CC BY
83
УДК 338 (471.324)
ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ РАЗЛИЧИЯ В УРОВНЕ РАЗВИТИЯ АВТОТРАНСПОРТА
ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
© А.А. Початков, С.В. Початкова
Ключевые слова: кластерный анализ; административно-территориальные единицы (АТЕ); уровень развития автотранспорта.
Рассматривается достигнутый уровень развития автотранспорта в административно-территориальных единицах Воронежской области. На основе математических методов проводится их группировка по пятнадцати показателям, характеризующим автомобильные дороги, подвижной состав и его работу.
Динамичное развитие любого региона зависит от многих факторов. Лимитирующее значение хотя бы одного из них приводит к определенным ограничениям в территориальной структуре хозяйства. На наш взгляд, очень важным фактором для развития экономики территории выступает транспорт. В любой отрасли народного хозяйства транспорт выступает в качестве необходимого связующего звена как в процессе производства, так и при распределении конечного продукта до потребителя. Поэтому этот фактор рассматривается в качестве одного из ведущих, его обязательно следует учитывать при разработке стратегии развития как отдельных отраслевых систем, так и всего региона.
В данной работе изучаются вопросы, касающиеся территории Воронежской области, обладающей уникальным транспортно-географическим положением. В перспективе создание в России международных транспортных коридоров широтного и меридианального простирания, в таком случае Воронежская область будет располагаться на их пересечении. На этой территории исторически уже сложился транспортный комплекс, функционирующий для удовлетворения потребностей населения и хозяйства в перевозках. Нами рассматривается одна из его подсистем - автотранспорт. Почему именно он, а не железнодорожный транспорт или комплекс в целом? Во-первых, сфера влияния и речного, и железнодорожного видов транспорта ограничена сравнительно небольшой по протяженности сетью судоходных рек и путей сообщения. Густота автомобильных дорог на порядок выше, чем железнодорожных. Во-вторых, по объемам перевозок речной транспорт значительно уступает сухопутному. Железнодорожный транспорт - лидер по грузообороту, он ориентирован больше на обслуживание межрегиональных связей. Из-за перевозок на короткие расстояния автотранспорт имеет меньшую величину грузооборота, но по объемам грузо- и пассажироперевозок превосходит железнодорожный. Кроме того, обслуживая преимущественно внутриобластные перевозки, автомобильный транспорт во многих муниципальных районах Воронежской области формирует транспортную систему.
В муниципальных районах и городских округах уровень развития автомобильного транспорта разли-
чен. В целом можно сказать, что он недостаточен, поэтому сдерживается развитие территориальнопроизводственных комплексов. Чтобы решить эту проблему, необходим комплексный подход, который бы учитывал специфику территории. Экономическое районирование Воронежской области, разработанное Н.И. Коржовым, Г.Т. Гришиным [1-2] в 1960-х гг., нуждается в обновлении, наполнении новым содержанием. В диссертационном исследовании Д.А. Котляро-ва [3] были выделены внутриобластные районы по уровню автотранспортного обслуживания АПК, которые во многом совпадают с районированием Воронежской области, проведенным Г.Т. Гришиным. Но в этой работе не учитывалось перемещение пассажиров, а также грузов в других отраслях хозяйства области. К сожалению, до настоящего времени пока нет сложившейся системы показателей, которые позволяли бы достаточно полно отразить уровень развития автотранспорта в регионе. В качестве общего показателя возможно использование интегральной транспортной доступности (ИТД), предложенной В.Н. Бугроменко. Так, в работе [4], выполненной в середине 1990-х гг., приводятся значения ИТД для всех АТЕ Воронежской области. Автор обращает внимание на приоритетность развития именно автодорожной сети региона, приводит расчеты инвестиций, необходимых для решения транспортно-дорожных проблем.
Цель нашего исследования - сгруппировать административно-территориальные единицы (АТЕ) по ряду показателей, подготовив тем самым материал для последующего отраслевого районирования. Для этого нами были выбраны и рассчитаны такие величины, которые могли бы охарактеризовать и автотранспортную сеть, и работу, производимую подвижным составом. Сложность здесь заключается в том, что исследуются более 30 объектов по 15 признакам, имеющим разную размерность и «природу». В расчетах применялись следующие показатели: 1-2) общая протяженность автомобильных дорог, в т. ч. с твердым покрытием, в км; 3) длина дорог общего пользования 1-Ш технической категории, в км; 4-5) густота и плотность автодорог общего пользования, в км на 1000 км2 и на 1000 жителей соответственно; 6) число автомобилей
всех типов (с учетом индивидуальных владельцев) на км2; 7) количество грузовых автомобилей (всех категорий и форм собственности) на км2; 8) число автобусов на 1000 жителей; 9) количество легковых автомобилей на душу населения; 10-11) объемы перевозок грузов (в тыс. т) и пассажиров (в тыс. пасс.); 12-13) грузо- и пассажирооборот, в тыс. т-км и тыс. пасс.-км; 14) среднегодовая загруженность автодорог перевозочной работой (соотношение грузооборота и длины автомобильных дорог общего пользования), в тыс. т-км/км); 15) километрическая подвижность населения (отношение пассажирооборота к количеству населения), в тыс. пасс.-км на человека [5-8].
Для достоверности результатов значения показателей, отражающие работу транспорта, были усреднены по 2005-2007 гг. (в статистике данные за 2008 г. указаны только по крупным и средним предприятиям, поэтому этот период нами не учитывается). Общая протяженность автодорожной сети содержит данные 2008-го (по дорогам общего пользования) и 2005-го гг. (по ведомственным автодорогам). Все дело в том, что с 2006 г. отмечается тенденция быстрого перевода ведомственных дорог в местные (по этой категории не все, а только четверть поселений предоставили данные) [8]. На основе всех пятнадцати показателей была построена таблица 15x34, но нет смысла приводить ее в работе из-за ее громоздкости.
Для решения поставленной задачи мы воспользуемся таким методом, как кластерный анализ [9-10]. Это позволит объединить муниципальные районы и городские округа в группы по наибольшему числу общих значений признаков. Каждая из таких групп будет содержать объекты, сходные между собой и отличающиеся от других групп. Кластерный анализ накладывает определенные отношения на числовые данные, что позволяет выявить их структуру. При этом следует учитывать, что при объединении маленькие группы часто более осмысленны, чем большие, которые основываются на больших различиях. Группировку объектов проведем в 2 этапа: нормализация данных и вычисление расстояний, применение методов кластеризации.
На первом этапе воспользуемся формулой Евклидова расстояния. Но сразу это сделать нельзя, поскольку признаки указаны в разных единицах измерения (километры, тонно-километры, пассажиро-километры и др.). Требуется нормировка показателей, переводящая их в безразмерные величины, тогда измерение близости объектов становится оправданным [11]. Нормировка - это переход к некоторому единообразному описанию для всех признаков, к введению новой условной единицы измерения. Для этого воспользуемся формулой:
а
- нормированное значение признака, хг - значение признака для г-го элемента, х - среднеарифметическая величина, а - среднее квадратичное отклонение.
Среднее квадратичное может быть рассчитано так:
где n - количество элементов в выборке (в данном случае - 34).
Все эти вычисления проводим в программе Excel 2003 из пакета MS Office [12]. В результате получим таблицу 34x34. В Excel расчет Евклидова расстояния довольно трудоемок: требуется построение еще 15-ти промежуточных таблиц такого же размера. Чтобы облегчить вычисления, можно воспользоваться программным пакетом STATISTICA 6.1.
Перед применением алгоритмов кластеризации произведем расчет многомерной средней для всех АТЕ Воронежской области [13]. При этом учитываем, что каждый из показателей имеет одинаковый вес.
V
1 n -
- ^ (X -1)2
і=1
Pi = —
где рі - многомерная средняя, хі}- - значение признака х^ для і-го элемента, - среднее значение при-
знака х^, к - число признаков.
Распределение полученных значений позволяет предположить число групп и количество АТЕ в них.
На втором этапе применяем несколько алгоритмов кластерного анализа для получения более достоверных результатов. Мы используем иерархические алгоритмы, основанные на процедурах объединения («метод дальнего соседа»), разделения (метод к-средних) [14]. Образующиеся группы будем называть кластерами, они состоят из сходных между собой АТЕ. На основе вычислений в БТАТЮТЮА 6.1 по «методу дальнего соседа» стало ясно, что предварительно можно выделить 5 кластеров, два из которых - городские округа Воронеж и Нововоронеж. Три остальных кластера достаточно представительны, их также можно раздробить на более мелкие. По распределению многомерных средних был осуществлен перебор вариантов разделения на заданное количество групп (от 5 до 10) по методу к-средних. В результате вычислений в программе БТАТЮТЮА 6.1. получены следующие кластеры (табл. 1).
В ходе расчетов все три городских округа постоянно оказывались в разных группах. Воронеж, занимая небольшую территорию, концентрирует более трети парка грузовых и легковых автомобилей области. Объемы перевозок грузов более чем в 5 раз превышают значения этого показателя для любого из муниципальных районов. Это связано с тем, что Воронеж выступает в качестве крупнейшего транспортного узла в Воронежской области. Здесь пересекаются железнодорожные линии и автомобильные магистрали широтного и меридианального направлений. Нововоронеж не имеет столь благоприятного транспортно-географического положения, находясь в стороне от железной дороги Москва-Воронеж-Ростов-на-Дону. Однако здесь также наблюдается сосредоточение транспортных средств на незначительной по площади территории (количество легковых автомобилей на 1000 жителей в 2,5 раза больше, чем в Воронеже). Мы склонны думать, что столь резкие различия по сравнению с остальными АТЕ он приобрел благодаря статусу центра атомной энергетики. Кроме того, в муниципальных районах
k
х - х
статистика объединяет сельскую и городскую местность, не позволяя учитывать вклад именно отдельных городов. Борисоглебский городской округ отличается от Воронежа и Нововоронежа, т. к. при его образовании к нему была присоединена территория целого муниципального района. Но его транспортногеографическое положение гораздо выгоднее, чем у Нововоронежа, т. к. здесь пересекаются федеральные автомагистрали, а также проходит железная дорога субмеридианального направления. Борисоглебск выступает в качестве крупного транспортного узла Воронежской области, но его развитие сдерживают проблемы в автодорожном хозяйстве. Поэтому он оказался в группе, где были собраны муниципальные районы со средним уровнем развития автотранспорта. Значит, при отраслевом районировании нет смысла выделять Воронеж и Нововоронеж в качестве самостоятельных районов или объединять их вместе, т. к. это незначительные разобщенные территории. В целом, данные городские округа имеют самый высокий фактический уровень развития автотранспорта в сопоставлении с другими АТЕ области, поэтому они были объединены в одну группу. Обобщенные (усредненные) характеристики для всех кластеров представлены в таблице 2, где указаны 9 основных показателей.
В табл. 2 кластеры расположены неслучайно, при движении сверху вниз растет фактический уровень развития автотранспорта. Четыре муниципальных района - Бобровский, Лискинский, Павловский и Россошанский - имеют высокий уровень развития авто-
транспортной системы. Почти все показатели говорят в их пользу, за исключением густоты автодорог общего пользования, которая близка к среднеобластному значению. Данные районы располагаются в центральной части области (рис. 1), здесь связность автодорожной сети наибольшая в регионе.
Таблица 1
Кластеры АТЕ Воронежской области по уровню развития автомобильного транспорта
Кластеры Административно-территориальные единицы
Кластер 1 Каменский, Петропавловский, Поворинский, Репьевский, Терновский
Кластер 2 Верхнемамонский, Воробьевский, Каширский, Нижнедевицкий, Панинский
Кластер 3 Богучарский, Верхнехавский, Грибановский, Новохоперский, Подгоренский, Рамонский, Таловский, Хохольский, Эртильский
Кластер 4 Борисоглебский, Бутурлиновский, Кантемировский, Новоусманский, Ольховатский, Острогожский
Кластер 5 Аннинский, Калачеевский, Семилукский
Кластер 6 Бобровский, Лискинский, Павловский, Россошанский
Кластер 7 Воронеж, Нововоронеж
Таблица 2
Средние значения показателей, отражающих уровень развития автотранспорта групп АТЕ Воронежской области
Административно- территориальные единицы Длина дорог с твердым покрытием, км Густота дорог на 1000 км2 Кол-во грузовых машин на 1 км2 Кол-во автобусов на 1000 чел. Кол-во легковых автомашин на 1000 чел. Объемы грузоперевозок, тыс. т Объемы перевозок пассажиров, тыс. чел. Грузооборот, тыс. т-км Пассажи- рооборот, тыс. пасс-км
Каменский, Петропавловский, Поворинский, Репь-евский, Терновский 250,8 169,3 0,6 1,6 170,5 291,7 237,9 11707,0 6253,2
Верхнемамонский, Во-робьевский, Каширский, Нижнедевицкий, Панин-ский 294,6 197,5 0,5 2,9 197,3 345,2 850,1 7720,6 22783,3
Богучарский, Верхнехав-ский, Грибановский, Новохоперский, Подгорен-ский, Рамонский, Талов-ский, Хохольский, Эртиль-ский 388,9 193,3 0,6 3,3 192,2 801,9 862,6 13290,3 22506,5
Борисоглебский, Бутурли-новский, Кантемировский, Новоусманский, Ольховат-ский, Острогожский 381,2 185,0 1,1 3,3 233,7 883,0 4018,2 32204,7 100877,4
Аннинский, Калачеевский, Семилукский 525,9 185,3 1,1 3,8 220,4 1700,7 4946,5 33451,9 89830,6
Бобровский, Лискинский, Павловский, Россошанский 477,6 171,6 1,2 4,2 223,2 2478,1 9190,6 53446,7 190861,9
Воронеж, Нововоронеж 97,8 43,3 28,0 6,6 331,2 7109,7 20678,0 254574,4 301046,8
Масштаб 1 :2 500 ООО
Рис. 1. Кластеры АТЕ Воронежской области по уровню развития автомобильного транспорта
Наряду с сельским хозяйством, крупными потребителями транспортных услуг выступают химическая (Россошанский) и горнодобывающая промышленности (Павловский), производство стройматерилов (Павловский, Лискинский), отрасли пищевой промышленности (Лискинский, Бобровский).
Уровень развития автотранспорта выше среднего по области отмечен в трех муниципальных районах. В этой группе (5-й кластер) все обобщенные значения показателей ниже, чем в предыдущей, кроме протяженности автодорог с твердым покрытием, а также их плотности, густоты. Семилукский муниципальный район располагается в непосредственной близости от Воронежа - значительного потребителя товаров и услуг, а вот производителям из Калачеевского, Аннинского районов приходится для реализации своей продукции преодолевать более значительные расстояния. Крупными потребителями транспортных услуг в этих муниципальных районах выступают в основном пищевая промышленность и сельское хозяйство (в Семилукском еще и стройиндустрия, производство огнеупоров).
АТЕ из 4-го кластера характеризуются фактически средним уровнем развития автотранспорта, они располагаются в разных частях области и не граничат друг с другом. Для этой группы обобщенные значения показателей совпадают со среднеобластными: объем перевозок грузов приближается к 0,9 млн т, количество легковых автомобилей более 230 единиц на тысячу
жителей. Густота автодорожной сети в данной группе составляет в среднем 185 км на 1000 км2, но ряд районов имеет достаточно низкие ее значения (Борисоглебский, Бутурлиновский). В таких муниципальных районах высокие значения показателей, характеризующие автотранспортную работу, при кластеризации затеняют проблемы в автодорожной сети. Это необходимо учитывать при выборе ведущих факторов при автотранспортном районировании.
Наиболее представительным оказался 3-й кластер, в его состав вошло 9 АТЕ. Муниципальные районы из этой группы располагаются в основном в северной, северо-западной и северо-восточной частях Воронежской области. Из табл. 2 видно, что по сравнению с четвертым кластером здесь меньше автопарк (особенно грузовой), объемы перевозок грузов и пассажиров, грузооборот. В этой группе наиболее развита дорожная сеть в Рамонском, Верхнехавском и Таловском районах (длина автодорог 1-Ш категории свыше 70 км, густота - 210 км на 1000 км2).
Второй кластер имеет низкий уровень развития автотранспорта, три из пяти его АТЕ располагаются в северо-западной части области (рис. 1). По количеству легковых автомобилей на душу населения они опережают муниципальные районы 3-го кластера, по густоте автодорог общего пользования тоже выглядят несколько предпочтительнее. А вот средние значения объемов перевозок грузов, грузооборота и пассажирооборота в
2 раза меньше. Также значительно ниже общая протяженность дорожной сети, в т. ч. с твердым покрытием.
Наименее развита автотранспортная система в пяти муниципальных района в Воронежской области. Если обратиться к картосхеме (рис. 1), то можно отметить, что все они располагаются по окраинам Воронежской области, имеют низкую транспортную доступность. Для первого кластера характерны самые низкие величины почти всех анализируемых показателей.
Таким образом, применение математических методов при анализе статистических данных очень важно, это позволяет более точно формулировать выводы. Но специфика территории как раз и заключается в том, что ее трудно показать количественно. Конфигурация сети, пропускная способность дорог разной категории, расселение населения, различия сельской и городской местности имеют не только количественную, но и качественную специфику. Поэтому полученные результаты будут выступать как базис к дальнейшему более детальному изучению территориальных различий АТЕ Воронежской области. Так, при группировке муниципальных районов и городских округов мы учитывали общий вклад в развитие автотранспортной системы, который вносят такие ее основные компоненты, как автодорожная сеть и подвижной состав. Важно отметить, что все элементы рассматриваемой системы имеют разный уровень и динамику развития. За значительными числовыми величинами могут скрываться существенные проблемы. Так, состояние и уровень развития автодорожной сети существенно сказываются на работе подвижного состава. При низком качестве автодорог, при их недостатке снижается эффективность работы всей автотранспортной системы. Кроме того, не только величина автопарка, но и его специализация, грузоподъемность, техническое состояние также оказывают влияние на эффективность функционирования автотранспорта. Поэтому уже при транспортном районировании территории Воронежской области необходимо вводить в анализ и учитывать дополнительные показатели, которые бы более детально отражали качественную специфику отдельных элементов автотранспортной системы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гришин Г. Т. Воронежская область: экономическая география. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1967.
2. Коржов Н.И. Экономические районы Воронежской области // Известия Воронежского государственного педагогического института. Т. 45: краевед. сб. Воронеж, 1964. С. 5-64.
3. Котляров Д.А. Территориальная организация автотранспортного обслуживания АПК Воронежской области: автореф. дис. ... канд. геогр. наук / ВГУ. Воронеж, 2004.
4. Белая книга автомобильных дорог Воронежской области: концепция и программа развития сети автомобильных дорог Воронежской области с учетом приоритета интересов территории / В.Н. Бугроменко [и др.]. М., 1995.
5. Наличие и использование автомобилей в экономике по районам области и г. Воронежа в 2005 году: стат. сб. Воронеж: Воронеж-стат, 2006.
6. Наличие использование автомобилей в экономике по районам, городским округам и районам городского округа город Воронеж в 2006 году: стат. сб. Воронеж: Воронежстат, 2007.
7. Наличие и использование автомобилей в экономике по районам и городским округам Воронежской области в 2007 году: стат. сб. Воронеж: Воронежстат, 2008.
8. Наличие и использование автомобилей в экономике по районам Воронежской области в 2008 году: стат. сб. Воронеж: Воронеж-стат, 2009.
9. Классификация и кластер: пер. с англ. / ред. Дж. Вэн Райзин, Ю.ИЖуравлев. М.: Мир, 1980.
10. Симчера В.М. Методы многомерного анализа статистических данных: учеб. пособие. М.: Финансы и статистика, 2008.
11. Мандель И.Д. Кластерный анализ. М.: Финансы и статистика, 1988.
12. Васильев А.Н. Научные вычисления в Microsoft Excel. М.: «Вильямс», 2004.
13. Крупко А.Э., Зеленцова С.Ю. Математические методы исследования региона: учеб. пособие. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2006.
14. Халафян А.А. STATISTICА 6. Статистический анализ данных: учебник. 3-е изд. М.: Бином-Пресс, 2007.
Поступила в редакцию 3 февраля 2010 г.
Pochatkov A.A., Pochatkova S.V. Territorial distinctions in a level of development of motor transport of the Voronezh region.
The reached level of development of motor transport in administrative and territorial parts of Voronezh region is considered. On the basis of mathematical methods its grouping on fifteen indicators characterizing roads, rolling stock and its work is spent.
Key words: cluster analysis; administrative-territorial units (АТЦ); motor transport level of development.
