高速鐵路對湖南省縣域經(jīng)濟集散效應(yīng)分析

姚加林，許家齊

(中南大學(xué) 交通運輸工程學(xué)院，湖南 長沙410075)

湖南省地理位置具有南北通達、東西相連的優(yōu)勢，同時湖南省內(nèi)部縣域經(jīng)濟差異梯度大。自2009 年京廣高鐵武廣段通車，湖南省進入高鐵時代。隨著高鐵網(wǎng)絡(luò)在湖南省內(nèi)延伸，高鐵為資金、勞動力等經(jīng)濟發(fā)展要素的快速流動提供了便利。然而高速鐵路所帶來的便利性是否對縣域經(jīng)濟產(chǎn)生正面影響？是引發(fā)縣域經(jīng)濟集聚還是擴散效應(yīng)？高速鐵路對沿線縣域經(jīng)濟集散效應(yīng)影響程度有多大？產(chǎn)生的原因是什么？這些問題亟待從理論和實證2 個方面分析。目前存在2 種不同的研究結(jié)論：部分學(xué)者以城市群為研究對象，認為高速鐵路對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展有促進作用[1?2]，高速鐵路的建設(shè)通過改變區(qū)域內(nèi)城市可達性水平，為區(qū)域帶來新的發(fā)展機遇，促進了區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展[3]；也有學(xué)者認為高速鐵路開通不會促進區(qū)域經(jīng)濟增長或?qū)ξ撮_通高速鐵路區(qū)域的經(jīng)濟有抑制作用[4?5]，他們認為高速鐵路的建設(shè)會導(dǎo)致發(fā)達城市的進一步發(fā)展，拉大區(qū)域發(fā)展差距，不利于區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展[6]。集聚效應(yīng)是指各種產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟活動在空間上集中產(chǎn)生的經(jīng)濟效果以及吸引經(jīng)濟活動向一定地區(qū)靠近的向心力。許多學(xué)者開始關(guān)注高速鐵路對區(qū)域經(jīng)濟集聚和擴散效應(yīng)研究。高速鐵路引發(fā)集聚效應(yīng)研究中，JETPAN 等[7]利用回歸分析方法研究了高鐵對區(qū)域經(jīng)濟的集聚效應(yīng)，研究表明高速鐵路帶來的經(jīng)濟集聚對區(qū)域生產(chǎn)率提升具有顯著正相關(guān)關(guān)系。覃成林等[8?10]發(fā)現(xiàn)高鐵提升城市交通可達性會促使經(jīng)濟集聚指數(shù)增加，同時促進沿線生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)與人口集聚。AHLFELDT 等[11]通過分析科隆到法蘭克福間高速鐵路沿線的區(qū)域，發(fā)現(xiàn)高速鐵路開通極大地提升了沿線城市經(jīng)濟集聚。另一方面，高速鐵路開通會帶來擴散效應(yīng)。SASAKI 等[12]研究了日本新干線對沿線區(qū)域經(jīng)濟的集聚影響，發(fā)現(xiàn)新干線會改變城市區(qū)位、經(jīng)濟活動分布、企業(yè)選址，導(dǎo)致一定程度的經(jīng)濟分散。KIM 等[13]利用韓國64 個區(qū)域的人口與就業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測高速鐵路開通后區(qū)域經(jīng)濟空間結(jié)構(gòu)的變化，研究表明與人口相關(guān)經(jīng)濟系數(shù)向首爾及其邊遠地區(qū)集聚，而與就業(yè)相關(guān)系數(shù)則呈現(xiàn)分散趨勢。汝楠等[14]利用回歸方程與灰色模型研究鄭西高速鐵路沿線城市的社會消費品零售總額，發(fā)現(xiàn)鄭西高速鐵路的開通對沿線小城市經(jīng)濟產(chǎn)生離散效應(yīng)的結(jié)論。已有高速鐵路對經(jīng)濟集散效應(yīng)的研究多針對于地級以上城市，以區(qū)、縣級城市為對象進行研究的較少。本文以湖南縣級城市為研究對象，選取了2008～2017年湖南省124個區(qū)縣的數(shù)據(jù)，采用雙重差分模型(Difference in Difference，DID)模型，從經(jīng)濟密度、人口密度、第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵、市場內(nèi)部潛力4個方面衡量高鐵開通對縣域經(jīng)濟產(chǎn)生的影響并分析產(chǎn)生的原因，評價結(jié)果與穩(wěn)健性檢驗，最后給出本文的結(jié)論。

1 模型與數(shù)據(jù)

1.1 分析模型

高速鐵路開通可以被視為一項支撐社會、經(jīng)濟發(fā)展外部新政策，對于一項新政策的評價，可以采用雙重差分模型(Difference in Difference，DID)進行分析。本文研究目的是分析高速鐵路開通對縣域經(jīng)濟集聚的影響，因此將區(qū)、縣和縣級市作為研究對象，高速鐵路開通作為切入點，其中開通高速鐵路的城市作為處理組，未開通高速鐵路的城市作為控制組。若該城市在當年開通了高速鐵路，則賦值為1，否則為0。為了解決傳統(tǒng)DID法具有統(tǒng)一政策實施年份的問題，即考慮到城市開通高速鐵路的時間差異[15]，本文引入了Git變量，通過構(gòu)造一個多期雙重差分模型來實證高速鐵路開通對縣域經(jīng)濟的影響：

其中：Yit為城市i在t時的經(jīng)濟集聚指數(shù)；Git為城市i在t時是否開通高速鐵路的虛擬變量，在開通當年和開通之后所有年份為1，否則為0；Xit為影響經(jīng)濟集聚指數(shù)的其他控制變量；γt為時間趨勢效應(yīng)；μi為城市固定效應(yīng)；α1為虛擬變量系數(shù)，即高鐵效應(yīng)系數(shù)；αj為其他控制變量系數(shù)；εit為隨機干擾項。

此外為了控制其他因素的影響，還選取了一系列的控制變量，主要分為社會屬性與經(jīng)濟屬性。高速鐵路作為技術(shù)含量很高的新型產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈長且對投資、需求的拉動較大，高鐵的投資、建設(shè)、運營會加強各區(qū)域的經(jīng)濟輻射與帶動效應(yīng)，促進國民經(jīng)濟和社會快速發(fā)展。高鐵發(fā)展對現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的影響較為明顯，其次為第二產(chǎn)業(yè)和第一產(chǎn)業(yè)，高鐵發(fā)展通過對不同產(chǎn)業(yè)造成不同影響，進而改變城市或區(qū)域的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)特征。說明高速鐵路在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動力中發(fā)揮著重要作用。綜上，選擇經(jīng)濟發(fā)展水平、固定資產(chǎn)投資水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)作為經(jīng)濟屬性的控制變量。高鐵的開通，極大地縮短了城市間的時空距離，城市逐漸實現(xiàn)同城化，中心城市更好地發(fā)揮其輻射作用，促進城市之間基礎(chǔ)設(shè)施共享，實現(xiàn)基本公共服務(wù)均等化，主要體現(xiàn)在教育、醫(yī)療和就業(yè)3個方面。城市化水平需要高鐵作為有力的基礎(chǔ)設(shè)施支撐，而高鐵對經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、收入水平、科技教育、生態(tài)環(huán)境等都產(chǎn)生了巨大的影響，很大程度上推動了城市化發(fā)展、優(yōu)化城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)布局。綜上，選擇城市公共服務(wù)水平、城市化水平、城鎮(zhèn)人口作為城市屬性的控制變量。因此，全文采用的計量模型為：

式中：govit為城市i在t年的城市公共服務(wù)水平(Fit/GDPit,Fit為城市i在t時期財政支出)；urbit為城市i在t年的城市化水平；ecoit為城市i在t年的經(jīng)濟發(fā)展水平(GDPit取對數(shù))；invit為城市i在t年的固定資產(chǎn)投資水平(固定資產(chǎn)投資取對數(shù))；peoit為城市i在t年的城鎮(zhèn)人口規(guī)模；struit為城市i在t年的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(GDP3it/GDP2it)；αm為以上各個變量的系數(shù)，可以衡量這些變量的效應(yīng)，m=0，1，…，7。

城市的經(jīng)濟集聚指數(shù)描述了一個城市經(jīng)濟活動的集中情況，城市的經(jīng)濟活動情況主要表現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟增長、勞動力市場和城市內(nèi)部市場潛力的變化上。為了能夠全面體現(xiàn)城市經(jīng)濟集聚程度的大小，本文選取第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵、經(jīng)濟密度、人口密度以及城市市場內(nèi)部潛力這4個指標分別從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟增長、勞動力市場、城市內(nèi)部市場潛力4個方面來描述一個城市的經(jīng)濟集聚程度。

經(jīng)濟密度DE代表城市單位面積上經(jīng)濟活動的效率和土地利用的密集程度，揭示單位面積土地上經(jīng)濟效益的水平，可以用于描述在高速鐵路影響下，城市單位土地面積上經(jīng)濟活動效率的變化。計算公式如式(3)：

其中：DEit為城市i在t時期的經(jīng)濟密度；GDPit為城市i在t時的生產(chǎn)總值；areai為城市i的面積。

人口密度Dp，是衡量一個地區(qū)人口分布狀況的重要指標。用于描述在高鐵影響下，城市人口的集聚情況，進而反映人口規(guī)模的變化。計算公式如式(4)：

其中：Dpit為城市i在t時期人口密度；Eit為城市i在t時期的常住人口數(shù)。

考慮到第三產(chǎn)業(yè)對于交通區(qū)位條件的變化最為敏感，可以反應(yīng)第三產(chǎn)業(yè)在一個城市的專業(yè)化程度，因此選擇用第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵來反映在高速鐵路影響下，城市第三產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化程度。計算公式如式(5)：

其中：R3it為城市i在t時期第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵；GDP3it為城市i在t時第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值；GDPit為城市i在t時的生產(chǎn)總值；GDP3t為湖南省在t時第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值；GDPt為t時湖南省生產(chǎn)總值。

城市市場內(nèi)部潛力MPI反映一個城市的市場規(guī)模大小即城市市場購買能力。計算公式如式(6)：

其中：MPIit為城市i在t時期城市市場內(nèi)部潛力；Sit為城市i在t時社會銷售品零售總額；areai為城市i的面積。

1.2 數(shù)據(jù)說明

本文利用2008～2017 年間124 個區(qū)、縣城市數(shù)據(jù)，運用多期雙重差分模型(Multiphase double difference model, MDDM)評估高速鐵路對湖南省區(qū)、縣城市經(jīng)濟的影響。選用湖南省2008～2017年內(nèi)已開通的武廣高鐵、滬昆高鐵等4 條高速鐵路，以上研究對象均為年底通車，所以本文采用滯后1 a 的數(shù)據(jù)分析高鐵集散效應(yīng)。其中，各區(qū)、縣城市經(jīng)濟發(fā)展指標數(shù)據(jù)來源于歷年《湖南省統(tǒng)計年鑒》，對于各區(qū)、縣缺失數(shù)據(jù)通過查詢《各區(qū)、縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》整理而成。其中變量的均值、標準差、最小值、最大值統(tǒng)計量如表1 數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計所示。

表1 數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計Table 1 Descriptive statistics of data

1.3 區(qū)域劃分

本文借鑒文獻[8]研究經(jīng)濟集聚的做法，使用因子分析法，在盡可能不損壞指標信息的情況下，將經(jīng)濟密度、人口密度、第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵、市場內(nèi)部潛力4個經(jīng)濟集聚指標融合為一個測度經(jīng)濟集聚的指數(shù)(當該指數(shù)為正值，說明周圍地區(qū)的經(jīng)濟活動有向該城市集聚的特征；為負值時，說明該城市的經(jīng)濟活動開始向周圍地區(qū)擴散)，并利用ARCGIS將其可視化，對湖南省進行區(qū)域劃分。如圖1。

圖1 湖南省2008和2017年經(jīng)濟集聚指數(shù)情況Fig.1 Economic agglomeration index of Hunan Province in 2008,2017

結(jié)合經(jīng)濟集聚指標與高速鐵路網(wǎng)分布，將長株潭3 市劃為核心區(qū)域。由表3 可知，長株潭3 市周邊經(jīng)濟集聚指數(shù)高，屬于經(jīng)濟集聚效應(yīng)最高的區(qū)域，也是湖南省內(nèi)高鐵網(wǎng)絡(luò)的交叉區(qū)域，高鐵開通使得部分縣域經(jīng)濟集聚指數(shù)快速增長。2008年，衡陽、岳陽、常德、益陽、婁底地區(qū)經(jīng)濟集聚指數(shù)較低(區(qū)域內(nèi)多為綠色)，但隨著高速鐵路的開通，經(jīng)濟集聚指數(shù)出現(xiàn)了快速增長，因此將5市劃分為外圍區(qū)域。其余市隨著高鐵的開通并未出現(xiàn)明顯的變化如湘西地區(qū)，甚至邵陽地區(qū)在高速鐵路開通之后出現(xiàn)明顯的經(jīng)濟擴散現(xiàn)象，將核心與外圍區(qū)域以外的區(qū)域劃分為邊緣區(qū)域。

2 評價結(jié)果與穩(wěn)健性檢驗

2.1 平行趨勢檢驗

采用多期雙重差分模型(Multiphase double dif‐ference model,MDDM)回歸的一個重要前提是實驗組和控制組必須要滿足共同趨勢假設(shè)，即如果不存在高速鐵路開通這一政策，開通高速鐵路城市與未開通高速鐵路城市的經(jīng)濟集聚指數(shù)變動趨勢并不存在系統(tǒng)性差異。圖2 展示了受到高速鐵路開通影響的實驗組和未受到高體開通影響的控制組人口密度、經(jīng)濟密度、第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵與市場內(nèi)部潛力的趨勢變化情況，可以發(fā)現(xiàn)處理組和控制區(qū)之間的變化趨勢基本一致，因此滿足平行趨勢檢驗。

圖2 實驗組與控制組平行趨勢檢驗Fig.2 Parallel trend test between the experimental group and the control group

2.2 高鐵開通對湖南省各區(qū)縣經(jīng)濟集聚作用的初步檢驗

首先分別以人口密度、經(jīng)濟密度、第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵與市場內(nèi)部潛力為城市經(jīng)濟集聚指數(shù)，以開通高速鐵路與否、城市公共服務(wù)水平、經(jīng)濟發(fā)展水平、固定資產(chǎn)投資水平、城鎮(zhèn)人口，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為控制變量，利用公式(2)采用逐步回歸方法，得到8組回歸模型結(jié)果。模型(1)代表以經(jīng)濟密度為城市經(jīng)濟集聚指數(shù)，只考慮開通高速鐵路與否為控制變量，未納入其他控制變量的回歸模型，模型(2)為納入其他控制變量的回歸模型；模型(3)～(8)依次類推。每個模型都使用了1 240 組數(shù)據(jù)，8組回歸結(jié)果如高鐵開通對湖南省各區(qū)縣經(jīng)濟集散效應(yīng)所示，見表2。采用逐步回歸的方法分析，檢驗DID 模型的控制變量之間的相關(guān)性影響，回歸結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在逐步回歸的過程中，高速鐵路變量對經(jīng)濟密度、人口密度、城市市場內(nèi)部潛力依然有顯著的推動作用，而對于第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵高速鐵路變量則始終表現(xiàn)出抑制作用。這也證明了回歸的穩(wěn)健性，支撐了前文的分析結(jié)果。

表2 高鐵開通對湖南省各區(qū)縣經(jīng)濟集散效應(yīng)Table 2 Economic distribution effect of the opening of high-speed railway in each district and county of Hunan Province

然后將湖南全部區(qū)、縣城市細分為核心、外圍、邊緣區(qū)域，分別以核心、外圍、邊緣區(qū)域城市人口密度、經(jīng)濟密度、第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵與市場內(nèi)部潛力為城市經(jīng)濟集聚指數(shù)，以開通高速鐵路與否、城市公共服務(wù)水平等為控制變量，利用公式(2)進行回歸分析，回歸結(jié)果如表3所示，為簡潔性表3 中略去城市公共服務(wù)水平等控制變量系數(shù)，從中可以得到反應(yīng)具有區(qū)域差異特色的結(jié)論。

表3 不同區(qū)域高鐵對縣域經(jīng)濟的集散影響Table 3 Influence of high-speed railways in different regions on county economy distribution

1) 對經(jīng)濟密度的影響

從全省角度來看，在不考慮其他控制變量情況下，高速鐵路的開通對縣域經(jīng)濟密度的發(fā)展起到了促進作用，影響系數(shù)為0.506，在加入控制變量后影響系數(shù)為0.261，且都在1%水平下顯著。這說明高鐵的開通為城市經(jīng)濟發(fā)展注入了新的發(fā)展活力，加快了湖南經(jīng)濟活動的效率。從區(qū)域差異來看，高鐵的開通對核心區(qū)域經(jīng)濟密度的影響(0.837)遠大于外圍區(qū)域(0.129)、邊緣區(qū)域(0.011)。外圍區(qū)域與邊緣區(qū)域由于高鐵線路與設(shè)站較少，高鐵影響力相應(yīng)下降，尤其是邊緣區(qū)域的高鐵線路修建時間較短，高鐵的影響可能未真正發(fā)揮出來。

2) 對人口密度的影響

從全省角度來看，高速鐵路開通顯著促進了人口密度提升，加入其他控制變量前，高速鐵路開通可以使人口密度提升0.016；加入其他控制變量后為0.007，在1%水平下顯著且在加入控制變量前后顯著性未發(fā)生改變。這說明高速鐵路開通帶來的“時空壓縮”效應(yīng)將區(qū)域緊密聯(lián)系在一起，吸引勞動力回流以及更多的外省勞動力。從區(qū)域差距來看，高速鐵路開通較大提升了核心區(qū)域的人口密度，對外圍、邊緣區(qū)域的人口密度有小幅度顯著提升作用

3) 對第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵的影響

從全省角度來看，高速鐵路變量的系數(shù)在加入控制變量前后分別為?0.008，?0.016，說明高速鐵路開通對第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵產(chǎn)生了抑制作用，降低第三產(chǎn)業(yè)的集聚程度。對于第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展較緩慢的省份，高速鐵路開通會使對第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展有利的驅(qū)動因素反而向第三產(chǎn)業(yè)更為發(fā)達的省份轉(zhuǎn)移。從區(qū)域差異來看，高速鐵路的開通降低核心區(qū)域(?0.016)和邊緣區(qū)域(?0.007)的第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵，但提高了外圍區(qū)域的第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵(0.007)。這是由于核心區(qū)域是高速鐵路網(wǎng)絡(luò)的交匯點且核心區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展并不突出，使核心區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展驅(qū)動因素向外省更快外流。外圍區(qū)域位于核心區(qū)域周邊且處于高速鐵路的影響范圍之內(nèi)，因此在外圍區(qū)域高速鐵路對第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有促進作用。這說明高速鐵路開通縮小了核心區(qū)域與外圍區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展差距，有利于促進區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展。

4) 對城市市場內(nèi)部潛力的影響

由表2得高速鐵路變量系數(shù)全都為正，在加入控制變量前高速鐵路開通的影響力作用為10.334，加入控制變量后為6.276，且都在1%水平下顯著，說明高速鐵路開通顯著提高了城市內(nèi)部購買能力。從區(qū)域差異來看，高速鐵路對核心(14.158)、外圍(3.120)、邊緣(1.313)區(qū)域市場潛力的促進作用遞減，原因是：市場潛力是市場規(guī)模與市場通達性共同作用的結(jié)果。在市場通達性條件中，鐵路是否聯(lián)通起著重要決定作用。核心區(qū)域處于高速鐵路網(wǎng)交匯區(qū)域，隨著高速鐵路逐步開通，區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟活動加快，消費和投資需求的擴大，導(dǎo)致市場內(nèi)部潛力的增長。高速鐵路為其帶來的區(qū)位優(yōu)勢吸引經(jīng)濟活動向該區(qū)域集聚，最后導(dǎo)致更多的勞動力集中，擴大了核心區(qū)域的市場需求，其中包括了社會消費品的市場需求。消費市場的持續(xù)擴大使得核心地區(qū)在區(qū)位優(yōu)勢上能夠有更大的引力。因此高鐵影響呈逐層遞減趨勢。

3 結(jié)論

1) 高速鐵路短期內(nèi)主要通過吸引城鎮(zhèn)人口來影響城市的經(jīng)濟集聚水平。高速鐵路的開通顯著縮短了旅行時間，進而提高了城市間可達性。研究發(fā)現(xiàn)，目前湖南省內(nèi)高速鐵路對城市經(jīng)濟集聚的影響主要通過吸引城鎮(zhèn)人口來實現(xiàn)，城鎮(zhèn)人口流入促進了生產(chǎn)要素在城市間的流動，城市經(jīng)濟集聚效應(yīng)因此出現(xiàn)。

2) 高速鐵路開通提高了城市經(jīng)濟密度、人口密度以及市場內(nèi)部潛力，促進了縣域經(jīng)濟的集聚。湖南省高速鐵路開通使得核心、外圍、邊緣區(qū)域間交流更加便利，其中核心區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展仍保持高速增長，但外圍區(qū)域受高鐵開通影響最大，說明高速鐵路開通對經(jīng)濟發(fā)展不同區(qū)域起到的影響作用有差異。外圍區(qū)域經(jīng)濟將借助高速鐵路得到迅速發(fā)展，有助于推動區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展、縣域經(jīng)濟平衡發(fā)展。

3) 高速鐵路開通短期內(nèi)不利于第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級。高速鐵路開通對湖南省第三產(chǎn)業(yè)區(qū)位熵整體上呈現(xiàn)抑制作用，說明高速鐵路開通短期內(nèi)導(dǎo)致第三產(chǎn)業(yè)企業(yè)資本、技術(shù)與人才擴散。因此，要想享受高鐵紅利，必須積極重視縣域特色發(fā)展，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。