趙 云，李雪梅

(北京交通大學 經(jīng)濟管理學院，北京 100044)

0 引言

隨著我國經(jīng)濟持續(xù)的發(fā)展，人們生活水平的提高和人口的增長及城市化進程的加快，人們的遠距離出行需求不斷增加，區(qū)域間的大容量交通逐漸成為國民經(jīng)濟生活中的重要組成部分。近年來高速鐵路的建成通車，使區(qū)域間客運交通容量得到了大幅提升，很大程度上緩解了居民出行緊張的供求關系，在改善區(qū)域交通現(xiàn)狀、提高區(qū)域可達性的同時，高速鐵路的發(fā)展對各個區(qū)域的經(jīng)濟結構也產生了重要的影響。本文將通過宏觀分析高速鐵路建成前后區(qū)域內城鄉(xiāng)發(fā)展關系的變化規(guī)律，研究高速鐵路的社會經(jīng)濟影響，從區(qū)域經(jīng)濟結構改變的角度研究高速鐵路的影響范圍與傳播方式。

1 基于灰色系統(tǒng)理論的經(jīng)濟發(fā)展關聯(lián)度分析

一定的經(jīng)濟發(fā)展水平總是與某種特征的資本，生產率水平，經(jīng)濟開放程度，人力資源水平相聯(lián)系的，在一定的經(jīng)濟發(fā)展水平下資本，生產率水平，經(jīng)濟開放程度，勞動力供給存在特征但又不是唯一確定的，他們有明確地外延，但是內涵是模糊的。在本文中將經(jīng)濟發(fā)展水平與資本，生產率水平，經(jīng)濟開放程度，人力資源這四個灰數(shù)相對應。在研究中分析區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平時，衡量城鄉(xiāng)關系水平時，根據(jù)以上四個影響方面構建相應指標體系作為以上四個方面的典型代表值，即這四個因素的灰關聯(lián)序的白化值。

按照灰色關聯(lián)度的理論，首先將經(jīng)濟發(fā)展水平定義為序列A，若A為表達經(jīng)濟發(fā)展水平的指標序列，即A=(A(1)，A(2)，···，A(n))，共有n個指標代表著經(jīng)濟發(fā)展水平的n個因素，假設中心城市M周邊共有s個城鎮(zhèn)，設中心城市的經(jīng)濟發(fā)展水平為A0，周邊城鎮(zhèn)的經(jīng)濟發(fā)展水平序列為{Ai(i=1，2，···，s)}，要研究位于中心城市周邊的城鎮(zhèn)i的經(jīng)濟發(fā)展水平與中心城市的相關性，可以將其轉化為研究兩個序列的相似程度，根據(jù)灰色理論可以求出兩個序列的灰色關聯(lián)度，從而表達兩個地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的相關聯(lián)程度。

由上可得，城鎮(zhèn)Ai的行為序列為 (ai(1)，ai(2)，···，ai(n)),參考序列為中心城市的行為序列A0=(a0(1)，a0(2)，···，a0(n))，為計算序列的灰關聯(lián)度，通過使用初始化算子D作用于序列A0，Ai(i=1，2，···，s)得到一組新的序列集合X0，Xi(i=1，2，···，s)，滿足灰關聯(lián)因子集的三個特性：可比性，可接近性與極性一致性，在初始化算子D的選擇需要根據(jù)數(shù)據(jù)本身的特點確定，獲得的新序列為：

需要在此基礎上的建立一個滿足灰色關聯(lián)公理的映射 (X0，Xi)→E1，即滿足如下公理[8]：

（1）規(guī)范性。

(C為常數(shù)序列)。

（2）整體性。對于Xi，Xj∈{Xs|s=1，2，···，m;m≥2}，有f(Xi，Xj)≠f(Xj，Xi)(i≠j)。

（3）偶對稱性。對于Xi，Xj∈X，有f(Xi，Xj)=f(Xj，Xi)?X={Xi，Xj}。

（4）接近性。 |x0(k)-xi(k)| 越小，γ(x0(k)，xi(k))越大。

其中γ0i為序列X0與Xi的灰色關聯(lián)度，γ(x0(k)，xi(k))為X0與Xi在k點的關聯(lián)度系數(shù)。

在本研究中中心城市的行為序列A0與周邊城鎮(zhèn)的行為序列Ai中的組成元素具有不同的量綱與含義，所以如果使用一般意義的初始化算子D，會覆蓋原有數(shù)據(jù)中的信息，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，原有數(shù)據(jù)中的序列A0、Ai已經(jīng)滿足序列可比性、可接近性與極性一致性的要求，故在數(shù)據(jù)中選擇合理量綱即可達到求解需要，可省略初始化算子的計算過程，同時為了能夠充分反映中心城市經(jīng)濟發(fā)展行為與周邊城市行為的關系，使用關聯(lián)度計算方法如下：

其中

γ(x0(k)，xi(k))為序列兩點間的關聯(lián)系數(shù)，ζ為分辨率系數(shù)，按最少信息原則取分辨率系數(shù)為0.5。

根據(jù)該方法計算出的中心城市與周邊城鎮(zhèn)之間的灰色關聯(lián)度數(shù)值可以用于分析中心城市與周邊城鎮(zhèn)之間的經(jīng)濟發(fā)展的相關聯(lián)關系，其中灰色關聯(lián)度γ0i越大，中心城市與城鎮(zhèn)i的經(jīng)濟發(fā)展的關系越為密切，反之其間的經(jīng)濟發(fā)展關系越不密切，進而可以使用灰色理論分析區(qū)域內各個城鎮(zhèn)之間的經(jīng)濟結構，為研究高速鐵路給區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)帶來的影響做理論基礎。

2 數(shù)據(jù)選擇

武廣高鐵是我國建成時間較早、發(fā)揮經(jīng)濟作用比較明顯的線路之一，將亟待發(fā)展的中部省份與經(jīng)濟比較發(fā)達的珠江三角洲有力連接起來，對該區(qū)域的經(jīng)濟建設必將造成深遠的影響。選用武廣高鐵沿線的區(qū)域經(jīng)濟變化作為研究對象，探究高速鐵路對區(qū)域經(jīng)濟影響的內在規(guī)律，具有重要的現(xiàn)實意義，而且其地區(qū)經(jīng)濟屬性有很強的代表性，可以作為全國其他地區(qū)經(jīng)濟的參照模式。

武廣高速鐵路在廣東省內途徑韶關、清遠、廣州，這三個城市中以廣州市影響力最為廣泛，因此以廣州市區(qū)作為模型中高速鐵路站點所在的中心城市，在廣東省劃分的98個縣市(區(qū))中，選擇與廣州市區(qū)相鄰近的縣市作為模型中的周邊城鎮(zhèn)，將其相互作用系統(tǒng)作為模型研究的對象，對該地區(qū)的經(jīng)濟結構進行實證分析。選擇的縣區(qū)如表1所示。

表1 廣州市各相鄰縣區(qū)及其所屬城市

根據(jù)以往的研究與數(shù)據(jù)的可獲得性，構建的指標體系。在上文的研究當中指出，中心城市與周邊城鎮(zhèn)的經(jīng)濟關聯(lián)主要體現(xiàn)在資本，生產率水平，經(jīng)濟開放程度，人力資源水平四個方面，按每個方面選取代表性指標構成每個地區(qū)的經(jīng)濟行為序列，從而計算地區(qū)間經(jīng)濟的灰色關聯(lián)度水平。結合地區(qū)的統(tǒng)計年鑒與統(tǒng)計公報，根據(jù)數(shù)據(jù)的可得性與準確性原則選擇指標，資本因素：人均固定資產投資、人均儲蓄存款余額、人均財政收入，生產率水平：人均GDP、第三產業(yè)比重、人均工業(yè)總產值、地區(qū)生產總值增長速度，經(jīng)濟開放程度：人均社會零售商品總額，人力資源水平：職工平均工資，四個方面9個指標。

3 高速鐵路建成前后城鄉(xiāng)關聯(lián)度的變化

以2009年為例，介紹廣州市與周邊縣區(qū)經(jīng)濟發(fā)展相關程度的灰色關聯(lián)度分析步驟。設2009年，廣州市的經(jīng)濟發(fā)展行為序列為A0(a0(1)，a0(2)，···，a0(9))，周邊縣區(qū)的行為序列為Ai(ai(1)，ai(2)，···，ai(12))(i=1，···，37)。

由式(1)與式(2)計算可得，灰色關聯(lián)度序列為{γ|γoi(i=1，···，37)} ，則γoi就表達廣州市與周邊縣區(qū)i的灰色綜合關聯(lián)度，即中心城市與周邊的經(jīng)濟發(fā)展相關程度。使用相同的方法計算2008年、2009年與2010年各縣區(qū)與廣州市的經(jīng)濟發(fā)展關聯(lián)程度的數(shù)據(jù)如表2所示。

武廣高速鐵路與2009年建成通車，2008～2010年正是武廣高速鐵路建成后發(fā)揮經(jīng)濟作用的年份，通過分析圖中2008～2010年在武廣高速鐵路運營前后廣州與周邊區(qū)縣經(jīng)濟發(fā)展關聯(lián)度變化趨勢可以發(fā)現(xiàn)(如圖)，在高速鐵路建成前后，區(qū)域內的經(jīng)濟結構正在逐漸發(fā)生變化，而且各區(qū)縣的變化程度與變化方式存在著很大的不同，在一些的縣區(qū)，這種變化比較明顯，而在一些縣區(qū)其變化的程度不大甚至出現(xiàn)與其他縣區(qū)極性相反的變化趨勢。通過計算不同縣區(qū)在近三年內的灰色關聯(lián)度變化，可以得到曲線如圖1所示。

圖1 各區(qū)縣年度經(jīng)濟發(fā)展關聯(lián)度變化圖

從時間序的變化可以看出，在三年中廣州市與周邊縣區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的相關程度的呈現(xiàn)增長趨勢，不同區(qū)縣的增長幅度相差比較大，有的區(qū)縣連續(xù)兩年都出現(xiàn)了很快的增長如樂昌縣德慶縣等，但是有的縣區(qū)增長卻一直處于較低的水平如中山市等，但總體上，每縣區(qū)兩年的增長都具有一定的相似性。以上說明受高速鐵路的影響，在區(qū)域內各縣區(qū)與廣州之間的經(jīng)濟的相關程度都普遍得到了增加，由于縣區(qū)各自的社會經(jīng)濟屬性不同，受影響的程度各不相同，但遵循一定的規(guī)律，因而需要進一步進行分析判斷。隨著新型交通設施的建成，區(qū)域內中心城市與周邊縣區(qū)之間的經(jīng)濟關系正在發(fā)生著巨大的變化，只有掌握這種變化規(guī)律才能充分發(fā)揮交通設施帶來的社會經(jīng)濟效益，并為以后的交通設施建設做更全面的規(guī)劃做基礎。

4 經(jīng)濟影響的分析

4.1 關聯(lián)度變化與縣區(qū)經(jīng)濟發(fā)達水平相關性分析

在上文的分析當中得出，在不同的縣區(qū)其關聯(lián)度變化的程度大不相同，因此繼續(xù)研究在各縣區(qū)中其經(jīng)濟與空間屬性造成這種高速鐵路對區(qū)域經(jīng)濟不同影響的原因，有助于對高速鐵路社會經(jīng)濟影響規(guī)律研究的經(jīng)濟步深入。

圖2 三年內經(jīng)濟發(fā)展關聯(lián)度按區(qū)縣經(jīng)濟總量排序圖

其中圖中的經(jīng)濟的區(qū)縣按照其自身GDP從大到小排列，即佛山市＞中山市＞…＞連山縣，從圖中分析可以發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)濟總量越大的地區(qū)，其在高速鐵路影響下產生的經(jīng)濟關聯(lián)度變化越小，反而，在經(jīng)濟總量較小的地區(qū)，在受到高速鐵路影響后，經(jīng)濟關聯(lián)度發(fā)生了相對較大的變化，從總體上看各縣區(qū)經(jīng)濟總量與關聯(lián)度之間具有一定的相關性關系，經(jīng)濟總量作為一項重要的經(jīng)濟屬性影響著高速鐵路對各個縣區(qū)的經(jīng)濟作用。通過使用統(tǒng)計學方法進一步驗證縣區(qū)GDP與關聯(lián)度變化值之間的統(tǒng)計相關性，對該結論進行進一步驗證。

在對縣區(qū)GDP與關聯(lián)度變化值進行統(tǒng)計分析的過程中，使用2008～2010年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為基礎數(shù)據(jù)，其中GDP使用三年的均值，而關聯(lián)度的變化則選用2008～2010年的總變化量。對其進行pearson(皮爾遜)相關和spearman（斯伯曼/斯皮爾曼）相關兩種相關分析方法的相關分析，其分析結果如表3所示。

表3 相關性分析結果

pearson(皮爾遜)相關分析結果顯示，縣區(qū)GDP與關聯(lián)度變化量兩者的相關性系數(shù)通過檢驗，兩個因素的相關性比較顯著已經(jīng)超過了0.5的相關性水平，同時縣區(qū)的經(jīng)濟總量與關聯(lián)度的變化呈現(xiàn)負相關性，即在經(jīng)濟總量越大的縣區(qū)其在高速鐵路建成的前后與廣州市的經(jīng)濟行為相關程度的變化越小，而相反在經(jīng)濟總量小的地區(qū)其關聯(lián)度在高速鐵路建成與運營后則出現(xiàn)了較大幅度的增加。

Spearman相關系數(shù)又稱秩相關系數(shù)，通過檢驗更加確定了在皮爾遜檢驗中的結論，同時秩相關性中相關系數(shù)更大，表明在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的過程中，區(qū)縣的經(jīng)濟總量與關聯(lián)度變化量呈現(xiàn)明顯的反向關系，但是在數(shù)量上卻并沒有呈現(xiàn)出準確的線性變化關系，兩個因素之間的相關關系是非線性的，如果深入研究兩者之間的相關關系需要進一步進行實證驗證。不過，由上面得出的數(shù)據(jù)結論中，已經(jīng)可以發(fā)現(xiàn)，區(qū)縣經(jīng)濟總量與其經(jīng)濟關聯(lián)度的敏感性呈現(xiàn)反向關系，在中心城市周邊越大的經(jīng)濟體，對高速鐵路的運營敏感性越弱，反而是較小的經(jīng)濟體能夠在高速鐵路的建成后隨著中心城市得到更快的發(fā)展。

4.2 高速鐵路影響力與關聯(lián)度變化

經(jīng)過一系列的分析證明，高速鐵路對區(qū)域經(jīng)濟結構產生了相當大的影響，當高速鐵路的影響與區(qū)域中原有的社會經(jīng)濟屬性相互作用時，高速鐵路的影響就表現(xiàn)為不同的形式，總體來看，中心城市的經(jīng)濟行為通過高速鐵路的作用進一步影響到了周邊的區(qū)縣，這些影響一方面帶來了周邊區(qū)縣發(fā)展的機遇，同時也給周邊區(qū)縣的原有經(jīng)濟結構與模式帶來了挑戰(zhàn)。在高速鐵路建成后，作為大容量的客運交通，對區(qū)域經(jīng)濟的影響是深遠的，也不僅僅集中于區(qū)域經(jīng)濟結構這一個方面，但是區(qū)域經(jīng)濟關系的變化從一個重要的側面反映了高速鐵路對區(qū)域經(jīng)濟的間接影響，這些影響作為高速鐵路的外部效益應該得到應有的重視與應用，這樣才能更為全面的評價高速鐵路的建設與運營。

高速鐵路在運營過程中，帶來的客流與機遇首先影響到的是高速鐵路所在的中心城市，然后通過區(qū)域經(jīng)濟的相互作用，將這種影響傳遞到區(qū)域的其他部分。這種高速鐵路間接影響的傳遞過程是復雜的，它通過多種渠道與方式進行，而且在不同的地區(qū)存在著很多不同的形式，但是，并不是說這種高速鐵路影響力的向外擴散時無序的、無規(guī)律可循的，高速鐵路影響力的擴散過程中必然引起很多社會經(jīng)濟元素有規(guī)律的變化，這些變化就從一定程度上反映了高速鐵路的影響力傳遞與變化過程。本文中在以廣東省為例的高速鐵路影響研究當中，將整個區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)結構作為研究對象，以區(qū)域中經(jīng)濟結構發(fā)生的變化反映高速鐵路的影響力，雖然經(jīng)濟結構的變化不僅僅為高速鐵路一個因素形成的，但是通過分析經(jīng)濟結構變化的時間與空間上的規(guī)律，可以從時間與空間側面描述高速鐵路所造成的社會經(jīng)濟影響的程度，從而反映出高速鐵路影響在區(qū)域中的傳遞規(guī)律。

表2 各縣區(qū)灰色關聯(lián)度計算值

由于高速鐵路影響力是不可直接測量的，所以在研究中就必須使用一些可以測量與判斷的值描述高速鐵路的影響力。結合高速鐵路與區(qū)域經(jīng)濟結構的關系，選用區(qū)域經(jīng)濟結構中受高速鐵路影響明顯的中心城市與周邊城鎮(zhèn)間經(jīng)濟關系變化為研究與測度單元。一方面，合理地反映了高速鐵路的影響力特征，另一方面，又可以使用準確的測度與統(tǒng)計手段進行分析。所以在本研究中，對中心城市與周邊城鎮(zhèn)的經(jīng)濟發(fā)展關聯(lián)度評價與分析結果，可以進一步用于高速鐵路影響力的測度與分析。從而為高速鐵路社會經(jīng)濟影響理論的建立與健全提供一定的理論支持，同時在關聯(lián)度分析中的結論與結果也可以為支持實際工作提出合理的指導性與前瞻性的意見建議。

5 結論

根據(jù)高速鐵路的區(qū)域經(jīng)濟影響方式與同一區(qū)域內不同級別城市間經(jīng)濟發(fā)展關聯(lián)度的分析結果顯示，高速鐵路作為一種新型的交通工具具有巨大的社會經(jīng)濟影響，其對社會與經(jīng)濟結構造成了明顯的影響。

從高速鐵路影響對象的角度，由區(qū)縣GDP與關聯(lián)度變化相關性分析中可以得出，高速鐵路站點所在的城市因為高速鐵路的發(fā)展，在經(jīng)濟發(fā)展方面其對周邊的影響逐漸變大，但是影響形式已經(jīng)不像過去一樣僅僅通過產業(yè)聚集的形式體現(xiàn)出來，周邊經(jīng)濟在發(fā)展的過程中其經(jīng)濟模式與產業(yè)結構同中心城市之間形成了良性的互動關系，促使在中心城市發(fā)展的同時周邊城鎮(zhèn)可以得到相似速率的發(fā)展，而不至于由于聚集效應的產生，使得中心與周邊之間的經(jīng)濟發(fā)展水平差距逐漸增大。在原有發(fā)展形式被改變的同時，經(jīng)濟總量越小的周邊受到高速鐵路的影響越大，說明越小的經(jīng)濟體在受到新交通設施建成的激勵時，其敏感性越強，其資源與產業(yè)分配更加靈活的特點逐漸顯露出來，能夠在區(qū)域發(fā)展中，充分利用因為新設施建成而分配到的更多的發(fā)展機遇，從而與中心城市的經(jīng)濟發(fā)展產生更加密切的關系，與之相反，在原有區(qū)域中經(jīng)濟總量較大的縣區(qū)，由于經(jīng)濟體較大，其自身的產業(yè)結構與經(jīng)濟發(fā)展模式更加成熟而轉變難度更大，在高速鐵路建成后新產生的經(jīng)濟機遇往往不能完全吸納，其自身的發(fā)展結構并沒有發(fā)生較大改變，因此受到中心城市的影響基本變化不大。結合分層城市結構的觀點來看，這種現(xiàn)象符合了城市在形成過程中不同層次的城市之間形成自然分工的觀點，而正是由于這種分工的出現(xiàn)使得以中心城市為核心的城市群可以得到長期可持續(xù)的發(fā)展。

從總體影響方面，區(qū)域經(jīng)濟在高速鐵路的影響下結構發(fā)生改變，高速鐵路節(jié)點所在的中心城市的影響力隨著高速鐵路的運營逐漸增大，在中心城市周邊的區(qū)縣受到高速鐵路帶來的影響后，其與中心城市的經(jīng)濟發(fā)展的緊密結合在一起。在中心城市的帶動下，周邊城鎮(zhèn)得到了更加快速的發(fā)展與更好的經(jīng)濟環(huán)境，使得區(qū)域內經(jīng)濟的發(fā)展更加同步。隨著高速鐵路的建成，高速鐵路周邊的區(qū)域發(fā)展會逐漸協(xié)調統(tǒng)一，經(jīng)濟因素的合理配置與經(jīng)濟發(fā)展的同步會有效地緩解如同廣東地區(qū)這樣因經(jīng)濟發(fā)展不平衡而形成的經(jīng)濟與市場的矛盾。同時，隨著高速鐵路影響的進一步深入，社會資源的配置需要在更大的范圍內進行而不僅僅局限于一個城市或者一個區(qū)域，而要以統(tǒng)籌的觀點在整個高速鐵路途徑的區(qū)域內合理分布，實現(xiàn)資源利用效率和社會效率的最大化。在很多發(fā)展中國家，經(jīng)濟發(fā)展的不平衡現(xiàn)象都十分嚴重，經(jīng)濟向中心城市過分集中，產業(yè)聚集效應明顯，由此引發(fā)了很多社會與經(jīng)濟問題，通過建設高速鐵路等現(xiàn)代化、大運量具有改變時空觀念功能的交通設施，可以從整體上緩解聚集作用的過度進行，使區(qū)域內經(jīng)濟發(fā)展的機會分布更加合理，也使得區(qū)域的發(fā)展有著更強的可持續(xù)性。

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