高速铁路对长三角城市群经济发展影响评估——基于DID模型的实证研究

方大春，孙明月（.安徽工业大学商学院，安徽马鞍山243032；2.复旦大学管理学院，上海200433）



高速铁路对长三角城市群经济发展影响评估——基于DID模型的实证研究

方大春1，2，孙明月1
（1.安徽工业大学商学院，安徽马鞍山243032；2.复旦大学管理学院，上海200433）

摘要：高速铁路建成是否对区域经济发展产生影响，需要从实证角度验证。文章以长三角城市群为例，运用2006-2013年地级及以上城市数据，运用双重差分方法分析高速铁路建设对长三角城市群人均GDP增长率和城乡差距的影响。单变量分析结果为：高速铁路建成后，对人均GDP增长率有显著性提高，可能对城乡差距有扩大的趋势。双重差分计量模型研究结果进一步验证单变量分析结果：在当前中国经济整体进入新常态背景下，从短期来看，高速铁路对长三角城市群经济增长有促进作用；高速铁路建成一定程度上扩大了高铁城市城乡差距。基于部分控制变量在统计检验上不显著，对高铁城市经济增长影响因素分析中，要结合自身特征来考察。

关键词：高速铁路；长三角城市群；经济发展；双重差分模型

［DOI］10.3969/j.issn.1007-5097.2016.02.007

孙明月（1991-），女，安徽枞阳人，硕士研究生，研究方向：产业经济学。

一、引言

到2020年，我国高速铁路将连接所有省会城市和50万人口以上城市，覆盖全国90％以上人口，标志着我国即将迈进高速铁路时代。每一次交通方式的变革都会深刻地影响区域发展和空间结构变化［1］。我国高速铁路的快速发展，开始打破区域空间格局，重构城市空间结构，推动资源要素重新配置，为我国经济发展注入新活力。2013年宁杭甬高速铁路的全线贯通，标志着长三角城市群成为我国高铁运营里程最长、运行线路最多、停靠站点最密、运输量最大的地区。长三角地区实现“高铁三角”，拉近了长三角城市群城际之间的空间距离，增强了城市间的联系强度，推进经济深度一体化。高速铁路开通是否对长三角城市群经济发展产生影响，需要从实证角度加以验证。

梳理现有文献可知，高速铁路开通对区域经济影响的研究主要表现为两个方面，即高速铁路对区域经济增长的影响和高速铁路对区域经济发展不平衡的影响。①在区域经济增长方面，目前对于高速铁路给其带来正面效果还是负面效果，学术界观点并没有达成一致。Kim K S（2000）在考察日本和欧洲高速铁路的情况后，认为高速铁路可以提高区域之间的可达性，进而刺激区域经济增长［2］。徐玉萍（2011）从扩大内需、增加就业角度探讨高速铁路建设促进区域经济发展［3］。相反，Vickerman R（1997）认为高速铁路对区域经济增长的影响并不明确［4］。Ahlfeldt G M、Feddersen A（2010）认为由于暂时的巨大冲击并不能给经济行为的区域布局带来永久性的改变［5］。汪建丰、李志刚（2014）认为，高速铁路的建设有可能会导致区域壁垒大幅解构，由于极化效应，出现要素资源的“逆向流动”从而导致沿线某些地区产业结构转型升级的减速和经济发展不利因素的增加［6］。王垚、年猛（2014）通过实证分析得出，在当前中国经济增速整体放缓背景下，从短期来看，高速铁路并没有起到引领地区经济增长的作用［7］。②国内外学者关于高速铁路对区域经济发展不平衡的影响也没有达成共识。Vickerman R（1997）认为高速铁路发展会促进核心区域利益，因而降低了边缘区域的经济增长率［4］。Hall P（2009）也指出，高速铁路连接的核心区域特别是中心城市的发展会对边缘地区产生不利影响，甚至有可能会产生极化效应［8］。也有学者持不同的观点，张学良、聂清凯（2010）认为高速铁路的发展对社会经济的一体化发展发挥了积极的作用，高速铁路的快速发展一方面能够加快城市群内部同城化趋势，另一方面也能够促进各大城市群之间的经济联系，从而使区域经济一体化趋势更加明显［9］。

国内外学者关于高速铁路对区域经济发展以及区域经济不平衡产生的影响之所以存在较大的分歧主要是因为研究方法的不同。从总体上来说，目前国外关于高速铁路的研究相对完善，而国内关于高速铁路的研究还比较单一，更多的是从机理角度加以解释（胡天军、申金升，1999［10］；杨维凤，2011［11］）；实证研究主要有两类：一是从增加经济联系度（覃成林、黄小雅，2014）［12］、提高可达度（覃成林，种照辉，2014）［13］等角度阐释对经济增长影响，没有直接对高速铁路对区域经济发展产生影响建立计量模型直接检验；二是构建计量模型实证研究高速铁路开通对城市发展是否产生影响（孙聪、郑思齐、张英杰，2014［14］；王垚、年猛，2014［7］），城市样本范围为全面层面。考虑到全国范围高速铁路开通城市自身差异很大，高速铁路城市经济发展可能是自身因素产生的。基于此，本文把样本选择范围缩小为长三角城市群，通过双重差分模型的定量分析，研究高速铁路开通是否对区域经济发展和区域经济发展不平衡的影响。

二、研究设计

（一）模型设计

双重差分（Differenee in Differenee，DID）方法是一项非常重要的评估政策效果的研究方法。DID模型通过将“前后差异”和“有无差异”有效结合，一定程度上控制了某些除干预因素以外其他因素的影响；同时在模型中加入其他控制变量，又进一步控制了实验组（干预组）和对照组中存在的某些“噪声”影响因素，来补充“自然试验”在样本分配上不能完全随机这一缺陷，因而得到对实验（干预）效果的真实评估。国内外有大量基于此方法的经济学文献，在国际方面，Eissa and Liebman（1996）利用这一方法发现，美国1986年税制改革提高了单身有孩子妇女的劳动参与率［15］。在国内文献中，周黎安、陈烨（2005）较早运用DID研究了中国农村税费改革对农民收入增长率的影响［16］。随后，运用此方法被广泛运用政策效果评价（李永友、陆晨晨，2012［17］；樊勇、王蔚，2013［18］；邵传林，2014［19］）。因此，本文拟采用双重差分模型来研究高速铁路对长三角城市群经济发展的影响，设立回归模型如下：

其中，i和t分别表示第i个城市的第t年；被解释变量Y表示高速铁路对长三角地区的经济影响，文章主要从两个角度进行衡量，分别为人均GDP增长率和城乡居民人均收入差距；wit表示地区虚拟变量，如果该城市处于沪宁和沪杭高速铁路线路上，那么其值为1，否则为0；系数β1表示全部城市被解释变量从初期到末期的变化情况；tit表示时间虚拟变量，在高速铁路通车以前赋值为0，高速铁路通车以后赋值为1；系数β2表示与高速铁路通车无关的地区效应；地区虚拟变量和时间虚拟变量的交乘项wit×tit表示双重差分的估计量，其估计系数β3表示高速铁路的开通对经济发展的影响；Xit表示其他控制变量，是指影响人均GDP增长率和城乡居民收入差距的其他因素；μi表示各个市的固定效应，是各个城市不随时间变化而变化的差异，考虑到各个城市之间本身可能存在差异，因此引入μi是合理的；εit表示随机扰动项。

对于控制变量X选取，基于经济增长和城乡收入差距相关理论，选取固定资产投资（替代资本投入）、财政支出、城镇化和产业结构控制变量。人均GDP增长率rpgdp依据本年人均GDP与上年人均GDP的差值除以上年人均GDP计算所得；城乡差距用城镇居民人均可支配收入与农村居民人均纯收入计算所得；时间因素t为虚拟变量，2010年及以前赋值为0，2010年以后赋值为1；地区因素w为地区虚拟变量，处于沪宁和沪杭高速铁路线路上的城市赋值为1，否则赋值为0；高速铁路因素是时间虚拟变量和地区虚拟变量的交乘项，时间为2010年后且处于沪宁和沪杭高速铁路沿线的城市赋值为1，否则赋值为0；lnasset表示实际固定资产投资的对数，实际固定资产投资利用以2006年为基期的全国固定资产价格指数计算所得；lnfiscal表示实际财政支出的对数，实际财政支出利用以2006年为基期的GDP平减指数计算所得；城镇化urban依据各市城镇人口与总人口的比值计算所得；产业结构industry依据各市第三产业产值与第二产业产值的比值计算所得。

（二）样本选择与描述统计

2013年在长三角城市经济协调会第十三次市长联席会议上，长三角城市群扩容为30个城市，包括上海市、江苏省和浙江省所有城市以及安徽省部分城市。由于沪宁高速铁路和沪杭高速铁路相继在2010年建成通车，因此将样本区间2006-2013年划分为两个时期，即高速铁路通车前的时间区间为2006-2010年，2010-2013年为高速铁路通车后的时间区间。同时，将处于沪宁和沪杭高速铁路的沿线城市作为处理组，其余城市作为控制组。处理组的城市主要包括上海、南京、杭州、镇江、常州、无锡、苏州和嘉兴。由于宁杭甬高速铁路于2013年才建成通车，因此将宁杭甬高速铁路线上湖州、绍兴和宁波不纳入处理组，而是纳入控制组进行考虑。控制组的城市主要包括扬州、泰州、南通、徐州、连云港、宿迁、淮安、盐城、湖州、绍兴、宁波、舟山、温州、丽水、衢州、金华、台州、芜湖、淮南、滁州、合肥和马鞍山。

样本数据主要来源于各个省的统计年鉴、各个市的统计公报以及《中国城市统计年鉴》。变量统计描述见表1所列。

表1　变量的描述性统计

三、实证结果分析

（一）单变量分析

为了初步了解高速铁路开通对长三角城市群经济发展影响，首先进行单变量分析，结果见表2所列。

表2给出了控制组与处理组在高速铁路建成前后人均GDP增长率的变化情况。在沪宁、沪杭高速铁路建成以前，控制组与处理组的人均GDP增长率分别为0.125和0.065，两者相差0.06，并且在1％水平上显著，说明在高速铁路建成前，处理组的人均GDP增长率要略低于控制组人均GDP增长率。在沪宁、沪杭高速铁路建成以后，控制组和处理组的人均GDP增长率分别为0.082和0.093，两者相差0.012，在统计上不显著，但在一定程度上说明高速铁路建成以后，处理组的人均GDP增长率要略快于控制组的人均GDP增长率，高速铁路建成可能对人均GDP增长率有明显的促进作用。为了消除时序上的变动差异，将高速铁路建成后两组之间的差异减去高速铁路建成前两组之间的差异，得到人均GDP增长率的双重差分值。从表2中可以看出，人均GDP增长率的值为0.072＞0，且其值在1％水平上显著，说明在高速铁路建成后，人均GDP增长率有了明显的提高。

表2给出了城乡居民人均收入差距的变化情况。在沪宁、沪杭高速铁路建成以前，控制组和处理组的城乡居民人均收入差距分别为2.491和2.174，处理组的收入差距要小于控制组的收入差距，其差值为0.318，并在1％的水平上显著。在沪宁、沪杭高速铁路建成后，控制组和处理组城乡居民人均收入差距分别为2.299和2.087，处理组的收入差距与处理组的收入差距有减小的趋势，差值缩小为0.212，并在1％的水平上显著。用高速铁路建成后两组间的差异减去高速铁路建成之前两组间的差异，以消除时序上的变动差异，城乡收入差距的双重差分值为0.105，在有高速铁路因素的影响下，处理组的城乡差距可能有扩大的趋势，但在统计水平上不显著。为了进一步检验，需要下文构建多变量模型进行再验证。

表2　单变量分析

（二）基准回归分析

1.对人均GDP增长率的影响

运用stata12.0软件依次给出加入控制变量固定资产投资对数（lnasset）、财政支出对数（lnfiscal）、城镇化（urban）和产业结构（industry）后高速铁路对人均GDP增长率（rpgdp）的影响，模型1－模型5给出了本文所有城市样本的回归结果，具体见表3所列。

表3　高速铁路对人均GDP增长率的影响

从时间因素来看：在不加入任何控制变量的情况下，时间因素t显著为负；在逐步加入控制变量以后，时间因素仍然为负并且稳定保持在5％的显著性水平之上。说明我国人均GDP增长率有缓慢下降的趋势，这与该时期中国整体经济增长趋势变化一致，2006年全国GDP增长率12.7％，到2010年下降至10.32％，2013年则下降至7.5％。

从地区因素来看：在不加入任何控制变量的情况下，地区因素w在1％水平上显著为负；在逐步加入控制变量以后，地区因素仍然为负，但是其显著性水平有下降的趋势。说明在剔除高速铁路因素影响下，处理组人均GDP增长率要普遍低于控制组人均GDP增长率，即经济发达城市经济增长率开始下降，未开通高速铁路的城市其经济发展潜力要大于已开通高速铁路的城市。

从高速铁路因素来看：高速铁路因素即时间因素和地区因素的交乘项w×t，在不加入控制变量的情况下，高速铁路对人均GDP增长率在5％的水平上显著为正；在逐步加入控制变量之后，高速铁路因素w×t仍在保持在5％的水平上显著为正，表明高速铁路的开通显著提高了地区人均GDP增长率，成为地区经济发展一个非常重要的引擎，同时控制变量的增加或减少不会在太大程度上影响交乘项系数值，并且该值与单变量分析中的双重差分值比较接近，说明该结论的稳定性不会因为控制变量的衡量问题而发生变化。

从其他控制变量来看：对人均GDP增长率影响相对显著的是城镇化，城镇化在5％的水平上对人均GDP增长率的影响显著为负，说明城镇化水平提高不利于人均GDP增长率的提高。长三角城市群城镇化水平已经处于较高水平，如果还通过继续通过农村人口向城市集中，必然导致农村发展暂缓，城市资源利用效率下降。固定资产投资、财政支出对人均GDP增长率影响不显著，可能由于长三角城市群城市自身特点差异较大，导致固定资产投资和财政支出方向不同。对于处在工业化水平后期地区，产业结构高级化对经济增长有促进作用，而对于在工业化中期，作用则相反。长三角城市群财政支出水平处于民生财政支出为主阶段，而“民生财政”对经济增长影响具有滞后性，所以民生财政支出越多对经济增长率提升有负作用。固定资产投资对经济增长作用不稳定，在其他因素共同作用下，对经济增长有某种程度促进作用。产业结构高级化对经济增长作用与工业化水平相关，只有在工业化后期需要产业结构高级化与之适应，促进经济增长；由于长三角城市群各城市所处于工业化水平差异不同，产业结构高级化对城乡差距扩大影响显著性检验不够显著，总体上长三角城市群整体上处于工业化中后期，产业结构高级化提升对经济增长有一定程度促进作用。

2.对城乡收入差距的影响

模型6-10给出了逐步加入控制变量后高速铁路对城乡居民人均收入差距的影响，实证分析结果见表4所列。

从时间因素来看：在不加入控制变量的情况下，时间因素t在1％的水平上显著为负；在逐渐加入控制变量以后，时间因素仍然保持在1％的水平上显著为负，说明全部城市城乡收入差距在2006-2013年有缩小的趋势，该结果与全国整体水平水平相一致。2006年我国的城乡居民人均收入差距为3.278，到2010年下降至3.228，2013年则下降至3.03。

从地区因素来看：在不加入任何控制变量的情况下，地区因素w在1％的水平上显著为负；在逐步加入控制变量之后，地区因素仍然保持在1％的水平上显著为负。说明在没有高速铁路因素影响的情况下，处理组城市城乡差距要小于控制组城市的城乡差距。

从高速铁路因素来看：在不加入任何控制变量的情况下，高速铁路因素对开通高速铁路的城市城乡差距为正，但并不显著；在逐步加入控制变量后，其方向并没有发生改变。说明高速铁路对已开通高速铁路城市的城乡差距有扩大的作用。由于高速铁路一般建设在城市市区，高速铁路作为便捷、快速的交通方式和流动渠道，加速了劳动力、资金、技术、信息等要素向城市集聚，从而为城市经济的发展带来生产的基本要素，不仅中心城市与边缘城市之间有可能会发生极化效应，城市与农村之间也有可能会产生极化效应，各种生产要素向城市集聚会使城市经济增长越来越快，而使农村经济动力发展不足，从而拉大了城乡之间的差距。

从控制变量来看：对城乡差距影响显著是固定资产投资、财政支出和城镇化。固定资产投资对城乡差距的影响显著为负，说明固定资产投资越多，城乡差距越小；财政支出对城乡差距的影响显著为正，说明财政支出规模越大，城乡差距也越大。究其原因可能是因为我国目前的固定资产投资逐渐偏向于农村，而财政政策依旧存在城市偏向的趋势，固定资产投资偏向于农村越明显，城乡差距越小，财政支出偏向城市越严重，城乡差距就越大，此结论与程开明（2008）［20］、陈安平（2010）［21］等学者的研究结果相一致。城镇化对城乡差距的影响显著为正，说明城镇化水平发展越高，城乡差距越大。这说明我国现阶段城镇化还处于城市极化阶段，城乡还存在差距，城市通过其良好基础设施（含高速铁路设施）吸引农村相对富裕人口向城市集中，导致城乡居民收入进一步扩大。产业结构高级化对城乡收入差距影响与对经济增长影响分析情况相类似。

表4　高速铁路对城乡居民人均收入差距的影响

四、结论

本文通过使用2006-2013年长三角城市群30个城市数据，以未通高速铁路的城市作为控制组、已开通高速铁路的城市作为处理组，通过双重差分模型分析高速铁路建设能否带动长三角区域经济发展、缩小区域发展差距、促进区域经济协调发展。文章选用固定资产投资、财政支出、城市化和产业结构等影响经济发展主要因素作为控制变量，通过DID模型得到如下结论：

第一，在当前中国经济整体进入新常态背景下，从短期来看，高速铁路开通显著提高了长三角城市群人均GDP增长率，成为地区经济发展一个非常重要的引擎。固定资产投资、财政支出和产业结构升级对人均GDP增长率影响不显著，可能由于长三角城市群城市自身特点差异较大，产生固定资产投资和财政支出方向不同，导致所起作用不同；而产业结构高级化提升对经济增长作用与经济发展水平相关，这些又影响控制变量显著性水平。

第二，从城乡差距这个角度而言，文章利用城乡居民人均收入差距进行衡量，得出高速铁路建设对已开通高速铁路城市城乡收入差距有扩大的趋势，但在统计上不够显著。固定资产投资缩小城乡差距，财政支出扩大城乡差距，城镇化扩大城乡差距，并且在统计上显著。由于长三角城市群各城市所处工业化水平不同，产业结构高级化对城乡收入差距发挥作用不同，导致统计上不够显著。

第三，本文研究结论是基于短时间和长三角城市群整体两个视角得出。由于高速铁路对地区经济的发展是具有长期作用的，而本文的分析显然是短期的，短期的影响可能并不能代表该行为的长期效果。

第四，基于计量模型中部分控制变量在统计检验上不显著，在分析高铁城市经济增长影响因素时，要结合自身特征来考察。高速铁路开通对不同城市经济发展作用是不同的，有的城市可能在更大范围内整合资源、聚集要素，有的城市因自身没有吸附力，导致资源要素向外流动更加便利。

在当前中国经济整体进入新常态背景下，各城市更要抓住机遇，以高速铁路为支撑，打破城市之间的行政藩篱，推进统一大市场建设，着力消除市场壁垒，加大“信用长三角”建设力度；以中国（上海）自由贸易试验区建设为契机，推进长三角“大通关”建设。加强区域交流和合作，促进资源优化配置，实现优势互补，推进长三角地区基本公共服务均等化，实现共享发展，共同推动长三角经济“升级版”，在更高层次上打造长三角世界级城市群。

参考文献：

［1］张楠楠，徐逸伦.高速铁路对沿线区域发展的影响研究［J］.地域研究与开发，2005，24（3）：32-36.

［2］Kim K S. High-speed rail developments and spatial restruc⁃turing［J］. Cities，2000，17（4）：251-262

［3］徐玉萍.高速铁路建设促进区域经济发展问题研究［J］.江西社会科学，2011（12）：62-65.

［4］Vickerman R. High-speed rail in Europe：experience and issues for future development［J］. The Annals of Regional Science，1997，31（1）：21-38

［5］Ahlfeldt G M，Feddersen A. From periphery to core：Eco⁃nomic adjustments to high speed rail［EB/OL］.（2010-09-18）［2015-04-30］. LSE Research，2010. http：//eprints. lse. ac. uk/29430/.

［6］汪建丰，李志刚.沪杭高速铁路对沿线区域经济发展影响的实证分析［J］.经济问题探索，2014（9）：74-77.

［7］王垚，年猛.高速铁路带动了区域经济发展吗?［J］.上海经济研究，2014（2）：82-91.

［8］Hall P. Magic carpets and seamless webs：opportunities and constraints for high-speed trains in Europe［J］. Built Environment，2009，35（1）：59-69.

［9］张学良，聂清凯.高速铁路建设与中国区域经济一体化发展［J］.现代城市研究，2010，（6）：7-10.

［10］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.

［11］杨维凤.京沪高速铁路对我国区域经济发展的影响［J］.生态经济，2011（7）：61-64.

［12］覃成林，黄小雅.高速铁路与沿线城市经济联系变化［J］.经济经纬，2014（4）：1-6.

［13］覃成林，种照辉.高速铁路发展与铁路沿线城市经济集聚［J］.经济问题探索，2014（5）：163-169.

［14］孙聪，郑思齐，张英杰.高速铁路对中国城市经济的外部影响［J］.广东社会科学，2014（5）：22-28.

［15］Eissa N，Liebman J B. Labor Supply Response To The Earned Income Tax Credit［J］. The quarterly Journal of Economics，1996，111（2）：605-637.

［16］周黎安，陈烨.中国农村税费改革的政策效果：基于双重差分模型的估计［J］.经济研究，2005（8）：44-53.

［17］李永友，陆晨晨.基层分权改革与农村社会公共品供给——基于DID方法的经验证据［J］.经济学家，2012（7）：78-87.

［18］樊勇，王蔚.“扩权强县”改革效果的比较研究——以浙江省县政扩权为样本［J］.公共管理学报，2013（1）：10-18，138.

［19］邵传林.西部大开发战略对城乡收入差距的影响评估——基于双重差分模型的实证研究［J］.现代财经，2014 （8）：26-33.

［20］程开明.从城市偏向到城乡统筹发展——城市偏向政策影响城乡差距的Panel Data证据［J］.经济学家，2008（3）：28-36.

［21］陈安平.我国收入差距与经济增长的面板协整与因果关系研究［J］.经济经纬，2010（1）：17-20.

［责任编辑：余志虎］

An Evaluation on the Impact of High-speed Rail on Economic Development of City Clusters in the Yangtze River Delta —An Empirical Study Based on Difference in Difference Model

FANG Da-chun1, 2, SUN Ming-yue1
(1. School of Business, Anhui University of Technology, Ma’anshan 243032, China; 2. College of Management, Fudan University, Shanghai 200433, China)

Abstract：Whether the completion of high-speed rail has an impact on regional economic development needs to be verified empirically. By taking the city clusters in the Yangtze River Delta as the case, using the data of cities at prefecture-level or above from 2006 to 2013 and applying the estimation method of difference and difference, the paper analyzes the impact of high-speed rail construction on the per capita GDP growth rate and urban-rural income gap in the city clusters of the Yangtze River Delta. The results of univariate analysis show that the per capita GDP growth is significantly improved, and the gap be⁃tween urban and rural areas may be widened after the completion of high-speed rail. The research results of difference in dif⁃ference measurement model further validates the results of univariate analysis. In the context of the China’s economic develop⁃ment entering into a new normal, from the short term, high-speed rail has a positive impact on the economic growth of the city clusters in the Yangtze River Delta, the completion of high-speed rail has enlarged income gap between urban and rural areas to some extent. Based on some control variables are not significant in the statistical test, it needs to take its own characteristic into consideration when analyzing factors affecting high speed rail urban economic growth.

Keywords：high-speed rail; city clusters in the Yangtze River Delta; economic development; difference in difference model

作者简介：方大春（1973-），男，安徽和县人，安徽工业大学教授，复旦大学博士后，研究方向：区域经济学，产业经济学；

基金项目：国家社会科学基金项目（11CJL001）；中国博士后科学基金特别资助项目（2014T70378）；中国博士后科学基金项目（2013M531092）

收稿日期：2015-05-31

中图分类号：F127；F530

文献标志码：A

文章编号：1007-5097（2016）02-0042-06