中國樞紐城市航空通達性與經濟帶動效應耦合協調實證研究

李國棟，呂雪瑩

（1.中國民航大學 經濟與管理學院/中國民航高質量發展研究中心，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

在經濟全球化、區域一體化和協作共贏發展理念共同指導下，區域發展的孤立狀態被打破，區域間各類生產要素的有序流動構成了復雜的經濟網絡［1］。交通運輸作為地區間密切聯系的紐帶，以較強的“時間—空間收斂效應”推動了區域經濟結構的形成、發展與演化［2］。與此同時，良好的區域經濟水平也為交通運輸發展提供了基礎保障和市場需求［3］。航空運輸因其快捷的通達效率、高度的國際化特征以及遍布全球的航線網絡，在推動地方改革開放和產業結構轉型升級等方面具有獨特的比較優勢［4］。因此，充分利用航空運輸優勢對帶動區域經濟高質量發展具有重要意義。

相關研究表明，航空通達性提升有助于強化城市的經濟帶動效應和承接能力［5］：一方面，經濟發達城市憑借便捷的航線網絡和較高的通達性水平，有效提升了輻射范圍、降低運輸成本、拓寬市場半徑，進而實現增強城市經濟帶動效應，帶動自身和周邊城市經濟發展的目標［6，7］；另一方面，欠發達城市因航空通達性提升而突破交通瓶頸，進而增加經濟機會、吸引企業投資和外部人口流入，提升了承接經濟發達城市溢出效應的能力［8，9］。反過來，城市經濟帶動效應的提升反哺了航空通達性：一方面，經濟發達城市常因地理位置優越、經濟發展水平較高、生產要素聚集等優勢，輻射帶動周邊城市發展、引領城市群建設、提升城市國際競爭和合作參與能力，從而更容易成為航空運輸網絡樞紐點［10］；另一方面，城市經濟帶動效應的提升將進一步加大欠發達城市航空基礎設施投入，提升技術供給水平，完善航線網絡密度和覆蓋率，進而助推航空通達性發展［11］。

國內外學者從不同角度對城市交通通達性及經濟帶動效應進行了研究。楊春華等對中國33 個主要旅游城市的航空通達性和鐵路通達性進行了對比分析［12］；韓言虎等對中國36 個大中城市的交通通達性水平及經濟帶動效應強度進行測度，并結合城市空間格局對二者進行了匹配性研究［13］；李晨曦等對唐山市各區、縣、市及經濟開發區的公路通達性和經濟帶動效應進行測算，并結合二者的空間差異特征進行匹配性研究［14］。目前，城市交通通達性與經濟帶動效應耦合協調發展已成為促進我國經濟高質量發展的重要途徑。邵博等對福建省高鐵網絡通達性與經濟帶動效應的耦合交互發展情況進行了研究［15］；馮曉兵深入探討了成渝地區雙城經濟圈鐵路、公路通達性與區域經濟發展的耦合協調程度［16］。然而當前國內外針對城市航空通達性與經濟帶動效應耦合協調研究相對較少，同時鑒于中國中小機場航空業務連續性和穩定性相對較弱，故本研究選取中國39 個航空樞紐城市為研究對象，深入探討了其航空通達性、經濟帶動效應的發展情況和耦合協調程度，以期為兩者協調發展提供科學參考與借鑒。

1 研究方法

1.1 航空通達性測算模型

本研究在傳統加權平均旅行時間模型的基礎上，借鑒唐恩斌、張莉等研究成果［17，18］，構建基于航班頻次的加權平均旅行時間模型，從而更準確地測度樞紐城市航空通達性水平。具體計算公式為：

式中：Mi代表城市i 的加權平均旅行時間（min）；Tij代表城市i到城市j 的最短航空旅行時間（min）。Mi與城市i 的航空通達性成反比關系，Mi越小表示城市i 的航空通達性越好，反之則越差。Pj代表城市j的質量；GDPj、POPj分別代表城市j的地區生產總值和人口；Ni代表城市i 的基于航班頻次的加權平均旅行時間。Ni與城市i的航空通達性成反比關系，Ni越小表示城市i的航空通達性越好，反之則越差。ni代表城市i 的每日航班頻次，以每日從城市i出發、經停以及到達3 種情況的航班頻次之和計，ni越大表示城市i的航空通達性越好，反之則越差。

1.2 經濟帶動效應測算模型

經濟帶動效應常被用于描述在城市空間相互作用網絡中某一城市影響其他城市的能力［19］?，F有文獻多通過經濟引力模型來測算城市的經濟帶動效應，本研究在考慮城市間航空運輸聯系強度的基礎上，對經濟引力模型進行修正。計算公式為：

式中：Rij為城市i、j之間的經濟帶動效應；Pi、Pj分別為城市i、j的質量；nij為城市i 到城市j 的每日航班頻次。

式中：Ri為城市i 和其他城市之間的經濟帶動效應之和。

1.3 耦合協調度評價模型

耦合協調度是對系統在發展演化中彼此和諧一致、達到整體協同發展狀態的重要度量［20］。本研究使用耦合協調度模型探究航空通達性和經濟帶動效應間相互作用關系，為統一量綱，本研究在分析前對數據進行min-max標準化處理。

鑒于航空通達性和經濟帶動效應同時較高或較低的情況下，耦合協調度會表現出較高的協調程度，難以真實反映航空通達性與經濟帶動效應的協調程度，因此本研究對耦合協調度評價模型做如下改進：

式中：D為耦合協調度；C 為耦合度指數；T 為航空通達性與經濟帶動效應的協調指數；U1為城市的航空通達性；U2為城市的經濟帶動效應；α、β 分別為航空通達性、經濟帶動效應的權重系數，α、β之和為1。借鑒畢麗芳的研究成果［21］，本研究認為航空通達性與經濟帶動效應耦合關系中，兩者的貢獻程度相當，故取α ＝β ＝0.5。

耦合協調度的取值在0—1 之間，等級劃分標準如表1 所示。

表1 耦合協調度等級劃分標準Table 1 Coupling coordination degree classification standard

1.4 研究對象及數據來源

本研究依據《“十四五”民用航空發展規劃》，選取北京、上海、廣州、成都、深圳、昆明、西安、重慶、哈爾濱、烏魯木齊10 個國際樞紐城市，以及太原、大連、石家莊、天津、沈陽、南京、青島、呼和浩特、溫州、合肥、長春、南昌、鄭州、杭州、濟南、南寧、廈門、福州、武漢、?？?、桂林、寧波、三亞、拉薩、貴陽、銀川、蘭州、長沙、西寧29 個區域樞紐城市，合計共39 個樞紐城市為研究對象。

同時，由于2020 年初突如其來的新冠肺炎疫情，使樞紐城市運輸市場面臨極大不確定性，從而導致2020—2022 年間相關數據難以真實、客觀反映民航業發展規律。有鑒于此，本研究將研究時限定為2010—2019 年。其中，人口、城市地區生產總值等數據來源于國家統計局網站、研究對象城市統計年鑒等，航班頻次數據來源于《中國民航統計年鑒》（2011—2020 年）。

2 實證結果及分析

2.1 航空通達性特征

2010—2019 年中國39 個樞紐城市航空通達性評價結果如表2 所示。

表2 2010—2019 年39 個樞紐城市航空通達性水平結果Table 2 Results of aviation accessibility level of 39 hub cities from 2010 to 2019

由表2 可知：①樞紐城市航空通達性呈現“縱向整體改善，橫向兩極分化”特征。10 年間樞紐城市的基于航班頻次的加權平均旅行時間明顯降低，由2010 年的326.760 1、2014 年的69.249 6 縮短到2019 年的38.915 4，表明航空運輸具有明顯的“時間—空間收斂效應”，航空通達性水平整體提升。2010—2019 年間，上海航空通達性水平始終位居第一，明顯優于其他樞紐城市，而拉薩則位居末位明顯弱于其他樞紐城市。2010、2019 年上海航空通達性分別為14.304 8、3.946 2，拉薩航空通達性分別為3 866.359 2 和401.020 9，二者的航空通達性水平雖均有改善，但仍差距明顯，發展極不均衡，由此可見我國樞紐城市間航空通達性呈現“兩極分化”格局，并有格局固化趨勢。②國際樞紐城市航空通達性水平整體高于區域樞紐城市，但部分區域樞紐城市表現優異。除昆明、哈爾濱和烏魯木齊外，其余國際樞紐城市航空通達性水平明顯占優，居于排名前七位。2010 年、2014 年和2019 年10 個國際樞紐城市航空通達性分別為130.461 2、32.663 6 和22.654 0，10年間整體均值為38.606 5，相比之下，29 個區域樞紐城市航空通達性分別為394.449 4、81.865 5 和44.522 8，10 年間整體均值為101.885 1。由此可知，國際樞紐城市航空通達性比較優勢相對明顯，始終優于區域樞紐城市。此外，南京、杭州、武漢、青島和廈門等區域樞紐城市航空通達性分別為8.744 3、10.270 9、10.341 1、15.447 5 和17.332 1，而昆明、哈爾濱和烏魯木齊等國際樞紐城市航空通達性卻僅為15.830 0、52.208 0 和106.849 6，由此可見，部分區域樞紐城市航空通達性發展勢頭強勁，潛力巨大。

2.3 經濟帶動效應特征分析

2010—2019 年中國39 個樞紐城市經濟帶動效應測算結果如表3 所示。由表3 可知：①樞紐城市經濟帶動效應呈現“縱向穩步提升，橫向兩極分化”態勢。10 年間樞紐城市經濟帶動效應均值由2010年的184 470.112 2、2014 年的352 544.997 1 增長到2019 年的611 026.819 8，反映出航空運輸在增強樞紐城市輻射效應方面具有顯著成效。2010—2019年間，上海、北京、重慶、廣州、深圳等城市的經濟帶動效應明顯高于其他樞紐城市，而拉薩則始終位居末位。2010 年和2019 年，上海、北京、重慶、廣州、深圳等城市的經濟帶動效應分別為1 369 301.414 0、1 077 704.095 0、371 050.048 2、458 509.616 2、310 646.131 0 和4 241 109.703 0、2 700 936.009 0、1 781 508.554 0、1 747 019.903 0、1 489 293.266 0，占全部樞紐城市比重分別為49.861 6%和50.188 2%。相比之下，2010 年和2019年拉薩的經濟帶動效應分別為203.800 9 和4 085.410 0，占比僅為0.002 8%和0.017 1%。由此可見，樞紐城市之間經濟帶動效應存在顯著差異，呈現“兩極分化”格局。

表3 39 個樞紐城市經濟帶動效應測算結果Table 3 The calculation results of the economic driving effect of 39 hub cities

②國際樞紐城市經濟帶動效應顯著優于區域樞紐城市。2010 年、2014 年和2019 年10 個國際樞紐城市經濟帶動效應分別為413 334.989 6、799 960.467 3 和1 419 477.681 0，2010—2019 年間整體均值為917 896.778 6，占全部樞紐城市比重為57.987 1%。相比之下，2010 年、2014 年和2019 年29 個區域樞紐城市經濟帶動效應分別為105 551.188 9、198 263.800 5 和332 250.660 7，2010—2019 年間整體均值為229 322.460 5，占比為42.012 9%。由此可知，國際樞紐城市的經濟輻射帶動效應更加顯著，明顯優于區域樞紐城市。

③航空運輸聯系強度是決定樞紐城市間經濟帶動效應的關鍵因素。2010 年、2014 年和2019 年中國39 個樞紐城市間經濟帶動效應對比分析結果如圖1 所示。由圖1 可知，北京?上海的經濟帶動效應始終位居首位，明顯優于其他樞紐城市對，而拉薩?三亞的經濟帶動效應則始終位居末位。2010 年、2014 年和2019 年北京?上海的經濟帶動效應分別為17 209.652 0 萬、20 766.972 1 萬和49 669.314 4萬，相比之下，拉薩?三亞的經濟帶動效應則僅為0.220 0、0.627 9 和1.330 0，不難看出，城市對間經濟帶動效應存在顯著差異。

圖1 2010—2019 年中國39 個樞紐城市間經濟帶動效應對比分析Figure 1 Comparative analysis of economic driving effect among 39 hub cities in China from 2010 to 2019

進一步分析可知，2010 年排名靠前的城市對分別是北京?上海、上海?青島、上海?溫州、北京?大連、北京?青島等，2014 年排名靠前的城市對分別是北京?上海、上海?青島、北京?大連、上海?廣州、上海?深圳等，2019 年排名靠前的城市對分別是北京?上海、上海?青島、上海?深圳、上海?廣州、上海?寧波等。對比可知，雖然青島、溫州、大連、寧波等區域樞紐城市在人口規模、地區生產總值方面不具有顯著優勢，但其與上海、北京等國際樞紐城市間的航空運輸市場聯系強度明顯高于成都、重慶、昆明、烏魯木齊、西安等人口規模、地區生產總值更具比較優勢的國際樞紐城市，由此可以看出，航空運輸市場聯系強度是決定城市對間經濟帶動效應差異的關鍵因素。

2.4 耦合協調度特征

2010—2019 年中國39 個樞紐城市航空通達性與經濟帶動效應耦合協調度測算結果如表4 所示。由表4 可知：①研究期內樞紐城市航空通達性與經濟帶動效應耦合協調度呈現“縱向波動上升，橫向梯次分布”格局。2010 年、2014 年和2019 年樞紐城市航空通達性與經濟帶動效應耦合協調度均值分別為0.536 1、0.563 8 和0.543 9，呈現波動上升趨勢。進一步分析可知，國際樞紐城市和區域樞紐城市耦合協調度均值分別為0.666 0、0.711 9、0.690 0 和0.491 3、0.512 7、0.493 5，也呈現類似上升趨勢。進一步研究發現，2010—2019 年間中國39 個樞紐城市耦合協調度均值呈現“金字塔梯次分布”格局。其中，上海耦合協調度屬于“優質協調”類型，顯著優于其他樞紐城市，處于金字塔“塔尖”地位；北京、重慶耦合協調度屬于“良好協調”類型，廣州等3 個城市耦合協調度屬于“中級協調”類型，武漢等8 個城市耦合協調度屬于“初級協調”類型，寧波等8 個城市耦合協調度屬于“勉強協調”類型；濟南、沈陽、太原等19 個城市耦合協調度屬于“失調”類型。

表4 樞紐城市航空通達性與經濟帶動效應的耦合協調度及類型Table 4 The coupling coordination degree and type between air accessibility and economic driving effect of hub cities

②“經濟帶動效應領先”和“航空通達性領先”是樞紐城市耦合失調的主要類型。為提高航空通達性與經濟帶動效應耦合協調水平，分析制約兩者耦合協調的原因，本研究借鑒馮曉兵的研究成果［16］，依據2019 年39 個樞紐城市航空通達性和經濟帶動效應排名差異，進一步將樞紐城市分為“經濟帶動效應領先”、“航空通達性與經濟帶動效應同步發展”以及“航空通達性領先”3 種類型。其中，重慶、深圳、青島、武漢、成都、杭州、大連、寧波、溫州、福州、沈陽、南寧、哈爾濱、長春、西寧、烏魯木齊16 個樞紐城市的經濟帶動效應排名高于航空通達性，屬于“經濟帶動效應領先”型；廣州、西安、南京、長沙、鄭州、昆明、廈門、濟南、合肥、南昌、太原、貴陽、?？?、呼和浩特、石家莊、蘭州、銀川、三亞18 個樞紐城市的航空通達性排名高于經濟帶動效應，屬于“航空通達性領先”型；上海、北京、天津、桂林、拉薩5個城市的經濟帶動效應排名和航空通達性較為接近，沒有明顯的差異，屬于“航空通達性與經濟帶動效應同步發展”型。不同的是，上海、北京、天津的航空通達性與經濟帶動效應排名均處于較高位次，屬于高水平同步發展，而桂林、拉薩的航空通達性與經濟帶動效應排名均處于較低位次，明顯落后于其他樞紐城市。

3 結論及建議

本研究以2010—2019 年中國39 個樞紐城市為研究對象，利用基于航班頻次的加權平均旅行時間模型、經濟引力模型及耦合協調度模型，對其航空通達性、經濟帶動效應及兩者耦合協調度進行測算。主要結論如下：①樞紐城市航空通達性呈現“縱向整體改善，橫向兩極分化”格局，且國際樞紐城市通達性水平明顯高于區域樞紐城市；②樞紐城市經濟帶動效應同樣呈現“縱向穩步提升，橫向兩極分化”態勢，國際樞紐城市經濟帶動效應顯著優于區域樞紐城市；③樞紐城市航空通達性與經濟帶動效應耦合協調度呈現“縱向波動上升，橫向梯次分布”格局；④“經濟帶動效應領先”和“航空通達性領先”是兩者耦合失調的主要類型。

結合上述結論，本研究提出如下對策建議：一是加大樞紐城市間航空運輸市場聯系強度。航空運輸市場聯系強度是影響城市航空通達性水平、經濟帶動效應的關鍵因素，因而打造高頻次航線有助于減少樞紐城市間平均旅行時間、增強城市間空間相互作用強度，更好發揮航空運輸的比較優勢。二是擴大腹地市場規模提升樞紐城市經濟帶動效應。航空樞紐腹地經濟基礎、人口規模是決定其經濟帶動效應效果的重要因素，也是影響航空運輸業戰略產業定位發揮效果的重要依托，因此通過建設異地候機樓、提升服務能力、增強相對高鐵運輸的比較優勢等舉措，有效增加腹地市場覆蓋能力，成為增強樞紐城市經濟帶動效應的重要突破口。三是促進航空樞紐經濟與區域經濟深度融合。依托樞紐經濟推動港、產、城融合，充分發揮樞紐城市在航線網絡中的關鍵節點和樞紐平臺作用，增強樞紐城市經濟輻射能力和帶動作用，同時通過助推地方產業結構升級進一步強化航空樞紐能級，實現樞紐城市航空通達性與經濟帶動效應的持續耦合協調發展。