基于耦合協調關系下交通運輸與區域經濟的研究
——以四川為例

文/張曉琴 李明星

1.引言

交通運輸是區域經濟系統中至關重要的組成部分，本文以四川省2001～2018年之間的交通運輸和經濟發展數據為基礎，構建評價交通運輸和經濟發展指數的指標體系，運用ARIMA插補法對在時間序列上存在部分缺失的指標進行缺失值填充，得到2001～2018年間完整的數據集，通過對2001～2018年的交通運輸與經濟耦合度、協調度和耦合協調度進行定量計算，判斷二者間的協調發展程度，為后續二者的協調發展提供思路。

2.理論模型

2.1 ARIMA插補法

本文中使用2001～2018年的四川省統計年鑒數據，部分指標在某些年份上存在數值缺失，ARIMA模型（Autoregressive Integrated Moving Average model）可以利用已知數據的擬合，從而預測缺失點的數值，達到缺失值填充的目的。

2.2 熵值法

熵是對不確定性的一種衡量，我們可以通過計算熵值來判斷一個事件的隨機性及無序程度，也可以用熵值來判斷某個指標的離散程度。因為選取指標的單位不統一，須進行標準化處理，處理后的數據依照以下步驟計算每個指標下的熵值：

第一步：計算第j項指標下第i個樣本值占該指標的比重。

第五步：計算各樣本的綜合得分。可通過乘以對應權數來計算樣本評價值，第個樣本對象下評價值為：

2.3 耦合協調度

耦合度是指兩個或兩個以上系統之間的相互作用影響程度，反映了系統之間的相互依賴、相互制約的程度。交通運輸既是區域經濟發展的表象，也是推動區域經濟發展的重要因素。這兩個系統通過各自的耦合要素在時間趨勢上相互作用、彼此影響，耦合度就是兩者相互作用、相互影響非線性關系的總和[3]。公式為：

式中Ux表示交通運輸指數，Cxy表示經濟發展指數，表示兩者之間的耦合度，取值范圍為0～1，值越大表兩者發展越耦合。

交通運輸需要對經濟發展具有一定的承載能力（如貨運、客運等），同時經濟發展也是交通運輸蓬勃發展的前提。為此，本文引入交通運輸和經濟協調度Txy，公式為：

耦合協調度是衡量協調發展狀況的定量指標，能規避單純依靠耦合度產生的誤差[4]，公式為：

3.數據分析

3.1 交通運輸和經濟發展指標體系的選取

本文根據相關文獻和理論研究基礎，收集與交通運輸和經濟發展相關的因素，同時選取具有代表性的一些指標，即代表二者協調發展的內涵、特征和發展趨勢，如表3-1。交通運輸系統指標選取了公路、鐵路、內河航道里程和民航運輸線路長度、客運量和貨運量、旅客周轉量和貨物周轉量。經濟發展系統中，選取人均GDP、GDP增長率、財政收入、進出口總額、社會消費品零售總額、固定資產投資額等系列指標。所以，表3-1所構建的交通運輸和經濟發展的指標體系是相對全面的，極少部分的數據缺失將通過缺失值插補得到填充。

表3-1：交通運輸和經濟發展指標體系

根據2001～2018年《四川省統計年鑒》整理得到各指標的原始數據，針對某些指標1中的數據進行插補缺失值后得到完整的數據集，其涵蓋了四川省2001～2018這18年之間的年度統計數據。本文根據四川省與交通運輸和經濟發展相關的各指標在2001～2018年間的完整數據，計算構成交通運輸和經濟發展指數的各個指標的權重（如表3-1），最后，各指標權重的加權平均計算得到四川省歷年交通運輸和經濟發展指數，如表3-2所示。

表3-2：四川省歷年交通運輸和經濟發展指數

圖3-1描述了交通運輸指數和經濟發展指數從2001年到2018年間的變化趨勢圖，皆呈現出逐年上升的趨勢，且交通運輸指數和經濟發展指數之間的相關系數為0.987，顯示出時間趨勢上的高度相關關系。

3.3 耦合協調關系分析

按照2.3節中式（2-7）、（2-8）和（2-9），以2001～2018年的交通運輸和經濟發展指數為基礎，分別計算兩者之間的耦合度（C）、協調度（T）和耦合協調度（D）。從表3-3可以得出，在2001年到2006年之間交通運輸和經濟發展處在失調狀態，且該失調狀態呈現出逐年衰退趨勢。而2007年到2018年之間交通運輸和經濟發展處于協調發展階段，且耦合協調度逐年升高，2018年已經達到優質的耦合協調程度。從圖3-2中交通運輸和經濟發展指數增長率的歷年變化趨勢圖可以看出，交通運輸的變動對經濟發展的協調影響在時間段的前期具有嚴重的滯后性，而到了2015年之后，兩者之間的變化高度一致，這也和耦合協調分析的結果是一致的。

圖3-1：2001～2018年交通運輸和經濟發展指數的趨勢圖

表3-3：交通運輸和經濟發展指數之間的耦合協調關系

4.結論

1）交通運輸指數評估中，民航運輸線路長度在時間趨勢上的變化最大，其次是貨物周轉量、貨運量和公路里程，這表明四川在2001～2018年間的經濟建設和發展中，大力推動民航運輸線路和公路里程的建設，極大地提高了貨物周轉量和貨運量。但客運量在2013年出現斷崖式降低，且緊接著逐年緩慢下降。經濟發展指數評估中，社會消費品零售總額、固定資產投資與財政收入所占權重較大，即對經濟發展指數的影響也大，所以四川的經濟發展政策還是依靠投資和消費。

2）交通運輸是經濟發展的前提，且在時間趨勢上領先于經濟發展，但隨著時間的推進這個領先差距在逐漸減少，兩者之間的協調關系在不斷地相互適應和穩步提高。

3）耦合協調研究中，2001～2006年之間交通運輸和經濟發展處于失調狀態，且逐年衰退，而2007～2018年之間交通運輸和經濟發展處于協調發展階段，且耦合協調度逐年升高，2018年已經達到優質的耦合協調程度。

因此，對相關部門在制定交通運輸和經濟發展的政策時可提供以下建議：一是大力推動四川交通運輸網絡的建設，加快實現區域經濟發展的一體化進程。二是以技術創新為驅動，推動交通運輸和經濟發展結構的轉型升級。