交通基礎設施溢出效應的研究

江三良 尹志勤

編者按：2021年是中國共產黨成立一百周年。在黨的領導下，我國的交通基礎設施建設取得了舉世矚目的成就。一條條公路、鐵路，一座座橋梁、隧道，一個個機場、碼頭……它們見證著神州大地上的歷史變遷，詮釋著中國交通運輸的發展歷程。這些社會發展不可缺少的基礎設施網，正成為我們偉大祖國版圖上的動脈血管，為促進經濟社會發展、改善出行條件、提高人民生活水平提供了關鍵支撐，交通強國建設邁出堅實步伐。

黨的十九大立足新時代新征程，作出了建設交通強國的重大決策部署，這是以習近平同志為核心的黨中央對交通運輸事業發展階段特點和規律的深刻把握，是全國人民對交通運輸工作的殷切期望，也是新時代全體交通人為之奮斗的新使命。2019年，中共中央、國務院印發了《交通強國建設綱要》，正式統籌推進交通強國建設。

為貫徹黨中央重要決策，關注國計民生熱點，本刊推出“交通強國建設”專題，安徽大學經濟學院江三良教授團隊聚焦“交通基礎設施溢出效應”，山東交通大學交通法學院丁芝華教授聚焦“市場化改革背景下城市公共交通規制的模式”，現刊出有關成果。

摘 要：基于2008—2017年中國280個地級市的面板數據，采用SEM模型考察交通基礎設施的空間溢出效應與產業三重集聚的關系，結果顯示：交通基礎設施在不同程度上塑造了三重產業集聚現象，而且跨區域的正向溢出效應明顯;當前階段，交通基礎設施水平的改善對中西部地區的產業集聚尤為重要，相關的交通基礎設施建設項目要抓緊布局，東部地區可能正在上演著“擁堵效應”招致了生產性服務業的擴散苗頭。根據實證結果，提出完善地區間交通基礎設施網絡、實行地區錯位發展等政策建議。

關鍵詞：交通基礎設施;空間溢出;三重產業集聚;空間誤差模型

基金項目：國家社會科學基金項目“長江經濟帶城市群聯動發展對區域一體化的影響作用及政策選擇研究”（19BJL051）。

[中圖分類號] F502 [文章編號] 1673-0186（2021）006-0033-010

[文獻標識碼] A ? ? [DOI編碼] 10.19631/j.cnki.css.2021.006.003

交通基礎設施在推動經濟轉型升級過程中扮演著重要角色，其以“互聯互通”為目標，以空間溢出為形式，不僅強化了地區之間的交流合作，也降低了地區經濟往來的運輸成本，是當代經濟發展的“齒輪”。改革開放40年來，我國各個區域雖實現了不同形式與程度的發展，但是發展不平衡問題仍有待破解，產業空間布局存在較大升級空間，產業集聚是產業空間布局的重要表現形式，其被定義為生產相似或類似產品的企業集聚在一個特定區域范圍[1]，因市場勢力、產業政策等因素影響，我國的勞動力要素流動仍然具有摩擦，資本要素使用存在誤置，要素市場化進程滯后于商品市場化進程。破解要素流動問題，進而重塑產業空間布局，是我國經濟邁向新時代的重要課題。

一、文獻綜述

區位理論認為“運輸成本是影響工業區位的重要因素”，交通基礎設施的便利性降低了地區間的運輸成本，縮短了運輸在途時間，從而產生了“時空收斂效應”。新經濟地理學也將運輸成本視為影響產業布局的一個重要參數，運輸費用的降低將會使得區域離心力和向心力失衡，通過對集聚向心力的作用，最終演化成產業向一個地區集聚[2]。后來的學者對交通基礎設施與產業集聚的研究成果頗豐。塔布吉、荻斯（Tabuchi、Thisse）指出交通運輸成本和貿易成本是影響產業集聚的重要因素[3]。就產業內部細分行業而言，對制造業集聚研究較早就有，但關于二者之間的關系一直沒有得到一致的定論，有正向促進作用[4]、顯著抑制作用[5]、N型關系[6]、“倒U型”非線性關系[7]、空間非線性遞減效應[8]等。在服務業集聚方面，艾小青、張雪薇發現交通基礎設施通過生產性服務業差異化發展對經濟集聚產生不同的影響，而交通基礎設施水平的異質性也會對服務業集聚的發揮范圍產生不同的影響[9]，且跨區域的空間溢出效應明顯[10]，特別是對人們出行帶來極大便利的高速鐵路的開通，更加優化了生產性服務業的集聚[11]，打破了地區間產業集聚現狀的平衡[12]，有利于經濟集聚梯度效應的實現[13]。交通可達性的改善在正向作用于經濟集聚的背景下[9]可以有效推動城市經濟發展[14]。

由于資源稟賦方面的比較優勢，地區產業集聚是由專業化與多樣化產業集聚共同演繹的中性結構，產業協同集聚是經濟發展的常態。現有文獻單就制造業內部或生產性服務業內部細分行業的協同集聚研究較為成熟，而對于制造業與生產性服務業協同集聚的研究略顯薄弱。交通基礎設施可搭載要素流向更富有使用效率的地區，那么，其變化軌跡如何？其對不同形式的產業集聚是否具有差異化作用？其中的演變機理又是如何？

二、影響機理

本文從產業關聯效應和市場規模效應闡述二者之間的作用機制，并提出假設。

新經濟地理學認為，交通基礎設施通過打破區域內向心力與離心力的平衡而實現集聚與擴散。運輸成本的降低更多作用于離心力的降低時，會產生經濟活動的集聚。大量的企業在區域內集聚從而形成企業上下游之間完整的產業鏈，而且知識技術也有了傳播的渠道并向外圍地區溢出，從而降低了區域內企業的交易成本，提高資源的配置效率與企業的生產效率。而隨著企業數量的不斷增加，競爭也會日趨激烈，會對效率低下的企業形成離心力，促使企業在周邊地區選址進行產業轉移。尤其是知識和技術溢出的外部規模經濟在空間尺度廣泛存在結構性嵌套，從而形成和產業關聯的產業內集聚與產業間協同集聚[15]。通過交通基礎設施外部性的發揮，給周邊地區的經濟帶來跨區域的影響。

基于此，提出假設H1：交通基礎設施投資通過外部性的發揮產生溢出效應并催生了三重產業集聚現象。

交通基礎設施的高密度布局使得人員出行或貨物運輸的時間得以縮短，由此改善了地區間的貿易自由度和可通達性，產生“時空收斂效應”帶來市場規模的擴大。“市場范圍假說”揭示出市場規模決定勞動分工的精細程度，即社會分工的不斷深化及專業化水平的提高，有利于發揮規模經濟效益使生產效率得以提升并產生產業集聚[16]，而在集聚的過程中可以實現規模報酬遞增，提高集聚企業的生產效率。這種發生在三重集聚內的分工更多地表現為一種相互作用、互為共生的動態關系，生產性服務業是從制造業的發展中分離出來，而前者與后者的融合發展水平的高低，決定了產業結構的優化升級及經濟高質量發展能否得以實現。這種互動促進作用推動了生產性服務業與制造業的雙重集聚。

基于此，提出假設H2：交通基礎設施建設帶來的市場規模效應，促使分工深化、專業化水平提高，產生“集聚經濟”，且制造業與生產性服務業互動促進作用推動了兩者的雙重集聚。

三、模型設定、變量選取和數據說明

交通基礎設施具有明顯的網絡性和外部性，在探究其影響關系時，考慮相鄰地理位置之間的空間依賴關系和空間溢出效應很有必要。因此，為清楚地闡述交通基礎設施建設對產業集聚的影響及其空間溢出效應，選用空間計量方法進行分析。

（一）模型設定

2.解釋變量

交通基礎設施tra，采用公路路網密度即公路里程除以所在區域的城市面積，也即用各城市每平方公里的公路里程衡量交通基礎設施水平。

3.其他變量

（1）調節變量

城市規模pop，用城市年末人口總數與城市區域面積之比來表示。城市規模對本地確定產業發展優先順序進而引導生產性服務業與制造業協同定位有著重要影響[18]。城市規模越大，往往代表著其市場規模越大，其可能會促進新企業的進入與經濟增長，并且吸引企業在空間上更為集聚，會間接影響交通基礎設施與產業集聚之間的關系。

（2）控制變量

產業結構struc，借用第二產業增加值與第三產業增加值之比來表征;工資水平wage，采用職工工資取對數表示;固定資產投資inv，以城市固定資產投資占城市GDP比重衡量;創新水平inno，以發明專利申請總量加1后取對數表示;勞動力流動labliqu，通過（當年年末總人口-上年年末總人口）/上年年末總人口計算得到。

（三）數據說明

基于數據完整性，本文選取了除海口、巢湖、畢節、銅仁、石嘴山、吳忠、普洱、西寧、海東和克拉瑪依等以外的280個地級及以上城市的相關數據，主要的數據來源于《中國區域統計年鑒》《中國城市統計年鑒》、EPS數據庫、各省市的歷年統計年鑒以及相關地級市的人民政府網站公報等，極個別缺失數據用插值法補充。由于目前學界對生產性服務業的界定尚無統一定論，本文所指的生產性服務業包括如下六個細分行業：交通運輸業，信息傳輸、計算機服務和軟件業，批發和零售業，金融業，租賃和商務服務業，科學研究，技術服務和地質勘察業。

本文的東部樣本涵蓋北京、天津、河北、遼寧、山東、上海、江蘇、浙江、福建、廣東、海南11個省市共100個城市，中西部樣本包括其他19個省區市（寧夏被剔除）的180個城市（港、澳、臺地區除外）。四、實證分析

空間樣本數據存在空間相關性和空間異質性，即一般具有空間效應。在進行空間計量回歸需要考察數據之間是否存在空間依賴性，亦即驗證位置相近的區域是否具有相似的變量取值。如果取值呈現“高高”“低低”聚集狀態，則稱為“正空間自相關”，反之，則為“負空間自相關”。

（一）空間相關性檢驗

空間相關性是指不同樣本地區的觀測值在空間上表現出某種隨機的空間集聚或空間分散，并非獨立均勻分布。參考前人的研究，常見的度量空間相關性的方法主要有Moran's I指數、Geary's C指數和Getis-Ord指數。為了考察交通基礎設施和產業集聚的空間相關性，本文采用Moran's I指數進行驗證，公式如下：

其中，Wij是空間權重矩陣 的元素，W反映城市之間的空間聯系。莫蘭指數I的取值介于-1到1之間，大于0表示正自相關;小于0表示負自相關。檢驗結果見表1所示。

由表1可知，所有年份的生產性服務業與制造業的協同集聚和交通基礎設施的Moran's I指數均在1%的顯著水平下顯著且為正值，說明產業集聚和交通基礎設施均具有高度的區域關聯性，意味著交通基礎設施水平的提高影響了經濟活動的集聚而且其中的空間溢出效應也不可忽視。相對而言生產性服務業的空間關聯性較弱，主要是基于生產性服務業自身特點，屬于知識、技術密集型產業，特別是在信息化水平不斷提高的加持下，受到地理距離的限制較小。

（二）估計結果與分析

1.基準回歸

在空間面板回歸先進行Hausman檢驗，結果在1%的顯著性水平下拒絕隨機效應的原假設，故采用固定效應模型。從表2中SEM時空雙固定效應模型（1）、（3）、（5）的結果發現，交通基礎設施對制造業、生產性服務業以及二者協同集聚的影響系數均顯著為正，說明交通基礎設施條件的改善提高了地區間的可達性，通過運輸成本的降低打破了區域間向心力與離心力的均衡，影響了當地的經濟活動從而帶動相關產業的發展集聚。空間誤差自相關系數lambda和Sigma2_e統計量也均為正，且在1%的置信水平下通過了顯著性檢驗，也反映出了產業集聚與交通基礎設施之間的高度關聯性，交通基礎設施通達性的提高會通過其外部性的發揮產生跨區域的正向溢出效應，也進一步佐證了交通基礎設施的先行建設對產業發展的重要性。故假設H1得以驗證。

2.加入調節效應的回歸

表2中的模型（2）、（4）、（6）是加入市場規模為調節變量的結果，不難看出，加入調節變量后，交通基礎設施對產業三重集聚的影響都有增強，從市場規模及交互項的系數來看，市場規模在一定程度上削弱了交通基礎設施對制造業集聚和協同集聚的正向關系，對于生產性服務業集聚無顯著影響。這主要歸因于我國存在著市場分割現象，政府間的行政壁壘問題阻塞了要素自由流動的通道，自然制約了勞動力、要素資源需求旺盛的制造業集聚，生產性服務業因其主要是知識、技術密集型產業，有賴于信息技術的發展可以一定程度上擺脫地理距離上的限制，受到市場的牽制較小。市場規模調節效應的結果部分驗證了假設H2。

3.分樣本回歸

基于區域異質性，將全國樣本分為東部樣本和中西部樣本進行比較分析，以進一步考量交通基礎設施建設在不同地區對產業集聚所產生的影響。表3結果顯示出交通基礎設施水平的提高對中西部地區的三重集聚現象都有程度不一的推動作用，而在東部顯著促進了制造業集聚和協同集聚，對生產性服務業具有不明顯的負向影響。可能的解釋是東部地區集聚了多數沿海發達城市而且規模較大，一方面，交通基礎設施網絡發達，地區間可達性和市場化程度高，更易發揮規模效應實現資源的有效配置，提高生產率，激發經濟活動集聚的潛力;在此，進一步驗證了假設H2。另一方面，在要素資源不斷涌向東部大城市的同時，也會助推土地、資源等價格上漲、城市承載能力超荷，產生“擁堵效應”，表現為集聚的“離心力”上演產業擴散現象。而中西部的交通基礎設施還處于需要大力建設的階段，在交通可達性不斷提高的過程中可以創造更好的承接東部發達地區產業轉移的條件，以不斷優化自身的產業結構，吸引相關產業集聚，制造業集聚和產業協同集聚通過互動作用衍生出了協同集聚。

4.穩健性分析

（1）改變模型研究方法

前文采用空間誤差雙固定模型探究了交通基礎設施對產業集聚的影響及溢出效應，為保持研究結果的穩定性，還選用了面板混合OLS進行檢驗回歸（表4），結果依然穩健。

（2）更換空間權重矩陣的穩健性檢驗

進一步用 0～1 空間權重矩陣和經濟距離嵌套矩陣對前文結果再次進行檢驗（表5），模型設定和方法與前文保持一致。回歸結果大體一致，這也進一步驗證了交通基礎設施對產 業三重集聚影響作用的假設，實證分析具有穩健性。

五、結論和政策建議

當前，我國面臨著第二、三產業特別是服務業和制造業發展失衡的重大結構性矛盾，實體經濟中出現過早“去工業化”現象，但服務業發展與西方發達國家相比存在很大差距。推動制造業與生產性服務業協同集聚，促進兩產業融合發展，無疑是我國制造業轉型升級的優選路徑，對優化產業結構，助力經濟高質量發展意義重大。本文分析交通基礎設施溢出效應下的生產性服務業集聚、制造業集聚以及兩種協同集聚發展的作用機制，并從地區異質性等角度分析其空間溢出作用。得出：其一，交通基礎設施因其外部溢出效應、規模效應的發揮對三重產業集聚現象施以正向促進作用，且鄰近地區的空間溢出效應明顯;其二，在地區異質性上，交通基礎設施總體上推動了中西部地區的三重產業集聚現象，而東部地區可能正在上演著“擁堵效應”招致了生產性服務業的擴散苗頭。本文研究結論具體有以下幾點政策啟示。

（一）地區間的交通基礎設施建設有待加強

一方面，要加強中心發達地區與外圍地區的交通可達性，以疏解中心城市的擁堵;另一方面，要抓緊完善落后地區的交通基礎設施，為其產業發展打造良好的先行條件。交通是城市形成和發展的基礎，交通嬗變帶來城市蝶變。完善交通基礎設施網絡，實現區域協調發展，引導產業合理布局，推動生產性服務業與制造業協同定位、協同集聚，助力城市群功能的提高。

（二）制造業與生產性服務業協同集聚能力有待提升

各地政府的產業政策應避免同質化與過度競爭，需要采用差異化的產業發展優勢協同定位，充分發揮市場的主導作用，引導相關產業向相關區位集聚，積極培育知識溢出、技術創新引導機制，推動制造業服務化、生產性服務業自動化的產業融合方式，促進兩產業相匹配協同集聚模式，填平產業“洼地”實現集聚收益。

（三）實行錯位發展發揮比較優勢

東部城市應加強區域間的協調合作，基于其已有一定的制造業發展基礎，應首先關注生產性服務業的集聚;中西部應該積極建設產業結構調整需要的配套設施，首先要建立制造業的集聚，才能進一步吸引推動生產性服務業集聚，促進第二、三產業協調發展。

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Abstract： Based on the panel data of 280 prefecture-level cities in China from 2008 to 2017，the paper studies the relationships between transport infrastructures spillover effects with triple industry agglomeration by using a Spatial Error Model. It turns out that ： the transport infrastructure has a positive spillover effect on the phenomenon of triple industry agglomeration in a different extent， there is also a obviously positive spillover effect between neighboring regions. At present， the transport infrastructure construction plays a important role in the development of middle-west area， the government should hurry to improve the transport infrastructure construction in those areas.It perhaps that the “congestion effect” is performing in the east area， where the diffusion effect of producer services industry is around the corner. According to the research conclusions， this paper puts forward some policy suggestions such as enhancing inter regional network connectivity and implementing dislocation development， etc.

Key Words： transport infrastructure; spatial spillover; triple industry agglomeration; spatial error model