中国城市群交通基础设施对区域经济增长的溢出效应及其机制
邱晨园，梁红艳
（福州大学 经济与管理学院，福建 福州 350116）
[摘 要] 利用2003-2017年的城市面板数据，通过构建空间计量模型，考察长三角、珠三角和京津冀三大城市群不同交通基础设施对区域经济增长的溢出效应及其机制。研究结果表明：在长三角，铁路通过促进物质资本跨地区流动对区域经济增长产生正向溢出效应，而普通公路和高速公路的溢出效应不显著。在珠三角，铁路有利于物质资本扩散，普通公路和高速公路有利于劳动力扩散，但普通公路导致人力资本向核心城市高度集聚；在扩散效应与极化效应的综合作用下，普通公路和高速公路表现为负向溢出效应，而铁路表现出显著正向溢出效应。在京津冀，高速公路和铁路推动劳动力向中心城市高度集聚，三种交通基础设施都导致人力资本向中心城市高度集聚，但它们都未产生物质资本流动的经济增长效应；在多种因素的综合作用下，普通公路和铁路对区域经济增长最终表现为负向溢出效应，高速公路则表现出正向溢出效应。研究结论可以为推进中国城市群一体化发展的路径选择提供政策参考。
[关键词] 城市群；交通基础设施；区域经济；空间溢出效应；溢出机制
1 引言
城市群已成为我国经济高质量发展、区域协调发展的重要途径。交通基础设施作为城市群一体化的重要支撑和先导条件，被视为区域经济发展的命脉。推动城市群交通基础设施建设互联互通，构建综合交通基础设施体系，对促进城市群区域经济一体化发展具有重要意义。那么，当前我国城市群交通基础设施是否促进了经济一体化发展？在不同城市群中，其作用存在怎样的差异?不同基础设施的作用又存在怎样的差异？这种促进作用的主要机制是什么？针对这些问题，本文重点考察我国城市群普通公路、高速公路、铁路对区域经济增长的溢出效应及其机制，并对不同城市群进行比较分析，据此提出城市群一体化发展的针对性建议与差异化政策。
关于交通基础设施对区域经济发展的影响，早期的研究偏向分析交通基础设施的直接影响。Aschauer[1]率先测算了主要交通基础设施的产出弹性，发现交通基础设施对经济增长确有促进作用。Munnell[2]也指出交通基础设施的确能推动经济增长。交通基础设施影响经济发展的另一个重要途径是提高区域经济联系的紧密度，通过中心城市的集聚与扩散效应带动区域经济发展。鉴于此，该领域的研究开始侧重于考察交通基础设施对经济增长的网络外部效应。Boarnet[3]的研究发现美国加利福尼亚州公路对经济增长存在负向空间溢出效应。Chen and Haynes[4]则研究发现美国公路、铁路和航空基础设施对区域经济增长具有显著的正向空间溢出效应。一些学者也研究了中国交通基础设施对经济增长的空间溢出效应[5-12]，且大多都发现交通基础设施对区域经济增长具有明显的空间溢出效应。
关于交通基础设施对经济增长的影响，已有研究从多个角度进行了有益探索，但还存在一些可拓展深化之处：（1）在空间单元方面。已有文献主要选择全国、东中西部地区、省域等作为研究的空间单元，但以城市群作为区域空间单元的研究相对较少。（2）在研究对象方面。已有文献通常以交通基础设施整体展开研究，较少探讨不同类型交通基础设施对经济增长的空间溢出效应的差异。（3）在研究内容方面。已有研究仅考察了交通基础设施对经济增长空间溢出效应的存在性，而忽略了这种空间溢出效应产生的机制。鉴于此，本文以中国城市群为空间单元，研究不同城市群普通公路、高速公路、铁路对区域经济增长的溢出效应，并从交通基础设施影响生产要素跨地区流动的角度探讨其溢出机制。
2 模型构建与变量说明
2.1 模型构建
由于无法获得城市铁路里程数据，本文无法将各类交通基础设施存量纳入生产函数，通过估计其空间滞后变量的系数来考察其溢出效应。考虑到交通基础设施互联互通主要通过影响生产要素跨地区流动进而产生溢出效应，本文即利用交通基础设施对应的时间距离设定空间权重矩阵，通过分析时间距离权重矩阵下物质资本、劳动力与人力资本等生产要素的跨地区流动对区域经济增长的影响，来考察我国城市群交通基础设施的空间溢出效应及其机制。
空间滞后模型（SAR）、空间误差模型（SEM）和空间杜宾模型（SDM）是分析地区间空间依赖性的常用模型[13]。在模型估计之前，需利用（Robust）LM检验来判断SAR或SEM是否比不含空间效应的模型更适宜于研究样本[14]。如果SAR和SEM中，任意一个成立或两者同时成立，应进一步考虑SDM是否更适宜[15]。基于此，本文首先构建如下SDM模型：
其中，i 表示地区（i= 1, 2,...,N ），t 表示时间（t= 1, 2,...,T ）。Yit 代表城市i 在t 时期的经济产出；Kit ，Lit ，Hit 分别表示城市的物质资本，劳动力和人力资本水平；GOV it、POPit 、FDIit 、UBDit 、EXPit 分别表示城市的政府干预程度、人口密集程度、外商投资、城镇化程度、出口贸易额；wij 为空间权重矩阵W 的元素。β 1至β 8为对应变量的系数，ρ 和θ 为空间滞后系数。μi 、vt 分别表示空间效应、时间效应；εit 是服从独立同分布的误差项。
1.2麻醉方法胃癌根治术中两组患者均给与予严密的生命体征监测,麻醉前30min均给予两组患者东莨菪碱0.3mg。(1)对照组:该组患者给予全身麻醉,静脉注射0.2mg芬太尼、50mg丙泊酚、8mg顺阿曲库铵进行诱导麻醉,药物高峰时给予气管插管,然后进行机械通气,术中采用30ml/h丙泊酚微量泵注入。(2)实验组:该组患者给予全麻联合硬膜外麻醉,全麻进行前先进行硬膜外麻醉,在8~9胸椎间隙行硬膜外穿刺,穿刺成功后,将3cm的硬膜外导管置入,并将1.5%3ml利多卡因注入间隙,待患者痛觉消失符合手术时追加0.25%罗哌因5ml,再行诱导插管,全麻方式与对照组相同。
（4）空间权重矩阵（W）。本文借鉴王雨飞和倪鹏飞[19]的方法，将基础设施对应的时间距离空间权重矩阵设定为
其中，wij 为空间权重矩阵W的元素；tij 为城市i 经普通公路、高速公路或铁路至城市j 所需时间
为城市i 与j 间三种交通基础设施对应的最短总里程数，v 为对应交通工具的运行速度。三种基础设施对应的dij 利用中国公路网络地图与中国铁路网络地图测算得到；普通公路、高速公路、铁路的车辆运行速度v 根据《中国人民共和国公路工程技术标准》与《铁路安全管理条例》来确定。
目前，大部门电力企业都依据国家电网的相关规定，设置了企业风险管理机构，并根据不同的部门划分了不同的职权范围。但从已有的执行情况来看，相关风险管理部门并未将全面风险管理作为常态工作纳入日常，相关工作人员甚至对如何有效进行风险规避也一知半解，如此环境下电力企业的风险管理机构形同虚设。同时，从现有的工作情况来看，风险管理机构的管理重点在于公司的大规模投资项目以及对社会有重大影响的项目等，往来款项的管理并未在重点管理范围之内，造成往来款项管理的疏漏。
表5给出了京津冀城市群的非空间面板模型与空间面板模型的估计结果。根据（Robust）LM检验结果、双固定效应SDM模型的Wald和LR检验结果，以及Hausman 检验结果，在普通公路、高速公路与铁路对应的三种时间距离权重矩阵下，随机效应SDM 模型均更有效。表6给出了三个SDM模型中核心变量的直接影响、外溢效应与总效应。
2.2 变量说明
（1）被解释变量（Y）。本文利用人均GDP衡量城市经济产出。为消除价格因素，利用城市GDP平减指数将人均GDP换算成以2003年为基期的不变价。
（2）根据表4，分析三种交通基础设施的溢出机制。①在普通公路的作用下，物质资本的溢出效应为正但不显著；劳动力的溢出效应为0.759 2且在5%的水平上显著，说明在珠三角，普通公路互联互通有助于劳动力在城市间扩散；人力资本水平的溢出效应为-0.815 7且在10%的水平上显著，可能的原因是在普通公路影响下，人才向核心城市集聚，造成周边地区人才匮乏，不利于其经济发展。②在高速公路的作用下，物质资本与人力资本的溢出效应都不显著；劳动力的溢出效应为1.235 7且在5%的水平上显著。③在铁路的作用下，劳动力与人力资本的溢出效应都不显著；物质资本的溢出效应为0.559 2 且在10%的水平上显著。
（2）核心解释变量。本文通过分析交通基础设施对物质资本、劳动力与人力资本这三种生产要素跨地区流动的影响来考察其溢出机制。三种生产要素的变量说明如下：
①物质资本（K ）。资本存量估算通常选择永续盘存法，其公式为Kit= (1-δit )Kit- 1+Iit ，其中Kit 和Kit- 1分别表示城市i 在第t 年和第t- 1年的资本存量，Iit 为城市i 第t 年的固定资产投资额，δit 为资产折旧率。资本存量估算需要确认以下四个变量：当年投资额：利用各城市全社会固定资产投资额。固定资产投资价格指数：利用全国固定资产投资价格指数计算得到以2003年为基期的价格缩减指数。折旧率：采用张军等[17]的测算结果，设定为9.6%。基期资本存量：采用Hall and Jones[18]提出的增长率法，表示为Ki, 2003=Ii, 2003/ (gik+ 0. 096)，其中Ii, 2003为城市i 在2003年按当期价格计算的固定资产投资额，gik 为城市i 在2003-2017年的固定资产投资年均增长率，0.096为固定资产折旧率。
②劳动力投入（L ）。本文利用城市就业人数指标衡量劳动力投入。具体而言，利用全市范围内的单位从业人员与私营和个体从业人员之和计算就业人数。
③人力资本水平（H ）。本文利用受教育时间衡量人力资本水平，计算公式为：H= 6S 1+ 12S 2+ 16S 3，其中S 1、S 2、S 3分别代表该城市接受小学、中学、大学教育的人数。
（3）控制变量。为了避免遗漏变量的可能，本文选取政府干预程度、人口密集程度、外商投资、城镇化程度、出口贸易额作为控制变量。①政府干预（GOV ），本文采用扣除了教育和科研支出后的财政支出表示政府干预程度。②人口密集程度（POP ），本文利用全市人口数量与该市面积的比值表示城市人口密集程度。③外商投资额（FDI ），本文采用当年实际使用外商投资金额代表外商投资额。④城镇化程度（UBD ），本文利用城镇人口占城市总人口的比重表示城镇化程度。⑤出口贸易额（EXP ），本文利用城市出口贸易额代表出口能力。
LeSage and Pace[16]指出，采用点估计分析空间溢出效应，所得结论有偏差，并提出了偏微分求解方法。通过该方法，可以相对更准确地得到解释变量产生的直接影响和间接影响（即溢出效应）。本文在后续研究过程中，采用该方法展开分析。
2.3 研究区域说明与数据来源
长三角、珠三角、京津冀是中国经济最具活力、开放程度高、创新能力强的三大区域。本文选取这三大城市群展开研究，并根据相关批复文件对其空间范围进行界定，最后确定三大城市群共包括45个城市。本文使用中国三大城市群45个城市2003-2017年的面板数据展开研究，所有数据来源于《中国统计年鉴》、《中国区域经济统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》，以及各城市的统计年鉴和经济发展统计公报。其中，缺失的数据采用线性插值法补齐。
3 检验结果与分析
本文按照模型选择步骤，分别确定三大城市群在不同空间权重矩阵下的空间计量模型，进而对模型估计结果展开分析。其中，控制变量的影响不是本文关注重点，故不做具体分析。
3.1 长三角
表3给出了珠三角城市群的非空间面板模型与空间面板模型的估计结果。根据（Robust）LM检验结果、双固定效应SDM模型的Wald和LR检验结果，以及Hausman 检验结果，在普通公路、高速公路与铁路对应的三种时间距离权重矩阵下，随机效应SDM 模型均更有效。表4给出了三个SDM模型中核心变量的直接影响、溢出效应与总效应。
优秀的文艺作品反映一个国家、一个民族的文化创造能力和水平。文艺是铸造灵魂的工程，是官兵喜闻乐见的文化形态，吸引、引导、启迪官兵，必须有优秀的文艺作品。在军事文化安全方面，最容易被打开缺口的是文艺领域。有效维护军事文化安全，必须在大力繁荣军事文艺创作上下功夫，不断推出有正能量有感染力、能够浸润心灵启迪心智、传得开留得下、深受官兵喜爱的优秀作品占领军队文化阵地，不让“廉价的笑声”“无底线的娱乐”“无节操的垃圾作品”充斥官兵的精神生活。
（1）根据表3，三个模型的空间滞后系数ρ 的估计结果分别为-0.354 0、-0.410 0、0.996 9，而且都通过了显著性水平检验，这表明在珠三角，普通公路和高速公路对区域经济增长具有显著的负向溢出效应，而铁路则具有显著的正向溢出效应。
孤东油田一号联合站共有3台污水外调泵（离心泵），日外调污水量达到20 000 m3以上。2018年1月对该站1#泵和2#泵实施节能技术改造，1#泵和2#泵电动机型号均为YBX3-280S-2，2台电动机额定功率均为75 kW。表1为2台污水外调泵应用口油井永磁联轴器技术措施前后效果统计对比表。
（2）在铁路对应的时间距离权重矩阵下，根据（Robust）LM检验结果，双固定效应SDM的Wald和LR检验结果以及Hausman检验结果，应选择双固定效应SDM。针对双固定效应模型的估计，本文采用Lee and Yu[20]的纠偏方法进行了修正。表2给出了SDM中核心变量的直接影响、溢出效应与总效应。①根据表1第5列，空间滞后系数ρ 的估计结果为0.458 0，意味着随着铁路互联互通水平增强，本地经济增长1%，周边地区经济将增长0.458 0%，意味着铁路对长三角经济增长具有显著的溢出效应。②关于溢出机制，根据表2，物质资本的溢出效应为1.326 6 且在1%的水平上显著，即本地资本存量增加1%，周边地区人均GDP将增加1.326 6%，说明在长三角，铁路互联互通有助于物质资本在城市间扩散，从而促进周边地区经济增长；劳动力投入的溢出效应为正但不显著；人力资本水平的溢出效应为-2.157 7且在5%的水平上显著，这意味着在长三角，本地人力资本水平增加1%，周边地区经济发展水平将降低-2.157 7%，可能是随着铁路互联互通水平增强，人才不断向核心城市集聚，对周边地区产生了虹吸效应，从而不利于周边地区经济增长。
3.2 珠三角
表1给出了长三角城市群的非空间面板模型与三种空间权重矩阵下空间面板模型的估计结果。根据表1，非空间面板模型的空间固定效应和时间固定效应都具有联合显著性，因此各空间权重矩阵下的（Robust）LM检验结果也相应在双固定效应模型的基础上得到。
（1）在普通公路与高速公路对应的时间距离权重矩阵下，模型均未通过（Robust）LM检验，此时应选择非空间面板模型。这表明长三角普通公路与高速公路并未通过影响生产要素跨地区流动而对经济增长产生显著的空间溢出效应。
表1 长三角的空间计量模型估计结果
表2 长三角核心变量的直接效应、溢出效应和总效应
11月14日，云南省政府新闻办召开特色小镇新闻发布会，公布了今年15个获得省财政奖补支持和6个被淘汰的特色小镇名单。
表3 珠三角的空间计量模型估计结果
表4 珠三角核心变量的直接效应、溢出效应和总效应
3.3 京津冀
11月28日，笔者从千岛湖“保水渔业”产业发展大会得知，历经20年探索实践的千岛湖“保水渔业”新模式，已被复制到江西阳明湖、湖北富水湖等地。
（1）根据表5，三个模型的空间滞后系数ρ 的估计结果分别为-0.862 0，0.103 3，-0.725 0，而且都在1%的水平上显著，这表明在京津冀，普通公路和铁路对区域经济增长具有显著负向溢出效应，而高速公路则具有显著正向溢出效应。
乘坐当地传统的人力小船向湖心岛划去，清澈明亮的蓝色湖水中倒映着远处的阿尔卑斯雪山和近处苍翠的山林。15世纪，人们在湖心岛上修建了圣玛利亚教堂。圣母堂虽然没有大教堂的宏伟辉煌，但却透着一份安详和秀美，给布莱德湖带来了灵性。
（2）根据表6，分析三种交通基础设施的溢出机制。①在普通公路的作用下，物质资本与劳动力的溢出效应均不显著；人力资本水平的溢出效应为-0.768 1 且在5%的水平上显著，可能的原因依然是人力资本向核心城市集聚而造成的区域内生产要素高度不均衡。②在高速公路的作用下，物质资本的溢出效应不显著；劳动力与人力资本的溢出效应分别为-0.175 3 与-0.656 7 且都在10%的水平上显著，可能的原因与前文一致。③在铁路的作用下，物质资本的空间溢出效应不显著，这表明京津冀铁路未通过影响物质资本跨地区流动而对经济增长产生显著的溢出效应；劳动力与人力资本的空间溢出效应分别为-0.189 0 与-0.838 3 且都通过了显著性水平检验，这与高速公路的表现一致。
3.4 三大城市群的对比分析
根据前文检验结果，三大城市群普通公路、高速公路和铁路对区域经济增长的溢出效应及其机制的对比见表7。
（1）关于不同交通基础设施的溢出效应。长三角的铁路、珠三角的铁路和京津冀的高速公路对区域经济增长都具有正向溢出效应；而珠三角的普通公路和高速公路，京津冀的普通公路和铁路都表现出负向溢出效应，表明这些基础设施互联互通使得核心城市对周边地区生产要素产生虹吸效应，不利于周边地区经济增长。
（2）关于不同交通基础设施的溢出机制。①关于物质资本，长三角与珠三角的铁路均有利于物质资本扩散而带动周边地区经济发展，而其他城市群其他基础设施互联互通未能通过促进物质资本跨地区流动而对区域经济增长产生溢出效应。②关于劳动力，珠三角的普通公路与高速公路互联互通均有助于劳动力扩散，从而带动周边地区经济发展；而京津冀的高速公路与铁路的互联互通在改变城市时空关系时，造成周边地区劳动力流失，不利于周边地区经济发展；而其他城市群其他基础设施互联互通未能通过促进劳动力跨地区流动对区域经济增长产生显著溢出效应。③关于人力资本，长三角的铁路、珠三角的普通公路、京津冀的普通公路、高速公路和铁路，使得人力资本向核心城市高度集聚，致使周边地区人才流失，不利于其经济增长。总体来看，京津冀交通基础设施的发展，使核心城市对周边地区生产要素形成了相对更明显的虹吸效应，阻碍周边地区经济发展，不利于城市群整体繁荣发展。
表5 京津冀的空间计量模型估计结果
表6 京津冀核心变量的直接效应、溢出效应和总效应
表7 三大城市群普通公路、高速公路、铁路的溢出效应及其机制对比
4 研究结论与政策启示
本文利用2003-2017年的城市面板数据，通过构建空间计量模型，考察了三大城市群普通公路、高速公路、铁路对经济增长的溢出效应及其溢出机制。主要得到以下结论：（1）在长三角，铁路通过促进物质资本跨地区顺畅流动对区域经济增长产生正向溢出效应，而普通公路和高速公路没有表现出显著的空间溢出效应。（2）在珠三角，铁路有利于物质资本扩散，普通公路和高速公路则有利于劳动力扩散，但普通公路导致人力资本向核心城市高度集聚。在扩散效应与极化效应的综合作用下，普通公路和高速公路对经济增长具有负向溢出效应，而铁路表现出显著的正向溢出效应。（3）在京津冀，高速公路和铁路导致劳动力向中心城市高度集聚，普通公路、高速公路、铁路导致人力资本向中心城市高度集聚，但三种交通基础设施都未带来物质资本流动的经济增长效应。在多种因素的综合作用下，普通公路和铁路对区域经济增长最终表现为负向溢出效应，高速公路则表现出正向溢出效应。
根据上述研究结论，可以得到以下几点政策启示：（1）各城市群需认识自身的交通基础设施短板，重视薄弱环节。其中，长三角、珠三角在当前“一核五圈四带”、“双引擎多支点”网络格局基础上应加强普通公路与高速公路互联互通；京津冀在当前“一核，双城，三轴，四区，多节点”网络格局基础上需加强普通公路与铁路互联互通。（2）当前三大城市群中，仅少数区域个别类型交通基础设施通过促进生产要素跨地区流动对经济增长带来了溢出效应，更多地表现为促进生产要素空间极化或无明显推动作用。鉴于此，各级政府需统筹城市群交通基础设施规划、建设与运营，打破城际壁垒，增强互联互通水平，从而推进城市群经济一体化发展。
典故，《辞海》将其解释为“诗文中引用的古代故事和有来历出处的词语”；对应于英文中的Allusion（典故），《牛津高阶英汉双解词典》（第6版）将其解释为：“something that is said or written that refers to or mentions another person or subject in an indirect way”（意为间接提及或暗指人或物）。
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Spillover Effect of Traffic Infrastructure of China's Urban Agglomeration on Regional Economic Growth and Its Working Mechanism
Qiu Chenyuan,Liang Hongyan
(School of Economics ＆ Management,Fuzhou University,Fuzhou 350116,China)
Abstract: Using the panel data of the relevant cities from the period 2003-2017,we investigated the spillover effect and its working mechanism of different types of traffic infrastructure on the economic growth in the Yangtze River Delta,Pearl River Delta and Beijing-Tianjin-Hebei ring by constructing a spatial econometric model.The result shows that in the Yangtze River Delta,the railway has positive spillover effect on the economic growth of the region by promoting the cross-regional flow of materials and capitals,while the spillover effect of ordinary highways and expressways is not significant.In the Pearl River Delta,the railway is conducive to the diffusion of materials and capitals while ordinary highways and expressways are conducive to the proliferation of labor,but the ordinary highways would lead to the high concentration of human capitals to the core cities;and under the combined effects of diffusion and polarization,the ordinary highways and expressways manifest negative spillover effect,while the railway shows significant positive spillover effect.In Beijing-Tianjin-Hebei ring,expressways and railways promote the high concentration of labor to central cities;all three types of transportation infrastructure would lead to the high concentration of human capital to the central cities,but none of them have produced the economic growth effect through material and capital flow;under the combined effect of the factors,ordinary highways and railways have negative spillover effect on the regional economic growth,while expressways show positive effect.The research conclusions could provide reference for the policy-makers to promote the integrated development of urban agglomerations in China.
Keywords: urban agglomeration;transportation infrastructure;regional economy;spatial spillover effect;spillover mechanism
[中图分类号] F299.2；F124；F283；F224
[文献标识码] A
[文章编号] 1005-152X(2019)08-0042-07
doi: 10.3969/j.issn.1005-152X.2019.08.009
[收稿日期] 2019-05-20
[基金项目] 福建省国家级大学生创新创业训练计划项目“中国城市群交通基础设施时空演化与经济增长效应研究”（201810386021）
[作者简介] 邱晨园（1996-），女，福建龙岩人，福州大学经济与管理学院学生，研究方向：区域物流；梁红艳（1985-），女，湖北仙桃人，福州大学经济与管理学院讲师，管理学博士，主要研究方向：区域物流、物流产业、服务经济。
标签：城市群论文; 交通基础设施论文; 区域经济论文; 空间溢出效应论文; 溢出机制论文; 福州大学经济与管理学院论文;