区域多机场复合系统协调发展模型研究

摘要:首先阐述了区域多机场和复合系统的相关概念,其次,针对多机场复合系统集成的“协调度”,运用协同学原理,从复合系统内部和系统之间进行分析,主要从系统实现其目标所具备的能力或者效率进行系统内部和之间的协调发展评估,并在此基础上,得出多机场系统的整体协调指数。

关键词: 区域,复合系统,协调发展

随着机场的建设步伐以及我国城市化进程的加快,世界上许多辐射力强的经济区出现了越来越多的多机场系统复合体系。在这些复合系统中,每个机场都在各自独立完成客货运输任务,自成体系地满足区域内外客货需求,但同时每个机场都要受到区域内其他机场的共同作用,存在着机场之间的关联而形成的协同作用。

1.区域多机场复合系统理论

1.1区域的概念

对“区域”不同学科有不同的理解:地理学把“区域”作为地球表面的一个地理单元;经济学把“区域”理解为一个在经济上相对完整的经济单元;政治学一般把“区域”看作国家实施行政管理的行政单元;社会学把“区域”作为具有人类某种相同社会特征(语言、宗教、民族、文化)的聚居社区。区域经济学家埃德加·胡佛认为“区域就是对描写、分析、管理、规划或制定政策来说,被认为有用的一个地区统一体”。[1]

虽然不同学科对区域概念理解和划分的依据有所不同,但可以认为区域是由于其内部的均质性和结节性决定的。均质性是指内部的一致性,而结节性是指区域内部相互关系或共同利益得以实现的基础,是功能一体化。所以区域可以定义为人们按照某种需要、目的、标准或功能在地球表面上划分出来的某一特定的范围。

1.2区域多机场的基本特征

区域多机场系统是指一个区域内为航空旅客或航空货主提供商业航空运输服务的一系列存在相互关系的机场组合。多机场系统一般位于航空运输市场潜力巨大、能够带来大规模运输量的区域。该定义强调了构成区域多机场系统的关键是机场提供商业运输服务和机场之间的相互影响,而不考虑机场的所有者或者是机场所在地区的政治界限。

(1)拥有一个共同市场

每个机场都有自己的市场,即每一个机场都有自己的航空客源和货源的市场范围。在区域多机场系统中,各个机场的市场是相互交叉重叠的,很难明确区分出每一个机场的市场范围,即区域中的机场拥有一个共同的航空运输市场。这是区域多机场系统的最显著特征。

(2)仅提供商业运输服务

一个区域中可能存在多种类型的机场,如军用机场、通用机场、使用频次很少的直升机场等。对于空中交通管制来说,必须将一个区域内的所有机场作为关注的对象,但是对于旅客或货主来说,由于有的机场并不提供他所需的服务,如军用机场和通用机场。所以,本文中的多机场系统的各个机场一般是指商业运营的机场,军事机场、私人机场等不用于商业性的公共民用航空运输,不属于多机场系统的范畴。

(3)不局限于一个城市

多机场系统的区域范围,不仅仅是指一个城市,也可以是由几个城市构成的都市群。

(4)不考虑机场所有权的不同

由于区域多机场系统所包括的机场位于不同的城市,这些机场就有可能归属于不同的所有者,但作为区域多机场的系统的研究对象,一般不考虑机场的所有者的不同。

[2]

1.3复合系统理论

复合系统由多个独立的子系统组成,各系统按一定方式存在着相互作用。复合系统不是多个子系统的简单迭加,而是子系统的复合,本文研究的区域多机场系统就是一个复合系统,其内部各个机场组成了区域多机场系统的各个子机场系统。各子机场系统内部,子机场系统之间存在着复杂的耦合关系。

复合系统内部,一方面是子系统间的协同,另一方面是子系统间的竞争。子系统之间既协同又竞争使复合系统得以构成一个有机整体,并成为协调发展的必要前提。而协同作用的大小决定了该复合系统整体性功能的强弱,若子系统间协同作用不强,则“内耗大”,整体性功能就弱,整个系统呈现不协调状态;反之,若子系统间相互适应、协同动作,复合系统整体性功能就强。这是复合系统协调的一般机理。[3]

2.区域多机场复合系统协调发展模型

区域多机场复合系统协调发展包括了子机场系统内部的协调发展和子机场系统之间的协调发展两方面。

2.1 子机场系统内部协调发展

对于某区域多机场复合系统,区域内每个机场都可以看作是一个子机场系统。对每个子机场系统,由于地理位置以及当地经济发展不同需要,各机场都有不同的子系统发展目标(指标)。比如,长三角区域多机场系统中,浦东机场子系统更多考虑枢纽建设,而萧山等机场更多考虑支线建设,对于浦东机场我们可以考虑机场国内外航线密度,中转旅客比例,机场等级结构,机场容量利用率,机场路面可及性等技术指标及浦东机场与社会经济发展适应性及环境影响分析的社会经济性指标。不失一般性,设n为第个子机场系统发展目标(指标)个数,O为第个子机场系统第个目标值,其中=1,2,…n, =1,2,…n。

对目标值O作如下规定:

(1)当对应的发展目标为越大越好型时,O为目标下限值(最基本要求值);

(2)当对应的发展目标为越小越好型时,O为目标的上限值(最基本要求);

(3)当对应的发展目标为不大不小型时,接近某值为最佳,即所谓适度指标时,O为最佳目标值。

用表示第个子机场系统第个指标变量的值。这里首先定义为第个子机场系统第个指标的效用系数,由下式给出函数:

=

为越大越好型指标时

=

为越小越好型指标时

=

为不大不小型指标时

上式中:为第个子机场系统第个指标对该区域多机场系统的效用贡献函数,其中,、、为>0的常数,按照上式构造的效用函数具有以下特点:反映了各子机场系统指标达到期望目标时的满意程度。

①=-1,效果最差,最不满意;

②= 1, 效果最好,最满意;

③当=O时,对于正、逆指标均有=0,表示达到了最基本要求。

④当=O时, 对于适度指标=1,表示满意地达到了目标要求。越大,效用越大,越满意。并且[-1,1]。

这里效用表示了区域多机场系统实现其目标所具备的能力或者效率,可以用来反映子机场系统内部协调发展状况。定义子机场系统内部协调发展系数为:

=

式中 为各指数权重,=1。

2.2 子机场系统之间协调发展

子机场系统之间的协调发展可以通过分析各子机场系统指标间的相互影响,然后计算子系统之间的相互影响,进而考察子系统之间的协调发展情况。具体模型如下:

(1)分析各子机场系统指标之间的相互影响

设表示第个子系统的第项指标受第个子系统的第项指标的影响系数,其中,=1,2…。可以通过定性分析或通过建立计量经济学建模关联分析得到,并使 。

①>0表示正影响 (促进作用)

②<0表示负影响(抑制作用)

③=0表示无影响(不起作用)

特别地,当=1时,并且,≠,≠时。

(2)计算各子机场系统指标受其他子机场系统的总影响

用表示第个子机场系统所有指标对第个子机场系统的第项指标的影响:

则区域内其他各机场子系统对第个子系统的的第项指标的总影响可表示为:

= ≠

(3)各子机场系统指标受其他子机场系统的综合影响,也即子机场系统指标间协调发展系统可表示为下式:

=/

(4)当各子机场系统之间的协调发展系数在求得的基础上,就可计算出各子机场系统与其他子机场系统之间协调发展系数。为:

=,其,

式中表示第个子机场系统第项指标变量的值,协调发展系数也即协调度体现了各子系统之间协调发展的程度。结合区域多机场系统协调度分级表可知该系统内各子机场系统协调程度。

然后根据区域多机场复合系统的子机场系统内部协调发展系数和子机场系统之间协调发展系数,可以考察整个区域多机场复合系统的协调发展状况。

3.区域多机场复合系统整体协调发展指数

定义区域多机场复合系统的整体协调(度)发展指数为,

=

权重满足:

=1,=1

经计算得出区域多机场系统的整体协调发展指数(度),结合区域多机场系统协调度分级表就可以对整个系统的协调性进行分析,从而可以对区域多机场复合系统的协调程度进行分析。[4]

4.结论

本文在区域多机场复合系统的理论基础上,主要对区域多机场复合系统协调发展的有关问题进行了探讨。从子系统内部和子系统之间提出区域多机场复合系统协调发展模型,并对系统整体的协调发展指数问题进行了研究。

参考文献:

[1]埃德加•M•胡佛.区域经济学导论[M].北京:商务印书馆,1990,188-190.

[2]翁亮.区域多机场理论体系[J].民航管理,2007(1):46-48.

[3]樊华.复合系统协调度模型及其应用[J].中国矿业大学学报,2006,35(4):515-520.

[4]刘明.构建枢纽机场研究[J].经济问题探索,2007(2):1-4.

作者简介:

周慧艳,女,上海工程技术大学航空运输学院讲师,主要研究领域为民航运输。

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