我國高鐵發展的大都市經濟圈溢出效應測度

吳錦順

【摘 要】論文使用高鐵帶來的兩地之間雙向交通成本的變化測量大都市經濟圈的引力強度和空間范圍。結果表明地區產出對市場潛力的彈性為23.8%。旅行時間每27分鐘大都市圈溢出效應減少50%，150分鐘以后減少到1%。分行業分析表明高鐵開通對不同部門影響大小是不同的。

【Abstract】This article uses the changes in the cost of two-way traffic caused by high-speed railway to measure the gravitational strength and space of metropolis economic circle. The results show that the resilience of regional output to market potential is 23.8%， every 27 minutes of travel time， the spillover effect of metropolitan circles is reduced 50%， and after 150 minutes， it reduces to 1%. The industry classified analysis show that the operation of high-speed railway has different effects on different department.

【關鍵詞】高鐵建設；大都市經濟圈；有效距離 ；市場潛力

【Keywords】high-speed railway construction； metropolitan economic circle； effective range； market potential

【中圖分類號】U2-9 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）12-0045-03

1 引言

作為一種大規?？焖龠\送旅客的交通方式，高鐵已經受到學術界的廣泛關注。涌現出大量高鐵經濟影響方面的研究成果。學者們認為新的交通項目運營能夠把外界的勞動力和消費者帶入當地市場，增加了社會互動的機會和知識溢出。比如，Jenkins et al.（2011）強調在交通項目評估中考慮到大都市圈效應是重要的。Chen和Hall（2011）研究了英國InterCity 125/225線路改造對英國30多年以來的地區間的經濟地理影響。該研究基于到達倫敦的旅行時間，把6條高鐵線附近的26個城鎮劃分為三個受影響的區域。他們的研究結論表明，高鐵對兩小時經濟圈的經濟增長具有顯著的影響。但是，不同的區域在影響大小上有顯著差異。

在最近的一份題為《中國高鐵的地區經濟影響分析》（2014）的研究報告中，專家們研究了交通狀況改善的大都市圈效益的概念。研究發現衡量高鐵最優區域經濟影響的指標是總產出的增長潛力，尤其是大都市圈經濟效應帶來的生產力增長、就業人數增長和旅游貿易增長三方面的潛力。

以往的研究已經提出了高鐵對城市和地區的影響。大多數的研究表明高鐵的存在導致了更大的經濟聚集，提高了市場可達性。市場可達性的提高可以增加一個地方作為生產場所的吸引力。我們試圖建立模型以反映高鐵帶來的可達性變化的方式，并且充分理解大都市經濟圈引力的強度和空間范圍。

2 實證方法

我們假設第i個縣在t年的產出水平Qit，取決于有效密度Dit以及任意的縣固定效應ci和年度時間固定效應dit。

其中δ1是產出對于有效密度D的邊際變化的替代彈性；εit是隨機誤差項。我們假定，其他條件不變的情況下，能夠進入更大的經濟圈更能增加公司的生產力，帶來更高水平的產出。我們把有效密度建模為所有高鐵能夠達到范圍內所有縣產出的函數，因此可以認為大都市經濟圈引力就是所有除土地以外的投入品的生產力。具體而言，我們考慮所有縣之間的雙向生產力外部性，假定溢出效應隨地區和地區之間有效距離而指數降低。有效距離是一個考慮到交通基礎設施可獲得程度的指標。我們利用市場潛力來衡量有效密度，這種方法在論文和實證文獻中應用非常廣泛（Fujita和Ogawa，1982；Lucas和Rossi Hansberg，2002；Ahlfeldt et al.，2015）。

其中δ2>0決定了兩個地區i和j之間的有效距離增加的時候，大都市圈生產力效應空間衰減的速率。以市場潛力來衡量有效密度實際上考慮到空間外部性對生產力的影響隨著到附近經濟圈的有效距離的變化而變化。

估計參數δ1和δ2是具有挑戰性的。首先，要控制包含ci的所有區位因素是非常困難的，因為它們會影響到生產力，且與大都市經濟圈潛在相關。第二，由于因變量（Qit）也出現在地區市場潛力的表達式中，模型存在機制內生性問題。第三，對產出的沖擊是空間相關的，內生性問題也存在于附近的地區之間。

第一個問題能夠以差分的形式估計方程（1）來解決，那些不可觀察的不隨時間變化的區位因素被差分消除。在我們的研究中，采用跨越整個高鐵建設期的長差分形式。第二個問題能夠通過加總右邊地區j為更大的空間單元而緩解。第三個問題甚至更難以解決，因為附近地區的產出沖擊可能不僅存在空間相關，而且在時間趨勢上也是相關的。

為了從實證上解決上面提到的問題，我們把所有區位的產出都設為2002年的水平Qjt=2002，因此，產出的變化完全來自于有效距離的變化。我們的估計方程采取以下形式：

我們強調（3）式并不是傳統的一階差分方程，因為市場潛力的一階差分是被旅行時間變化驅動的，而不是產出驅動的。方程（3）可利用非線性最小二乘法把參數δ1和δ2同時估計出來。利用估計得到的參數，我們可以把區位的經濟圈規模增加一個單位對第i個縣的以市場潛力表示的產出效應表達為雙邊有效距離的函數形式：endprint

為了實證上估計（3）式，我們需要對研究樣本中的每一對縣之間的雙邊旅行成本進行計算（用有效距離衡量）。為了計算有效距離，我們使用地理信息系統和交通基礎設施信息。在考慮兩個縣聯系的時候，我們選取位于一對縣城之間的最大城市作為經濟圈的中心。我們假設交通成本唯一地由旅行時間決定，線路的選擇基于旅行時間最小化。

2002年以后，為了進一步對列車進行提速，鐵道部選定了幾條連接我國主要城市的鐵路進行更新改造，從此我國開始了大規模的高鐵建設。2010-2012年間，五條總長2842公里的主要高鐵線投入運營。這五條線路占現存高鐵線的一半，覆蓋了中國大部分中東部地區。所以本文研究2002年到2012年間高鐵建設造成的大都市圈溢出效應的定量測度及應用。中國所有縣的鐵路狀態信息可以從最近出版的《中華人民共和國鐵路地圖冊》上查到。市縣國民經濟統計數據來自于中國知網提供的“中國經濟社會發展統計數據庫”。分行業價值增加總值數據來自于萬得資訊宏觀數據庫。從縣城到地級市的旅行時間本文參考12306網站官方公布的列車運行時間表。

3 市場潛力對產出的效應

表1第一列匯報了方程（3）估計結果，使用的產出變量是對數地區GDP。估計結果表明高鐵發展的大都市圈具有正的溢出效應，這種效應隨距離增加而衰減。由于產出對市場潛力的彈性為23.8%，市場潛力增加一倍意味著GDP增加27%（），大都市圈效應的衰減強度為每分鐘3.1%。有效距離在150分鐘以外的地區溢出強度會衰減到1%左右。我們用各個行業部門的價值增加總值（GVA）代替地區國內生產總值（GDP）重新估計方程（3）。估計結果列于表1的2-6列。從估計結果可以看出，除了其他服務部門以外，市場潛力彈性系數都大于全樣本估計值。所以，除了金融服務的其他服務業對高鐵的大都市經濟圈效應并不敏感。而對于建筑、采礦、制造和金融部門，產出對于市場潛力變化的彈性是非常大的。制造業和金融部門對于高鐵開通反應最為敏感。

基于估計的空間衰減參數，我們繪制了市場潛力變化圖。圖1中的黑實線顯示，以市場潛力衡量的經濟圈規模每增加1%對生產力提高的影響程度。其他線表示部門生產力溢出效應。

我們的估計結果與Ahlfeldt et al.（2015）類似。他們的研究對溢出效應的估計結果更加區域化，認為在大約半公里以內溢出效應會衰減到0。與這些研究相比，我們估計方法更加能夠反映不同的空間外部性，所以估計的高鐵大都市經濟圈效應衰減速度更慢。我們的結果表明，高鐵大都市經濟圈溢出效應主要是通過資源共享、勞動市場匹配、消費品市場和生產者市場而起作用的。這種解釋也與Hanson（2005）發現的較低空間衰減速度結論相一致。

4 結論

本文分析了高鐵的大都市經濟圈效應，估計了溢出強度和空間范圍。我們發現產出對于有效密度（即市場潛力）的彈性是23.8%。我們結果意味著生產力對于有效密度的彈性是3.1%。我們的實證結果還表明，旅行時間每增加27分鐘，大都市圈溢出強度就衰減一半，旅行時間增大到200分鐘，溢出效應衰減到0。高鐵帶給邊緣地區的利益形成的機制主要包括知識傳播、勞動資源共享、市場外部性等。

【參考文獻】

【1】Ahlfeldt， G. M.， Redding， S. J.， Sturm， D. M.， & Wolf， N. The Economics of Density： Evidence from the Berlin Wall[J]. Econometrica， forthcoming，2015（12）：183.

【2】Fujita， M.， & Ogawa， H. Multiple equilibria and structural transition of non-monocentric urban configurations[J]. Regional Science and Urban Economics， （1982），12（2）： 161-196.endprint