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高速铁路与城市服务业集聚:来自中国长三角地区的证据

推文人 | 孙广召 
原文信息:Shao S, Tian Z, Yang L. High speed rail and urban service industry agglomeration: Evidence from China's Yangtze River Delta region [J]. Journal of Transport Geography, 2017, 64:174-183.
 
一、问题的提出和研究内容
 
最近十年,高速铁路在中国得到了迅速发展,中国正在逐步形成了完善的高速铁路网络。截止2015年底,中国的高铁运营里程已达到19000公里;2016年,国务院发布了“长期铁路网计划”的最新版本——即中国政府的总体目标是建设连接所有主要城市以及超过50万人口的其他大中城市的高铁网络,预计将相邻大中城市之间的旅行时间缩短1-4小时。高铁服务缩短了不同城市之间的时空距离,使居民可以在不同的城市工作和消费。高铁的开通促进了城市之间各种因素的流动,包括人口、信息和技术,从而增强了沿高铁线路的城市的区位优势。因此,高铁在促进区域经济一体化、刺激经济发展、提高沿线小城市区位优势、经济聚集等方面发挥着重要作用。
 
然而,高铁服务还可以促进生产资源向核心城市集聚,特别是现代服务业更倾向于集中到核心城市。但是,高铁对城市经济资源(特别是服务业集聚)集聚的影响尚不确定:一方面,高铁在高铁沿线和非高铁线路城市之间造成生产资源的重新分配效应;另一方面,沿高铁沿线也存在核心城市与中小城市之间生产资源的重新分配效应。这种重新分配效应对区域内的分区和专业化生产以及区域之间协调的经济发展具有重要影响。虽然中国拥有世界上最长的高铁网络,但现有的研究更多地关注制造业,而服务业(尤其是生产者服务业)对人力资本、知识和信息的需求更大,但是对中国高铁(特别是服务业集聚)的经济集聚效应的研究很少,如高铁如何影响中国服务业生产资源的空间重新分配等,以前的研究很少关注这个问题。
 
本文基于1995年至2014年中国长三角地区25个城市的面板数据,我们研究了高铁对城市服务业集聚(用当地熵指数来衡量)的影响。同时,考虑到目前的研究只关注高铁是否存在(忽略城市间高铁实际服务强度的差异),我们使用列车服务频率来衡量高铁服务强度,还构建了一个连续的DID模型,以探讨高铁服务强度对城市服务业集聚的具体影响。此外,我们将服务业细分为生产者服务,消费者服务和公共服务行业,以检验对不同服务行业聚集的差异化影响。
 
二、方法和数据
 
2.1 样本描述
 
中国的长江三角洲地区包括江苏省、浙江省和上海市。由于这三个地区相邻、文化背景相似,同时该地区也已成为中国最大、最全面的经济中心。而且,长三角地区拥有中国最密集的高铁网络,该地区城市之间的服务业比例(以就业衡量)存在显着差异。因此,该区域为研究高铁对服务业集聚的影响提供了良好的准自然实验,本文调查了长江三角洲地区25个城市的1995-2014年的样本。
 
2.2 模型设定
 
考虑到因果识别的困难,研究运输基础设施(包括高铁)对区域经济的影响相对困难,,对交通基础设施的投资也并不总是外生的,交通基础设施与区域经济发展之间可能存在相互作用的因果识别问题。而高铁线路的位置不是随机选择的,可能在规划阶段会选择具有较高经济发展水平的城市。此外,作为“昂贵的基础设施”,并非某个地区的每个城市都有高铁服务。因此,为了研究高铁服务对城市服务业集聚的净影响,我们不仅要考虑高铁服务开放前后对城市服务业集聚的差异,还需要控制高铁城市之间的差异。而DID模型在解决这种因果识别问题方面具有明显的优势。因此,本文使用DID方法来检验中国长三角地区的高铁是否会促进城市服务业集聚。基准模型设定为:
 
 
其中,Location entropy(城市服务业集聚),本文用局部熵指数来衡量城市服务业的集聚度;Rit表示控制变量,分别为城市工资水平、开放程度、人力资本、人口密度、基础设施状况;δ、f分别表示时间效应、城市个体效应。
 
DID模型的一个重要前提是模型必须满足平行趋势假设,即处理组和对照组的观察值在高铁运行前应该有相同的趋势。现有研究通常采用在实施某种政策或影响之前,在处理组和时间虚拟变量之间构建一个交互项。如果交互项系数在统计学上不显著,则满足平行趋势假设。本文用同样的方法设定如下模型:
 
 
其中,Treat表示开通高铁的处理组城市,preyear表示开通高铁之前的年度虚拟变量。
 
根据传统的DID模型,只要城市开通高铁服务,无论有多少高铁列车投入使用,DID模型都会给出相同的处理效应,这在一定程度上会导致模型结果的不准确。本文使用服务中的HSR列车的数量来测量处理效应的强度,并建立了以下连续DID模型来检验高铁服务强度对城市服务业集聚的影响(Number of trains:the number of HSR trains in service (in ten trains)):
 
 
2.3. 数据描述
 
首先,我们需要衡量服务业集聚。考虑到局部熵指数消除了区域尺寸差异,从而更真实地反映了地理要素的空间分布,本文使用局部熵指数作为城市服务业聚集度的度量。局部熵指数(局部熵)的公式如下:
为了使结果准确,本文选择就业人数来计算城市服务业集聚的局部熵指数,较高的局部熵指数意味着较高的聚集度,反之亦然。选择控制变量的原因描述如下:1.工资水平以城市的平均工资来衡量。2.开放度是通过实际使用的外国直接投资(FDI)占GDP的比例来衡量的。3.人力资本以每万人中高等学校的专职教师人数来衡量。4.人口密度用每平方公里的人口来衡量。5.基础设施是按人均城市道路面积来衡量的。
 
高铁的相关数据来自中华人民共和国铁道部2007 - 2014年发布的中国铁路时刻表,其他数据来自中国城市统计年鉴,省统计年鉴和城市统计公报。
 
三、实证结果与讨论
 
3.1 基准回归
 
 
首先,我们估计方程(2)来测试平行趋势假设。然而,处理组和对照组应该满足平行趋势假设,即处理组和对照组的因变量应该在实施某种政策或影响之前具有相同的趋势。表3的(5)、(6)列中,年度虚拟变量和处理变量之间交互项的系数在HSR投入之前的每一年都不显著,这表明处理组和控制组的服务业集聚在HSR开始运营之前具有相同的趋势,因此,满足了并行趋势假设。这两个回归中的处理效应显著为正,即高铁对城市服务业集聚具有正向效应。
 
现有研究通常只考虑处理效果的存在,但忽略了治疗效果强度的差异。本文使用服务列车的数量作为连续处理变量,以构建连续的DID模型。在表3中,(2)、(4)包含方程(3)的回归结果,没有控制变量、添加控制变量之后的高铁服务强度的回归系数都显著为正,即高铁服务强度对城市服务业集聚有显着的正向影响。
 
3.2 细分行业回归
 
本文将服务业的类别划分为生产者服务业、消费者服务业和公共服务业,以进一步研究高铁对各类服务业集聚的差异化影响。表4显示了高铁对细分服务业集聚指数的回归结果。(1)、(2)列分别是高铁开通和服务强度对生产者服务业集聚的回归结果,结果表明高铁开通、高铁服务强度都对生产者服务业集聚有显着的正向影响。 根据(3)—(6)列发现,高铁开通、高铁服务强度对消费服务业集聚、公共服务业集聚的影响在统计上并不显著。这是由于生产者服务业具有高度的专业化和可贸易性、并且对交通可达性具有高度敏感性,而消费服务业、公共服务业的可交易程度较低、区域差异较小以及对当地消费的依赖较大。
 
 
3.3 稳健性检验
 
3.3.1 子样本回归
 
在上面的基线回归中,样本城市包括三个核心城市,即上海,南京和杭州。 由于高铁开通导致高铁沿线城市(特别是核心城市和中小城市之间)生产资源的重新分配,将这三个核心城市引入处理组可能会影响我们的估计结果的精确度。
 
表5显示了没有上海、南京和杭州的子样本的回归结果。第(5)和(6)栏中的结果符合并行趋势假设。没有控制变量和考虑控制变量的回归结果表明,处理效应都显著为正。此外,在子样本回归中,HSR开通的平均处理效果的系数大于基线回归中的系数,这表明高铁在一定程度上具有扩散效应,即高铁可以使服务业资源更容易地从核心城市扩散到铁路沿线的周边中小城市,从而促进这些中小城市的服务业集聚。
 
 
3.3.2.安慰剂检验
 
使用DID方法评估政策有效性的挑战之一是遗漏变量问题。为了解决这个问题,本文采用了1995-2004年的数据进行安慰剂测试。高铁的实际开放时间集中在2007-2014年,本文人为地将设定了所有开通高铁的城市的高铁开通时间比实际开通年份提前10年来估计处理效应。如果高铁仍对城市服务业集聚的重大影响,则表明基线回归结果存在偏差。否则,认为基线回归结果是稳健的。表6显示了安慰剂测试的结果表明,高铁的开放和服务强度的系数在统计上都不显著,即没有遗漏变量问题。因此,高铁确实对城市服务业集聚产生了显着的积极影响。
 
 
3.3.3. 更改集聚指数
 
最后,为了使结果更加稳健,本文又用产值、就业密度(即服务行业的就业人数除以相应城市的面积)来计算城市服务业集聚的局部熵指数,以测试使用不同的服务业集聚指数是否可以获得不同的回归结果。表7显示了使用服务业产值计算城市服务业集聚的局部熵指数、以及使用就业密度衡量城市服务业集聚的回归结果。(1)和(2)列为使用就业密度来衡量城市服务业集聚程度的结果,(3)和(4)列为使用局部熵的结果。在四个回归中,处理效应都显著为正,控制变量的系数也与基线回归中的系数一致。
 
总之,上述三个稳健性测试的结果表明,本文的实证结果是稳健可靠的。因此,研究发现高铁确实加强了沿高铁线路的城市服务业集聚。
 
 
四、结束语
 
高铁网络的快速发展不仅改变了人们的时空观念,而且也对中国的经济地理分布产生了重大影响。高铁网络的发展促进了生产资源在空间上的空间重新分配,从而对区域划分、专业化生产和区域经济协调发展产生重大影响。本文基于中国长三角地区25个城市的数据研究了高铁对城市服务业集聚的影响,主要发现总结如下:
 
高铁对城市服务业集聚产生了显着的积极影响,因为高铁改善了铁路沿线城市的可达性,促进了人员、信息和知识的流动。此外,通过服务列车数量测量的高铁服务强度也对沿铁路沿线城市的服务业集聚产生重大影响,即较高的高铁服务强度对城市服务业集聚的影响较大。此外,我们发现高铁对生产者服务业集聚有重要影响,而对于消费服务业和公共服务业的集聚产生微不足道的影响。
 
研究结果表明,高铁网络的建设将导致服务业资源从远离高铁沿线的城市向高铁沿线城市集中。不仅如此,高铁还将使服务业资源向外扩散,即从核心城市到铁路沿线的中小城市。因此,政府在制定区域经济一体化政策时,应注意这两种效应。
 
Abstract
 
High speed rail (HSR) services shorten space-time distances between cities and induce the reallocation of production resources between regions (cities). Based on the data of 25 cities in China's Yangtze River Delta region during 1995–2014, this paper uses the (continuous) difference-in-differences model to investigate the influence of HSR on urban service industry agglomeration. The results show that HSR has a positive effect on the urban service industry agglomeration of the cities located along the rail lines. Compared with cities not located along the rail lines, HSR does not weaken the service industry agglomeration of the medium and small-sized cities that are also situated along the rail lines and around the core city. The service intensity of HSR, which is measured by train service frequency, also exhibits a significant effect on the service industry agglomeration of those cities located along the rail lines. Higher levels of HSR service intensity have a greater effect on urban service industry agglomeration. In addition, we further subdivide the category of service industry into producer service, consumer service, and public service industries. The authors find that HSR has a significant impact on producer service industry agglomeration, but HSR's influences on consumer service industry and public service industry are insignificant.
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