高速鐵路對區域知識溢出的影響機理研究
——基于熱傳遞的視角

(1.同濟大學 經濟與管理學院，上海 200092；2.福州大學 經濟與管理學院 ，福建 福州 350018)

一、引言

當高速鐵路不斷改寫時間和空間的同時，經濟也在一列列飛馳的列車帶動下快速發展。不斷建設的城際鐵路、高速鐵路網等使得“城市一小時”經濟圈、“城市一體化”等成為現實，區域經濟發展的不均衡得以改寫。我國高速鐵路將在不久的將來形成八縱八橫的網絡格局，連接所有的省會城市，并包攬人口數超過50萬的中型城市，到2020年高速鐵路的運營里程高達1.8萬千米。隨著高速鐵路網絡的逐步完善，鐵路客運的整體運行速度進一步提升，大大減少了城市間的旅行時間，拉近了人與人之間的距離。與此同時，我國高速鐵路發展正邁入一個全新的階段，其帶來的高可達性愈發顯著地影響著區域的知識創新結構與知識溢出。

二、高速鐵路開通對區域經濟發展的直接效應

高速鐵路對于區域經濟發展的影響主要分為兩個階段：投資建設階段、開通運營階段。投資建設階段，高速鐵路建設所帶來的投資能夠直接促進該區域經濟總量的增長，并且通過建設項目帶來的資本、物資、勞動力等流動從而間接促進區域與地方經濟的發展。開通運營階段，高速鐵路對于區域經濟發展的影響則是長期的，主要表現為高速鐵路所帶來的集聚效應促使區域經濟總量、產業結構、就業率等發生變化，是一個相較于投資建設階段更為復雜的過程。

三、高速鐵路與知識溢出的概念與關系

在經濟學中，溢出特指活動的外部性，描述一個主體的行為對其他主體產生的影響。知識溢出作為區域經濟和新增長理論的重要概念之一，近年來受到廣泛關注。Arrow(1962)認為知識是一個公共產品，一家企業通過研發活動所創造的知識輕易地被其他企業所獲取，研發企業得不到任何的補償，這就是知識溢出。高速鐵路不僅能夠提高區域可達性、縮短旅行時間、增強站點吸引力，而且還能加速勞動力與資本的流動，提升區域內知識創新水平。同時，高速鐵路網絡的形成能夠促進區域間企業與人才的交流合作，進而推動知識溢出。知識溢出有助于區域知識創新能力的提高，而區域知識創新水平的改變又作用于知識溢出，兩者間存在相互促進、共同發展的關系。

先行研究表明高速鐵路能夠影響知識溢出，在分析高速鐵路開通對于知識溢出的影響時，多采用空間面板數據(趙云、李雪梅，2015)。通過對新干線開通前后沿線城市商業活動的調查，發現服務業、R&D、教育業等涉及“face-to-face”知識交流的活動顯著增強，高速鐵路縮短人與人之間的時間距離與空間距離，為面對面的知識交流提供更多的可能(Okabe，1979；Sands，1993)。高速鐵路的開通能夠大大增加人們面對面交流的機會，有助于知識傳遞與商務溝通，促進知識經濟與第三方服務業的發展，推動產業結構調整(Chen、Hall，2011)。在空間上，高速鐵路網絡在全國的普及打破了知識溢出在空間范圍上的限制，同時加快了要素的流動性，提高知識技術的傳播速度(王雨飛、倪鵬飛，2016)。

四、多路徑下高速鐵路的影響機理解析

(一) 高速鐵路的傳導機理

傳導是熱或電從物體的一部分轉移到另一部分的方式，其中熱傳導是指物體中的能量從高溫部分轉移到低溫部分，而區域間知識溢出的傳導機理是指知識通過借助企業生產擴張和市場占有的方式，將知識從知識存量較高的區域或企業引向知識存量較低的區域或企業。

基于文獻整理，已有的研究中知識溢出的傳導路徑主要以地區之間的知識溢出為研究對象，以發達地區向東道主地區進行的直接投資或銷售先進技術而形成對東道主地區的影響為主。在研究高速鐵路對于區域可達性影響的量化估計值時，可將高速鐵路開通對于企業選址、擴展等方面的影響描述為高速鐵路對區域市場環境的影響。因此，可以引入就業可達性模型作為描述高速鐵路對于企業生產選址、兼并的影響。

(二) 高速鐵路的對流機理

在流體傳熱理論中對流是熱量傳遞的重要途徑之一，流體內部由于各個部分溫度不同使得溫度較高的部分與溫度較低的部分形成循環流動而實現能量的交換，并達到溫度的均衡。而知識溢出的對流機理是指知識以商品作為載體實現從較高知識存量區域與較低知識存量區域之間的循環流動，其知識溢出對流路徑是指由于商品流通而引起的知識擴散的通道。

在市場環境中，商品的流通對于空間的依賴主要是基于交通基礎設施與交通網絡條件的變化。為了分析高速鐵路作為新型交通基礎設施對于商品流通的影響，采用了常用的可達性模型與市場潛力模式。市場潛力模型描述了高速鐵路對區域中生產者原有市場范圍的描述，是描述潛在商品市場的主要指標。區域市場潛力的改變作用于區域間的知識溢出，反映了高速鐵路對商品貿易的影響，在可達性模型中經濟潛力指數量化了高速鐵路對區域市場潛力的影響。

(三)高速鐵路的輻射機理

高速鐵路作為一種新型交通基礎設施對于文化、政策、經濟環境的影響是持續不間斷的，使得原有企業間的知識溢出輻射路徑發生了顯著變化。在研究高速鐵路的輻射機理時，可引入Caniels經典的蜂巢模型，對兩個區域間的知識溢出效應進行測量。通過對知識存量較低的區域知識屬性的量化值、知識吸收能力，以及兩個區域在空間上的相互關系三個參數的研究測量，進而可以對區域間知識溢出效應的水平進行量化。兩個區域間知識溢出對于空間的依賴實際上是基于相應的交通基礎設施，空間距離雖然沒有發生任何的變化，但是交通條件的改善大大壓縮了居民交通出行的成本，也就是空間距離被壓縮了。因此在交通條件發生變化的背景下，將交通基礎設施與空間距離兩個參量引入到空間阻尼模型中可以獲得更加準確的結果。

現有的研究證明，高速鐵路運營后區域中知識溢出分布在高速鐵路站點所在區域變化最大，離高速鐵路站點越遠其知識溢出分布的變化越小，即區域的知識溢出潛力的變化越小。

五、結論

知識溢出效應作為區域知識溢出潛力的抽象化表達，在知識創新系統中加入高速鐵路后，在瞬時均衡條件下知識溢出三種路徑的溢出效應都將増強。但是知識溢出增加動力各不相同，傳導效應導致的知識溢出增加是由于生產競爭產生的生產區域轉移，對流效應導致的知識溢出增加源于中心區域的創新需求增加。