地铁开通对长沙经济发展的影响——基于双重差分模型的实证分析

文/孙中玉 马 瑶 高 成

一、引言及文献综述

地铁的开通使得长沙市主要的交通枢纽紧密相连，各区域的产业联系更加紧密，同时这也使得区域经济有了更大的发展潜力和机遇 （徐士欣，2020），因此研究地铁的开通是否为城市发展带来经济效益具有重要意义。

关于地铁经济对城市旅游产业发展的关系，卢昕玮(2019)以西安市为例，对西安市非热门的商铺经营不善的原因进行了分析。分析过程中结合了旅游资源与经济之间的关系，提出了发展旅游经济与经营不善的商铺相结合的策略，这有助于西安地铁持续、全面的发展。

现有文献运用双重差分模型检验地铁是否带来经济效应的研究相对较少。因此，本文选取湖南省的相关城市作为样本，应用双重差分方法量化研究长沙市地铁开通对长沙市及周边城市的影响，分析地铁开通所带来的经济效益，最后提出相关地铁经济的建议。

二、方法介绍

（一）双重差分模型（DID）

在量化某项政策所带来的影响时，若仅进行纵向比较，则很容易引入其它因素。若仅进行横向比较，则必须保证政策实施之前对照组与实验组中的结局变量应该是无差异的，这在现实中很难实现（叶芳等，2013）。为了解决这个问题，就需要用新的方法来评估政策效应。

双重差分模型是在对照组和实验组下进行，受到政策影响的一组是实验组，没有受到政策影响的是对照组。双重差分模型的一般形式为：

其中虚拟变量treat；来区分实验组和对照组，当treati=1 时，表示该组为实验组；当treati=0时，表示该组为对照组。用虚拟变量Pt来区分政策实施前后，当Pt=0时，表示政策未实施，当Pt=1时，表示政策已实施。其中Yit是被解释变量，εit是误差项。

交叉项系数β3是本文所关注的重点，该系数反映了政策所带来的效果。在实际研究中，还有其他因素对被解释变量有影响。把其他因素加入模型（1）中的模型为：

其中，Xjit表示对被解释变量有影响的其他变量的控制变量。

（二）样本及变量选择

考虑到湖南省只有长沙市开通了地铁，本文将长沙市作为实验组，同时选取无地铁开通的岳阳市、常德市、衡阳市、株洲市及郴州市5个城市作为对照组。本文将通过6个城市的数据对地铁开通对长沙市经济发展所造成的影响进行实证分析。

本文把地区生产总值（GDP）作为被解释变量；把“地铁开通”作为解释变量；同时引入“地铁开通前后”、“有无地铁开通”作为虚拟变量。在添加影响经济增长的控制变量时，借鉴曹清峰（2020）学者的研究，选取固定资产投资（下文简述为投资）、消费、进出口作为控制变量，变量的具体选取和解释如表1所示。

本文数据来自《湖南省统计年鉴》及相关报表，被解释变量选的是2010-2018年统计年鉴地区生产总值。

三、实证分析

变量描述性统计。在实证分析之前先对选取的变量进行描述性统计，用GDPCS表示长沙市地区生产总值，用GDPYY表示岳阳市地区生产总值，用GDPCD表示常德市地区生产总值，用GDPHY表示衡阳市地区生产总值，用GDPZZ表示株洲市地区生产总值，用GDPCZ表示郴州市地区生产总值，其中数值型变量都取对数处理。由表2可知，在选取的所有变量中投资、进出口的标准较大，说明近十年以来这两组变量波动幅度很大；其余变量的标准差相对较小，表示其近十年来波动幅度较小。

表1 主要变量的解释及含义

表2 变量的描述性统计

模型的适用性检验。双重差分模型应用广泛可操作性强，但有一个很强的限制性条件，即在政策实施之前实验组和对照组的经济增长应有近乎平行的趋势。违背了这一条件将会使得估计结果的可信度降低，因为可能会是政策以外的因素导致了这一结果（贾立文等，2019）。当在政策实施之前，实验组和对照组有近似平行的趋势，即满足适用性检验。

模型的回归分析。在回归分析时本文分别对模型（1）和模型（2）进行了回归。模型（1）是没加入控制变量的双重差分模型，模型（2）是加入控制变量的双重差分模型，回归结果如表3所示。其中交叉项的系数就是反映政策效应的统计量，在回归结果中交叉项PDUM ⋆TREAT的系数为正，故可以认为地铁开通对长沙市经济发展的影响是统计显著的。模型（1）的拟合优度为0.9178，说明对数据有很好的拟合作用。而加入控制变量之后的模型（2）拟合效果比模型（1）更好，说明模型设定合理。文中选取了3个控制变量，尽管在加入控制变量后模型的拟合效果得到了更好的提升，但是进出口、消费这2个变量均不显著，仅有投资这一控制变量显著且为正值，这说明三个控制变量之间有较强的多重共线性。本文采用剔除法，即剔除进出口、消费这两个变量。最后得到了投资对长沙市经济发展的影响是统计显著的。

表3 地区经济增长影响因素的回归结果

模型的稳健性检验。为保证响应变量的结果仅由政策引起，还需对模型进行稳健性检验。本文采用反事实检验，即把研究的时间点倒退到政策发生之前。文章选取2010-2018年的数据，在调整年份后交叉项的系数没有通过显著性检验，故可认为原模型的政策效应即地铁开通对经济增长产生了促进作用。

综上所述，本文运用双重差分模型对湖南省6个地级市2010-2018年的数据进行量化研究，研究发现模型中的交叉项系数显著为正，同时在建模过程中先后通过了适用性检验和稳健性检验，从而进一步保证了模型的严谨性，最后得到了地铁开通有助于促进经济发展这一结论，此外在研究过程中发现投资行为对经济的增长也有显著性的提升作用。