南京都市圈交通與經濟發展耦合協調關系研究

齊慧峰，朱健

（山東建筑大學建筑城規學院，山東 濟南 250101）

0 引言

作為區際聯系的基礎，交通聯系日益成為城市相互作用中的重要影響因素。交通對經濟發展起到支撐、保障和引導作用，是聯系自然地理空間與城市經濟活動的重要紐帶，反之，經濟發展促進交通基礎設施的建設。二者相互作用，彼此耦合?！敖煌ā洕毕到y高度耦合、協調能促進區域可持續發展，實現良性循環。

交通優勢度是反映區域交通優越程度的集成性指標，是自然地理因素和社會經濟因素共同作用的結果。自金鳳君等［1］首次提出交通優勢度的甄別和評價方式后，相關研究主要集中于交通優勢度的空間格局評價、影響因素分析和耦合關系研究［2-4］。有關空間格局評價研究主要是對既有評價體系的直接應用，隨著研究的深入，評價方法和指標體系也在不斷優化，如黃承鋒等［2］結合變異系數、冷熱點分析等方法闡明了成渝地區雙城經濟圈的交通優勢度時空演變格局，總結出交通優勢度的整體上升趨勢和“北高南低”的分布態勢；閔敏等［3］考慮到地形因素作用，結合加權地形因子修正了河南省縣域交通優勢度指標體系，得出河南省縣域交通優勢度呈現從中心向外圍逐漸降低的類圈層結構；宋仁波等［4］基于路網密度、交通干線影響度、區位優勢度和地形起伏度建構了評價指標體系和基于地理信息系統的系統工作流程，識別了長江干流縣域交通優勢度的東西分異格局。以往研究揭示了人口社會結構、經濟發展水平、土地利用方式等外部影響因素對交通優勢度空間分異的作用機制，如孫宏日等［5］引入最小二乘法與地理加權回歸分析了人口密度、地理高程、產業結構、用地強度等因素對東北地區交通優勢度的作用機制；劉歡等［6］構建交通優勢度和影響因素指標體系，采取地理探測器、地理加權回歸等方法探究了國內30個主要省市交通優勢度影響因素的空間異質性?？臻g耦合關系是交通優勢度與相關專業領域的結合，研究內容主要為交通優勢度與區域經濟發展關系，有學者［7-9］分別對安徽省、武陵山區和淮海經濟區的交通優勢度和經濟發展水平展開討論。近年來，空間耦合關系研究逐漸成為研究熱點，研究內容已擴展至土地利用［10］、旅游［11］、物流［12］、扶貧［13］等相關領域。梳理現狀研究成果后發現，交通優勢度與經濟發展空間耦合關系研究比較豐富，針對全國、省域、市域等不同區域尺度均有學者進行討論，而少有以具有明確規劃的都市圈、城市群為研究對象的。因此，文章以南京都市圈為研究對象，結合熵權TOPSIS 法、耦合協調度模型和相對發展度指數實證研究了南京都市圈60 個區縣單元的“交通—經濟”系統耦合協調關系，通過研究其區縣交通與經濟發展的空間非均衡性，以期為區域交通和經濟發展的良性循環和區域整體提升提供政策建議和理論支撐。

1 研究區域與數據來源

1.1 研究區域

南京都市圈位于長江中下游地區，地跨蘇皖兩省，銜接長江、淮河兩大流域，是我國第一個自主探索、跨省協作的都市圈，在區域經濟發展中具有重要傳導作用。伴隨著城鎮化和交通基礎設施建設，城市間經濟聯系增強，南京與周邊城市交往日益密切，同城化和一體化發展訴求日趨強烈。根據2021 年南京都市圈發展規劃［14］，南京都市圈成員擴大至南京、鎮江、揚州、淮安、蕪湖、馬鞍山、滁州、宣城8市全域及江蘇省常州市的金壇區和溧陽市，共計60個區縣（含33個市轄區、11個縣級市、16個縣），總面積達6.6萬km2。截至2019 年，南京都市圈常住人口為3 545.96 萬人、地區生產總值為39 997.54億元。

當前，南京都市圈已實現各市高速公路連通，所有區縣快速干線公路覆蓋；擁有民航空港4個，其中南京祿口國際機場、揚州泰州國際機場、淮安漣水機場均為國家一類航空口岸；港口資源豐富，形成江河海聯動的航道網絡體系，其中南京港、鎮江港為沿海主要港口，蕪湖港、馬鞍山港為內河主要港口；基本完成“一環十射三縱三橫”的客運鐵路專線網絡格局。南京都市圈主要交通干線及交通基礎設施見表1。

表1 主要交通干線及交通基礎設施表

由表1可知，南京都市圈已形成相當完善的交通支撐體系，但各區縣間交通和經濟發展不協調，因而，有必要研究其“交通—經濟”系統的耦合協調發展程度。

1.2 數據來源

以2019 年為研究時間節點，以南京都市圈60個區縣為基本評價單元，鐵路站點類型數據來源于中國鐵路地圖網站（cnrail.geogv.org／zhcn）；港口類型數據來源于江蘇省和安徽省人民政府網站；鐵路站點、港口、機場、公路（高速公路、國道、省道、縣道）的空間數據來源于開放街道地圖網站；社會經濟發展數據來源于政府統計局網站公布的江蘇［15］、安徽［16］兩省及各地市、區、縣的統計年鑒（2020年），并以各地方統計公報作為補充。

2 研究方法

2.1 交通優勢度評價模型

參考已有研究［2-3，7］，結合實際情況，構建基于交通網絡密度、交通可達性、交通干線影響度和區位優勢度等指標的交通優勢度評價模型，應用熵權TOPSIS法測度南京都市圈不同區縣單元的交通優勢度。

（1）標準化處理交通網絡密度TNDi、交通可達性TAIi、交通干線影響度TIDi及區位優勢度LADi等4個指標（交通可達性TAIi采取負向指標標準化法）；（2）求取各項指標的相應權重；（3）根據權重計算得到各評價單元的交通優勢度TSCi，其計算式由式（1）表示為

式中TND′i、TAI′i、TID′i、LAD′i分別為標準化處理后評價單元i的交通網絡密度、交通可達性、交通干線影響度及區位優勢度的無量綱值；α、β、γ、δ分別為4種指標相應的權重值。

2.1.1 交通網絡密度

交通網絡密度是指各評價單元的交通線路長度與其土地總面積的比值，反映該評價單元交通網絡的疏密程度?？紤]到鐵路和水路具有封閉性，而公路在區域交通中占據主導地位，故直接采取公路網絡密度進行比較。其計算式由式（2）表示為

式中Li為單元i的各等級公路總里程，km；Ai為單元i的面積，km2；n為區域評價單元個數。

2.1.2 交通可達性

交通可達性是指各評價單元通過可使用的交通分配方式到達其他單元的平均最短時間成本，即各評價單元所需的加權平均出行時間，反映區域交通聯系的通達程度［17］。依據各等級道路不同的設計時速賦予相應時間成本［18］，并利用空間數據地理信息系統ArcGIS10.3 平臺網絡分析中的起訖點成本矩陣功能獲取各單元之間的最短時間成本，最后計算得到平均最短時間成本。TAIi由式（3）表示為

式中TAIij為單元i、j間的最短時間，h。

2.1.3 交通干線影響度

交通干線影響度是指各評價單元與交通干線或其他重要交通基礎設施（鐵路、港口、機場等）的距離，反映區域交通設施的鄰近程度。分類賦值不同等級的交通干線和不同類型的交通基礎設施［19-20］，交通干線及交通基礎設施影響度權重賦值見表2，并據此評價賦值交通干線影響度。表2 中Lx為相應交通基礎設施到各單元行政中心的實際距離，km。TIDi的計算式由式（4）表示為

表2 交通干線及交通基礎設施影響度權重賦值表

式中Iik為單元i第k種交通干線及交通基礎設施的權重值（即影響程度）；q為區域內交通設施種類。

2.1.4 區位優勢度

區位優勢度是指各評價單元在區域內的中心度，可以反映評價單元地理位置的優劣，選用引力模型法來表征。其計算式由式（5）表示為

式中Pi、Pj分別為單元i、j的常住人口，萬人；Gi、Gj分別為單元i、j的年生產總值，億元；Disij為兩單元間起訖點的最短時間，h。

2.2 經濟發展水平評價模型

結合已有的研究和數據［21-22］，從區域經濟效益、消費投資環境、人民生活水平等3個方面選取人均第二產業生產總值、人均第三產業生產總值、人均地區生產總值、人均社會消費品零售額、人均一般公共預算收入、人均實際使用外資、人均社會固定資產投資額、城鎮居民人均可支配收入、農村居民人均可支配收入、每萬人擁有醫院床位數、每萬人擁有執業醫師數等11 項指標進行綜合測度，同樣采用熵權TOPSIS法分配權重，最終加權計算得出各評價單元的綜合評價得分值。經濟發展水平測度指標見表3。

表3 經濟發展水平測度指標表

2.3 耦合協調發展評價模型

采用耦合度、協調度和相對發展度3項衡量指標驗證南京都市圈交通優勢度和經濟發展水平間的耦合協調關系。

2.3.1 耦合協調度模型

耦合是指兩個或兩個以上的系統或運動方式之間通過各種相互作用而彼此影響的現象，通常用來描述系統或要素相互影響的程度［23］。因而，可構建區域交通優勢度與經濟發展水平之間的耦合模型定量描述二者間的相互作用程度。耦合度指數C的計算式由式（6）表示為

式中U1、U2分別為綜合交通優勢度和經濟發展水平評價指數。

協調是指兩個或兩個以上系統或要素之間一種良性的相互關系，是系統之間或系統內要素之間和諧一致、良性循環的關系［24］。由于交通優勢度和經濟發展水平的關系是一個動態變化過程，在某些情況下耦合度模型對交通優勢度與經濟發展水平協同效應的描述存在不足，因而可在耦合度模型基礎上借助協調度模型評判交通優勢度與經濟發展水平的協調程度。協調度指數T的計算式由式（7）表示為

式中a、b為待定系數，一般均取0.5［25］。

耦合協調度指數D由式（8）表示為

2.3.2 相對發展度指數

耦合協調度模型雖可測度系統內相互作用和協調發展程度，卻難以反映系統間相對發展水平，為彌補這一不足，可進一步引入相對發展度指數R來衡量［26］。R＞1時表示交通比經濟發展快，反之，則表示經濟發展速度快；R＝1 則說明兩者完全同步。其計算式由式（9）表示為

3 結果與分析

根據式（1）～（9）計算得到南京都市圈各評價單元的交通優勢度、經濟發展水平、耦合協調度和相對發展指數的測度結果。南京都市圈交通優勢度與經濟發展綜合測度見表4。

3.1 交通優勢度評價

對南京都市圈交通優勢度進行測度后發現交通優勢度的差異較大，各評價單元交通優勢度為0.01～0.95，其極差為0.94、均值為0.31、中位數為0.26，且平均值大于中位數，存在明顯的極化效應。借助自然斷點法將各區縣單元劃分為低、中、較高和高優勢度4 類，南京都市圈交通優勢度分布如圖1所示?？梢钥闯?，南京都市圈交通優勢度呈現特征有：南京、鎮江、揚州、馬鞍山、蕪湖等沿江城市集路網密度、可達性、重要交通基礎設施、區位優勢于一體，交通優勢度最高，在空間上表現為以南京為核心，鎮江、揚州、馬鞍山、蕪湖等市為次核的交通優勢帶，并以此交通優勢帶由高漸低向外擴散。此外，南京與周邊鎮江、揚州、馬鞍山等市之間的交通支撐體系較為完善，在區域協同下呈現融合態勢，較大范圍的“同城圈”已初具規模。而交通優勢度較低的區縣則幾乎全部位于地理位置相對偏僻的山地丘陵地區，交通網絡密度較低，缺少重要交通基礎設施的配置，距離沿江城市也較遠，其區位優勢不明顯。

圖1 南京都市圈交通優勢度圖

南京都市圈交通優勢度空間格局形成主要源于（1）自然本底條件 地形、地貌、氣象、水文、地質等自然本底要素的限制，在一定程度塑造了區域交通基礎設施的布局與建設；（2）建設施工技術 沿江城市跨江橋梁的陸續建成，使得長江天塹對交通發展的阻礙日益弱化；（3）江河良港支撐 長江及淮河沿線優良的水運港口條件使沿線城市具有天然的相對優勢，早期的積累使其逐漸在區域性交通發展中占據優勢地位。

3.2 經濟發展水平評價

根據各單元經濟發展水平綜合得分的指數特征，使用自然斷點法劃分南京都市圈經濟發展水平的類型，共計4類，南京都市圈經濟發展水平分布如圖2所示。各評價單元經濟發展水平綜合得分為0.04～0.64，其均值為0.26，整體得分偏低。其中，高發展水平的區縣有7 個、較高發展水平的區縣有14個、中發展水平的區縣為15 個、低發展水平區縣為24個，約60%的區縣經濟發展水平低于整體均值，整體呈金字塔形。60 個區縣中，南京市秦淮區經濟發展水平最高，其綜合得分為0.64；滁州市定遠縣經濟發展水平最低，其綜合得分僅為0.04，經濟發展水平差距較大。相比之下，各市轄區經濟發展水平具有突出優勢，在空間上呈現以南京市市轄區為高值主核心，鎮江、揚州、淮安、蕪湖等市轄區為高值次核心的“多核”圈層結構，低值區域覆蓋范圍較大，且各市轄區的輻射能力略有不同。

圖2 南京都市圈經濟發展水平分布圖

南京都市圈經濟發展態勢主要受以下因素影響：（1）區域發展戰略 南京都市圈、皖江城市帶、南京、鎮江、揚州一體化等區域發展戰略對南京、鎮江、揚州、馬鞍山、蕪湖等城市經濟發展起到了重要的引導和促進作用；（2）地理區位優勢 相較之下，長江及淮河沿線城市在航運網絡中有著重要地位，在水運時代已獲得較高質量的發展，經濟發展基礎好，具有進一步發展的優勢條件；（3）社會經濟基礎 受地形地貌和區位影響，外圍區縣接受中心城市輻射帶動作用較弱，產業結構較為低端，經濟發展整體落后。

3.3 耦合協調發展類型分析

經計算，南京都市圈88.3%的評價單元耦合度＞0.90，各評價單元交通與經濟的耦合度處于較高水平，交通建設與經濟發展間的相互作用比較明顯，交通建設支撐區域經濟發展的同時，經濟發展也促進交通建設向前推進。從耦合協調度來看，都市圈整體均值僅為0.50，中低水平協調單元居多，7 個高水平協調單元均位于南京市。各區縣單元間發展也不平衡，具體表現為以南京、揚州、淮安、馬鞍山、蕪湖等市市轄區作為核心區域向外擴散逐漸失調的空間分布特征；江河沿線的區縣協調度較高，且越接近區域中心城市，協調度越高。

參閱相關研究中耦合協調階段和相對發展情況的類型劃分標準［27-28］，將耦合協調度指數分為低水平（0≤D≤0.45）、中水平（0.45＜D＜0.65）和高水平（0.65≤D≤1）3 個階段，相對發展度指數分為交通滯后經濟（0≤R≤0.8）、交通同步經濟（0.8＜R＜1.2）和交通超前經濟（1.2≤R）3種情況。根據耦合協調度和相對發展水平的劃分，可進一步將60個評價單元歸納為同步協調型、交通滯后型、經濟滯后型和雙滯后型4種類型。耦合協調發展類型分布如圖3所示，耦合協調發展類型劃分見表5。

同步協調型區縣共18個，主要集中于區域中心城市、次中心城市核心區，表明正處在發展的上升期，交通條件和經濟環境都有一定發展基礎，交通建設與經濟發展協同效應良好，處于同步發展階段，二者相互影響，相互促進。應保持現有協調發展態勢，發揮交通優勢，優化城市產業結構，發揮輻射帶動作用，促進區域整體提升。

經濟滯后型區縣共29個，多數分布在南京都市圈的外圍區域，是南京都市圈中的主要類型，表明區域內部仍然缺少有效聯動，交通對經濟發展的先導作用有待加強。應加強與同步協調型區縣的緊密協作，利用當地優越的交通條件，增強城市吸引力，推進產業技術升級，構筑高端產業體系，實現優勢互補，提升自身經濟發展質量。

交通滯后型區縣共有11個，幾乎全部位于南京都市圈邊緣，缺少重要交通基礎設施覆蓋，交通可達性較差，區位優勢度不高，導致當前交通對經濟發展的促進作用不明顯。應加快交通基礎設施建設，構建城際快速通道，加強與區域中心、次中心城市的聯系，通過政府宏觀引導，在保持經濟高質量發展的前提下改善交通條件。

雙滯后型僅有天長市、郎溪市2 個縣級市。交通與經濟發展的協同效應不明顯，相互帶動作用較低，可能是相較于周邊城市，綜合競爭力較弱，較難將交通優勢有效轉變為經濟發展的動力。應加強政企合作，制定惠企政策，鼓勵培育在地企業，緊跟區域物流高質量發展機遇，推動交通和經濟發展，向高度協調轉變。

當前，南京都市圈交通優勢度和經濟發展具有較好的耦合關系，是實現長期穩定發展的重要前提。（1）應進一步改善整體交通狀況，加強與區域中心、次中心城市的聯系，重點布局薄弱地區，以南京1 h同城圈為核心，以次中心城市為基點，構建城際快速通道，完善不同層級城市圈的嵌套與布局，發揮經濟增長極的擴散效應。（2）應針對不同類型區縣制定差異化發展路徑，抓住一帶一路、長江經濟帶等發展新機遇，加強區域傳導、優勢互補，釋放城市潛能，推進產業技術升級，培育在地高端產業體系，使交通優勢得到有效轉化，實現發展質量的整體提升。

4 結論

通過上述研究可知：

（1）南京都市圈交通優勢度內部差異較大，介于0.01～0.95間，其極差為0.94，存在明顯的極化效應。由于各城市“山水城林”空間格局、工程技術進步和江河良港的影響，形成了較為明顯的沿江交通優勢帶，由高漸低向外擴散。

（2）南京都市圈經濟發展水平不平衡，呈金字塔形分化，約60%的區縣低于平均水平。在社會經濟基礎、區域發展機遇和地理區位條件的綜合作用下，呈現以南京為主核、鎮江、揚州、淮安、蕪湖等市為次核的“多核”圈層結構。

（3）南京都市圈交通優勢度與經濟發展耦合關系整體良好，88.3%的評價單元耦合度＞0.90，相互作用比較明顯，但協調度偏低，整體均值僅為0.50，存在發展不平衡現象。從耦合協調發展類型來看，主要表現為同步協調型、經濟滯后型、交通滯后型和雙滯后型4種類型，應根據自身交通條件、特色資源條件和區域差異分工制定適合的經濟發展部署，推動交通優勢度和經濟發展高水平耦合協調。