周浩 鄭筱婷
暨南大學產業經濟研究院
內容提要自1997年以來，中國實施了6次鐵路提速，提高了鐵路運輸能力和改善了交通設施的質量，這可以看作是交通基礎設施質量改善的一次自然實驗。本文選取京廣線和京滬線作為鐵路提速代表，構造了1994～2006年提速鐵路線沿途站點和其他未提速站點相對應的城市一級面板數據，利用倍差法系統考察了其對經濟增長的影響。本文的研究發現，鐵路提速促進了沿途站點的經濟增長。在整個鐵路提速期間，相對於未提速站點，鐵路提速將提速站點的人均GDP增長率提高約3.7個百分點；同時，在鐵路提速後期，其對經濟增長的促進作用更為明顯。
關鍵詞 經濟增長 鐵路提速 倍差法
JEL:O22,O47
一 引言
經濟增長理論中，基礎設施通常被認為是推動經濟發展的關鍵因素之一。“投資的數量不應成為政策的惟一中心。改善基礎設施的質量同樣是至關重要的”(世界銀行，1994) 。在現實的經濟發展歷史中，世界銀行的發展報告也指出“基礎設施即便不能稱為牽動經濟活動的火車頭，也是促進其發展的‘車輪 ’” (世界銀行，2006)。其中的經濟學邏輯非常直接：要享受市場帶來的福祉，首先要融入市場，而公共設施、通訊以及交通等各種基礎設施是建立市場聯繫的基本紐帶。基礎設施對經濟增長的推動主要源自於降低交易成本、提高規模經濟、促進市場一體化；促進各種要素流動，增加就業機會；加快知識外溢，提高人力資本。
改革開放30多年來，中國的經濟持續高速增長，“鐵公基”則是政府刺激經濟增長，協調區域發展的重要手段之一。大規模基礎設施建設帶動的經濟增長是中國30多年投資驅動增長模式的一個縮影。交通設施作為基礎設施中的重要組成部分，其對經濟增長的影響是一直是研究的熱點。早在上世紀，Fogel(1962)就曾分析過鐵路對美國經濟增長的影響。在Aschauer(1989)的經典研究帶領下，Femald(1999)和Fan等(2002)分別考察了發達國家和發展中國家的公路對生產率和經濟增長的影響；Atack等(2009)、Donaldson(2010)研究了美國和印度鐵路對城市化、經濟增長的影響。
長期以來，中國鐵路運力與需求的矛盾非常突出，解決該矛盾的出路在於加快新線建設，但鐵路新線建設週期長，而通過改造既有線路，提高列車速度，增加運輸密度，是短時間內提高運輸能力最有效的辦法。自1997年至2007年，中國逐步實施了6次全國範圍內的鐵路大提速。鐵路提速可以視作是交通基礎設施質量的提高。首先，鐵路提速最直接的作用是旅行或運輸時間的縮短。鐵路提速前的1993年，全國列車平均旅行速度僅為48.1公里/小時；經歷了6次提速之後，2007年全國列車平均旅行速度提升到70.18公里/小時。時間是衡量交通運輸服務質量的一個重要指標，火車提速將旅行所需時間縮短，大大提高了乘火車旅行的效用。京滬高鐵開通，很多人放棄飛機選擇高鐵，航空公司競相打折即可為證。第二，鐵路提速也能夠提高運輸量。僅第五次和第六次大提速，鐵路運輸能力就提高了50%以上。上述兩個方面都提升了鐵路運輸和旅行服務的質量。因此，本文研究鐵路提速對經濟增長的影響，是關注既有基礎設施質量及服務的提高對經濟增長的影響。
本文的主要貢獻如下。首先，在研究視角層面，本文重點考察的是交通設施質量對經濟增長的影響，通過一個自然實驗(鐵路提速)考察了交通設施質量變化所導致的影響。第二，在研究方法層面，本文在面板數據結構環境下運用了倍差法(difference-in-differences estimation，DID)估計鐵路提速對沿途各地經濟增長的效果，從而給出一個相對穩健的結論。中國鐵路提速的政策安排主要來自鐵道部等國家級機構決策層面的統籌規劃，具有外生於沿途各站點地方政府決策的特徵，可以將其視為計量經濟學中的自然實驗(natural experiment)，這在一定程度上避免了基礎設施與經濟增長之間相互影響而產生的內生性問題。第三，在樣本單元層面，本文選擇了地級市的相關社會經濟數據，區別於通常的省級數據，這有助於從更微觀的層面研究中國經濟增長問題，在一定程度上避免了利用省級數據可能遭遇的加總偏誤。
本文結構安排如下：第二部分是文獻綜述；第三部分介紹計量模型、估計方法和數據；第四部分對鐵路提速對經濟增長的影響進行分析；最後部分是本文的結論。
二 文獻綜述
Aschauer(1989)指出基礎設施資本存量對全要素生產率有顯著的促進作用，其中諸如高速公路、機場、水運系統等核心基礎設施的作用尤為關鍵。隨後，大量的相關研究湧現而出。在宏觀層面，生產率、產出值以及產出增長率是眾多研究較為常見的被解釋變量。比如，Fernald(1999)考察了美國州際高速公路對勞動生產率的作用；Rollers與Waverman(2001)考察了經濟合作組織（OECD）國家電信設施投資對GDP的影響；Calderon與Serven(2004)考察基礎設施綜合規模對GDP增長率的影響。上述研究結果基本都支持基礎設施對經濟增長有顯著的促進作用。當然，也有研究結果並不支持基礎設施對經濟增長的促進作用。比如， Devarajan等(1996)指出來自發展中國家的證據表明，交通投資對經濟增長具有負面或不顯著的作用。但總體上，大多數研究結論還是傾向於認同基礎設施對經濟產出的正面作用。
隨著研究的深入，研究人員開始關注基礎設施質量和結構對經濟活動的影響，同時將基礎設施的影響拓展到減貧、收入不平等、投資、資產價格、貿易、比較優勢等方面。在基礎設施質量方面，鋪裝路面比重、通訊故障、電力傳輸的損失率、交通時間、港口服務時間等指標被用來刻畫基礎設施質量。Calderon與Serven(2004)指出基礎設施質量的提升有助於推動經濟增長，並降低收入不平等；Calderon與Chong(2004)還進一步指出，相對於欠發達國家而言，工業化和新興市場國家的基礎設施質量對經濟產出的推動作用更為重要。Yeaple與Golub(2007)則認為一國在國際貿易中的專業化不僅依賴於資源稟賦，還取決於其基礎設施質量。在基礎設施結構方面，現有研究主要強調基礎設施投資結構(比如新增投資和維護開支的比重、政府投資與私人投資比重以及運營費用與資本費用比重)、所有權結構(國有和私有比重)、基礎設施種類結構、地域結構等對經濟活動的影響。Kalaitzidakis與Kalyvitis(2004)指出，加拿大的經驗表明基礎設施的維護開支對經濟增長具有非常重要的作用。Rioja(2003)對拉美國家的經驗研究表明，將公共基礎設施中的新增投資重新配置到原有基礎設施的維護提高了GDP。
另外，在估計方法的使用上，研究人員也開始強調基礎設施與經濟增長之間的相互影響關係、遺漏變量、不可觀測變量、測量偏誤等問題。經濟學家利用各種計量方法來對付這些問題以提高結論的可靠性，比如面板固定效應估計(Holtz-Eakin, 1994)、聯立方程組估計(Demetriades and Mamuneas，2000)、工具變量(Banerjee et al., 2009)和向量自迴歸(Kamps，2004)等方法。
有關中國的研究基本集中在基礎設施與經濟增長的關係上，主要有以下幾種思路。第一，考察基礎設施規模對產出的影響。Fan與Zhang(2004)用CD生產函數估計了通訊、公路、灌溉等基礎設施對農業部門的產出彈性。Demurger(2001)指出交通設施狀況是影響中國省際發展差異最大的關鍵因素。盛丹等(2011)利用微觀數據考察了基礎設施對中國企業出口行為的影響。第二，基礎設施質量和結構對經濟活動的影響。Fan等(2002)認為，來自中國農村地區的經驗表明，不同質量類型道路的經濟回報不同，對貧困的影響也不同。Zou等(2008)同樣認為中國東、中部地區較快的經濟增長源自基礎設施，同時貧困地區的公路有巨大的減貧作用。第三，基礎設施與經濟增長之間的因果關係。王任飛和王進傑(2007)利用VAR方法考察了基礎設施與經濟增長之間的因果關係，認為基礎設施促進經濟增長居於主導地位。
目前有關中國基礎設施與經濟增長的研究在以下幾方面仍有待豐富。首先，大多數已有研究側重考察基礎設施總量對經濟增長的影響，而對於基礎設施質量對經濟增長的影響很少有研究。今後中國基礎設施投資在不同的地區將會採取提高質量或者擴大規模的等多種方式，研究範圍較廣、具有代表性的基礎設施質量的提高對經濟增長的影響將會是對現有研究的一個很好補充。其次，對於基礎設施質量對經濟增長影響的測度，現有研究通常只是簡單地橫向比較基礎設施產出彈性。但就如本文所強調的，基礎設施質量的差異既可以體現在橫截面上的群體間差異，又可以體現在時間序列上樣本單元自身的變化。最後，大部分研究選擇省級數據，但數據加總過程可能導致某些加總偏誤或者信息損失。利用更為微觀的數據進行研究也是對現有研究的一個很好補充。鑑於上述原因，本文將中國近年來進行的鐵路提速看作一個交通設施質量改善和結構變化的自然實驗，利用倍差法評價其對經濟增長和區域協調發展的影響。
三 迴歸模型、估計方法、控制組的選擇與數據
（一）迴歸模型設定
本文旨在考察基礎設施對經濟增長的影響，因此本文以增長收斂經驗研究中的範式Barro(1991)迴歸方程作為基礎。具體地說，是在Mankiw等(1992)的基礎上加入基礎設施，做一個簡單的擴展。假設廠商的生產函數為科布-道格拉斯函數(CD函數)，即
的紐帶。如前所述，為了控制差異，我們的樣本不包括直轄市、計劃單列市。但不考慮北京、上海、廣州的經濟輻射影響也許是不合適的。為此，我們在解釋變量中引入了各城市到達這三大中心城市的鐵路里程。具體來說，我們用各城市到三大中心城市鐵路里程最小值的對數與虛擬變量du×dt的乘積項來刻畫中心城市的擴散作用。這一指標既包含了影響擴散作用發揮的數量因素，即距離，也包含了影響擴散作用發揮的質量因素，即鐵路提速。
（三）控制組的選擇
使用雙重差分方法的關鍵是選取控制組，該方法要求實驗組和控制組之間的實驗結果差異是由實驗變量導致的。因此，本文儘量尋找那些鐵路提速前後與提速城市相似的城市作為控制組，或者說在控制了可觀察變量之後兩者儘可能地相似。
首先，我們構造鐵路提速的實驗組。如前所述，自1997年以來中國共進行了6次鐵路大提速，其涉及的鐵路線較多，但主要集中在中東部人口密集地區。本文選擇京廣線和京滬線作為分析對象。原因有以下幾點。第一，京廣線途徑6個省市，是中國最重要的一條南北鐵路幹線；而京滬線則連接著中國最大、最發達的兩座城市，途徑7個省市，大都處於沿海經濟發達地帶，是中國目前最繁忙的鐵路幹線之一。這兩條鐵路線對國民經濟起著重要作用。選擇這兩條鐵路線具有一定的代表性。第二，京廣線和京滬線是最早開始提速的鐵路線，經濟政策的影響通常存在時滯，所以選擇它們有助於本文分析鐵路提速影響的時間差異。第三，這兩條鐵路線所經過的各站點基本處在東南沿海與中原這一區域，地理位置上的差異較小，有助於控制樣本差異過大導致的偏誤。鑑於該原因，本文捨去了東北地區的京哈線，它屬於最早開始提速的三條鐵路線之一。第四，本文選取的樣本是地級市，地級城市是提速受惠城市。同時，沿線部分縣級市或者縣級市下的小站被取消停靠部分班次，甚或取消客運業務，因此儘管這些站點位於提速線路上，但這些城市是提速的非受惠城市。同時出於數據可得性的考慮，本文的實驗組主要由京廣線和京滬線沿途主要站點中的地級市構成。
另外，在實驗組中，本文除去了京廣線和京滬線路經的直轄市、省會和計劃單列市。原因在於這些城市的經濟發展水平相對較高，發展環境、享受到的中央或地方其他經濟政策都較其他城市而言都有很大的差異性，因此難以構造與其相匹配的控制組。
對於控制組的選擇，本文選擇京廣線和京滬線所經省份中兩條線路未經過的地級市作為控制組成員。另外，補充了在地理位置上較為鄰近的浙江、福建和江西的部分地級市作為控制組成員。這種策略主要是基於空間相鄰的樣本差異相對較小的假設。類似地，控制組中也不包含省會、計劃單列市。當然，後文對控制組的選擇進行了相關的穩健性檢驗。最終的實驗組和控制組的分組結果見表1。
在時期選擇上，京廣線和京滬線在1997年開始實施第一次鐵路提速，因此1997年以前作為提速未發生期，為了儘可能控制時間的影響，選擇1994～1996年作為鐵路未提速的時間段。自1997年京廣線、京滬線第一次提速之後，2000年10月的全國第三次火車提速沒有涉及到京廣線和京滬線，2001年11月份進行的第四次提速則涉及了京廣線南段，2004年4月的第五次提速則涉及了京滬線，但主要是開通北京上海的直達列車。2007年4月的第六次提速是涉及範圍最廣的一次，此次提速幹線包括京哈線、京廣線、京滬線、京九線、隴海線、浙贛線、蘭新線、廣深線、膠濟線、武九線。由於此次提速範圍比較廣，難以在地級市層面構造相對應的控制組，故本文考察的火車提速時間段為1997～2006年。
（一）基本結果
如前所述，本文將3年設為1個時間段，各時間段分別是鐵路提速之前的1994～1996年，鐵路提速後的1997～1999年、2000～2002年、2003～2005年。
我們首先做了Hausman檢驗，結果顯示採用固定效應，這也符合增長收斂迴歸方程背後的理論基礎。另外，為了處理通常存在的異方差，本文采用robust方差結構。估計結果如表3所示，刻畫鐵路提速對經濟增長影響的估計係數β顯著為正，提速帶來的交通設施質量改善提高了沿途站點的人均GDP增長率。從經濟理論上看，一方面，鐵路提速節約了旅行和運輸時間。由於時間的減少意味著區域間的聯繫更為緊密，勞動力和其他生產要素的流動更為便捷，市場一體化的程度加深，交易成本下降，知識的外溢速度也更快。另一方面，鐵路提速也加大了運輸規模，擴大了市場規模、進而享受規模經濟帶來的收益。這些原因都有可能促使鐵路提速有助於經濟增長。對於提速後的整個1997～2005年時期，β為0.0377，並通過了顯著性水平為1%的檢驗，這說明與非提速站點相比，提速站點的經濟增長速度顯著地高出了3.7個百分點。同樣地，當我們分時段考察提速作用時，1997～1999年、2000～2002年和2003～2005年3個時段的估計係數也都顯著為正，分別為0.0288、0.0466和0.05，表現出一個遞增的趨勢。一方面，鐵路提速是一個漸進的過程，提速的城市越多，其網絡效應也越明顯；另一方面，鐵路提速的政策效果也有一個滯後。因此，隨著時間的推進，其對經濟增長的作用也越來越明顯。此外，各種情形中的βd都顯著為負。顯然，這也符合一般的經濟直覺，中心城市的經濟擴散作用隨距離呈現一個衰減的態勢。
另外，初始收入水平的係數均顯著為負、修正人口增長率的係數基本顯著為負、儲蓄率的係數大多數也顯著為正，這符合增長收斂迴歸的標準結果。至於其他因素，政府幹預程度的係數顯著為負，人力資本的係數顯著為正，這都符合一般經濟理論的預期。
在經濟增長文獻中，基礎設施對經濟增長的影響一直是一個眾多學者關注的熱點。有關中國的研究中，考察某項具體交通基礎設施工程對經濟增長影響的並不多見。中國在1997～2006年分步分地區實施了6次鐵路提速，由於鐵路提速及提速鐵路線的確定來自於鐵道部等國家級政府部門的決策，獨立於提速鐵路線沿途經過的地級市，因此其為我們提供了一個很好的交通基礎設施質量改善的自然實驗。本文以京廣線和京滬線作為鐵路提速的代表，利用城市數據構造了1994～2006年與鐵路提速相匹配的實驗組和控制組的面板數據，運用倍差法識別和測度了鐵路提速對經濟增長的影響。
本文發現，鐵路提速促進了沿途站點的經濟增長。在整個1997～2005年提速期間，京廣線和京滬線的提速將其沿途提速站點的人均GDP增長率提高了約3.7個百分點；分時段的分析顯示，鐵路提速對經濟增長的作用隨時間呈現遞增的趨勢。
當然，本文僅侷限於在較為宏觀的層面考察鐵路提速這一業已發生的政策對經濟增長的影響，而對於鐵路提速的成本、資源的重新配置以及由此而產生的成本和其他各方面的社會收益都未能涉及。此外，鐵路提速對經濟增長的作用渠道和微觀機理也是該問題未來進一步研究的一個非常有益的補充。
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