“一市两场”耦合关系及协调发展研究

　　“一市两场”模式正在我国慢慢的变多的城市建设实施，研究两场系统内各机场的耦合协调关系，对于促进区域航空枢纽的发展具备极其重大的现实意义。文章从规划建设、运营管理和社会效益三方面分析上海市两机场间的耦合协调关系，构建“一市两场”耦合协调发展度评价模型，并对上海两场进行了实例分析，根据结果从坚持差异化分工、加强协调发展状态研究和监测，以及促进两场有机互联三方面提出了建议。

　　作者简介：李宗翛（2001—）,男,本科,研究方向：民航飞行技术。;*陈琳（1982—）,男,硕士,讲师,研究方向：飞行地面理论训练。;

　　基金：中国民航大学2022年国家级大学生创新创业项目“‘一市两场’协同运行机制研究”（0）;

　　《“十四五”民用航空发展规划》中提到“国家综合机场体系是支撑民航强国的重要基础”“推进存量设施提质增效，加强多机场、多跑道、多航站楼运行模式研究”是推动国家综合机场体系向更高质量迈进的重要方法之一。“一市两场”等多机场系统作为国家综合机场体系的重要建设方向，其内部机场之间的关系慢慢的变成了国内外学者研究的热点。关于多机场系统运行模式的研究，如夏玉中通过对国内外主要多机场系统的分析将一市多场归纳为国内国际、通航区域、基地航空公司、业务类型等四种分工模式[1]。陈飞超采用复合系统协同度模型对京津冀机场群协同发展进行实证研究，并对实证结果做多元化的分析[2]。总的来说，对于“一市两场”这一特定形式的研究较少，缺乏对第二机场建成后两场各自运营水平和系统协调度的整体评价机制，对于科学指导我国一市多场运营和在合乎条件的城市继续推进相关建设尚存较大差距。

　　该研究以“一市两场”内部各机场的耦合关系入手，从“四型机场”建设和枢纽机场竞争力评价两个层面建立“一市两场”运行水平评价指标体系，通过构建一种新型复合系统耦合协调发展度评价模型，以上海两场为例，对我们目前成熟的“一市两场”复合系统来进行实证研究，得到该系统的协调发展特征，为我国一市多场的发展提供有益借鉴。

　　耦合是指两个或两个以上系统或运动形式通过种种相互作用彼此影响以至协同的现象，是在各子系统之间的良性互动下，相互依赖、相互协调和相互促进的动态关联关系[3]。耦合度指两个或两个以上系统或要素之间的相互作用影响程度。协调度指耦合相互作用关系中良性耦合程度的大小，能体现出协调状况的好坏。一般认为，在“一市两场”格局的形成中，两个机场相互竞争、相互交融、相互协同，存在很明显的耦合协调现象，可以总结为规划建设协调耦合、运行管理协调耦合和社会效益协调耦合。

　　第二机场的规划建设对于原有机场在规划建设方面的影响大多数来源于国家对于航空枢纽建设的顶层设计，其随着“一市两场”格局的慢慢地发展而动态变化。在新机场成长期，由于两场依托于同一个航空市场，为了尽最大可能避免恶性竞争并加快对新机场的成长扶持，原有机场的业务量在一定阶段迅速下降。在两场共生期，随市场需求的持续增长，原有机场按照新的定位业务量得到恢复，第二机场也取代老机场成为区域的枢纽机场，最终形成“一市两场”协同运行的市场格局。

　　第二机场建成投用后，通过对空域内的航线/段，进离场飞行方法、机场飞行程序等进行大幅度调整，空域结构和空域容量将得到优化。在第二机场投运初期，随着航班业务向新机场的扶持性转移和原有机场的扩能改造，两场的运行效率将随着空域结构的优化得到提高，但在新机场成长期和两场共生期，因为航班量的持续增加以及机场间的相互影响，空域资源匮乏的矛盾将会重新显现。另一方面，两场互为备降机场的形式降低了旅客出行的不正常风险，提高了两场的运行效率。

　　第二机场的投用，对于丰富城市立体交通网络建设，提高旅客出行效率，改善区域交通发展的不均衡性具备极其重大作用。机场建设的资产金额的投入也带来新一轮的基础设施更新建设，使得民航及相关配套产业为当地创造更多的就业岗位。同时，“一市两场”系统的协同高效运行带来客货运容量的提升和可达性的改善，将极大地推动航空枢纽的建设，进而带动航空中转相关产业和当地旅游业的发展。

　　由前文的分析可知，“一市两场”系统的两个机场之间有着耦合协调现象。一般认为，机场的发展水平可以用竞争力来进行评价，需要构建反映机场相关特征的指标体系，进行定量分析该二元系统的耦合度，进而判断两个机场建设发展的耦合协调度及其影响因素。

　　该文采用物理学中的容量耦合系数模型来分析“一市两场”系统A机场和B机场的耦合度，其多系统耦合度模型[4]如下：

　　式中，C2——代表耦合度；u1和u2——代表机场A和机场B的综合评价指数。

　　式中，D——机场A和机场B的耦合协调度；T——“一市两场”建设运营的综合评价指数；α、β——待定系数，由于“一市两场”作为相似的子系统，其相互影响程度相同，所以将α、β分别赋值为0.5。

　　为了直接反应“一市两场”系统协调发展的耦合度，对两个子系统的耦合协调度进行等级分类[6]，如表1所示。

　　根据“十四五”民用航空发展规划中对于推进机场高品质建设和提升机场运营管理上的水准两方面的要求，遵循科学性、完备性、可操作性、主成分性和数据的可获得性等指标体系构建原则，结合四型机场建设要求和机场竞争力分析，构建“一市两场”系统耦合协调发展评价指标体系。由于当前国内“一市两场”定位均为枢纽机场，且“十四五”规划对于机场建设运营的要求一致，因此两个子系统可沿用同一评级指标体系，共确立机场连通性、服务的品质与效率、运营规模、机场运行安全水平4个一级指标，并下设17个二级指标。

　　该文数据来源于2016—2021年《民航行业发展统计公报》、2016—2021年《全国民用运输机场吞吐量排名》、2016—2021年《全国运输机场运行安全形势分析报告》《民航消费者投诉情况统计分析》，以及2016—2021年《民航机场发展总结》。

　　由于各指标的正负取向，以及指标的量纲、数量级存在一定的差异，需要对数据来进行标准化与归一化处理[6]。正向指标采用（5）式进行标准化处理，逆向指标采用（6）式进行标准化处理。

　　式中，uij(i=1,2;j=1,2,…,m）——无量纲处理的指标评价系数；xij——第i个系统下的第j项指标的实际样品值；max(xij)——该指数系列的最大值；min(xij)——指标系列的最小值。

　　式中，u1和u2——代表旅游产业系统和生态文明城市系统的综合评价函数；wij——指标权重。

　　指标权重wij的确定采用比较客观的熵权法。熵权法是基于外部环境的原始信息，确定基于其相关性和索引信息含量的指标权重，尽可能地避免由于主观因素造成的误差。设置步骤如下：

　　(1）指标的标准化处理，由于一些数据为0，因此，在此类数据的处理结果后需加上一个略大于零的正数，该文采用加0.001做处理，能够尽可能的防止赋值数的无意义。

　　根据上述方法和有关数据，计算得出上海市“一市两场”系统中各指标权重。如表2所示。

　　从图1和表3能够准确的看出，2016——2021年上海“一市两场”系统综合发展指数u1和u2先提高后降低。虹桥机场子系统u1受跑道、空域、时刻等资源能力限制，近些年来航空市场上涨的速度较为迟缓。2016年度的全国机场放行正常性榜单中，虹桥机场分别以57.2%的准点率位列全国倒数第三。2017年以来，华东空管局在全国率先启用“预战术流量管理”，提前对不正常航班做调整，极大地提高了机场的放行正常率。驻场航空公司也通过建立监控平台，优化工作流程等措施，对航班运行保障的每个节点进行监控，确保航班提前关闭舱门。通过管理方式的创新，上海两场的放行正常率在2018年均提高了20%，跃居全国前列。2018年，虹桥机场分别完成了1号航站楼A楼和B楼的改造，旅客服务质量和效率得到极大提高。全球新冠疫情以来，虹桥机场的客、货运吞吐量相比2019年下降了31.7%和20.1%,u1也从顶峰回落了0.14，此后持续走低。从浦东机场u2发展来看，2019年u2达到最高值。随后伴随着上海市及长三角区域产业体系升级和经济社会的强劲发展，浦东机场的客货源运输量稳步提升。2019年旅客吞吐总量达到顶峰为7 615.3万人次，其中国际旅客吞吐量达到了3 249万人次，占比超过四成。在航空货物运输方面，浦东机场货邮吞吐量位居我国内地机场之首，2019年达到363.4万吨。2017年浦东机场上线“浦东准点”机场智慧协同运行系统（A-CDM），对浦东机场进行了运行优化。2019年全球单体顶级规模的卫星厅在浦东机场竣工投运，对于强化上海的航空枢纽建设，特别是满足航空公司的运作、方便旅客的出行有很重要的意义。2020年初，新型冠状病毒肺炎疫情极大地影响了浦东机场的客运航空市场，客运吞吐量相比2019年下降了60%。相对于客运市场，上海机场作为全国乃至全球最重要航空货物运输枢纽，由于承担了向全球运输防疫物质的需求，2020年其货物运输市场不降反升，相比2019年逆势增加1.4%,u2值增长超过0.2。

　　表3 上海市虹桥机场与上海市浦东机场系统综合指数、耦合协调度数值及等级 下载原图

　　图1 上海虹桥机场与上海浦东机场运营系统综合发展水平及耦合协调度 下载原图

　　从图1和表3能够准确的看出，从2016起由浦东机场和虹桥机场构成的上海市“一市两场”系统相互作用逐渐增强，并在2020年达到顶峰，两个子系统之间的耦合协调发展的新趋势越发明显，从2016年初的濒临失调逐渐走向勉强协调，但受全球新冠肺炎这一黑天鹅事件影响，系统协调度再度走向失调。浦东机场投运以后，虹桥机场的运营压力得到一定效果缓解，其转变发展方式与经济转型也迎来契机。此阶段，上海两场经历了始于2002年的航班“东迁”，虽在短期内对于机场和航空公司运营带来挑战，但两场分工的明确为整合资源促进两场耦合协调发展奠定了基础。2011年浦东机场航班总量超过虹桥机场并持续领先，其国际航班在上海航空市场占比近95%，且国际业务份额占机场总业务量的40%。相比浦东机场，虹桥机场国际业务占比一直未超过5%，国内市场占绝对主导地位。合理的定位和分工最大限度地避免了两场之间的恶性竞争，这反映在两场耦合协调度的持续改善上。但受限于资源条件限制，虹桥机场的发展速度在近几年放缓，而浦东机场则凭借其更为完善的航线网络和扩容潜力巨大的优势持续加快速度进行发展。从2016—2021年的耦合协调等级也能反映出上海两场发展的不均衡，其耦合协调水平虽然持续提高但始终处于初级协调水平。

　　通过对基于耦合协调模型的上海“一市两场”系统协调发展的研究，该文得出以下主要结论：

　　浦东机场和虹桥机场构成的“一市两场”系统综合发展指数（2020年和2021年因受疫情影响除外），因两场的合理分工并持续发展正稳步提升。

　　上海市“一市两场”系统的耦合协调度经历了从2016年的濒临失调发展为勉强协调，最终因新冠疫情影响又转为濒临失调的过程，说明其相互促进作用在非可抗性因素到来前正在愈发加强，两者之间的协调发展的新趋势愈加明显。

　　上海市“一市两场”系统的耦合协调度因两场发展的不均衡在整体上还处于较低水平，且易因市场经营环境的改变而受到干扰，存在相互作用和影响还不够显著等问题。

　　上海两场的耦合协调发展情况对于我国“一市两场”协调运行具有借鉴意义。根据以上结论和存在的问题，提出以下建议：

　　(1）对两场经营范围进行差异化分工，特别是对两场均有涉及的市场加大政策性引导，确保两场均有充足的发展空间，避免恶性竞争。

　　(2）加强对“一市两场”系统协调发展的研究和监测，运用规划、行政、技术、经济等手段促使两者向着最协调的状态发展。

　　(3）增强两场之间有机互联，修建连接两场的便捷轨道交通，有利于整合两场资源，解决老机场资源受限、扩容潜力不足的问题，把提高老机场票价水平和客座率作为优先发展目标，结合新老机场的优势，共同促使两场协调运行发展。

　　[1]夏玉中.北京市多机场协同发展模式研究[D].北京：北京交通大学, 2014.

　　[2]陈飞超.基于复合系统协同度模型的京津冀机场群协同发展研究[D].天津：中国民航大学, 2019.

　　[3]生延超,钟志平.旅游产业与区域经济的耦合协调度研究——以湖南省为例[J].旅游学刊, 2009(8):23-29.

　　[4]陈新哲,熊黑钢.新疆交通与旅游协调发展的定量评价及时序分析[J].地域研究与开发, 2009(6):118-121.

　　[5]孙爱军,董增川,张小艳.中国城市经济与用水技术效率耦合协调度研究[J].资源科学, 2008(3):446-453.

　　[6]廖重斌.环境与经济协调发展的定量评判及其分类体系——以珠江三角洲城市群为例[J].热带地理, 1999(2):76-82.

　　[7]吴跃明,郎东锋,张子珩,等.环境—经济系统协调度模型及其指标体系[J].中国人口·资源与环境, 1996(2):51-54.