長江經濟帶城市經濟與高鐵網絡協同發展研究

摘要：【目的】為了研究長江經濟帶城市高質量發展水平與高鐵網絡發展水平之間的協同發展程度。【方法】利用熵權法測算了2008—2020年長江經濟帶106個城市的經濟高質量發展水平，并結合社會網絡分析法，綜合測算了高鐵網絡發展水平。隨后，運用耦合協調模型，分析兩個系統之間的耦合協調度。并在此基礎上，運用莫蘭指數研究耦合協調度的空間效應。【結果】結果表明，長江經濟帶整體的高鐵網絡發展水平和城市經濟高質量發展均逐年提升，兩者間的耦合協調度在空間上呈現正相關性，但存在發展不均衡的現象。其中，長江下游地區和A類城市兩個系統間的耦合協調度提升相對較快，明顯高于其他地區。值得注意的是，在長江經濟帶的高鐵網絡中，一些城市具有顯著的控制力和影響力，而另一些城市則幾乎被邊緣化。【結論】長江經濟帶城市經濟與高鐵網絡協同發展穩步向好，在后續的政策制定中，應確保高鐵能夠服務到各個重要節點，更好地促進城市間經濟的互聯互通。

關鍵詞：長江經濟帶；高鐵網絡發展水平；城市經濟高質量發展；耦合協調

中圖分類號：U29；F061.5 文獻標志碼：A

本文引用格式：徐玉萍，王宗宇，董曉梅. 長江經濟帶城市經濟與高鐵網絡協同發展研究[J]. 華東交通大學學報，2024，41（6）：50-57.

【研究意義】通過對長江經濟帶城市經濟高質量發展水平與高鐵網絡發展水平的協同發展關系進行分析，為區域經濟發展與交通網絡的協同發展研究提供了新視角和理論支持。尤其是在長江經濟帶這樣的典型區域，探索經濟與交通的互動機制，有助于深化對區域一體化發展的認識。

【研究進展】關于高鐵與城市經濟發展的關系，現有文獻表明，高鐵的建設能夠促進區域經濟的發展，能夠顯著提升區域的創新水平[1]，并且高鐵的建設不僅能夠刺激經濟的擴張和投資的提升，而且將成為推動城市與鄉村之間融合發展的強大動力[2-3]。高鐵建設改變了中國的經濟結構，增強了城市之間的交通聯系，提高了全國整體交通便利性水平，但也可能引發“廊道效應”，加劇空間地區發展的不平衡[4]。同時，高鐵為地區旅游業的繁榮發展和減少城市空氣污染以及碳排放也發揮了重要作用[5- 7]。此外，還有部分學者探究了區域經濟與高鐵之間的耦合協調關系，研究發現高鐵開通之后，沿線站點城市交通可達性整體得到了明顯的改善，區域時空距離極大縮短，為各城市帶來了顯著的經濟效益，城市群高鐵網絡與經濟高質量發展的耦合協調度呈現逐漸增加的趨勢[8-9]。

【創新特色】許多學者通過相應的研究已經證實，高鐵的開通能夠促進城市經濟的發展，但是學者們對于城市經濟高質量發展與高鐵網絡發展水平之間的耦合協調研究相對較少，大多將研究目標聚焦于高鐵的可達性與區域經濟之間的耦合協調關系。本文將從耦合協調發展的角度，探討長江經濟帶城市經濟高質量發展與高鐵網絡發展水平之間的關系，以期對這方面的研究做出相應補充。【關鍵問題】本文圍繞長江經濟帶城市經濟高質量發展與高鐵網絡發展水平的協同關系展開研究，探討兩者的時空變化特征及區域發展不均衡問題。通過耦合協調模型與空間效應分析，揭示高鐵網絡對區域經濟互聯互通的影響。

1 研究設計

1.1 子系統發展水平測度

1.1.1 城市經濟高質量發展水平測度

熵權法是一種多準則決策方法，可以確定各個準則在決策中的權重。該方法的優點在于能夠充分利用各準則之間的信息差異，避免主觀賦權的偏見，提高了決策的客觀性和科學性。本文利用該方法對城市經濟高質量發展水平進行測度。

第1步，標準化處理各項指標數據

式中：max Xij ，min Xij 分別為第j 個區域的第i 個指標中的最大值和最小值；Xij ，Yij 分別為第i 個區域的第j個指標在標準化處理前和處理后的值。

第2 步，計算第i 個區域的第j 個指標所占的比重Pij

第3步，計算第j項指標的熵值

基于對城市經濟高質量發展內涵的理解差異，當前對于該系統的度量方法主要分為以下兩個類別：一是采用單一指標來衡量[10]；二是采用綜合指數法構建多維評價指標體系來進行衡量[11]。本文擬對城市經濟高質量發展水平并采用熵權法進行量化分析，指標體系的構建如表1 所示，其中“+”代表該指標對城市經濟高質量發展產生正向影響，“-”則代表該指標對城市經濟高質量發展產生負向影響。

1.1.2 高鐵網絡發展水平測度

基于社會網絡分析法對長江經濟帶城市的高鐵網絡發展水平進行測度。參考相關學者的研究[12-13]，構建的高鐵無向網絡模型為

G=（V，E） （7）

式中：節點集V 為已開通高鐵的地級市；連接集E ={eij} ；eij 為節點間的連接，其中i 和j 分別為地級市i和地級市j。

基于上述分析，本文基于長江經濟帶106 個城市，構建106×106的無權高鐵網絡聯系矩陣，如果兩個城市之間開通了高鐵，則取值為1，否則為0。

對于高鐵網絡發展水平的測度，引入社會網絡分析中的度中心度和中介中心度兩個指標，分別來衡量城市之間高鐵網絡的“直接”聯系程度和“中介”聯系程度，并采用等權重綜合指數法，對其進行綜合測度，表達式為

式中：Ri 為i 評價單元的高鐵網絡發展水平綜合指數；Mij 為i評價單元經過標準化后的第j項指標。

1.1.3 耦合協調度模型構建

耦合協調模型是一種用于研究不同系統之間相互作用和協同程度的模型，用于評估系統之間的整體關聯性和協調性。構建耦合協調度模型

T = αZ1 + βZ2 （11）

式中：Z1 為城市經濟高質量發展系統，Z2 為高鐵網絡系統，兩個系統之間的耦合度為C；耦合協調度值為D；綜合評價指標為T；α 和β 為待定系數。D值越大，表明耦合協調度越高。

1.1.4 系統協調度評價標準

為了科學、合理地分析長江經濟帶城市經濟高質量發展水平與高鐵網絡發展水平之間的協調發展情況，將D劃分為10個等級，如表2。

1.2 空間相關性測度

全局莫蘭指數是空間相關性測度的重要方法，表達式為

式中：I 為全局莫蘭指數；Di ，Dj 分別為i 城市，j 城市的耦合協調度；Dˉ 為耦合協調度的平均值；wij 為空間權重矩陣。

I 的絕對值越大，表明空間數據在地理空間上的分布越呈現出正相關的聚集模式，即高鐵網絡與城市經濟高質量發展之間的耦合協調度在空間上的相關關系越緊密。意味著高鐵網絡的發展與城市經濟高質量發展之間存在較強的協同效應。高鐵的便捷性能夠更好地促進城市間的經濟交流和資源配置效率，從而推動城市經濟的整體提升。

1.3 數據來源

長江經濟帶橫跨我國東部、中部、西部三大區域，覆蓋11 個省市，本文將考察期內行政區劃發生過調整的地區、統計數據不完整的地區，以及少數民族自治地區不納入研究范圍。選取2008—2020年長江經濟帶106 個城市為研究對象，所使用的高鐵開通及運行數據主要來自國家鐵路局網站和12306 網站；所采用的城市面板數據來自2008—2020 年的《中國城市統計年鑒》，缺少的數據通過各地級市統計年鑒進行補充。

2 結果與分析

2.1 長江經濟帶城市經濟高質量發展與高鐵網絡耦合協調度分析

2.1.1 長江經濟帶整體分析

整體來看（表3），2008—2020 年長江經濟帶地區的高鐵網絡與城市經濟高質量發展之間的耦合協調度得到了顯著的提升，逐漸從嚴重失調階段向初級協調階段轉變。說明高鐵網絡的不斷完善和城市經濟的高質量發展相互促進，使得長江經濟帶各城市之間的聯系更加緊密，實現了更高程度的區域一體化發展，有助于推動長江經濟帶地區經濟的持續增長和城市的可持續發展。這也表明了政府在交通基礎設施建設和城市經濟發展方面的有效規劃和實施，為地區經濟的繁榮作出了積極貢獻。

2.1.2 地理區位異質性分析

根據地理位置和水文特征，將長江經濟帶劃分為長江上、中、下游三大地區。從分析結果（表4）可以看出，長江上、中、下游地區的經濟高質量發展水平和高鐵網絡發展水平之間的耦合協調度均有大幅度的提高。其中，長江上、中游地區從2008 年的嚴重失調提升到2020 年的勉強協調，長江下游地區則從2008 年的中度失調提升到2020 年的中級協調。可能是因為，在這幾年中，上、中游地區的高鐵網絡經歷了大規模的建設，提高了區域內的交通便利性，使得城市間的經濟聯系加強，促進了區域經濟一體化。政府通過政策引導和區域合作，推動了上、中游地區城市間的經濟互補和協同發展，使得整體協調程度得到提升。而長江下游地區作為我國經濟最發達的地區之一，高鐵網絡的建設進一步鞏固了其在全國的經濟地位，并且下游地區的產業升級和技術創新速度較快，開放程度較高，城市間的競爭與合作并存，促進了資源優化配置和經濟協調發展。

2.1.3 城市等級異質性分析

參照“第一財經”發布的《2023 城市商業魅力排名榜》（https：//www.yicai.com/news/101770503.html），將長江經濟帶的城市劃分為一線、新一線、二線、三線、四線、五線不同的城市等級。為方便研究的展開，本文定義一線、新一線和二線城市為A類城市，三線城市為B 類城市，四線和五線城市為C類城市，分別研究長江經濟帶A、B、C三類城市的高鐵網絡發展水平與城市經濟高質量發展水平之間的耦合協調度。從結果來看（表5），A、B、C三類城市的經濟高質量發展水平與高鐵網絡發展水平之間的耦合協調度均有所差別，A類城市逐漸從2008年的中度失調提升到2020 年的優質協調；B類城市從2008 年的嚴重失調逐漸提升到2020 年的勉強協調；而C類城市的協調程度在2020 年仍然處于輕度失調狀態。可能是因為，A類和B類城市在這段時間內進行了經濟結構的調整和優化，使得城市經濟的發展更加多元化，加大了基礎設施的建設力度，實現了更好地協調發展；而C類城市可能受到地理位置、資源稟賦等因素的限制，與高鐵網絡的聯系相對較弱，并且未能得到政策充分的支持和幫助，難以充分發揮高鐵網絡對城市經濟的促進作用。

2.1.4 城市影響力異質性分析

本文選取研究時段中的2020 年這一時間截面，利用度中心度和中介中心度兩個指標綜合測度城市的高鐵網絡發展水平。分析得出度中心度排名前5 的城市分別為上海，杭州，上饒，貴陽，長沙；中介中心度排名前5 的城市分別為上海，武漢，杭州，成都，合肥；度中心度和中介中心度均為0 的城市為荊門、益陽、泰州、巴中、瀘州、自貢、保山、麗江、臨滄、舟山。

上海、杭州、上饒、貴陽、長沙的度中心度相對較高，說明這幾個城市在高鐵網絡中的直接聯系較多，具有更廣泛的聯系網絡和影響力。同時，上海、武漢、杭州、成都、合肥的中介中心度相對較高，說明這幾個城市在網絡中扮演著連接其他城市的橋梁或中轉站的角色，能夠控制信息傳播路徑和城市之間的聯系，在網絡中具有較大的控制力和影響力。而荊門、益陽、泰州、巴中、瀘州、自貢、保山、麗江、臨滄和舟山，這幾個城市的度中心度和中介中心度都為0，說明這幾個城市在高鐵網絡中的影響力和地位相對較弱，幾乎處于高鐵網絡的邊緣。

2.2 長江經濟帶城市經濟高質量發展與高鐵網絡耦合協調發展的空間效應分析

2.2.1 全局自相關分析

采用全局莫蘭指數來研究兩個系統之間耦合協調度的空間效應情況。由分析結果（表8）可以看出，2008—2020 年，I 在1%的置信水平p 上均顯著，說明在這幾年中，城市經濟高質量發展與高鐵網絡發展水平的協調發展在空間上均存在正相關性。其中，I 由2008 年的0.058 上升到2012 年的0.098，說明隨著城市高鐵網絡的不斷發展，兩個系統的耦合協調度在空間上呈現逐漸增強的趨勢。2012—2020 年，兩個系統的耦合協調度在空間上呈現逐漸減弱的趨勢，可能是因為隨著高鐵網絡的發展，一些城市成為重要的交通樞紐，而其他城市的交通基礎設施條件相對滯后，導致區域間交通發展不平衡。同時，高鐵網絡的建設可能受到各地區規劃的影響，一些地方可能更注重內部城市的發展，而忽視了與其他城市的聯系，導致高鐵網絡的發展與區域規劃不協調，影響了區域經濟的整體協調發展。

2.2.2 局部自相關分析

為了獲得更加準確的空間信息，考察耦合協調度的局部空間分布特征，有助于識別空間上的熱點和冷點，結果如表9 所示。從表9 可以看出，H-H區為高鐵網絡與城市經濟高質量發展高度耦合協調的集聚區，主要分布在上海及周邊地區城市；L-L區為高鐵網絡與城市經濟高質量發展耦合協調度較低的集聚區，2008 年主要分布在安徽省南部和江西省北部，2020 年則零散地分布在湖北省、四川省和云南省；H-L和L-H區分別以“極化”和“空心”為特征異質性區，2008 年武漢和南昌屬于H-L 型區域，2020 年武漢市屬于H-L 型區域，泰州、湖州、舟山、宣城則屬于L-H型區域。

3 結論及建議

本文利用熵權法測度了2008—2020 年長江經濟帶106 個城市的經濟高質量發展水平，運用全局莫蘭指數和冷熱點分析探究了長江經濟帶城市經濟高質量發展與高鐵網絡的耦合協調度的空間效應，得出如下結論。

1）長江經濟帶整體的高鐵網絡發展水平和城市經濟高質量發展水平均逐年提升，兩者之間的耦合協調度由2008 年的嚴重失調逐步提升到2020 年的初級協調。從地理區位和城市等級異質性的分析結果可以看出，長江下游地區以及A類城市的城市經濟高質量發展與高鐵網絡之間的耦合協調度明顯高于其他地區，協調程度的提升相對較快。

2）在長江經濟帶整體的高鐵網絡中，上海、杭州、武漢、成都、貴陽和上饒具有較大的控制力和影響力，而荊門、益陽、泰州、巴中、瀘州、自貢、保山、麗江、臨滄和舟山，這幾個城市在高鐵網絡中的影響力和地位相對較弱，幾乎處于高鐵網絡的邊緣。

3）從整體上看，2008—2020 年，長江經濟帶城市經濟高質量發展水平與高鐵網絡發展水平的耦合協調度在空間上均存在正相關，兩個系統之間存在較強的協同效應。從局部分析結果來看，長江經濟帶城市經濟高質量發展水平與高鐵網絡發展水平之間的協同發展存在空間上的不均衡特征，高度耦合協調的集聚區主要集中在上海市及其周邊城市，而耦合協調度較差的區域主要分布在長江中、上游地區。

根據以上結論，本文提出如下建議。

1）繼續完善長江經濟帶高鐵網絡，加快高鐵線路的建設，合理規劃高鐵線路布局，促進城市間的經濟互聯互通。針對城市經濟與高鐵網絡協同發展程度較低的區域，基于本文指標體系的構建過程，發現城市的創新能力和協調水平對于城市經濟高質量發展具有巨大的促進作用，因此可以通過加強城市科技創新，吸引和培養高素質人才，優化產業結構來提升城市的創新和協調水平，進而推動城市經濟的高質量發展。同時，加大目標城市對高鐵等基礎設施的投入，形成較為完善的交通網絡，將高鐵網絡建設與城市經濟發展緊密結合，確保兩者同步規劃、同步實施，推動兩者更進一步的協同發展。

2）建立城市間的合作機制，促進城市間信息共享、資源共享和協同發展。對于高鐵網絡發展水平較低的區域，可以推動城市發展多式聯運，提高城市的交通運輸效率。此外，對于處于高鐵網絡邊緣的城市，可以通過舉辦各類文化活動、節慶活動，提升城市知名度和美譽度，加強城市形象宣傳，依托高鐵的便捷性，開發旅游資源，吸引游客，發展旅游業。同時，提升相應的站點設施，發展城市內部交通，制定和實施有利于邊緣城市發展的政策措施，積極參與區域一體化發展戰略，利用高鐵帶來的便利性，推動區域協調發展。

參考文獻：

[1] 高洪瑋.高鐵開通能否促進技術創新“綠色化”？[J].南方 經濟，2024（2）：136-158.

GAO H W. Does the opening of high-speed rail promote the greening of technological innovation？[J]. South China Journal of Economics， 2024， （2）：136-158.

[2] 李宗欣，高帆.中國高鐵開通的共同富裕效應研究[J]. 現代經濟探討，2024（8）： 44-54.

LI Z X，GAO F.Effects of high-speed rail opening on the common prosperity level[J]. Modern Economic Research，2024（8）：44-54.

[3] 徐玉萍，蘇方軼.高鐵開通對浙江省城鄉居民收入差距 的影響[J].華東交通大學學報，2023， 40（3）： 116-126.

XU Y P， SU F Y. Impact of the opening of high-speed railway on the income gap between urban and rural residents in Zhejiang Province[J]. Journal of East China Jiaotong University， 2023， 40（3）： 116-126.

[4] 董艷梅，朱英明.高鐵建設能否重塑中國的經濟空間布 局：基于就業、工資和經濟増長的區域異質性視角[J]. 中國工業經濟，2016（10）： 92-108.

DONG Y M， ZHU Y M. Can high-speed rail construction reshape the layout of China's economic space： based on the perspective of regional heterogeneity of employment， wage and economic growth[J]. China Industrial Economics， 2016（10）： 92-108.

[5] 邵海雁，靳誠，陸玉麒，等.長江經濟帶虛擬旅游流對高 鐵建設的響應格局及其驅動機理[J].地理研究，2024， 43（3）： 791-808.

SHAO H Y， JIN C， LU Y L， et al. Response pattern and driving mechanism of virtual tourism flow to high-speed rail construction in the Yangtze River Economic Belt[J]. Geographical Research， 2024， 43（3）： 791-808.

[6] YANG M， YAO R， MA L， et al. Towards a low-carbon target： How the high-speed rail and its expansion affects industrial concentration and macroeconomic conditions： evidence from Chinese urban agglomerations[J]. Sustainability， 2024， 16（19）： 8430-8446.

[7] WANG S， ZHOU Y， GUO J， et al. Did high speed rail accelerate the development of tourism economy？： Empirical analysis from Northeast China[J]. Transport Policy， 2023， 143： 25-35.

[8] 楊柳，胡志毅.成渝高鐵沿線城市交通可達性與旅游經 濟耦合關系[J].重慶師范大學學報（自然科學版），2022， 39（5）： 134-140.

YANG L， HU Z Y. Coupling relationship between urban transport accessibility and tourism economy along Cheng-du-Chongqing high-speed railway[J]. Journal of Chongqing Normal University （Natural Science）， 2022， 39（5）： 134-140.

[9] 邵博，李若然，葉獅，等.高鐵網絡下可達性與區域經濟 聯系的空間格局演變：基于福建省的實證分析[J].華東 經濟管理，2020， 34（8）： 33-43.

SHAO B， LI R R， YE C， et al. Spatial pattern evolution of accessibility and regional economic connections under high- speed railway network： empirical analysis based on Fujian Province[J]. East China Economic Management， 2020， 34（8）： 33-43.

[10] 陳明生，鄭玉璐，姚笛.基礎設施升級、勞動力流動與區 域經濟差距：來自高鐵開通和智慧城市建設的證據[J]. 經濟問題探索，2022（5）： 109-122.

CHENG M S， ZHENG Y L， YAO D. Infrastructure upgrading， labor mobility and regional economic gap- evidence from high- speed railways and smart city construc-tion[J]. Inquiry into Economic Issues， 2022（5）：109-122.

[11] 牛子恒，崔寶玉.高鐵開通對勞動力錯配的改善效應研 究[J].華中科技大學學報（社會科學版），2022， 36（2）： 117-128.

NIU Z H， CUI B Y. Research on the improvement effect of the opening of high speed rail on labor mismatch[J]. Journal of Huazhong University of Science and Technolo-gy（Social Science Edition）， 2022， 36（2）： 117-128.

[12] 周文韜，楊汝岱，侯新爍.高鐵網絡、區位優勢與區域創 新[J].經濟評論，2021（4）： 75-95.

ZHOU W T， YANG R D， HOU X S. High-speed rail network， location advantage and regional innovation[J]. Economic Review， 2021（4）： 75-95.

[13] 蘭秀娟，張衛國.高鐵網絡影響下城市群經濟聯系格局 與區域經濟協調發展[J].統計與信息論壇，2023， 38 （10）：21-34.

LAN X J， ZHANG W G. Economic linkage pattern of urban clusters and coordinated regional economic development under the influence of high-speed rail network[J]. Journal of Statistics and Information， 2023， 38（10）： 21-34.

通信作者：徐玉萍（1973—），女，教授，碩士生導師，研究方向為軌道交通運輸。E-mail：1423907384@qq.com。

（責任編輯：姜紅貴）

基金項目：江西省社會科學規劃項目（22YJ17）