徐偉
摘要： 隨著我國經濟的快速發展，城市化的進程不斷加快，人口劇增、環境污染、交通擁堵等一系列城市病相繼現。軌道交通以其運量大、污染少、準時快捷等優勢成為各國發展的重點，成為有效緩解城市問題，促進城市經濟可持續發展的關鍵手段。本文採用系統聚類方法對已建成軌道交通的28個城市經濟發展狀況與軌道交通發展狀況進行了分類且研究發現，分類結果大致相當。
Abstract： With the rapid economic development in China， the process of urbanization is accelerating rapidly. As a result of the rapid population growth， a series of urban diseases such as environmental pollution and traffic jams have emerged one after another. Rail transit has become the focus of the development of all countries due to its advantages such as large capacity， less pollution and punctuality. It has become a key means to effectively relieve urban problems and promote the sustainable development of urban economy. This paper uses the method of cluster analysis to classify the economic development status of the 28 cities with completed rail transit and the development of rail transit and finds that the classification results are roughly the same.
關鍵詞： 城市軌道交通；地區經濟；聚類分析
Key words： urban rail transit；regional economy；cluster analysis
中圖分類號：U239.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）03-0010-03
1 軌道交通與區域經濟發展國內外研究現狀
交通的發展與城市的發展有著緊密的聯繫，從古至今交通方式的不斷改進對城市的發展產生著深遠的影響。城市軌道交通被許多城市選擇為解決交通擁堵的工具，引導城市健康發展的方式。且多數國外研究表明，城市軌道交通的發展可以促進經濟的發展。Chatman研究發現新澤西州的一條輕軌系統的建設刺激了沿線地區的經濟增長，這使得歐美諸多學者認識到輕軌在改善城市交通上的重要作用[1]。Cervero通過研究加利福尼亞的一個站點發現，軌道交通站點對於周邊的住宅價格有著顯著的影響。不僅如此，研究還發現在距離車站400米的房屋租金上漲了10%-15%[2]。Laakso運用了享樂價值理論分析了影響住宅價格的因素，研究表明距地鐵車站的距離會對住宅價格產生顯著影響[3]。
國內軌道交通起步晚，相關研究相對滯後。張曉莉、林茂德在研究時指出軌道交通建設過程中通過直接效應及間接效應的產生而形成了規模經濟圈效應，同時帶動了城市相關產業的發展[4]。孫章、楊耀在研究中提到，軌道交通在經濟圈中會產生「同城效應」，這不僅可以促進各大中小城市的互動交流，推動區域經濟一體化的發展，還擴大了人們出行範圍，提高了人們的選擇自由度[5]。閆昊在軌道交通對土地價值的研究中分別從定性和定量兩方面著手展開了研究，並運用特徵價格模型實例分析了重慶市三號線對沿線房地產價格的影響，結果表明項目最大增長點位於距車站100m處[6]。
通過以上分析可知，軌道交通對經濟的發展具有一定的促進作用。我國對於軌道交通與經濟增長關係的研究偏向於理論研究或者對某個城市以及某條線路的個案研究，缺乏對於其一般性規律的實證研究。隨著我國城市軌道交通發展速度的逐漸加快，越來越多的城市開始修建軌道交通。因此，有必要深入分析我國不同城市軌道交通與經濟增長的關係，為我國城市軌道交通未來發展提供參考。
2 聚類分析方法簡介
聚類分析是數據挖掘中的一種重要算法，它是在一個數據集中尋找具有相同或相似屬性的無監督學習過程。聚類分析結果中的每種類別之間具有高度的相似性，不同類別之間差距較大，這對於分析各個類別的內部結構特性具有非常重要的作用。該方法對於定量研究地理事物分類問題和地理分區問題，從而對探究不同區域之間的差異起到了一定的作用。
傳統的聚類算法可分為劃分法和層次法。劃分法也被認為是優化法，算法的主要思想是運用預先設定好的聚類目標函數對數據集合進行劃分。分層聚類也稱為系統聚類，系統聚類法是聚類分析中應用最廣泛的一種方法。該方法使用數據的聯接規則通過層次式架構方式反覆將數據進行分裂或聚合，以形成一個層次序列的聚類問題的解。算法主要有兩種策略：自底向上的聚合式層次聚類和自頂向下的分裂式層次聚類。近年來，具有代表性的研究成果有 Hungarian聚類算法、面向連續數據的粗聚類算法（RCOSD）和基於Quartet樹的快速聚類算法等。
3 聚類分析方法的在軌道交通與區域經濟發展關係中的應用
3.1 指標與數據選取
本文選取了到目前為止已建成城市軌道交通的28個城市為研究對象（如表1所示），根據2016年國家統計年鑑相關數據分別從各城市經濟發展水平與軌道交通發展水平兩方面展開研究。選擇國民生產總值、城市財政收入、城市消費價格指數、城鎮居民人均可支配收入四個指標反應經濟發展水平。軌道交通發展狀況選取已建成軌道線網長度作為研究指標。
3.2 數據分析
本文將選取分層聚類方法，分別將城市經濟發展狀況指標與軌道交通發展狀況指標進行分類，目的是通過對比分類結果探索經濟發展狀況與軌道交通發展狀況之間是否存在相似關係。在操作前已經對原有數據進行了標準化處理。本文運用Spss 22.0對28個城市的經濟發展水平及軌道交通發展狀況進行分層聚類，通過對比分類結果探討二者間的發展關係。
圖1表示分層聚類分析的樹形圖。樹形圖以躺倒樹的形式展現了聚類分析中的每一次類合併的情況。由該圖可知，若將28個城市分為四類，分類結果如下：第一類：北京、上海；第二類：天津、重慶；第三類：杭州、寧波、蘇州、成都、深圳、廣州，其餘城市為第四類。
軌道交通發展狀況分類結果如下：第一類為北京、上海；第二類為蘭州、重慶、天津、武漢、大連；第三類為廣州、深圳，其餘為第四類。對比兩組分類結果可知，城市經濟發展水平與軌道交通發展發展狀況的分類大致呈相同的態勢。可見，一個城市的經濟發展水平與軌道交通的建設息息相關，二者之間存在著互動關係。一方面，城市經濟發展水平越高對於承建軌道交通的需求及承擔能力越強，因此推動著軌道交通的發展。另一方面，軌道交通的發展在自身建設的同時，通過帶動沿線地區經濟的發展從而拉動城市經濟發展的整體水平。二者的相互關係在促進城市內部均衡發展的同時，還可以縮小城市與城市之間的發展差距，從而推動區域經濟的協同發展。
4 結論
軌道交通作為城市基礎設施之一，在城市發展中發揮著關鍵性的作用，本文在聚類分析方法的基礎上，分析了已建成軌道交通的不同城市經濟發展狀況與軌道交通發展狀況的分類情況。研究結果與定性分析結論一致，即軌道交通與經濟發展呈相互作用的關係，經濟越發達的地區軌道交通的發展越快，二者相輔相承。在經濟不斷發展的今天，交通的通達性對於經濟的發展起到了關鍵作用。對於提高城市發展水平有不可忽略的作用。根據對已建軌道交通的城市研究，各個城市的發展應當對軌道交通的建設給予一定的關注，制定符合城市發展需求的合理規劃，從而為城市的健康可持續發展提供動力。
參考文獻：
[1]Chatman，D.G.，Tulach N.K.，「Kim K，Evaluating the Economic Impact of Light Rail by Measuring Home Appreciation a First Look at New Jerseys River Line 」[J].Urban Studies，2012，49（03）：467-487.
[2]Cervero R.Transit-Based Housing in the San Francisco Bay Area：Market Profiles and Rent Premiums[J].Transportation Quarterly，1996，50（3）：33-49.
[3]Laakso S.Public Transportation investment and residential Property values in Helsinki[J]. Scandinavian Housing and Planning Research，1992（9）：217-229.
[4]張曉莉，林茂德.論城市軌道交通建設對經濟發展的拉動作用[J].城市軌道交通研究，2009，12（01）：1-5.
[5]孫章，楊耀.城際軌道交通與城市發展[J].現代城市研究，2005（12）：40-41.
[6]閆昊.城市軌道交通對土地價值的影響及效益返還模式研究[D].重慶，重慶大學，2013.
摘要： 隨著我國經濟的快速發展，城市化的進程不斷加快，人口劇增、環境污染、交通擁堵等一系列城市病相繼現。軌道交通以其運量大、污染少、準時快捷等優勢成為各國發展的重點，成為有效緩解城市問題，促進城市經濟可持續發展的關鍵手段。本文採用系統聚類方法對已建成軌道交通的28個城市經濟發展狀況與軌道交通發展狀況進行了分類且研究發現，分類結果大致相當。
Abstract： With the rapid economic development in China， the process of urbanization is accelerating rapidly. As a result of the rapid population growth， a series of urban diseases such as environmental pollution and traffic jams have emerged one after another. Rail transit has become the focus of the development of all countries due to its advantages such as large capacity， less pollution and punctuality. It has become a key means to effectively relieve urban problems and promote the sustainable development of urban economy. This paper uses the method of cluster analysis to classify the economic development status of the 28 cities with completed rail transit and the development of rail transit and finds that the classification results are roughly the same.
關鍵詞： 城市軌道交通；地區經濟；聚類分析
Key words： urban rail transit；regional economy；cluster analysis
中圖分類號：U239.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）03-0010-03
1 軌道交通與區域經濟發展國內外研究現狀
交通的發展與城市的發展有著緊密的聯繫，從古至今交通方式的不斷改進對城市的發展產生著深遠的影響。城市軌道交通被許多城市選擇為解決交通擁堵的工具，引導城市健康發展的方式。且多數國外研究表明，城市軌道交通的發展可以促進經濟的發展。Chatman研究發現新澤西州的一條輕軌系統的建設刺激了沿線地區的經濟增長，這使得歐美諸多學者認識到輕軌在改善城市交通上的重要作用[1]。Cervero通過研究加利福尼亞的一個站點發現，軌道交通站點對於周邊的住宅價格有著顯著的影響。不僅如此，研究還發現在距離車站400米的房屋租金上漲了10%-15%[2]。Laakso運用了享樂價值理論分析了影響住宅價格的因素，研究表明距地鐵車站的距離會對住宅價格產生顯著影響[3]。
國內軌道交通起步晚，相關研究相對滯後。張曉莉、林茂德在研究時指出軌道交通建設過程中通過直接效應及間接效應的產生而形成了規模經濟圈效應，同時帶動了城市相關產業的發展[4]。孫章、楊耀在研究中提到，軌道交通在經濟圈中會產生「同城效應」，這不僅可以促進各大中小城市的互動交流，推動區域經濟一體化的發展，還擴大了人們出行範圍，提高了人們的選擇自由度[5]。閆昊在軌道交通對土地價值的研究中分別從定性和定量兩方面著手展開了研究，並運用特徵價格模型實例分析了重慶市三號線對沿線房地產價格的影響，結果表明項目最大增長點位於距車站100m處[6]。
通過以上分析可知，軌道交通對經濟的發展具有一定的促進作用。我國對於軌道交通與經濟增長關係的研究偏向於理論研究或者對某個城市以及某條線路的個案研究，缺乏對於其一般性規律的實證研究。隨著我國城市軌道交通發展速度的逐漸加快，越來越多的城市開始修建軌道交通。因此，有必要深入分析我國不同城市軌道交通與經濟增長的關係，為我國城市軌道交通未來發展提供參考。
2 聚類分析方法簡介
聚類分析是數據挖掘中的一種重要算法，它是在一個數據集中尋找具有相同或相似屬性的無監督學習過程。聚類分析結果中的每種類別之間具有高度的相似性，不同類別之間差距較大，這對於分析各個類別的內部結構特性具有非常重要的作用。該方法對於定量研究地理事物分類問題和地理分區問題，從而對探究不同區域之間的差異起到了一定的作用。
傳統的聚類算法可分為劃分法和層次法。劃分法也被認為是優化法，算法的主要思想是運用預先設定好的聚類目標函數對數據集合進行劃分。分層聚類也稱為系統聚類，系統聚類法是聚類分析中應用最廣泛的一種方法。該方法使用數據的聯接規則通過層次式架構方式反覆將數據進行分裂或聚合，以形成一個層次序列的聚類問題的解。算法主要有兩種策略：自底向上的聚合式層次聚類和自頂向下的分裂式層次聚類。近年來，具有代表性的研究成果有 Hungarian聚類算法、面向連續數據的粗聚類算法（RCOSD）和基於Quartet樹的快速聚類算法等。
3 聚類分析方法的在軌道交通與區域經濟發展關係中的應用
3.1 指標與數據選取
本文選取了到目前為止已建成城市軌道交通的28個城市為研究對象（如表1所示），根據2016年國家統計年鑑相關數據分別從各城市經濟發展水平與軌道交通發展水平兩方面展開研究。選擇國民生產總值、城市財政收入、城市消費價格指數、城鎮居民人均可支配收入四個指標反應經濟發展水平。軌道交通發展狀況選取已建成軌道線網長度作為研究指標。
3.2 數據分析
本文將選取分層聚類方法，分別將城市經濟發展狀況指標與軌道交通發展狀況指標進行分類，目的是通過對比分類結果探索經濟發展狀況與軌道交通發展狀況之間是否存在相似關係。在操作前已經對原有數據進行了標準化處理。本文運用Spss 22.0對28個城市的經濟發展水平及軌道交通發展狀況進行分層聚類，通過對比分類結果探討二者間的發展關係。
圖1表示分層聚類分析的樹形圖。樹形圖以躺倒樹的形式展現了聚類分析中的每一次類合併的情況。由該圖可知，若將28個城市分為四類，分類結果如下：第一類：北京、上海；第二類：天津、重慶；第三類：杭州、寧波、蘇州、成都、深圳、廣州，其餘城市為第四類。
軌道交通發展狀況分類結果如下：第一類為北京、上海；第二類為蘭州、重慶、天津、武漢、大連；第三類為廣州、深圳，其餘為第四類。對比兩組分類結果可知，城市經濟發展水平與軌道交通發展發展狀況的分類大致呈相同的態勢。可見，一個城市的經濟發展水平與軌道交通的建設息息相關，二者之間存在著互動關係。一方面，城市經濟發展水平越高對於承建軌道交通的需求及承擔能力越強，因此推動著軌道交通的發展。另一方面，軌道交通的發展在自身建設的同時，通過帶動沿線地區經濟的發展從而拉動城市經濟發展的整體水平。二者的相互關係在促進城市內部均衡發展的同時，還可以縮小城市與城市之間的發展差距，從而推動區域經濟的協同發展。
4 結論
軌道交通作為城市基礎設施之一，在城市發展中發揮著關鍵性的作用，本文在聚類分析方法的基礎上，分析了已建成軌道交通的不同城市經濟發展狀況與軌道交通發展狀況的分類情況。研究結果與定性分析結論一致，即軌道交通與經濟發展呈相互作用的關係，經濟越發達的地區軌道交通的發展越快，二者相輔相承。在經濟不斷發展的今天，交通的通達性對於經濟的發展起到了關鍵作用。對於提高城市發展水平有不可忽略的作用。根據對已建軌道交通的城市研究，各個城市的發展應當對軌道交通的建設給予一定的關注，制定符合城市發展需求的合理規劃，從而為城市的健康可持續發展提供動力。
參考文獻：
[1]Chatman，D.G.，Tulach N.K.，「Kim K，Evaluating the Economic Impact of Light Rail by Measuring Home Appreciation a First Look at New Jerseys River Line 」[J].Urban Studies，2012，49（03）：467-487.
[2]Cervero R.Transit-Based Housing in the San Francisco Bay Area：Market Profiles and Rent Premiums[J].Transportation Quarterly，1996，50（3）：33-49.
[3]Laakso S.Public Transportation investment and residential Property values in Helsinki[J]. Scandinavian Housing and Planning Research，1992（9）：217-229.
[4]張曉莉，林茂德.論城市軌道交通建設對經濟發展的拉動作用[J].城市軌道交通研究，2009，12（01）：1-5.
[5]孫章，楊耀.城際軌道交通與城市發展[J].現代城市研究，2005（12）：40-41.
[6]閆昊.城市軌道交通對土地價值的影響及效益返還模式研究[D].重慶，重慶大學，2013.
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