高速鐵路與城市規(guī)模擴張

王垚　年猛

[內(nèi)容摘要]本文采用多期Differences in Differences（DID）估計方法分析了2007-2010年中國高鐵對城市規(guī)模擴張的影響。研究表明：高鐵對城市規(guī)模擴張的影響由2007-2009年的負效應轉變?yōu)?010年的正效應，并且具有明顯的空間溢出效應。充分發(fā)揮高鐵的城市功能，必須與城市的服務業(yè)發(fā)展相結合；同時，為避免高速鐵路對落后城市發(fā)展的負面效應，應率先選擇具有分工明確、經(jīng)濟基礎較好的城市之間發(fā)展高速鐵路網(wǎng)，從而構建協(xié)調、合理的城市化發(fā)展格局。

[關鍵詞]高速鐵路；城市規(guī)模；人口增長；DID

一、問題的提出

自1964年日本建成世界上第一條高速鐵路（high-speed trains，簡稱高鐵）一“新干線”（Shinkansen）以來，法國、意大利、德國等發(fā)達國家和地區(qū)陸續(xù)開始對高速鐵路的研究與建設。2007年4月，中國鐵路系統(tǒng)開始第六次提速，由之前的小規(guī)模試驗試行開始了大規(guī)模的高速鐵路網(wǎng)建設推進，希望通過高鐵的建設引導人口和經(jīng)濟要素合理流動、促進高鐵區(qū)域內(nèi)城市發(fā)展，為中國的城市化建設注入新的“加速器”。毋容置疑，高鐵對現(xiàn)有交通基礎設施的改善和提升會對現(xiàn)有的城市化空間格局產(chǎn)生重要的影響。

高速鐵路的城市功能或空間效應，主要體現(xiàn)以下兩個方面：一方面，基于高速鐵路網(wǎng)絡形成的“走廊”空間效應。Blum，Haynes和Karlsson（1997）認為高速鐵路將地理空間上相互分割的城市個體聯(lián)結起來形成的新的城市帶（或城市走廊）和經(jīng)濟區(qū)，并促進該區(qū)域內(nèi)部的經(jīng)濟一體化。由于“走廊”內(nèi)部經(jīng)濟高度一體化，每個經(jīng)濟體面臨更大的勞動力市場和市場份額，從而為每個城市帶來經(jīng)濟增長的機遇。Verma等認為高鐵網(wǎng)絡具有優(yōu)化空間結構的功能，為區(qū)域內(nèi)城市尤其是中等城市產(chǎn)業(yè)（尤其是面對面交流的服務業(yè)）的發(fā)展提供新的機遇，引致城市間物流、貿(mào)易的發(fā)展，形成具有獨特功能、相互連接的城市網(wǎng)絡結構。通過高速鐵路來連接經(jīng)濟發(fā)達與人口密集的城市或地區(qū)，是目前一些發(fā)達國家的主要做法。如日本的“新干線”連接了經(jīng)濟最發(fā)達和人口最密集的東京、大阪等城市；以及法國的TGV連接了全國第一大城市巴黎和第二大城市里昂。

另一方面，是基于高鐵站形成的“節(jié)點”空間聚集效應。Bertolini和Spit（1998）認為高鐵站的城市作用與其自身的“雙重身份”相關，即運輸節(jié)點和空間載體。高鐵站可以成為一個城市對外開放的“大門”，促進城市內(nèi)部高鐵站地區(qū)與其它地區(qū)的一體化以及連接高鐵城市之間的一體化。此外，高速鐵路會提升或強化原有城市的區(qū)位優(yōu)勢，從而吸引各種經(jīng)濟要素的聚集。因而，在高速鐵路沿線的“節(jié)點”處會給已有的城市帶來新的發(fā)展機遇，同時也會促進一些新的城市形成。例如，日本“新干線”運營后，與1960年相比，1985年設高鐵站點城市的人口增長速度比沒有設站點的城市高出22%；一些產(chǎn)業(yè)，如批發(fā)、零售、工業(yè)及建筑業(yè)的增長比沒有設站點的城市高出約16%～34%。

關于高速鐵路究竟是有利于還是不利于城市的發(fā)展，經(jīng)濟學家們有不同的看法。Clark（1957）將高速鐵路稱為“城市的創(chuàng)造者和破壞者”，表明高速鐵路對城市發(fā)展的不確定性。一些學者通過構建理論模型認為，高速鐵路網(wǎng)絡并不能使所有的城市都受益，而會使大城市受益、小城市受損，從而加劇城市之間發(fā)展的不平衡。另外一些學者基于經(jīng)驗證據(jù)得出了不同的結論。如Hirota（1984），Nakamura和Ueda（1989），Amano和Nakagawa（1990），Sands（1993）等通過對日本新干線的研究發(fā)現(xiàn)，連接高鐵的城市人口和經(jīng)濟增長率都要高于未連接高鐵的城市。而Bonnafous（1987）的研究也發(fā)現(xiàn)，連接法國至里昂的高速鐵路并未使里昂的經(jīng)濟發(fā)展受損。此外，也有一些學者認為高速鐵路并未產(chǎn)生新的經(jīng)濟現(xiàn)象而是提升或者鞏固了原有的經(jīng)濟走勢和格局，并強調通過制定戰(zhàn)略來最大化高鐵帶來的經(jīng)濟利益和減少其帶來的負面效應的必要性。

經(jīng)濟學家們關于高鐵對城市發(fā)展影響存在較大的分歧，一方面來自于研究方法的不同；另一方面則是因為高速鐵路對城市發(fā)展的影響十分復雜，短期和長期的影響機制也不盡相同。

與其他國家相比，中國高鐵運行時間較短，大部分關于高鐵對中國城市發(fā)展影響研究的文獻，描述性分析較多，量化分析較少，且已有研究主要是針對高鐵對大城市發(fā)展影響，認為高速鐵路促進了各種經(jīng)濟要素向大城市聚集。本文則試圖通過實證分析來檢驗高速鐵路是否促進了中國城市規(guī)模的擴張、加快了中國的城市化進程，以彌補這方面實證研究的不足。

二、高速鐵路的界定與城市規(guī)模差異

（一）高速鐵路的界定

按照中國鐵道部的定義，中國“高速鐵路”分為兩部分：一部分是對既有線路改造達到200km/h和新建時速達到200-250km/h的線路，在這部分線路上運營的時速不超過250km/h的高速列車稱為“動車組（D字頭車）”，以及按D車模式運行的跨線G車，同時可執(zhí)行普通客運列車及少量貨運列車作業(yè)的運營模式；另一部分是新建時速達到300-350km/h的線路，這部分線路上運營時速達到300km/h及以上的“高速動車組（G字頭和C字頭車）”以及最高速達300km/h的D車。通過對既有鐵路線路的高速化改造和專門線路的建設，中國目前已經(jīng)擁有全世界最大規(guī)模以及最高運營速度的高速鐵路網(wǎng)。根據(jù)以上對高速鐵路定義，本文的實證研究中高速鐵路系統(tǒng)包括G字頭、C字頭和D字頭的運營鐵路客車。

（二）高速鐵路開通與城市規(guī)模差異

關于鐵路方面的數(shù)據(jù)主要來源于2006-2010年12月份的列車時刻表。我們將未開通高鐵的城市視為控制組（Control group）；開通高鐵的城市視為實驗組（Treated group）。表1為控制組與試驗組人口增長率及規(guī)模的簡單對比。從表中可以看出，2007年中國通高鐵的地區(qū)覆蓋率為16.8%，而到2010年，中國高鐵的覆蓋范圍為33.8%，足以說明中國高鐵建設速度之快。同時我們也可以發(fā)現(xiàn)，實驗組的平均人口規(guī)模都要高于控制組，由此可見，高鐵建設往往選擇在人口規(guī)模水平相對較高的城市；從人口增長率來看，2008至2010年實驗組平均人口增長率要高于控制組，但增長率差距呈現(xiàn)縮小的趨勢。

三、模型設定與實證分析

（一）計量模型的設定

本文使用雙差分（DID，Differences In Differences）估計模型，該模型常用于評價某一事件或政策的影響是否顯著。因此，我們用這個方法來判斷高速鐵路通車之后對城市規(guī)模是否產(chǎn)生顯著的影響。本文構建一個多期的DID模型：

其中，N_ijt表示i城市在t時期的市轄區(qū)人口數(shù)量，Ln（N_it/N_it-1）表示人口增長率；period_t為時間虛擬變量，本文使用2006年到2010年的數(shù)據(jù)，因此引入4個時間虛擬變量，包括y2007、y2008、y2009年和y2010年，向量β₁衡量了全部城市從觀察期（2007-2010年）到基期（2006年）的人口增長率變化，即時間效應；connect_it為虛擬變量（開通高鐵取值為1，未通高鐵取值為0），β₂系數(shù)衡量了與高速鐵路通車無關的城市效應；交叉項period_t×connect_it的系數(shù)β₃衡量高速鐵路通車對城市人口增長率的影響，即高鐵效應，這也是本文實證研究的重點所在。

由于模型（1）暗含了試驗組與控制組人口增長率的差異只來自于高鐵的影響，而其它實際情況相同這一基本假設。事實上，兩組城市在很多方面存在差別，為準確地度量高速鐵路通車對城市人口規(guī)模擴張的影響，還需要控制其它異質性觀測變量的影響。因此，在模型（1）的基礎上，我們加入一些控制變量，以試圖影響城市人口規(guī)模擴張的一些基本要素，用向量表示。Au和Henderson（2006）對影響城市規(guī)模的因素進行了系統(tǒng)的考察，認為影響城市規(guī)模包括一個地區(qū)的資本存量、市場潛力以及產(chǎn)業(yè)結構等，參照其研究設計，我們最終將本文的計量模型設定如下：

（二）數(shù)據(jù)描述與主要變量說明

本文數(shù)據(jù)來源于2007-2011年《中國城市統(tǒng)計年鑒》，選取其中287個地級及以上城市為樣本，使用市轄區(qū)數(shù)據(jù)，并以2006年為基期對相應的變量進行縮減以去除價格變化產(chǎn)生的影響，鐵路數(shù)據(jù)來源于2006年到2010年的列車時刻表。

1 城市人口。我們選取市轄區(qū)總人口作為城市規(guī)模的度量。

2 高速鐵路。根據(jù)第二部分對高速鐵路定義，本文的實證研究中高速鐵路系統(tǒng)包括G字頭、C字頭和D字頭的運營鐵路客車。由于高速鐵路會帶來前所未有時間和空間的收縮，形成“收縮的大陸”。因此，我們認為高鐵的影響不僅僅局限于建有高鐵站的城市，對其周邊一定范圍內(nèi)的城市也具有一定的輻射作用。根據(jù)本文研究的需要，我們將開通高鐵城市周邊50公里和100公里范圍內(nèi)的城市也納入分析范圍，以全面考察高鐵的影響。

3 資本存量。全市的實際資本存量估算依據(jù)張軍（2004）的方法，使用固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)進行折算，折舊率δ為9.6%，固定資產(chǎn)投資為I_1t，各城市基年的固定資本存量為K_r0，固定資本投資I_r0除以10%。采用永續(xù)盤存法進行計算。公式為：

5 其它控制變量說明。外商直接投資用實際使用外商直接投資表示，產(chǎn)業(yè)結構采用二三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員數(shù)之比來表示。

本文所涉及的主要指標的描述如表2所示。

（三）實證結果分析

根據(jù)以上對高鐵內(nèi)涵的界定和模型的設立，我們使用計量方程（2）采用固定效應模型進行回歸以消除樣本的時間差異和城市個體差異，實證結果分析見表3。

1 高鐵對城市規(guī)模擴張的影響。從回歸結果（1）-（3）來看，2007-2009年高鐵對城市規(guī)模的擴張產(chǎn)生負面影響，而在2010年高鐵對城市規(guī)模的擴張開始產(chǎn)生正向的促進作用。通過控制其它影響因素，進一步檢驗了回歸結果的穩(wěn)健性和顯著性?；貧w結果表明，在初始時期，高鐵并未對城市人口規(guī)模的擴張起到顯著的促進作用，而直到2010年，高鐵對城市規(guī)模擴張的促進作用才開始顯現(xiàn)。這一結果印證了Kobayashi和Okumura（1997）的研究結論，即高鐵對城市發(fā)展的影響是復雜的。

2 高鐵的空間溢出效應。為進一步考察高鐵的空間效應，回歸結果（4）-（9）考察了高鐵對擁有高鐵城市及周邊50公里和100公里內(nèi)所有城市規(guī)模的影響。與前述回歸結果類似，2007-2009年高鐵對擁有高鐵城市及周邊50公里和100公里內(nèi)所有城市人口規(guī)模的擴張產(chǎn)生負面影響，而同樣在2010年，高鐵對這些城市規(guī)模的擴張開始產(chǎn)生正向的促進作用。并通過控制其它影響因素，進一步檢驗了回歸結果的穩(wěn)健性和顯著性。這一回歸結果表明：在本文考察的地理范圍內(nèi)（高鐵城市及周邊50公里和100公里內(nèi)所有城市）存在高鐵的空間溢出效應。

3 其它控制變量的影響。從其它控制變量對高鐵城市人口增長率的影響來看（回歸結果（3）、（6）和（9）中控制變量與高鐵虛擬變量的交叉項部分）：本地人口規(guī)模對城市人口增長率具有正向的影響，表明高鐵城市的人口聚集效應強于沒有受到高鐵影響的城市；由于第二產(chǎn)業(yè)對人口的吸納能力要弱于第三產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)結構中第二產(chǎn)業(yè)比例越高越不利于城市人口增長率的提高，因此產(chǎn)業(yè)結構效應顯著為負是符合經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律的；值得注意的是，外商直接投資對高鐵及周邊城市的人口增長率呈現(xiàn)顯著的負效應，這可能與外商直接投資本身主要以制造業(yè)為主的投資結構有關，由于中國大部分服務業(yè)領域并未全面對外資開放，限制了外資對中國城市發(fā)展推動效應。

四、研究結論

本文通過使用多期DID方法，以2006-2010年中國全部地級市及以上的數(shù)據(jù)為分析樣本，實證檢驗了高鐵對城市規(guī)模擴張的作用以及是否存在空間溢出效應。同時，在計量模型中納入影響城市規(guī)模增長的其它控制變量，以保證結果的穩(wěn)健性和可靠性。

研究結果表明：中國高鐵傾向于選擇人口規(guī)模水平較高的城市進行建設，這可能是由于人口規(guī)模較大的城市經(jīng)濟發(fā)展水平也相對較高具有較強的財政“配套”能力和更有利于發(fā)揮高鐵對城市之間人口的流動效應。本文的研究也進一步表明，高鐵對城市發(fā)展影響是復雜的。盡管高鐵對城市規(guī)模的影響由2007-2009年的負效應到2010年轉變?yōu)檎?，但沒有充足的證據(jù)表明未來中國高鐵會繼續(xù)帶動城市規(guī)模的擴大。同時，本文通過將擁有高鐵城市周邊50公里和100公里范圍內(nèi)的城市納入分析范圍，證實了高鐵的影響存在空間溢出效應。

高鐵對城市規(guī)模影響的復雜性，可能與中國城市的產(chǎn)業(yè)結構現(xiàn)狀深深相關。由于長期以來中國以工業(yè)化來帶動城市化發(fā)展的戰(zhàn)略思維，導致服務業(yè)發(fā)展相對滯后。國內(nèi)外相關學者的研究指出，高速鐵路的影響主要集中在與服務業(yè)相關活動，如面對面的服務交易、旅游業(yè)等，而中國目前城市服務業(yè)發(fā)展的相對滯后顯然限制了高鐵對城市規(guī)模擴張的作用。隨著中國城市（尤其是一些東部沿海發(fā)達城市）產(chǎn)業(yè)結構越來越向以服務業(yè)為主進行轉變，高鐵對城市規(guī)模擴張的積極作用也會進一步發(fā)揮，而本文的實證研究也發(fā)現(xiàn)高鐵的這一作用在2010年開始顯現(xiàn)。

盡管本文的研究是短期的，但對政府相關政策的制定依然具有一定的意義。首先，為進一步發(fā)揮高鐵對城市規(guī)模擴張的積極作用，未來的城鎮(zhèn)化建設應充分重視服務業(yè)的作用，通過顯著提高城市服務業(yè)的比重來進一步發(fā)揮高鐵的城市功能。其次，由于高鐵具有耗資巨大、投資回收期長等特點，對于一些不具備經(jīng)濟規(guī)模和人口規(guī)模優(yōu)勢來建設高鐵的城市（尤其是中小城市）來說，高鐵的投資可能會增加了地方政府錯失發(fā)展其它產(chǎn)業(yè)的機會成本、透支了該城市未來發(fā)展的潛力。這也是目前一些發(fā)達國家建設高鐵的主要做法是首先連接經(jīng)濟發(fā)達及人口密集城市的原因所在。最后，由于高速鐵路的城市功能存在空間溢出效應。因此，作者并不建議中國高鐵建設“遍地開花”，而是選擇一些具有一定人口規(guī)?；A、經(jīng)濟條件優(yōu)越、產(chǎn)業(yè)結構高級化的一些城市進行建設，以充分發(fā)揮高鐵對城市規(guī)模擴張的正向作用和對周邊城市發(fā)展的帶動作用，形成合理的城市分工體系。同時，盡量避免在一些落后城市（尤其是與大城市相比不具備明顯比較優(yōu)勢的城市）提前布局高鐵這種大型基礎設施，從而加強發(fā)達城市對落后城市的集聚效應，強化“中心一外圍”的發(fā)展格局，不利于形成協(xié)調發(fā)展的城市化空間格局。

責任編輯：陳健生