成渝双城经济圈高速铁路对绿色经济效率的影响研究

胡莉娜，程刚

（1.西藏大学 经济与管理学院，西藏 拉萨 850000；
2.忻州师范学院 会计系，山西 忻州 034000；
3.西藏大学 工学院，西藏 拉萨 850000）

2020年推动成渝双城经济圈建设正式上升为国家重大区域发展战略，《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》明确指出要重视环境保护与经济发展协调统一，加快推动实现绿色发展。绿色经济高效发展需要快速安全、低碳环保的现代交通运输体系作为有效支撑[1]。近年来，成渝双城经济圈内高速铁路建设持续推进，为新发展阶段区域内“绿水青山”向“金山银山”有效转化提供了重要保障。

既有研究成果主要从经济发展、城市可达性、环境污染、区域创新等方面，分析高速铁路开通所产生的广泛影响。盛晓菲等[2]采用最小二乘法对高速铁路、经济发展质量、雾霾污染间的关系进行实证研究，结果表明高速铁路开通对经济高质量发展产生明显的促进效应，但也使雾霾污染程度有所加重。马丽黎等[3]以兰新高速铁路(兰州西—乌鲁木齐)为例，分析沿线区域可达性及经济发展变化情况，研究结果表明高速铁路开通后在提高可达性的同时，有利于带动区域经济实现更高水平发展。丁磊磊[4]基于ANP 和模糊综合评价法得到京沪高速铁路(北京南—上海虹桥)开通运营3 年来绿色发展水平均处于“绿色”等级，且“深绿色”评价值呈逐年上升趋势。蒋飞翔[5]以武广高速铁路(武汉—广州南)为例，计算得到在考虑绿色经济的情况下，武广高速铁路的潜在价值为2.46 亿元/a。Yu等[6]采用增强重力模型分析城市铁路提速对航空旅行需求和二氧化碳排放影响，结果表明铁路运营速度提高39.94%时，各细分市场的航空旅客人数下降29.84%，二氧化碳排放量减少1 357万t。Strauss等[7]研究发现从航空旅行到高速铁路模式的替代导致碳排放量下降18%，每年环境减少净碳排放量1 200 万t。张华等[8]基于双重差分模型(DID)检验高速铁路开通对沿线城市雾霾污染的影响，研究认为高速铁路开通可以降低PM2.5地表浓度，推动区域环境持续改善。张永庆等[9]运用PSM-DID模型定量分析高速铁路建设对长江经济带环境污染的影响，结果表明高速铁路建设对环境改善起到正向促进作用。Yu等[10]通过回归分析法实证检验高速铁路(HSR)与生态环境产业转型效率(EE)间的关系，结果表明HSR 每增加一个百分点时，EE增长约2%。Sun等[11]基于DID模型研究表明高速铁路建设可以显著提高被调查城市的环境效率。相反，Li等[12]通过回归分析研究发现高速铁路扩张会导致碳排放量增加。石敏俊等[13]选取DID 方法研究高速铁路对区域创新的作用效果，验证高速铁路开通所产生的知识溢出效应可以促进区域创新能力提升。Huang等[14]以长江经济带为例，研究得到高速铁路可以显著推动绿色创新效率提高11.3%，并且空间距离每增加1%时绿色创新效应会减少0.006 1%～0.012 4%。既有研究成果较为丰硕，但缺乏关于高速铁路对绿色经济效率影响方面的研究。

参考既有学者研究成果，并借鉴经济合作与发展组织(Organization for Economic Co-operation and Development，OECD)绿色发展和联合国环境规划署(United Nations Environment Programme，UNEP)包容性绿色经济概念，研究认为绿色经济是指美丽中国建设目标下，经济发展过程中注重资源节约与环境保护的全新经济发展模式。绿色发展的关键在于实现绿色经济效率的提升，与传统经济效率相比，绿色经济效率将环境保护、能源消耗等影响因素纳入评价指标，更加强调实现经济效益、社会效益、生态效益的有机统一[15]。在测度绿色经济效率的基础上，实证检验高速铁路开通对成渝双城经济圈绿色经济效率的影响，为更加科学合理布局高速铁路干线提供决策依据。

1.1 绿色经济效率测度

研究采用非导向的基于松弛变量的数据包络分析法(Slack Based Measure-Data Envelopment Analysis，SBM-DEA)模型提高对绿色经济效率的测算精度，实现对松弛改进部分的有效测量，如公式⑴、公式⑵所示。

式中：r*表示决策单元的绿色经济效率值，当绿色经济效率值为1 时，s-与s+都为0，则分析结果有效，当绿色经济效率值小于1 时，s-与s+不都为0，则分析结果无效；
m表示投入，投入指标从资本、能源、劳动、土地等几方面选取，具体包括社会固定资产投资额(SI，亿元)、能源消费量(EC，万吨标准煤)、年末就业人数(QE，万人)、建设用地面积(CL，km2)、耕地面积(FL，hm2)、绿化覆盖面积(GC，hm2)、森林面积(FC，万hm2)、污水处理率(ST，%)、生活垃圾无害化处理率(HT，%)；
s表示产出，期望产出包括地区生产总值(GDP，亿元)、空气优良天数比(AD，%)，非期望产出包括二氧化硫排放量(SD，万t)、氮氧化物排放量(NE，万t)、烟尘排放量(SE，万t)、污水排放量(DE，万t)、PM2.5浓度(PM，μg/m3)［16-17］；
表示输入元素的松弛度；
表示输出元素的松弛度；
xj表示决策单元的输入元素；
yj表示决策单元的输出元素；
x0表示研究单元的投入向量，xi0表示x0的元素；
y0表示研究单元的产出向量，yt0表示y0的元素；
λj表示权重系数；
n表示决策单元的数量。

1.2 高速铁路开通对绿色经济效率影响的实证检验

随着成渝双城经济圈建设不断推进，经济圈内各区域实现了密切联系与有效互动，各区域在提高资源利用效率的同时加强了对生态环境的有效保护。但研究区域内并非所有区域均开通了高速铁路，因此选取双重差分模型实证检验高速铁路开通产生的净影响效应[18]，设定基准回归模型构造如公式⑶所示。

式中：efficiencyit表示反映区域绿色经济效率的指标；
t表示不同年份；
i表示不同区域；
c表示基准回归模型中的截距项；
regionit，timeit分别表示区域虚拟变量与时间虚拟变量，研究期内高速铁路开通取值等于1，否则等于0；
policyit表示虚拟变量regionit与timeit的交叉项，是对净影响效应的直接衡量；
β1，β2，β3表示影响系数，根据其值是否显著可以判断政策实施是否有效；
为实现对影响效应的准确分析，加入财政支出占GDP 比重（finance，%）、第三产业与第二产业产值之比（structure）、污染治理投资额占GDP比重（control，%）、城镇化率（urban，%）、科技支出占GDP 比重（technology，%）、区域公路密度（road，km/km2）等控制变量，以减少变量缺失产生的估计误差，用Xit表示；
α表示控制变量的系数；
ωi表示个体效应；
μi表示时间效应；
εit为随机误差。通过整理统计年鉴并走访调研统计局等部门获取研究数据。

1.3 高速铁路开通对绿色经济效率的影响程度分析

高速铁路开通会对区域可达性及经济联系强度产生直接影响[19]，可达性计算方法如公式⑷所示。

式中：Ri表示区域i的可达性水平；
n表示经济圈内除区域i以外的其他区域数量；
Hij表示区域i与区域j的最短出行时间，min；
Cj表示区域j的社会消费品零售总额，亿元；
Pj表示区域j的常住人口数量，万人。

由于经济联系强度受经济发展程度、人口规模、空间距离等因素影响，因此研究采用经过参数修正后的经济联系强度模型，如公式⑸所示。

式中：Iij表示区域i与区域j间的经济联系强度；
Ei与Ej分别表示区域i与j的GDP指标，亿元；
Pi与Pj分别表示区域i与j的常住人口数量，万人。

为考察可达性及经济联系强度变化对各区域绿色经济效率产生的影响，设定面板回归模型构造如下。

式中：Δefficiencyit表示区域i在t年份绿色经济效率的变化程度；
ΔRit，ΔIit，Δfinanceit，Δstructureit，Δcontrolit，Δurbanit，Δtechnologyit，Δroadit分别表示区域i在t年份可达性、经济联系强度、财政支出占GDP 比重、第三产业与第二产业产值之比、污染治理投资额占GDP 比重、城镇化率、科技支出占GDP 比重、区域公路密度的变化程度；
γ1，γ2，…，γ8表示面板回归模型的影响系数，其中γ1与γ2表示模型核心解释变量的系数，用以说明可达性及经济联系强度变化对绿色经济效率的影响程度，通过回归分析可得到系数结果；
Vit表示随机扰动项。

地处“一带一路”与“长江经济带”联结点的成渝双城经济圈具有重要战略地位，是我国西部地区发展水平最高、发展潜力较大的城镇化区域，在推进新时代西部大开发中发挥着重要支撑作用。考虑到重庆直辖市特殊的行政地位，将重庆主城区及其他区(县)分别作为独立研究区域，因此研究中的成渝双城经济圈共包含42 个研究区域，研究所涉及的高速铁路列车包括G，D，C共3种字头动车组列车。

2.1 绿色经济效率测度分析

基于非导向的SBM-DEA 模型，测算得到成渝双城经济圈42 个研究区域2008—2020 年的绿色经济效率值。变量的描述性统计分析如表1所示。

表1 变量的描述性统计分析Tab.1 Descriptive statistical analysis of variables

成渝双城经济圈42个研究区域2008年、2012年、2016年、2020年绿色经济效率时空变化情况如表2所示，根据测算结果显示，绿色经济综合效率在时间序列和空间分布上呈现如下变化特征。一是考察期内全部研究对象的绿色经济效率值在不同年份虽有波动，但整体上处于上升态势，区域效率均值为0.662，其中有60.12%的研究单元效率值高于均值水平。由此可知，近年来成渝双城经济圈内大部分区域节能减排取得一定成效，绿色发展的引领带动作用得到增强，生态环境转化为生产力的效率实现提升。二是分区域来看，部分研究单元的绿色经济效率水平有待进一步提高。考察期内研究区域效率值的标准差为0.181，峰度为0.272，偏度为-0.893。虽然测度结果波动幅度不大，但忠县、荣昌、梁平等部分区域的绿色经济效率值与平均水平相比偏低，这些区域未来发展中在注重实现经济增长的同时需要加强资源节约与环境保护，以实现高质量发展目标要求。

表2 绿色经济效率时空变化情况Tab.2 Spatiotemporal change in green economic efficiency

2.2 高速铁路开通对绿色经济效率产生影响的实证检验

通过平行趋势检验得到2008 年及其之前policy的系数没有通过显著性检验，而2008 年之后的系数通过了检验，因此实验组与控制组满足双重差分模型使用的前提条件。通过对随机效应模型(REM)以及固定效应模型(FEM)分别进行模拟回归，结合Hausman 检验以及模型拟合优度，研究选择FEM进行影响评估。基准模型评估结果如表3 所示，列出了基于基准计量模型1 进行回归得到的高速铁路开通对成渝双城经济圈绿色经济效率影响评估结果。

表3 基准模型评估结果Tab.3 Evaluation results of benchmark model

根据研究结果显示，逐步加入控制变量后模型拟合优度从0.2926提高至0.7131，模型稳健性得到增强。α 给定5%时，policy的回归系数在模型1 和2中显著为正。α给定10%时，policy的回归系数在模型3 至7 中均显著为正。因此，检验结果说明高速铁路开通对成渝双城经济圈内各区域的绿色经济效率提升具有正向推动作用，并且财政支持力度大、产业结构更加合理、污染治理力度大、城镇化水平高、道路交通设施完善的研究区域，其绿色经济效率更高一些。此外，科技支出占GDP 比重对提高绿色经济效率作用为正，但其回归系数没有通过显著性检验，主要是由于科技研发投入所需金额一般比较大，并且其创新促进作用存在滞后效应。

2.3 高速铁路开通对绿色经济效率的影响程度分析

截至2020 年，成渝双城经济圈共有27 个区域开通高速铁路。泸州、自贡、雅安、渝中、大渡口、江北、九龙坡、南岸、北碚、巴南、黔江、江津、南川、铜梁、忠县尚没有开通高速铁路，为保持计算结果的可比性和一致性，以开通高速铁路的27个区域为例进行研究。

根据公式(4)计算得到成渝双城经济圈内27 个区域的加权平均出行时间，2008 年、2014 年、2020年各区域可达性及经济联系变化情况如表4所示。各区域加权平均出行时间均值由2008年的199.9 min下降到2020 年的140.1 min。受技术、安全等因素影响，沪汉蓉高速铁路(上海宝山—成都)遂宁南—重庆北段等部分高速铁路运营时速低于设计时速，在一定程度上使部分区域可达性提升幅度有限。分阶段看，由于重庆大部分区域高速铁路开通时间在2014年之后，因而第二阶段(2014—2020年)区域间可达性提升幅度比第一阶段(2008—2014 年)大。从单个城市来看，成都、渝北、沙坪坝、资阳、永川、荣昌、璧山的可达性提升幅度比较大。成都在经济发展和铁路运输方面具有比较优势，资阳、渝北、沙坪坝、永川、荣昌、璧山位于经济圈的中心位置，因而以上区域可达性提升幅度较大。达州、丰都、南充、广安、潼南、垫江等区域换乘时间较长，因而可达性变化幅度较小。整体来看，川东和渝西地区可达性提升程度较高，川东北、川东南、渝东北、渝西北地区可达性改善程度有待进一步提高。

表4 2008年、2014年、2020年各区域可达性及经济联系变化情况Tab.4 Changes in accessibility and economic link intensity of various areas in 2008,2014,and 2020

各区域经济联系强度根据公式(5)计算得到，结果如表4所示，各区域经济联系强度均有较大提升，主要是由于区域间时空距离明显缩短以及各区域经济实力大幅提高。2008 年高速铁路通车前，成都、绵阳、德阳发展较快，经济联系强度高于100(亿元·万人)/min2。经济圈内其他区域由于经济规模有限，加上受地形条件影响，大部分区域在高速铁路开通前经济联系强度都低于100(亿元·万人)/min2。从2008—2020年成渝双城经济圈经济联系强度排名发现，成都、德阳、绵阳排名基本稳定且位居前三。从平均增长速度看，2008—2020年经济联系强度增长速度排名前五的城市分别是大足、荣昌、璧山、永川、渝北。“永大荣”板块位于重庆主城区与四川的联结位置，近年来永川、大足、荣昌在产业分工协作过程中逐步成为经济发展的重要增长极，与主城区实现联动发展过程中能够对璧山产生辐射带动作用，因此经济联系强度增速比较快。高速铁路通车前后，由于万州、垫江、潼南、梁平、綦江、丰都区域经济总量较小，且高速铁路线路较少，因此经济联系强度较低。

以绿色经济效率作为被解释变量，可达性及经济联系强度作为核心解释变量，结合设定的面板回归模型公式(5)实证检验，得到可达性及经济联系强度对绿色经济效率的影响程度如表5 所示。其中，模型1、模型2 包含核心解释变量可达性与经济联系强度，模型3至模型8分别表示加入finance，structure，control，urban，technology，road等控制变量后的回归结果。高速铁路开通产生的时间收敛效应及空间收敛效应，使得研究区内可达性及对外经济联系强度得到提高。可达性每提高1%时，区域绿色经济效率可以提高0.04%～0.08%；
对外经济联系强度每提高1%时，区域绿色经济效率可以提高0.05%～0.12%。

表5 可达性及经济联系强度对绿色经济效率的影响程度Tab.5 Degree of influence of accessibility and economic link intensity on green economic efficiency

根据实证结果显示，高速铁路开通对区域绿色经济效率的提高具有正向促进作用，这种作用机制可以分为直接效应与间接效应2 个部分。在直接效应方面，主要基于绿色经济优势和投资带动作用2个维度。首先，高速铁路在运营效率、能源消耗、污染排放等方面具有比较明显的绿色经济优势，可以推动成渝双城经济圈实现“绿水青山”向“金山银山”的有效转化，进而促进绿色经济效率的提升。其次，高速铁路基础设施建设的资金需求比较大，通过增加地区资本投入持续推进高速铁路基础设施建设，可以有效发挥基础设施建设对绿色经济发展的带动效应，由此产生的溢出效应可以提升绿色经济效率。在间接效应方面，可以分为供给侧结构性改革和供应链现代化水平2 个维度。首先，高速铁路开通所产生的时空收敛效应有助于提高区域内资源配置效率，形成结构更为合理的绿色产业体系，为区域绿色经济注入强大发展动力。此外，近年来成渝双城经济圈高速铁路开通运营使区域运输服务能力显著增强，降低了交易成本及运输成本，推动形成分工合理、节能环保的绿色发展新格局，进而实现成渝双城经济绿色经济高效发展。

综上所述，高速铁路作为一种新型的交通运输方式，有效提高了成渝双城经济圈的绿色经济效率。首先，高速铁路开通压缩了时空距离，通过增强可达性改善了成渝双城经济圈内不同区域的交通连通性，从而降低了时空距离对要素流动的约束程度，有助于推动生产要素实现跨区域优化重组，提高资源的利用程度和效率，实现绿色经济效率不断提升。其次，高速铁路会对沿线区域的经济集聚程度产生重要影响。由于高速铁路开通可以增强区域间经济联系强度，在减少出行时间和成本的基础上，有助于推动产业和人口集聚水平不断提高，实现资源合理分配，进而提升绿色经济效率水平。同时，高速铁路开通在改变要素关联和空间布局的基础上，通过多种途径对成渝双城经济圈的产业结构产生重要影响。一方面，劳动力要素是服务业发展的重要生产要素，高速铁路开通推动了劳动力等要素自由流动，为服务业发展提供有力的要素保障，推动第三产业占比不断提高，实现产业结构优化升级，使经济发展对能源和资源的依赖程度逐步减弱，提高绿色经济发展效率。而且高速铁路开通使成渝双城经济圈的区位优势更加明显，促进土地、原材料等部分生产要素价格上涨，使得对这部分生产要素依赖程度较高的制造业逐步向其他区域转移，在优化产业结构过程中降低对资源的依赖程度并减少生态环境的破坏，起到提升绿色经济效率的效果。此外，相比传统运输方式，高速铁路能源消耗较低、污染排放较少，具有明显的节能环保效应，因此可以有效降低非期望产出进而提高绿色经济效率。

成渝双城经济圈向高质量转型变革过程中，需要着力破解资源与环境制约问题。高速铁路以其效率高、能耗低、污染低等优势为绿色经济发展带来重要战略机遇，开通之后产生的直接效应与间接效应对绿色经济发展起着重要推动作用，有助于实现成渝双城经济圈经济效益、生态效益、社会效益的有机统一。在测度绿色经济效率基础上，选取双重差分模型及面板回归模型考察高速铁路开通对成渝双城经济圈绿色经济效率的影响，有利于更加科学规划合理布局高速铁路干线，充分发挥高速铁路对成渝双城经济圈绿色经济发展的带动作用。

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