连片特困地区可达性与贫困程度的空间耦合模型
2023-11-16
来源:乌哈旅游
第17卷第4期 2017年8月 交通运输系统工程与信息 Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology Vb1.17 No.4 August 2017 文章编号:1009—6744(2017)04.0033.07 DOI:10.16097 ̄.cnki.1009-6744.2017.04.006 中图分类号:U126 文献标志码:A 连片特困地区可达性与贫困程度的空间耦合模型 戢晓峰 一,李 武 ,郝京京 (1.昆明理工大学交通工程学院,昆明650504;2.云南综合交通发展与区域物流管理智库,昆明650504) 摘 要:为获取连片特困地区综合交通可达性与贫困程度的空间耦合特征,基于空间 截面数据,构建了因子分析一熵权多维贫困测度模型、综合交通可达性评估模型和空间 耦合协调模型,并以滇西边境山区为例进行分析验证.结果表明:整体空间上,贫困程度表 现出由中心向外围扩散的模式,呈现南部高于北部、边缘高于中心的空间特征;综合交通 可达性空间分异显著,可达性值呈“偏左正态分布”,并在主要节点形成了“Y字型”综合 交通可达性优势带;贫困程度与综合交通可达性的耦合协调水平两极化特征明显,中心 区域及边缘地带上的空间耦合关系显著,协调发展水平较高;其他县域耦合协调发展水 平偏低,交通基础设施的扶贫效应有待发挥. 关键词: 综合交通运输;耦合关系;空间分析;集中连片特困地区;贫困测度 Spatial Coupling Model between Accessibility and Poverty Intensity in Poverty Contiguous Destitute Areas JI Xiao—feng 一,LI Wu 一,HAO Jing-jing , (1.Faculty ofTrafic fEngineering,Kunming University ofScience and Technology,Kunming 650504,China;2.Yunnan Integrated Transport Development nd aRegional Logistics Management Think Tank,Kunming 650504,China) Abstract: In order to obtain the characteristics of spatial coupling between poverty intensity and integrated  ̄ansport accessibiliy,based on spattial cross—sectional data,models are constructed to measure the multi・ dimension poverty intensity based on factor analysis and entropy—weight,calculate the integrated transport accessibiliy,and evaluate tthe spatial coupling coordination degree.Finally,this paper takes the mountains border regions of western Yunnan as a case analyzed and verified.The results show that poverty intensity indicates from center to periphery difusion model,in the overall space,presenting the special feature of the south higher than the north,the margin zone higher than the center area.Spatial differentiation of integrated ratnsport accessibiliy its remarkable,and accessibiliy valtue is almost in”normal distribution”deflecting to left,forming the”y-type”integrated trafic accessibilfity advantages in the main transport nodes.The polarization characteristic of level of coupling coordination is obvious between poverty intensity and integrated transport accessibiliy.The degtree of spatial matching and the level of coupling coordination are higher in central area and marginal area.The coupling coordination level is generally lOW,and the degree of dispersion is relatively large in other country areas where the poverty alleviation effect of transportation infrastructure needs further elaboration. Keywords: integrated transportation;coupling relationship;spatial analysis;poverty—stricken contiuous gdestitute areas;poverty measurement 收稿日期:2017—02.06 修回日期:2017.04.27 录用日期:2017.05.10 基金项目:国家自然科学基金/NationalNatural ScienceFoundation ofChina(71563O23,41501174);云南省院省校合作人文社 科研究项目/Social Sciences Projects ofYunnan Provincial Instiutte ofEducation Cooperation(SYSX201611). 作者简介:戢晓峰(1982.),男,湖北随州人,教授,博士. 通信作者:yiluxinshi@sina.com 34 交通运输系统工程与信息 2017年8月 O 引 言 集中连片特困地区作为全国脱贫攻坚的重点 区域,是扶贫工作的主战场.准确掌握贫困程度和 综合交通发展水平的相互关系直接影响到扶贫效 应发挥,已有研究证实了交通基础设施建设是支 撑经济增长的重要手段n ,但从县域尺度考察综合 交通可达性及其与贫困程度的协调发展水平仍存 在研究空白.当前,贫困维度增加使得交通可达性 和贫困程度的相互关系更趋复杂化,从空间视角 审视两者的耦合关系已成为运输经济学和交通地 理学的研究热点. 交通网络是维系连片特困地区空间运输联系 的基础,相关研究主要从交通优势度和通达性评 价两方面展开 。].然而,已有成果多在宏观尺度下 获得,未考虑贫困县域的地理属性,从多角度、多 交通方式开展区域可达性评估的研究并不多见.因 此,本文采用因子分析法和熵权法对集中连片特 困地区的贫困程度进行测度,从内外两个层面评 估区域交通可达性水平,构建了综合交通可达性 和贫困程度的空间耦合模型,获取两者的空间耦 合关系. 1 空间耦合模型 1。1贫困程度测度方法 引入贫困合成指数测度各研究单元的复合贫 困程度,构建多维贫困测度模型如下. (1)计算单维贫困指数. 考察研究区域中n个研究单元的复合贫困程 度,对表征m个贫困维度的P个测度指标进行量化. 应用因子分析法对测度指标进行降维处理,筛选 最具代表性的共性因子作为贫困维度,并计算因 子得分,公式为 S = g + g + g +…+ g +…+ g (1) 式中:g 表示研究单元i在第 个测度指标上的取值, i=1,2,…,n; :1,2,…,P; 为研究单元 在贫困维 度 上第k个测度指标的因子得分系数;s装示研究 单元i在贫困维度 上的单维贫困指数,其值与该维 度下的贫困程度成反比;F表示研究单元 的第 个 共性因子得分. (2)确定单维度贫困权重. 采用熵权法定量分析贫困维度的重要程度, 按式(2)确定相应权重. 1一Ⅳ W = (2) Z1一Hi J=1 式中: ,表示贫困维度 在总贫困维度中的权重;日, 表示贫困维度 的熵值,其值按式(3)计算. 一∑ ‘lnEj — (3) 式中: =s;/Zs;,表示第 个贫困维度在综合贫困 , 1 维度中的占比. (3)计算贫困合成指数. 用贫困合成指数测度区域的多维贫困程度, 公式为 P =∑sJ=I j。Wj (4) 式中:p 表示研究单元i的贫困合成指数.由于式(1) 所得因子得分为标准化变量,因此贫困合成指数 的正(负)表示该研究单元的贫困程度高于(低于)研 究区域的平均贫困水平. 1.2综合交通可达性评估方法 可达性表征了空间范围内不同区域之间发生 联系的难易程度,空间位置、运输基础设施及经济 发展水平均影响着区域可达性.基于相关研究 , 分别对研究单元的内外可达性进行考虑,选取加 权平均旅行时间作为交通可达性水平的评估指 标,并按式(5)~式(7)计算综合交通可达性. A :ZW A ,X--1,2,3,4 (5) ∑ 。 A = I_ (6) ∑ J=1 =4e.Q (7) 式中:A,表示研究单元i的综合交通可达性,其值越 小,表示 到达其他区域的通达能力越好; 表示研 究单元i第 种运输方式的可达性, 从l ̄4的取值依 次代表公路、铁路、水路及航空运输方式; 表示不 同运输方式的权重,根据研究单元近3年不同运输 第17卷第4期 连片特困地区可达性与贫困程度的空间耦合模型 35 方式货物周转量占总周转量的比重,并结合AHP 法修正; 表示研究单元.,的质量;P为研究单元,的 .经济活动中心,以各研究单元到区域经济活动中 心的公路可达性作为内可达性主要表征指标.不同 人口数;Q为 的GDP总产值; 表示研究单元 与 之间的最短旅行时间. (1)内可达性. 等级道路的速度参考《中华人民共和国公路工程 技术标准》进行设定,如表1所示,通过ArcGIS平 台建立道路网络并获取各研究单元到经济活动中 心的最短旅行时间. 基于贫困程度测度结果,选取5个中心节点为 表1 Table 1 不同等级道路的速度设定依据 The foundation of diferent graded road speed setting (2)外可达性. 式中:u 、 ,表示研究单元的贫困合成指数和综合 交通可达性水平;C为耦合度,反映两者的空间关 联程度;71为综合协调指数,表征两者对空间耦合 协调度的贡献程度;D为耦合协同度,衡量两者协 公路外可达性由各研究单元到该单元高速公 路互通口的最短旅行时间测度;其他运输方式的 外可达性通过研究单元到区域运输站场的最短加 权旅行时间表征,权重的设定参考站场的等级 .内 外可达性的权重参考运输方式权重设定方法. 1.3空间耦合模型 调发展水平的高低;A和 为待定参数,且和为1.考 虑到两者协调效应相同 ],因此A和 均取0.5. 交通可达性和贫困程度作为相互促进、彼此 作用的两个系统,后者可为前者创造直接的时空 效应.为探究交通可达性和贫困程度之间的空间耦 合关系,引人物理学耦合协调度 的概念,以贫困 2 实例分析 2.1研究区域和数据来源 滇西边境山区作为全国14个集中连片特困地 区之一,近80%的县区皆为国家扶贫开发重点县, 合成指数和综合交通可达性为数据基础,构建空 间耦合模型为 c=2、综合交通发展滞后制约了区域经济发展.因此,本 文选取滇西边境山区56个贫困县为研究单元,从 县域尺度解析综合交通可达性与贫困程度的空间 耦合关系,研究数据由基础地理数据和社会发展 数据两部分构成,如表2所示. /( ‘ )/[( 。+ )] =Aul+/xu2 (8) (9) D=历 (10) 表2 数据来源 Table 2 Sources of data 2_2贫困程度和综合交通可达性的空间格局分析 展水平和社会保障程度4个维度选取17个指标对 贫困程度进行测度,如图1所示. 从社会经济发展水平、交通发展水平、旅游发 36 交通运输系统工程与信息 2017年8月 图1 县域贫困程度测度指标体系 Fig.1 Povefly measure index system of the county 应用基于主成分的因子分析法对1 7个指标降 维处理,根据特征值大于1的原则,选取4个最具 代表性的共性因子(总方差解释达72.68%)作为测 度贫困程度的4个维度(图1).考察各共性因子与测 度指标之间的相关性,结合旋转后的因子载荷矩 按式(5)-式(7)依次计算56个贫困县的内外可达 性和综合可达性.为便于对比研究单元的可达性 相对水平,将可达性值进行标准化处理,并转化为 正向指标,滇西边境山区56个贫困县的综合交通 可达性分布情况如图3所示. 表3 各贫困维度对应权重 Table 3 The corresponding weight of each poverty dimension 阵,将4个共性因子命名为经济发展因子(F。)、旅游 发展因子(F )、交通发展因子(F )和社会保障因子 (F ).因子分析的碎石图如图2所示. 表4 不同运输方式可达性的权重 Table 4 The weights of accessibility of diferent modes of transport 洲发指杯 图2 因子分析的碎石图 Fig.2 Factor analysis of rubble 运等 茬的公路运输铁路运输水路运输民航运输 基于单维贫困指数,采用熵权法确定4个维度 的权重,并根据式(4)计算贫困合成指数.熵权法权 重计算结果如表3所示,结果表明,经济发展情况、 交通发展水平对当地贫困效应的影响程度相近. 根据可达性评估方法,结合公路网络、铁 进一步地,基于ArcGIS空间分析和可视化功 能,采用自然断裂点法将贫困程度、综合交通可达 性水平划分为4类,结果如图4所示.对比研究区域 的贫困程度和综合交通可达性可以发现: 路场站、水运码头和民航机场的配置现状及货 物周转量情况,确定相关权重,如表4所示,并 第17卷第4期 嘲 r 匕 —— I'1分LL 37 。三一 ~ 一一 一 … 0 53 .0 8l 一0()9 0.n3 1.35 1.()7 :.79 3,5 锄ljj 3 综合交迎I rn 性分布情况 Fig.3 T1lt distt’ibution 0f1 ink gl‘ I li’LIII ̄,I)OItation accessibilit ̄ l __一 6 8 S I,. u一 , 9 2 OR O 3 H 7—5 ) 8-、 ) ● 8 6 4 2 0 —●1.068 7、().297 5 藤阔【J.297 5 ~(J.《)O l 8 ■ 0 061 8-0.500 6 ■■0 500 I.81 1 0 4 贫 县的贫… 腰 I琼台交通口J达件 v in pot}r(、(】unties t)(’ ¨alea Fig.4 rrh ・… nt situatifll1('f1 poxerl ̄,a小I Jutt r2I…l[1' ̄lllS,pOl 1 (’essibilit(1)各贫闲县( )的贫闲程度干¨综合交通_口『达 性水平空间分异特 成指数均大于0.8)为- 酱.从空间格局来看,贫 向外『书l的逐渐扩散的 程度表现为以巾部的吕 、宾川、玉龙等县(贫刚合 度较低的县(I )具有叫 的地理区位优势和产业 资源优势.前者(如隆阳 、临翔 等)多位于省或 地级市交汇处,作为县( )所 地级市的对外枢 ; 肯(吕宁县、玉龙县等)通常具有丰富的T业 f1_IJ模式,总体呈现南部高 ̄-jl:部、边缘高]:巾心的 特 .而综合交通叮达性则呈“偏左正态分布”特 征,大部分贫同县(Ix:)ih J:对综合交通发展的引 小足,综合交通呈现离散化发腱态势,缺少重大交 资源、交通资源及部分旅游资源.而综合交通可达 性则沿隆阳区、昌宁县、 县、宁菠县、永胜县、宾 JiI县、临翔l 、勐海县等 点形成“Y字型”综合交 通¨ 达 H-优势带,并向 ̄'bftq县城逐渐降低.尽管位 通项目投资,交通基础设施配置 合理. f21贫困程度存 问J二 现点状分布,贫 丁叮达性优势带上的部分县( )缺少水运码头、机 场等交通没施,但路刚对外衔接较好且密度较高, 38 交通运输系统工程与信息 2017年8月 公路、铁路基础设施配置相对完备,可达性总体上 优于其他贫困县(区). 化后的综合交通可达性值均在一1.0以下. 2.3综合交通可达性和贫困程度的空间耦合特征 (3)贫困程度较高的县(区)多位于区域南部边 缘的偏远地带.由于经济发展滞后,优势资源缺乏, 对外交流不便,使得此类县(区)的贫困合成指数均 低于一0.5.而综合交通可达性的劣势区域(如贡山 依据贫困程度及综合交通可达性的测度结 果,计算两者的耦合度、协调指数和耦合协同度, 采用K—means聚类方法将56个贫困县聚为5类,如 表5所示,并运用空间分析技术,对复合贫困程度 和综合交通可达性水平进行空间匹配,获得空间 耦合特征如下. 县、漾濞县等)也多位于滇西边境的边缘地带,受地 形条件限制,综合交通基础设施建设滞后,其标准 表5 基于耦合协同度的贫困县(区)聚类结果 Table 5 Cluster results based on coupling coordination degree in poor counties (1)贫困程度和综合交通可达性的空间耦合 协同度参差不齐,区域差异显著,约70%的贫困县 (区)处于发展失衡状态并集中分布在滇西边境山 区的南部. 据,对综合交通可达性和复合贫困程度进行测度. 以ArcGIS为平台,引入耦合协同度概念,通过分析 两者的空间耦合关系,得到如下结论: (1)整体空间上,贫困县(区)的贫困程度表现 为由中心向外围扩散的空间模式.贫困程度由中心 向外围逐渐增加,呈现南部高于北部、边缘高于中 心空间特征. (2)可达性空间分异显著,综合交通可达性值 (2)从县域层面来看,中心区域及边缘地带的 空间耦合关系明显,协调发展水平较高.究其原因, 中心区域的交通基础设施配置良好,综合交通可 达性良好,贫困程度较低;边缘地带的交通基础设 施配置相对薄弱,复合贫困程度较高. (3)部分县(区)贫困程度和综合交通可达性水 呈“偏左正态分布”特征,并以隆阳、昌宁、宁蒗、永 胜、宾川、临翔等县(区)为主要节点,形成“Y字型” 综合交通可达性优势带.位于滇西边境边缘地带的 贡山、漾濞、双江等县(区)的综合交通可达性水平 平的空间匹配度稍差,耦合协调水平不高.如景东、 永胜等县(区)贫困程度较高,但是综合交通基础配 置却相对合理;而宁洱、施甸等县(区)的贫困程度 不高,但综合交通可达性水平却一般. 普遍偏低,形成了可达性的空间劣势区域. (3)贫困程度和可达性的耦合协调水平两极 化特征明显,两者在中心区域和边缘地带的耦合 关系显著,协调发展水平较高,其他县(区)空间耦 3 结 论 基于滇西边境山区56个贫困县的空间截面数 合程度偏低.在超过75%县(区),综合交通基础设施 对扶贫政策的支撑作用有待充分发挥. 第17卷第4期 连片特困地区可达性与贫困程度的空间耦合模型 39 参考文献: [1] 王伯礼,张小雷.新疆公路交通基础设施建设对经济 增长的贡献分析【J].地理学报,2010,65(12):1522- 1533.[WANG B L,ZHANG X L.The contribution of highway traffic infrastructure construction to economic growth in Xi ̄iang Based on I—O and ESDA[J].Acta Geographica Sinica,2010,65(12):1522—1533.】 [2] 殷江滨,黄晓燕,洪国志,等.交通通达性对中国城市 增长趋同影响的空间计量分析『J].地理学报,2016,71 (10):1767-1783.【YIN J B,HUANG X Y,HONG G Z, et a1.The effect of transport accessibility on urban growth convergence in China:A spatial econometric analysis[J].Acta Geographica Sinica,2016,71(1 0): 1767—1783.】 [3】 王武林,杨文越,曹小曙.中国集中连片特困地区公路 交通优势度及其对经济增长的影响『J].地理科学进 展,2015,34(6):665-675.[WANG W L,YANG W Y, CAO X S.Road transport superiority degree and impact on economic growth in the concentrated contiguous severe poverty areas in China[J].Progress in Geography, 2015,34(6):665—675.】 [4】 GUTIERREZ J,URBANO P.Accessibility in the European Union:The impact of the transportation in European road network[J].Journal of Transport Geography,1996,4(1):15—25. 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