安徽省公路交通與旅游經(jīng)濟耦合協(xié)調性時空分析

陳青松，晉秀龍

滁州學院地理信息與旅游學院，安徽滁州，239000

1 問題提出與相關研究

隨著中國經(jīng)濟在體量和質量上的巨大進步，公路基礎設施建設得到長足發(fā)展，公路交通網(wǎng)絡建設帶來了城市可達性的提升，交通區(qū)位影響著城市旅游經(jīng)濟的發(fā)展[1]。公路交通是支持旅游活動及旅游流流動的重要基礎力量和重要支撐，對旅游業(yè)的發(fā)展有著重要影響。

國內外學者在研究交通與旅游經(jīng)濟的關系時側重點不同。國外學者對旅游交通的研究主要集中在交通在旅游中的遷移影響、旅游交通的區(qū)域影響以及可持續(xù)發(fā)展角度[2-4]。國內方面，王兆峰研究不同交通方式對張家界旅游效率的影響，認為公路交通條件的改善對提升旅游交通條件雖有影響，但并不顯著，建構公-鐵-航-景無縫銜接的道路體系有助于提升張家界旅游效率，開始關注公路交通與景區(qū)最后一公里銜接問題[5]。郭向陽等認為，高速公路與旅游流強度的擬合優(yōu)度表現(xiàn)弱于航空但強于高鐵的特征[6]。程瑞芳等認為，河北省的旅游交通和旅游資源之間不匹配現(xiàn)象會制約著旅游業(yè)的發(fā)展[7]。李文正肯定交通建設對陜南旅游業(yè)的貢獻，并呈現(xiàn)趨強的態(tài)勢[8]。高悅爾等通過對旅游景點周邊路網(wǎng)交通狀況分析后認為，伴隨旅游活動，旅游景點周邊道路會因旅游活動帶來影響[9]。謝家豪利用區(qū)位優(yōu)勢度、路網(wǎng)密度與可達性，分析了皖北交通優(yōu)勢度與縣域經(jīng)濟發(fā)展水平的耦合協(xié)調關系[10]。王永明等對西安市的旅游交通和旅游產(chǎn)業(yè)耦合協(xié)調性做了時序分析[11]。畢麗芳等認為，旅游交通和旅游經(jīng)濟之間的耦合互動顯著[12]。

物理學耦合模型在判斷兩系統(tǒng)的關系方面有著非常好的應用，耦合協(xié)調性研究多集中在對時間序列或空間序列的分析，因為測算基數(shù)不同，指標權重不同，導致綜合發(fā)展水平量值會出現(xiàn)空間對比的不可比性，造成運用模型對多對象時序分析和多對象空間分析時難以施行。在對耦合協(xié)調性的時空分析時，學者通常采用的是先以耦合協(xié)調性模型進行時序分析，再利用結果采取地理數(shù)學方法或其他空間分析工具進行空間分析[13-15]，在實證分析中確有效益，但是改進模型促使耦合協(xié)調度在時空上直接分析，讓數(shù)據(jù)在時空范圍內可比的研究較少。本文引用耦合協(xié)調度模型并加以優(yōu)化，進而實現(xiàn)對安徽省各市公路交通和旅游經(jīng)濟兩系統(tǒng)耦合協(xié)調性時空角度分析。

2 研究方法及數(shù)據(jù)來源

2.1 耦 合

(1)耦合度

耦合度是用來表現(xiàn)各系統(tǒng)或要素之間的影響程度的量值，反映的是系統(tǒng)或要素之間相互依賴、相互作用的強弱關系，其數(shù)值的高低可以反映系統(tǒng)或要素之間的依賴程度，同時也相應地表現(xiàn)了兩者之間所處的對應狀態(tài)，結合多系統(tǒng)或要素之間的耦合度測算模型，推導出城市公路交通與旅游經(jīng)濟兩系統(tǒng)之間的耦合測算模型，見公式1。

C=2{(u1×u2)/[(u1+u2)(u1+u2)]}1/2

(1)

其中，C為兩系統(tǒng)的耦合度，u1表示城市公路交通綜合發(fā)展水平，u2表示旅游經(jīng)濟綜合發(fā)展水平。耦合度取值[0,1],根據(jù)取值范圍不同，將耦合關聯(lián)程度劃分為四個等級：當C取值為(0,0.3]時，城市公路交通與旅游經(jīng)濟處于較低水平的耦合階段；C取值為(0.3,0.5]時，城市公路交通與旅游經(jīng)濟處于拮抗時期，城市公路交通進入快速發(fā)展階段，旅游經(jīng)濟發(fā)展無法承受城市公路交通帶來的負面影響；C取值為(0.5,0.8]時，城市公路交通與旅游經(jīng)濟開始良性耦合；C取值為[0.8,1)時，城市公路交通與旅游經(jīng)濟進入高度的耦合階段。

(2)綜合發(fā)展水平

通過綜合發(fā)展水平模型進行測算，見公式2。

(2)

其中，變量uij(i=1,2；j=1,2)表示公路交通系統(tǒng)與旅游經(jīng)濟系統(tǒng)中各維度發(fā)展水平值，λij為第i系統(tǒng)第j項指標的權重，m表示第i個系統(tǒng)里總指標個數(shù)，αij表示第i個序參量的第j個指標。

(3)權重測算及優(yōu)化

安徽省公路交通與旅游經(jīng)濟兩系統(tǒng)指標權重的測算應用熵權賦值法確權，確權步驟如下：

第一步：無量綱化和非負化。

uij=(xij﹣xijmin)/(xijmax﹣xijmin) 正向指標

(3)

uij=(xijmax﹣xij)/(xijmax﹣xijmin)負向指標

(4)

無量綱化處理過程中會出現(xiàn)正向指標和負向指標，所以在計算的過程中需要分開計算，而在無量綱化處理時如果出現(xiàn)零值的指標，就需要進行非負化的處理。

uij′=uij+0.01

(5)

第二步：計算第i年第j項指標的比重。

(6)

第三步：計算信息熵冗余度。

(7)

第四步：計算單指標權重。

(8)

其中，Uij表示第i個年份第j項評價指標的數(shù)值，Xijmax表示第j項指標在研究的時空范圍中的最大值，Xijmin表示第j項指標在研究的時空范圍中的最小值，m是研究的年數(shù)和地點數(shù)，n為指標個數(shù)。

(4)耦合模型極值法優(yōu)化

采取極值法對模型進行優(yōu)化，綜合評價值的時空比較，尋求時空分析的指標權重，時空對比才有意義。權重測算時，對無量綱化中的最大值與最小值進行確定，將極值的范圍納入時空范疇，即可測算出指標的時空分析權重。

Xijmax=MAX{Xijmax時間，Xijmax空間}

(9)

Xijmin=MIN{Xijmin時間，Xijmin空間}

(10)

2.2 耦合協(xié)調評價及標準

耦合度本身不能夠滿足測評兩系統(tǒng)或要素之間的協(xié)調關系，引入耦合協(xié)調度模型對公路交通系統(tǒng)與旅游經(jīng)濟兩系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調性展開研究。其計算公式為：

(11)

其中，D為耦合協(xié)調度，C為耦合度，T為公路交通與旅游經(jīng)濟發(fā)展的綜合評價指數(shù)，α和β為待定系數(shù)，將其賦值為0.6和0.4。在之前的研究中作者認為“七分法”最能反映出耦合協(xié)調水平，具有較好的適應性[16]，適合作為耦合協(xié)調度等級標準，具體劃分結果見表1。

表1 耦合協(xié)調度等級劃分標準

2.3 指標體系及數(shù)據(jù)來源

在借鑒前人研究基礎上，構建安徽省公路交通系統(tǒng)和旅游經(jīng)濟發(fā)展系統(tǒng)指標測評體系，其中，城市公路交通指標系統(tǒng)指標包括公路客運量、公路周轉量、公路線路到達數(shù)、公路密度、營運汽車擁有量、私人車輛擁有量和萬人汽車擁有量等7項指標。旅游經(jīng)濟指標體系遴選入境旅游人數(shù)、旅游外匯收入、國內旅游者人數(shù)、國內旅游收入、全市星級飯店數(shù)和A級以上旅游景點數(shù)等6個指標作為旅游經(jīng)濟評價指標。文中數(shù)據(jù)以2011—2017年《安徽統(tǒng)計年鑒》和各地市統(tǒng)計公報等官方統(tǒng)計權威數(shù)據(jù)為主，指標均為數(shù)值型數(shù)據(jù)，具有時間連續(xù)性，對缺失數(shù)據(jù)的處理采用的是均值替換處理，指標體系及權重見表2。

表2 安徽省公路交通與旅游經(jīng)濟耦合評價指標體系及權重

3 結果與分析

3.1 安徽省城市公路交通綜合發(fā)展水平時空分析

安徽省各市公路交通綜合發(fā)展水平表如圖1和圖3。時序上看，全省交通發(fā)展水平整體趨好，2010—2013年，安徽省各市公路交通綜合發(fā)展水平整體發(fā)展趨好，城市間位序變動較小；2013—2016年，各城市在這一階段出現(xiàn)了公路交通發(fā)展波動下降情況。2016年，合肥、蚌埠、馬鞍山、滁州、阜陽、六安等城市公路交通發(fā)展水平反而較2013年分別減少0.049 2、0.034、0.033 2、0.014 2、0.039 3、0.130 5、0.187，綜合水平略有下降。公路交通屬于增量建設，公路交通的發(fā)展水平卻不是一個線性增長過程，受民航和鐵路運輸能力增強影響，公路綜合發(fā)展水平發(fā)生波動現(xiàn)象。

空間角度看，安徽省城市公路交通發(fā)展可分為高位穩(wěn)定增長類城市、中位波動增長類城市和低位停滯增長類城市三個城市階層，表現(xiàn)出強者恒強、中間波動、弱者恒弱的現(xiàn)象。合肥地理位置居中，作為省會城市所具有的發(fā)展優(yōu)勢，與其他城市的差距不斷地拉大，城市公路交通的綜合發(fā)展水平最高。合肥、阜陽、六安公路交通綜合發(fā)展水平值始終占據(jù)前3位，屬于高位穩(wěn)定增長類城市，亳州在7年間波動較大，但最終仍占據(jù)第4位序，蕪湖發(fā)展較為迅猛，位序由第10位上升至第6位。安慶公路交通發(fā)展水平由第6位提高到第7位，滁州由第5名下降至第8名，名次下降最大。宣城、宿州、蚌埠3個城市的位序也小范圍波動，這7個城市屬于中位波動增長類城市。銅陵、池州、黃山、馬鞍山、淮北、淮南6市在公路交通綜合發(fā)展水平時序上排名靠后，變化不大，增長緩慢，屬于低位停滯增長類城市?；茨?、淮北、馬鞍山、銅陵4個城市面積較小，在測評中位序靠后，黃山、池州地處皖南，山地多、平原少，交通發(fā)展受限，城市公路交通的發(fā)展水平一直處于較低的水平，城市公路交通受限于城市規(guī)模、經(jīng)濟、地形等因素的影響較大。

圖1 2010—2016年安徽省各市城市公路交通綜合發(fā)展水平

3.2 安徽省城市旅游經(jīng)濟綜合發(fā)展水平時空分析

安徽省各市旅游經(jīng)濟綜合發(fā)展水平表如圖2和圖3。從時序上看，安徽省各市旅游經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)逐年上升的良好態(tài)勢，且城市間位序相對穩(wěn)定。從空間上看，安徽省城市間旅游經(jīng)濟的綜合發(fā)展水平的差距很大，黃山發(fā)展水平最高，池州緊隨其后。黃山和池州兩地的旅游資源品位高，是全國知名的旅游城市，旅游產(chǎn)業(yè)是兩市戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)。合肥作為省會城市，是安徽省內第一大城市，在客源市場、經(jīng)濟發(fā)展水平方面要遠遠強于其他城市，其旅游經(jīng)濟水平排在第三位置。合肥、黃山、池州3個城市的旅游經(jīng)濟7年間一直保持前三位置。安慶、蕪湖、六安、宣城、馬鞍山、蚌埠等城市隨之發(fā)展，基本位序變化不大。滁州的名次由第8名下降為第10名，下降幅度最大。亳州上升了兩個名次至11名，有追趕之勢?；茨?、銅陵、阜陽、宿州、淮北等5個城市發(fā)展水平低，位序穩(wěn)定。城市間旅游經(jīng)濟發(fā)展不均衡，皖南旅游經(jīng)濟的發(fā)展水平明顯超過皖北各市，旅游經(jīng)濟增長幅度也遠遠高于皖北各市。

圖2 2010—2016年安徽省各市旅游經(jīng)濟交通綜合發(fā)展水平

圖3 2010—2016年安徽省16市公路交通與旅游經(jīng)濟綜合發(fā)展水平

3.3 安徽省城市公路交通和旅游經(jīng)濟耦合協(xié)調水平分析

安徽省各市兩系統(tǒng)耦合度值都在0.9以上，說明公路交通與旅游業(yè)存在高度耦合關系。從時間上看，安徽省城市公路交通與旅游經(jīng)濟的耦合協(xié)調水平不高，呈現(xiàn)不斷向好趨勢。將數(shù)據(jù)以2010年、2013年和2016年作為時間節(jié)點分兩段測評(表3)，由表3可知，2010年安徽省大多數(shù)城市兩系統(tǒng)耦合協(xié)調水平處于失調狀態(tài)，馬鞍山、銅陵和池州公路系統(tǒng)屬于滯后模式，其他城市都屬于旅游系統(tǒng)滯后模式，合肥市兩系統(tǒng)耦合協(xié)調度最高，達到初級協(xié)調水平。2013年進入?yún)f(xié)調水平的有3個城市，合肥由初級協(xié)調到良好協(xié)調，六安和安慶兩市兩系統(tǒng)處于初級協(xié)調水平。其他城市的協(xié)調水平略有改善，但仍然處于失調狀態(tài)。黃山、宣城、池州和蕪湖由中度失調改善為輕度失調；馬鞍山、亳州、淮南、蚌埠和阜陽由嚴重失調改善到中度失調；宿州、淮北、滁州、亳州依然處于嚴重失調。2016年安徽省城市公路交通與旅游經(jīng)濟耦合協(xié)調度有了明顯的好轉，進入耦合協(xié)調水平的有5個城市，其中黃山和池州屬于新的初級協(xié)調城市。馬鞍山、亳州、宿州等城市耦合協(xié)調水平有進步，但仍處于失調水平，其他城市耦合協(xié)調水平?jīng)]有提高，與2013年水平保持一致；其中銅陵和淮北一直處于嚴重失調水平。從空間上看，安徽省各市的耦合協(xié)調水平空間不均衡，存在著較大的差異。合肥市城市公路交通與旅游經(jīng)濟的耦合協(xié)調水平持續(xù)增長，是全省最高水平。皖南城市中蕪湖和宣城兩系統(tǒng)輕度失調，安慶、黃山和池州都達到初級協(xié)調水平，皖西城市六安也進入了初級協(xié)調城市陣列。皖東滁州、馬鞍山等城市分別為中度失調和輕度失調，而皖北城市群除亳州輕度失調外，其余城市均在中度失調及其以下，兩系統(tǒng)耦合協(xié)調水平低。

城市交通與旅游經(jīng)濟兩系統(tǒng)的發(fā)展存在耦合關系，即兩者之間相互聯(lián)系、相互影響，耦合反映的是兩系統(tǒng)之間相互影響程度關系，反映的是兩者之間的相互作用的強弱，不能具體反映兩系統(tǒng)發(fā)展協(xié)調程度。耦合分為良性耦合和不良耦合兩種狀態(tài)。系統(tǒng)耦合的高耦合會出現(xiàn)雙低高耦合、雙高高耦合和一高一低的高耦合，實踐中，透過協(xié)調度指標和耦合協(xié)調滯后系統(tǒng)的判斷，可以甄別出真正的良性耦合，即雙高耦合。兩系統(tǒng)耦合協(xié)調模式上，除安慶、黃山和池州屬于公路交通系統(tǒng)滯后模式外，其余城市都是旅游經(jīng)濟系統(tǒng)滯后模式。城市公路交通水平的提高，會促進旅游經(jīng)濟的發(fā)展，旅游經(jīng)濟的發(fā)展同樣也可以帶動城市公路交通水平的提高，反之亦然。旅游發(fā)展需要公路通達，公路密度和規(guī)格也因為旅游活動而得到提升，雙方存在著相互影響、互為促進的耦合關系。良好的公路交通系統(tǒng)助力旅游業(yè)的發(fā)展，反之，則將損害旅游經(jīng)濟的健康持續(xù)發(fā)展。城市旅游經(jīng)濟的發(fā)展水平不夠，則不能與公路交通形成良性的耦合協(xié)調關系，大多數(shù)城市旅游系統(tǒng)滯后的現(xiàn)象表明：一方面，要加強旅游開發(fā)效率和水準，提高旅游經(jīng)濟各項指標質量；另一方面，要加大發(fā)揮城市公路交通對旅游經(jīng)濟的拉動力，進一步破解公路交通改善旅游交通的最后一公里和斷頭公路難題，更有效實現(xiàn)對旅游經(jīng)濟發(fā)展的正向推動作用。

表3 2010、2013、2016年安徽省各市耦合協(xié)調度和耦合類型

4 結 論

(1)安徽省城市公路交通與旅游經(jīng)濟具有高度耦合關系，安徽省各城市公路交通與旅游經(jīng)濟的耦合度值都在0.9左右，公路交通與旅游經(jīng)濟相互影響、相互促進。城市公路交通方面，合肥、六安、阜陽發(fā)展水平位列前三甲；旅游經(jīng)濟方面，黃山、池州和合肥位列前三甲，公路交通的完善可以促進旅游經(jīng)濟的發(fā)展，反之，則不利于旅游經(jīng)濟的發(fā)展。安徽省各市兩系統(tǒng)的發(fā)展水平都呈上升趨勢，城市公路交通與旅游經(jīng)濟共同進入較高水平的耦合階段。

(2)各城市兩系統(tǒng)耦合協(xié)調水平空間差異明顯，協(xié)調水平呈現(xiàn)出合肥居中最優(yōu)，皖南城市如安慶、黃山和池州等城市的耦合協(xié)調水平處于初級協(xié)調水平，六安也是少數(shù)進入初級協(xié)調水平城市之一，皖南、皖中、皖西城市協(xié)調水平明顯高于皖北、皖東地區(qū)，皖北和皖東地區(qū)耦合協(xié)調水平低且時序變化不大，尤其皖北多個城市協(xié)調水平低，出現(xiàn)“皖北塌陷”現(xiàn)象，系統(tǒng)協(xié)調水平急需改善。

(3)各城市兩系統(tǒng)之間耦合協(xié)調水平位序上較為穩(wěn)定，耦合協(xié)調水平與優(yōu)質協(xié)調存在差距，但是有不斷優(yōu)化的態(tài)勢。2010年只有合肥一個城市進入?yún)f(xié)調水平，2013年進入?yún)f(xié)調水平的城市增加至3個，2016年協(xié)調水平的城市數(shù)量達到5個，但除合肥進入良好協(xié)調水平外，剩下4個城市均處于初級協(xié)調水平，其余11個城市兩系統(tǒng)雖都屬于失調狀態(tài)，但是協(xié)調水平微有提高。

(4)系統(tǒng)耦合協(xié)調模式上，除黃山、池州和安慶公路交通滯后外，其余城市均屬旅游經(jīng)濟滯后模式，表明安徽省各市應依照旅游發(fā)展的客觀規(guī)律對各市旅游資源進行開發(fā)，加大旅游投入，促進旅游產(chǎn)業(yè)升級，促進旅游供給結構性改革，如開發(fā)公路旅游項目、依托公路系統(tǒng)打造精品旅游線路等，進一步加大旅游促銷，激活旅游市場，提高旅游效率，促進與公路交通的協(xié)調發(fā)展。

(5)耦合協(xié)調性模型經(jīng)過對數(shù)據(jù)無量綱化處理中指標極值法改進后，實現(xiàn)了多對象、多時序的耦合協(xié)調時空分析的突破，在安徽省城市公路交通與旅游經(jīng)濟兩系統(tǒng)耦合協(xié)調分析中應用得當，能夠較好地展開時空分析，改進了耦合協(xié)調性分析的模型，具有一定的應用價值。