城市高铁开通对数字经济发展的影响研究

[摘要]将城市高铁通车视为一项准自然试验，基于2011—2019年中国286个地级及以上城市的面板数据，在厘清开通高铁对数字经济影响理论机制的基础上，构建双重差分模型与中介效应模型考察城市间开通高铁对数字经济发展的作用效果与路径机制。研究发现：城市间高铁通车能显著促进数字经济的发展，并且经过倾向得分匹配、安慰剂试验等稳健性检验后，结论依然成立；机制检验发现，技术扩散、知识溢出以及劳动力流动是高铁通车影响数字经济发展的重要路径，且劳动力流动的中介效应作用更强。研究结论为厘清高铁开通与数字经济发展间的关系提供了经验证据，对完善高铁网络布局也具有政策启示。

[关键词]高铁；数字经济；双重差分模型；机制检验；要素流动

一、 引言

作为继工业经济后又一经济形态，数字经济是现阶段通信技术演进至成熟阶段的产物，具有交互性、开放性、渗透性等特征，在对居民生产生活方式产生深刻影响的同时正悄然重塑社会经济结构，为现阶段高质量发展注入强劲动力。《中国互联网发展报告2020》数据指出，我国数字经济总体水平在2019年已接近35.8万亿元，占当年GDP比重的36%1。方兴未艾的数字产业化与产业数字化发展不仅是推动中国经济增长的新动能，彰显着前沿产业的发展方向，也是推进社会治理创新的关键点，通过提高数字技术与公共服务的融合度，可以发挥数字产业在民生领域的保障与惠民应用。因此，加快数字经济发展步伐，既是落实新发展理念的集中表现，也是推进经济高质量发展的必由之路。

作为国家战略规划的重要组成，高速铁路建设不仅是为了提高人员运输效率，还承担着串联国家中心城市、加强邻近城市的互联互通、促进地区经济发展的重大使命。截至2019年年底，194座城市已被纳入高铁网络，累积总里程已达3.5万公里2。人口密集与经济发达区域沿线的“四横四纵”客运路线已基本建成，下一步高铁网络将在此基础上继续向“八纵八横”格局拓展。高铁开通不仅能通过产生时空压缩效应、提高城市可达性来促进周边的相关产业发展，更有助于技术、知识以及人才等从核心城市向周边城市扩散，结合通信技术的迅猛飞跃，为产业数字化转型提供了坚实的支撑。因此，高铁开通与数字经济的发展有无关联，其背后又存在何种作用机制？基于上述问题，将我国286个城市作为样本，采用双重差分法精确识别高铁开通对于数字经济作用的“净效应”，并在此基础上考察具体作用机制。研究对于高铁建设布局以及揭示高铁开通对于数字经济发展的影响具有重要意义。

二、 文献综述

现有文献关于高铁的研究多聚焦于城市开通高铁在经济与社会效应方面的作用，在经济增长效应方面，多数学者们已取得共识，认为开通高铁提高了不同城市间的便捷度[1]，促进了各类资源的跨区配置，缩短了城市间的时空距离，进而缓解了地区间资源错配[2]，实现邻近城市的市场整合进而产生经济集聚效应，促进地区经济发展[3]。但也有学者持相反观点，认为高铁开通具有“极化效应”，由于中小城市存在营商环境较差、居民生活便捷度较低等问题，导致区位优势较弱。而对于中心城市而言，具有雄厚的资本积累、广阔的消费市场以及完善的基础设施，高速铁路会吸引各类生产要素由分散趋于集中，使得中小城市居民以及企业调整自身区位选择，引发劳动力与资本外流，从而导致开通高铁的沿线城市经济资源由中小城市向中心城市转移，对其经济发展产生不利影响[4]。在社会效应方面，现有文献关注的焦点多集中于环境污染与节能减排方面，高铁开通会直接对城市产业结构产生深刻影响，人员运输效率的提升会促使城市发挥自身比较优势，对旅游业的发展产生积极影响[5]，进而带动城市餐饮、住宿等相关产业发展，提高服务业在城市产业结构的比例，在一定程度上对高污染行业产生一定的挤出效应[6]。

现有文献对于数字经济的研究多集中于3个方面，第一是有关数字经济内涵的界定，裴长洪等认为，数字经济是在传统经济模式中渗透数字信息及相关数据的传送，具有规模经济与范围经济效应[7]。也有学者从生产的角度厘清了数字经济的内涵，认为数字经济是一种从技术层面有别于其他经济，以信息技术开展生产经营的经济形态，具有强烈的时效性[8]。第二是对当前我国数字经济发展水平的测度，在指标选取上，有学者从代表性指标的视角选取了不同核心指标，主要涵盖数字化平台载体与新型基础设施[9]，数字经济基础相关产业[10]等方面。也有学者考虑构建指标体系，从发展载体、产业数字化与数字产业化以及发展环境等方面建立综合评价体系[11]。第三是关于数字经济的社会经济影响，多数学者认为数字经济加速了我国经济高质量发展的步伐。微观层面通过人工智能、云计算等的新兴技术产生的范围经济与规模经济对于完善的价格机制有重要影响，从而实现供需匹配，为经济高质量发展提供支撑；宏观层面通过完善资源要素配置以及提高生产效率，对经济结构转型产生积极作用从而推动高质量发展[12]。

综合对已有文献的归纳与总结可以发现，现有研究对于高铁开通以及数字经济分别的研究可谓汗牛充栋，但较少有文献将两者纳入同一分析框架探讨其内在联系。因此研究可能性的边际贡献在于：在研究视角方面，置身于建设数字中国的背景下，构建多期DID模型将高铁通车的政策效应与时间效应加以区别，高效识别城市高铁通车对于数字经济发展的“净效应”；在研究思路方面，在分析现阶段城市高铁开通与数字经济发展现状的基础上，梳理两者间影响的理论机制并实证检验其作用效果；在研究内容方面，基于要素流动视角，分别从开通高铁引致的技术扩散、知识溢出以及劳动力流动3条路径着手引入中介效应模型，考察高铁开通对于数字经济发展的作用机制。

三、 理论机制与研究假设

1. 高铁开通对城市数字经济的影响效果

首先，高铁开通具有结构优化效应。产业结构的优化需要持续累积的资源要素[13]，一方面，高铁开通在宏观上能通过提高生产要素跨区域流动速度、强化城市间资源配置的联动性，推动交易成本的降低以及生产要素的跨区流动，破除不同城市要素自由流动的壁垒，提高城市间联系频率进而降低资源错配对于产业结构调整的不利影响；微观上企业在进行异地投资或设厂时需要考虑交易成本、运输成本以及时间成本等，交通设施便捷度的提升显著地降低了此类社会成本，使得企业异地投资成为可能，资本投资效率的提升逐渐形成产业协同集聚效应，从而为产业结构优化提供机遇。另一方面，高铁在建设过程中本身就是一个庞大的产业链条[14]，高速铁路的修建会促进上下游电力通信、精密仪器以及信息技术等产业的发展，在优化沿线城市产业结构的同时也促进了新型基础设施建设。产业结构优化在生产层面能从产业数字化转型以及新兴产业形态培育两方面助推数字经济发展，信息技术的发展使得技术创新能迅速向经济效益转化，传统企业可借势通过较低成本、更高效率的生产能力，实现数字化转型；消费层面生产性服务业与制造业的协同集聚使得居民消费方式产生重大变革，线上购物与线下零售的业态在刺激消费需求的同时推进了通信网络的建设，为数字经济的发展提供了基础支持。

其次，高铁开通具有资源配置效应。一方面，高铁开通提高了城市间的便利度与通达度，为要素流动创造了“向心力”。由于中心城市在基础设施完善度、市场规模与人才资源方面具有优势，能为数字经济发展提供更多技术支撑与基建保障，高铁开通后创新资源与生产要素会因“虹吸效应”而加速流向中心城市。另一方面，高铁开通具有时空压缩效应，为资源配置创造了“离心力”。相比而言，中心城市具有更高的拥挤成本，交通便利度的提升与运输成本的降低不仅为中心城市竞争激烈的产业转移提供便捷，还为周边中小城市承接外溢产业的转移创造机遇[15]。创新要素向周边城市流动提高了城市间优势产业在资源上的互补，促进了知识交流与技术外溢，为城市科技产业发展提供了必要的资源条件。随着更多创新资源注入信息与数据产业，数字技术的渗透能力也会逐步提升，进而促进各类生产要素完成数字化转型，创造更广阔的信息与信息基础设施需求，为产业数字化发展提供设施保障，有效推动数字经济发展。

最后，高铁开通具有市场整合效应。高铁开通促进了城市间一体化发展进程，拓展了数字经济的发展空间。受其经济形态特征影响，数字经济发展的高水平区域多集中于基础交通设施便捷、资源要素禀赋丰裕、消费市场广阔、新型基础设施完善的地区。当城市高铁尚未开通时，资源要素流动受到空间距离的限制，从而导致创新资源局限于本地，其流动遵循本地化循环进而使得数字经济发展受限。当城市开通高铁后，“空间距离”对要素流动的限制开始模糊，不同城市间的市场边界逐步淡化，市场的进入壁垒以及交易成本降低从而有力地促进了城市间的市场交流与融合，区域内经济融合一体化倾向明显。这使得中小城市可以通过承接产业转移、技术扩散实现信息共享与数据传播。中小城市凭借高铁开通带来的交通便捷度提升，加之自身所具有的低廉地租成本、广阔的市场前景等比较优势带动产业链升级，推动生产活动的低能耗与高技术化，实现产业数字化转型，创造新的增长点。鉴于此，本文提出：

研究假设1：高铁开通促进了沿线城市数字经济的发展。

2. 高铁开通对城市数字经济的作用机制

技术扩散效应。一方面，高铁开通提高了沿线城市的交通便捷度，加强了城市间的联系，为不同城市间的技术与信息传播搭建渠道从而引发技术扩散。同时信息的流动减轻了由于信息不对称造成的投资风险，提高了企业的异地创新投资，因此高铁开通促进了沿线城市的技术扩散。另一方面，技术扩散也能为产业数字化转型创造新技术与新业态，技术创新及其成果转换能为数字经济的发展创造新的市场需求，产生新的市场进入机遇。此类需求又能吸引企业研发新产品与新模式，培育新动能实现新旧动能的替代，通过新动能催生产业数字化的发展。技术扩散有助于推动生产性服务业与制造业良性互动，破除产业边界实现融合发展，促进产业分工的专业化，实现制造与服务两产业的协同集聚，从而衍生出数字化、信息化的服务业，推动数字经济的发展。

知识溢出效应。一方面，高铁开通为城市间创新主体的交流沟通提供载体，为避免自身在竞争中陷入劣势，创新主体之间会通过相互学习、模仿先进理念与方法等来提高自身所掌握的信息与知识，在一定程度上弥补了知识鸿沟，为中小城市数字经济的发展提供知识与信息支持。另一方面，知识溢出有助于实现规模报酬递增，高铁网络沿线城市通过“搭便车”行为共享知识技能成果，减少低水平的重复投资，促进新型基础设施建设，从而推进传统产业实现数字化转型，为数字经济发展引入新动能。

劳动力流动效应。一方面，高速铁路缓解了空间距离的限制，有效提升城市间通勤效率，提高了各类人才在不同城市交流的频率与跨区域流动深度，从而改善了劳动力要素在空间上的配置效率。另一方面，数字经济的发展离不开人才支持，经济形态特征决定了高素质人才是数字经济发展过程中最重要的要素，数字产业化和产业数字化的发展需要高素质劳动力，劳动力流动为数字经济的可持续发展提供支撑。鉴于此，本文提出：

研究假设2：高铁开通会通过技术扩散效应、知识外溢效应以及劳动力流动效应3条路径影响数字经济的发展。

四、 研究设计

1. 识别策略

（1）双重差分模型（Difference-in-Differences）

高铁开通对于数字经济的影响通常由两方面效应所决定，一是经济社会随时间推移而不断发展所导致的数字经济发展水平自然变更，二是由于城市间高铁开通引致的一系列影响对于数字经济的作用。因此为检验高铁开通对于城市数字经济发展的影响，采用双重差分法将这种自然变更与引致效应区分开，精确地识别城市开通高铁对数字经济影响的“净效应”。根据双重差分法应用的基本原则，设立时间与政策两个虚拟变量，首先定义时间虚拟变量（[time]）在城市尚未开通高铁时设定为0，而开通之后则设定为1，以此来区分城市在开通高铁时间上的差异。其次定义政策虚拟变量，由于观察期内并非所有城市均开通了高铁，因此可视城市高铁通车为一项准自然试验，将部分高铁已通车的城市设立为实验组，定义政策虚拟变量（treat）为1，而其他高铁尚未通车的则设立为对照组，定义treat为0，以此来区分不同城市间的差异。最后，用时间与政策虚拟变量的交互项（[did]）作为城市高铁通车的核心解释变量，构造多期双重差分模型识别城市开通高铁对其数字经济发展的作用效果：

[Digit=α0+α1didit+α2Xit+μi+ηt+εit] （1）

其中，[α0]为常数项，[α1]与[α2]为待估参数，[Dig]为被解释变量数字经济，[did]为核心解释变量，其系数也是研究所关注的焦点。考虑到城市高铁开通前后不同城市自身的差异会对政策措施产生潜在的影响，研究控制了一系列其他可能的变量用[X]表示，[μ]、[η]以及[ε]分别代表个体、时间效应以及随机干扰项。

（2）中介效应模型

考虑到城市间经济发展水平各不相同，高铁开通对于城市数字经济的影响效果应有所不同。因此有必要进一步探究城市高铁开通对于数字经济作用的具体机制，借鉴朱金鹤等[16]的研究，设定中介效应模型的具体形式为：