可达性视角下东北地区城市群的高铁效应

李 俏，全 震，魏向宇

（1.长春工程学院 建筑与设计学院，吉林 长春130021；2.长春工业大学 马克思主义学院，吉林 长春130000）

高铁对我国区域经济发展的影响一方面表现为高速铁路建设的快速发展使城市间要素流动越来越活跃，城市间的关联度愈加紧密，城市群辐射范围变大，突出了增长极在区域经济中的重要作用；另一方面，促进了人力资本的大量流动，为面对面交流信息提供了便利条件，满足了现代人追求高效率的需求。随着我国高铁网络的逐步完善，高铁与区域经济紧密关系成为学者们关注的热点问题。

高铁效应的相关研究主要集中在以下两个方面：①高铁的产业集聚效应。通过探究城市可达性的变化，考察高铁对产业集聚的影响。有研究表明，高铁网络提高了可达性水平［1］。汪德根、陈田、陆林等［2］采用综合可达性的计算方法测度了旅游流空间结构变化，提出了高铁强化扩散源的旅游流集聚，使得高铁产生叠加效应；Hall D［3］研究表明可达性的变化也会引起核心区位发生改变，从而降低服务业的贸易成本；李廷智、杨晓梦、赵星烁等［4］在对高铁对区域空间发展的评述中提出高铁提高了市场的活跃程度，对现代服务业发展产生了正效应；张耀辉［5］研究发现高铁的开通使得资源流动变得频繁，有助于推进铁路沿线产业错位竞争与发展，加快区域内产业整合与转移。②高铁的经济增长效应。现有研究表明，高铁的开通有可能引起区域间壁垒出现解构的现象，加之极化效应的存在，要素资源将会出现逆向流动［6］。高铁沿线的地区产业结构转型升级减速从而出现不利于经济增长的因素，短时间内，对经济增长促进作用不明显［7-9］。相反的，有些研究表明基础设施发展提高地区可达性水平，利用加权旅行时间计算省际可达性得到高铁通车后省际可达性出现均衡化态势，有利于促进区域经济增长［10］。在高铁对县域经济增长溢出效应研究中，研究者通过建立基于铁路时间距离权重矩阵，发现高铁开通前后对地区经济增长溢出效应有显著差异，开通后的溢出效应小于开通前，这有利于地区经济向均衡方向发展［11］。

目前，高铁效应研究存在以下不足：①仅考虑集聚效应或增长效应，没有综合考虑高铁对区域经济发展的影响，研究缺乏全面性。②研究时多采用交通总公里数或交通基础设施投资作为高铁的测度指标［12］，少有将可达性作为将高铁量化后的指标纳入到计量模型当中。③针对可达性的研究，部分只针对时间可达性，忽略价格、时间成本的共同作用。④对东北地区的高铁效应研究较少，多集中于高铁对旅游业影响研究［13，14］、哈大高铁对区域可达性的影响分析［15，16］，以及高铁对东北地区城市群一体化和城市带经济发展的影响研究［17，18］，尚未量化高铁效应对东北地区经济发展的影响。

基于此，本文选取可达性水平作为高铁的量化值，利用基于引力的可达性与区域规模呈正相关，与旅行距离或旅行花费时间成反比的计算方法［19，20，21］，加入 价 格 因 素［22］，计 算 可 达 性 值。同 时，将高铁效应分解为集聚效应和增长效应，并运用空间计量模型探究高铁对东北地区城市群经济增长及经济集聚产生的影响，以期为“东北振兴”战略和“一带一路”倡议提供科学参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

研究区域为哈长城市群、辽中南城市群47 个地级市及县级市，数据来源于2005—2016 年的《黑龙江统计年鉴》《吉林统计年鉴》和《辽宁统计年鉴》，高铁运营数据来源于中国铁路客户服务中心网站。

本文将以C 开头的城际高速列车、D 开头的动车组和G开头的高速动车组列车视为高铁列车，其他类型划归为普通列车。高铁建成通车后，当两个城市间有高铁连接时，城市间最短铁路交通时间即为乘坐高铁花费的时间；当两个城市之间未被高铁连通时，选择普通列车换乘高铁列车加和或普通列车最短运行时间。高铁通车前，两个城市间最短铁路交通时间即为普通列车运行时间。若两个城市未被高铁或普通铁路连接，选取只中转一次即可抵达的最短班次所需时间，运用Matlab 选取最短路径计算方法确定。在构建高铁集聚效应模型过程中，从空间区位、信息技术、市场化水平、就业机会及政府财政支出力度对经济集聚进行测度［23］；在探究高铁增长效应的过程中，依据柯布—道格拉斯生产函数选取人力资本等生产要素对模型进行构建。

1.2 研究方法

广义加权旅行时间法。借鉴Shi 计算可达性的方法［24］，计算公式为：

式中，Aij表示城市i 的可达性；Mj表示为权重值，选取GDP和人口数量描述综合规模对权重加以计算；Tij为城市i到城市j所花费的最短旅行时间；n为样本城市的数量；GDPj为城市j 的GDP 值；Pj为城市j的年末人口数；Tij，k中的k 表示选择不同交通方式出行时，从城市i到城市j的最短旅行时间；Fij，k表示k交通工具下，城市i 到城市j 的旅行成本，即乘车价格；TVj表示城市j的广义加权旅行价值。Aij值越小，说明城市i的可达性水平越高。

参照现有研究中的计算方法得到加权旅行价值［22，24］，即考虑工作旅行时间价值TWj和个人旅行时间价值TSj，一般认为私人旅行时间TSj与工作旅行时间价值TWj的比介于0.2—0.6，令r 取0.5，β取0.4。TVj的计算公式为：

式中，LQ3it是城市i 在t 年的第三产业区位商，Y3it是i城市第t年第三产业产值；Yit为i城市第t 年所有产业的总产值；Y3t、Yt分别是第t 年全国第三产业产值和所有产业的总产值。

空间计量模型。计算公式为：

式中，Y 表示描述集聚与增长的被解释变量；W× Y表示被解释变量的空间滞后项；X 表示表1 选取的指标体系。引入时间T 和地区D 两个虚拟变量对两种高铁效应进行空间计量回归分析。

2 可达性空间格局分析

基于高铁数据和普通列车数据，运用广义加权旅行时间分别计算2015 年东北地区城市Aij值，值越小，可达性水平越高。若基于高铁数据计算得到的Aij值小于普通列车计算得到的Aij值，说明高铁开通提高了城市的可达性水平。基于两种数据计算的可达性增长率雷达图（图1），将县级市与地级市分列图中左右两边，其中地级市的增长率基本处于负值区域，县级城市的可达性增长率大于地级市，说明高铁开通后地级市的可达性水平有较大提高。

图1 基于广义加权旅行时间方法的东北地区城市可达性增长率

为了更直观地比较基于高铁和基于普通列车，城市可达性水平的空间分布特征，根据自然断裂法，将城市可达性划分为高度可达性、中高度可达性、中度可达性、中低度可达性和低度可达性（图2）。从高铁开通前城市可达性空间格局可见，高度可达性区域只有哈长城市群中的四平，由于该市处于研究区中间枢纽区域，高铁前后铁路网交点较多且较为稳定，在该区域进行换乘较为方便，时间成本投入较小；中高值区域有宁安、长春、双辽、德惠、辽源、哈尔滨、沈阳、五常、新民、铁岭、扶余、肇东和榆树共13个县级及以上城市，其中10 个城市属于哈长城市群；中值区域包括安达、公主岭、松原、吉林、舒兰、大庆、尚志、绥化、盖州、大石桥、抚顺、丹东、海城和凤城14 个市县，其中9 个单元属于哈长城市群；低值区域包含辽阳、磐石、蛟河、齐齐哈尔、海伦、海林6个哈长城市群城市和本溪、大连、灯塔、营口、东港、盘锦6 个辽中南城市群城市，低值区除普兰店外均属于哈长城市群城市。

高铁开通后城市的可达性水平整体有所提高。其中，高度可达性区域城市数量明显增多，共有18个城市，分别是四平、长春、哈尔滨、本溪、沈阳、德惠、扶余、东港、肇东、铁岭、辽阳、公主岭、安达和鞍山等城市，辽中南城市群城市有9 个，这些城市主要集中在高铁沿线地区；中高值区域主要分布在铁路沿线城市的外围地区。在哈长城市群范围内，可达性水平出现了较为明显的核心—边缘空间分布模式，由于尚未开通连接东西走向的高铁，哈长城市群东部地区可达性均处于低值水平，中低值城市为讷河、尚志、海林、穆棱、牡丹江、舒兰、磐石、瓦房店和普兰店9 个城市，低值城市减少为3 个城市，但是均处在哈长城市群范围内。基于以上分析，高铁的开通极大地提高了辽中南城市群城市的可达性水平。由于该区域城市密度较大，有高铁通过的城市间距离较近，高铁较大幅度地缩小了出行时间，高铁网络包含的站点数较多，票价上也具有相对优势。

图2 高铁开通前后广义加权旅行时间下东北地区城市可达性水平的空间分布

3 高铁效应实证分析

3.1 高铁的集聚效应

目前我国并未开通货运专线，主要的受益对象为服务业，因此选取2004—2015 年第三产业区位商作为被解释变量，指标体系见表1。

表1 高铁集聚效应评价指标体系

对各个解释变量取对数后进行逐步回归分析的结果见表2。

城市可达性水平未通过显著性检验，说明该指标对东北地区第三产业经济集聚的效应并不明显。虽然交通基础设施的可达性可以在一定程度上影响产业选址情况，高铁的连通扩大了城市市场的边界和服务业的发展空间，为服务业从业人员的交流创造了便利条件，但是服务业的发展需要时间，加之东北地区作为老工业基地，产业结构问题较为明显，地区内体制、机制和结构矛盾尚未得到根本解决。信息技术通过了显著性检验，对东北地区经济集聚程度有较好的解释作用，系数为正，说明信息技术越强，该地区经济集聚现象越明显，信息技术的发展对第三产业的区位选择有较大的影响，第三产业集聚倾向于发生在城市信息节点处。表征市场化水平的指标显示社会零售总额和从业人员通过了显著性检验，且系数为正，说明社会零售总额越多或从业人数多会促进东北地区第三产业集聚。第三产业面对的对象为人，因此从业人员越多越会促进第三产业集聚，而社会消费品零售总额是指企业通过交易直接售给个人、社会集团非生产、非经营用的实物商品金额，作为判断一个地区第三产业景气程度的一个重要指标，其显著性水平较为明显。制度环境对第三产业集聚具有重要影响，在加入较多解释变量后，显著性提高，且系数为正，说明制度环境与第三产业集聚存在正比关系。完善的基础设施建设增强了人才和信息的交流，互通有无的流动方式吸纳了更多人力资本在此聚集，促进了东北地区各城市第三产业的集聚发展。

高铁建设前后即时间变量未通过显著性检验，与已有的研究结果一致。主要原因是：高铁对服务业集聚的影响在短期内很难体现，对第三产业经济集聚作用不明显。表示该地区是否被高铁连接的变量通过了5%显著性水平检验，且系数为正，说明通高铁地区易产生集聚现象。这是由于高铁的建成加快了地区间人才和信息交流，东北地区高铁主要连接了哈尔滨、长春、沈阳和大连等中心城市，增强了中心城市的辐射带动作用，有利于形成具有核心竞争力的工业集群，随着基础设施的提高和经济集聚的形成，资本流动加快，中心城市吸纳劳动力能力得以加强。

第三产业区位商的空间滞后项通过了1%的显著性水平检验，但系数为负，表明周边区域的第三产业集聚会对该地区产生显著的负向影响。这是由于人力资本等生产要素向一个区域集中流动时，必将吸纳其他要素在该地区聚集，导致资源单向流动，周围地区因缺乏生产要素等资本的输入，第三产业不会在此集聚。新古典经济学角度判定经济集聚是由于外部规模经济引起的，区位论在此基础上引入了运输成本和生产成本因素对该过程进行解释和补充，中心—外围模型进一步论证了经济集聚的过程。由于东北地区第三产业为低端生产性服务业，并不能促进经济集聚，比如物流运输、仓储等服务仍然处于垄断地位，市场化程度较低，竞争机制并不突出，以上因素可能阻断生产性服务业的发展和长期有效供给，东北地区长久受计划经济体制影响和制约，产业结构多依赖于资源消耗，高端技术开发和进步发展缓慢，多数国企的生产模式仍然较为落后，粗放的工业增长方式致使生产性服务业需求规模不足，对经济集聚无法产生正效应。

表2 高铁集聚效应的实证结果

3.2 高铁的增长效应

对经济增长的影响分析主要考虑了资本投入、人力资本、技术进步等因素，其中技术进步包括交通运输方式的进步、信息化水平的进步、市场化程度和政策支撑水平等因素。高铁经济增长影响评价指标体系见表3。

表3 高铁经济增长影响评价指标体系

对经济增长进行逐步回归后，加入资本和人力资本后，拟合优度出现增大的趋势，模型的解释能力逐渐增强。高铁增长效应实证结果见表4。首先，可达性水平均通过了1%的显著性检验，系数为负。城市可达性水平高将对经济增长产生正向效应，即促进地区经济增长。高铁开通提高了地区区位，增强了城市间的联系紧密度，同时降低了时间成本，加快了高素质劳动力和资本等要素的流动，带动了知识外溢，扩大了市场规模，进而促进地区经济增长。信息技术通过了显著性检验，且系数为正，即信息技术越先进，对区域经济增长正向作用越大。从市场化角度分析，市场化良好发展对中国的经济增长产生了重要的正向影响，该模型中，引用社会零售消费品总额对市场化程度进行描述。全部变量加入回归后，若市场化水平提高1 个单位，将对区域经济增长产生23%的变化，市场越活跃，地区经济增长越明显。本文选取万人大学生数对人力资本进行描述，在回归结果中发现，人力资本的系数为正，且通过了1%的显著性水平，人力资本的素质越高，区域创新的可能性越高，在依赖资源发展经济转向创新发展的时代，人力资本素质对经济增长产生正效应。资本角度分析对东北地区经济增长的影响结果显示，要素资本对区域经济增长显著为正，系数为0.2 左右，影响较大。东北地区投资拉动经济增长现象较为明显的是吉林省，2013 年投资促进经济增长的贡献率高达70%，经济工作会议中将投资拉动作为经济增长的第一动力，同时暴露出东北地区经济增长方式转型势在必行。高铁通车时间对经济增长的影响较为明显，系数为0.1 左右，表明高铁开通后，对经济增长贡献率达10%，高铁对经济增长有正向作用。从地区因素分析，D 在1%水平上显著，系数为正，说明被高铁连通的城市经济增长要高于未连通的城市，即高铁显著提高了东北地区经济增长，逐步成为地区经济增长一个重要的驱动力。东北地区经济逐渐从依赖要素驱动过度到创新要素驱动，随着全要素生产率的提高，高铁的发展为人力资本的快速流动提供了必要条件，进而使得信息流动突破了依赖通讯手段的壁垒，流动也随之变快，对经济增长产生正向作用。另外，高铁网络提供了便利的出行方式，连接了东北地区主要城市，大连港口经济的辐射范围也逐步向东北地区内陆深入，黑龙江和吉林的边贸也随之再次发展起来，市场与消费的扩大将促进经济增长。

表4 高铁增长效应实证结果

4 结论、讨论与建议

本文利用广义加权旅行时间对比了高铁开通前后城市的可达性水平，并利用空间计量的方法探究了东北地区城市群高铁效应，得到以下主要结论：①高铁开通后地级市可达性水平的提升比县级市明显，研究区域边界地区可达性水平仍然较低；两种情况下可达性水平的分布均呈现出沿铁路沿线逐渐降低的空间格局，高可达性水平区域主要集中在辽中南城市群东部沿海区域。②高铁对东北地区产业集聚影响并不明显。由于东北地区服务业发展较为缓慢且以低端服务业为主，人口流动较小，且外流现象严重，导致服务业不发生集聚。另外，高铁对经济集聚有滞后效应。由于哈大高铁于2012 年底才正式通车运行，而服务业集聚需要较长时间，截止到研究期末，高铁开通时间尚短，并不足以对第三产业集聚产生影响。③高铁对东北地区经济增长有较为明显的作用。由于空间上东北地区高铁连接了主要的中心城市（哈尔滨、长春、沈阳和大连），跨行政区的区域合作有利于地区比较优势的发挥，同时还可以避免相近地区的重复建设和过度开发，空间关联度的增强，有利于创新要素的快速传播及转移，可以避开依赖资源要素拉动经济增长。

相较成熟的城市群而言，哈长城市群和辽中南城市群由于纳入了两个省份的部分城市，高铁的开通并未完全直接连通所有城市，人力资本或者信息无阻交流可能受到一定程度的限制。在交通基础设施发展方面，可参考大型城市群或者地形相似的关中城市群交通发展，实现公路网与铁路网的对接，公路连接非核心城市或县级城市，铁路主要连接核心城市。近年来，东北地区旅游业发展势头强劲。以黑龙江省为例，最北端的漠河市作为我国境内唯一可以观测到极光现象的城市，吸引了众多旅客前往观光，但目前从省会哈尔滨到达漠河的火车仍然为K字头列车；黑龙江省“东方第一哨”所在地抚远尚未开通高速铁路。这些有着不同意义的旅游文化城市因可达性较差，旅游业发展较为缓慢，而哈长城市群中哈尔滨作为北部地区最重要的核心城市，其辐射带动作用也因此减弱。同样，长白山作为吉林省的旅游胜地，交通可达方式较为单一，削弱了核心城市的辐射作用，衰减较为严重。类比“哈大高铁”，哈尔滨到大连的时间从12h 缩短为4h，大幅度带动了区域间旅游业的发展。

对东北地区而言，首先要完善东西走向的高铁线路，与南北走向线路形成铁路网络，实现核心城市为点，连接周边市县的高速铁路为线，“点—线”结合带动“面”发展的模式。由于哈长城市群界定连接两个省份，可通过较为密集的铁路网络连接哈长城市群内的城市，消除省域间的政策壁垒，加强城市群内部城市的空间关联。其次，在“东北振兴”战略背景下，调整产业结构的同时要注重发展服务业。如哈长城市群和辽中南城市群存在不同的自然和文化特色，应强化旅游业在该区域的重要作用，合理配置和规划交通基础设施，为旅游业的繁荣提供必要条件，推进东北地区“一日游”和“三日游”的发展，从而带动东北地区经济增长。