京津城際鐵路區域經濟影響評價

趙 娟，林曉言

（北京交通大學 經濟管理學院，北京 100044）

運輸經濟學理論認為，交通運輸是重要的區位影響因素，當工業化達到高技術發展階段，充分、高效的運輸體系將成為經濟進一步增長的背景條件，即運輸的水平在某種程度上制約著一個國家或地區的經濟技術發展水平[1]。

京津城際鐵路連接北京、天津兩大直轄市，是北京、天津兩大站點之間的快速客運系統，是京津一體化規劃中解決交通問題的重要措施和手段。京津城際鐵路由北京南站東端引出，沿線設北京南、亦莊、永樂、武清、天津5個車站，全長115 km，全線單程運行時間在30 min以內。由于城際軌道交通具有快速、高效、舒適、準點、公交化等特點，它的出現必然會使城際之間交通出行分布形態和交通結構發生較大變化，對區域經濟產生顯著帶動作用[2]。而京津城際鐵路作為我國第一條時速350 km的高速鐵路，必然對沿線經濟及鐵路行業發展產生重大影響。

1 京津城際鐵路對區域經濟的影響

1.1 分流城際客流，緩解貨運壓力

連接京津間的既有鐵路運輸通道為京山線，京津段為京山、京滬鐵路干線的共用段，是我國鐵路網中的重要干線，主要承擔東北、華北、華東間的客貨交流，線路能力緊張。目前，京山線京津間開行旅客列車49對。北京鐵路樞紐是我國大型鐵路樞紐之一，銜接京九、京山、京滬、京秦、京包、京原、豐沙、大秦、京通、京承十大干線；天津鐵路樞紐銜接京山、京滬、津薊、京九四大干線。

京津地區是我國鐵路運輸較發達的地區之一，近幾年旅客對于快速客運的需求迅猛增長。為滿足旅客運輸需求，同時受到線路能力的制約，造成貨運量的減少。隨著京津城際鐵路的開通，不僅可以將既有線上大部分客流轉移到京津城際鐵路，而且可以充分利用既有線能力發展貨物運輸，迅速形成高速度、大能力、安全暢通的貨物運輸通道，從而適應日益增長的貨物運輸需要。另外，京津城際鐵路使北京—天津間旅行時間縮減至30 min，從而減少了京津間私家車的流量，大大緩解了京津高速公路的交通壓力，使京津之間的公路貨運效率明顯提高。尤其是在運輸高峰時期，通過加大列車密度，為旅客提供更加快捷、方便的服務。因此，京津城際鐵路從根本上改變了目前運輸通道的運力緊張狀況，改變了運輸通道沿線地區“乘車難、運貨難”的局面，真正做到客貨運輸的暢通，促進了沿線地區經濟的發展。

1.2 縮短旅客在途時間，創造間接經濟效益

旅客單位時間價值是城際軌道交通經濟評價的一個重要參數，計算方法按人均國內生產總值計算，這種方法從國家整體利益出發，考慮旅客的時間價值。2007年，北京、天津的人均GDP分別為56 044元、47 972元，沿線從業人員年人均國內生產總值為52 008元，單位時間價值約26元/h。不同收入階層的旅客對乘車方式的選擇不同，城際客流的時間價值按沿線從業人員單位時間價值乘以旅客時間價值換算系數計算。從既有鐵路轉移到城際鐵路的時間節省效益計算如下：既有京山鐵路京津段全程運行1.25 h，其中京津城際鐵路全長115 km、運行時間0.50 h，平均每萬人公里節省的時間價值為：(1.25-0.5)×旅客單位時間價值×104/115(元)。按從業人員占總客流量的比例為85%計算，每年旅客時間節省效益為：轉移的旅客周轉量×每萬人公里節省的時間價值×85%(元)。

1.3 加快京津都市圈一體化發展進程

根據國民經濟規劃，強化首都的政治、文化中心地位，實現京津間經濟、資源互補，將逐步實現“大北京圈”的經濟發展規劃。京津城際鐵路的建成運營，是完成構建京津都市圈、城市帶的一項基礎性工程，打破了行政壁壘，提升了京津兩地的經濟輻射力，京津間人員往來更加頻繁，京津間異地就業、異地居住將非常普遍，大大改善了京津間的旅客運輸條件，提高了旅客運輸質量，加快了運送速度，拉近了北京、天津間的距離，實現了兩個特大城市間資源的共享。從兩大城市的互補性看，雙方都可以從空間結構、產業結構等方面獲得好處。

交通運輸是區域經濟發展的基礎，京津城際鐵路將旅客運輸與貨物運輸實現分離，從根本上解決了京津經濟圈合作的基礎條件。天津在發展出口加工方面有一定的積累，加上其良好的港口條件，在發展臨港工業、面向國際，以及區域消費產品的生產方面具有明顯優勢。北京作為首都，有龐大的消費群體，可以帶動周邊地區經濟的發展。京津城際鐵路促進了兩地人力資源、物資、資金、信息、技術等資源在京津經濟圈內的流動，形成資源互補，發揮各地比較優勢，加快區域經濟的共同繁榮和京津都市圈一體化的發展。

1.4 帶動高新技術產業發展

京津城際鐵路擁有自主知識產權，高速動車組的國產化程度達到75%以上。國內近200個單位直接參與該項目，參與企業有12個省區市的140多家，解決了我國高速鐵路路基、橋梁、無砟軌道、測量控制、環境保護、減震降噪等重大關鍵技術問題，為我國高速鐵路建設及相關產業發展積累了經驗。

高速鐵路是一項涉及多學科、多專業的綜合性先進技術，它涉及電子、信息、材料、機械、航空、環保等一系列高新技術領域[3]，代表著整個鐵路行業高新技術的應用與發展。所采用的高新技術通過科技攻關、技術引進和消化吸收，不僅極大地推動了我國鐵路技術水平的提高，還將帶動一大批相關的高新技術產業的發展，從而為我國產業向高、精、尖方向發展做出貢獻。

近年來，我國鐵路既有線提速的實踐經驗，為高新技術在鐵路行業引進消化吸收的自主創新能力提供了有力保障。高速鐵路的技術發展，特別是以高速動車組為主的多領域高新技術發展，不斷推動著與高速鐵路相關的工程、材料、機車及零部件制造、通信信號設備生產、計算機軟硬件開發等領域的技術進步，進而形成不斷發展和壯大的高新技術產業群。到2012年，將有1.3萬km客運專線建成投產，對高速動車組的需求將進一步增加。因此，龐大的市場需求將為相關高新技術產業的形成和發展提供有利的產業化保障。

1.5 減少環境污染，節約土地資源

在交通運輸能耗結構沒有明顯變化的前提下，不同運輸方式的環境成本(以單位能耗為標準)依水運、鐵路、公路、航空的順序遞增(這里的鐵路是指普通鐵路)。如果全國鐵路的30%置換為高速鐵路，則不同運輸方式的環境成本依鐵路、水路、公路、航空的順序遞增。因此，高速鐵路具有明顯的能源和環境優勢[4]。

鐵路運輸具有低能耗、低污染等特點，對于改善城市環境、增加城市環境容量有著極為重要的作用。城際快速軌道交通通常采用電力機車牽引，能夠減少大氣污染。各種交通方式能源消耗與環境污染比較，軌道交通在能源消耗、人均排放、人均噪聲污染方面是最低的[5]。

京津城際鐵路橋梁占線路總長的80%以上，沿線多為城市、農村人口密集地區，架設高架橋梁與普通鐵路相比可節約1/3的土地，而且由于其強大的運輸能力、快速安全等特點，更能促進城市人口密集在車站周圍和軌道兩側，促進城市用地的集約化。

2 京津城際鐵路對區域經濟影響的數學建模及評價

2.1 數學建模

京津城際鐵路對京津地區經濟的影響，從根本上增強了運輸通道的客貨運輸能力，并將進一步滿足國民經濟各產業發展的需求，從而對京津沿線經濟帶來推動作用。因而，可以從滿足沿線經濟的客貨運輸需求角度分析城際鐵路對沿線經濟的影響。

采用有無對比法，考慮在有無城際鐵路兩種情況下，分別建立模型預測京津經濟區經濟指標的變化，然后加以對比分析，預測城際鐵路給沿線經濟帶來的影響。

首先在城際鐵路建成的情況下，建立回歸模型，分析歷年鐵路的客貨運量與京津地區經濟指標的關系，得到雙對數回歸模型，預測城際鐵路修建后，隨著客貨運量的增長，與此相關的沿線經濟指標。其次，運用灰色預測模型分析無城際鐵路的情況下，京津經濟區按照目前的發展速度相對應的經濟指標，兩者之間的差值即為城際鐵路對沿線經濟帶來的影響。

2.1.1 非線性的回歸預測

根據運輸經濟學理論，干線客貨運量對沿線經濟產生影響較大，故在城際鐵路建成情況下，選取1995—2007年京津地區的經濟指標[6]和客貨運量指標，采用非線性的回歸預測方法，建立雙對數回歸方程。

式中：GDP為北京和天津的實際GDP總和，按1990年不變價格計算；H為京津城際間的鐵路貨運量；K為京津城際間的鐵路客運量；C1,C2,C3為系數。

經Eviews軟件計算模型參數后得：

經計算，相關性系數R2為0.865 085；杜賓－瓦森統計量DW為1.409 296。在5%的顯著性水平下該模型可以用于預測。

2.1.2 灰色預測模型預測

在城際鐵路未建成的情況下，采用灰色預測模型預測京津間客貨運量?；疑A測是一種根據過去及現在已知的或非確知的信息(灰色信息)，尋找系統的內在規律，通過對動態信息的開發、利用和加工，建立一個從過去引申到將來的GM模型，從而了解系統動態行為和發展趨勢，為事物的規劃決策、系統的控制與狀態的評估提供依據的較為成熟的預測方法。

灰色模型所需數據量較少，通常只要有4個以上數據即可建模，并且不必知道原始數據分布的先驗特征，對無序序列或服從任何分布的光滑離散數據序列，通過有限次的生成即可滿足建模條件?；疑Ｐ偷念A測精度較高，可保持原系統的特征，能較好地反映系統的實際狀況[7]。

（1）數學模型。設原始數據序列為：

其累加生成序列為：

生成序列與原始序列相比，弱化了原始序列的波動性和隨機性，增強了其規律性。對x(0)，x(1)作光滑檢驗和指數規律檢驗，光滑比：

級比：

當k>3時，若ρ(k)<0.5、σ(k)<2則數據滿足光滑條件和指數規律，可以對x(1)建立GM(1,1)模型。

在生成序列x(1)的基礎上建立一階線性微分方程：

式⑶為常用的灰色預測GM (1,1)模型。式中：c為發展系數；u為灰作用量。

式(3)中參數c，u可通過下式求解：

其中：

將式⑷代入微分方程⑶，得：

則預測的數據序列在k+1處的預測值為：

（2）模型精度檢驗。為保證模型精度和可信度，可采用殘差檢驗、關聯度檢驗或后驗差檢驗，若模型精度不夠則進行校正和優化。

一般來說，若MAPE≤10%可以認為從殘差檢驗角度滿足預測精度需求。

②關聯度檢驗。建立的模型與指定函數之間近似性檢驗，實際數據與預測數據的關聯系數：

③后驗差檢驗。殘差分布統計特性的檢驗，根據絕對殘差的大小，考察偏差(預測誤差)較小點出現的概率，以及與預測誤差方差有關的指標，判據有后驗差比值C和小誤差概率P。

后驗差比值：

式中：S1為觀測數據標準差；S2為預測數據絕對殘差序列標準差。

小誤差概率：

外推性好的預測，C值必須小，C值小說明盡管原始數據規律性差，但預測誤差擺動幅度不大。以P，C為判據，預測精度等級見表1。

表1 預測精度等級表

（3）客貨運量預測。據統計，北京天津間1995—2007年的客貨運量[8]如表2所示。

對于客貨運量數據，數據序列及其一次累加生成序列均滿足光滑條件和指數規律，其灰色預測模型GM(1,1)及其模型檢驗過程中的相關參數如表3所示。度，得到了比較符合實際情況的結論，說明所采用的模型用于短期預測是有效的，京津城際鐵路的運營對京津地區經濟發展具有較顯著的帶動作用。但經濟系統受很多復雜因素的影響，其對經濟的影響程度用數學模型準確預測和估計有待進一步深入研究。

表2 北京天津間1995—2007年客貨運量表

表3 灰色預測模型及檢驗參數表

顯然，根據客貨運量數據分別構建的灰模型均通過了殘差檢驗(MAPE≤10%)、關聯度檢驗(r>0.6)和后驗差檢驗(C<0.35、P>0.8)，可用于預測。未來3年(2008年、2009年、2010年)的預測客運量分別為957萬人、1 006萬人、1 057萬人，預測貨運量分別為1 138萬t、1 198萬t、1 261萬t。

根據式(2)及以上所預測的數據，可得出在京津城際鐵路未修建時該區域的GDP預測值2008年為6 533億元，2009年為7 356億元。

2.2 評價結果

根據以上模型，計算得出未修建京津城際鐵路時2008年京津地區的GDP為6 533億元；而實際2008年京津地區的名義GDP為16 842億元，以1990年的可比價格換算實際GDP為6 974億元，可得到2008年京津城際鐵路對京津地區GDP的貢獻率為6.75%。

3 結束語

通過以上分析可以看出，京津城際鐵路的開通在擴大客貨運輸能力、降低社會運輸總成本、促進京津都市圈經濟一體化、帶動高新技術產業發展、節約資源等方面給沿線經濟及環境帶來重要影響。用回歸分析和灰色理論對其經濟影響進行量化測

[1] 許慶斌. 運輸經濟學導論[M]. 北京：中國鐵道出版社，2002.

[2] 胡天軍，申金升. 京滬高速鐵路對沿線經濟發展的影響分析[J]. 經濟地理，1999，19 (5)：101-104.

[3] 陳春陽，孫海林，李學偉. 客運專線運營對區域經濟的影響[J]. 北京交通大學學報， 2005，4 (4)：6-10.

[4] 林曉言. 高速動車組的重要經濟影響[J]. 中國鐵路，2007(4)：45-58.

[5] 孫 章，楊 耀. 城際軌道交通與城市發展[J]. 軌道交通，2005 (12)：38-41.

[6] 國家統計局. 中國統計年鑒[M]. 北京：中國統計出版社，2008.

[7] 鄧聚龍. 灰理論基礎[M]. 武漢：華中科技大學出版社，2002.

[8] 鐵道部檔案史志中心. 中國鐵道年鑒[M]. 北京：中國鐵道出版社，2007.