高速铁路对区域知识溢出的影响机理研究——基于热传递的视角

(1.同济大学 经济与管理学院，上海 200092；2.福州大学 经济与管理学院 ，福建 福州 350018)

一、引言

当高速铁路不断改写时间和空间的同时，经济也在一列列飞驰的列车带动下快速发展。不断建设的城际铁路、高速铁路网等使得“城市一小时”经济圈、“城市一体化”等成为现实，区域经济发展的不均衡得以改写。我国高速铁路将在不久的将来形成八纵八横的网络格局，连接所有的省会城市，并包揽人口数超过50万的中型城市，到2020年高速铁路的运营里程高达1.8万千米。随着高速铁路网络的逐步完善，铁路客运的整体运行速度进一步提升，大大减少了城市间的旅行时间，拉近了人与人之间的距离。与此同时，我国高速铁路发展正迈入一个全新的阶段，其带来的高可达性愈发显著地影响着区域的知识创新结构与知识溢出。

二、高速铁路开通对区域经济发展的直接效应

高速铁路对于区域经济发展的影响主要分为两个阶段：投资建设阶段、开通运营阶段。投资建设阶段，高速铁路建设所带来的投资能够直接促进该区域经济总量的增长，并且通过建设项目带来的资本、物资、劳动力等流动从而间接促进区域与地方经济的发展。开通运营阶段，高速铁路对于区域经济发展的影响则是长期的，主要表现为高速铁路所带来的集聚效应促使区域经济总量、产业结构、就业率等发生变化，是一个相较于投资建设阶段更为复杂的过程。

三、高速铁路与知识溢出的概念与关系

在经济学中，溢出特指活动的外部性，描述一个主体的行为对其他主体产生的影响。知识溢出作为区域经济和新增长理论的重要概念之一，近年来受到广泛关注。Arrow(1962)认为知识是一个公共产品，一家企业通过研发活动所创造的知识轻易地被其他企业所获取，研发企业得不到任何的补偿，这就是知识溢出。高速铁路不仅能够提高区域可达性、缩短旅行时间、增强站点吸引力，而且还能加速劳动力与资本的流动，提升区域内知识创新水平。同时，高速铁路网络的形成能够促进区域间企业与人才的交流合作，进而推动知识溢出。知识溢出有助于区域知识创新能力的提高，而区域知识创新水平的改变又作用于知识溢出，两者间存在相互促进、共同发展的关系。

先行研究表明高速铁路能够影响知识溢出，在分析高速铁路开通对于知识溢出的影响时，多采用空间面板数据(赵云、李雪梅，2015)。通过对新干线开通前后沿线城市商业活动的调查，发现服务业、R&D、教育业等涉及“face-to-face”知识交流的活动显著增强，高速铁路缩短人与人之间的时间距离与空间距离，为面对面的知识交流提供更多的可能(Okabe，1979；Sands，1993)。高速铁路的开通能够大大增加人们面对面交流的机会，有助于知识传递与商务沟通，促进知识经济与第三方服务业的发展，推动产业结构调整(Chen、Hall，2011)。在空间上，高速铁路网络在全国的普及打破了知识溢出在空间范围上的限制，同时加快了要素的流动性，提高知识技术的传播速度(王雨飞、倪鹏飞，2016)。

四、多路径下高速铁路的影响机理解析

(一) 高速铁路的传导机理

传导是热或电从物体的一部分转移到另一部分的方式，其中热传导是指物体中的能量从高温部分转移到低温部分，而区域间知识溢出的传导机理是指知识通过借助企业生产扩张和市场占有的方式，将知识从知识存量较高的区域或企业引向知识存量较低的区域或企业。

基于文献整理，已有的研究中知识溢出的传导路径主要以地区之间的知识溢出为研究对象，以发达地区向东道主地区进行的直接投资或销售先进技术而形成对东道主地区的影响为主。在研究高速铁路对于区域可达性影响的量化估计值时，可将高速铁路开通对于企业选址、扩展等方面的影响描述为高速铁路对区域市场环境的影响。因此，可以引入就业可达性模型作为描述高速铁路对于企业生产选址、兼并的影响。

(二) 高速铁路的对流机理

在流体传热理论中对流是热量传递的重要途径之一，流体内部由于各个部分温度不同使得温度较高的部分与温度较低的部分形成循环流动而实现能量的交换，并达到温度的均衡。而知识溢出的对流机理是指知识以商品作为载体实现从较高知识存量区域与较低知识存量区域之间的循环流动，其知识溢出对流路径是指由于商品流通而引起的知识扩散的通道。

在市场环境中，商品的流通对于空间的依赖主要是基于交通基础设施与交通网络条件的变化。为了分析高速铁路作为新型交通基础设施对于商品流通的影响，采用了常用的可达性模型与市场潜力模式。市场潜力模型描述了高速铁路对区域中生产者原有市场范围的描述，是描述潜在商品市场的主要指标。区域市场潜力的改变作用于区域间的知识溢出，反映了高速铁路对商品贸易的影响，在可达性模型中经济潜力指数量化了高速铁路对区域市场潜力的影响。

(三)高速铁路的辐射机理

高速铁路作为一种新型交通基础设施对于文化、政策、经济环境的影响是持续不间断的，使得原有企业间的知识溢出辐射路径发生了显著变化。在研究高速铁路的辐射机理时，可引入Caniels经典的蜂巢模型，对两个区域间的知识溢出效应进行测量。通过对知识存量较低的区域知识属性的量化值、知识吸收能力，以及两个区域在空间上的相互关系三个参数的研究测量，进而可以对区域间知识溢出效应的水平进行量化。两个区域间知识溢出对于空间的依赖实际上是基于相应的交通基础设施，空间距离虽然没有发生任何的变化，但是交通条件的改善大大压缩了居民交通出行的成本，也就是空间距离被压缩了。因此在交通条件发生变化的背景下，将交通基础设施与空间距离两个参量引入到空间阻尼模型中可以获得更加准确的结果。

现有的研究证明，高速铁路运营后区域中知识溢出分布在高速铁路站点所在区域变化最大，离高速铁路站点越远其知识溢出分布的变化越小，即区域的知识溢出潜力的变化越小。

五、结论

知识溢出效应作为区域知识溢出潜力的抽象化表达，在知识创新系统中加入高速铁路后，在瞬时均衡条件下知识溢出三种路径的溢出效应都将増强。但是知识溢出增加动力各不相同，传导效应导致的知识溢出增加是由于生产竞争产生的生产区域转移，对流效应导致的知识溢出增加源于中心区域的创新需求增加。