李紅昌，Linda Tjia，胡順香，劉李紅

（1.北京交通大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，北京 100044；2.香港城市大學(xué)亞洲及國際學(xué)院，香港 999077）

高速鐵路與經(jīng)濟增長的因果關(guān)系
——基于時空理論視角下中國省域面板數(shù)據(jù)的計量分析

李紅昌1，Linda Tjia2，胡順香1，劉李紅1

（1.北京交通大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，北京 100044；2.香港城市大學(xué)亞洲及國際學(xué)院，香港 999077）

針對中國高速鐵路供給對經(jīng)濟增長和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響，以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)化率、人口密度如何決定高速鐵路供給等問題，對高速鐵路與經(jīng)濟增長的即時效應(yīng)、快速效應(yīng)和慢速效應(yīng)機理進行分析。研究認為，從高速鐵路對經(jīng)濟增長角度來看，2005～2014年中國省域面板數(shù)據(jù)實證表明：高速鐵路在十年間的即時效應(yīng)和快速效應(yīng)不斷降低，高速鐵路的高時間價值與高出行成本特性主導(dǎo)的慢速效應(yīng)占據(jù)支配地位，導(dǎo)致高速鐵路對全國和中部地區(qū)經(jīng)濟增長沒有顯著影響，對東部地區(qū)有顯著正向影響，對西部地區(qū)有顯著負向影響，說明總體上高速鐵路并不是經(jīng)濟增長的原因；從經(jīng)濟增長對高速鐵路角度來看，Logit模型計量經(jīng)濟增長對高速鐵路觸發(fā)的影響表明：經(jīng)濟增長本源性需求內(nèi)生出對高速鐵路的即時效應(yīng)、快速效應(yīng)和慢速效應(yīng)的派生性需求，經(jīng)濟增長以及第三產(chǎn)業(yè)、城鎮(zhèn)化率、人口密度變量顯著決定高速鐵路供給。

高速鐵路；經(jīng)濟增長；城鎮(zhèn)化率；人口密度；即時效應(yīng)

2016年國家發(fā)展和改革委員會審批通過《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，規(guī)劃到2020年高速鐵路營業(yè)里程達到3萬公里，2025年3.8萬公里，2030年實現(xiàn)省會高鐵連通、地市快速通達、縣域基本覆蓋?；谶@一背景，高速鐵路必將對中國經(jīng)濟增長產(chǎn)生重大影響，需要進一步研究高速鐵路對經(jīng)濟增長的相關(guān)性和因果性，以及高速鐵路對不同時空條件下的中東西部以及不同產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟影響，為國家更好地發(fā)展高速鐵路網(wǎng)絡(luò)提供理論和實證支持。

一、問題提出

20世紀下半葉以來，高速鐵路在日本和歐盟國家取得了突破性發(fā)展，并對運輸市場和國民經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響。1964年，日本東海道新干線的運營為鐵路客運注入了新的活力，這使人們開始注意到高速鐵路對沿線區(qū)域和城市經(jīng)濟所產(chǎn)生的巨大影響。20世紀80～90年代，歐盟的法國、德國、西班牙和意大利等相繼建設(shè)和運營高速鐵路。2000年，美國第一條高速鐵路也開通運營。韓國的KTX高速列車也于2004年正式投入運營。2003年，速度目標值達到200公里/小時且預(yù)留基礎(chǔ)設(shè)施250公里/小時的秦沈客運專線開通運行。2008年8月1日，為迎接2008年“奧運會”而建設(shè)的中國第一條時速達到350公里/小時的京津城際高速鐵路開通運營，中國高速鐵路開始得到快速發(fā)展。根據(jù)國際鐵路聯(lián)盟和中國鐵路總公司統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2015年年底，中國高速鐵路里程（按照國際鐵路聯(lián)盟UIC的標準）達到1.9萬公里，占世界高速鐵路總里程60%以上。而從國際鐵路聯(lián)盟最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，全世界每年有16億人次通過高鐵出行，其中中國通過高鐵出行的旅客數(shù)量達到8億人次，占全世界高速鐵路出行總量的50%。目前，中國已經(jīng)成為世界上高速鐵路路網(wǎng)規(guī)模最大、動車組移動設(shè)備數(shù)量最多和高速鐵路規(guī)劃和在建里程最高的國家。

結(jié)合世界發(fā)達國家高速鐵路建設(shè)和運營的實踐經(jīng)驗來看，高速鐵路必將對沿線區(qū)域和城市經(jīng)濟產(chǎn)生深遠影響［1］，而中國也不會例外。高速鐵路大規(guī)模的投資、建設(shè)和運營，使中國進入了“高鐵時代”，這不僅改變了中國的交通格局，改變了人們的價值觀念和出行方式選擇，更改變了中國的區(qū)域經(jīng)濟結(jié)構(gòu)。因此，在中國高速鐵路快速發(fā)展的大背景之下，高速鐵路沿線區(qū)域和城市的經(jīng)濟發(fā)展和空間形態(tài)將會發(fā)生重大的改變，從而中國的整體經(jīng)濟發(fā)展也會受到巨大的影響。但有學(xué)者［2］認為，中國高速鐵路超前發(fā)展，導(dǎo)致民眾出行成本增加，從而抑制了而不是促進了經(jīng)濟增長。美國國家經(jīng)濟研究局［3-4］研究了1850至1860年美國鐵路對經(jīng)濟的影響，認為鐵路對中西部城市化和人口密度沒有什么影響，但美國經(jīng)濟發(fā)展卻是導(dǎo)致鐵路發(fā)展的原因。與此相對應(yīng)的強調(diào)鐵路經(jīng)濟促進作用的學(xué)者［5-7］實證研究表明，高速鐵路作為重要的國民經(jīng)濟交通基礎(chǔ)設(shè)施能夠促進經(jīng)濟增長。

經(jīng)濟地理學(xué)和運輸經(jīng)濟學(xué)研究的一個重要領(lǐng)域是交通運輸與經(jīng)濟關(guān)系。交通運輸與經(jīng)濟增長之間存在復(fù)雜的多重因果作用機制，分析鐵路、公路、水運、民航等交通基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系是學(xué)者研究的重點領(lǐng)域［8-9］，兩者之間存在著雙向因果關(guān)系［10］，因此，作為一項重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，高速鐵路與經(jīng)濟增長之間的因果關(guān)系是十分值得深入研究的問題。

二、分析框架

本文將經(jīng)濟增長和高速鐵路的關(guān)系納入到本源性需求和派生性需求，以及高速鐵路的即時效應(yīng)、快速效應(yīng)、慢速效應(yīng)的分析框架。圖1是高速鐵路與經(jīng)濟增長之間作用關(guān)系的示意圖，其中經(jīng)濟增長是本源性需求，是決定交通運輸供給水平、結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的根本性決定因素，而高速鐵路是影響經(jīng)濟增長的重要派生性需求，會對經(jīng)濟增長產(chǎn)生作用，但作用會隨著時間演進而趨于不斷下降。當達到一定時期之后，高速鐵路只是經(jīng)濟發(fā)展的基本背景條件，并不能對經(jīng)濟增長產(chǎn)生顯著影響。高速鐵路在與經(jīng)濟增長相互作用的過程中，即時效應(yīng)、快速效應(yīng)和慢速效應(yīng)都可能是正向效應(yīng)或負向效應(yīng)，正向效應(yīng)就是高速鐵路促進經(jīng)濟發(fā)展的效應(yīng)，而負向效應(yīng)則是高速鐵路抑制經(jīng)濟發(fā)展的效應(yīng)。即時效應(yīng)是指高速鐵路修建和運營能夠引起人們出行行為（或者說誘發(fā)潛在出行需求）和沿線站場樞紐房地產(chǎn)價格的立即上升，或由于高速鐵路過度超前引起的可達性降低對人們出行造成障礙；快速效應(yīng)是指高速鐵路修建和運營由于緩解了客運供需矛盾以及釋放了即有線貨運能力引起的產(chǎn)業(yè)布局和人口流動，或由于高速鐵路在促進大城市和發(fā)達地區(qū)經(jīng)濟聚集同時形成了對其他地區(qū)的虹吸效應(yīng)；慢速效應(yīng)是指高速鐵路修建和運營在較長時間內(nèi)只是經(jīng)濟發(fā)展的派生性需求，起到了適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展需要作用。如果發(fā)展緩慢或高標準建設(shè)及低效率運營，則會限制經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿ΑＴ陂L期慢速效應(yīng)背景下，高速鐵路只是作為派生性需求適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展需要，經(jīng)濟增長以及制度條件將是決定高速鐵路供給的根本性原因。

（一）高速鐵路對經(jīng)濟增長的決定機制

從高速鐵路對經(jīng)濟增長的作用來看，本文的邏輯分析框架是，由于中國高速鐵路建設(shè)和運營成本高，它適應(yīng)了中國東部發(fā)達地區(qū)的需要，符合高速鐵路發(fā)揮作用的Banister條件，即高速鐵路交通條件與經(jīng)濟條件、社會條件和制度條件有機耦合，使高速鐵路產(chǎn)生的即時效應(yīng)和快速效應(yīng)是正向的，但是高速鐵路對中國中西部地區(qū)可能產(chǎn)生負向的即時效應(yīng)和快速效應(yīng)?？紤]到中國經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，高速鐵路與經(jīng)濟之間的互動關(guān)系十分復(fù)雜。由于中國高速鐵路建設(shè)和運營時間有限，慢速效應(yīng)將隨著數(shù)據(jù)和案例的積累得到進一步的深化研究。由于中國高速鐵路建設(shè)成本較高，并且具有一定的超前性［2］，可能會使得高速鐵路對經(jīng)濟增長的總體影響不顯著。

高速鐵路是一種方便、快速、便捷的交通運輸工具，能夠極大縮短時空距離，降低廣義出行成本，提高可達性水平和經(jīng)濟潛力指標，有效滿足高時間價值群體出行需求，影響人口流動、產(chǎn)業(yè)布局和經(jīng)濟增長，進而影響經(jīng)濟發(fā)展的水平［11-12］。Ahlfeldt等［13-14］通過對德國的科隆到法蘭克福之間的高鐵沿線的經(jīng)濟發(fā)展進行實證分析，發(fā)現(xiàn)在GDP的增長中，高速鐵路的貢獻率達到了8.5%。中國高速鐵路的建設(shè)和運營，是對交通基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量的一個重大提高，會對沿線區(qū)域的經(jīng)濟增長帶來巨大的促進作用［15-16］。本文認為，高速鐵路對經(jīng)濟增長的作用受到所處時空維度的影響：從時間維度來看，高速鐵路投入運營時間越長，高速鐵路對經(jīng)濟增長的即時效應(yīng)和快速效應(yīng)就會出現(xiàn)時間衰減，慢速效應(yīng)將起支配作用，高速鐵路只是經(jīng)濟增長的必要而非充分條件。中國高速鐵路長期內(nèi)將成為經(jīng)濟增長的背景條件，并會對高速鐵路網(wǎng)絡(luò)邊緣區(qū)域的經(jīng)濟增長率產(chǎn)生負向影響。這主要是因為高速鐵路對經(jīng)濟增長的影響可以表現(xiàn)在經(jīng)濟因素、投資因素和政策因素這3個方面，影響的程度則主要取決于高速鐵路線路布局、建設(shè)成本和環(huán)境成本等各個方面的因素，并且高速鐵路所帶來的間接經(jīng)濟效益很難有效衡量［9，17］。雖然有一些學(xué)者認為目前并不能確定高速鐵路對經(jīng)濟增長的影響，即使存在影響也是短期影響，但從2005～2014年10年的時間跨度來看，中國高速鐵路對經(jīng)濟增長具有可觀測的直接或間接推動作用已經(jīng)得到很大釋放，高速鐵路對經(jīng)濟增長的效果將變得日益確定。從空間維度來看，高速鐵路在中國中東西部的作用不盡相同，對于中西部地區(qū)來講，高速鐵路超前發(fā)展不僅使得即時效應(yīng)和快速效應(yīng)難以實現(xiàn)，而且使得慢速效應(yīng)長期內(nèi)成為主導(dǎo)力量，也就是說，高速鐵路未來只能起到支撐中西部經(jīng)濟發(fā)展的作用，這從邏輯上指向了高速鐵路只是經(jīng)濟增長的結(jié)果而不是原因的基本判斷。

（二）經(jīng)濟增長對高速鐵路的決定機制

高速鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施與國民和區(qū)域經(jīng)濟增長之間存在著雙向因果作用關(guān)系［18］。本文認為，在即時和快速的時間框架內(nèi)，特別是在高速鐵路車站近距離范圍內(nèi)，高速鐵路會起到十分顯著的經(jīng)濟促進作用。但隨著時間維度的不斷拉長和空間維度的不斷擴展，高速鐵路將最終被經(jīng)濟發(fā)展變量決定。鐵路在中國作為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施和綜合運輸體系中的骨干運輸方式，與經(jīng)濟增長之間也存在雙向因果作用關(guān)系。也就是說，鐵路的發(fā)展能夠影響城鎮(zhèn)化率和人口密度，表現(xiàn)為即期效應(yīng)和快速效應(yīng)顯著。反過來看，城鎮(zhèn)化率和人口密度又決定了鐵路的供給［4］，即高速鐵路是經(jīng)濟增長的派生性需求，慢速效應(yīng)的經(jīng)濟邏輯和較大的時空尺度將會導(dǎo)致經(jīng)濟增長是高速鐵路供給的根本原因，經(jīng)濟增長對高速鐵路的供給概率或觸發(fā)作用，將會隨著經(jīng)濟發(fā)展和增長而變得更加重要。這就是本文要實證的基本假設(shè)：從時間維度和中國東中西部空間維度來看，高速鐵路不會顯著影響經(jīng)濟增長，不是經(jīng)濟增長的原因；經(jīng)濟增長是觸發(fā)高速鐵路建設(shè)和運營的本源性需求，是高速鐵路供給的原因。

三、模型設(shè)定與計量方法

（一）高速鐵路影響經(jīng)濟增長的計量模型

交通基礎(chǔ)設(shè)施是經(jīng)濟增長的重要影響因素，根據(jù)擴展的柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)［19］，本文在技術(shù)進步因子的基礎(chǔ)上引入交通基礎(chǔ)設(shè)施項，即高速鐵路這種交通基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)濟增長影響變量。本文計量基于擴展的柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)如式（1）所示：

式中，Yit為省份i在第t年的產(chǎn)出水平；Ait為省份i在第t年的全要素生產(chǎn)率；e（fit（TI））為省份i交通基礎(chǔ)設(shè)施在第t年對全要素生產(chǎn)率（FTP）影響；fit（TI）為城市交通基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模的函數(shù)；TI為省份i在第t年的交通基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模；Kit為省份i在第t年的資本；Lit為省份i在第t年的勞動力。

公式（1）兩邊取對數(shù)有：

式中，cit為常數(shù)項，α與β為系數(shù)。

交通基礎(chǔ)設(shè)施按照運輸方式的不同，可包含鐵路、公路、水運、民航和管道等。由于中國航空和管道這兩種運輸方式的基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)數(shù)據(jù)通常沒有分省市的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，同時考慮到在2005到2014年間，中國鐵路、公路和水路運輸在所有交通運輸方式中所承擔的運輸服務(wù)占比具有絕對優(yōu)勢，并且鐵路、公路和水路這3種交通基礎(chǔ)設(shè)施在各省均有廣泛分布，因此本文選取鐵路、公路和水路來作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的衡量指標，其中鐵路包括普通鐵路和高速鐵路。

因而

其中，Git為省份i在第t年的普通鐵路發(fā)展水平；Bit為省份i在第t年的公路發(fā)展水平；Dit為省份i在第t年的水運發(fā)展水平；Eit——省份i在第t年的高速鐵路發(fā)展水平；γ為系數(shù)。

為了從多個維度和視角研究交通基礎(chǔ)設(shè)施對經(jīng)濟增長的作用途徑、作用方式和作用效果，作者分別選取營運里程密度、換算運量、換算周轉(zhuǎn)量和虛擬變量來衡量各地區(qū)普通鐵路、公路、水路以及高速鐵路的交通基礎(chǔ)設(shè)施水平。其中，G1it（公里/平方公里）表示普通鐵路營運里程密度，B1it（公里/平方公里）表示公路營運里程密度，D1it（公里/平方公里）表示水運營運里程密度；E1it（公里/平方公里）表示高速鐵路營業(yè)里程密度；G2it（萬噸）表示普通鐵路換算運量，B2it（萬噸）表示公路換算運量，D2it（萬噸）表示內(nèi)河航道換算運量，E2it（萬噸）表示高速鐵路換算運量；G3it（億噸公里）表示普通常規(guī)鐵路換算周轉(zhuǎn)量，E3it（億噸公里）表示高速鐵路換算周轉(zhuǎn)量，B3it（億噸公里）表示公路換算周轉(zhuǎn)量，D3it（億噸公里）表示水運換算周轉(zhuǎn)量；另外，E4it是表示有無高速鐵路的虛擬變量（有高速鐵路則E4it＝1，沒有高速鐵路則E4it＝0）。

結(jié)合公式（2）和公式（3），可得本文最終數(shù)理模型：

式中，εit為擾動項。

（二）經(jīng)濟增長對高速鐵路的影響模型

為了分析經(jīng)濟增長對于高速鐵路供給的影響，本文所采用的評定模型為：

式中，pit為省份i在第t年的高速鐵路的修建概率；Hit為省份i在第t年的城鎮(zhèn)化水平；L為省份i在第t年的GDP總值；Jit為省份i在第t年的人口密度；α、b、h為系數(shù)。

因此，Logit模型可表示為：

式中，Eit高鐵供給的虛擬變量。此處的Eit用上文的E4it來表示，即：有高鐵，則E4it＝1；無高鐵，則E4it＝0。

四、變量和數(shù)據(jù)說明

（一）變量說明

本文設(shè)立的模型中所包含的變量可以分為經(jīng)濟發(fā)展變量、交通基礎(chǔ)設(shè)施變量、資本存量變量和勞動存量變量4種類型。

（二）數(shù)據(jù)說明

根據(jù)2006～2015年《中國統(tǒng)計年鑒》，本文從中獲得了各省、自治區(qū)和直轄市的GDP、人口、城鎮(zhèn)化率，第一、第二和第三產(chǎn)業(yè)增長及就業(yè)人口量等相關(guān)指標及其數(shù)值。

交通基礎(chǔ)設(shè)施變量的數(shù)據(jù)方面，根據(jù)2006～2015年《中國統(tǒng)計年鑒》，鐵路、公路和內(nèi)河航道的線路長度、客運量、貨運量和客運周轉(zhuǎn)量等數(shù)據(jù)，以及高速鐵路營業(yè)里程、客運量、客運周轉(zhuǎn)量等數(shù)據(jù)從中整理加工得到。鐵路換算運量、鐵路換算周轉(zhuǎn)量、公路換算運量、公路換算周轉(zhuǎn)量、水運換算運量、水運換算周轉(zhuǎn)量等均按照《中國大百科全書——交通》中的換算系數(shù)以及各個行業(yè)的傳統(tǒng)計算習(xí)慣，按照公式：

利用相應(yīng)的運量和周轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)換算得到，其中，鐵路客貨運換算系數(shù)為1，公路客貨換算系數(shù)為0.1，內(nèi)河航運換算系數(shù)為0.33。

在固定資本存量方面，名義固定資本形成額和相應(yīng)的投資價格指數(shù)等數(shù)據(jù)均來源于1978～2015年《中國統(tǒng)計年鑒》，并按照公式：當年固定資本存量＝上年固定資本存量×（1-折舊率）＋當年實際固定資產(chǎn)形成數(shù)額計算得出。其中，經(jīng)濟折舊率按照加權(quán)平均法計算為10.096%［20］。

（三）數(shù)據(jù)描述

本文涉及的各變量指標描述性統(tǒng)計分析見表1所示。高速鐵路與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系是本文所研究的重點，為了從數(shù)據(jù)上直觀體現(xiàn)二者之間的相關(guān)性，以相關(guān)系數(shù)計算為對象，分別用各省、自治區(qū)和直轄市的普通鐵路營運里程密度、公路營運里程密度、水運里程密度和高速鐵路營運里程密度，與人均GDP進行相關(guān)性分析。表2是中國不同地區(qū)的交通基礎(chǔ)設(shè)施與人均GDP相關(guān)性分析列表，從表2的從相關(guān)性系數(shù)結(jié)果來看，高速鐵路營運里程密度與人均GDP之間呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系，說明兩者之間有顯著的相關(guān)性（因果性需要進一步分析）。比較高速鐵路和普通鐵路營運里程密度與人均GDP相關(guān)系數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，東部地區(qū)高速鐵路相關(guān)系數(shù)普遍大于普通鐵路相關(guān)系數(shù)，中部地區(qū)高速鐵路相關(guān)系數(shù)與普通鐵路相關(guān)系數(shù)處于相當水平，西部地區(qū)高速鐵路相關(guān)系數(shù)普遍小于普通鐵路相關(guān)系數(shù)。比較東中西部地區(qū)高速鐵路營運里程密度與人均GDP相關(guān)系數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，相關(guān)系數(shù)呈現(xiàn)東部大于中部、中部大于西部的情況。

為了直觀地觀察高速鐵路的供給與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系，本文選取2014年各省的人均GDP以及各省開通高速鐵路的年份進行分析。分析發(fā)現(xiàn)，在中國高速鐵路開通較早的省區(qū)，相應(yīng)的人均GDP也普遍較高；反過來說，那些人均GDP較高的省區(qū)，相應(yīng)的高速鐵路開通年份也通常要早一些。這個比較直觀的分析結(jié)果印證了本文提出的基本假設(shè)，即高速鐵路與經(jīng)濟增長之間存在著特定類型的因果作用關(guān)系。

表2 中國不同地區(qū)的交通基礎(chǔ)設(shè)施與人均GDP相關(guān)性分析

五、高速鐵路與經(jīng)濟增長因果關(guān)系估計結(jié)果

（一）數(shù)據(jù)檢驗

在高速鐵路與經(jīng)濟增長因果關(guān)系的實證分析過程中，通過對面板數(shù)據(jù)估計進行Hausman檢驗，表明采用固定效應(yīng)模型適應(yīng)高速鐵路對經(jīng)濟增長以及經(jīng)濟增長對高速鐵路的影響模型構(gòu)建，使不同省、自治區(qū)和直轄市的固定效應(yīng)和樣本數(shù)據(jù)的時間差異性得到控制，從而更有效地分析高速鐵路與經(jīng)濟增長的因果作用關(guān)系。

（二）高速鐵路對經(jīng)濟增長作用的實證結(jié)果

我們采用了高速鐵路里程密度（E1）、高速鐵路換算運量（E2）、高速鐵路換算周轉(zhuǎn)量（E3）、有無高速鐵路（E4）4種方法來觀察高速鐵路對經(jīng)濟增長以及第二、第三產(chǎn)業(yè)的作用強度。考慮到換算運量、換算周轉(zhuǎn)量和經(jīng)濟增長變量之間的內(nèi)生性問題，采用更接近工具變量法（IV）和有無法（W ith-and-W ithout）的高鐵變量更能客觀反映高速鐵路的經(jīng)濟作用。由于交通基礎(chǔ)設(shè)施可通過影響交通可達性、前后向聯(lián)系、勞動力共享、知識溢出等影響經(jīng)濟增長［5-6，12，21-23］，下文根據(jù)包括空間結(jié)構(gòu)效應(yīng)的擴展柯布道格拉斯區(qū)域生產(chǎn)函數(shù)形式，對高速鐵路對經(jīng)濟增長影響進行實證估計，表3是4種模型下的高速鐵路對全國整體經(jīng)濟增長的影響估計。

綜合R2和參數(shù)估計值可以看出，資本log（K）和勞動力log（L）均對經(jīng)濟增長有顯著的貢獻，并且資本邊際貢獻率大于勞動邊際貢獻率。由于換算運量、換算周轉(zhuǎn)量與經(jīng)濟增長的內(nèi)生性問題，重點觀察不同交通方式的營業(yè)進程密度和虛擬變量對經(jīng)濟增長的影響。估計結(jié)果顯示：公路變量B1對經(jīng)濟增長在1%水平上顯著，印證了公路在運輸市場結(jié)構(gòu)和快遞業(yè)中的主導(dǎo)地位及其對經(jīng)濟增長的支柱性作用；鐵路營業(yè)里程密度G1對經(jīng)濟增長在5%水平上不顯著，說明隨著運輸化高階化［24］常規(guī)鐵路客貨運輸活動對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的邊際貢獻不斷減弱；雖然高速鐵路在理論和實證上會產(chǎn)生即時效應(yīng)、慢速效應(yīng)和區(qū)域經(jīng)濟影響，但高速鐵路并沒有像預(yù)期的那樣在2004～2014年期間對國民經(jīng)濟增長有顯著的正向促進作用，高速鐵路營業(yè)里程密度變量E1和高速鐵路虛擬變量E4對經(jīng)濟增長均在10%水平上不顯著，在某種程度上說明中國高速鐵路存在局部上建設(shè)時序超前和“被高鐵”抑制交通出行需求問題［2，25］。

表3 4種模型下的高速鐵路對全國整體經(jīng)濟增長的影響估計

考慮到中國東中西部地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的不均衡性和梯度發(fā)展特點［26］，高速鐵路供給側(cè)對經(jīng)濟需求側(cè)的影響應(yīng)當會有一定程度的區(qū)域差異性。為了觀察高速鐵路對中國不同區(qū)域經(jīng)濟增長的經(jīng)濟效應(yīng)，我們選取了更能夠避免內(nèi)生性的模型1和模型4來進行估計，表4是中國東、中、西部高速鐵路對區(qū)域經(jīng)濟增長影響估計結(jié)果。

從表4中可以看出，東、中、西部高速鐵路對經(jīng)濟增長的作用差異非常明顯，在東部地區(qū)高速鐵路的經(jīng)濟效應(yīng)都顯著為正，而且虛擬變量比高速鐵路營業(yè)里程密度作用更為突出，這可以從高速鐵路供給側(cè)有效滿足了東部地區(qū)鐵路客貨分線和高可達性需求側(cè)的即時效應(yīng)來加以解釋。在中部地區(qū)高速鐵路的經(jīng)濟效應(yīng)均不顯著，這可以從高速鐵路短期內(nèi)沒有引起龐大高鐵客流和產(chǎn)業(yè)發(fā)展加以解釋，鄭西高鐵等每天只有少量的20多對旅客列車就是例證。在西部地區(qū)高速鐵路的經(jīng)濟效應(yīng)總體上可以判定為負向效應(yīng)，原因是中國西部地區(qū)幅員遼闊，有無高鐵并不能在數(shù)量上顯著拉動經(jīng)濟增長，但高鐵營業(yè)里程密度卻在1%水平上顯著抑制經(jīng)濟增長，這說明高速鐵路在改善日出行距離、加權(quán)平均出行時間等［27-28］指標的同時，由于較高的出行費用在實際上大幅度惡化了經(jīng)濟潛力等指標，從而抑制了西部地區(qū)經(jīng)濟增長能力。

高速鐵路對第二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用估計同樣實證了高速鐵路對東、中、西部影響的差異性。估計結(jié)果顯示：高速鐵路對全國和東、中、西部第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展均起到了抑制作用，但對全國和東部第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了促進作用，對中部沒有顯著影響，對西部起到了抑制作用，表5是全國和東、中、西部地區(qū)的高速鐵路對第二產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增長的影響估計，表6是全國和東、中、西部地區(qū)的高速鐵路對第三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增長的影響估計。

從全國和東、中、西部來看，高速鐵路不是全國經(jīng)濟增長的原因，卻是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要動因。在聚集經(jīng)濟機制作用下，高速鐵路促進勞動力、資本和信息等資源進一步向中心城市及第三產(chǎn)業(yè)集聚，間接誘致了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整并抑制了第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。但是，高速鐵路對第二、三產(chǎn)業(yè)作用在東、中、西部呈現(xiàn)顯著的差異性，高速鐵路雖然沒有顯著促進中部地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但其回歸系數(shù)卻是正值；高速鐵路對東部地區(qū)第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展明顯有利，但對中西部并沒有什么顯著影響，這應(yīng)當和中國正在實施的產(chǎn)業(yè)空間轉(zhuǎn)移有很大關(guān)系。

表4 中國東、中、西部高速鐵路對區(qū)域經(jīng)濟增長影響估計

表5 全國和東、中、西部地區(qū)的高速鐵路對第二產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增長的影響估計

（三）經(jīng)濟增長對中國高速鐵路發(fā)生性的估計結(jié)果

借鑒美國經(jīng)濟研究局關(guān)于鐵路與經(jīng)濟因果關(guān)系的研究成果［4］，特別是美國學(xué)者關(guān)于鐵路與西部大開發(fā)因果關(guān)系的爭論［29］，結(jié)合其采用的線性機率模型（LPM）［30］，論文采用Logit模型估計包括經(jīng)濟增長、城鎮(zhèn)化率、人口密度在內(nèi)的經(jīng)濟指標對高速鐵路發(fā)生性影響，表7是全國經(jīng)濟增長對高速鐵路發(fā)生性影響估計。

表6 全國和東、中、西部地區(qū)高速鐵路對第三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增長的影響估計

表7 全國經(jīng)濟增長對高速鐵路發(fā)生性影響估計

模型理論上應(yīng)當寫成ln［p/（1-p）］＝α＋βx的形式，Logit回歸的系數(shù)β沒有直接經(jīng)濟意義，需要做一個反對數(shù)變換來解釋。表8是全國經(jīng)濟增長對高速鐵路發(fā)生性影響估計系數(shù)轉(zhuǎn)換值，表8中的系數(shù)及其相應(yīng)轉(zhuǎn)換值，便于觀察相應(yīng)經(jīng)濟變量對高速鐵路發(fā)生性的影響大小。估計結(jié)果顯示：經(jīng)濟增長變量、城鎮(zhèn)化率變量和人口密度變量是高速鐵路的成因。由于在中長期內(nèi)，經(jīng)濟發(fā)生要求交通運輸方式的速度目標值、舒適性、安全性、可達性等指標與其相適應(yīng)，特別是中國城市二元經(jīng)濟結(jié)構(gòu)要求農(nóng)村勞動力向城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移［31］和第三產(chǎn)業(yè)勞動力匹配、知識共享和報酬遞增對時空壓縮［32-36］的內(nèi)在要求，導(dǎo)致高速鐵路這一運輸方式供給的產(chǎn)生。

表8 全國經(jīng)濟增長對高速鐵路發(fā)生性影響估計系數(shù)轉(zhuǎn)換值

東、中、西部經(jīng)濟增長變量對高速鐵路發(fā)生性影響估計系數(shù)轉(zhuǎn)換值估計表明：中國東部地區(qū)的第二和第三產(chǎn)業(yè)對高速鐵路供給具有非常重要的決定性影響，接近1.0的轉(zhuǎn)換值說明東部新型工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級內(nèi)生了對高速鐵路需求；中部第三產(chǎn)業(yè)是高速鐵路供給的主導(dǎo)動因，同時人口密度系數(shù)轉(zhuǎn)換值有0.001 6的影響；西部第二產(chǎn)業(yè)和人口密度系數(shù)轉(zhuǎn)換值為1和0.72，說明相對于東中部地區(qū)而言，西部地區(qū)主要依賴本地及東、中部第二產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和勞動力人口增長而派生出對高速鐵路修建需求，表9是東、中、西部經(jīng)濟增長對高速鐵路發(fā)生性影響估計，表10是東、中、西部經(jīng)濟增長對高速鐵路發(fā)生性影響估計系數(shù)轉(zhuǎn)換值。

表9 東、中、西部經(jīng)濟增長對高速鐵路發(fā)生性影響估計

表10 東、中、西部經(jīng)濟增長對高速鐵路發(fā)生性影響估計系數(shù)轉(zhuǎn)換值

六、政策建議

本文首先對高速鐵路與經(jīng)濟增長的即時效應(yīng)、快速效應(yīng)、慢速效應(yīng)機理進行分析，然后運用擴展柯布—道格拉斯函數(shù)估計高速鐵路對經(jīng)濟增長的影響，再采用Logit模型估計經(jīng)濟增長對高速鐵路的影響，得到高速鐵路更多是經(jīng)濟增長的結(jié)果而不是原因的結(jié)論。高速鐵路在很大程度上是經(jīng)濟增長、第二和第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城鎮(zhèn)化率和人口密度等經(jīng)濟變量“適應(yīng)性”變化結(jié)果。經(jīng)濟增長更多是有無高速鐵路原因的判斷得到了格蘭杰因果檢驗的證實，表11是中國經(jīng)濟增長與有無高速鐵路的格蘭杰檢驗結(jié)果。特別需要注意的是，人口密度有0.998的可能是修建高速鐵路的原因，而高速鐵路只有0.052的可能是人口密度變化的原因，這與鐵路經(jīng)典研究文獻結(jié)論高度一致。

表11 中國經(jīng)濟增長與有無高速鐵路的格蘭杰檢驗結(jié)果

基于2004～2014年中國省域面板數(shù)據(jù)的實證分析結(jié)果說明：第一，從全國范圍來看，高速鐵路是經(jīng)濟社會發(fā)展的派生性而不是本源性需求這一基本屬性，以及東部地區(qū)交通運輸本來就非常發(fā)達和中、西部地區(qū)交通快速發(fā)展的現(xiàn)實，決定了高速鐵路對全國經(jīng)濟增長沒有顯著影響，高速鐵路并不是全國性經(jīng)濟增長的原因。高速鐵路雖然不是全國經(jīng)濟增長的原因，但由于高速鐵路改變可達性的即時效應(yīng)和改變?nèi)丝诤彤a(chǎn)業(yè)空間布局的快速效應(yīng)，高速鐵路對中國第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展有抑制作用，但對第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展有促進作用。第二，從東、中、西部來看，高速鐵路改變產(chǎn)業(yè)和人口空間布局的快速效應(yīng)有顯著的空間差異，對東部的經(jīng)濟效應(yīng)顯著為正，對中部的經(jīng)濟效應(yīng)不顯著，對西部是顯著的負向效應(yīng)，主要原因是高速鐵路相對較高的出行費用大幅度惡化了經(jīng)濟潛力等指標，抑制了西部經(jīng)濟增長能力。高速鐵路對東、中、西部第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展均起到了抑制作用，但對東部第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了促進作用，對中部第三產(chǎn)業(yè)沒有顯著影響，對西部第三產(chǎn)業(yè)起到了一定抑制作用。第三，從全國范圍來看，經(jīng)濟增長以及第三產(chǎn)業(yè)、城鎮(zhèn)化率、人口密度顯著決定高速鐵路修建可能性，并且城鎮(zhèn)化率要比人口密度作用重要的多，說明全國范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)人口向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移是收入水平提高以及對可達性改善需求的基本動力機制。第四，從東、中、西部來看，東部地區(qū)第二和第三產(chǎn)業(yè)對高速鐵路供給具有非常重要的決定性影響，東部新型工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級內(nèi)生了對高速鐵路的需求，中部第三產(chǎn)業(yè)是高速鐵路供給的主導(dǎo)動因，而西部地區(qū)主要依賴第二產(chǎn)業(yè)及相應(yīng)的勞動力人口增長而派生出對高速鐵路修建的需求。本文根據(jù)上述分析結(jié)論提出了一些政策建議如下：

第一，從高速鐵路的即時效應(yīng)、快速效應(yīng)和慢速效應(yīng)來看，考慮到高速鐵路在中長期時間框架內(nèi)是經(jīng)濟社會的派生性需求而非本源性需求，高速鐵路發(fā)展規(guī)劃和建設(shè)時序要適應(yīng)工業(yè)高級化、新型城鎮(zhèn)化和集聚經(jīng)濟的內(nèi)在規(guī)律，特別是根據(jù)旅行時間價值節(jié)約水平來確定高速鐵路建設(shè)時機和觸發(fā)機制，避免高速鐵路建設(shè)和運營過度超前導(dǎo)致的投資浪費和對經(jīng)濟產(chǎn)生的副作用。即使考慮到高速鐵路的即時效應(yīng)和快速效應(yīng)，一方面要使得國民經(jīng)濟評價具有可行性，另一方面還要使得高速鐵路客票收益可以彌補全部變動成本和部分固定成本。

第二，考慮到第三產(chǎn)業(yè)和高速鐵路之間良性的互動作用，改善東部地區(qū)的經(jīng)濟集聚水平，提高中西部地區(qū)的城鎮(zhèn)化率和人口密度是更好發(fā)揮高速鐵路作用的重要手段。發(fā)揮大中城市增長極作用，培育工業(yè)4.0和“互聯(lián)網(wǎng)＋”新型業(yè)態(tài)，可以降低高速鐵路供給“門檻”和提高經(jīng)濟社會對高速鐵路可達性的需求。

第三，考慮到高速鐵路對東、中、西部作用的空間不均衡性，為充分發(fā)揮高速鐵路“超前”發(fā)展促進東、中、西部均衡發(fā)展，國家可加大對高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的補貼力度，適度降低中、西部高速鐵路票價水平，提高中西部地區(qū)經(jīng)濟可達性水平，適應(yīng)中國中、西部地區(qū)處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和運輸化中后期這一基本現(xiàn)實條件。

第四，考慮到綜合交通體系中公路對經(jīng)濟增長和第二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的顯著影響，說明經(jīng)濟社會發(fā)展開始重視運輸服務(wù)的時效性、可靠性、支付手段和“門到門”、“桌到桌”的產(chǎn)品質(zhì)量屬性，這也被中國高達50%以上的快遞業(yè)發(fā)展速度所證明。高速鐵路在路網(wǎng)規(guī)模不斷擴張、運輸裝備技術(shù)水平不斷提高、運輸組織方式不斷優(yōu)化和政策體制不斷改善條件下，還要重視高速鐵路綜合交通樞紐建設(shè)以及不同運輸方式之間的多式聯(lián)運，推進高速鐵路與民航之間合理競爭、合作關(guān)系的構(gòu)建，推進電商服務(wù)和高速鐵路快遞業(yè)的發(fā)展，使高速鐵路在中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和消費高級化過程中發(fā)揮更大的作用。

七、結(jié)語

從時空理論來看，高速鐵路對經(jīng)濟增長分為即時效應(yīng)、快速效應(yīng)和慢速效應(yīng)。隨著高速鐵路的建設(shè)和投入運營，即時效應(yīng)和快速效應(yīng)占主導(dǎo)地位，從而更多地表現(xiàn)為高速鐵路對經(jīng)濟增長的推動作用。隨著高速鐵路聯(lián)結(jié)成網(wǎng)，交通基礎(chǔ)設(shè)施及運營將日益變?yōu)榻?jīng)濟增長的支撐條件，從而使得高速鐵路日益成為經(jīng)濟增長的結(jié)果而不是原因。隨著中國高速鐵路網(wǎng)的逐步擴大，運營數(shù)量的不斷累積，將為更深入地研究高速鐵路與經(jīng)濟增長的關(guān)系提供更好的基礎(chǔ)。

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LIHong-chang1，Linda Tjia2，HU Shun-xiang1，LIU Li-hong1

（1.School of Economics and Management，Beijing Jiaotong University，Beijing 100044，China；2.Department of Asian and International Studies，City University of Hong Kong，Hong Kong 999077，China）

Causality relationship between high speed railway and econom ic grow th——analysis of China's provincial panel data based on spatial theory

Regarding the influence of China's high speed railway supply on economic growth and industrial structure and how the industrial structure，urbanization ratio and population density determine high speed railway supply，this paper analyzed the immediate effect，fast effect and slow effect mechanisms between high speed railway and economic growth.From the perspective of the impactof high speed railway on economic growth，China's provincial panel data from 2005 to 2014 shows that during the last ten years，the immediate effect and fats effect of high speed railway deteriorate gradually，and slow effect dominates for high speed railways high time value and transportexpenditure，which leads to the fact that high speed railway renders no significant influence on China as a whole or central China while it has a significant positive impacton east China and significant negative impact on west China.The implication is that high speed railway is not the reason of economic growth；From the perspective of the impact of economy on high speed railway，Logitmodel study on the triggeringmechanism shows that the immediate effect，slow effect and fast effect of high speed railway are derived demand of the original demand of national economy，tertiary industry，urbanization ratio and population density significantly determine the supply of high speed railway.

high speed railway；economic growth；urbanization ratio；population density；immediate effect

F532.3

：A

：1671-6248（2016）04-0031-13

2016-10-03

國家自然科學(xué)基金項目（41171113）

李紅昌（1973-），男，河北成安人，副教授，經(jīng)濟學(xué)博士。