巴中市公路交通运输与区域经济发展关联分析.doc

本科生毕业论文（设计）题 目巴中市公路交通运输与区域经济发展关联分析 专 业 院 部 学 号 姓 名 指 导 教 师 答 辩 时 间 二一二年五月 论文工作时间： 2011 年 11 月 至 2012 年 5 月题目来源： 自选题目 资助课题绵阳师范学院2012届本科毕业论文（设计）巴中市公路交通运输与经济发展关联分析学 生：指导老师：摘 要：本文结合巴中市交通与经济发展的实际情况，运用主成分分析，弹性分析等方法，对2000-2009年数据，进行具体处理，探讨了交通指标中影响区域经济的主要指标，通过计算区域经济和公路交通运输发展指数，得出巴中市区域经济与公路交通运输均快速发展，并且通过区域经济发展指数对公路交通运输发展指数的弹性系数，分析二者发展步骤。最后通过时间序列分析对巴中市未来十年弹性系数变化趋势，间接预测出经济与交通协调发展情况。关键词：巴中市;公路运输;经济发展;主成分分析;弹性系数 Ba Zhong City Road Transport Associatedwith the Economic Development AnalysisUndergraduate: Supervisor:Abstract: This combination Ba Zhong city traffic and economic development of reality, using main components analysis, elastic analysis, method, on 2000-2009 data, for specific processing, discussion has traffic index in the effect regional economic and highway traffic transport development index, came Ba Zhong city regional economic and highway traffic transport are fast development, and by regional economic development index on highway traffic transport development index of elastic coefficient, analysis both development steps. Last by time series analysis of ba zhong city elasticity changes trend in the next decade, indirect forecasts out of coordinated development of economy and transport.Keywords: Ba Zhong City;Road Transport;Economic Development;Main Components Analysis ;Elastic Analysis目录引言41 研究区概况42 数据来源及研究方法42.1 数据来源42.2 评价指标选取52.3 发展指数计算方法62.4 发展指数计算过程及结果72.5 巴中市公路交通指数与经济发展指数的关联分析102.6 QJZ与GJZ的弹性系数分析及预测112.6.1 区域经济与公路运输相关分析112.6.2巴中市经济与公路交通弹性系数分析122.6.3 未来十年巴中市区域经济与公路运输弹性系数预测133 结论和建议13参考文献15致 谢16引言在各种交通运输方式中，公路运输比起铁路、航运、空运所占比重更大，尤其在内陆地区，由于铁路运输的非直达性、内河的缺乏、空运成本高、以及高速公路建设的快速发展等诸多原因，公路运输已经成为地区间更直接、更有效的主要运输方式。快速、便捷的公路交通网络能够加快区域内部的经济循环，对经济社会的发展起着促进的作用；同时，在提高地区资源整合度、优化产业结构、促进城镇化建设以及物流业发展等方面对区域经济发展产生积极的作用1。Alfred Weber 认为运输费用是影响工业区域经济的重要因素之一2。Alicia H. Munnell 定量分析了交通建设投资和GDP增长之间的关系3。国内也有一些学者和专家做过相关的研究。王利彬等对公路建设经济影响进行动力学研究4。范振宇、肖春阳从宏观层面上采用了定量与定性相结合的方法，深入分析了高速公路对社会经济的总体影响5。目前，国内外学者对区域经济的研究中，交通运输与区域经济发展的关系备受关注。本文从地理学的角度入手，以巴中市为例，对公路交通与经济发展之间的相互关系进行探讨，把握两者之间的数量关系和发展规律，不但具有实证意义，而且对巴中市公路交通与经济发展建设有一定的意义。1 研究区概况巴中市位于我国西部，地处川陕两省交界的大巴山系米仓山南麓，盆周边远山区，东邻达州，南接南充，系抵广元，北接陕西汉中，境内地势，北高南低。包括巴州区、南江县、通江县、平昌县的4个县（区）。巴中市境内无航空，水运比重小，铁路仅有160.3公里，公路运输承担了89%的客运量和91%的货运量，公路运输在综合运输体系中占据主导地位，并保持稳定的发展趋势。公路总里程增长较快，公路主骨架网络初具雏形，基本形成了以省道S101线成南路、省道S202线广开路、省道S201线通宣路、省道S302线万阿路以及县道双江路（南江马跃溪至通江平溪）和县道通平路（通江至平昌）构成的干环线主骨架，辐射县（区）、乡、村的公路网。到2010年，全市公路总里程达到12028公里，比2005年新增1128公里，其中高速公路47公里、省道682公里、县道1568公里、乡道2276公里、专用公路55公里、村道7400公里。等级公路达到4542公里，占总里程的36.8%，比2005年增加1326公里，其中高速公路47公里、一级公路达到45公里、二级公路达到637公里、三级公路为717公里、四级公路为3096公里。高级、次高级路面达到6160公里，占总里程的51%，比2005年增加4633公里，实现100%的乡（镇）和48%的行政村通油路（水泥路）。2 数据来源及研究方法6-142.1 数据来源本文选取巴中市20002009年的相关数据，统计数据来源于20002009年的中国统计年鉴和四川省统计年鉴，计算分析过程借助SPSS18.0完成。2.2 评价指标选取鉴于实际情况和评价指标的可获取性等，在2000-2009年，以下指标变化幅度最大，最能体现经济和交通在最近10年的变化情况。经济指标选取GDP、人均GDP、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值、规模以上工业总产值、农林牧渔总产值、社会消费品零售总额、全社会固定资产值为原始指标样本；公路交通运输指标选取公路客运周转量、公路货运周转量、公路客运量、公路货运量、公路总里程、民用汽车拥有量为原始指标样本。令X1-GDP，X2-人均GDP，X3-第一产业增加值，X4-第二产业增加值，X5-第三产业增加值，X6-规模以上工业总产值，X7-农林牧渔总产值，X8-社会消费品零售总额，X9-全社会固定资产值，则经济指标原始数据如下： 表 1 2000-2009年经济指标原始数据年份X1亿元X2元X3亿元X4亿元X5亿元X6万元X7亿元X8万元X9亿元200084.01243843.4013.6226.985764461.0511680819.38200186.49248140.8415.0630.596725057.8925916121.56200295.63271842.8017.7035.108120064.3028594218.282003108.23305146.7023.3039.2011430068.1030804826.032004124.66416152.8725.5046.3213950087.2139657737.132005129.00423757.6724.1347.2019607195.5548420545.682006146.08470560.6530.8754.56262921101.9855366259.252007176.12563273.2840.1162.70359042123.5765110781.8220082009213.95238.326806754889.2375.7651.1969.6373.5492.937944161205192151.14124.82799634997224112.76186.22令Y1-公路客运周转量，Y2-公路货运周转量，Y3-公路客运量，Y4-公路货运量，Y5-公路总里程，Y6-民用汽车拥有量，则公路交通指标数据如下：表 2 2000-2009年公路交通运输原始数据年份Y1万人公里Y2万吨公里Y3万人Y4万吨公里Y5公里Y6辆200069783179931662684375410302200111182827011188373342033760020021003026025418501098422455600200310030248568195411844228114752004105441497622114127442282098520051165385496125021892422822415200623407416899033523048631623802200723416716899640623650945223964200822256222207036794136108532911020091910291810023919365313681402552.3 发展指数计算方法发展指数是衡量某一领域发展程度的一种数据标准。如果以某一具体时期为基准，以1或100为基数，使该领域在基准时期产生的原始数据与基数相对应，则基数与基准时期原始数据之比乘以考察时期产生的原始数据即为该领域在考察时期的发展指数。该指数可反映评价年相对于基准年的发展程度。本文主要包括区域经济发展指数QJZ与公路交通发展指数GJZ。以2000年为基准年，计算2000-2009年的公路交通发展指数，见（1）式，区域经济发展指数，见（2）式。其计算公式如下:公路交通发展指数GJZi= (1)区域经济发展指数QJZi= (2)其中，I=1，2，3n.在计算发展指数之前，首先要对数据进行预处理，本文通过以下几个步骤进行数据处理。第一，数据标准化处理。将每个入选指标数据标准化后指数化。数据标准化处理主要包括数据同趋化处理和无量纲化处理两个方面。数据同趋化处理主要解决不同性质数据问题，对不同性质指标直接加总不能正确反映不同作用力的综合结果，须先考虑改变逆指标数据性质，使所有指标对测评方案的作用力同趋化，再加总才能得出正确结果。数据无量纲化处理主要解决数据的可比性，在此我们采用极差的标准化处理方法，极差的标准化处理以指标的最大值和最小值的差距进行数学计算，其结果介于之间。具体计算公式如下：Zi= (i=1，2，3，n.)Zi为指标的标准分数Xi为某年份某指标的指标值Xmax为所选年份中某指标的最大值Xmin为所选年份中某指标的最小值经过上述标准化处理，原始数据均转换为无量纲化指标测评值，即各指标值都处于同一个数量级别上，可以进行综合分析。第二，指标加权处理。使用标准化处理后的数据进行综合测评，还必须对各参评指标做出较为科学的权数调整，合理反映各测评指标的影响和作用程度，以便得出科学合理的综合测评结果。指标权数的确定一般有二种方法：一是主观赋权，即专家赋权，这种方法的缺点是受人为因素的影响较大。二是客观赋权，是指从原始数据出发，通过一定的数学转换，运用数理统计方法取得指标权重的一种赋权方法。这种方法客观性强，没有人为因素的影响，如主成分分析、因素分析法等。在此，我们采用了主成分分析法确定指标权重。运用主成分分析法研究区域公路交通与经济发展是基于宏观、高度综合的层次上，通过对公路交通、区域经济指标体系进行主成分分析，对新构主成分进行加权来构建发展指数。第三，综合评价值的计算。经过前述的数据处理和指标权数的确定，即可以计算2000-2009年区域经济和公路交通运输的综合评价值，公式为： Y= 其中：Y为区域经济或者公路交通运输综合评价值 Yi为第i个指标的综合评价值 Zi为第i个指标经无量纲化处理后的数据 Ti为第i个指标权数。 指数的意义：在综合发展指数值中，每个指数值代表某年度综合发展的水平和程度。最后，将历年的公路交通发展指标和区域经济发展指标的子系统评价综合值都初值化，即都除以各自对应的基年指标便得到了公路交通发展指数，见（1）式，区域经济发展指数，见（2）式，该指数可反映评价年相对于基准年的发展程度。2.4 发展指数计算过程及结果（1）计算相关系数矩阵，公式如下：在上式中，RIJ(I，J=1，2，P)为原变量XI与XJ之间的相关系数，其计算公式为 （2）计算特征值与特征向量。解特征方程，常用雅可比法（Jacobi）求出特征值i(i=1，2，p)并使其按大小顺序排列，即1 2 p 0；分别求出对应于特征值i的特征向量ei(i=1，2， ，p)，这里要求，即，其中表示向量的第j个分量。（3）计算主成分贡献率及累计贡献率。主成分贡献率为累计贡献率为一般取累计贡献率达85%95%的特征值所对应的第一、第二，第 m（mp）个主成分。（4）计算主成分载荷。其计算公式为得到各主成分的载荷以后，进一步计算，得到各主成分的得分本文通过spss计算上述过程。通过SPSS分析区域经济指标数据如下：表3 经济指标方差分解主成分提取表成份 初始特征值 提取平方和载入合计方差的 %累积 %合计方差的 %累积 %18.51094.56094.5608.51094.56094.5602.4024.47199.0313.059.66099.6914.014.15199.8425.009.10099.9426.005.05299.9947.000.00599.9998.000.001100.00091.059E-71.177E-6100.000由表3可知，前1个特征值大于1的主成分累积贡献率已经达到94.560%，大于主成分所要求的85%的累积贡献率，对于大多数数据所表达的信息已经能充分概括，所以提取一个经济指标主成分。表 4 经济指标初始因子载荷矩阵成份1X1.999X2.995X3.940X4.985X5.992X6.953X7.930X8.988X9.967从表4提取主成分中，可以看出，区域经济的九个指标相互之间存在着及其显著的关系，说明相互之间相关性比较显著。利用主成分载荷矩阵，计算第一主成分得分系数，然后计算区域经济指标主成分综合值，最后用公式(2)计算QJZ。表 5 巴中市区域经济发展指数年份综合主成分QJZ20000.010259713120010.0341715293.33065157120020.0746083577.271973141200301942454220040.24845109324.2161834920050.29573632928.8250099320060.38559573737.5834818120070.55466304154.0622375420080.80395291378.3601756320090.96661456894.21458164从区域经济发展指数(QJZ)可以看出，20012009年，相对于2000年区域经济发展程度均呈现快速发展的状况，尤其是2006年以后，发展指数大幅增加，这与国家西部大开发政策密切相关。同理运用SPSS分析公路运输指标数据：表 6 交通指标方差分解主成分提取表成份 初始特征值 提取平方和载入合计方差的 %累积 %合计方差的 %累积 %14.69478.23678.2364.69478.23678.2362.99316.55794.793.99316.55794.7933.2313.84298.6354.054.89999.5345.027.44399.9776.001.023100.000由表6可知，前1个特征值大于1的主成分累积贡献率已经达到78.263%，前2个主成分贡献率才94.793%，大于主成分所要求的85%的累积贡献率，对于大多数数据所表达的信息已经能充分概括，所以提取二个公路交通指标主成分。表 7 交通指标初始因子载荷矩阵成份 1 2Y1.949-.095Y2.984-.018Y3.983-.091Y4.989-.091Y5.919.104Y6.196.978从表7提取主成分中，可以看出，第一主成分与Y1，Y2， Y3，Y4，Y5呈现出较强的正相关，第二主成分与Y6呈现较强的正相关，但是却与Y1，Y2，Y3，Y4呈现负相关，利用主成分载荷矩阵，计算第一主成分得分系数，第二主成分得分系数，计算公路交通运输主成分综合值，最后利用公式(1)得出GJZ。表 8 公路运输发展指数年份公路交通综合值GJZ20000.019245417120010.0981166045.09818031820020.173946969.03835768820030.1354016967.03552948520040.1711974088.89548981120050.26307247113.6693569720060.71203467136.9976230320070.87284873645.3535899720080.94198875548.9461346520090.91852721547.72706308从公路运输发展指数（GJZ）可以看出，20012009年，相对于2000年公路运输发展程度均呈现快速发展的状况，尤其是2006年以后，发展指数大幅增加，与区域经济发展指数（QJZ）呈现趋势趋近。2.5 巴中市公路交通指数与经济发展指数的关联分析图 1 巴中市公路交通发展指数与经济发展指数曲线图 由图1可以看出，公路发展指数与区域经济发展指数两变量时间线性相关度较强，虽然二者增速不同，但是在总体上二者变化趋势一致。采用皮尔逊相关系数分析法，结果如表9所示。表 9 皮尔逊相关矩阵GJZQJZGJZPearson 相关性1.928*显著性（双侧）.000N1010QJZPearson 相关性.928*1显著性（双侧）.000N1010*. 在 .01 水平（双侧）上显著相关。从图1可以看出公路交通发展指数在2003年之前与区域经济发展同步进行，变化趋势基本一致。2003年之后增速减缓，虽然后面增速有所增加，但是总体趋势是发展速度低于经济发展指数。这主要是收到巴中市地形影响，巴中地势崎岖险峻，公路交通运输虽然为主要的运输承载。但是，地形因素也限制了公路运输的发展，造成巴中市对外连通道路少，对内县区间道路通达度不高，且等级公路所占比重较小。2006年公路发展指数与区域经济发展指数明显存在转折点，这主要是广巴高速的投入建设，带动了相关产业的发展。由表9皮尔逊相关矩阵可知，巴中市区域经济发展指数与公路交通运输发展指数的相关度是0.928，说明二者之间相关度较高。可以看出，巴中市公路交通运输与经济发展之间是相互影响相互制约的。2.6 QJZ与GJZ的弹性系数分析及预测2.6.1 区域经济与公路运输相关分析通过对区域经济与公路运输指标的相关分析，找出公路运输指标中主要影响区域经济发展的成分，分析结果如下表所示。表 10 公路交通运输与区域经济发展相关分析相关Y1Y2Y3Y4Y5Y6X1X2X3X4X5X6X7X8X9Y11.946.942.936.761.112.787.793.833.713.760.614.848.797.671Y2.9461.944.980.877.177.904.898.928.848.873.785.927.889.804Y3.942.9441.979.894.105.916.921.915.866.899.779.920.917.839Y4.936.980.9791.890.106.934.936.963.871.903.798.965.923.833Y5.761.877.894.8901.255.963.940.881.974.955.957.855.941.969Y6.112.177.105.106.2551.160.132.039.205.202.266.043.241.229X1.787.904.916.934.963.1601.995.945.984.991.945.936.986.961X2.793.898.921.936.940.132.9951.950.968.987.922.949.984.946X3.833.928.915.963.881.039.945.9501.876.998.823.996.910.834X4.713.848.866.871.974.205.984.968.8761.991.977.858.972.988X5.760.873.899.903.955.202.991.987.898.9911.952.893.992.974X6.614.785.779.798.957.266.945.922.823.977.9521.794.931.987X7.848.927.920.965.855.043.936.949.996.858.893.7941.910.813X8.797.889.917.923.941.241.986.984.910.972.992.931.9101.955X9.671.804.839.833.969.229.961.946.834.988.974.987.813.9551从表10区域经济与公路交通运输相关分析结果中，可以看出，公路交通运输原始指标中Y1主要影响区域经济中X3，X7；Y2主要影响X1，X3，X7；Y3主要影响X1，X2，X3，X5，X7，X8；Y4主要影响X1，X2，X3，X7，X8；Y5主要影响X1，X2，X4，X5，X6，X8，X9；Y6对于区域经济发展影响非常弱。总结得出：在公路交通运输指标中，客运周转量；货运周转量；公路货运量；客运量；总里程对区域经济指标中的GDP；第一产业增加值；农林牧渔总产值的影响最大；对人均GDP；第三产业增加值；社会消费品零售额影响次之；对其余的经济指标影响则较小，这主要是由于巴中市经济发展较落后，主要是农业发展为主，而公路交通运输对农业影响最大。2.6.2巴中市经济与公路交通弹性系数分析弹性系数就是两个变量之间变化率的比值，反应两个变量之间的关联程度敏感度。为更深入的了解公路交通运输指数与经济发展指数的动态关联性，本文利用弹性系数分析法来量化两者之间的动态关联性，计算公式如下：= 用QJZ对GJZ的平均弹性系数表示随着公路的发展，区域经济相适应的发展程度。弹性系数越高，说明二者之间关联敏感度越高。当弹性系数绝对值1，则弹性充足。当弹性系数绝对值1，则弹性不足。且若弹性系数为正则表示二者之间同步协调发展，若为负则表示二者逆发展。 表 11 巴中市公路交通发展指数对经济发展指数的平均弹性系数表年份QJZ相对于基年QJZ增长率GJZ相对于基年GJZ增长率QJZ对GJZ的平均弹性系数20001120013.3306522.3306515715.098184.098180.56870405220027.2719736.2719731419.038368.038360.780255318200313.1942512.194245427.035536.035532.020410042200424.2161823.216183498.895497.895492.940436058200528.8250127.8250099313.6693612.669362.196244319200637.5834836.5834818136.9976235.997621.016275015200754.0622453.0622375445.3535944.353591.196345945200878.3601877.3601756348.9461347.946131.613481122200994.2145893.2145816447.7270646.727061.994873669从表11可以看出，在2003年以前，弹性系数绝对值1，弹性充足，随着公路的发展，区域经济发展也与之相适应。尤其是20032005年，弹性系数2，这与西部大开发政策密切相关。而从表10中得出结果公路交通运输中对区域经济发展中第一产业影响较大。整体上，QJZ相对于GJZ的弹性系数可以得出公路运输发展指数的增加。区域经济发展与之相适应，尤其是区域经济发展中第一产业的发展。2.6.3 未来十年巴中市区域经济与公路运输弹性系数预测 自2000年巴中设立地级市以来，经过几年时间，巴中市已初步形成了公路交通为主的网络运输。但是，在这个时期的巴中市的经济发展水平却还没有达到相应的水平。2003年后，巴中市的经济和生产都有一个较快的发展，特别是巴中市的高速公路建设，使得公路交通与经济发展的协调性得到了较大地改善。在2003-2009年弹性系数均1，根据2000-2009年弹性系数通过时间序列分析预测未来十年巴中市弹性系数变化趋势，如下图2。图 2 时间序列趋势预测图 根据时间序列预测出未来十年巴中市QJZ相对于GJZ弹性系数发展趋势，从图中数量特征上分析得出，未来十年巴中市QJZ相对于GJZ弹性系数呈上升趋势发展，且上升趋势较大，当区域经济与生产力发展时，交通与区域经济协调发展，尤其是2009年广巴高速通车后，经济正飞速发展。也表明，区域经济与公路交通运输协调发展趋势良好，随着公路交通运输的发展，区域经济发展敏感度较高，到2017-2019年弹性系数相当高，均在5左右。在巴中市经济的不断发展和产业结构的转变过程中，仍需不断加强与发达区域相比较为落后的巴中市公路交通的发展。目前，巴中市正在投入建设巴达、巴南高速公路。未来十年，巴中市区域经济与公路运输将呈现飞速发展情况。3 结论和建议本文通过对巴中市区域经济和公路交通运输发展关联分析，结合巴中市实际情况，得出以下结论：第一，巴中市区域经济发展指数与公路交通运输发展指数均呈快速增长的状态，发展程度相对于基年，都比较高，二者之间的关联程度较高。区域经济发展指数对公路发展指数的弹性系数大体在0.6-2.5之间，分析结果表明二者在未来十年的发展步调区域协调。第二，通过主成分分析得出，在巴中市公路交通运输原始指标中，影响区域经济发展的主要指标有客运量；货运量；客周转量；货周转量以及总里程，而这五个指标主要影响的经济指标则是巴中市第一产业增加值。第三，由时间序列预测未来10年巴中市区域经济对公路交通运输弹性系数趋势可知，随着巴中市经济的发展，经济发展对公路交通运输发展起着相促进的作用，在未来十年，应重视巴中市公路交通发展情况。因此，针对巴中市发展现状，为实现巴中市成立地级市以来经济与交通快速发展，建议在当前阶段，地方政府和社会可采取以下对策。一，完善优化公路网结构，加强县乡公路通达度。提高等级公路比重，提高公路可达性和运输能力。二，重视落后县级区域的公路运输交通建设，特别是依托第一产业发展的部分县区。逐步形成较为完善的与国民经济和社会发展相适应的交通运输网络。三，加强区域经济发展，优化产业结构，在依托第一产业情况下，积极努力引进特色产业，发展旅