏈集聚等基礎設施投入方面已形成戰略布局，一場資源搶奪戰在各方造勢渲染下悄然明晰。由此，在全球航空網絡體系中考察穗深港的地位和角色，在粵港澳大灣區新局面的背景下探尋穗深港的競合之路，是本研究的出發點及落腳點。

就航空客運量和旅客吞吐量而言，穗深港在兩者上的相對位序有所差異，在時間序列上，廣州的航空客運量占比始終在港深之上（圖2），而吞吐總量則以香港為最多，廣州次之，深圳為末。結合各城市的航線布局（表1），香港的國際航線遠多于廣州和深圳，表明香港的中轉優勢顯著，其國際航線的供給充分保證了旅客的中轉需求。

另一方面，雖然廣州的航空客運量占比與旅客吞吐量始終在深圳之上，直飛航班總數同樣位居首位，但客運占比逐年跌落的態勢較為明顯，市場占有率從1985年的27.94%下降到2015年的9.26%，整體吞吐量年均增速趨于下降（圖3），其航空主導地位相對削弱，這也跟國內更多航空港的興起密不可分；深圳自1991年通航以來，以20.49%的年均增速快速發展，發展勢頭良好，但直飛航線總數偏少，無法滿足其快速增長的需求量，致使其客運量占比相對停滯，雖逐漸逼近香港，但也僅在5%上下浮動，現有航線的供給缺位難免成為深圳進一步拓展航空網絡的掣肘。

圖2 穗深港航空客運量占比情況（1985—2017年）

圖3 穗深港旅客吞吐量及年均增速變化情況（2005—2017年）

表1 穗深港直飛航線對比（數據截至2018年5月）

在航線布局方面，穗深港形成了一個看似均衡的布局格局：廣州同時在國內與國際航線上發力，深圳與香港則互補發展，前者以布局國內航線為主，后者則主攻國際航線。在粵港澳大灣區一體化建設持續推進的今天，這樣的格局是否符合城市自身發展的定位與期盼？三者的有效競合實際上也是進一步為大灣區在國際價值鏈分工中贏得更多資源配置話事權的關鍵。

城市間的航空聯系實際上代表著一種與較高經濟發展水平相關的高層次的空間聯系，基于航空聯系的航空網絡近年來也被學術界廣為關注（Smith、Timberlake，2001[9]；周一星，2002[10]；王成金，2005[11]；Derudder，2007[12]；王姣娥，2015[13]）。

Keeling（1995）[14]認為航空聯系之所以能成為衡量世界城市間的關系指標，主要有以下五點原因：第一，全球航空流是鮮有的能衡量跨國城市之間連通性的指標；第二，航空網絡及其結構具備很好的可視化程度，能最好地表征世界城市之間的關聯；第三，在信息革命的背景下，人與人之間面對面的交流仍然是必須的，航空運輸作為國際人員流動的最主要載體具有很重要的意義；第四，航空運輸承擔高端跨國的資本、人員、技術和高附加值貨物的運輸職能，是經濟全球化進程的重要載體；第五，城市對外航空聯系是反映其在世界城市網絡中地位的重要指標。

基于此，本文試圖從航空聯系的視角建構起世界城市網絡的分析框架。在方法論層面沿用Freeman（1978）[15]對中心性的系統總結，以三類中心性作為度量網絡中各元素（節點或邊）相互作用能力的指標，即度中心性(Degree Centrality)、鄰近中心性(Closeness Centrality)和介中心性(Betweenness Centrality)，國內學者莫輝輝（2010）[16]進一步將網絡中心性進行了中國實證。具體的，本文以Castells（1996）[17]的流動空間理論作為理論根源，借鑒Taylor（2004）[18]關于“城市對”的研究思想，以通航城市為研究單元，以城市間航空聯系表征城市間關系，通過節點間“航空流”的流量和流向，對城市間的空間網絡特征進行測度，考察穗深港在全球航空網絡中的中心性能級，以及由航空聯系構建的全球城市體系空間結構特征，并為穗深港在粵港澳灣區內部的競合關系進行了相應思考。

二、全球航空網絡體系中的穗深港中心性比較

（一）數據來源

數據源自攜程網航班時刻表（http://www.ctrip.com/），數據采集時間為2017年7月，數據類型采用每周的航班次數，以此來衡量城市間的關系強度。樣本城市為50個世界城市，其選擇參考了GaWC小組對世界城市的最新排名The world according to GaWC 2016[19]，選取其中最高級Alpha級的49個世界城市和深圳（位于Beta級）共50個樣本，基本囊括了全球化水平最高的城市，它們之間的航空聯系占據了世界跨國航空聯系最主要的一部分，較能全面地反映全球城市體系空間結構特征。最終采集到50個世界城市共142691次航班。對于擁有多個機場的城市，則將多個機場的數據合并至所在城市。

（二）研究方法

1. 節點規模

節點i到節點j的航空聯系存在有向性特征，用sij表示，節點i與網絡中其他城市的航空聯系為：

網絡中全部的航空聯系則為 ，城市間的加權聯系系數為：

2. 度中心性

度（Degree）定義為與給定節點i直接相連節點的數量（或邊數）。度中心性可用度的大小進行衡量， 可以表示為CD (i)=ki，反映了節點i與網絡中其他節點發生直接聯系的大小?？紤]網絡規模，進行標準化后的度中心度為：

考慮以節點間的總航空班次Si對節點間聯系進行加權，那么加權度中心性為：

度中心性體現的是一個城市在網絡中聯系的廣度，而加權度中心性體現的是一個城市在網絡中聯系的強度（深度）。度中心值越大，該城市在網絡中的主導能力也就越強。

3. 鄰近中心性

鄰近中心性用給定節點i到除自身外的所有節點的最短距離和的大小來衡量，表示為，反映了節點i在網絡中的相對可達性大小，考慮網絡規模后得到的標準化鄰近中心度為：

值域范圍為該值越大，城市i的鄰近中心性越強，該城市在網絡中的資源共享速度也就越快。

4. 介中心性

介中心性用所有節點之間的最短路徑經過給定節點i的次數來衡量，表示為，其中，表示點i處于j和k之間最短路徑上的實際值與最大可能值的比例，反映了節點i在網絡中的中轉和銜接功能。Freeman（1978）證明了節點的最大介數為(n-1)(n-2)/2，因而考慮網絡規模后得到的標準化介中心度為：

值域范圍為 ，該值越大，城市i的介中心性越強，該城市在網絡中的中轉樞紐能力也就越強。

（三）全球航空網絡體系空間特征

1. 節點規模

對50個世界城市的節點規模和聯系強度進行可視化處理，并用自然間斷法將其分成三個層級，如圖4所示。

節點規模的第一層級包括新加坡、倫敦、上海、紐約、洛杉磯、香港、法蘭克福、阿姆斯特丹、悉尼、東京、曼谷、舊金山和巴黎共13座城市，這些城市占據了全部航空聯系量的50%，擁有著高強度的航空聯系，充分體現了這些城市在全球航空網絡中的客運優勢。廣州位于第二層級，深圳位于第三層級。

第一層級節點之間存在著大量的橫向聯系，第一層級與第二層級之間同樣保持著緊密的垂直聯系。位于第一層級的城市包括墨爾本-悉尼、吉隆坡-新加坡、舊金山-洛杉磯、孟買-新德里、上海-香港、廣州-上海、紐約-洛杉磯，均為區域內或區域間的短距離聯系，帶有明顯的地理鄰近性特征。南亞-南澳、北美-東歐之間的洲際聯系，亞洲、大洋洲、北美洲、歐洲的內部聯系多為第二層級聯系。由此，東西半球內部各自形成了相對獨立的組團，而跨越東西半球的聯系強度則相對較弱。

圖4 50個世界城市的節點規模和聯系強度圖

圖5 世界50個城市度中心性規模-位序圖

圖6 世界50個城市加權度中心性規模-位序圖

2. 度中心性

度中心值最大為倫敦，達0.980，最小為深圳、圣地亞哥和盧森堡，均為0.286，極值間差距約3倍，其位序-規模體系大致沿一條向下傾斜的直線分布，說明世界城市間的航空聯系網絡化程度較高。若考慮城市間不同聯系強度，得到的加權度中心性能更好地反映城市在網絡中的實際能級。加權度中心值最高的同樣為倫敦，達0.966，而最小的為沙特阿拉伯的利雅得，只有0.021，二者差距達46倍，表明在全球航空聯系中各城市的聯系強度差距較為懸殊。

考察穗深港三城的度中心性和加權度中心性的層級差異。香港的度中心性（0.694）和加權度中心性（0.593）均為三者之首，加權度中心性位序較前且大大高于廣州（0.228）和深圳（0.065），說明香港與世界城市之間不僅擁有廣泛的航空聯系，而且聯系更為緊密，頻次更高，整體上香港的主導性樞紐功能更強；廣州的度中心性（0.551）和加權度中心性的位序（27）居中，但加權度中心性（0.228）較低，表明其聯系強度在全球航空網絡中處于較邊緣的位置，掌握一定的網絡影響力，但聯系的深度不夠，即中心性特征表現不突出；深圳始終位于穗港之后，表明其在全球航空網絡中的覆蓋面偏低，但其加權度中心性的位序（43）要比度中心性的位序（50）靠前，表明其與部分世界城市之間保持著較強的縱向聯系。

實際上，深圳僅與14個Alpha級世界城市建立了航空聯系，分別為上海、北京、新加坡、曼谷、臺北、首爾、東京、吉隆坡、洛杉磯、雅加達、迪拜、法蘭克福、墨爾本、悉尼，其中深圳-北京、深圳-上海的聯系就占據了81.51%，所以深圳與境外世界城市的聯系是既稀少又單薄的。廣州也存在著這樣的通病，廣州-上海、廣州-北京的聯系量就占據了近50%，在全球航空網絡中持有的市場主導份額偏低。

3. 鄰近中心性

鄰近中心值最大的為倫敦（0.980），最小的為深圳、圣地亞哥和盧森堡（0.583），絕對差距較小，說明全球航空網絡結構的發展整體上較為成熟。其中，港穗深的位序依次排列，香港的可達性樞紐功能最強，與其他世界城市的資源共享速度更便捷；深圳的鄰近中心性最低，在全球航空網絡中的可達性最弱，很大程度也是由其在航線供給上的相對不足造成的。

4. 介中心性

介中心值最大的為倫敦（0.940），最小的為深圳、圣地亞哥和盧森堡（0.048），極值間相差20倍，表明各世界城市在全球航空網絡中的銜接和中轉能力差距較大。其中，香港的介中心性（0.369）是廣州（0.210）的1.76倍，是深圳（0.048）的7.69倍，從航空網絡的角度進一步驗證了香港在粵港澳灣區中突出的中轉型樞紐能力；廣州和深圳的介中心性在全球航空網絡中處于較為邊緣的狀態，深圳與穗港的差距更為明顯，中轉能力弱。

圖7 世界50個城市鄰近中心性規模-位序圖

圖8 世界50個城市介中心性規模-位序圖

（四）城市對外航空網絡空間特征

1. 國際航線

廣州的航線主要覆蓋在東亞、南亞、澳洲、歐洲和北美等地區周邊；深圳的航線覆蓋率較低，整體呈現較為稀疏的布局，以東亞和南亞周邊為主；香港的對外航空網絡覆蓋范圍跟廣州的稍有重合，但國際航線、航班及平均航班數均遠超廣州與深圳（圖12），全球航空可達范圍廣闊，不僅擁有廣泛的對外航空聯系，同時注重城市間的縱向發展，跟上述中心性結果相吻合，有效促進城市間密切而頻繁的交流，實現資源共享。

相比之下，廣州向西延伸開來的全球航空網絡所形成的城市帶與“一帶一路”倡議沿線國家或地區更為貼近，在“一帶一路”倡議層面具備不可或缺的重要樞紐功能。主要體現在，廣州航線所覆蓋的“一帶一路”沿線國家或地區是最多的（圖13），達50多個；同時廣州與眾多海上絲綢之路沿線國家或地區之間保持著較高的航空聯系強度，其與越南、埃塞俄比亞、菲律賓、柬埔寨、馬來西亞、印度尼西亞、泰國、緬甸、尼泊爾等國家或地區的聯系強度均為穗深港中最強，包括廣州-胡志明市、廣州-河內、廣州-亞的斯亞貝巴、廣州-馬尼拉、廣州-金邊、廣州-暹粒、廣州-仰光等。值得注意的是，深圳擁有與沿線國家或地區最高的平均航班，但其基數小問題勢必導致城市間航空往來所產生的附帶價值十分有限。

2. 國內航線

圖9 廣州全球航空聯系圖（點度＞0.01的城市附有城市名稱標注）

圖10 深圳全球航空聯系圖（點度＞0.01的城市附有城市名稱標注）

圖11 香港全球航空聯系圖（點度＞0.01的城市附有城市名稱標注）

廣州和深圳的國內航線覆蓋范圍重合度較高，存在一定的相互制衡作用。二者的航空腹地范圍主要集中在中部和東部，對西部和北部的航空可達性偏弱，屬于區域性的航空樞紐；聯系強度較高的城市則主要呈組團分布，包括東部京津冀城市群和長江三角洲、中部成渝城市群以及北部遼南城市群。相比之下，廣州擁有更高的平均航班數，即與國內城市的聯系強度更高。香港的對外航空聯系主要集中在京津冀城市群、長江三角洲和成渝城市群的重點城市，航空聯系城市數量少但強度不低，屬于精準航線布局策略。

圖12 穗深港國際航線及航班對比情況

圖13 穗深港與“一帶一路”沿線國家或地區航空聯系情況

圖14 廣州全國航空聯系圖（點度＞0.01的城市附有城市名稱標注）

圖15 深圳全國航空聯系圖（點度＞0.01的城市附有城市名稱標注）

三、小結與討論

集裝箱運輸和互聯網為代表的運輸/通訊方式的革命使運輸成本極大地下降，使產品的全部或部分生產分布于世界不同地點的可能性得以實現，這種可能性并不受制于技術、組織和成本因子的影響，從而產生了新的國際勞動分工（寧越敏，1991[20]）。另一方面，即便是信息革命時代，人與人之間面對面的交流在經濟活動中仍十分重要（Hall&Pain，2006[21]）。由此，航空運輸在網絡中的意義就在于促進人流、物流、信息流向地方集聚，以流入、流出效應催化全球生產，進而驅動地方發展。

圖16 香港全國航空聯系圖（點度＞0.01的城市附有城市名稱標注）

圖17 穗深港國內航線及航班對比情況

在全球航空網絡體系中，香港擁有更強的主導性、可達性、中轉性樞紐功能。不僅中轉優勢顯著，其介入全球航空網絡中的深度與廣度也更強，與其他城市的資源共享速度也更便捷。由此看來，香港對于粵港澳大灣區甚至中國融入全球經濟體系的作用巨大，在粵港澳大灣區一體化背景下，香港也應該是珠三角建立世界級城市群應依托的重要資源，是粵港澳大灣區建立國際航空門戶的首選城市。

對于廣州而言，其客運量居高不下，隨著近期白云機場T2航站樓的開通運行，位于佛山高明區的珠三角新干線機場也將于2022年建成投產，屆時將對廣州白云機場的客源進行一定分流，廣州吸引全球客源的潛力將被大大激發，在全球城市體系中的中心度也有望提升。與此同時，廣州將強化在“一帶一路”中的橋頭堡作用，這也是廣州作為中國南部沿海省會城市應有的擔當。廣州與“一帶一路”特別是海上絲綢之路沿線國家或地區建立了良好的聯系基礎，為廣州在區域城市網絡影響力和提升區域戰略地位方面創造了難得的機遇，同時因借其現有強大的東南亞航空網絡優勢及相對便捷的網絡可達性（鄰近中心性），未來發展可考慮將廣州建設成為“一帶一路”的航空母港（黃益斌，2015[22]），進一步拓展東南亞、泛太平洋地區航空市場，提升深度聯系。值得注意的是，遠距離對外聯系仍是廣州參與全球網絡體系的短板，未來航線布局應對此進行強化，由此促成的發展也不僅僅是航線或航班設置的增加，更重要的是加快市場的拓展，如利用傳統商貿優勢加強國際貿易合作、引進面向全球的會議會展、發展國際旅游合作等，真正發揮廣州作為中國對外聯系南大門的角色與功能。

深圳地處穗港之間，在夾縫中生存的現存窘況看似是地理區位帶來的負面影響，具體表現在深圳參與全球生產體系的中心性程度偏弱，全國航空客運持有率相對遲滯，但這并非深圳主觀能動的結果?！稄V東省綜合交通運輸體系發展“十三五”規劃》對深圳寶安機場的規劃預判為到“2020年，機場旅客吞吐能力達4500萬人次/年”，實際上深圳寶安機場在2017年已超額完成該目標，同時近年來吞吐量增速提升也已是客觀事實，所以深圳的尷尬處境歸根結底是規劃滯后、航線供給不足造成的。在粵港澳大灣區背景下，深圳所處的區位實際上為其迎來了難得的發展機遇，位于灣區中部的地理位置作為大灣區的資源匯合點，通過建立健全大灣區內部高效的交通網絡，一方面，有效促進穗深港聯系及合作，特別是在虹吸香港的中轉客流上可大有作為；另一方面，通過借鑒香港的精準航線布局策略，積極拓展強化與高等級世界城市的航空聯系，為擴容至95平方公里的深圳大空港地區尋求用武之地，進一步輻射粵港澳大灣區。

整體而言，大灣區的航空港布局生態應保持動態平衡，無須在發展了數十年的基礎上大動干戈。廣州繼續發展國內國際航線，深圳與香港互補發展，通過針對性的局部調整，保證穗深港與國內城市及高等級世界城市間的互通互聯，同時各有側重地增加對外直達航班，完善中轉服務流程，充分發揮競合優勢，從而有效提升在全球生產體系中資源配置的主導權，進一步增強粵港澳大灣區對全球資本的匯聚及控制能力。

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