基于時空視角的京杭運河物流功能與區域空間結構演化研究

毛麗娜，周桂良，李 玲，凌苗苗 MAO Lina,ZHOU Guiliang,LI Ling,LING Miaomiao

（1.淮陰工學院 管理工程學院，江蘇 淮安 223001；2.烏魯木齊市道路運輸管理局，新疆 烏魯木齊 830001）

京杭大運河縱貫南北，奔流千年，在運輸、農業、水利、政治、軍事、地理等各個層面對沿運河區域乃至全國的社會經濟文化發展與重構都發揮了巨大的作用。雖然不同歷史階段的社會發展對運河功能的倚重有所差異，但源于建造的初衷，運河的水路運輸及物流集散功能一直備受重視，是沿線區域形成與發展的基礎支撐和重要推動力。本文在分析京杭運河物流功能與區域空間結構演化的基礎上，研究其物流功能與區域空間結構演化過程中的作用機理，進一步總結京杭運河的發展規律，以期為京杭運河區域空間結構優化提供參考，從而促進京杭運河的發展，實現帶動沿京杭運河區域共同發展的戰略目標。

1 京杭運河物流功能與區域發展狀況

京杭運河的主要物流功能是內河運輸，其中魯、浙、蘇3段主要發揮著大宗散貨以及集裝箱貨物運輸功能；浙、京、津、冀4段主要發揮載客運輸功能；京杭運河還在南水北調東線工程中作為輸水河道，發揮水源輸送功能。京杭運河的通航里程為1 442千米，通航部分主要為魯、蘇、浙3段。北京、天津與河北以京津冀協同發展戰略為契機已簽訂了通航整改協議，將通州區、武清區與香河縣相連，實現到2017年開展以旅游觀光為主的客運通航，到2020年開通客貨運輸[1-2]。京杭運河浙江段3級航道正在整治中，建成后千噸級的貨船可從山東直達杭州。京杭運河跨越10多個緯度，溝通5大水系[3]，流經8省（直轄市），連接眾多湖泊，是我國“活性”最高、遺址最豐富、文化發展潛力最具大的代表性河段[4]。京杭運河沿線區域是我國物產最豐富的農業區之一，沿線區域中既有大中型煤礦，又有大型工業產業園區，連接滬、蘇、浙等工業大省[5]，是經濟活力匯聚之地。

2 京杭運河物流功能與區域空間結構演化作用機理

區域空間結構演化的影響因素有自然因素、產業結構因素、交通通訊因素[6]、行政文化因素等[7]。本文主要探討的是京杭運河物流功能與區域空間結構演化的相互影響，故選取產業結構、交通等可量化的指標，即地區生產總值，第一、二、三產業，港口吞吐量及水運量作為關聯度與協整分析數據。

2.1 京杭運河物流功能與區域空間結構演化關聯度分析

本文選取2005年至2017年京杭運河的水運量及其流域各省（直轄市）的地區生產總值，第一、二、三產業，港口貨物吞吐量等經濟指標（見表1），并通過灰色關聯度分析法來衡量京杭運河與其流域各省市間物流功能與空間結構演化的關聯度。

表1 2005～2007年京杭運河及其流域各省（直轄市）經濟指標數據

（1） 無量綱化

通過公式（1）對表1數據進行無量綱化處理，處理結果見表2。

表2 無量綱化處理結果

（2）求差值序列、最大差值、最小差值

根據公式（2）求出最大差值和最小差值，分別記為：

利用上述公式算出差值序列結果見表3。

表3 差值序列

顯然 Δmin=0，Δmax=4.4315。

（3）計算關聯系數和關聯度

關聯系數計算：

其中：ρ∈ （0,1 ），k=1,2,3,…,13；i=1,2,3,4,5。

取ρ=0.5，若關聯度大于0.6，則兩者關聯性顯著。據此計算出的關聯系數見表4。

表4 關聯系數

為便于從整體上進行比較，將所求關聯系數求取平均值：

求得結果見表5：

表5 關聯系數平均值

（4） 結果分析

表5中關聯度均大于0.6，說明京杭運河流域的各省（直轄市） 的地區生產總值、第一產業、第二產業、第三產業、港口貨物吞吐量與水運量聯系緊密。Γ02>Γ05>Γ03>Γ01>Γ04，說明京杭運河及其區域中第一產業與京杭運河的聯系最緊密，第三產業與京杭運河水運量的關聯度最小。由以上數據分析可知京杭運河物流功能與區域空間結構演化是相互促進的，京杭運河區域經濟發展會帶動京杭運河航運物流功能的變化，而京杭運河航運物流功能的發展又會反作用于沿京杭運河區域經濟的繁榮[8]。

2.2 京杭運河物流功能與區域空間結構演化協整分析

（1） ADF 檢驗

將水運量，國內生產總值，第一、二、三產業值，港口吞吐量取對數處理。利用Eviews時序統計軟件，得出檢驗結果見表6。

表6 變量的ADF檢驗

根據ADF檢驗結果，在5%的顯著性水平下，6個變量均存在二階單位根，說明6個變量均是非平穩序列，可能存在協整關系，故需對其進行協整分析。

（2） 協整檢驗

表6的檢驗結果表明所有序列都是二階單整序列，滿足協整檢驗前提，故利用Engel-Granger兩步法再分別對lny與lnx1、lnx2、lnx3進行普通最小二乘回歸，并對模型估計殘差序列作平穩性檢驗，若殘差序列平穩，說明被檢驗序列存在協整關系[9]。

設：lny對lnx1、lnx2、lnx3、lnx4、lnx5回歸殘差序列分別為e1、e2、e3、e4、e5，殘差平穩性結果見表7。

表7 殘差ADF檢驗

（3） 結果分析

表7中序列e1、e2、e3、e5為平穩序列，說明lny與X1、X2、X3、X5之間分別具有協整關系，即水運量與地區生產總值，第一、二產業，港口貨物吞吐量之間分別具有長期的穩定均衡關系；e4為非平穩序列則說明水運量與第三產業之間不具有長期均衡穩定關系。此結果表明京杭運河區域物流功能與區域空間結構演化之間是有關聯的。地區生產總值、第一產業、第二產業及港口貨物吞吐量方面的物流功能與區域空間結構演化是相互推動的，因此應保持這方面繼續穩定發展；但在第三產業方面，京杭運河物流功能與區域空間結構演化并不平衡，航運物流功能沒有支撐空間結構持續優化升級，而空間結構的演化也沒有體現出對物流需求的長期依賴。

3 京杭運河物流功能與區域空間結構演化分析

本部分將在前面定量分析的基礎上定性梳理京杭運河物流功能與區域空間結構演化之間的關系。京杭運河總共歷經3次較大的修整，最后才修建成為正式的“京杭大運河”[10-11]。明后期至近代以來，由于鴉片戰爭的毀壞，黃河改道的影響，海運、鐵路、公路運輸的興起等多種原因綜合作用，京杭運河日漸勢微，部分航道退化、斷流，不能通航，直到現代，在國家政策的再次重視和扶持下，京杭運河的通航功能才逐步復蘇。京杭運河物流功能與區域空間結構也隨著京杭運河的興衰而不斷變化，分別經歷了低水平發展期單一物流功能的散點分布式、擴展發展期派生其他功能的線段延伸式、高水平發展期多功能相結合的雙核式、退化發展期功能作用減小的停滯式、穩定發展期物流功能定型的網狀結構式、蓬勃發展期物流功能加強的網擴張式等不同空間結構演化。其空間結構演化如圖1、圖2所示。

圖1 京杭運河區域空間結構演化圖

圖2 京杭運河物流功能演化圖

由圖1得出其空間結構從最初的點擴散至面，使得整個京杭運河區域聯系不斷增強，形成一個京杭運河流域區域網，區域間相互輻射，相互帶動經濟發展。未來運河區域輻射范圍不斷擴大，同時促進京杭運河物流功能不斷發展。從春秋至今，京杭運河物流功能也在不斷變化，其物流功能演化如圖2所示。

從圖2可得出京杭運河物流功能從最初單一的貨物運輸功能，演變為集貨運、客運、倉儲、轉運、水源供給等多種功能于一體的綜合物流功能。隨著沿線區域結構的不斷演變，京杭運河物流功能也在不斷改變。京杭運河發展階段可分為低水平發展時期、擴展式發展期、高水平發展期、退化式發展期、穩定型發展期以及蓬勃式發展期6個階段。各階段空間結構演化及其物流功能演變如表8所示。

表8 京杭運河各階段空間結構演化及其物流功能演變

4 結論

本文通過灰色關聯法分析發現京杭運河區域物流功能與區域空間結構演化之間存在相關關系。其中，地區生產總值、第一產業、第二產業及港口貨物吞吐量方面的物流功能與區域空間結構演化是相互促進的。但在第三產業方面，京杭運河物流功能與區域空間結構演化并不平衡。京杭運河物流功能演化從最初單一的貨物運輸演變為集貨運、客運、倉儲、轉運、水源供給等多種功能于一體的綜合物流功能。京杭運河區域物流功能與區域空間結構在演化過程中相互作用、相互促進。隨著京杭運河物流功能的演變從單一運輸功能轉為多種功能并存，促進了區域經濟的發展，從而使得其區域空間結構從點演化成線，最終擴散成一個面，而區域空間結構的演化導致需求多樣化，單一物流功能已不能滿足其區域發展的需求，發展的壓力迫使其物流功能由單一轉為多種并存，從而又進一步帶動了區域發展，改變了區域空間結構。未來在長江經濟帶和大運河文化帶建設等一系列國家戰略舉措的推進下，運河區域將面臨新的發展環境，空間經濟結構即將迎來新一輪的轉型升級，大運河的文化生態功能急需凸顯，對其物流功能的內涵提升和綠色創新提出了更高要求。