基于对外交通和经济联系线强度的城市C指数计算方法

摘要

本发明设计了一种基于对外交通和经济联系线强度的城市C指数计算方法，根据城际间的交通联系强度和经济联系强度，计算城市在区域中重要性的指标C‑index（城市C指数），C‑index值越大，表明该城市有更多更强的对外联系，城市在区际的不可替代性越高，重要性越强，区域影响力越大。其特征在于包括以下三个步骤：A)、城市对外交通联系线强度的计算。B)、城市对外经济联系线强度的计算。C)、城市区际联系度指数C‑index（城市C指数）的计算。基于地理空间联系和经济关联双重维度，从质量和数量两个方面，便捷地判断出城市重要度及其不可替代性。该方法简单、快捷、方便、定量，同时避免人为的主观判断，在最大限度减少计算过程的基础上，提供科学的计算结果。

说明书

技术领域

本发明涉及城市评价的技术领域，尤其是一种基于对外交通和经济联系，通过定量计算城市区际联系度C-index(城市C指数)，来综合表征城市重要性的计算方法。

背景技术

随着区域发展阶段的逐渐成熟，城市作为非独立个体，在区域范围内既相互作用也相互竞争。某些城市的职能和所提供的服务较强，在区域范围内具有辐射和吸引作用，重要性显著。某些城市职能较弱，被其他城市所吸引，也容易被其他城市所替代。不同的城市重要性构成了不同的区域空间格局，也影响着城市和区域的发展。因此，发明一种城市区际联系度指数方法，衡量城市的重要性，有利于提升区域空间布局合理性与科学性，促进区域空间格局优化发展，具有现实意义和良好应用前景。

城市联系度是指区域内两城市间在人员、物资、资金等方面相互关联往来的联系程度。城市联系度的判断通常有两种方法，一是根据经验主观判断，该方法缺乏依据，没有数据支撑，存在一定程度的错误率；二是选取众多的指标进行计算，通常指标庞杂、获取困难，计算方法复杂。即现状缺少可以快速量化城市联系度的方法。

本发明基于流动空间视角，参考了评价学术成就H-index(H指数)的方法，借助简单的数据，得出城市区际联系度指数C-index(城市C指数)值，为量化城市的重要性提供了有效而简便的计算方法。在应用层面上，该指标可以识别区域内城市的重要性，服务于区域空间布局优化；在方法层面上，该指标使用一个值，基于地理空间联系和经济关联双重维度，从质量和数量两个方面同时表达了城市区际联系情况，可有效揭示数据的多维特征。该方法优于基于经验的主观判断，也不需要投入过多的时间、精力在数据收集和数据分析上。

发明内容

随着社会经济的高速发展，城市区域一体化进程加快，高铁、城际铁路等实体交通的贯通，加强了城市区际的社会和经济交流。同时，城市的经济发展促进了城市企业间的频繁互动，加强了城市区际联系，传统的城市发展逐渐演变成区域发展，城市区际联系更加密切。也就是说，从城市间的互动来看，重要性越强的城市对外交通联系强度和经济联系强度都越高，集聚了大量的客货和资金。因此，选取对外交通联系和经济联系作为判断城市区际联系强度的两个角度。

在评判一个学者的生产力和影响力时，通常采用H-index指数，该指数同时考虑了论文数量和质量。具体来看，一个学者的H-index为h，表示该学者发表的论文中有h篇论文被分别引用了至少h次，而其余的论文每篇被引均不超过h次，h指数越高，表明学者的论文影响力越大。

本发明基于评价学术成就H-index(H指数)的计算方法，将城市比作学者，将城市间的联系比作论文，产生联系的城市数量比作论文数量，城市间联系强度比作论文质量。该城市与其他r个城市产生联系，城市区际联系度指数C-index(城市C指数)表示与该城市产生联系的r个城市中有c个城市的城市间联系强度至少为c，而其余r-c个城市的城市间联系强度均小于c，详见附图2。

本发明通过以下技术方案实现：

基于对外交通和经济联系线强度的城市C指数计算方法，包括三个步骤：

A、基于地理空间联系角度，以城市间大运量快速交通的高铁、动车、城际铁路、航班的班次数、运行时间、空间距离为指标，计算城市对外交通联系线强度；

B、基于经济关联角度，以世界500强企业、世界各行业500强企业、中国500强企业、中国各行业500强企业的企业排名为指标，计算城市对外经济联系线强度；

C、基于城市对外交通联系线强度和对外经济联系线强度，计算城市间联系强度并进行排序，获得城市区际联系度指数C-index(城市C指数)。

优选的，所述城市对外交通联系线强度的计算包括三个步骤：

A-1)、假设研究对象为城市A，城市A与其他任一城市B之间开通高铁、动车、城际铁路、航班，则城市A与城市B之间有交通联系，产生交通联系线；

A-2)、根据网络实时公布数据，分别统计一个周期内城市A与城市B之间的高铁、动车、城际铁路、航班的班次数S

A-3)、计算城市A与城市B之间的交通联系线强度P，

优选的，所述城市对外经济联系线强度的计算包括三个步骤：

B-1)、城市A与城市B在世界500强企业、世界各行业500强企业、中国500强企业、中国各行业500强企业中存在“总部-分支”关系的企业，则城市A与城市B之间有经济联系，产生经济联系线；

B-2)、分别查询城市A与城市B之间的第i家世界500强企业、世界各行业500强企业、中国500强企业、中国各行业500强企业的企业排名R

B-3)、计算城市A与城市B之间的经济联系线强度E，

其中，i为第i家企业，i＝1,2,3,……,n；

优选的，所述的计算城市区际联系度指数C-index(城市C指数)包括三个步骤：

C-1)、根据步骤2、步骤3，若城市A与城市B之间存在对外交通联系线或经济联系线，则城市A与城市B产生联系，城市间联系强度Q＝P+E；当只存在交通联系线时，E＝0，Q＝P；当只存在经济联系线时，P＝0，Q＝E；

C-2)根据步骤C-1，城市A与r个城市产生联系，城市间联系强度对应为Qr，对Qr进行降序排列，得到(r，Qr)的数据集，r为城市间联系序号，即排序序号；

C-3)根据步骤C-2，绘制横坐标为r、纵坐标为Qr的散点图，散点构成的曲线与y＝x的交点横坐标即为城市区际联系度指数C-index(城市C指数)的值。

优选的，所述城际铁路包括轨道交通。

优选的，所述一个周期是一年。

本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：采用上述方法，可方便地根据已知的城市对外交通数据和主要企业情况，简单、快捷地计算出城市对外的交通和经济联系线强度，进而计算出城市区际联系指数C-index(城市C指数)值。根据C-index值的大小，可基于地理空间联系和经济关联双重维度，从质量和数量两个方面，便捷地判断出城市重要度及其不可替代性。该方法简单、快捷、方便、定量，同时避免人为的主观判断，在最大限度减少计算过程的基础上，提供科学的计算结果。

附图说明

图1为城市区际联系度指数计算基本流程图

图2为城市区际联系度指数C-index(城市C指数)的计算示意图

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明：

本发明选取城市主要的对外大运量快速交通的数据和主要企业设置情况作为两方面指标，借鉴评价学术成就H-index的方法，通过计算和排序，获得城市区际联系度指数C-index(城市C指数)。

基于对外交通和经济联系线强度的城市C指数计算方法，包括以下三个步骤：

A、基于地理空间联系角度，以城市间大运量快速交通的高铁、动车、城际铁路(轨道交通)、航班的班次数、运行时间、空间距离为指标，计算城市对外交通联系线强度；一般为便于计算，可根据需要选取一定区域内的交通指标进行计算，例如某个行政区域范围内的城市或某种类型的城市；

B、基于经济关联角度，以世界500强企业、世界各行业500强企业、中国500强企业、中国各行业500强企业的企业排名为指标，计算城市对外经济联系线强度；

C、基于城市对外交通联系线强度和对外经济联系线强度，计算城市间联系强度并进行排序，获得城市区际联系度指数C-index(城市C指数)。

进一步的，所述步骤A包括以下三个步骤：

A-1)、确定计算对象：假设研究对象为城市A，城市A与任一城市B之间开通高铁、动车、城际铁路(轨道交通)、航班，则城市A与城市B之间有交通联系，产生交通联系线。城市间的交通联系可以限定在某一特定范围内的城市之间，也可以不限定空间范围。但为了方便计算，可限定在一定区域内，例如某个行政区域范围内的城市或某种类型的城市；

A-2)、确定计算指标：以年度为周期，根据网络实时公布数据，分别统计城市A与城市B之间的高铁、动车、城际铁路(轨道交通)、航班的班次数S

A-3)、确定计算方法：城市A与城市B之间的交通班次越多、运行时间越少、空间距离越短时，交通联系越紧密，交通联系线强度值越大；计算城市A与城市B之间的交通联系线强度P，

步骤B包括以下三个步骤：

B-1)、确定计算对象：城市A与城市B在世界500强企业、世界各行业500强企业、中国500强企业、中国各行业500强企业中存在“总部-分支”关系的企业，则城市A与城市B之间有经济联系，产生经济联系线。

B-2)、确定计算指标：城市A与城市B间，分别有n家企业满足世界500强企业、世界各行业500强企业、中国500强企业、中国各行业500强企业中的“总部-分支”关系，分别查询第i家世界500强企业、世界各行业500强企业、中国500强企业、中国各行业500强企业的企业排名R

B-3)、确定计算方法：当企业排名越高，经济联系越紧密，经济联系线强度值越大。计算城市A与城市B之间的经济联系线强度E，

其中，i为第i家企业，i＝1,2,3,……,n；

步骤C包括以下三个步骤：

C-1)、确定计算对象：根据步B、步骤C，若城市A与城市B之间同时存在对外交通联系线和经济联系线，则城市A与城市B产生联系，城市间联系强度Q＝P+E；若城市A与城市B之间只存在对外交通联系线，则城市A与城市B产生联系，城市间联系强度Q＝P；若城市A与城市B之间只存在对外经济联系线，则城市A与城市B产生联系，城市间联系强度Q＝E。

C-2)、确定计算指标：根据步骤C-1，城市A与r个城市产生联系，城市间联系强度对应为Qr，对Qr进行降序排列，得到(r，Qr)的数据集，r为城市间联系序号，即排序序号。

C-3)根据步骤C-2，绘制横坐标为r、纵坐标为Qr的散点图，散点构成的曲线与y＝x的交点横坐标即为城市区际联系度指数C-index(城市C指数)的值。表明该城市与其他r个城市产生联系，其中有c个城市的城市间联系强度至少为c，而其余r-c个城市的城市间联系强度均小于c，C-index值越大，表明目标城市区际联系强度越强，重要性越高，如图2所示。