《区域经济增长与高铁网络中心性的关系》-经济学论文，商业论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

区域经济增长与高铁网络中心性的关系

范文

梁晋燊廖俊齐李雨灿

摘要：区域内高铁网络的建设能够有效促进劳动、资本和技术等要素的流通，对一个城市的经济结构、产业结构和劳动力结构都会造成一定的影响，由于城市在区域内高铁网络中的中心性不同，高铁对城市经济发展的影响也不同。本文将以2014—2016年长三角地区城市的高铁通行情况和相关经济指标作为样本，探究高铁网络中心性与区域中城市经济增长的关系。

关键词：介数中心性;直达性;高铁网络;要素流通;长三角城市群

中图分类号：F127 文献标识码：A 文章编号：2096-0298（2021）02（b）--04

近年来，很多区域中的城市通过城市群的发展模式，在经济等方面形成了更加紧密的关联，而高铁已经成为连接城市之间关系的关键一环。由于城市高铁网络中心性不同，要素流动的效果也不同，因此可以从高铁网络的中心性入手，探究其对城市经济发展的影响。

关于高铁网络与区域经济关系的研究有很多，其中岑聪等（2020）选取2007—2016年广东省21个地级市面板数据，得出高铁对广东地区经济具有显著的增长效应与正向的空间溢出效应[1]。黄娅（2020）认为高铁开通对实现区域经济一体化、加快生产要素流动有重大影响[2]。马婧妍等（2020）提出高铁的运营加快了人员流动，显著提升了城市的创新发展能力[3]。王华星等（2019）基于2003—2016年高铁、上市公司和地级市匹配得到的面板数据，发现高铁开通存在较大的扩散效应，促进了区域经济的协调发展[4]。很多学者从相关交通工具入手，研究了交通的中心性与区域经济的关系，其中陈硕等（2019）从城市的“中心性”和“中介性”两个维度来重新定义城市的节点地位，研究发现高中介性的门户城市更易提升自身地位[5];陈晨等（2013）得出交通网络中心性对第三产业经济密度空间具有决定性影响的结论[6]。朱桃杏等（2019）以京沪高铁沿线10个旅游城市为研究对象，建立通达度模型，得出交通基础设施相对较弱的城市高铁驱动影响显著的结论[7]。综上所述，高铁建设将通过改变要素移动的效率对区域经济造成影响，而高铁网络的中心性将对区域中不同城市的经济结构、产业结构和劳动力结构造成影响，因此本文将从上述角度出发，进一步探究高铁网络中心性对区域经济发展的影响。

1 高铁网络中心性相关指标

1.1 邻近度L

式（1）中， L为城市i的邻近度， N为长三角中城市的个数（开通高铁的23个）， dij为城市i到城市j的最短距离，邻近度为某节点到其他所有节点平均距离的倒数，平均距离越小，邻近度越大，邻近度大说明城市i到其他所有城市的平均距离越近。

（1）

1.2 介数中心性

式（2）中， J为城市i的介数中心性， njk为城市j到城市k的最短路径条数， njk（i）为城市k到城市j经过城市i的最短路径的条数，城市j到k一般情况下只会存在一条最近线路，如果该最近线路经过i，则取1，若不经过则取0。

（2）

1.3 直达性

式（3）中， Z为城市i的直达性，为城市i到j的直线距离， dij为城市i到j的最短距离，直达性衡量了高铁线路在运输中的作用，如果距离较近的城市因为没有高铁连接，需要经过绕路抵达，则城市的中心性是较弱的，其体现了高铁在运输中的效率。

（3）

因为考虑到存在湖泊山脉等情况，式（3）的更改使用最短公路路线。

（4）

2 区域选择

本文选取的区域样本为长三角城市群，数据选取的区间为2014—2016年，舟山和宣城目前还没有进入到长三角高铁网络中，最终确定研究区域为其他24个城市。

3 模型假设

3.1 中心性指标假设

根据中国高铁的票价定价规则，可以推算出相应高铁里程，即dij=城市i到j高铁二等座票价/0.46=动车二等座票价/0.3，未通过直达列车的选取最短换乘路径。模型还假设换乘时间约为30分钟，可近似等于上海—苏州的行使时间，取80km。

因此根据票价可近似求出各城市之间高铁里程的矩阵图，其中有换乘的车站，将换乘时间定义为80km的额外里程。于是求得邻近度，如式（5）：

（5）

根据高铁的线路规划，可以推算出相关城市的介数中心性，如式（6）：

（6）

其中由于要探讨的是24个城市的介数中心性，且边缘城市的介数中心性为零时將会导致结果出现误差，因此对分母进行调整得出考虑直达性的公式（7）：

（7）

3.2 高铁与经济增长模型关系假设

基于边际效益递减，引入第二产业和第三产业的问题，对于第二产业同一部门的不断发展将导致边际效益递减。根据马克思主义政治经济学，随着一个部门的生产力不断提升，剩余价值不断提升最终导致过剩，于是生产力从旧的部门向新的部门转移，从而解决过剩的问题，在一个较长的经济周期中避免了经济的剧烈波动。

这两个情况在长三角地区也适用，长三角地区海陆发展不平衡，旧部门必然向发展落后的地区转移，例如图1的转移路径。

高铁在转移中的作用是促进要素的流通，度量其促进作用需要用邻近度、介数中心性和直达性等参数，在此定义邻近度为L，介数中心性为J，直达性为Z，其中J和L具有叠加作用，决定了城市的中心性，直达性直接度量人们选择高铁的意愿，决定了乘坐高铁的意义，最后将高铁对要素流动的促进作用Sti表示为：

（8）

根据道格拉斯生产函数：

（9）

其中W为劳动， K为资本， Tec为技术，高铁对要素的促进作用一般来说和W、 K、 E有关系，也与高铁开通时间有关系，在高铁线路规划完成并施工阶段，投资和技术将会提前流动，由于高铁开通时间都不长，可以得到高铁对经济增长促进作用，如式（10）所示。

（10）

3.3 高铁与产业结构关系假设

回归到我国大力发展第三产业的问题上，结合刘易斯拐点理论，当第二产业的生产率提升使得边际利润低于边际成本，第二产业造成的相对过剩的劳动力将进入第三产业，因此两者的比例是平衡的。用生产的边际替代理论来表示第二、第三产业的关系，如图2所示。

其中边际替代曲线的斜率为二产与三产收益的边际替代率，而斜线为二产与三产的成本曲线。只有在二产体量大，占比高的情况下发展三产才是低成本的，所以将公式写为：

（11）

其中Rate2为二产占GDP比重。

而收益的边际替代率值是与二产生产率有关的，只有二產的生产率足够高才能反补三产，因此将R写为：

（12）

其中为二产生产率，当二产的平均生产率越高，三产的收益率才会越大，一般情况下，当=时为最优选择，但在此考虑要素移动的关系时，三产的成本越大收益越低，越促进二产的发展，而在要素移动中一般为二产的技术劳动和投资的移动，所以城市对二产要素的吸收度可表示为：

（13）

高铁建设促进一个城市二产发展，不仅要考虑城市的吸收度，也要考虑高铁对要素流动的促进作用得：

（14）

在Excel中统计数据代入Eviews进行拟合，可以得到如下结果：=。

最后经过广义最小二乘法拟合可以得到：

（15）

从式（15）中，可以初步证实之前的推论，即对于长三角地区的城市，其GDP与二产产值占总产值比例越高，则其继续发展第二产业是受阻的，而平均生产率越高也会阻碍第二产业的发展。直达性越大，选择高铁的概率越大。介数中心性越大的城市，其开通高铁的时间越早、经济越发达，处于地区的中心，早期要素流动快，第二产业的规模持续扩大。其次，利用中心优势，大力发展第三产业，成为地区领头羊，带动边缘城市发展。而地区邻近度越大的城市，要素流动效率越高，对资金、人力和技术的吸收越容易，可以很好地整合其他城市的资源，从而使得第二产业得到快速发展。

3.4 高铁与产业合理化关系假设

在思考高铁对产业经济的作用时，归根结底是探究高铁促进要素流通从而对产业经济带来的影响。根据西方经济学企业的生产曲线，可以探究出一个城市的生产曲线。在短期内一个工厂的生产条件不会改变，在前期增加劳动力将有效地促进分工，而随着劳动力增加达到峰值，将会使得边际生产率下降，只有在长期中，资金、技术发生改变才可以使得曲线发生变化。如果用城市类比，那么城市面临的就不仅是技术、资本和劳动的投入问题，更多的是面临着三产的协同发展问题，如果一个城市的二产产值巨大，而二产比例也极高，那么这个城市的资源配置就是不合理的，巨大的规模将导致过剩从而阻碍该产业持续增长，而如果一个产业规模过小，导致该产业利润率偏高，且继续发展形成规模效应后，甚至可以降低成本，因此城市任何一个产业都存在上述的边际生产曲线。

高铁对要素流通的促进作用，将使得资源更加合理的配置，从而有效促进三产的合理配置，引入评价指标prop来作为产业合理的评价指数，其表达式为：

（16）

其中Per代表劳动者，采用此模型来解释三产分配的合理度主要是因为当一阶MP大于0时，边际生产率是递增的，因此增加要素促进边际生产率递增，如果当一阶MP小于0时，边际生产率递减，只有减少要素才可以使得边际生产率递增，因此劳动者作为劳动要素具有趋利性会自发流入边际生产率较高且处于增长的产业中，而当趋近于0时，也就是各产业的MP都处于峰值，即MP曲线的顶端，因此以prop模型作为评判产业合理化的指标具有一定实质意义。

4 模型建立

对于不断改变的大环境，需要更好地剔除无关变量，采用GDP增长率的增长率（DZGDP）作为因变量，其中采用的是2015—2016年相较于2014—2015年的GDP增速的改变量作为研究，DZGDP体现出一个城市的发展潜力，可以通过生产函数进行改造，其值由劳动、投资和技术有关，得到DZGDP：

（17）

其中W为劳动，根据假设三中的分析，短期内在其他要素不变的情况下，劳动水平存在边际产值先增后减的变化，当边际生产率等于平均生产率时，平均生产率达到最大值，此后平均生产率递减，如图3所示。

图3 平均生产率与边际生产率

因此城市的劳动力合理水平与边际生产率与平均生产率差的绝对值为负相关关系，劳动力水平越合理，则差值越趋近于0：

（18）

其次城市产业发展的合理度同劳动力数量也有关系，一个城市的生产和消费是相对平衡的，如果劳动力比例过大，将会导致失业和发展不平均。而如果一个城市的劳动力过少，则消费大于生产，导致城市的劳动力相对短缺，阻碍生产的发展，导致政府收入无法满足财政支出。因此W还与劳动人口和总人口的比值与正常值的差值成正比，该正常值采用长三角地区各市区劳动总人口与户籍总人口的比值，因而可以得到：

（19）

其中Wi为i市区的劳动力人数（包括个体劳动者和单位劳动者），而Hi代表了i市区的户籍人口。除了上述两个因素之外，在劳动力合理度一定的情况下，劳动力的数量越大，劳动者的平均工资越高，则意味着城市劳动力水平越高。式（19）在一定程度上体现了城市的虹吸效应，但城市高铁网建设促进劳动力要素的流动，一方面中心发达城市高工资促进劳动者流动到该城市，另外过多的劳动者导致边际收益下降，促使劳动要素离开该区域，而城市高铁网络的介数中心性和邻近度影响了劳动力要素的流动情况，结合公式得到：

（20）

而对于K资本，需要研究城市的产业收益率。首先生产力水平会在一定程度上影响收益率;其次是工资，工资越高劳动力成本越高。而要素价格在长三角地区一般是相等的，要素流通价格会受到城市高铁网的邻近度和介数中心性的影响，投资成本也受到高铁网络建设的影响，高铁的开通将使得资金从资本密集型地区向劳动密集型地区进行转移。用产值与估算的成本进行比较可以得到，因此可引入变量做探究，最终得到：

（21）

城市的科技水平为t，科技水平越强，则生产力水平越高，但是考虑到假设一，对于不同地区，相同的技术可能有着不同的水平。对于区域发展来说，能带动经济发展的并不一定是最顶尖的技术，而是高于自身发展水平而言的新技术，因此此处用平均产值生产率作为指标。本文用工业企业的平均产值增长率来解釋科技水平t，对于中国东部带动西部的发展模式，此时必然会出现技术转移，而技术转移的成本受到城市的高铁网络中心性的影响：

（22）

其中ΔG为工业企业平均生产率的增量。所以，通过以上模型，可以推出一个城市的发展潜力ZGDP函数，将模型转化为线性形式：

（23）

通过拟合拟得到模型，如表1所示。

其中表1模型调整的可决系数为，可以看到模型的各个变量都通过5%的t检验，模型的拟合情况较好。

5 结语

通过模型可以看出，资本对经济增长的影响最强，劳动对于经济增长的影响较弱;而劳动合理度越强，对经济增长的促进作用越强。符合之前的假设，劳动者的工资水平提升虽然在一定程度上显示劳动水平的提升，但是总体上无法抵消由于工资上升带来的企业利润率下降导致的资本投入减小的影响。对于资本来说，产业形成初期，市场参与者少、利润率高，但长期高利润吸引更多的市场参与者，导致利润率下降。其次产值较高的地区一般为发达地区，资本积累较完善，当高铁网络建设完成后，资本的流动受到高铁因素的因素，更多资本借助高铁流入能够创造更高利润率的地区，从而带动产值较低的地区更快发展。对于技术水平而言，产值增速体现出技术的引入程度，随着高铁的建设，技术的引入程度将加快，从而对经济增长起到促进作用。

区域内的高铁规划，可以考量中心性对经济增长的影响，合理规划线路。而对于经济转型，在发达城市企业存在有量无质的问题下，低介数中心性和高邻近度将可以更好地促进技术升级，减少粗放的经济增长模式，从而为供给侧改革以及城市的长远发展打下基础。

参考文献

岑聪，姜巍.高铁开通、空间溢出与区域经济增长——来自广东省21个地级市的经验证据[J].地域研究与开发，2020，39（01）：24-27.

黄娅.基于成渝高铁驱动下的区域经济研究[J].环渤海经济瞭望，2020（02）：89.

马婧妍，欧蕾.高铁促进河南区域经济创新发展的探究——基于郑州城市变化[J].中国市场，2020（01）：30-31.

王华星，石大千，余红伟.高铁开通能够促进区域经济协调发展吗？[J].上海经济研究，2019（11）：59-69.

陈硕，张维阳，高建华.铁路交通流视角下中原城市群城市体系演变：基于城市中心性与中介性的分析[J].人文地理，2019，34（06）：62-70，90.

陈晨，程林，修春亮.沈阳市中心城区交通网络中心性及其与第三产业经济密度空间分布的关系[J].地理科学进展，2013，32 （11）：1612-1621.

朱桃杏，葛勇，王慧.京沪高铁与沿线区域旅游经济协调发展研究[J].铁道工程学报，2019，36（11）：99-102，107.

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。