高鐵開通對產業集聚度的影響
——基于多時點DID 模型的檢驗

邱 杰，王世進，柏 康 （江蘇師范大學，江蘇 徐州 221116）

0 引 言

截至2020 年底，高速鐵路（以下簡稱高鐵） 已經在二百多個城市建成，全線長3.8 萬公里，超過了世界高鐵總里程的三分之二。根據中國國家鐵路集團統計公報數據顯示，2020 年全國鐵路營運里程共計14.63 萬公里。通常認為，2008 年京津城際鐵路的建成標志著中國高鐵時代的到來。我國的高鐵起步雖然較晚，但是發展尤其迅速，現已建成“四縱四橫”客運專線的骨架，并且向新時期“八縱八橫”鐵路網布局邁進。高鐵建設不僅有利于人們出行，對塑造我國國際形象也很有意義[1]。

高鐵的開通與完善，極大程度上提高了各省市之間的經濟聯系，對區域經濟的發展起著非常重要的作用。高鐵開通能夠加深沿線站點地區的聯系，促進要素的流通，加快人員的流動，放大城市的輻射范圍，從而促進產業結構升級，形成區域集聚效應，促進經濟的發展。也有研究表明，高鐵的開通并不能催生新的經濟活動，而只是改變了區域之間的可達性，進而重新分配經濟活動，導致產業與經濟產生擴散或集聚效應。因此，檢驗高鐵開通對產業集聚的影響，成為高鐵經濟領域的熱門關注點。

1 文獻回顧與研究假設

1.1 文獻回顧。高鐵落成縮短了區域間的“時空距離”，使城市間的區域關系發生了極大的改變，加速了經濟要素的流動，尤其是我國如此大規模的高鐵建設，對城市的發展有相當大的影響，因此也受到了學術界的關注。

1.1.1 高鐵開通對經濟的影響。高鐵開通對經濟利弊的影響有許多不同的看法，一方面學者認為高鐵的建設會提高區域間的可達性，增加就業機會、縮小貧富差距，促進經濟發展，例如Ahlfeldt G M 和Feddersen A[2]提出證據表明，高鐵開通拉近了經濟主體之間的距離，使其更緊密地團結在一起，促進區域經濟活動的可持續發展。孫學濤和張廣勝[3]認為高鐵開通在促進經濟發展的同時，還能減少城市污染物排放。Ahlfeldt G M 和Feddersen A[4]分析了連接科隆和法蘭克福的德國高鐵，發現周邊城市的經濟質量得以提升。金京澤和金正勛[5]利用GIS 分析韓國和日本的服務業熱點，結果顯示，除九浦站和鹿兒島中央站等2 個車站外，其余10 個車站半徑1 公里范圍內服務業的密度。對于休閑、協會和某些專業服務行業，通過高鐵乘客吸引游客或進行知識交流等效果，產生產業集聚，從而獲得社會經濟效益。

另一方面則認為雖然高鐵會提高區域間的可達性，但也會加大貧富差距，不利于經濟的發展，如Albalate D 和Fageda X[6]通過評估高鐵對旅游城市的影響發現，高鐵開通后沒有促進旅游城市的經濟發展。姚紅[7]研究發現，對大多數城市而言，高鐵對旅游消費增長沒有影響。唐衛寧和汪建豐[8]認為高鐵建設雖然帶來了正面影響，但也造成了許多不利影響：會加速本地資源流失；帶來技術擴散和產業轉移的負面效應等。

1.1.2 高鐵開通對產業集聚的影響。較多的文獻分析高鐵與經濟增長之間的關系，部分文獻也對集聚現象進行了研究。產業集聚區在我國一直是個重點研究和發展的項目，同時高鐵又是目前我國新時期建筑的熱點，因此，高鐵對產業集聚的影響有眾多討論。喬彬、張蕊和雷春[9]剖析了高鐵開通對制造業升級的影響，得出如下結論：高鐵開通對第三產業集聚度產生積極的正向影響。李紅昌、Linda Tjia 和胡順香[10]認為高鐵能夠促進產業集聚，也能夠導致產業擴散，東部與中部地區存在擴散效應，西部地區有集聚效應。

另一部分文獻從特定產業出發，對高鐵開通后沿線城市特定產業的集聚進行研究，也產生了不同的看法。徐海東[11]認為高鐵開通可以促進產業結構升級轉型，并提高第三產業就業，但對第一產業和第二產業效果不明顯。鄧濤濤、王丹丹和程少勇[12]利用雙重差分模型和經濟地理的引力模型，實證發現，長三角高鐵開通初期（2007～2011 年） 對沿線城市服務業并不顯著，日趨完善后（2012 年起） 對服務業集聚呈現明顯促進作用，且作用逐漸在增強。但是他們也指出，沿線市場區位的差異性提升加劇了大城市和小城市的不平衡。

因此，對于高鐵是否能帶來經濟增長這個問題引起了很多學者的關注。本文也將從高鐵開通是否有助于產業集聚度的角度來驗證經濟增長問題。

1.2 研究假設。高鐵能夠通過集聚效應吸引其他城市的產業、生產資料轉入，進而增強沿線城市的產業集聚度。李建明、王丹丹和劉運材[13]指出高鐵開通對要素資源流動需求更高的生產性服務業集聚有更加明顯的促進作用。同時，高鐵開通會提高第三產業占比，并導致第二產業占比下降。在此基礎上，本文提出如下三個假設：

假設1：高鐵開通能夠在城市層面產生集聚效應。

高鐵開通有利于知識溢出，增加信息交流的機會，從而使經濟集聚，促進經濟發展。與此同時，高鐵的開通能夠提高可達性，產生時空壓縮效應，降低出行成本。隨著生活水平的提高，人們往往會為了更短的出行時間或更好的出行環境而額外付費。

假設2：高鐵開通對地級市第二產業的集聚有抑制作用。

全國各地級市增長發展并不平均，此時高鐵開通可能會使得其對地區的極化效應加大，對高鐵沿線的地區反而產生了虹吸效應，結合關于高鐵對第二產業集聚作用的爭議。

假設3：高鐵開通對地級市第三產業的集聚有促進作用。

高鐵主要以客運為主，影響的是人口、信息和知識流動，對加強城市間經濟聯系、加速生產要素流動具有重要意義，這些效應對于諸如服務業等第三產業的行業發展都有著巨大的推動作用。因此，我們推測高鐵的優勢與第三產業集聚更為契合，第三產業比第二產業享受更多的高鐵紅利。

2 研究設計

2.1 理論基礎。本文以2003～2018 年全國290 個地級市為研究樣本，面板數據來源于經管之家、EPS 數據平臺、國泰安數據庫和《中國城市統計年鑒》。采用雙重差分法（Differences-in-Differences，DID） 來評估全國各地級市的產業集聚度水平。DID 模型作為評估方法中的一大利器，因其在評估某個事件或某項政策方面起到了很大的作用，受到越來越多人的青睞。本文將已開通高鐵的城市作為實驗組，將未開通高鐵的城市作為對照組，以此評估城市產業的集聚度水平。

本文借鑒萬思齊和楊勵雅[14]的方法對各地級市進行分析，具體基本模型如下：

式中：AGGjt為j 地區在t 年的產業集聚度，HSRjt是虛擬變量，為j 地區在t 年是否開通高鐵，取0 時為開通前的年份，取1 時為開通當年和以后的年份。a1是衡量高鐵開通對城市產業集聚水平的系數。 Controlsjt代表一系列的控制變量，是影響產業集聚度的指標。βj指城市固定效應，γt指時間固定效應，這兩個變量是用來控制j 地區的個體特征和時間上的不可觀測因素。ejt是隨機干擾項，并在城市層面計算標準差以提升穩健性。

2.2 數據及變量說明

2.2.1 數據選擇。數據選取主要包括：第二產業集聚度、第三產業集聚度、人力資本規模、金融發展水平、政府財政支出、技術進步、對外開放程度、信息化程度、城市化水平和基礎設施水平。高鐵開通時間通過12306 及《中國鐵道年鑒》關于各條線路開通時間及站點確認。

2.2.2 因變量。EG 指數、集中度、區位熵、空間基尼系數等都是測算產業集聚的方法。本文采用區位熵（產業的增加值/GDP）度量產業集聚度。這里AGG 代表第二產業集聚度和第三產業集聚度。

2.2.3 自變量。DID 模型自變量HSR 即高鐵開通與否的虛擬變量，在Stata 分析中，我們用小寫字母hsr 表示，其實質是分組代碼treat（實驗組為1，對照組為0） 與開通高鐵的時間代碼year（若本年已開通高鐵則為1，否則為0） 的交乘項，若為實驗組且已開通高鐵的年份則hsr=1，否則hsr=0。

2.2.4 控制變量的選取

（1） 人力資本規模(labo)r ：勞動力質量、技術水平和勞動力工作能力的提高意味著人力資本越多，這也意味著會有更強的消費需求和更高的城市吸引力，有利于城市的經濟集聚。因此，為普通高校在校學生人數占總人口的比重。（2） 金融發展水平(financ)e ：金融發展水平與經濟發展呈正向關系。本文參考呂冰洋、毛捷和馬光榮[15]等人衡量地區金融發展水平的指標，即年末金融機構貸款額占地區GDP 的比重。（3） 技術進步(paten)t ：專利授權數越多，說明技術水平越高，人才越多，對產業集聚度也會產生積極影響。參照彭小輝[16]的研究，以各地級市的專利授權數作為衡量指標。

（4） 對外開放程度(openin)g ：金煜、陳釗和陸銘[17]實證發現，對外開放對中國制造業集聚有正向促進作用。本文采用實

際利用外資金額與GDP 的比重衡量。（5） 信息化程度(info)r ：萬思齊和楊勵雅[14]指出產業發展依賴于通訊技術的升級，可以降低交易成本和信息獲取成本。用地區國際互聯網用戶總數與地區總人口的占比衡量。

（6） 基礎設施水平(infrastructur e )：人均道路面積能夠控制不同城市基礎設施條件差異帶來的經濟集聚的差異，因此采用人均道路面積作為衡量指標。

以上變量的描述性統計結果見表1。

表1 主要變量描述性統計

3 數據結果及分析

3.1 平行趨勢檢驗。在進行回歸操作前，先進行平行趨勢檢驗。圖1 所示為第二產業經濟集聚水平的平行趨勢檢驗圖，可以看出在高鐵開通的沖擊發生前的時點在90%置信區間水平下均包含零在內，結果滿足高鐵開通前幾年的交互項系數不顯著的要求，而在政策時點后，系數均顯著的，能夠進行下一步模型估計。圖2 所示第三產業經濟集聚水平的平行趨勢檢驗圖，同理可知其也符合平行趨勢假定。由此，滿足假設1，即高鐵開通在城市層面產生集聚效應。

圖1 第二產業集聚平行趨勢

圖2 第三產業集聚平行趨勢

3.2 基準回歸模型結果。如表2 所示，第（1） 列沒有加入控制變量，第（2） 列至第（7） 列分別加入控制變量，7 列結果都顯示在95%的置信水平上。第（1） 列為高鐵開通對第二產業產業集聚度的影響，結果顯示高鐵開通對第二產業集聚度有負向效應，其系數為-0.041。意味著在其他條件不變的情況下，開通高鐵使得第二產業集聚度降低了4.1 個百分點。在第（7） 列中逐步加入了各項控制變量后系數從-0.041 提升至了-0.021，引入控制變量降低系數絕對值，r2從0.070 增加到0.108，增強了模型的解釋力度。觀察控制變量可以發現在加入技術進步這一控制變量時對系數有最大的影響，這表明技術進步這一因素在很大程度上緩和了高鐵開通對第二產業集聚度造成的負向影響，這可能與技術進步帶來的工業和建筑業生產效率提高有關。此外，對外開放程度、信息化程度對高鐵開通對第二產業集聚度的沖擊效應都產生一定的影響，對基礎設施水平和金融發展水平的影響則不顯著。

表2 第二產業集聚度基準模型回歸結果

表3 則展示了高鐵開通對第三產業產業集聚的影響，回歸系數為0.027，即高鐵開通對第三產業集聚有正向影響，且其他條件不變的情況下，開通高鐵會使得第三產業的集聚度提高接近3 個百分點。在第（7） 列加入各項控制變量后系數仍然為正，觀察控制變量系數發現人力資本規模、技術進步、對外開放程度和信息化程度對第三產業集聚度有負效應，這四項變量都與以互聯網為主的技術進步有關，這表明社會科學技術進步發展，人們的綜合素質提升可能會對第三產業的集聚度提升有一定的抑制作用而基礎設施建設對第三產業為正向促進作用。

表3 第三產業集聚度基準模型回歸結果

由此滿足假設2 和假設3，這一結果也與魏泊寧、楊棟旭和周菲[18]的研究結論一致。通過對結果的分析，可以看出高鐵開通對第二產業集聚度有抑制增長或加快降低的作用。同理，高鐵開通對第三產業集聚度有促進增加的作用。這個趨勢也與目前我國產業結構轉型升級趨勢相符。3.3 穩健性檢驗

3.3.1 安慰劑檢驗。本文將樣本城市按照截止到研究時點是否有開通高鐵分組，然后在各個組內的year 變量中隨機抽取一個年份假定為高鐵開通時間，隨機抽樣確保本文構建的自變量hsr 對y 沒有影響。根據回歸結果統計分析發現，圖3 和圖4 所示不同產業高鐵開通對y 的影響系數的t 值呈近似正態分布，多集中在0 附近，極少分布在正負3、正負4 周圍，說明在隨機500次實驗中，構造的虛假政策對y 的回歸系數顯著為正占比較小，且顯著為負的占比也小，是小概率事件，因此不存在政策實施的虛假處理效應。

圖3 第二產業安慰劑檢驗結果圖

圖4 第三產業安慰劑檢驗結果圖

3.3.2 反事實檢驗。高鐵開通這一政策性事件對產業集聚產生了影響，但是從目前回歸來說不能保證除了高鐵開通外沒有其他外生性事件導致相同或相近的結果，為了防止存在其他政策影響被解釋變量，對實驗組做反事實分析，將高鐵開通這一政策性事件排除，如果反事實檢驗的系數不顯著，說明不存在其他沖擊，原回歸可信。假設與既定事實不符，實驗組提前四年或五年開通高鐵，處理面板數據進行DID 模型分析，結果如表4 所示。

表4 反事實處理后高鐵開通對兩種產業集聚的影響

如表4 所示，foward4 為假設高鐵開通提前四年，foward5 為提前五年，在與主回歸相同控制變量下，提前四年與提前五年的主系數皆不顯著，證實了主回歸得出結果的原因是來源于高鐵開通，而不是其他外生因素，這也體現出了主回歸結果的穩健性。

3.3.3 異質性分析。前文分析的是所有地級城市的平均效應，有必要對城市進一步分類。考慮到不同規模城市的異質性對產業集聚可能存在的影響，于是根據不同城市的規模進行分組分析。本文借鑒學者劉佳、黃曉鳳和陳俊[19]的做法同時考慮到樣本數據的數量，將樣本城市劃分為年末人口500 萬以上的大城市和500 萬以下的中小城市，如表5 所示，高速鐵路開通對大規模城市的第三產業集聚度具有促進作用，且系數5%水平上顯著。而對大規模城市的第二產業集聚度起到了抑制作用。與此同時，高速鐵路開通對中小規模城市的第三產業集聚度具有促進作用，且系數5%水平上顯著，而對中小規模城市的第二產業集聚度雖然也具有促進作用，但系數并不顯著。這些數據表明高鐵開通主要加強了沿線城市第三產業的經濟集聚，且中小城市規模的第三產業集聚強于大規模城市的第三產業集聚，抑制了大規模城市第二產業的集聚作用，促進了中小規模城市第二產業集聚度，對于區域經濟均衡發展具有重要的推動作用。

表5 按城市規模分組后高鐵開通對兩種產業集聚的影響

4 結論與建議

4.1 研究結論。本文基于全國290 個地級城市2003～2018 年的面板數據，構建多時點DID 模型，檢驗高鐵開通對產業集聚度的影響。研究發現：第一，高鐵開通能夠在城市層面產生集聚效應。這一結論有利于我國高鐵建設規劃以及“高鐵走出去”戰略規劃。第二，高鐵開通對城市第二產業集聚度有抑制作用，且抑制作用逐年遞增。第三，高鐵開通促進了第三產業的發展，但呈逐年放緩趨勢。高速鐵路因其便捷性促進了區域的可達性，一定程度上帶來了產業聚集與要素流動，而第三產業正受益于人才、技術、資本等要素的流動，因此高鐵的開通對于第三產業發展具有重要意義。

4.2 政策建議。基于上述結論，提出以下建議：（1） 將大城市的資本要素拓展到其他城市，加速創新效應，促進資源集聚，配置相應的生產方式、技術手段及管理理念，從而提升邊緣地區的經濟發展。（2） 構建城市群高質量發展空間協同模式，政府適當宏觀調控，引導區域要素合理配置。此外，促進產業集聚度提高可以帶來較高的經濟效益，能夠提高基礎設施利用效率。（3） 結合面板數據，當前我國仍未開通高鐵的城市主要集中在中西部偏遠地區。因此，這些地區的地方政府應結合自身優勢積極獲取中央政府的政策傾斜，積極推動當地高速鐵路和其他基礎設施建設。