高铁建设与开通对成渝城市群产业结构变化的影响研究

[西南财经大学 成都 611130]

引言

随着经济进入新时代，经济建设在加快，快捷的交通无疑是一个国家经济发展的重要引擎。而在各种交通方式中，高铁具有举足轻重的地位。由于高铁具有速度快、准时准点、安全舒适等特点，极大地满足了人们对安全、高效、便捷出行等多方面需求，因此是否具有高铁、高铁运营里程的多少已经成为衡量一个国家或地区现代化水平的重要标志。

2019年，我国高铁的运营里程已突破3万公里，领先世界。“高铁时代”的中国，出行时间大大缩短、区域联系空前加强，生产要素、劳动力、资金、技术的加速流动，为区域经济发展注入强大动力，加速区域经济一体化的进程。基于经济环境和背景，我国开始大力扶持城市群的发展。截至2018年3月，国务院先后共批复了长三角城市群、长江中游城市群、成渝城市群等9个国家级城市群，为城市群建设和区域经济发展提供了政策支持。

成渝城市群作为国家级城市群，理应在经济发展及发展质量上做出贡献。而高铁建设与开通无疑会对城市群经济发展、对城市群内各个城市的产业结构和发展质量产生深刻影响。成渝地区的交通历史上曾非常不便，现仍有发展的空间和可能。因此，研究高铁建设与开通对成渝城市群产业结构变化和经济发展的影响具有重要的理论和现实意义。

一、文献综述

国外文献主要从地理空间信息、成本收益和计量经济等方面建立模型研究高铁对城市经济的影响。Chen和Hall通过研究英国曼彻斯特和里尔等区域，发现对于经济较发达地区和经济欠发达地区来说，高铁的通车所带来的共同效应是促进产业结构调整和优化升级，制造业向知识经济的方向发展。而不同点在于区域经济发展差距在不断扩大。对于经济发达的区域中心城市，高铁开通在巩固中心城市地位的同时也能加快发展，而反观边缘城市，由于自身经济基础脆弱，高铁的通车往往会造成资源的流失，导致其经济实力越来越差[1]。Vickerman通过对欧洲兴建的高铁的研究表明，高铁往往对于核心主城和边缘远郊的效应是不同的，比起高铁对边缘远郊的影响，高铁对核心主城的影响更大，最终认为核心主城更适合修筑高铁[2]。Monzón等通过分析西班牙的高铁网络效率以及空间结构的公平度，提出高铁有可能会导致空间分布状态发生极化，造成各区域之间的差异拉大[3]。

国内关于高铁对区域经济的影响的研究，主要从区域产业经济、区域空间效应等方面进行研究，多采用定性分析与定量分析相结合的方法。而定量分析中以构建系统动力学模型、灰色预测模型、计量经济学模型居多。鲁万波、贾婧选取1998～2014年全国137个地级市相关经济数据，从地区经济发展、城乡差距以及城镇化等角度来探讨高铁效应。研究认为，从区域总体上看，高铁的修建对区域经济发展起到促进作用，但是对于经济发展水平不同的城市具有不同程度的影响[4]。蒋华雄、蔡宏钰等采用修正市场潜力模型分析高铁对中国城市产业结构的影响。结果表明：总体上，高铁的修建和开通提升了服务业的比重，降低了制造业的比重[5]。彭雪采用双重差分模型，构建高铁开通的实验组和高铁未开通的控制组，分析高铁开通对样本城市区域产业结构的影响，得出高铁以其自身特性，对区域产业结构变动产生显著影响，而且这种影响因不同规模城市而有所区别[6]。周洛仪以成渝高铁为例，探究了高铁对区域经济影响的机理和传导机制，提出高铁能够提高区域流动性，促进区域经济发展、优化产业结构以及城市空间结构变化[7]。宋文杰、朱青等在全国范围内选取359个高铁站点，从可达性提升、站点周边发展与城市经济发展等方面分析高铁站点对不同规模城市发展的影响。结果表明，大城市的相对可达性得到明显提升；高铁的开通导致第三产业的空间极化发展，有向大城市聚集的趋势；对于第二产业，逐渐呈现大中小城市分工合作、均衡发展的趋势；同时，高铁的开通带来“同城化”效应，使周边中小城市受到扩散效应的积极影响[8]。

以上文献关于高铁对城市经济发展的研究，得出了一些积极的结论。成渝城市群是国家级城市群，近年来经济活跃、发展速度较快。本文从产业结构变化的角度出发，考虑高铁修建期（一般需要3～5年）与高铁开通后两个时期的影响（两期影响相加称为高铁效应），研究高铁建设与开通对成渝城市群内各城市产业结构变化和经济发展水平的影响效应，以丰富现有研究成果，这也是本文的特色与价值。

二、高铁对城市群产业结构变动的影响机制分析

高铁对于城市发展的影响主要表现在该城市的产业结构上，而高铁对一个城市的发展结构的冲击大体上包含高铁修筑期和高铁开始运营时期的效应。比较而言，前者的影响属于短期影响，随着高铁的建成通车便会逐渐消失。而后者在高铁开通之后会产生持久的影响。下文分别从高铁修建期和开通运营期两个角度分析高铁对城市产业结构的影响。

（一）高铁修筑期的产业影响

首先，高铁建设主要包括高铁、动车组列车的制造、高铁运输轨道线路的设计和规划、相关的基础设施、配套设施的生产和投入等。此外，为了保持高速运行，高铁线路遇山打隧道、遇河架桥梁。这一系列工程建设会极大地带动钢铁、建材、制造、建筑、电力、信息技术等行业的发展，带来大量的就业岗位和发展机会；其次，高铁的修建会改变人们对高铁修建地城市的心里预期，人们会对修高铁城市的未来抱有积极的心态，会增加对这一地区的消费、投资、旅游，从而拉动当地经济发展；再次，高铁的规划设计对科技要求较高，高铁的投资建设必然会加大对科研的投资力度，增进技术拓展和革新，提升研究工作的能力，吸纳专业人才和高新产业，形成科技园；最后，由于高铁的特征之一是连接不同城市的跨区域性，某一城市修筑高铁会增进这一城市周边城市的联系，促进邻近城市的发展，并会形成相关产业向高铁沿线城市聚集的态势。

高铁的修建会极大促进以工业、制造业、建筑业等为代表的第二产业的发展，并且其相关行业会向高铁沿线城市集聚。此外，修建高铁也会使人们的心理预期发生变化，从而促进相关服务业的发展。

（二）高铁开通运营的产业影响

高铁的开通对不同的城市具有差异化的影响。从整个区域来看，高铁的建成通车最直接的效应就是提高了各通高铁城市之间的交通可达性，改善了各城市的交通条件，方便了居民出行，缩短了时间成本，加强了各城市之间的经济联系。此外，高铁的投放和运营会催生各城市彼此间资金、人才、信息等生产资源的流动和转换，推进区域一体化的程度，使得各城市逐步形成一个大市场，促进各城市资源的恰当分配，更好利用各城市的比较优势，推动区域经济的总体发展。

从各城市有关产业来看，高铁的通车运营对规模不同的城市和相异产业的冲击是不同的。对于经济发达的大城市，由于其商业繁荣、人力资源丰富、交通发达、基础设施完善、教育、医疗条件较好，对周边地区各城市具有较大的吸引力，而高铁的开通运营无疑又增大了这种吸引力，从而大城市会吸引那些创新型企业、高新技术企业、高技术人才等向此集聚。

对于欠发达的中小城市来说，与大城市相比，其工业化程度较低、基础设施落后、资金缺乏、人才短缺、教育和医疗条件较差、交通方式单一且落后。在这种情况下，高铁的开通运营无疑对当地交通方式产生重大影响，甚至会成为当地的主流运输方式。而且，由于中小城市工业化水平低，上升空间大，因此伴随高铁的开通，大城市的以工业、建筑业为代表的第二产业会逐渐向这些地区转移，完善当地的基础设施，从而提高当地的工业化水平。但另一方面，高铁的开通会增大大城市对中小城市资金、人才、技术等生产要素的吸引力，使得这些生产资源和要素向大城市汇聚，从而对中小城市造成负面的冲击，这是高铁引发的大城市（经济发达地区）对中小城市（经济欠发达地区）的虹吸效应。正是由于虹吸效应的存在，使得高铁对于中小城市来说是一把双刃剑。

三、成渝城市群产业结构变化的高铁效应分析

成渝城市群作为新兴的国家级城市群，随着高铁的修筑，城市群各个城市彼此间的空间间隔极大缩短，经济资源的互换与移动越发频繁，地区联系愈加密切，各城市产业间的分布格局也会发生重要变化。在这样的背景下，下文以成渝城市群16个地级市为研究对象，实证分析高铁对成渝城市群产业结构及其变化所产生的影响。

截至2018年，成渝城市群区域内建成并且开通运营的、连接各地级市间的高速铁路主要包括成绵乐城际、成渝高铁、西成高铁等。其中，成绵乐城际于2008年12月开工建设，2014年12月正式开通运营，历时6年，经过的地级市有绵阳、德阳、成都、眉山、乐山五个城市。成渝高铁于2010年3月正式开工建设，于2015年12月投入运营，历时5年，经过成都、资阳、内江、重庆等四个城市。西成高铁 2012年10月开工，2017年12月投入运营，历时5年，经过的四川范围内的广元、绵阳、德阳、成都。由于西成高铁通车时间较晚，而高铁开通所产生的效应以及相关的数据收集需要一定的时间，因此本文的实证研究中选取建设并且开通运营的成绵乐城际和成渝高铁。本文中的数据均来自于2002～2018年的《四川省统计年鉴》和《重庆统计年鉴》以及各市的国民经济和社会发展统计公报。

（一）双重差分、倾向得分匹配分析

本文将修建和开通高铁作为一项试验，以成渝城市群16市作为样本，将其中修建和开通高铁的城市作为实验组，没有修建和开通高铁的城市作为控制组，运用处理效应的方法来分析高铁对沿线城市产业结构变动的影响。将修建高铁和开通高铁两个时期对沿线城市产生的效应称为高铁效应。

收集整理成渝城市群16个地级市2001～2017年的相关数据。成绵乐城际和成渝高铁分别于2009和2010年开工，2010年两条高铁均处于修建状态，在2015年均开通。为了便于分析，本文将2009年成绵乐城际修建第一年的影响忽略，将样本区间分为2001～2009年、2010～2017年两个时期，以t为时间虚拟变量，当处于2001～2009年时，t取0；当处于2010～2017年时，t取1。定义rail为是否高铁状态虚拟变量，当属于两条高铁开工修建或开通运营的城市时，rail取值为1，此即为实验组。实验组包括成都、重庆、德阳、绵阳、内江、资阳、眉山、乐山八个城市。反之不属于修建两条高铁的城市时rail取值为0，此即为控制组。控制组包括自贡、泸州、遂宁、南充、宜宾、广安、达州、雅安八个城市。

定义HSR为变量t与rail的乘积，当处于2010～2017年并且高铁修建或开通运营时取值为1，其他情况下取值为0。基本模型框架为：

i代表样本城市，t代表时间，Y为相应的被解释变量，控制组和实验组的分类情况见表1。

表1 控制组和实验组的分类

对于控制组：

对于实验组：

上述各组内的一阶差分，得到相同样本城市在不同时期的变化情况。对上述的两个一阶差分结果进行二次差分，得到的结果为，此即为高铁效应，是本文重点关注的参数值。

由于各个城市受到自身所处的地理位置、资源禀赋、经济、文化等各个方面因素的影响，各城市的实际发展情况有差异，而这种差异会影响对各城市高铁效应的分析。因此，为了识别这种差异和更准确地衡量各城市的高铁效应，需要引入一些与产业结构及经济发展相关联的控制变量，这样才能更好地在考虑到各城市自身的差异后有效分析高铁效应。

为衡量高铁对各个城市产业结构变动的影响，本文将分别以人均GDP以及第一、二、三次产业产值作为被解释变量。控制变量以反映经济增长的主要因素、并结合高铁效应的相关影响机理，从城市规模、资本、劳动力、基础设施和政府因素等五个方面来选取。以城市建成区面积作为衡量一个城市规模大小的变量，以固定资产投资代表资本因素，以年末从业人数作为劳动力因素的代表，以人均道路面积作为对一个城市基础设施的衡量，以财政支出作为政府因素的代表。模型中的变量设置情况见表2。

表2 主要变量指标

于是，完整模型形式为：

对2001～2017年成渝城市群16个地级市的人均GDP、第一、二、三产业产值的控制组和实验组进行对比分析发现：实验前（2010年前），实验组和控制组具有明显的平行趋势；而实验后（2010年后），修建高铁的政策效果显著。说明本文数据对双重差分方法具有适用性。

于是以人均GDP和第一、二、三次产业产值作为被解释变量，运用双重差分（DID）估计方法，采用Stata（12.0）软件，各系数估计结果见表3。

表3 双重差分DID估计结果

从表3中可以看出，除第一产业外，高铁效应（变量HSR对应的系数估计值）对人均GDP、第二产业和第三产业均具有显著的影响，尤其对二、三产业来说，均通过显著性水平为0.01的检验。此外，各控制变量均不同程度对各个产业做出了解释。由于第一产业主要包括农、林、牧、副、渔业，而这些行业与修建高铁关系较小，且在高铁开通之后也不太具有大规模转移和集聚的可能，因此高铁效应并不显著。

考虑到双重差分估计可能存在的估计偏误，引入双重差分倾向得分匹配（DID-PSM）模型。本文使用Probit回归推算倾向得分，选用gaussian、uniform、epanechnikov、tricube四个不同的加权核函数，用倾向得分进行匹配。控制不可观测但不随时间变化的组间差异来测算高铁效应，可得到高铁效应的一致估计：

其中，Sp为共同取值范围的集合，I1={i：Di=1}，即处理组合集，I0={i：Di=0}，即控制组合集，N为集合I1与Sp交集所包括的处理组个体数，w（i,j）表示对应于（i,j）的加权核函数。（Y11i-Y00i）为处理组个体高铁前后的变化，（Y01j-Y00j）为控制组前后的变化。运用Stata（12.0）软件，模型估计结果如表4。

表4 DID-PSM估计结果

从表4可以看出，通过DID-PSM模型的不同核匹配方法所估计出的高铁效应，即高铁的修建和开通对人均GDP、第二、三产业均表现出正向显著的影响，其中，人均GDP的高铁效应大致在30～41的范围内，第二和第三产业的高铁效应分别在85～95和52～56的范围内。而第一产业的高铁效应不显著。这一结果与DID模型展现出了一致性，估计结果具有稳健性。

（二）分位数处理效应分析

从上述分析中得知，高铁效应通过对城市的第二、三产业表现出显著的影响，从而对当地人均GDP产生影响。但是一个城市的第二、三产业各自所包括的行业是比较广泛的，上述结果我们只能知道高铁效应对于城市中第二、三产业的影响，而且这种影响是在平均意义上而言的，即仅仅关注了高铁效应对各被解释变量期望的影响。

因此，为进一步了解高铁效应在各城市的行业之间进行的产业集聚和产业转移中所起的作用，本文选择建筑业（以建筑业企业总产值为指标）和工业（以工业总产值为指标）作为第二产业的代表，选择批发零售（以限额以上批发零售贸易业商品销售总额为指标）和房地产（以房地产开发投资额为指标）作为第三产业的代表。具体分析高铁对于不同经济发展水平的城市其代表性行业的冲击，及由此引发的产业转移和产业集聚的态势。

为此将分位数回归与处理效应结合，引入分位数回归处理效应模型[9]。分析某一政策二值变量D对结果变量Y的冲击，若个体i实施这一政策则结果变量为Yi1，否则为Yi0，那么可观测到的结果为：

假设结果变量Y是协变量X和政策变量D的线性函数：

如果X和D是外生的，即D随机分配，Y与D独立，那么

一般思路是先估计条件分位数处理效应：

然后通过积分得到无条件分位数处理效应。但由于在分位数中不能进行条件期望法则的迭代计算，即不能通过对X积分得到估计结果。于是采用倾向得分加权的无条件分位数函数方法。

延续上文思路，以高铁修建前（2001～2009年）为基期，将高铁修建期（2010～2015年）和高铁开通时期（2016～2017年）与之对比，建立分位数处理效应模型进行分析。计算过程中采用Probit模型估计倾向得分，核函数选取高斯核（gaussian）。使用Stata（12.0）软件，表5展示两个时期成渝城市群各城市代表性行业在不同分位数水平下对应的高铁效应。

从表5可以看出，在高铁修筑期内（2010～2015年），高铁的修筑对建筑业和工业表现出显著的拉动作用，而且这种作用随着分位数水平的不断提高而总体上呈现增大趋势。以建筑业为例，在0.2～0.9的分位数水平下，高铁效应逐渐从17.87增大到183.29。而处于较高分位数水平的城市大多为这一时期修建高铁的城市（成都、重庆、德阳、绵阳、内江、资阳、眉山和乐山），因此可以认为这一时期通过高铁的修建，建筑业有向实验组城市（修高铁的城市）聚集和转移的趋势。与高铁修建期相比，高铁开通后（2016～2017年），高铁对以建筑和工业为代表的第二产业的促进作用随着分位数水平的提高而不断降低，以工业为例，从0.1～0.9的分位数水平上，这种高铁效应逐渐从显著变为不显著，系数估计值从1 254.35降至103.89，这表明在高铁开通后，第二产业中的代表性行业在逐渐从实验组（开通高铁）城市向控制组（未开通高铁城市）转移和扩散。

从批发零售行业看，在高铁修建期间（2010～2015年），在0.1～0.5的分位数水平上，高铁效应从58变化到48.45，无明显变动；而在0.5～0.9的分位数水平下，高铁效应从48.45迅速增长到303.56，这表明实验组城市的高铁效应显著大于控制组城市。在高铁开通后（2016～2017年），高铁效应在0.4、0.5和0.6三个分位数水平上高铁效应显著为负。而其他分位数水平下高铁效应均明显增长。这表明高铁的开通一方面加强了各城市间的联系，促进各城市间经济资源的优化配置。但另一方面，也加大了发达城市对欠发达城市的资源的吸引，使得欠发达地区的优质资源加速向发达地区集聚和转移，从而高铁效应对一些地区表现出负向的阻碍作用。

从房地产看，在高铁修建期间（2010～2015年），高铁效应对各分位数水平下的城市表现出不同的作用，这种作用也随着分位数水平的不同而表现出不同的趋势。通过对比分位数水平为0.5前后的数值可以看出：0.1～0.5的分位数水平，高铁效应整体变化不大，而且略有下降；而0.5～0.9的分位数水平，高铁效应则略有上升，从18.12增长到38.57。这表明实验组城市的房地产行业的增长速度总体上高于同时期控制组的城市。在高铁开通后（2016～2017年），房地产业的结果与批发零售行业相同，高铁效应表现出促进和阻碍并存的趋势：在0.5、0.6和0.7三个分位数水平上为负值，表现出发达地区对欠发达地区的虹吸效应；而在其他分位数水平下均表现出正向的拉动作用。

四、结论与建议

（一）结论

1.高铁对城市群产业结构变动的影响机理主要表现为高铁从规划修建到开通运营两个时期的综合效应。高铁在规划修建时期，对当地资金、技术、劳动力、原材料的长期稳定需求会极大促进当地相关产业的发展，为当地相关产业的发展提供新的机遇。而在高铁开通运营后，在一定程度上会改变人们对开通高铁城市的发展预期和城市定位，从而刺激投资和消费，给当地产业结构的转型调整和优化升级带来新的契机。

2.高铁的修建和开通确实对成渝城市群内各城市人均GDP、第二、三产业均表现出正向显著的影响（第一产业的高铁效应不显著）。DID-PSM估计结果稳定地显示，人均GDP的高铁效应在30～41个单位的范围；第二和第三产业产值的高铁效应分别在85～95个单位和52～56个单位的范围。也就是说，高铁建设促进了产业结构变化和经济增长。

3.高铁确实对成渝城市群内各城市的第二、三产业中的代表性行业具有显著的影响。高铁的修建对建筑业和工业表现出显著的拉动作用，在不同的分位数水平下，建筑业的高铁效应从17.87增大到183.29个单位。通过高铁的修建，建筑、工业等与高铁相关行业会向修建高铁的城市集聚。此时虽然高铁效应对于未修建高铁的地区表现为一种负向作用，但在高铁开通后，建筑、工业等相关行业会逐渐向即将修建高铁的地区转移和扩散。与此同时，开通高铁的城市由于经济转型和产业升级，吸引高新技术产业，表现出对资金、人才等的虹吸效应。

（二）建议

1.随着现代社会生活节奏的不断加快，高铁是现代都市不可或缺的一种重要的城市交通方式。因此，各城市应在充分考虑各地的实际情况的基础上推进高铁建设，进而满足多样化的交通需求，缩短时空距离，为各地经济发展和产业结构优化升级提供新的发展机遇。

2.各城市在引进高铁期间需关注利用本地的先天资源以及禀赋，恰当运用高铁效应来增强本地的产业潜力。对于本地具有竞争优势的行业要通过高铁建设促进其集聚和融合，使其不断强化和提升，形成本地的核心产业和特色产业；对于本地处于竞争弱势地位的行业，要通过高铁建设适当的向外转移和扩散，提高资源配置效率和城市空间利用率，合理优化产业结构。

3.各城市在高铁建设的过程中要制定长远的城市规划和城市战略，进行清晰的城市定位，分析与城市相匹配的城市功能，结合经济、环境承载力等实际情况来进行高铁的规划和建设，因地制宜，避免资源浪费和高铁建设的低效率。