京津城際鐵路區(qū)域經(jīng)濟(jì)影響評價

趙 娟，林曉言

（北京交通大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100044）

運輸經(jīng)濟(jì)學(xué)理論認(rèn)為，交通運輸是重要的區(qū)位影響因素，當(dāng)工業(yè)化達(dá)到高技術(shù)發(fā)展階段，充分、高效的運輸體系將成為經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步增長的背景條件，即運輸?shù)乃皆谀撤N程度上制約著一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)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(tǒng)，是京津一體化規(guī)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(shè)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(nèi)。由于城際軌道交通具有快速、高效、舒適、準(zhǔn)點、公交化等特點，它的出現(xiàn)必然會使城際之間交通出行分布形態(tài)和交通結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，對區(qū)域經(jīng)濟(jì)產(chǎn)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(jīng)濟(jì)及鐵路行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

1 京津城際鐵路對區(qū)域經(jīng)濟(jì)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(wǎng)中的重要干線，主要承擔(dān)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(qū)是我國鐵路運輸較發(fā)達(dá)的地區(qū)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(zhuǎn)移到京津城際鐵路，而且可以充分利用既有線能力發(fā)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(yīng)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(wù)。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(qū)“乘車難、運貨難”的局面，真正做到客貨運輸?shù)臅惩?，促進(jìn)了沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1.2 縮短旅客在途時間，創(chuàng)造間接經(jīng)濟(jì)效益

旅客單位時間價值是城際軌道交通經(jīng)濟(jì)評價的一個重要參數(shù)，計算方法按人均國內(nèi)生產(chǎn)總值計算，這種方法從國家整體利益出發(fā)，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(yè)人員年人均國內(nèi)生產(chǎn)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(yè)人員單位時間價值乘以旅客時間價值換算系數(shù)計算。從既有鐵路轉(zhuǎn)移到城際鐵路的時間節(jié)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(jié)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(yè)人員占總客流量的比例為85%計算，每年旅客時間節(jié)省效益為：轉(zhuǎn)移的旅客周轉(zhuǎn)量×每萬人公里節(jié)省的時間價值×85%(元)。

1.3 加快京津都市圈一體化發(fā)展進(jìn)程

根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)規(guī)劃，強化首都的政治、文化中心地位，實現(xiàn)京津間經(jīng)濟(jì)、資源互補，將逐步實現(xiàn)“大北京圈”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃。京津城際鐵路的建成運營，是完成構(gòu)建京津都市圈、城市帶的一項基礎(chǔ)性工程，打破了行政壁壘，提升了京津兩地的經(jīng)濟(jì)輻射力，京津間人員往來更加頻繁，京津間異地就業(yè)、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(zhì)量，加快了運送速度，拉近了北京、天津間的距離，實現(xiàn)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(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面獲得好處。

交通運輸是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，京津城際鐵路將旅客運輸與貨物運輸實現(xiàn)分離，從根本上解決了京津經(jīng)濟(jì)圈合作的基礎(chǔ)條件。天津在發(fā)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(fā)展臨港工業(yè)、面向國際，以及區(qū)域消費產(chǎn)品的生產(chǎn)方面具有明顯優(yōu)勢。北京作為首都，有龐大的消費群體，可以帶動周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。京津城際鐵路促進(jìn)了兩地人力資源、物資、資金、信息、技術(shù)等資源在京津經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)的流動，形成資源互補，發(fā)揮各地比較優(yōu)勢，加快區(qū)域經(jīng)濟(jì)的共同繁榮和京津都市圈一體化的發(fā)展。

1.4 帶動高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

京津城際鐵路擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，高速動車組的國產(chǎn)化程度達(dá)到75%以上。國內(nèi)近200個單位直接參與該項目，參與企業(yè)有12個省區(qū)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(huán)境保護(hù)、減震降噪等重大關(guān)鍵技術(shù)問題，為我國高速鐵路建設(shè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展積累了經(jīng)驗。

高速鐵路是一項涉及多學(xué)科、多專業(yè)的綜合性先進(jìn)技術(shù)，它涉及電子、信息、材料、機械、航空、環(huán)保等一系列高新技術(shù)領(lǐng)域[3]，代表著整個鐵路行業(yè)高新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。所采用的高新技術(shù)通過科技攻關(guān)、技術(shù)引進(jìn)和消化吸收，不僅極大地推動了我國鐵路技術(shù)水平的提高，還將帶動一大批相關(guān)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而為我國產(chǎn)業(yè)向高、精、尖方向發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

近年來，我國鐵路既有線提速的實踐經(jīng)驗，為高新技術(shù)在鐵路行業(yè)引進(jìn)消化吸收的自主創(chuàng)新能力提供了有力保障。高速鐵路的技術(shù)發(fā)展，特別是以高速動車組為主的多領(lǐng)域高新技術(shù)發(fā)展，不斷推動著與高速鐵路相關(guān)的工程、材料、機車及零部件制造、通信信號設(shè)備生產(chǎn)、計算機軟硬件開發(fā)等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，進(jìn)而形成不斷發(fā)展和壯大的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)群。到2012年，將有1.3萬km客運專線建成投產(chǎn)，對高速動車組的需求將進(jìn)一步增加。因此，龐大的市場需求將為相關(guān)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展提供有利的產(chǎn)業(yè)化保障。

1.5 減少環(huán)境污染，節(jié)約土地資源

在交通運輸能耗結(jié)構(gòu)沒有明顯變化的前提下，不同運輸方式的環(huán)境成本(以單位能耗為標(biāo)準(zhǔn))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(huán)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(huán)境優(yōu)勢[4]。

鐵路運輸具有低能耗、低污染等特點，對于改善城市環(huán)境、增加城市環(huán)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(huán)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(nóng)村人口密集地區(qū)，架設(shè)高架橋梁與普通鐵路相比可節(jié)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(jìn)城市人口密集在車站周圍和軌道兩側(cè)，促進(jìn)城市用地的集約化。

2 京津城際鐵路對區(qū)域經(jīng)濟(jì)影響的數(shù)學(xué)建模及評價

2.1 數(shù)學(xué)建模

京津城際鐵路對京津地區(qū)經(jīng)濟(jì)的影響，從根本上增強了運輸通道的客貨運輸能力，并將進(jìn)一步滿足國民經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，從而對京津沿線經(jīng)濟(jì)帶來推動作用。因而，可以從滿足沿線經(jīng)濟(jì)的客貨運輸需求角度分析城際鐵路對沿線經(jīng)濟(jì)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(yù)測京津經(jīng)濟(jì)區(qū)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的變化，然后加以對比分析，預(yù)測城際鐵路給沿線經(jīng)濟(jì)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(qū)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的關(guān)系，得到雙對數(shù)回歸模型，預(yù)測城際鐵路修建后，隨著客貨運量的增長，與此相關(guān)的沿線經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。其次，運用灰色預(yù)測模型分析無城際鐵路的情況下，京津經(jīng)濟(jì)區(qū)按照目前的發(fā)展速度相對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，兩者之間的差值即為城際鐵路對沿線經(jīng)濟(jì)帶來的影響。

2.1.1 非線性的回歸預(yù)測

根據(jù)運輸經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，干線客貨運量對沿線經(jīng)濟(jì)產(chǎn)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(qū)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[6]和客貨運量指標(biāo)，采用非線性的回歸預(yù)測方法，建立雙對數(shù)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(shù)。

經(jīng)Eviews軟件計算模型參數(shù)后得：

經(jīng)計算，相關(guān)性系數(shù)R2為0.865 085；杜賓－瓦森統(tǒng)計量DW為1.409 296。在5%的顯著性水平下該模型可以用于預(yù)測。

2.1.2 灰色預(yù)測模型預(yù)測

在城際鐵路未建成的情況下，采用灰色預(yù)測模型預(yù)測京津間客貨運量。灰色預(yù)測是一種根據(jù)過去及現(xiàn)在已知的或非確知的信息(灰色信息)，尋找系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律，通過對動態(tài)信息的開發(fā)、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(tǒng)動態(tài)行為和發(fā)展趨勢，為事物的規(guī)劃決策、系統(tǒng)的控制與狀態(tài)的評估提供依據(jù)的較為成熟的預(yù)測方法。

灰色模型所需數(shù)據(jù)量較少，通常只要有4個以上數(shù)據(jù)即可建模，并且不必知道原始數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)序列，通過有限次的生成即可滿足建模條件?；疑Ｐ偷念A(yù)測精度較高，可保持原系統(tǒng)的特征，能較好地反映系統(tǒng)的實際狀況[7]。

（1）數(shù)學(xué)模型。設(shè)原始數(shù)據(jù)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(guī)律性。對x(0)，x(1)作光滑檢驗和指數(shù)規(guī)律檢驗，光滑比：

級比：

當(dāng)k>3時，若ρ(k)<0.5、σ(k)<2則數(shù)據(jù)滿足光滑條件和指數(shù)規(guī)律，可以對x(1)建立GM(1,1)模型。

在生成序列x(1)的基礎(chǔ)上建立一階線性微分方程：

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

式(3)中參數(shù)c，u可通過下式求解：

其中：

將式⑷代入微分方程⑶，得：

則預(yù)測的數(shù)據(jù)序列在k+1處的預(yù)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(guān)聯(lián)度檢驗或后驗差檢驗，若模型精度不夠則進(jìn)行校正和優(yōu)化。

一般來說，若MAPE≤10%可以認(rèn)為從殘差檢驗角度滿足預(yù)測精度需求。

②關(guān)聯(lián)度檢驗。建立的模型與指定函數(shù)之間近似性檢驗，實際數(shù)據(jù)與預(yù)測數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)：

③后驗差檢驗。殘差分布統(tǒng)計特性的檢驗，根據(jù)絕對殘差的大小，考察偏差(預(yù)測誤差)較小點出現(xiàn)的概率，以及與預(yù)測誤差方差有關(guān)的指標(biāo)，判據(jù)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(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差；S2為預(yù)測數(shù)據(jù)絕對殘差序列標(biāo)準(zhǔn)差。

小誤差概率：

外推性好的預(yù)測，C值必須小，C值小說明盡管原始數(shù)據(jù)規(guī)律性差，但預(yù)測誤差擺動幅度不大。以P，C為判據(jù)，預(yù)測精度等級見表1。

表1 預(yù)測精度等級表

（3）客貨運量預(yù)測。據(jù)統(tǒng)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(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)序列及其一次累加生成序列均滿足光滑條件和指數(shù)規(guī)律，其灰色預(yù)測模型GM(1,1)及其模型檢驗過程中的相關(guān)參數(shù)如表3所示。度，得到了比較符合實際情況的結(jié)論，說明所采用的模型用于短期預(yù)測是有效的，京津城際鐵路的運營對京津地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有較顯著的帶動作用。但經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)受很多復(fù)雜因素的影響，其對經(jīng)濟(jì)的影響程度用數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確預(yù)測和估計有待進(jìn)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(yù)測模型及檢驗參數(shù)表

顯然，根據(jù)客貨運量數(shù)據(jù)分別構(gòu)建的灰模型均通過了殘差檢驗(MAPE≤10%)、關(guān)聯(lián)度檢驗(r>0.6)和后驗差檢驗(C<0.35、P>0.8)，可用于預(yù)測。未來3年(2008年、2009年、2010年)的預(yù)測客運量分別為957萬人、1 006萬人、1 057萬人，預(yù)測貨運量分別為1 138萬t、1 198萬t、1 261萬t。

根據(jù)式(2)及以上所預(yù)測的數(shù)據(jù)，可得出在京津城際鐵路未修建時該區(qū)域的GDP預(yù)測值2008年為6 533億元，2009年為7 356億元。

2.2 評價結(jié)果

根據(jù)以上模型，計算得出未修建京津城際鐵路時2008年京津地區(qū)的GDP為6 533億元；而實際2008年京津地區(qū)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(qū)GDP的貢獻(xiàn)率為6.75%。

3 結(jié)束語

通過以上分析可以看出，京津城際鐵路的開通在擴(kuò)大客貨運輸能力、降低社會運輸總成本、促進(jìn)京津都市圈經(jīng)濟(jì)一體化、帶動高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、節(jié)約資源等方面給沿線經(jīng)濟(jì)及環(huán)境帶來重要影響。用回歸分析和灰色理論對其經(jīng)濟(jì)影響進(jìn)行量化測

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