地理科学  2019 , 39 (4): 654-662 https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2019.04.015

Orginal Article

经济快速发展背景下中国民用汽车拥有量变化的时空特征

杨昆1, 时燕1, 罗毅1, 夏典2

1. 云南师范大学信息学院/西部资源环境地理信息技术教育部工程研究中心, 云南 昆明 650500
2. 云南师范大学数学学院, 云南 昆明 650500

Spatial-temporal Characteristics of Ownership Change of Civil Car in China

Yang Kun1, Shi Yan1, Luo Yi1, Xia Dian2

1. School of Information Science and Technology, GIS Technology Engineering Research Centre for West-China Resources and Environment of Educational Ministry, Yunnan Normal University, Kunming 650500, Yunnan, China
2. School of Mathematics, Yunnan Normal University, Kunming 650500, Yunnan, China

中图分类号:  F129.9

文献标识码:  A

文章编号:  1000-0690(2019)04-0654-09

通讯作者:  通讯作者:时燕。E-mail:xdshyan@163.com

收稿日期: 2018-01-15

修回日期:  2018-04-12

网络出版日期:  2019-04-10

版权声明:  2019 《地理科学》编辑部 本文是开放获取期刊文献,在以下情况下可以自由使用:学术研究、学术交流、科研教学等,但不允许用于商业目的.

基金资助:  国家自然科学基金项目(41761084)、云南省自然科学基金青年项目(2016FD020)、云南师范大学研究生科研创新基金(yjs2018127)资助

作者简介:

作者简介:杨昆(1963-),男,云南曲靖人,教授,博导,研究方向为地理信息系统。E-mail: yangkun@ynnu.edu.cn

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摘要

基于统计数据,采用Theil指数、线性倾向率、Mann-Kendall(M-K)检验、面板数据模型,从中国、八大经济区域、各省3个尺度分析中国民用汽车拥有量的时空变化特征及其与地区生产总值、居民消费水平、公路里程的关系。结果表明: 中国民用汽车拥有量的增长分两个阶段: 1996~2005年为缓慢增长期,2005~2015年为快速增长期; 2000~2015年中国民用汽车拥有量地区分布差异显著下降,2000~2005年区域内总差异是总差异的主要成分,北部沿海地区区域内差异是区域内总差异的主要原因,2006~2015年区域间差异是总差异的主要成分; 在不同的时间阶段及空间尺度各因素对民用汽车拥有量发展的作用方向和作用强度呈现一定的差异性。

关键词: 民用汽车 ; 时空特征 ; 经济因素 ; 中国

Abstract

With the rapid development of economy, the number of China's motor vehicle rises sharply. The rapid development of the auto industry promotes the social civilization, and drives the sustained economic growth. Cars improve the efficiency of people’s traveling, at the same time, they bring some problems such as traffic congestion, environmental pollution, energy consumption, which directly threat to human health and the sustainable development of social economy. To explore the temporal variation characteristics of civilian cars under the background of China’s rapid economic growth ownership is the basis to solve the problem such as traffic congestion, traffic accidents, car exhaust, it is also the premise of auto industry development and applicable policy. This article reveal the temporal variation characteristics of Chinese civil car ownership and differences, explore the relationship between the civil car ownership change and economic development. With the the number of civil car ownership, gross regional product, household consumption level, highway mileage and provinces population data in 31 provincial level administrative region in mainland China from 1996 to 2015, the empirical research is conducted by adopting Theil index, the linear trend estimation indicates, Mann - Kendall test and panel data mode, respectively, based on the national, the eight economic regions, and 31 provinces three spatial dimensions. The preliminary results shows that: 1) The scope of research and the continuous growth of China's car ownership can be divided into two stages: the first stage, 1996-2005, for the slow growth; The second stage, from 2005 to 2015, is for rapid growth; 2) From 2000 to 2015, China's civil car ownership regional differences declined obviously in 2000-2005, the differences of China’s civil car ownership in 31 provinces regions are determined by differences of within-region, and differences in Northern coastal areas are the main cause of regional differences; The differences of between-region were greater than the differences of within-region in 2006-2015; 3) In the research time range, the gross regional product, residents' consumption level, and highway mileage can improve the number of civil car ownership, and there are significant differences in the influence of three factors on the civil car ownership.

Keywords: civil car ownership ; spatial-temporal characteristics ; economic factors ; China

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杨昆, 时燕, 罗毅, 夏典. 经济快速发展背景下中国民用汽车拥有量变化的时空特征[J]. 地理科学, 2019, 39(4): 654-662 https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2019.04.015

Yang Kun, Shi Yan, Luo Yi, Xia Dian. Spatial-temporal Characteristics of Ownership Change of Civil Car in China[J]. Scientia Geographica Sinica, 2019, 39(4): 654-662 https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2019.04.015

1996~2015年,中国经济突飞猛进,国内生产总值从71 813.6亿元增长到685 992.9亿元,增长8.55倍(国家数据网站http://data.stats.gov.cn),经济快速发展为汽车提供了巨大的发展空间,到2015年中国汽车已经连续7 a蝉联世界汽车产销第一[1],中国机动车达26 002.5万辆[2],其中民用汽车拥有量为16 284.45万辆,占比62.63%(国家数据网站http://data.stats.gov.cn)。汽车拥有量的快速增长带动了钢铁、冶金、橡胶、石化、汽车维修、汽车保险及二手车交易等市场的发展、促进了社会文明与进步、提高了民众的出行效率,但负面影响也日渐凸显,如交通拥堵、交通事故多发停车设施供应失衡、温室气体排放加剧、汽车能源消耗剧增等[3,4,5,6]。在经济发达的上海、北京、天津、广州等地正面临严重的交通问题,当地政府通过一系列政策控制汽车数量、汽车环境污染以缓解汽车拥有量快速增长带来的各类消极影响,如实行购车摇号政策、出台汽车尾号限行政策、在通行方面提供新能源汽车差异化管理等。未来民用汽车拥有量增长点将向经济发展较落后的地区转移,城市生态环境及自然生态环境较好的欠发达地区将面临较大挑战。

20世纪60年代开始,国内外学者开始针对汽车拥有量相关问题展开研究,主要研究内容有:讨论汽车对城市生态环境、自然生态环境等的影响[3,4,5,6],对汽车拥有量发展趋势进行预测[7,8,9]、分析汽车发展的影响因素[10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]等,大量研究结果表明未来几年中国汽车拥有量呈现显著上升趋势,汽车拥有量的增长与经济密切相关。关于中国汽车发展的现有文献其研究区域多集中于经济较发达的地区[10,11,12]或在全国层面[3,13~15]进行分析中多以城市、城市群[16,17,18,19]或家庭[11,14,15]为研究单位,研究对象多为私人汽车拥有量[17,18,20],暂未搜索到以全国范围内各省为基本研究单位,对民用汽发展的时空特征进行研究的相关文献报道。中国区域民用汽车发展特征差异性较大,本文分别基于全国尺度、各省尺度以及基于八大经济区域尺度,试图利用中国1996~2015年31个省级行政区的面板数据,探索不同经济背景下中国民用汽车拥有量的发展特征,为相关部门制定合理的促进汽车消费或汽车限量等政策提供数据支持。

1 数据与方法

1.1 数据来源及研究区域

本文使用的1996~2015年期间全国以及31省级行政区(不含港澳台数据)的民用汽车拥有量、地区生产总值、居民消费水平、公路里程数据以及2000~2015年各省人口数据来源于国家数据网站(http://data.stats.gov.cn/),图1为各省和八大经济区域2015年民用汽车拥有量。

图1   2015年中国31省及八大经济区的民用汽车拥有量(万辆)
a.2015年各省民用汽车; b.2015年各区域民用汽车

Fig.1   Ownership of civil cars in China’s 31 provinces and 8 economic regions in 2015 (10 000 vehicles)

1.2 研究方法

1) 变化趋势及突变分析。使用Mann-Kendall(M-K)趋势检验[21]和线性倾向估计[22]分析民用汽车拥有量及其它时间序列的变化趋势,使用M-K突变检验法检测中国民用汽车拥有量及其空间差异变化发展的突变区间。

2) 民用汽车拥有量的空间差异分析。使用人口加权的Theil指数量化2000~2015年民用汽车发展在中国的差异程度。Theil(泰尔)指数是用于衡量区域差异的重要指标,值越大各地区不平衡的程度越大 [23,24]。总差异( T)等于区域间差异( Tw)和区域内总差异( Tb)的总和,区域内总差异( Tb)是各区域内各省间差异( Tk)的总和,Tw、Tb、Tk对总差异的贡献率分别为Dw、Db、Dk

3) 经济发展对民用汽车的影响。地区生产总值(Gross Regional Product, GRP)、居民消费水平(Household Consumption Level, HCL)及公路里程(Highway Mileage, HM)是衡量社会经济发展水平的重要指标,同时公路里程是反映公路建设发展规模的基本指标。本研究将GRP、HCL、HM作为反映中国经济发展的变量,建立双对数形式面板数据模型量化经济发展对民用汽车拥有量的影响[25]。本文基于中国31省面板数据构建不变参数模型和变系数模型、八大经济区域内(分区参见http://data.stats.gov.cn/)各省面板数据构建不变参数模型,揭示全国、各省、八大经济区域3种尺度下经济发展与民用汽车拥有量之间的关系。

2 结果

2.1 民用汽车拥有量发展的时空特征

1) 全国尺度民用汽车拥有的时空特征。从图2a、b看出,全国民用汽车呈显著的增长趋势,到2005年全国民用汽车拥有量首次突破3 000万辆,变化趋势突变时间为2005~2006年。

图2   中国及八大经济区域及各省尺度下的中国民用汽车的发展
a.中国民用汽车发展; b. 中国民用汽车增长率变化; c. 八大经济区域民用汽车发展; d. 各区域民用汽车占比变化;e、f. 中国各省民用汽车拥有量10 a增长率

Fig.2   Development of Chinese civil cars in the national, the 8 economic regions and 31 provinces

2) 八大经济区域尺度民用汽车拥有量的时空特征。图2c为八大经济区域民用汽车发展曲线及其变化趋势分析结果,1996~2015年各经济区域民用汽车拥有量均呈显著上升趋势。使用M-K突变检验法对各经济区域民用汽车拥有量进行分析,突变时间均为2005~2006年。图2d为1996~2015年各区域民用汽车拥有量占全国总量的比例变化情况,20 a内北部沿海区域占比最高在20%~24%,全国45%~53%的民用汽车集中在北部、东部、南部沿海地区,大西北地区占比在3.7%~5.2%,各区域民用汽车拥有量从沿海到内陆逐渐递减。

3) 各省尺度民用汽车拥有量的时空特征。表1为对各省民用汽车拥有量进行趋势和突变检验后的结果,各省民用汽车拥有量增长趋势显著,突变时间多集中在2005~2006年。在民用汽车拥有量增长趋势最快的北部沿海和东部沿海地区,北京市、天津市、上海市民用汽车拥有量的线性倾向率较小,这主要得益于政府对这3个地区实施的控制汽车增长政策。图2e、f为各省间隔10 a的民用汽车拥有量增长率数据地图,可以看出各省民用汽车拥有量在2006~2015年阶段的增长倍数较1996~2005年阶段明显更高,且民用汽车拥有量增长倍数高的区域有局部空间聚集的特点。

表1   中国各省民用汽车拥有量的趋势及突变检验结果

Table 1   The trend of the ownership of civil cars in each province and the results of the mutation test in China

区域省份突变时间线性回归方程R2
北部沿海山东2005~2006y = 71.629x-268.9000.836
河北2005~2006y = 48.68x- 157.2100.840
北京市2005~2006y = 28.558x-28.7030.952
天津市2005~2006y = 13.39x-27.4130.854
东部沿海江苏2005~2006y = 58.641x-235.5900.840
浙江2005~2006y = 55.337x-216.6100.869
上海市2005~2006y = 12.97x-14.5880.936
黄河中游河南2005~2006y = 43.877x-160.4100.789
山西2005~2006y = 22.067x- 61.3200.874
陕西2005~2006y = 19.795x-71.6860.805
内蒙2005~2006y = 18.035x- 60.8070.853
西南四川2005~2006y = 33.979x-106.2000.827
云南2005~2006y = 21.493x-56.4310.841
广西2005~2006y = 16.128x-57.0860.803
贵州2005~2006y = 12.337x-44.6120.788
重庆2005~2006y = 11.968x-42.8490.809
南部沿海广东2005~2006y = 69.319x-181.4100.897
福建2005~2006y = 20.412x-76.6400.844
海南2008~2009y = 3.6674x-9.84280.814
长江中游安徽2005~2006y = 22.006x-79.3840.821
湖南2005~2006y = 21.823x-73.1860.796
湖北2005~2006y = 20.988x-64.7000.803
山西2005~2006y = 14.945x-57.5020.800
东北辽宁2006~2007y = 25.821x-56.7240.848
黑龙江2006~2007y = 15.974x-31.2900.859
吉林2005~2006y = 14.011x-36.6740.836
西北新疆2005~2006y = 13.009x-35.8610.797
甘肃2006~2007y = 9.3993x-32.5370.742
宁夏2005~2006y = 4.6055x-17.3970.792
青海2006~2007y = 3.3268x-10.5170.767
西藏2005~2006y = 1.4932x-3.23150.882

注:计算基础数据不包括港澳台数据。

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2.2 民用汽车发展的空间差异

分析图3a、b可知,2000~2015年,北部沿海地区 Tk远远大于其余经济区域。2000~2015年 Tk均值呈“东高西低”的特点(表2);对各区域 Tk进行趋势检验,除东北地区未观测到显著的变化趋势,其余经济区域均呈显著下降趋势, TTbTwTk的变化趋势突变开始时间最早为2005年且集中在2005~2015年。

表2   中国民用汽车发展的空间差异变化趋势及突变检验

Table 2   The spatial differences of China's civil cars development and mutation test

差异类型泰尔指
数均值
泰尔指数的M-K检验2015年贡献率M-K检验
倾向率统计量突变时间趋势泰尔指数贡献率(%)倾向率统计量
T0.0591-0.0084-4.72***2009~20150.044100--
TW0.0516-0.0025-2.92***2013~20140.03457.10.02475.35***
Tb0.1106-0.0057-5.26***2008~20140.01042.9-0.02473.67***
Tk






东北0.01040.00010.852007~2011-0.0102.1-0.00141-1.39*
北部沿海0.1432-0.0174-5.17***2008~20140.1437.0-0.0203-5.08***
东部沿海0.0329-0.0040-4.00***2005~20150.0335.90.0005652.74***
南部沿海0.0265-0.0032-4.81***2009~20150.0261.5-0.00232-4.18***
黄河中游0.0312-0.0019-2.56***2012~20150.0313.20.0004190.85
长江中游0.0045-0.0006-4.27***2007~20080.0050.4-0.00023-2.83***
西南0.0224-0.0026-4.90***2008~20090.0221.5-0.0015-4.45***
西北0.0527-0.0029-4.45***2008~20090.0531.60.00010.49

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图3   中国民用汽车发展的空间差异
计算基础数据不含港澳台数据 a.民用汽车发展的空间差异变化; b. 各区域内差异变化; c. 各类差异对总差异的贡献率

Fig.3   Spatial difference of China's civil cars development

图3c为 TbTwTkT的贡献率变化情况,分析结果表明2000~2005年全国民用汽车发展的总体差异主要由八大经济区域的区域内总差异( Tb)决定,而造成民用汽车发展区域内总差异的主要原因是北部地区区域内各省间民用汽车拥有量的差异( Tk)。2006~2015年,中国民用汽车发展的总体差异主要由八大经济区域的区域间差异决定。对各类差异贡献率进行M-K趋势检验(表2),分析结果可知, TwT的贡献率呈上升趋势, TbT的贡献率呈下降趋势,未来几年,中国民用汽车拥有量的空间差异会逐渐减小,区域间差异将成为中国民用汽车发展的总体差异的主要成分,北部地区及东部沿海地区民用汽车发展的区域内差异将成为区域内总差异的主要成分,且东部沿海地区民用汽车发展的区域内差异有可能超过北部沿海地区。

2.3 经济因素对民用汽车拥有量的影响分析

1) 面板数据及面板数据模型的检验。由前文分析可知中国民用汽车在时间和空间上的发展体现出阶段性显著变化特征,故据此将3种经济因素对民用汽车拥有量的影响分2个阶段分析。 lnYlnX1lnX2lnX3分别表示民用汽车拥有量、GRP、HCL、HM取对数后的变量,为确保结果的准确性使用4种单位根检验方法分别检验1996~2005、2006~2015年2个时间段面板数据的平稳性,检验结果如表3所示,在2个阶段内4个变量均为一阶单整变量且 lnYlnX1lnX2lnX3之间存在着长期稳定的协整关系。表4为基于31省面板数据及八大经济区域划分的各省面板数据建立的面板数据模型检验结果,因东北部区域、东部沿海区域、南部沿海区域的截面个体个数为3与解释变量个数相同,只能做固定效应模型的估计,所以不做Hausman检验直接选择固定效应模型。

表3   面板数据检验结果

Table 3   Inspection results of panel data

单位根检验1996~2005年2006~2015年
变量检验方法
LLCIPSADF-FisherPP-FisherLLCIPSADF-FisherPP-Fisher
lnX14.235.1811.8216.461.884.9310.787.55
lnX2-8.15***0.4065.2428.24-2.91***2.1834.3623.44
lnX3-21.64***0.4280.58***78.53*17.040.622.590.15
lnY8.665.145.146.372.443.0629.4433.11
ΔlnX1-12.52***-1.41*99.78***240.85***-13.99***-0.9685.45**131.09***
ΔlnX2-20.42***-2.89***139.54***213.77***-18.05***-1.91**107.16***135.30***
ΔlnX3-12.27***-1.0288.80**161.36***-32.40***-3.56***141.17***173.82***
ΔlnY-10.48***-5.58***157.35***204.70***-29.89***-4.27***162.89***83.85**
协整检验pedroni检验Kao检验
统计量
时间
Panel v
-Statistic
Panel rho
-Statistic
Panel PP
-Statistic
Panel ADF
-Statistic
Group rho
-Statistic
Group PP
-Statistic
Group
ADF Statistic
ADF
1996~2005年-3.913.39-15.03***1.196.14-20.95***-4.89***-2.88***
2006~2015年-1.545.83-5.06***-5.15***7.40-13.53***-7.37***-4.48***

注:******分别表示在10%,5%,1%水平上显著;“Δ”表示一阶差分;计算基础数据不包括港澳台数据。

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表4   面板数据模型检验结果

Table 4   Test results of panel data model

时间变量全国
及各省尺度
八大经济区域尺度
Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8
1996~2005R20.9880.9870.9910.9880.9830.9950.9740.9560.976
F检验74.27***19.75***55.18***92.46***7.73***165.32***46.21***3.62**2.86*
Huasman检验10.22***89.87***10.30***277.38***23.19***-138.63***--
结论
样本数3105050404030403030
2006~2015R20.9940.9800.9910.9890.9900.9990.9830.9950.985
F检验233.07***19.75***55.18***103.05***5.32***99.69***40.16***15.50***1.26
Huasman检验14.38***12.26***10.30**346.61***35.31***-135.11***--
结论
样本数3105050404030403030

注:******分别表示在10%,5%,1%水平上显著; “①”为固定效应模型;“②”为混合效应模型;“-”为无此项;计算基础数据不包括港澳台数据。

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2) 全国尺度下经济因素对民用汽车拥有量的影响分析。分析全国尺度的面板数据模型可知,两个阶段内3种因素对民用汽车拥有量的影响均表现为显著的促进作用。1996~2005年阶段GRP对民用汽车拥有量的影响最大,GRP每增加1个百分点能促进民用汽车拥有量增加0.6个百分点,HCL、HM对民用汽车拥有量的影响的弹性系数分别为0.34、0.10;2006~2015年阶段,GRP、HCL、HM对民用汽车拥有量影响的弹性系数分别为0.4、0.89、0.19,HCL对民用汽车拥有量的促进作用最大;两个阶段内,HM对民用汽车拥有量的促进作用较小。

3) 八大经济区域尺度下经济因素对民用汽车拥有量的影响分析。图4为1996~2005、2006~2015年基于八大经济区域尺度建立的不变参数面板数据模型所反映的3种经济因素对民用汽车拥有量影响的弹性系数空间格局,3种因素对民用汽车发展影响表现为负效应的经济区域主要为东北地区、北部沿海、东部沿海、南部沿海、长江中游地区,这些区域多集中于中国东部。GRP、HCL、HM对大部分经济区域民用汽车拥有量的影响均表现为促进作用,在3个变量对民用汽车发展的影响方面,不同时间阶段及不同地区之间存在差别。

图4   1996~2015年不同尺度下3种因素对中国民用汽车拥有量影响的空间格局
a~c. 1996~2005年八大经济区域区域尺度;d~f. 2006~2015年八大经济区域尺度; h~j. 1996~2005年各省尺度;k~m. 2006~2015年各省尺度

Fig.4   Impact of 3 fators on civil vehicle ownership at different scales in China from 1996 to 2015

4) 各省尺度下经济因素对民用汽车拥有量的影响分析。图4为1996~2005、2006~2015年基于31省尺度建立的变系数面板数据模型所反映的经济因素对民用汽车拥有量影响的弹性系数空间格局。在两个时间阶段,在半数以上的省份GRP、HCL、HM对民用汽车拥有量增长有一定的促进作用,在少部分省份表现为负效应,不同的省份、不同的时间阶段其影响特征呈现一定的差距,表现出一定的空间聚集和区域分异的特点。

3 结果与讨论

本文通过对1996~2015年中国31个省级行政区(不包括港澳台)的数据分析得出以下结论:

1) 中国民用汽车的发展可分为两个阶段:1996~2005年为缓慢增长期,2005~2015年为快速增长期。

2) 2000~2015年全国民用汽车在区域内、区域间的分布不平衡情况显著下降,2000~2005年区域内总差异是造成全国总差异的主要原因,而北部地区区域内各省间差异是区域内差异的主要原因;2006~2015年,中国民用汽车发展的总体差异主要由八大经济区域的区域间差异决定。

3) 在全国层面及大部分经济区域和省份,经济快速发展促进了民用汽车拥有量的增加。全国尺度下在1996~2005年地区生产总值是影响民用汽车发展的主要因素,2006~2015年居民消费水平是影响民用汽车发展的主要因素,两个时间阶段内,公路里程对民用汽车影响的作用最小。在八大经济区域和各省尺度,3种经济因素对民用汽车拥有量的影响在不同的地区和不同的时间阶段有显著差异。

考虑到民用汽车拥有量增长带来的两面性影响,在研究成果的基础上,提出以下建议:严格控制经济发展水平较高、区域内空间差异较小、机动车污染较严重、民用汽车拥有量较多且增长趋势较快的地区民用汽车拥有量增长,如北部沿海、东部沿海等区域。公路里程对部分省份或经济区域的民用汽车拥有量增长有显著的促进作用,对另一部分省份或经济区域有显著的抑制作用,道路规划者应该认真研究民用汽车拥有量与公路里程之间的关系。大部分地区更关注于道路或公路网络的发展,以满足当地运输车辆对道路的需求,传统的道路运输政策更重视私人运输,不能长期解决运输问题,一方面决策部门在发展公路网络增加交通设施的同时应该更重视公共交通建设,从根源上避免民用汽车快速增长带来的负面影响;另一方面,在经济发展较落后,且公路里程对民用汽车增长有促进作用的地区,可以考虑修建公路,进一步扩宽汽车市场,促进经济增长。

由于本文是在全国各省数据基础上开展上述研究,在这一个大空间尺度下,各省人均道路面积、公共交通车辆、建成面积等与民用汽车发展相关的数据难以获取,故在分析研究过程中选取了地区生产总值、居民消费水平、公路里程3种变量作为衡量经济发展水平的重要指标,根据本文分析结果显示,3种尺度下地区生产总值、居民消费水平和公路里程数对民用汽车拥有量的影响存在较大差异,本文暂时未对造成这些差异的驱动因素进行分析。基于民用汽车快速增长带来的负面效应,中国政府已经在部分地区采取了一系列干预政策,因暂时无法量化在不同地区实施的政府干预政策措施及干预后的影响,本研究暂未将其考虑进来,以上内容将成为我们未来研究的关注点。

The authors have declared that no competing interests exist.


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