19801998年中国航空公司体系发展特征

19801998年中国航空公司体系发展特征

随着技术的进步，航空在社会经济发展中的地位越来越重要，关于航空地理学的研究文献也越来越多。这些文献总结了世界和各国航空业的发展，如美国自20世纪70年代末以来对欧洲航空自由的控制效果的分析、欧洲航空自由的效果的分析、发展中国家的航空发展、国际运输网络的连接和枢纽建设。从理论上看,形成了许多理论模式,有些已经成为航空运输网络组织的基本理念。但是,这些研究大多以发达国家航空运输体系为研究对象,对发展中国家的关注则比较少,对中国航空运输的研究更是稀少。而预测表明,未来十几年的中国将是世界航空客流增长最快的市场之一。改革开放以来,中国的航空运输业发展迅速,机场数量的迅速增加和运输网络的迅速扩展是主要特征,形成了许多特点与模式,其发展的空间经济效果开始引起地理学研究的注意,如航空运输网络与城市体系、航空网络的等级结构体系与枢纽、航空枢纽与工业区位等,对中国航空运输的发展以及空间社会经济效果进行了归纳总结。但这些研究对航空运输发展的机制、与经济发展的关系、枢纽服务范围等方面的研究不够,也缺乏国际比较。本文主要是利用GIS手段和历史资料以及空间经济学和运输经济学的理论,分析中国航空机场布局的空间效果以及航空运输网络发展的基本特征,探讨航空运输发展的空间非均衡模式,从中寻求一般的规律与普遍性问题。1机场的配置和功能1.1机场服务区域的确定改革开放以来,基础设施建设是中国社会经济发展的重点,民航机场的建设是其重要的组成部分。尤其是20世纪90年代基础设施的发展模式,促进了航空机场建设的快速发展。全国机场数量从1980年的69个增加到2000年的139个,使得通航城市达到137个,形成了联系比较密切的运输网络,通达性和旅客出行的方便程度大幅度提高,机场的服务半径大大缩小,机场与城市的集疏系统得到很大改善。本小节尝试用GIS方法评价中国航空机场布局的变化以及服务空间的可达性变化。基本评价方法是:县一级地域行政单元作为机场服务的基本地域单元,假设所有机场与陆路交通网是衔接的,任何航空需求都是通过陆运-空运-陆运三阶段完成的;机场与服务地区的距离以所选地域单元的几何重心到机场的自然距离为标准。如果某地理单元可以得到几个机场的服务,其隶属于何机场的服务范围则由其与邻近机场中的最短距离确定。根据上述条件,设所分析的地域范围内有M个地域单元,N个机场,i代表地域单元,j代表机场,Lij代表地域单元i与机场j的距离,机场服务范围的模型可以表述为式中,k(k=1,2,3,……,N)是距地域单元i最近的机场,Lik是距离。经过计算机自动搜寻与比较,最后可以确定机场与地域单元的对应关系。即每一个地域单元对应一个与之距离最近的机场,每个机场可能控制不同数量的地域单元,即服务区域。利用上述模型分析1980年以来中国机场建设布局的变化引起的服务范围的变化,并把Lik按100km、150km、200km、250km、300km分级(表1)。从表中的数据可以得到两点显著结论:一是中国民航基础设施的布局逐步趋于均衡,服务半径在逐步缩小。1980年全国机场的平均服务半径是140km,20世纪90年末期缩短为102km,降低幅度达27%;二是近6成的县级行政单元现在可以在100km范围内获得航空机场的服务,这对进一步发展中国的航空运输业是非常有意义的。1980年全国所有县级地域单元中,只有35%的县级单元可以在100km范围内获得机场的服务,61%的县在150km内可以获得机场服务。而到20世纪90年代末期,上述两项指标分别为59%和82%。1.2实际的机场服务范围的确定表1数据仅反映了中国基础设施布局的一般效果和概貌。进一步分析陆路基础设施网络的发展对航空运输发展的影响,其结论是高速公路等基础设施的发展对枢纽机场服务范围的扩展和效率的提高发挥着重要作用。具体体现在两方面:一是连接城市与机场的公路质量的改善,提高了机场的集疏效率。根据实际的统计分析,目前航空旅客消耗在出发地点或到达地点与机场间的时间,比20年前降低了40%以上;二是区域性高速公路的迅速网络化,提高了城市密集地区机场或枢纽机场的服务范围,增大了其市场规模。表2是利用实际的高速公路里程资料统计的主要机场服务范围的情况。100km交通圈相当于高速公路1小时左右的旅行时间,而在20年前,则需要2～3小时甚至更长的时间。1.3旅客旅行时间和行程时间的变化比较时间投入的降低一定程度上就是运输网络经济效益的提高。过去20年,由于中国机场设施的建设和陆路集疏运系统网络的完善,航空运输网络的效益得到显著提高。一是旅客往返于城市与机场间的时间大大缩短。根据历史资料统计分析,平均缩短30%左右。二是运输航线密度的提高也促进了旅客旅行时间的节省和行程时间的合理安排。2002年北京与上海间平均每天有22对航班,北京与广州间有13航班,北京与西安间、上海与广州间每天有8对航班,北京与成都间有7对航班,等等,呈现出枢纽机场(城市)间航空联系的高密度“公交化”倾向,所形成的组织网络正在逐步提高中国航空运输业的效率。2飞机客运网络的发展与区域的非平衡2.1航空客运量与gdp航空运输是高费用的运输方式,其成长主要受两个因素的影响。一是政策因素,包括政府对航空运输发展的管理政策,运输企业的准入政策、市场竞争政策等。另一个是经济因素,经济发展是航空运输发展的最主要动力。在上述两方面因素的作用下,始于20世纪20年代的中国航空运输业经历了曲折的发展历程。20世纪30和40年代是中国航空运输业发展的初期阶段,到1948年有航线56条,通航40多个城市,年客运量20多万人。新中国成立之初的20世纪50年代,由于战争后重建、国外封锁等种种原因,中国航空运输业处于停顿状态,1952年年运送旅客只有2.4万人。到1978年年运输量只有231万人,航空运输所赖依发展的基础设施非常落后,所形成的网络也非常狭小。改革开放以来,中国航空运输保持了非常快速的发展。1980～2000年航空客运量的年增长率为16.58%,远远高于经济的增长率(9.63%)和人口的增长率(1.25%),尤其是1980～1995年间,航空运量每年的增长率都在16%以上。主要原因是政策上的松动打破了中国航空业垄断经营的局面,促进了运输价格的下降和服务质量的提高,而且经济快速发展导致了航空运输需求迅速增长,客运规模迅速扩大。表3反映了1980～1998年中国航空客运、人口、GDP增长的关系。利用航空运输周转量增长率与GDP增长率之比反映二者间的关系,也能说明一些问题。从世界航空运输业的发展看,二者一度曾经达到2:1,最近降到4:3。即航空运输周转量的增长快于GDP的增长。中国1980～2000年历史发展表明,GDP每增加1%,则航空运输量就增加1.72%,航空运输周转量则增加1.80%以上,高于世界平均水平。2.2旅客需求分析表4是中国前15名城市1980和2001的航空旅客吞吐量。1980年依次是广州、北京、上海、成都、桂林、西安、昆明、沈阳、乌鲁木齐、重庆、武汉、汕头、南京、杭州、兰州;2001年依次是北京、广州、上海虹桥、深圳、上海浦东、昆明、成都、海口、西安、厦门、重庆、大连、杭州、南京。北京、上海和广州始终处于前三名的位置。1980年三城市航空旅客吞吐量占全国航空客运量的50%,而2001年则为39.51%。同样地,前15名的城市所占的比重从81.52%下降到73.59%。上述结果表明中小城市机场的建设提高了他们在全国航空运输系统中的地位,使枢纽机场客运量的相对比重降低。利用位序-规模模型(rank-sizemodel)可以从定量角度分析一个国家或地区城市的规模结构特征,此处描述城市航空旅客吞吐量在全国城市列阵中的排序规律。公式如下:式中,Pr为r城市航空旅客吞吐量,r是它在所有城市(机场)排序中的位次,P1和q是常数,通过经验数据的统计分析获得。q通常是负值,其绝对值越大,则航空运输量越集中,即枢纽的作用越强,反之,表明中小城市在航空运输体系中的作用越强,枢纽机场的地位越弱。利用上述公式对中国1980年和1998年的城市航空旅客运量进行分析,得到下列结果此处用的是非线性回归直接模拟,而不是取对数后作线性回归。结果表明,两年的P1值只比1980和1998年第一名机场的旅客吞吐量略大一些(1980年广州航空旅客吞吐量为131.37万,1998年北京的航空旅客吞吐量为1751.70万)。P1的增大反映了全国各个机场航空旅客运输量都在增长。而q的变化表明降低的斜率,也就是说,主要机场的主导作用逐步降低。2.3gdp重心的南偏移利用GIS手段,以机场的吞吐量和区位计算全国航空运输网络的重心。结果表明,其重心在过去20年向东南偏移了一定距离。这是因为沿海地区航空客运发展迅速所致。相应地,人口的重心则变动比较小,说明人口在地域上的分布变化不大;GDP重心的显著向南偏移,表明南方经济的发展改变了中国的空间经济格局。图1是重心转移的情况。3飞机客运的距离衰减和区域生成特征3.1旅客旅行距离利用航空的O-D流(出发地-到达地)数据,分析中国航空旅客旅行距离的变化,可以为航空网络的优化与合理组织提供依据。根据所获取的城市间航空客流资料计算,1980中国航空旅客平均距离是1341.93km,1998年为1114.13km,即国内主要城市(航空运量合计占中国国内航空运量的87%)间航空旅客的平均运距降低了17%,依此推测中国航空运输网络的优化组织产生了一定的效益。1980年美国航空旅客的平均旅行距离是1193km,1997年是1274km,与中国航空旅客的旅行距离比较接近。通过对历史资料的统计分析得出,中国90%的航空旅客的旅行距离在2000km以下,其中大部份航空客流的旅行距离在500～2000km之间。此数据给定了航空运输的适航范围,即利用合理的运输组织模式组织好中国500～2000km内城市间的航空运输是发展中国航空运输网络的关键。3.2航空客流数据分析此处选取两两城市间航空客流量的O-D客流(1985年为104个;1998年为247个,)做为分析对象,其中1998年城市间的运量在5万人以上,用引力模型分析中国航空客流的距离衰减特征。模型表达式如下:式中,Tij为城市i和j之间的航空运量,Oi是在i城市航空旅客的发送量,Dj是j城市航空旅客的到达量,dij为i城市与j城市之间的距离,β是距离摩擦系数(通常为负数),k是常数。为了着重分析距离衰减特征,上式可以重新组织为下列形式将上式取对数,对1985年和1998年的航空客流数据进行分析,得到β1985=-0.573和β1998=-0.792,为0.086(n=104)和为0.233(n=247),表明1985年相关性比较差,说明由于运输网络的不完善,1985年航空客流的距离特征不显著,而1998年则比较显著,原因是航空客流网络的扩大和完善。然而,上述模型仅仅模拟了距离与客流格局间的关系,不能解释客流生成的原因。下列模型可以进一步解释出发地与到达地的引力对客流的影响。(5)式中,Ai和Bj分别表示发出地和到达地的吸引力,a和b是常数,其余字母代表的含义与(3)式相同。对上式进行取对数,有首先,按常规用出发地和达到地的城市人口度量(6)式中的Ai和Bj,这里称为“基本模型”。结果见表5。(Ⅰ)栏是1985的基本模型,(Ⅱ)栏是1998的基本模型。距离弹性系数β在1985是正值,再次表明,当时中国航空客流并没有距离衰减特征。原因可能是20世纪80年代,中国的航空运输市场主要是计划经济,引力模型并不适用。1998的基本模型已经显示β为负值,但置信水平并不高。考虑到城市的收入水平高低会影响其购买力,从而影响航空客流量的发生与增长,因此可以改用发出地和达到地的城市总收入(人口乘上平均工资)度量(6)式中的Ai和Bj,这里称为“收入改良模型”。由于引力模型并不适用于1985的情况,所以表5不再列出其1985的回归结果。1998的收入改良模型(Ⅲ)明显优于基本模型(Ⅱ),R2从0.279增至0.373。β为负值,而且置信水平显著,表明中国航空客流已显示出距离衰减特征。3.3回归模型的建立中国航空客运发展存在着明显的区域差异。从表4所列的前15名城市中,只能找到一个中部城市武汉,其它都是东部和西部的城市。表6是东中西三大区的人口、GDP和航空客流量的对比。中部人口1980年和1998年占全国1/3以上,GDP分别占全国35.73%和27.86%,而航空客流量分别占8.97%和10.34%,明显落后于东部和西部。借用引力模型,再次深入探讨客运发展的区域差异。由于前文所叙述的原因,这里只分析1998年的资料。基于(6)式,加上4个虚拟变量来表示三大区:式中,X1和X2取值不同代表起点城市隶属区域的差异,Y1和Y2取值不同代表终点城市隶属区域的差异,即(1)起点城市在东部(X1=0,X2=0),终点城市在东部(Y1=0,Y2=0);(2)起点城市在中部(X1=1,X2=0),终点城市在中部(Y1=1,Y2=0);(3)起点城市在西部(X1=0,X2=1),终点城市在西部(Y1=0,Y2=1)。此处仍然用出发地和到达地的城市总收入度量(7)式中的Ai和Bj,这里(7)式称“最终模型”。(7)式可以分析客流除引力模型解释的那部分外的剩余(剩下的是“残差”)跟起终点在那个区p究竟有无关系。(7)式中的k1是中部起点城市和其它城市(无论是东部或西部)相比平均残差值的差别,k2是西部起点城市和其它城市(无论是东部或中部)相比的差别,l1是中部终点城市和其它城市的差别,l2山是西部终点城市和其他城市的差别。表5的Ⅳ栏是最终模型的回归结果。系数k1和l1均为负值且存在显著置信水平(其它系数无显著置信水平),表示中部城市(无论起终点)客流量都比引力模型预测的低,而东西部差异无几。即如果人口、收入和距离一样,中部城市发收的客流量要比东西部城市少。此结果再次证明中部城市在航空客运上发展的不利条件。中国西部地处边远、人口密度低、陆路交通不便,航空运输相对优势明显;东部地区经济发达,与国际联系密切,航空运输发展的条件优越。我们用“鞍型效果”来概括这一现象。由此可以解释,由于区