城市高铁开通对产业升级及就业-产业耦合协调度的影响

徐海东

(中国社会科学院 研究生院，北京 102488)

一、问题提出

多年来，学术界和社会各界都认为“转变增长方式、调整经济结构”是中国经济持续稳定发展的必由之路[1]。通过产业结构转型升级来获取经济增长动力，对当前中国而言尤为重要[2]。而在当前中国经济已由高速增长转向高质量发展的新阶段，产业结构调整和劳动力资源的合理分配是经济增长的必要条件，更是中国保持高质量发展的重要前提。城市高铁的开通，突破了地理区位的空间限制，把所有城市联系起来，促进了资源的空间联系，东部很多非资源型城市均通过较强交通基础设施实现资源的共享合作，率先实现城市发展。具体来看，城市高铁建设会对产业转型产生直接效应，体现在高铁建设要攻克众多高精尖技术，从而建设高铁必将直接带动一系列高新产业的发展。更为重要的是城市高铁建设对产业转型带来间接影响，城市高铁建设对与之相关的产业带来新的发展机遇，带来巨大的需求量，从而带动了相关行业的发展；鉴于高铁对相关产业的高质量发展要求，也倒逼相关产业进行技术创新，提高产品和服务的质量，进而带动产业转型升级。

在促进城市产业转型升级的同时，城市高铁建设相应会带动城市人口的流动，促进城市就业水平的转变，并通过完善的交通基础设施带动区域之间不同产业的人员流动，为不同的产业提供专有人才，促进产业-就业的协调发展。此外，城市高铁开通还增加了城市对中高端技术人才的争夺，而由于大城市或中心城市拥有完备的基础设施和丰富的资源自然而然就成为中高端技术人才的首选地，因此，在劳动力成本上升、资源环境约束加强、国际环境不确定的大环境条件下，中国要实现经济的高质量发展，就必须要进行产业转型升级，调整产业结构，促进产业-就业协调匹配发展，而高铁正好提供了这一契机。

本文主要的边际贡献在于：(1)运用倾向得分匹配双重差分法(PSM-DID)对城市高铁开通的产业升级效应以及产业-就业的耦合协调度进行实证分析，以解决样本选择偏差问题；(2)从全国角度、区位角度、城市规模角度、城市层级角度等多角度全方位对有无高铁城市的产业结构转型升级以及就业-产业耦合协调性进行实证研究，有利于比较分析。

二 、文献综述

交通基础设施作为影响产业布局和产业转移的重要因素之一，对城市的产业结构转型升级和基础设施水平都有重要影响，可以有效提升城市的可通达性，吸引人才、企业和资金，并拉动经济增长和城市空间优化[3-10]。高铁作为当前城市连接的桥梁，其对经济和产业影响逐渐进入人们的视野。从高铁的经济结构效应来看，高铁的大规模投资、建设和运营，显著改变了中国的空间交通格局、区域经济结构和经济空间[11-12]。因此，目前中国很多城市都在积极争夺建设高铁，而已经拥有高铁站的城市也都在积极规划高铁站区，希望以此吸引人才、企业和资金，促进城市经济增长。

从高铁对产业的影响效应来看，城市高铁开通首先会提升城市的交通便利度，增强城市的可达性，从而不仅会促进城市人口增长[13]、资源流动，而且还会增加城市对劳动力的需求[14]，这些因素在一定程度上促进当地城市旅游业、餐饮业等服务业迅速发展，有利于产业结构升级和就业-产业耦合协调发展，并且相对大城市而言更容易吸引高端产业，而小城市则相对接收从大城市转移出的制造业等产业[15]。盛龙和陆根尧(2013)研究表明中国生产性服务业具有较高的集聚程度与集聚趋势并呈现向东部沿海地区集聚的态势[16]。吴福象和沈浩平(2013)研究认为发挥高端基础设施的作用，有利于促进人才和产业的聚集与互动，促进地区产业结构升级[17]。其次，城市高铁开通会直接影响城市的产业结构，并且会有效地改变高铁站区的产业空间结构。王丽等(2017)研究了高铁开通前后产业空间格局的变化，发现高铁站区产业具有明显的空间圈层结构和产业分层集聚特点，并且商务服务业的空间集聚程度显著高于其它产业[18]。不仅如此，高铁建设还可以通过影响城市铁路建筑业、轨道交通制造业和通信信号制造业等产业经济规模，促进产业技术升级[19]。蒋华雄等(2017)的研究表明城市高铁开通显著促成制造业城市和服务业城市产业结构升级，并且显著增强了中心城市的溢出效应，促进中心城市及其周边城市的产业结构升级[20]。刘勇政和李岩(2017)研究也得出城市高铁开通后会显著降低第二产业占比，提升第三产业占比，从而促进产业转型升级[21]。

但从实际运行角度来看，高铁开通对区域高铁线路上城市的影响存在一定差异，其可能会以牺牲外围城市的经济利益为代价，来发展中心大城市[22-25]。从而可能以牺牲高铁沿线小城市为代价，来进一步发展中心城市，促进中心城市的产业转型升级。毛琦梁和王菲(2017)通过构建产业增长门限模型研究空间接近对空间均衡的影响，研究结果表明在可达性提升到一定程度之前，到中心地区距离缩短会显著抑制城市产业增长，但是当城市可达性提升到一定程度以后，到中心地区距离又会显著促进城市产业增长，即到中心城市可达性与城市产业增长存在显著的倒“U”型关系[26]。此外，当前因产业发展方式和发展质量引起的各种相关问题是中国产业结构的主要问题[27]，即中国产业结构投入与产出不平衡、不匹配。在中国经济由高增速转入高质量发展的新阶段，只考虑产业结构总体转型升级，而不考虑各个产业中投入与产出的协调性、耦合性，就无法准确判断产业结构升级对中国经济、收入的影响。如吴万宗等(2018)认为产业结构调整转变对理解中国经济高速增长和探讨居民收入不平衡起到关键作用，研究结果表明产业结构合理化对收入分配具有正向影响，但产业结构对收入差距的影响不明显[28]。

城市高铁开通还会带来城市就业的重新分配，促进产业-就业协调发展。如克纳普和奥斯特海文(Knaap & Oosterhaven ，2011)研究表明高铁建设会显著改变高铁沿线的就业分布[29]。也有研究表明高铁开通导致城市可达性的提升，推动生产要素重新进行资源配置，进而引导人口和产业向高铁站点集聚[30-31]，并且城市高铁开通对提升东中部大型高铁城市的就业水平更为显著,尤其是东部大型高铁城市的建筑业及高附加值行业、中部小型高铁城市的制造业及消费性服务业的就业[12]。杜兴强和彭妙薇(2017)研究认为城市开通高铁可以扩大市场范围，从而导致企业数量和规模的增加，进而吸引高级人才，因此高铁的开通能为东部发展、中西部崛起输送高级人才[32]。邓涛涛等(2017)认为长三角地区高铁的建设和布局促进生产要素的空间流动，优化资源的空间配置，从而随着长三角地区高铁网络的逐步完善，高铁可以显著促进服务业集聚并呈现增强趋势，其研究还发现高铁引致的空间效应每提升1%会导致高铁沿线服务业就业密度提升0.3%～0.4%[33]。朱文涛等(2018)研究也发现高铁线路的开通可以显著提升沿线高铁站点的服务业就业水平，并且对批发和零售业、租赁和商务服务业以及居民服务业就业的影响要更为显著[34]。张明志等(2018)研究城市高铁开通对城市人口分布的影响，发现高铁开通会显著降低非省会城市和Ⅱ型大城市的城市人口密度，而且还会显著降低城市第二产业的就业密度[35]。赵文和陈云峰(2018)对京沪高铁沿线区域研究发现城市开通高铁所带来的通达性增加会显著促进商业服务业和制造业等部分的就业，并且会促进沿线区域中心城市人口增加[36]。张召华和王昕(2019)研究表明城市开通高铁会显著提升城市的可达性，优化了二、三产业劳动力的资源配置和产业结构[37]。

通过以上文献回顾和分析，发现城市高铁开通对城市产业结构转型升级的影响并不清晰，对各个产业就业与产业之间平衡性的影响还不明确。因此，本文将借助倾向得分匹配双重差分法(PDM-DID)，以中国285个地级市2003—2015年的数据作为样本，详尽研究高铁开通对城市产业结构转型升级以及对城市一产、二产、三产就业-产业耦合协调度的影响。

三、理论分析及研究假设

高铁作为重要的公共交通基础设施，首先会带动与之直接相关产业的投资、促进产业本身的转型发展，一方面带动了高铁建设所需的原材料如钢铁、建材、水泥等产业的迅猛发展，另一方面带动了与高铁建设配套如餐饮、住宿、娱乐、服务等相关产业的发展。其次，城市高铁开通后会提高城市的联系度和可达性，降低生产资料的运输成本和通勤时间，更加有效地促使生产资源合理配置，从而产业的中心地区会继续依托产业转型升级的发展路径，沿原有产业链进行转型升级，并通过集聚效应吸引其他城市的中高端产业、生产资料转入进而增强产业集聚，如中国东部沿海地区率先进行产业转型升级。产业的外围区则通过高铁等交通基础设施的提升，成为中心地区转移出的中低端产业新的承载地，从而壮大产业基础导致，逐步进行产业转型升级，如中西部地区承接东部产业转移。此外，高铁强化了沿线城市的经济联系，提升了各个高铁节点城市的活动范围和生产效率，进一步促进区域产业转型。因此本文提出如下假设：

假设H1：高铁开通会显著促进高铁城市的产业发展，促进高铁城市的产业转型升级。

城市开通高铁不仅会带来产业的变化，而且会带来劳动力的迁移。从劳动力需求角度来看，伴随着城市高铁开通带来可达性和对外联系的提升，吸引着更多产业和企业向本城市集聚，从而不仅当地产业对劳动力会有巨大需求，转移来的企业也会对劳动力甚至是高端人才产生巨大的需求；此外，随着企业和劳动力的转入，又会反过来增加城市对相关配套服务业的需求，进一步提升劳动力需求并且可能需求增大，从而城市开通高铁会对第三产业尤其是会对生产性服务业和消费性服务业劳动力的需求更大。从劳动力供给角度来看，城市开通高铁会降低通勤时间和成本，加快生产要素的流动，增强城市的可达性和吸引力，增加人们找工作的途径和机会，从而使得劳动力供给增加；此外，有高铁的城市为了继续强化其吸引力还会改善自身的居住环境、生活环境，提升城市的公共基础设施，提升城市的居住舒适性，又会吸引三四线小城市的劳动力向此集聚，甚至会吸引大城市的劳动力向此转移，增加地区的劳动力数量和质量。总体而言，高铁开通会增加相应城市对劳动力的需求和供给，增加高铁城市就业水平。基于此，本文提出第二个假设：

假设H2：城市开通高铁会提升沿线高铁城市的各产业劳动力需求和供给来促进城市就业-产业结构耦合协调，并且对大城市和第三产业的就业-产业更为显著。

四、研究方法与样本选择

(一)研究方法

本文采用倾向得分匹配双重差分法(PSM-DID)来评判城市开通高铁以后对城市产业结构转型升级以及产业结构耦合协调度的影响。采用PSM-DID分析方法主要是考虑到，一是城市高铁开通以后，对城市产业结构的影响主要来自两个方面，即随着时间或经济变化的“时间效应”以及高铁开通的“政策效应”。双重差分(DID)虽然可以有效地将这两种效应区分开，即把“开通高铁的城市”作为处理组样本，把“没有开通高铁的城市”作为控制组样本，假设城市高铁开通之前处理组和对照组具有相同的趋势，从而城市高铁开通后处理组和对照组的变化就是“高铁建设”引起的变化。但由于很难找到与处理组样本城市完全一致的控制组城市，因此本文在进行DID分析之前，先对数据进行倾向得分匹配，以此来解决样本选择偏差问题。此外，考虑到城市并不是在同一时间段开通高铁，借鉴贝克等(Beck et al.，2010)的研究[38]，利用城市开通高铁的虚拟变量Dit构造双向固定效应模型进行双重差分估计，检验城市高铁开通对产业结构转型升级的影响，设定本文的基本模型为：

yit=α+βDit+δXit+Αi+Bt+εit

(1)

其中，yit表示城市i在t时期的产业结构变量，Dit表示城市高铁开通的虚拟变量，当城市高铁开通后，Dit等于1，开通高铁前等于0，Xit表示城市控制变量，Ai表示城市固定效应，Bt表示时间固定效应，εit表示不可观测的误差项。从而上式中高铁开通的估计系数β就表示城市高铁开通对产业结构的影响，如果β大于0，则表示城市高铁开通会促进城市产业升级上升；如果β小于0，则表示城市高铁开通并不会导致产业升级，δ表示城市控制变量的回归系数。

(二)数据选择与处理

1.被解释变量

本文主要研究城市高铁开通对城市产业转型升级以及城市就业-产业耦合协调度的影响，从而本文的被解释变量主要包含两大方面：一是城市产业结构转型升级，二是城市一、二、三产业的就业-产业耦合协调度。其中，产业结构转型升级的计算公式为：

(2)

式(2)中，ymit表示第i地区m产业在t时期占地区生产总值的比重，总体来看产业结构转型升级反映了城市产业逐步由第一产业向第二、三产业逐步递进的过程。各产业的耦合度是指城市各个产业的人员投入与产出之间的关系，反映了各产业要素投入与产出的协调程度，产业的耦合协调度越高，则表明人员投入与产值产出越协调，产业-就业的耦合协调度越低，则表明越不协调。用公式表示为：

(3)

Tit=0.5×plmit+0.5×ymit

(4)

(5)

其中，cvmit表示第i城市m产业在t时期产业的耦合度，plmit表示第i城市m产业在t时期从业人口占比，ymit同上；Tit表示包含就业和产出的综合评价指数，Dit表示就业与产值的耦合协调度，即城市投入与产出的耦合协调性。

2.解释变量

本文的核心解释变量为城市是否开通高铁的虚拟变量，开通为1，未开通为0，结合城市具体开通时间赋值。根据已有文献，本文选择其他影响产业结构转型升级的控制变量包括：经济发展水平，采用城市人均GDP指标衡量；人力资本水平，采用城市普通高等在校学生数衡量；政府规模，采用政府公共财政支出与城市GDP的比值衡量；消费水平，以城市居民的工资水平衡量；固定资产占比，以城市固定资产投资与城市GDP的比值衡量；外资占比，以城市外资投入与城市GDP的比值衡量。所有数据均来《中国高铁航线数据库(CRAD)》和中国城市统计年鉴，个别城市、个别年度的数据缺失用插值法或城市所在省级区域统计年鉴补全。

五、实证分析

(一)倾向得分匹配

本文选用近邻匹配算法进行倾向得分匹配，即寻找与开通高铁城市得分最近的城市为对照组。为了检验匹配结果的可靠性，本文对匹配结果进行平衡性检验，若匹配后的处理组与对照组不存在显著差异，则认为匹配结果满意；若匹配后的处理组与对照组存在显著差异，则认为匹配结果不满意，具体检验结果表明匹配后各匹配变量的标准偏差均保持在10%以内，处理组和对照组之间的差距与匹配前相比有明显降低，这表明经过倾向得分匹配后处理组和控制组已近非常接近，通过平衡性检验。

表1 城市开通高铁对地区产业结构转型升级的作用

注：括号中为t值；*、**、***分别表示在10%、5%和1%显著性水平下显著。

(二)高铁开通效应分析

表1表示城市开通高铁对城市产业结构转型升级的影响。从表1可以看出城市开通高铁会显著促进城市产业结构转型升级，其中在不控制其他变量条件下城市开通高铁对城市产业结构转型升级的影响为0.012 6，在控制城市其他变量以及时间固定效应和城市固定效应的条件下，高铁开通对城市产业结构转型升级的正向影响为0.011 7，有所减少，但变化不大并且均在1%的显著性水平下显著，这说明城市开通高铁会显著提升城市高铁产业以及与其相关的产业发展，从而实现产业转型升级。

表2中模型(3)—模型(8)表示城市高铁开通高铁对就业-产业结构耦合度协调度的影响。模型(3)、模型(4)的结果表明城市开通高铁对第一产业就业-产业的耦合协调度并不显著，这表明城市开通高铁并不会影响第一产业就业-产业的平衡性。模型(5)、模型(6)的回归结果表明城市开通高铁对城市第二产业就业-产业的耦合协调度造成显著的负向效应，即显著造成第二产业投入与产出之间的不平衡性，导致第二产业产值与就业越来越不协调，影响效应大小为-0.009 9。模型(7)、模型(8)的回归结果表明城市开通高铁以后对第三产业的就业-产业的耦合协调度具有显著的正向影响效应，影响效应大小为0.003 2。

表2 城市开通高铁对城市产业耦合协调性的作用

注：括号中为t值；*、**、***分别表示在10%、5%和1%显著性水平下显著。

(三)稳健性检验

对于本研究而言，双重差分法要求在城市高铁开通冲击之前，实验组和对照组维持基本平行的时间趋势。为此，本文引入分组变量与城市开通高铁之前各年度虚拟变量的交叉项进行平行趋势检验，表5中模型(9)、模型(10)的结果表明，在高铁开通之前两年、三年的虚拟变量并不显著，这表明在城市高铁开通之前，实验组和对照组产业结构的差异没有发生显著变化，从而满足双重差分方法的平行趋势假设。其次，为避免产业结构的测度方式不同而影响实证结果，排除其他事件的干扰，本文对改变产业结构指标的计算方法进行了稳健性检验，具体以第三产业占比与第二产业占比的比值作为产业结构转型升级的衡量指标。具体检验结果如表3中模型(11)、模型(12)，模型(11)、模型(12)的回归结果表明在更换产业结构指标后，高铁开通虚拟变量的回归结果显著为正，从而验证上述结果和稳健性。

表3 城市高铁开通对产业结构转型升级的平等趋势及稳健性检验

注：括号中为t值；*、**、***分别表示在10%、5%和1%显著性水平下显著。

此外，本文还对高铁开通虚拟变量DID进行稳健性检验。稳健性检验思想设置为在城市开通高铁之前重新设定高铁开通的虚拟变量，然后对新样本模型进行计量分析，如果新的计量分析结果表明高铁开通的虚拟变量没有对城市产业转型升级以及就业-产业的耦合协调度产生显著影响，则表明在高铁开通之前，确实不存在高铁影响产业结构转型升级这一结论，从而证明上述结论的正确性；如果新的计量分析表明城市高铁开通的虚拟变量对城市产业转型升级以及城市就业-产业的耦合协调度产生了显著影响，则认为上述模型结果不可信。因此，本文将城市开通高铁以前的2003—2008年作为稳健性检验样本期，并分别设定城市开通高铁时间最后1年(DID1)、最后2年(DID2)作为虚拟变量。具体回归结果见表4，表4的回归结果同时表明，在稳健性检验样本期间内城市开通高铁的虚拟变量对产业结构转型升级以及对各个产业就业与产值的耦合协调度均不造成显著影响，从而表明上述基准模型结论是可信的。

表4 高铁开通对产业结构影响的稳健性检验

表4(续)

注：括号中为t值；*、**、***分别表示在10%、5%和1%显著性水平下显著。

(四)开通周期异质性检验

有的城市开通高铁已经成熟，而有的城市才还在初期阶段，那么对于处在成长期和成熟期的高铁城市，其产业结构转型升级及就业-产业的耦合协调度是否存在异质性影响？为此，本文将开通高铁的城市分为两大类：一类是城市开通高铁时间不长，处于起步期，本文以3年为准；另一类是城市以及开通高铁较长时间，已经成熟，本文以4年以上为准。处于不同时间段城市开通高铁对城市产业结构转型升级的影响结果如表5和表6所示。从成长型和成熟型城市产业结构角度来看，它们都对产业结构有显著促进作用，均推动城市产业结构转型升级。从影响系数的大小来看，成长型城市高铁对产业结构的影响要比成熟型城市高铁的影响稍微大一点，但是其仅在10%的显著性水平下显著，显著性水平远低于成熟型城市，这表明成长型城市由于刚开通高铁可能会大幅吸引人口、资金，促进城市本身产业结构升级的同时也会导致产业结构混乱，具有一定的不确定性。从各个就业-产业人员耦合度来看，成长型高铁城市对一产、二产、三产的耦合协调度均不显著，这表明这些开通高铁时间的较短的城市，高铁并不能导致城市产业协调；而成熟型城市结果表明，城市开通高铁时间较长会显著促进三产就业-产业的协调性，抑制二产的协调性，与基准模型结论一致。总体看来，“成熟型”高铁城市较“成长型”高铁城市对产业结构转型升级的影响更为显著和稳定。

表5 城市开通高铁对产业结构转型升级的周期检验

注：括号中为t值；*、**、***分别表示在10%、5%和1%显著性水平下显著。

表6 城市开通高铁对城市产业耦合协调度的周期检验

表6(续)

注：括号中为t值；*、**、***分别表示在10%、5%和1%显著性水平下显著。

(五)中心-外围检验

在城市经济发展和产业转型的过程中，城市开通高铁会显著提升城市的可达性，但此时由于城市所处的地理位置不同或自身属性不同，导致城市在经济发展或产业转型升级的过程中或大或小，处于区域中心的城市可能相对于处于外围的城市更好。那么在城市中心-外围条件，城市开通高铁对产业结构转型升级是否存在异质性？为此，本文将开通高铁城市划分为中心和外围两种形式，分别检验中心城市开通高铁的影响和外围城市开通高铁的影响，具体研究结果如表7、表8所示。从产业结构角度来看，城市开通高铁均会对中心城市和外围城市造成显著影响，但是影响又有所差异。具体的，中心城市开通高铁对产业结构转型升级的影响大小要显著高于外围城市，并且显著性水平显著高于外围城市，其中中心城市对产业结构转型升级的影响系数大小为0.019 8，在1%的显著性水平下显著，外围城市对产业结构转型升级的影响系数仅为0.006 9，仅在10%的显著性水平下显著。从一产、二产、三产的就业-产业耦合度角度来看，中心城市开通高铁会显著促进三产的耦合度，抑制二产的耦合度；而外围高铁开通城市对一产、二产、三产的产业耦合度均不显著。从而这些总体表明，城市开通高铁对中心城市产业结构转型升级的影响要显著优于外围城市。

表7 城市开通高铁对产业结构转型升级的中心-外围检验

注：括号中为t值；*、**、***分别表示在10%、5%和1%显著性水平下显著。

表8 城市开通高铁对城市产业耦合协调度的中心-外围检验

注：括号中为t值；*、**、***分别表示在10%、5%和1%显著性水平下显著。

六、结论

高铁经过多年的建设，已经成为新时代城市发展经济、吸引人才、促进城市产业转型升级，实现中国经济高质量发展的重要基础设施。本文利用2003—2015年285个地级市面板数据，采用倾向得分匹配双重差分法研究了高铁开通对城市产业结构转型升级和城市第一产业、第二产业、第三产业的就业人口占比与产出占比的耦合协调度造成的影响。实证研究结果表明：首先，城市高铁开通能显著促进城市产业结构转型升级，影响效应大小为0.011 7；显著提升城市第三产业就业-产业的耦合协调度，也会显著降低第二产业就业-产业的耦合协调度，对第一产业就业-产业的耦合协调度并不造成影响，总体而言，城市开通高铁有效推动中国产业高质量结构转型升级。其次，城市开通高铁对产业结构转型升级的影响存在明显的成长周期异质性，开通高铁时间较长的“成熟型”高铁城市对城市产业结构的影响更为显著，具体影响大小为0.011，在1%的显著性水平下显著，而开通高铁时间较短的“成长型”城市对城市产业结构转型升级的影响仅在10%的显著性水平下显著；此外，“成长型”高铁城市对城市第一产业、第二产业、第三产业的就业-产业的耦合协调度并不造成影响。最后，高铁线路开通对城市的影响存在显著的中心-外围差异，城市开通高铁对中心城市产业结构转型的影响效应要显著高于对外围城市产业结构转型的影响，并且城市开通高铁也会显著影响中心城市的第二产业、第三产业的就业-产业的耦合协调度。稳健性检验表明本文研究结果的准确性。