京津城际铁路区域经济影响评价

赵 娟，林晓言

（北京交通大学 经济管理学院，北京 100044）

运输经济学理论认为，交通运输是重要的区位影响因素，当工业化达到高技术发展阶段，充分、高效的运输体系将成为经济进一步增长的背景条件，即运输的水平在某种程度上制约着一个国家或地区的经济技术发展水平[1]。

京津城际铁路连接北京、天津两大直辖市，是北京、天津两大站点之间的快速客运系统，是京津一体化规划中解决交通问题的重要措施和手段。京津城际铁路由北京南站东端引出，沿线设北京南、亦庄、永乐、武清、天津5个车站，全长115 km，全线单程运行时间在30 min以内。由于城际轨道交通具有快速、高效、舒适、准点、公交化等特点，它的出现必然会使城际之间交通出行分布形态和交通结构发生较大变化，对区域经济产生显著带动作用[2]。而京津城际铁路作为我国第一条时速350 km的高速铁路，必然对沿线经济及铁路行业发展产生重大影响。

1 京津城际铁路对区域经济的影响

1.1 分流城际客流，缓解货运压力

连接京津间的既有铁路运输通道为京山线，京津段为京山、京沪铁路干线的共用段，是我国铁路网中的重要干线，主要承担东北、华北、华东间的客货交流，线路能力紧张。目前，京山线京津间开行旅客列车49对。北京铁路枢纽是我国大型铁路枢纽之一，衔接京九、京山、京沪、京秦、京包、京原、丰沙、大秦、京通、京承十大干线；天津铁路枢纽衔接京山、京沪、津蓟、京九四大干线。

京津地区是我国铁路运输较发达的地区之一，近几年旅客对于快速客运的需求迅猛增长。为满足旅客运输需求，同时受到线路能力的制约，造成货运量的减少。随着京津城际铁路的开通，不仅可以将既有线上大部分客流转移到京津城际铁路，而且可以充分利用既有线能力发展货物运输，迅速形成高速度、大能力、安全畅通的货物运输通道，从而适应日益增长的货物运输需要。另外，京津城际铁路使北京—天津间旅行时间缩减至30 min，从而减少了京津间私家车的流量，大大缓解了京津高速公路的交通压力，使京津之间的公路货运效率明显提高。尤其是在运输高峰时期，通过加大列车密度，为旅客提供更加快捷、方便的服务。因此，京津城际铁路从根本上改变了目前运输通道的运力紧张状况，改变了运输通道沿线地区“乘车难、运货难”的局面，真正做到客货运输的畅通，促进了沿线地区经济的发展。

1.2 缩短旅客在途时间，创造间接经济效益

旅客单位时间价值是城际轨道交通经济评价的一个重要参数，计算方法按人均国内生产总值计算，这种方法从国家整体利益出发，考虑旅客的时间价值。2007年，北京、天津的人均GDP分别为56 044元、47 972元，沿线从业人员年人均国内生产总值为52 008元，单位时间价值约26元/h。不同收入阶层的旅客对乘车方式的选择不同，城际客流的时间价值按沿线从业人员单位时间价值乘以旅客时间价值换算系数计算。从既有铁路转移到城际铁路的时间节省效益计算如下：既有京山铁路京津段全程运行1.25 h，其中京津城际铁路全长115 km、运行时间0.50 h，平均每万人公里节省的时间价值为：(1.25-0.5)×旅客单位时间价值×104/115(元)。按从业人员占总客流量的比例为85%计算，每年旅客时间节省效益为：转移的旅客周转量×每万人公里节省的时间价值×85%(元)。

1.3 加快京津都市圈一体化发展进程

根据国民经济规划，强化首都的政治、文化中心地位，实现京津间经济、资源互补，将逐步实现“大北京圈”的经济发展规划。京津城际铁路的建成运营，是完成构建京津都市圈、城市带的一项基础性工程，打破了行政壁垒，提升了京津两地的经济辐射力，京津间人员往来更加频繁，京津间异地就业、异地居住将非常普遍，大大改善了京津间的旅客运输条件，提高了旅客运输质量，加快了运送速度，拉近了北京、天津间的距离，实现了两个特大城市间资源的共享。从两大城市的互补性看，双方都可以从空间结构、产业结构等方面获得好处。

交通运输是区域经济发展的基础，京津城际铁路将旅客运输与货物运输实现分离，从根本上解决了京津经济圈合作的基础条件。天津在发展出口加工方面有一定的积累，加上其良好的港口条件，在发展临港工业、面向国际，以及区域消费产品的生产方面具有明显优势。北京作为首都，有庞大的消费群体，可以带动周边地区经济的发展。京津城际铁路促进了两地人力资源、物资、资金、信息、技术等资源在京津经济圈内的流动，形成资源互补，发挥各地比较优势，加快区域经济的共同繁荣和京津都市圈一体化的发展。

1.4 带动高新技术产业发展

京津城际铁路拥有自主知识产权，高速动车组的国产化程度达到75%以上。国内近200个单位直接参与该项目，参与企业有12个省区市的140多家，解决了我国高速铁路路基、桥梁、无砟轨道、测量控制、环境保护、减震降噪等重大关键技术问题，为我国高速铁路建设及相关产业发展积累了经验。

高速铁路是一项涉及多学科、多专业的综合性先进技术，它涉及电子、信息、材料、机械、航空、环保等一系列高新技术领域[3]，代表着整个铁路行业高新技术的应用与发展。所采用的高新技术通过科技攻关、技术引进和消化吸收，不仅极大地推动了我国铁路技术水平的提高，还将带动一大批相关的高新技术产业的发展，从而为我国产业向高、精、尖方向发展做出贡献。

近年来，我国铁路既有线提速的实践经验，为高新技术在铁路行业引进消化吸收的自主创新能力提供了有力保障。高速铁路的技术发展，特别是以高速动车组为主的多领域高新技术发展，不断推动着与高速铁路相关的工程、材料、机车及零部件制造、通信信号设备生产、计算机软硬件开发等领域的技术进步，进而形成不断发展和壮大的高新技术产业群。到2012年，将有1.3万km客运专线建成投产，对高速动车组的需求将进一步增加。因此，庞大的市场需求将为相关高新技术产业的形成和发展提供有利的产业化保障。

1.5 减少环境污染，节约土地资源

在交通运输能耗结构没有明显变化的前提下，不同运输方式的环境成本(以单位能耗为标准)依水运、铁路、公路、航空的顺序递增(这里的铁路是指普通铁路)。如果全国铁路的30%置换为高速铁路，则不同运输方式的环境成本依铁路、水路、公路、航空的顺序递增。因此，高速铁路具有明显的能源和环境优势[4]。

铁路运输具有低能耗、低污染等特点，对于改善城市环境、增加城市环境容量有着极为重要的作用。城际快速轨道交通通常采用电力机车牵引，能够减少大气污染。各种交通方式能源消耗与环境污染比较，轨道交通在能源消耗、人均排放、人均噪声污染方面是最低的[5]。

京津城际铁路桥梁占线路总长的80%以上，沿线多为城市、农村人口密集地区，架设高架桥梁与普通铁路相比可节约1/3的土地，而且由于其强大的运输能力、快速安全等特点，更能促进城市人口密集在车站周围和轨道两侧，促进城市用地的集约化。

2 京津城际铁路对区域经济影响的数学建模及评价

2.1 数学建模

京津城际铁路对京津地区经济的影响，从根本上增强了运输通道的客货运输能力，并将进一步满足国民经济各产业发展的需求，从而对京津沿线经济带来推动作用。因而，可以从满足沿线经济的客货运输需求角度分析城际铁路对沿线经济的影响。

采用有无对比法，考虑在有无城际铁路两种情况下，分别建立模型预测京津经济区经济指标的变化，然后加以对比分析，预测城际铁路给沿线经济带来的影响。

首先在城际铁路建成的情况下，建立回归模型，分析历年铁路的客货运量与京津地区经济指标的关系，得到双对数回归模型，预测城际铁路修建后，随着客货运量的增长，与此相关的沿线经济指标。其次，运用灰色预测模型分析无城际铁路的情况下，京津经济区按照目前的发展速度相对应的经济指标，两者之间的差值即为城际铁路对沿线经济带来的影响。

2.1.1 非线性的回归预测

根据运输经济学理论，干线客货运量对沿线经济产生影响较大，故在城际铁路建成情况下，选取1995—2007年京津地区的经济指标[6]和客货运量指标，采用非线性的回归预测方法，建立双对数回归方程。

式中：GDP为北京和天津的实际GDP总和，按1990年不变价格计算；H为京津城际间的铁路货运量；K为京津城际间的铁路客运量；C1,C2,C3为系数。

经Eviews软件计算模型参数后得：

经计算，相关性系数R2为0.865 085；杜宾－瓦森统计量DW为1.409 296。在5%的显著性水平下该模型可以用于预测。

2.1.2 灰色预测模型预测

在城际铁路未建成的情况下，采用灰色预测模型预测京津间客货运量。灰色预测是一种根据过去及现在已知的或非确知的信息(灰色信息)，寻找系统的内在规律，通过对动态信息的开发、利用和加工，建立一个从过去引申到将来的GM模型，从而了解系统动态行为和发展趋势，为事物的规划决策、系统的控制与状态的评估提供依据的较为成熟的预测方法。

灰色模型所需数据量较少，通常只要有4个以上数据即可建模，并且不必知道原始数据分布的先验特征，对无序序列或服从任何分布的光滑离散数据序列，通过有限次的生成即可满足建模条件。灰色模型的预测精度较高，可保持原系统的特征，能较好地反映系统的实际状况[7]。

（1）数学模型。设原始数据序列为：

其累加生成序列为：

生成序列与原始序列相比，弱化了原始序列的波动性和随机性，增强了其规律性。对x(0)，x(1)作光滑检验和指数规律检验，光滑比：

级比：

当k>3时，若ρ(k)<0.5、σ(k)<2则数据满足光滑条件和指数规律，可以对x(1)建立GM(1,1)模型。

在生成序列x(1)的基础上建立一阶线性微分方程：

式⑶为常用的灰色预测GM (1,1)模型。式中：c为发展系数；u为灰作用量。

式(3)中参数c，u可通过下式求解：

其中：

将式⑷代入微分方程⑶，得：

则预测的数据序列在k+1处的预测值为：

（2）模型精度检验。为保证模型精度和可信度，可采用残差检验、关联度检验或后验差检验，若模型精度不够则进行校正和优化。

一般来说，若MAPE≤10%可以认为从残差检验角度满足预测精度需求。

②关联度检验。建立的模型与指定函数之间近似性检验，实际数据与预测数据的关联系数：

③后验差检验。残差分布统计特性的检验，根据绝对残差的大小，考察偏差(预测误差)较小点出现的概率，以及与预测误差方差有关的指标，判据有后验差比值C和小误差概率P。

后验差比值：

式中：S1为观测数据标准差；S2为预测数据绝对残差序列标准差。

小误差概率：

外推性好的预测，C值必须小，C值小说明尽管原始数据规律性差，但预测误差摆动幅度不大。以P，C为判据，预测精度等级见表1。

表1 预测精度等级表

（3）客货运量预测。据统计，北京天津间1995—2007年的客货运量[8]如表2所示。

对于客货运量数据，数据序列及其一次累加生成序列均满足光滑条件和指数规律，其灰色预测模型GM(1,1)及其模型检验过程中的相关参数如表3所示。度，得到了比较符合实际情况的结论，说明所采用的模型用于短期预测是有效的，京津城际铁路的运营对京津地区经济发展具有较显著的带动作用。但经济系统受很多复杂因素的影响，其对经济的影响程度用数学模型准确预测和估计有待进一步深入研究。

表2 北京天津间1995—2007年客货运量表

表3 灰色预测模型及检验参数表

显然，根据客货运量数据分别构建的灰模型均通过了残差检验(MAPE≤10%)、关联度检验(r>0.6)和后验差检验(C<0.35、P>0.8)，可用于预测。未来3年(2008年、2009年、2010年)的预测客运量分别为957万人、1 006万人、1 057万人，预测货运量分别为1 138万t、1 198万t、1 261万t。

根据式(2)及以上所预测的数据，可得出在京津城际铁路未修建时该区域的GDP预测值2008年为6 533亿元，2009年为7 356亿元。

2.2 评价结果

根据以上模型，计算得出未修建京津城际铁路时2008年京津地区的GDP为6 533亿元；而实际2008年京津地区的名义GDP为16 842亿元，以1990年的可比价格换算实际GDP为6 974亿元，可得到2008年京津城际铁路对京津地区GDP的贡献率为6.75%。

3 结束语

通过以上分析可以看出，京津城际铁路的开通在扩大客货运输能力、降低社会运输总成本、促进京津都市圈经济一体化、带动高新技术产业发展、节约资源等方面给沿线经济及环境带来重要影响。用回归分析和灰色理论对其经济影响进行量化测

[1] 许庆斌. 运输经济学导论[M]. 北京：中国铁道出版社，2002.

[2] 胡天军，申金升. 京沪高速铁路对沿线经济发展的影响分析[J]. 经济地理，1999，19 (5)：101-104.

[3] 陈春阳，孙海林，李学伟. 客运专线运营对区域经济的影响[J]. 北京交通大学学报， 2005，4 (4)：6-10.

[4] 林晓言. 高速动车组的重要经济影响[J]. 中国铁路，2007(4)：45-58.

[5] 孙 章，杨 耀. 城际轨道交通与城市发展[J]. 轨道交通，2005 (12)：38-41.

[6] 国家统计局. 中国统计年鉴[M]. 北京：中国统计出版社，2008.

[7] 邓聚龙. 灰理论基础[M]. 武汉：华中科技大学出版社，2002.

[8] 铁道部档案史志中心. 中国铁道年鉴[M]. 北京：中国铁道出版社，2007.