基于社會網(wǎng)絡(luò)分析的中國省際鐵路貨運(yùn)聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)特征分析

劉 春，張金隆

（1.武漢工商學(xué)院 管理學(xué)院，湖北 武漢 430065；2.現(xiàn)代物流與商務(wù)湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430065）

基于社會網(wǎng)絡(luò)分析的中國省際鐵路貨運(yùn)聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)特征分析

劉 春1，2，張金隆2

（1.武漢工商學(xué)院 管理學(xué)院，湖北 武漢 430065；2.現(xiàn)代物流與商務(wù)湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430065）

利用O-D關(guān)聯(lián)模型測算省級行政區(qū)域間貨運(yùn)關(guān)聯(lián)的強(qiáng)弱，采用社會網(wǎng)絡(luò)分析方法構(gòu)建省際鐵路貨運(yùn)聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行實(shí)證研究。研究結(jié)果顯示：中國省際鐵路貨物聯(lián)系呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化特征，但地域分布不均衡；寧夏、上海、四川、北京和湖北為重要鐵路貨運(yùn)中介；中國省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)具有分散化趨勢，但鐵路網(wǎng)絡(luò)化還沒有形成；河北、山西、寧夏、山東形成的子群鐵路貨物聯(lián)系較強(qiáng)。

省際鐵路貨運(yùn)；網(wǎng)絡(luò)特征；O-D關(guān)聯(lián)模型；社會網(wǎng)絡(luò)分析方法

1 引言

交通流是區(qū)域間空間聯(lián)系的重要載體與表現(xiàn)形式，區(qū)域間交通運(yùn)輸水平與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，省級行政區(qū)域是我國經(jīng)濟(jì)的基本地域單元，省際鐵路貨運(yùn)流在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)演變中具有基礎(chǔ)性作用。物流經(jīng)濟(jì)聯(lián)系是區(qū)域空間結(jié)構(gòu)的綜合反映，劉承良（2004）從實(shí)證的角度，綜合研究省區(qū)物流中心城市、主要物流聯(lián)系通道、區(qū)際貨流聯(lián)系范圍的空間結(jié)構(gòu)特征[1]；郭湖斌（2009）探討長三角經(jīng)濟(jì)圈物流聯(lián)系的時空演化特征及其變動趨勢，推斷長三角區(qū)域物流貨運(yùn)量呈現(xiàn)非均衡—相對均衡的發(fā)展趨勢，貨運(yùn)物流體系具有體系強(qiáng)化與融合并存的特點(diǎn)[2]；金鳳花（2013）和朱慧（2015）借鑒引力模型，構(gòu)建物流聯(lián)系強(qiáng)度模型，對物流空間聯(lián)系強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)證分析、等級劃分與輻射區(qū)域界定[3-4]；崔永福（2013）通過選取物流發(fā)展的10個指標(biāo)，利用因子分析和ESDA方法，對省區(qū)物流發(fā)展水平進(jìn)行分析，省區(qū)物流發(fā)展水平空間上具有較強(qiáng)的相關(guān)性和集聚效應(yīng)[5]；杜彩軍（2014）利用高速公路貨車通行O-D數(shù)據(jù)，通過分布熵、洛倫茲曲線、物流聯(lián)系強(qiáng)度等指標(biāo)、方法分析城際物流聯(lián)系的方向、強(qiáng)弱程度及其特征[6]。鐵路貨運(yùn)反映運(yùn)輸聯(lián)系與經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的關(guān)系：金鳳君（1991）利用場論和系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，研究省級區(qū)域間鐵路貨運(yùn)聯(lián)系[7]；任民（2007）對省級區(qū)域間鐵路貨運(yùn)交流特點(diǎn)進(jìn)行分析，指出省級區(qū)域間貨物交流的特點(diǎn)影響著鐵路干線的運(yùn)輸[8]；錢勇生（2007）通過具體探討各個省區(qū)的貨流變動趨勢，發(fā)現(xiàn)內(nèi)陸省區(qū)到沿海發(fā)達(dá)省區(qū)的貨運(yùn)比重和沿海發(fā)達(dá)省區(qū)到內(nèi)陸省區(qū)的貨運(yùn)比重都在增長[9]；張敏（2012，2014）運(yùn)用流向指數(shù)測度了鐵路貨物流向與流量特征，鐵路貨物流量與流向差異的特征、成因[10-11]；孟德友（2012）基于鐵路客運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)對我國鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的空間可達(dá)性及空間格局進(jìn)行分析，測算各省區(qū)間的省際經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度，進(jìn)而探討省際間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的空間指向[12]；徐現(xiàn)祥（2012）利用鐵路貨運(yùn)貿(mào)易的面板數(shù)據(jù)庫，對內(nèi)外需導(dǎo)向的省際貿(mào)易進(jìn)行研究[13]。

本文利用O-D關(guān)聯(lián)模型測算省級行政區(qū)域間貨運(yùn)關(guān)聯(lián)的強(qiáng)弱，采用社會網(wǎng)絡(luò)分析方法構(gòu)建省際鐵路貨運(yùn)聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行實(shí)證研究，形成我國交通經(jīng)濟(jì)聯(lián)系空間格局。

2 研究方法

2.1 O-D關(guān)聯(lián)模型

本文O-D關(guān)聯(lián)模型是在哈蓋特（P.Haggett）提出的運(yùn)用于區(qū)域分析的區(qū)位墑的基礎(chǔ)上建立的，i省域與j省域鐵路貨運(yùn)輸量的關(guān)聯(lián)系數(shù)dij為：

式（1）中，Qij為i省輸往j省的鐵路貨運(yùn)輸量。鐵路貨運(yùn)輸量的關(guān)聯(lián)系數(shù)為dij可以反映區(qū)域間空間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的空間分布狀況。

2.2 社會網(wǎng)絡(luò)分析方法

（1）網(wǎng)絡(luò)密度分析。網(wǎng)絡(luò)密度分析指的是網(wǎng)絡(luò)中各個成員之間聯(lián)系的緊密程度，其高低代表群體成員平均互動程度的多寡，從中可以看出成員的互動管道和程度，是網(wǎng)絡(luò)分析中測定的重點(diǎn)指標(biāo)，其公式為[14]：

式（2）中：D為網(wǎng)絡(luò)密度，k為省域網(wǎng)絡(luò)規(guī)模即省域單位個數(shù)；若省域單位i與省域單位j間有相關(guān)聯(lián)系，本文取dij≥0.5時，則d(ni,nj)=1；無任何聯(lián)系，dij＜0.5時，則d(ni,nj)=0。D值越大，省域之間鐵路貨運(yùn)聯(lián)系就越多越密切，當(dāng)D=1，說明省域之間都有聯(lián)系；當(dāng)D=0時，則省域之間都沒有聯(lián)系。

（2）中心性分析。中心性分為點(diǎn)度中心性、接近中心性和中間中心性三種形式。點(diǎn)度中心性是測量網(wǎng)絡(luò)中單個節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)位置的指標(biāo)，如果一個點(diǎn)與其他許多點(diǎn)直接相連，則該點(diǎn)就具有較高的點(diǎn)度中心度，其公式為[15]：

式（3）中：CD(ni)為點(diǎn)度中心度，dij為節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系強(qiáng)度。

接近中心度則是以距離為概念來計算一個節(jié)點(diǎn)的中心程度，與別人越近者則中心性越高，反之則越低，但是接近中心度要求網(wǎng)絡(luò)必須是完全相連圖形，才能計算，故較少采用。

中間中心度測量一個人作為媒介者的能力，也就是占據(jù)在其他兩人快捷方式上重要位置的人，其公式為[15]：

式（4）中：gjk是表示省域i與省域j間存在的短程線數(shù)目。

（3）凝聚子群。凝聚子群是滿足如下條件的一個節(jié)點(diǎn)子集合，即在此集合中的節(jié)點(diǎn)之間具有相對較強(qiáng)的、直接的、緊密的、經(jīng)常的或者積極的關(guān)系[16]。凝聚子群密度主要用來衡量一個大的網(wǎng)絡(luò)中小團(tuán)體現(xiàn)象是否十分嚴(yán)重，可以從關(guān)系的互惠性、子群成員之間的接近性或可達(dá)性、子群內(nèi)部成員之間關(guān)系的頻次、子群內(nèi)部成員之間的關(guān)系密度四個不同的角度來度量。

3 中國省際鐵路貨運(yùn)聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)特征分析

3.1 數(shù)據(jù)來源

本文以2013年31個省級行政區(qū)域單位的省際鐵路貨物交流為研究對象，以國家鐵路行政區(qū)域間貨物交流數(shù)據(jù)作為省際貨物流動研究的主要數(shù)據(jù)源，主要數(shù)據(jù)源自《中國交通統(tǒng)計年鑒》（2014年），建立省際互流數(shù)據(jù)表，進(jìn)行流向流量特征分析，借助描述區(qū)域空間相互作用狀態(tài)的區(qū)位熵模型，運(yùn)用式（1）計算出省際之間的空間鐵路貨運(yùn)聯(lián)系值，將聯(lián)系數(shù)值載入UCINENT數(shù)據(jù)表，構(gòu)建中國2013年度的省際貨物流動空間聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行互流網(wǎng)絡(luò)特征分析。

圖1 省際鐵路貨物流動空間聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3.2 省際鐵路貨物流動空間聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)的特征分析

（1）網(wǎng)絡(luò)密度分析。由圖1可以得出2013年中國省際鐵路貨物交流聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)密集狀態(tài)。可視化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)直觀地反映了省際鐵路貨物聯(lián)系緊密程度，定量化的研究則需要從網(wǎng)絡(luò)密度角度出發(fā)，運(yùn)用式（2）計算，利用UCINENT軟件計算出網(wǎng)絡(luò)密度值，2013年省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)密度為0.578 5，總體來說，省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)處于較強(qiáng)的聯(lián)接狀態(tài)，意味著省際間相互聯(lián)系的對象和方向較豐富。隨著區(qū)域開發(fā)戰(zhàn)略的發(fā)展，省際間社會經(jīng)濟(jì)活動日益加強(qiáng)，區(qū)域經(jīng)濟(jì)聚集現(xiàn)象日益明顯，珠三角、長三角、京津冀、長江中游城市群和成渝城市群等區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程加快，將會促進(jìn)省際間鐵路交通的聯(lián)系。

（2）網(wǎng)絡(luò)中心性分析

①點(diǎn)中心度分析。由于省際間經(jīng)濟(jì)實(shí)力的差異，導(dǎo)致省際間鐵路貨物的交流方向性，中心度分為點(diǎn)入度和點(diǎn)出度。點(diǎn)入度表示“進(jìn)入”該省級區(qū)域的度數(shù)，表現(xiàn)為該省級區(qū)域受到其他省級區(qū)域影響的能力；點(diǎn)出度表示“發(fā)出”該省級區(qū)域的度數(shù)，表現(xiàn)為該省級區(qū)域影響其他省級區(qū)域的能力。運(yùn)用式（3），利用UCINENT軟件計算出各年份所有省級區(qū)域中心度，見表1。

從點(diǎn)度中心度來看，點(diǎn)出度和點(diǎn)入度情況均呈兩級分化態(tài)勢。從點(diǎn)出度的排序來看，上海、河南、湖北、浙江、青海五省域的點(diǎn)出度高于其他省域，說明五省在中國鐵路貨物輻射中居于制高點(diǎn)；云南、新疆、四川、甘肅、山東、河北、陜西、北京、寧夏排名僅次于滬、豫、鄂、浙、青五省，對中國省際鐵路貨物流通有著比較重要的影響；廣東、海南、天津、西藏、遼寧和內(nèi)蒙古點(diǎn)出度非常小，幾乎對其他省鐵路貨物沒有影響，處于中國鐵路貨運(yùn)的邊緣化地位。

從點(diǎn)入度的排序來看，四川點(diǎn)入度最高，陜西、湖南、重慶、云南、新疆緊隨其后，說明中西部地區(qū)在中國鐵路貨物流通中相當(dāng)活躍，不斷吸引外來貨物；天津、黑龍江、遼寧、河北、吉林的點(diǎn)入度都非常小，東北鐵路貨運(yùn)實(shí)力薄弱且與其他省份存在較大的物流差，難以接受其他鐵路貨物。

從點(diǎn)出度和點(diǎn)入度的對比分析來看，河北、吉林、山東、黑龍江、北京、遼寧、天津、青海、湖北9個省域點(diǎn)出度明顯高于點(diǎn)入度，說明其對周邊省域的鐵路貨物輸送能力大于自身所接受的其他省份的鐵路貨運(yùn)，其中，河北、吉林、山東、黑龍江和北京5個省域的鐵路貨運(yùn)輸出能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鐵路貨物的集聚能力；上海、山西、寧夏、河南、廣西、甘肅、浙江、江蘇8個省份的點(diǎn)出度略高于點(diǎn)入度，呈現(xiàn)鐵路貨物輸出對外部的積極影響；湖南、重慶、內(nèi)蒙古、西藏、安徽、廣東、江西、四川、陜西13個省份的點(diǎn)出度低于點(diǎn)入度，其中，湖南、重慶、內(nèi)蒙古、西藏的點(diǎn)出度顯著低于點(diǎn)入度，說明其對周邊省份鐵路貨物輸出小于其接受的其他省份鐵路貨物輸入影響，處于“凈輸入”的鐵路貨運(yùn)洼地，云南、新疆、貴州、海南、福建5個省域點(diǎn)出度略小于點(diǎn)入度，在不同程度上受到外部鐵路貨運(yùn)輸入的影響。

②接近中心度分析。中國省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)接近中心度分布較為均衡，鐵路網(wǎng)絡(luò)通達(dá)性良好。其中，上海、湖北、河南三省接近中心度的點(diǎn)出度數(shù)值較高，在對外鐵路貨物聯(lián)系上較少受到其他省份的影響；而四川、陜西、湖南的三省接近中心度的點(diǎn)入度數(shù)值較高，在對內(nèi)鐵路貨物聯(lián)系上較少受到其他省份的影響。

表1 省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)中心度

③中間中心度分析。運(yùn)用式（4）計算中間中心度，結(jié)果見表1。從中間中心度來看，中國省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)中間中心度分布并不均衡，差異較大。寧夏、上海、四川、北京和湖北的中間中心度最高，位于中國鐵路網(wǎng)絡(luò)的東部、中部和西部地區(qū)，處于中國省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)的中心地位，與其他省域鐵路貨物聯(lián)系最為緊密；河南、云南、陜西、青海、浙江、山東和甘肅7個省域中間中心度數(shù)值次之，是其他省域鐵路貨物聯(lián)系的節(jié)點(diǎn)；其他省域中間中心度數(shù)值較小，對中國省際鐵路貨物輸送控制能力并不明顯。

④網(wǎng)絡(luò)中心勢分析。中國省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)以點(diǎn)度中心度衡量的點(diǎn)出度中心勢為22.889%，點(diǎn)入度中心勢為33.222%，說明中國省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)并不均衡，網(wǎng)絡(luò)關(guān)系具有分散化的趨勢；從中間中心勢來看，以中間中心度衡量的中心勢為2.49%，說明中國鐵路網(wǎng)絡(luò)化還沒有形成，鐵路貨運(yùn)的統(tǒng)籌謀劃空間較小。從網(wǎng)絡(luò)的接近中心勢來看，入度接近中心勢和出度接近中心勢分別為34.89%和24.38%，網(wǎng)絡(luò)的接近中心勢較低。說明在鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)中貨物輸出與輸入較不便捷。

（3）凝聚子群分析。凝聚子群分析通過分析省級鐵路貨物聯(lián)系相對穩(wěn)定、緊密、積極的關(guān)系模式，從而對子群間親疏關(guān)系進(jìn)行界定。在UCINENT中，采用CONCOR方法對中國省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)凝聚子群展開非重疊性聚類分析，結(jié)果如圖2所示。在2級層面網(wǎng)絡(luò)可分為4個凝聚子群，子群間相互密度值見表2。

圖2 省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)凝聚子群分析結(jié)果

表2 省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)凝聚子群密度表

結(jié)果顯示：北京、天津、遼寧、吉林、內(nèi)蒙古、黑龍江6個省域組成凝聚子群1，河北、山西、寧夏、山東4個省域組成凝聚子群2，江蘇、浙江、甘肅、青海、安徽、上海、湖北、新疆、西藏、陜西、河南11個省域組成凝聚子群3，湖南、重慶、海南、云南、廣東、廣西、福建、江西、四川、貴州10個省域組成凝聚子群4。其中，子群2內(nèi)部密度系數(shù)最大，子群3僅次之，表明子群內(nèi)省域鐵路貨物聯(lián)系密切；子群4內(nèi)部密度系數(shù)最小，子群內(nèi)省域鐵路貨物聯(lián)系較弱。

4 結(jié)論

總的來看，省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)密度為0.578 5，中國省際鐵路貨物聯(lián)系呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化特征；從點(diǎn)中心度和接近中心度來看，東北地區(qū)物產(chǎn)豐富，積極發(fā)揮鐵路貨運(yùn)的擴(kuò)散作用，以寧夏、上海、四川、北京和湖北為重要鐵路貨運(yùn)中介，向湖南、重慶、內(nèi)蒙古、西藏等省域輸送貨物；從中間中心度的2.49%來看，中國省際鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)具有分散化趨勢，但鐵路網(wǎng)絡(luò)化還沒有形成，鐵路貨物聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)中貨物輸出與輸入較不便捷；河北、山西、寧夏、山東形成的子群鐵路貨物聯(lián)系較強(qiáng)。

[1]劉承良.中國大陸物流經(jīng)濟(jì)聯(lián)系空間結(jié)構(gòu)實(shí)證分析[J].經(jīng)濟(jì)地理, 2004,24(6):826-829.

[2]郭湖斌.長三角經(jīng)濟(jì)圈物流聯(lián)系的時空演化特征分析[J].物流科技, 2009,(8):14-17.

[3]金鳳花,李全喜,馬洪偉.都市圈物流空間聯(lián)系的發(fā)展研究—以上海都市圈為例[J].商業(yè)時代,2013,(9):49-51.

[4]朱慧,周根貴.基于引力模型的內(nèi)陸型區(qū)域物流空間聯(lián)系研究—以浙江金衢麗地區(qū)為例[J].地域研究與開發(fā),2015,34(1):43-49.

[5]崔永福,劉建清,陶佩君.我國省際物流發(fā)展水平的空間差異分析[J].物流技術(shù),2013,32(12):247-249.

[6]杜彩軍,蔡學(xué)東.基于縣級單元城際物流聯(lián)系分析研究—以遼寧省為例[J].北京交通大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版）,2014,13(3):54-59.

[7]金鳳君,張文嘗.省級區(qū)域鐵路貨運(yùn)聯(lián)系的系統(tǒng)研究[J].地理科學(xué), 1991,11(1):19-29.

[8]任民.省級區(qū)域間鐵路貨運(yùn)交特點(diǎn)流分析[J].中國鐵路,2007,(10):55-58.

[9]錢勇生,張孝遠(yuǎn).省際之間鐵路貨物運(yùn)輸流量流向趨勢分析[J].統(tǒng)計與決策,2007,(6):97-98.

[10]張敏.安徽省際鐵路貨物運(yùn)輸雙向流動差異研究[J].物流科技,2012 (8):51-54.

[11]張敏.中國省際鐵路貨物空間互流特征研究[J].物流科技,2014,(4): 142-145.

[12]孟德友,陸玉麒.基于鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的省際可達(dá)性及經(jīng)濟(jì)聯(lián)系格局[J].地理研究,2012,31(1):107-122.

[13]徐現(xiàn)祥,李郇.中國省際貿(mào)易模式:基于鐵路貨運(yùn)的研究[J].世界經(jīng)濟(jì),2012,(9):41-60.

[14]劉軍.社會網(wǎng)絡(luò)分析導(dǎo)論[[M].北京:社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2004.

[15]羅家德,社會網(wǎng)分析講義[M].北京:社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2005.

[16]劉軍,整體網(wǎng)分析講義:UCINET軟件實(shí)用指南[M].上海:格致出版社,上海人民出版社,2009.

Analysis of Network Characteristics of Inter-province Railway Transport Connection in China Based on SNA

Liu Chun1,2,Zhang Jinlong2
(1.School of Management,Wuhan Technology&Business University,Wuhan 430065; 2.Hubei Province Collaboration&Innovation Center for Modern Logistics&Commerce,Wuhan 430065,China)

In this paper,we used the O-D correlation model to measure the strength of the freight transport exchange between provincelevel administrative districts in China,used the social network analysis methodology to build the network in description of the inter-province railway freight transport transactions,studied empirically the characteristics of the network structure,and at the end elaborated on the findings.

inter-province railway freight transport;network characteristics;O-D correlation model;social network analysis methodology

U294

A

1005-152X(2015)11-0076-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2015.11.022

2015-08-16

中國物流學(xué)會課題（2015CSLKT3-145）；武漢工商學(xué)院校級科研項目（S2013001）

劉春（1975-），男，安徽肥西人，碩士，副教授，研究方向：區(qū)域規(guī)劃。