區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與高鐵網(wǎng)絡(luò)中心性的關(guān)系

梁晉燊 廖俊齊 李雨?duì)N

摘 要：區(qū)域內(nèi)高鐵網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)能夠有效促進(jìn)勞動(dòng)、資本和技術(shù)等要素的流通，對(duì)一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)都會(huì)造成一定的影響，由于城市在區(qū)域內(nèi)高鐵網(wǎng)絡(luò)中的中心性不同，高鐵對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響也不同。本文將以2014—2016年長(zhǎng)三角地區(qū)城市的高鐵通行情況和相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作為樣本，探究高鐵網(wǎng)絡(luò)中心性與區(qū)域中城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：介數(shù)中心性;直達(dá)性;高鐵網(wǎng)絡(luò);要素流通;長(zhǎng)三角城市群

中圖分類號(hào)：F127 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-0298（2021）02（b）--04

近年來(lái)，很多區(qū)域中的城市通過(guò)城市群的發(fā)展模式，在經(jīng)濟(jì)等方面形成了更加緊密的關(guān)聯(lián)，而高鐵已經(jīng)成為連接城市之間關(guān)系的關(guān)鍵一環(huán)。由于城市高鐵網(wǎng)絡(luò)中心性不同，要素流動(dòng)的效果也不同，因此可以從高鐵網(wǎng)絡(luò)的中心性入手，探究其對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。

關(guān)于高鐵網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)關(guān)系的研究有很多，其中岑聰?shù)龋?020）選取2007—2016年廣東省21個(gè)地級(jí)市面板數(shù)據(jù)，得出高鐵對(duì)廣東地區(qū)經(jīng)濟(jì)具有顯著的增長(zhǎng)效應(yīng)與正向的空間溢出效應(yīng)[1]。黃婭（2020）認(rèn)為高鐵開通對(duì)實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化、加快生產(chǎn)要素流動(dòng)有重大影響[2]。馬婧妍等（2020）提出高鐵的運(yùn)營(yíng)加快了人員流動(dòng)，顯著提升了城市的創(chuàng)新發(fā)展能力[3]。王華星等（2019）基于2003—2016年高鐵、上市公司和地級(jí)市匹配得到的面板數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)高鐵開通存在較大的擴(kuò)散效應(yīng)，促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展[4]。很多學(xué)者從相關(guān)交通工具入手，研究了交通的中心性與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，其中陳碩等（2019）從城市的“中心性”和“中介性”兩個(gè)維度來(lái)重新定義城市的節(jié)點(diǎn)地位，研究發(fā)現(xiàn)高中介性的門戶城市更易提升自身地位[5];陳晨等（2013）得出交通網(wǎng)絡(luò)中心性對(duì)第三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)密度空間具有決定性影響的結(jié)論[6]。朱桃杏等（2019）以京滬高鐵沿線10個(gè)旅游城市為研究對(duì)象，建立通達(dá)度模型，得出交通基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)較弱的城市高鐵驅(qū)動(dòng)影響顯著的結(jié)論[7]。綜上所述，高鐵建設(shè)將通過(guò)改變要素移動(dòng)的效率對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)造成影響，而高鐵網(wǎng)絡(luò)的中心性將對(duì)區(qū)域中不同城市的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)造成影響，因此本文將從上述角度出發(fā)，進(jìn)一步探究高鐵網(wǎng)絡(luò)中心性對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。

1 高鐵網(wǎng)絡(luò)中心性相關(guān)指標(biāo)

1.1 鄰近度L

式（1）中， L為城市i的鄰近度， N為長(zhǎng)三角中城市的個(gè)數(shù)（開通高鐵的23個(gè)）， dij為城市i到城市j的最短距離，鄰近度為某節(jié)點(diǎn)到其他所有節(jié)點(diǎn)平均距離的倒數(shù)，平均距離越小，鄰近度越大，鄰近度大說(shuō)明城市i到其他所有城市的平均距離越近。

（1）

1.2 介數(shù)中心性

式（2）中， J為城市i的介數(shù)中心性， njk為城市j到城市k的最短路徑條數(shù)， njk（i）為城市k到城市j經(jīng)過(guò)城市i的最短路徑的條數(shù)，城市j到k一般情況下只會(huì)存在一條最近線路，如果該最近線路經(jīng)過(guò)i，則取1，若不經(jīng)過(guò)則取0。

（2）

1.3 直達(dá)性

式（3）中， Z為城市i的直達(dá)性，為城市i到j(luò)的直線距離， dij為城市i到j(luò)的最短距離，直達(dá)性衡量了高鐵線路在運(yùn)輸中的作用，如果距離較近的城市因?yàn)闆]有高鐵連接，需要經(jīng)過(guò)繞路抵達(dá)，則城市的中心性是較弱的，其體現(xiàn)了高鐵在運(yùn)輸中的效率。

（3）

因?yàn)榭紤]到存在湖泊山脈等情況，式 （3）的更改使用最短公路路線。

（4）

2 區(qū)域選擇

本文選取的區(qū)域樣本為長(zhǎng)三角城市群，數(shù)據(jù)選取的區(qū)間為2014—2016年，舟山和宣城目前還沒有進(jìn)入到長(zhǎng)三角高鐵網(wǎng)絡(luò)中，最終確定研究區(qū)域?yàn)槠渌?4個(gè)城市。

3 模型假設(shè)

3.1 中心性指標(biāo)假設(shè)

根據(jù)中國(guó)高鐵的票價(jià)定價(jià)規(guī)則，可以推算出相應(yīng)高鐵里程，即dij=城市i到j(luò)高鐵二等座票價(jià)/0.46=動(dòng)車二等座票價(jià)/0.3，未通過(guò)直達(dá)列車的選取最短換乘路徑。模型還假設(shè)換乘時(shí)間約為30分鐘，可近似等于上?！K州的行使時(shí)間，取80km。

因此根據(jù)票價(jià)可近似求出各城市之間高鐵里程的矩陣圖，其中有換乘的車站，將換乘時(shí)間定義為80km的額外里程。于是求得鄰近度，如式（5）：

（5）

根據(jù)高鐵的線路規(guī)劃，可以推算出相關(guān)城市的介數(shù)中心性，如式（6）：

（6）

其中由于要探討的是24個(gè)城市的介數(shù)中心性，且邊緣城市的介數(shù)中心性為零時(shí)將會(huì)導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差，因此對(duì)分母進(jìn)行調(diào)整得出考慮直達(dá)性的公式（7）：

（7）

3.2 高鐵與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模型關(guān)系假設(shè)

基于邊際效益遞減，引入第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的問(wèn)題，對(duì)于第二產(chǎn)業(yè)同一部門的不斷發(fā)展將導(dǎo)致邊際效益遞減。根據(jù)馬克思主義政治經(jīng)濟(jì)學(xué)，隨著一個(gè)部門的生產(chǎn)力不斷提升，剩余價(jià)值不斷提升最終導(dǎo)致過(guò)剩，于是生產(chǎn)力從舊的部門向新的部門轉(zhuǎn)移，從而解決過(guò)剩的問(wèn)題，在一個(gè)較長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)周期中避免了經(jīng)濟(jì)的劇烈波動(dòng)。

這兩個(gè)情況在長(zhǎng)三角地區(qū)也適用，長(zhǎng)三角地區(qū)海陸發(fā)展不平衡，舊部門必然向發(fā)展落后的地區(qū)轉(zhuǎn)移，例如圖1的轉(zhuǎn)移路徑。

高鐵在轉(zhuǎn)移中的作用是促進(jìn)要素的流通，度量其促進(jìn)作用需要用鄰近度、介數(shù)中心性和直達(dá)性等參數(shù)，在此定義鄰近度為L(zhǎng)，介數(shù)中心性為J，直達(dá)性為Z，其中J和L具有疊加作用，決定了城市的中心性，直達(dá)性直接度量人們選擇高鐵的意愿，決定了乘坐高鐵的意義，最后將高鐵對(duì)要素流動(dòng)的促進(jìn)作用Sti表示為：

（8）

根據(jù)道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)：

（9）

其中W為勞動(dòng)， K為資本， Tec為技術(shù)，高鐵對(duì)要素的促進(jìn)作用一般來(lái)說(shuō)和W、 K、 E有關(guān)系，也與高鐵開通時(shí)間有關(guān)系，在高鐵線路規(guī)劃完成并施工階段，投資和技術(shù)將會(huì)提前流動(dòng)，由于高鐵開通時(shí)間都不長(zhǎng)，可以得到高鐵對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)促進(jìn)作用，如式（10）所示。

（10）

3.3 高鐵與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)系假設(shè)

回歸到我國(guó)大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)的問(wèn)題上，結(jié)合劉易斯拐點(diǎn)理論，當(dāng)?shù)诙a(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)率提升使得邊際利潤(rùn)低于邊際成本，第二產(chǎn)業(yè)造成的相對(duì)過(guò)剩的勞動(dòng)力將進(jìn)入第三產(chǎn)業(yè)，因此兩者的比例是平衡的。用生產(chǎn)的邊際替代理論來(lái)表示第二、第三產(chǎn)業(yè)的關(guān)系，如圖2所示。

其中邊際替代曲線的斜率為二產(chǎn)與三產(chǎn)收益的邊際替代率，而斜線為二產(chǎn)與三產(chǎn)的成本曲線。只有在二產(chǎn)體量大，占比高的情況下發(fā)展三產(chǎn)才是低成本的，所以將公式寫為：

（11）

其中Rate2為二產(chǎn)占GDP比重。

而收益的邊際替代率值是與二產(chǎn)生產(chǎn)率有關(guān)的，只有二產(chǎn)的生產(chǎn)率足夠高才能反補(bǔ)三產(chǎn)，因此將R寫為：

（12）

其中為二產(chǎn)生產(chǎn)率，當(dāng)二產(chǎn)的平均生產(chǎn)率越高，三產(chǎn)的收益率才會(huì)越大，一般情況下，當(dāng)=時(shí)為最優(yōu)選擇，但在此考慮要素移動(dòng)的關(guān)系時(shí)，三產(chǎn)的成本越大收益越低，越促進(jìn)二產(chǎn)的發(fā)展，而在要素移動(dòng)中一般為二產(chǎn)的技術(shù)勞動(dòng)和投資的移動(dòng)，所以城市對(duì)二產(chǎn)要素的吸收度可表示為：

（13）

高鐵建設(shè)促進(jìn)一個(gè)城市二產(chǎn)發(fā)展，不僅要考慮城市的吸收度，也要考慮高鐵對(duì)要素流動(dòng)的促進(jìn)作用得：

（14）

在Excel中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)代入Eviews進(jìn)行擬合，可以得到如下結(jié)果：=。

最后經(jīng)過(guò)廣義最小二乘法擬合可以得到：

（15）

從式 （15）中，可以初步證實(shí)之前的推論，即對(duì)于長(zhǎng)三角地區(qū)的城市，其GDP與二產(chǎn)產(chǎn)值占總產(chǎn)值比例越高，則其繼續(xù)發(fā)展第二產(chǎn)業(yè)是受阻的，而平均生產(chǎn)率越高也會(huì)阻礙第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。直達(dá)性越大，選擇高鐵的概率越大。介數(shù)中心性越大的城市，其開通高鐵的時(shí)間越早、經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，處于地區(qū)的中心，早期要素流動(dòng)快，第二產(chǎn)業(yè)的規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。其次，利用中心優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，成為地區(qū)領(lǐng)頭羊，帶動(dòng)邊緣城市發(fā)展。而地區(qū)鄰近度越大的城市，要素流動(dòng)效率越高，對(duì)資金、人力和技術(shù)的吸收越容易，可以很好地整合其他城市的資源，從而使得第二產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。

3.4 高鐵與產(chǎn)業(yè)合理化關(guān)系假設(shè)

在思考高鐵對(duì)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的作用時(shí)，歸根結(jié)底是探究高鐵促進(jìn)要素流通從而對(duì)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的影響。根據(jù)西方經(jīng)濟(jì)學(xué)企業(yè)的生產(chǎn)曲線，可以探究出一個(gè)城市的生產(chǎn)曲線。在短期內(nèi)一個(gè)工廠的生產(chǎn)條件不會(huì)改變，在前期增加勞動(dòng)力將有效地促進(jìn)分工，而隨著勞動(dòng)力增加達(dá)到峰值，將會(huì)使得邊際生產(chǎn)率下降，只有在長(zhǎng)期中，資金、技術(shù)發(fā)生改變才可以使得曲線發(fā)生變化。如果用城市類比，那么城市面臨的就不僅是技術(shù)、資本和勞動(dòng)的投入問(wèn)題，更多的是面臨著三產(chǎn)的協(xié)同發(fā)展問(wèn)題，如果一個(gè)城市的二產(chǎn)產(chǎn)值巨大，而二產(chǎn)比例也極高，那么這個(gè)城市的資源配置就是不合理的，巨大的規(guī)模將導(dǎo)致過(guò)剩從而阻礙該產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)，而如果一個(gè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模過(guò)小，導(dǎo)致該產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)率偏高，且繼續(xù)發(fā)展形成規(guī)模效應(yīng)后，甚至可以降低成本，因此城市任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)都存在上述的邊際生產(chǎn)曲線。

高鐵對(duì)要素流通的促進(jìn)作用，將使得資源更加合理的配置，從而有效促進(jìn)三產(chǎn)的合理配置，引入評(píng)價(jià)指標(biāo)prop來(lái)作為產(chǎn)業(yè)合理的評(píng)價(jià)指數(shù)，其表達(dá)式為：

（16）

其中Per代表勞動(dòng)者，采用此模型來(lái)解釋三產(chǎn)分配的合理度主要是因?yàn)楫?dāng)一階MP大于0時(shí)，邊際生產(chǎn)率是遞增的，因此增加要素促進(jìn)邊際生產(chǎn)率遞增，如果當(dāng)一階MP小于0時(shí)，邊際生產(chǎn)率遞減，只有減少要素才可以使得邊際生產(chǎn)率遞增，因此勞動(dòng)者作為勞動(dòng)要素具有趨利性會(huì)自發(fā)流入邊際生產(chǎn)率較高且處于增長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)中，而當(dāng)趨近于0時(shí)，也就是各產(chǎn)業(yè)的MP都處于峰值，即MP曲線的頂端，因此以prop模型作為評(píng)判產(chǎn)業(yè)合理化的指標(biāo)具有一定實(shí)質(zhì)意義。

4 模型建立

對(duì)于不斷改變的大環(huán)境，需要更好地剔除無(wú)關(guān)變量，采用GDP增長(zhǎng)率的增長(zhǎng)率（DZGDP）作為因變量，其中采用的是2015—2016年相較于2014—2015年的GDP增速的改變量作為研究，DZGDP體現(xiàn)出一個(gè)城市的發(fā)展?jié)摿?，可以通過(guò)生產(chǎn)函數(shù)進(jìn)行改造，其值由勞動(dòng)、投資和技術(shù)有關(guān)，得到DZGDP：

（17）

其中W為勞動(dòng)，根據(jù)假設(shè)三中的分析，短期內(nèi)在其他要素不變的情況下，勞動(dòng)水平存在邊際產(chǎn)值先增后減的變化，當(dāng)邊際生產(chǎn)率等于平均生產(chǎn)率時(shí)，平均生產(chǎn)率達(dá)到最大值，此后平均生產(chǎn)率遞減，如圖3所示。

圖3 平均生產(chǎn)率與邊際生產(chǎn)率

因此城市的勞動(dòng)力合理水平與邊際生產(chǎn)率與平均生產(chǎn)率差的絕對(duì)值為負(fù)相關(guān)關(guān)系，勞動(dòng)力水平越合理，則差值越趨近于0：

（18）

其次城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合理度同勞動(dòng)力數(shù)量也有關(guān)系，一個(gè)城市的生產(chǎn)和消費(fèi)是相對(duì)平衡的，如果勞動(dòng)力比例過(guò)大，將會(huì)導(dǎo)致失業(yè)和發(fā)展不平均。而如果一個(gè)城市的勞動(dòng)力過(guò)少，則消費(fèi)大于生產(chǎn)，導(dǎo)致城市的勞動(dòng)力相對(duì)短缺，阻礙生產(chǎn)的發(fā)展，導(dǎo)致政府收入無(wú)法滿足財(cái)政支出。因此W還與勞動(dòng)人口和總?cè)丝诘谋戎蹬c正常值的差值成正比，該正常值采用長(zhǎng)三角地區(qū)各市區(qū)勞動(dòng)總?cè)丝谂c戶籍總?cè)丝诘谋戎?，因而可以得到?/p>

（19）

其中Wi為i市區(qū)的勞動(dòng)力人數(shù)（包括個(gè)體勞動(dòng)者和單位勞動(dòng)者），而Hi代表了i市區(qū)的戶籍人口。除了上述兩個(gè)因素之外，在勞動(dòng)力合理度一定的情況下，勞動(dòng)力的數(shù)量越大，勞動(dòng)者的平均工資越高，則意味著城市勞動(dòng)力水平越高。式（19）在一定程度上體現(xiàn)了城市的虹吸效應(yīng)，但城市高鐵網(wǎng)建設(shè)促進(jìn)勞動(dòng)力要素的流動(dòng)，一方面中心發(fā)達(dá)城市高工資促進(jìn)勞動(dòng)者流動(dòng)到該城市，另外過(guò)多的勞動(dòng)者導(dǎo)致邊際收益下降，促使勞動(dòng)要素離開該區(qū)域，而城市高鐵網(wǎng)絡(luò)的介數(shù)中心性和鄰近度影響了勞動(dòng)力要素的流動(dòng)情況，結(jié)合公式得到：

（20）

而對(duì)于K資本，需要研究城市的產(chǎn)業(yè)收益率。首先生產(chǎn)力水平會(huì)在一定程度上影響收益率;其次是工資，工資越高勞動(dòng)力成本越高。而要素價(jià)格在長(zhǎng)三角地區(qū)一般是相等的，要素流通價(jià)格會(huì)受到城市高鐵網(wǎng)的鄰近度和介數(shù)中心性的影響，投資成本也受到高鐵網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的影響，高鐵的開通將使得資金從資本密集型地區(qū)向勞動(dòng)密集型地區(qū)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。用產(chǎn)值與估算的成本進(jìn)行比較可以得到，因此可引入變量做探究，最終得到：

（21）

城市的科技水平為t，科技水平越強(qiáng)，則生產(chǎn)力水平越高，但是考慮到假設(shè)一，對(duì)于不同地區(qū)，相同的技術(shù)可能有著不同的水平。對(duì)于區(qū)域發(fā)展來(lái)說(shuō)，能帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的并不一定是最頂尖的技術(shù)，而是高于自身發(fā)展水平而言的新技術(shù)，因此此處用平均產(chǎn)值生產(chǎn)率作為指標(biāo)。本文用工業(yè)企業(yè)的平均產(chǎn)值增長(zhǎng)率來(lái)解釋科技水平t，對(duì)于中國(guó)東部帶動(dòng)西部的發(fā)展模式，此時(shí)必然會(huì)出現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)移，而技術(shù)轉(zhuǎn)移的成本受到城市的高鐵網(wǎng)絡(luò)中心性的影響：

（22）

其中ΔG為工業(yè)企業(yè)平均生產(chǎn)率的增量。所以，通過(guò)以上模型，可以推出一個(gè)城市的發(fā)展?jié)摿GDP函數(shù)，將模型轉(zhuǎn)化為線性形式：

（23）

通過(guò)擬合擬得到模型，如表1所示。

其中表1模型調(diào)整的可決系數(shù)為，可以看到模型的各個(gè)變量都通過(guò)5%的t檢驗(yàn)，模型的擬合情況較好。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)模型可以看出，資本對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響最強(qiáng)，勞動(dòng)對(duì)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響較弱;而勞動(dòng)合理度越強(qiáng)，對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的促進(jìn)作用越強(qiáng)。符合之前的假設(shè)，勞動(dòng)者的工資水平提升雖然在一定程度上顯示勞動(dòng)水平的提升，但是總體上無(wú)法抵消由于工資上升帶來(lái)的企業(yè)利潤(rùn)率下降導(dǎo)致的資本投入減小的影響。對(duì)于資本來(lái)說(shuō)，產(chǎn)業(yè)形成初期，市場(chǎng)參與者少、利潤(rùn)率高，但長(zhǎng)期高利潤(rùn)吸引更多的市場(chǎng)參與者，導(dǎo)致利潤(rùn)率下降。其次產(chǎn)值較高的地區(qū)一般為發(fā)達(dá)地區(qū)，資本積累較完善，當(dāng)高鐵網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成后，資本的流動(dòng)受到高鐵因素的因素，更多資本借助高鐵流入能夠創(chuàng)造更高利潤(rùn)率的地區(qū)，從而帶動(dòng)產(chǎn)值較低的地區(qū)更快發(fā)展。對(duì)于技術(shù)水平而言，產(chǎn)值增速體現(xiàn)出技術(shù)的引入程度，隨著高鐵的建設(shè)，技術(shù)的引入程度將加快，從而對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)起到促進(jìn)作用。

區(qū)域內(nèi)的高鐵規(guī)劃，可以考量中心性對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響，合理規(guī)劃線路。而對(duì)于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，在發(fā)達(dá)城市企業(yè)存在有量無(wú)質(zhì)的問(wèn)題下，低介數(shù)中心性和高鄰近度將可以更好地促進(jìn)技術(shù)升級(jí)，減少粗放的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式，從而為供給側(cè)改革以及城市的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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