基于復雜網絡的中國與東盟航空運輸聯系研究

曹允春，李嘉玉 CAO Yunchun, LI Jiayu

（1.中國民航大學 臨空經濟研究中心，天津 300300；2.中國民航大學 交通科學與工程學院，天津 300300）

0 引 言

城市的對外聯系是體現其參與國際化程度的重要標志。在經濟全球化不斷加劇的過程中，航空運輸在區際間遠程運輸聯系中的作用日益顯著，逐漸成為社會交流的重要載體。同時，隨著RCEP 的提出及正式簽署，中國與東盟間經貿往來不斷深入，我國航空貨運市場國際化程度進一步加深。對中國與東盟航空貨運聯系進行分析，有助于加深對國際航空聯系的理解，也有助于為我國國際航空運輸網絡的優化提供參考。

當前學術界在航空運輸聯系領域的研究較為豐富，貨運方面主要集中于國內航空貨運的探討[1-2]，國際航空聯系方面對航空客運的關注相對較多。例如，王姣娥等[3]重點研究了中國與“一帶一路”沿線國家的航空聯系，發現中國對外航空聯系以客運為主，貨運聯系強度和廣度較弱。張凡等[4]借鑒二模網絡分析方法，基于客運航班數據對中國城市的對外聯系網絡結構的演化進行了分析。Matsumoto 和Domae[5]將引力模型與回歸分析相結合，分析了歐洲和亞洲城市間的國際航空聯系，結果證實了航空運輸城市等級的動態變化。全球尺度下的中國城市對外聯系研究方面，主要集中探討了中國整體同國際的聯系，以及發達城市的國際聯系，例如，徐旭等[6]基于航空貨運數據，利用圖論分析對中國對外航空貨運網絡地域系統進行了分析。杜方葉等[7]從航線、航班等角度對中國國際航空網絡的空間聯系特征進行了探討。

《國家物流樞紐布局和建設規劃》提出要提高空港型國家物流樞紐承載城市（以下簡稱“空港型樞紐城市”） 在世界物流和貿易網絡中的影響力[8]。基于此，本文從空港型樞紐城市的角度，采用國際航空貨流數據，基于復雜網絡方法研究中國與東盟的航空運輸聯系，旨在豐富國際航空聯系的研究內容，對響應RCEP 戰略、推進空港型國家物流樞紐規劃建設具有重要的理論意義和現實價值。

1 研究方法

1.1 修正的引力模型

引力模型是度量城市間空間聯系的基本模型，本文借鑒曹允春、李會等[1,9]的研究，對模型參數進行修正，采用修正后的引力模型對城市間航空運輸聯系強度進行測算，表達式為：

式中：Gij是城市間的航空運輸聯系強度；Mi、Mj為兩城市的航空運輸質量，該指標反映了城市對外航空聯系的綜合實力，參考張一諾等[10]的研究，采用航線運輸量與航班量的幾何平均值來表示，其中：Ci為城市i 的航線貨運量，Fi為城市的航線航班量，相關數據來源于《中國民航統計年鑒》及有關官網；Dij為城市間的距離，參考已有研究[5]，采用城市間空間距離來表示，數據來源于Great Circle Mapper（http://www.gcmap.com）/；λij為引力系數，參考相關研究[1,9]，采用城市質量占兩城市之和的比重來表示。

1.2 復雜網絡分析法

復雜網絡分析法是一種基于關系數據，研究關聯網絡特征的重要方法。因此，本文引入復雜網絡分析法，采用UCINET6軟件，選取以下指標對中國—東盟航空運輸聯系網絡進行研究。

（1） 網絡總體指標

①網絡密度。體現了網絡中城市之間航空運輸聯系的緊密程度，計算公式為：

式中：D 為網絡密度，取值在0 和1 之間，值越大說明城市間航空聯系越緊密；L 表示復雜網絡實際存在的聯系量；N 為節點城市數。

②平均路徑長度。是網絡中任意兩個城市之間最短路徑長度的平均值，用以衡量城市間的平均連通距離：

式中：L 為平均路徑長度；dij為節點i、j 間的最短路徑；N 為節點城市數。

（2） 節點中心性指標

包括點度中心性、介數中心性和接近中心性。其中：點度中心性越大說明節點在網絡中的位置越重要，點度中心性包括點出度和點入度；介數中心性反映節點在網絡中的“中介”位置程度，刻畫節點在網絡中對其他節點的控制能力；接近中心性反映節點對其他節點的影響效率，某節點距離其他所有節點越近，則節點中心性越高；計算公式如下：

式中：CO（i ）為點出度，CI（i ）為點入度，Gij、Gji是城市間的航空運輸聯系強度；CAB（i ）為介數中心性，gik表示j、k 間的最短路徑數，gik（i ）為j、k 間經過節點的最短路徑數；CAP（i ）為接近中心性，dij表示i、j 間最短路徑的條數，n 表示網絡中的節點個數。

2 中國與東盟航空運輸聯系特征分析

2.1 航空聯系強度變化

選取相關數據，利用修正引力模型計算得出2015—2019 年我國與東盟各國之間的航空運輸聯系強度如表1 所示，根據聯系強度大小劃分為強、較強、較弱和弱4 類。整體來看，我國與東盟各國之間的航空運輸聯系強度以較弱和弱為主，除與文萊暫無航空貨運聯系外，5 年間中國與東盟其余各國的航空運輸聯系強度逐年上升，但是聯系水平差異較大，并且同泰國、越南和新加坡的聯系強度排名靠前，說明我國與這些國家的航空聯系更緊密。

表1 2015—2019 年中國與東盟航空運輸聯系強度

表2 點度中心性排名前20 城市

表3 介數中心性和接近中心性排名前20 城市

2.2 航空聯系網絡特征

選取2019 年202 條國際航線測算得出我國同東盟城市間的聯系數據，對我國與東盟航空聯系網絡特征進行分析，共涉及22 個空港型樞紐城市（拉薩同東盟暫無聯系） 和34 個東盟城市。為去除微弱聯系影響，以0.01 為臨界值（p ）對全矩陣進行二值化處理（Gij>p 則賦值1，Gij

圖1 中國與東盟城市航空運輸聯系網絡空間結構圖

從整體來看，點度中心性分布具有典型的多級分化現象，其中排名前20 的節點城市集中分布在泰國、新加坡、越南、緬甸等國家，排名前3 的城市分別為廣州、昆明和曼谷，說明在中國與東盟城市航空運輸聯系網絡中，這3 個城市的節點度最大，與其余城市聯系最為緊密，是整個網絡的核心節點。

上海、曼谷、昆明、新加坡和廣州的介數中心性排在前5 位，其中，上海和曼谷的介數中心性最高（均大于20），表明這兩個城市處于其它城市航空聯系的最短路徑上，擁有較強的中轉運輸能力，在我國與東盟航空運輸聯系網絡中的控制能力最強，在整個聯系網絡中扮演著重要的橋梁和中樞角色；其余城市的介數中心性較小，說明絕大多數的城市控制能力較小，處于聯系網絡的邊緣位置。

接近中心性總體變異程度不大，分布較為均衡。排名靠前的城市為曼谷、北京、廣州、沙巴和甲米，其中曼谷位于首位，說明其更靠近我國與東盟航空運輸聯系網絡的中心，不易受其他節點的控制，與其他節點的最短距離最小，在整個網絡中具有重要的運輸功能。

3 結 論

本文基于我國國際航空貨運數據，采用修正的引力模型對我國同東盟間航空聯系強度進行測算，并以測度值為基礎采用復雜網絡分析方法構建了中國與東盟間航空運輸聯系網絡空間結構圖，首先對2015—2019 5 年間航空聯系強度的變化進行了探討，其次分析了網絡的總體指標，包括網絡密度和平均路徑長度等；最后對網絡節點的點度中心性、介數中心性和接近中心性指標進行了分析，結論如下：

（1） 整體上，我國與東盟各國之間的航空運輸聯系強度逐年上升，但是聯系水平具有較大的不均衡性，同泰國、越南和新加坡等國家的聯系強度較高。整體航空運輸聯系程度較為松散，呈現出“核心—邊緣”的分布特點，但是整體網絡連通性較好。

（2） 我國與東盟航空運輸聯系網絡度分布具有多級分化的特點，以廣州、昆明、曼谷、上海和新加坡等城市為整個網絡的核心，處于核心區域的城市間聯系更為緊密。同時，上海的介數中心性處于首位，說明其在其他城市航空聯系的最短路徑上，擁有較強的中轉運輸能力，在聯系網絡中的控制能力最強。此外，接近中心性總體分布均衡。曼谷和廣州的介數中心性和接近中心性均排前5，說明它們在聯系網絡中處于核心位置。