高铁网络对城市环境污染的影响效应及作用机制研究.pdf

2023年第3期（总第96期）新疆财经大学学报Journal of Xinjiang University of Finance and EconomicsNo.3.2023General No.96高铁网络对城市环境污染的影响效应及作用机制研究潘丽群（广州大学，广东 广州 510006）摘要：从空间网络连接角度理解高铁与城市发展之间的关系是一个重要的研究视角。文章基于20032019年我国285个地级市的相关数据，使用多期DID模型研究接入高铁网络和高铁网络质量对城市环境污染的影响效应及作用机制。研究发现，接入高铁网络对城市环境污染有显著的负效应，高铁网络质量的提高会减少城市环境污染。进一步的作用机制分析表明，高铁网络通过促进科技进步发挥创新效应和吸引人口集聚发挥集聚效应来降低城市环境污染水平。异质性分析表明：我国东西部城市接入高铁网络和高铁网络质量对环境污染有显著的负效应，中部城市负效应不显著；大城市接入高铁网络和高铁网络质量对环境污染有显著的负效应，小城市负效应不显著。关键词：高铁；高铁网络；城市环境污染；多期DID中图分类号：F532；F299.2文献标识码：A文章编号：1671-9840（2023）03-0021-13DOI：10.16713/ki.65-1269/c.2023.03.003The Effect of High-Speed Rail Network onUrban Environmental Pollution and Its MechanismPAN Liqun(Guangzhou University,Guangzhou 510006,China)Abstract:It is an important research perspective to understand the relationship between high-speed rail and urban development from the perspective of spatial network connection.Based on the data of 285 prefecture-level cities from 2003 to 2019,this paper uses the time-varying DID model to study the effect of access to high-speed rail network and the quality of high-speed rail network on urban environmental pollution and its mechanism.The results show that access to high-speed rail networkhas a significant negative effect on urban environmental pollution;the improvement of high-speed rail network quality based ondegree centrality and intermediate centrality will reduce urban environmental pollution.Further mechanism analysis shows thatthe high-speed rail network can reduce the level of urban environmental pollution by promoting the innovation effect of scientificand technological progress and attracting population agglomeration effect.Heterogeneity analysis shows that the high speed railnetwork has significant negative effect on environmental pollution in eastern and western cities,but not in central cities.The access and level of high-speed rail network in large cities have a significant negative effect on environmental pollution,however,the negative effect in small cities is not significant.Key words:high-speed rail;high-speed rail network;urban environmental pollution;time-varying DID收稿日期：2023-05-22基金项目：教育部人文社会科学青年项目“高铁网络背景下城市外部性经济的时空格局研究”（18YJC790122）；国家自然科学基金青年项目“人工智能、职业迁移网络对劳动者就业影响研究”（72003052）；广东省自然科学面上项目“人工智能应用对企业就业需求的影响研究”（2022A1515012089）作者简介：潘丽群（1986），女，经济学博士，广州大学经济与统计学院副教授，研究方向为应用微观、劳动经济学、城市经济学。21新疆财经大学学报2023年第3期一、问题的提出党的二十大报告指出，要深入推进环境污染防治，坚持精准治污、科学治污、依法治污，持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战，促进人与自然和谐共生。高铁是我国经济建设的巨大成就之一，我国已成功建设了世界上规模最大、现代化水平最高的高速铁路网，高铁商业运营速度最快、运营网络通达水平最高、运营里程最长。2016年7月，国家发展改革委、交通运输部、中国铁路总公司联合发布了 中长期铁路网规划，勾画新时期“八纵八横”高速铁路网的宏伟蓝图。2022年，我国高铁营业里程已达4.2万公里，超过全国铁路总运营里程的四分之一，预计到2025年，我国高铁通车里程将达4.9万公里，逐渐形成巨大而稠密的网状结构。从城市是否接入高铁网络来看，相较于非高铁城市（即没有接入高铁网络未开通高铁的城市），高铁城市（即接入高铁网络开通高铁的城市）在高铁开通后与其他城市的可达性显著提升。高铁开通方便了人们的外出旅游、探亲等，同时也降低了出行成本。因此，城市接入高铁网络后，会显著增加城市内部的人口流量。高铁是一种重要的绿色交通基础设施，其对城市环境污染的影响效应及作用机制值得深入研究。现有研究认为，高铁网络产生了显著的以缩短运输时间和拉近空间距离为主要表现的时空压缩效应，极大地提高了区域可达性，可有效降低要素在不同区域间流动的成本，对航空、汽车等高能耗交通运输方式具有较强的替代作用，因高铁绿色出行比重的提升，直接降低了城市环境污染水平。与此同时，可达性的提升促进了要素的流动，提高了资源配置效率，改变了区域经济分布格局，有利于产生集聚效应，进而提高城市绿色创新能力，转变粗放型发展方式，减少城市环境污染1-4。网络效应是高铁网络影响城市发展的重要作用机制。社会经济活动在空间上的组织方式可以从分布和连接两个角度进行分析。分布是指经济活动在空间上的不同密集度状态，主要体现为生产或消费的集聚，通过集聚效应影响城市发展；连接是集聚点之间相互作用的方式与状态，主要体现为网络连接的中心性和所在不同类别网络的规模，通过网络效应影响城市发展。城市间相互作用、各种功能相互联系可以产生城市网络效应，城市间功能网络可以产生协同效应和互补效应5。通过城市网络的相互作用，中小城市可以通过更好地嵌入城市网络获得大城市的优势，大城市也不必承受因经济密集度过大而带来的集聚不经济6。高铁城市网络通过高速铁路将城市连接在一起，对社会经济活动的空间组织方式产生了时空压缩效应和网络效应。高铁网络重塑了我国城市之间的连接，随着高铁网络的持续建设，高铁网络规模及其效应也会进一步扩大和提升，而城市在高铁网络中的位置，也会影响高铁网络效应的发挥。那么，城市在高铁网络中的属性将会如何影响其环境污染水平？影响机制又是如何？这些问题需要从空间网络连接的视角展开研究。既有研究主要集中在高铁开通与否对城市环境污染的影响等方面3，7-12，且学界关于高铁对城市环境的影响效应并无一致结论。少量与高铁网络相关的研究，也未基于高铁网络效应展开较为全面的机制探讨。本文使用20032019年我国285个城市的面板数据，分析高铁对城市环境污染的影响，从是否接入高铁网络进行考察，同时计算高铁网络中心度，分析高铁网络质量对环境污染的影响及作用机制。本文可能的边际贡献主要在于两个方面：其一，相较于以往文献聚焦高铁开通的研究，本文从是否接入高铁网络和高铁网络质量双重视角考察高铁网络对城市环境的影响效应。其二，基于高铁网络，从网络中心度出发，探讨高铁网络形成的创新效应和集聚效应对城市环境污染的作用机制。二、文献综述（一）高铁效应既有研究中，学者主要关注高铁与经济发展、产业结构升级和科技创新之间的关系。在经济发展22高铁网络对城市环境污染的影响效应及作用机制研究方面：王雨飞13运用空间计量模型和超制图学检验了高铁开通对经济发展的增长效应和结构效应；Martn14研究了19902025年高速铁路到达西班牙所产生的跨地区变化分布，指出这期间城市可达性将逐步提高，空间分布会在全境范围内发生变化。此外，董艳梅15采用PSM-DID方法对高铁建设的就业效应进行了实证研究，结果表明，高铁建设提高了第二产业和第三产业的就业水平，且高铁建设对我国东中部地区和大城市的就业影响尤为显著。在产业结构升级方面：张梦婷16选取19992011年的城市数据，验证了高铁开通产生的虹吸效应会对外围城市企业生产率带来负向影响，进而导致地区间发展不平衡。在科技创新方面：易巍17考察了我国高校知识在城市间的流动情况，从交通设施角度，论证了高铁带来的时空压缩效应，进而提出引导知识从学术领域应用到生产领域、拓宽科技服务和技术转让渠道、加强学术交流、促进科学技术创新发展等建议；王春杨18论证了高铁建设可通过降低人力资本迁移成本影响人力资源跨区域流动，进而带动区域创新空间结构演变，最终促进我国区域创新发展。（二）环境污染的影响因素既有研究主要从外商直接投资（FDI）、人力资本、技术创新等角度探讨城市环境污染的影响因素。如：龚梦琪19从双向FDI协调发展和产业结构演进视角进行的研究表明，我国双向FDI协调发展水平和产业结构高度化水平的提升有利于抑制环境污染。杨小东20运用动态空间杜宾模型，论证了城市创新行为和财政分权对环境污染有抑制作用。逯进21从人力资本和技术创新两方面对环境污染进行了实证研究，结果表明，人力资本和技术创新对环境污染有显著的负效应，同时两者存在协同效应，当跨越各自门槛值之后，随着协同效应的增强，其对环境污染的抑制效应更强。（三）高铁与环境污染目前学界关于高铁对环境污染的影响研究结论并不一致。部分研究表明，高铁开通加重了城市环境污染。如：Chen10分析了低成本航空公司扩张和高铁网络扩张的二氧化碳排放情况，研究结果表明，虽然高铁以乘客-公里衡量的排放效率更高，但相较于低成本航空公司网络扩张，高铁网络扩张会导致更多的二氧化碳排放总量。只有当小城市高铁扩张更接近现有的高铁网络，居民有相当大的出行需求时，高铁网络扩张才能带来更少的二氧化碳总排放。Bueno9采用简化的生命周期评价方法，分析了西班牙巴斯克地区高速铁路项目对降低能源消耗和减缓气候变化的影响，计算了基础设施服役年限（60年）的二氧化碳排放量和能耗削减量，结果表明，即使在最乐观的情况下，也无法补偿该基础设施建设和维护期间的二氧化碳排放量。罗能生8将社会网络分析和空间杜宾模型结合起来进行的研究表明，高铁网络会在一定程度上加剧城市生态不平衡、不协调发展的状况。还有部分研究表明，高铁开通可降低城市环境污染水平。如：祝树金3运用双重差分模型分析了城市开通高铁可以有效降低环境污染程度。Guo11利用图论构造了一个反映城市高铁网络可达性不断演化的数据集，研究表明高铁网络中心度较高的城市工业水污染更少，高技能劳动力的再配置导致技术密集型产业和清洁型产业在高铁中心度较高的城市集聚，开通高铁有利于区域可持续发展。Rungskunroch12从生命周期角度探讨高铁网络对经济发展的影响，通过分析5个国家的高铁网络，利用生命周期评价方法和生命周期成本模型，得出高铁网络对环境污染有抑制作用的结论，并认为这与环境友好型铁路车辆设计、可持续发展和绿色能源网格相关的扶持政策有关。王群勇7将高铁开通的经济效应和环境效应相结合，将污染排放及能源效率作为被解释变量，验证了高铁开通既能在环保层面实现污染减排，又能在经济层面实现提质增效。综上，目前学界对于高铁开通对城市环境污染的影响尚无一致结论，且既有文献多聚焦于高铁开通与否的效应考察，缺少对接入高铁网络的网络质量效应评估，亦缺少对高铁网络影响城市环境的作用机制探讨。本文使用20032019年我国285个地级市的城市面板数据，分析接入高铁网络及高铁网络质量对城市环境污染的影响，并进一步探讨高铁网络影响城市环境污染的作用机制。23新疆财经大学学报2023年第3期三、理论分析首先，高铁通车能够提高我国城市客运能力，改变居民出行方式。高铁作为一种新型交通运输方式，其最大的特点是绿色、环保、高效。高铁网络的不断扩展将拓展居民交通出行方式的选择范围，同时降低使用传统交通工具所造成的化石能源依赖程度20。例如，高速铁路机车运行能够取代传统的燃油发动机，显著减少二氧化硫等污染型尾气排放。高铁的便捷性还可以降低居民对传统车辆等常规出行方式的依赖度，将出行方式从以化石能源为燃料的车辆转换为以低碳、安全和舒适为主要特征的高铁，进而有利于达到节能减排目标21。其次，高铁建成通车将会对城市经济结构带来一定冲击，改变城市原有的能源消费结构。高铁开通所产生的客流量集聚效应，有利于增强当地发展高端服务业的比较优势，特别是对当地旅游产业发展规模和品质产生积极影响，促进与之相关联的居民生活性服务业发展。而上述新产业发展，将会“挤出”城市中原有的高污染行业，使产业层面上的“去污染化”现象更加突出22。旅游产业的健康发展，需要依托良好的自然环境，这将促使各地“关停并转”高污染产业，促进高排放行业绿色转型。最后，高铁网络建设将进一步提高城市开放程度，为城市吸引高质量投资创造有利条件。高铁作为居民中长途旅行的主要方式，可以加快人口流动速度，从而有助于增强城市吸引人口流入能力23。这一过程通常会出现高端服务业的聚集，有利于提升城市知名度。因此，高铁网络的形成对提高国内城市环境质量具有重要意义。此外，一些学者通过研究发现，绿色技术创新在推动经济增长的同时，能够持续提高城市环境质量。而高铁的开通，在为企业科技创新活动和创新要素流入创造良好环境的同时，还有助于改善城市营商环境，进而带动城市绿色技术创新和节能减排能力的增强24。密集的高铁网络，有助于城市有效促进城市间开放式创新模式的形成。具体来说，各类城市借助高铁网络效应，能够有效推动城市间创新要素流动，增强城市创新效应25-26。同时，创新型人才的居留意愿，通常会受城市交通基础设施完善程度的影响，而高铁开通会为城市进一步产生人才集聚效应提供便利条件，特别是有利于吸引高素质产业工人和高端科技研发人员流入18，27，进而会对区域内绿色、低碳技术的产生和应用发挥正向作用。由此可见，高铁开通能够通过增强城市创新效应和集聚效应，带动城市实现绿色转型，进而抑制城市环境污染。四、模型构建与变量说明（一）模型构建为研究高铁网络对城市环境污染的影响，本文将高铁开通视为准自然实验，使用多期DID模型进行实证研究，模型基本形式如下：Yit=0+1HSRit+jXit+i+t+it（1）其中：Yit表示城市 i 在年份 t 的环境污染综合指数；HSRit表示城市 i 在年份 t 的高铁开通情况，并且HSRit=treati postit，若i城市开通高铁则treati取值为1，否则取值为0（即将高铁开通城市作为处理组，将高铁未开通城市作为对照组），若i城市在t年开通高铁，则t年之前年份postit取值为0，t年及之后年份postit取值为1；Xit表示一系列控制变量，控制其他因素对环境污染的影响；i表示个体固定效应，t表示时间固定效应，it表示随机干扰项。为进一步检验高铁网络对城市环境污染的影响，本文使用度数中心度和中间中心度来衡量高铁网络质量，构建双向固定效应模型，模型基本形式如下：Yit=0+1DCit+jXit+i+t+it（2）Yit=0+1BCit+jXit+i+t+it（3）24高铁网络对城市环境污染的影响效应及作用机制研究其中：Yit表示环境污染综合指数；DCit表示高铁的度数中心度；BCit表示高铁的中间中心度；Xit表示一系列控制变量，控制其他因素对环境污染的影响；i表示个体固定效应，t表示时间固定效应，it表示随机干扰项。（二）变量选取与说明1.被解释变量。本文的被解释变量为环境污染综合指数。污染物排放量能够较好地衡量城市的环境污染水平，且相关统计数据较为完整。既有研究中，部分学者使用单一的污染物排放量指标来衡量污染水平，使用较多的是工业二氧化硫排放量，也有部分学者使用综合指数来衡量城市环境污染程度。本文使用工业废水排放量、工业二氧化硫排放量和工业烟粉尘排放量测度城市污染水平，并将通过熵值法计算得出的环境污染综合指数作为被解释变量。计算方法如下：一是对指标进行标准化处理，公式为list=list-min()lstmax()lst-min()lst；二是计算城市i在t年时在第s项指标中的比重pist，pist=listi=1mlist，其中0 list 1；三是计算第s项指标的熵权est，est=-()1 lnmi=1mpistlnpist；四是计算第s项指标的权重wst，wst=()1-ests=1n()1-est；五是计算环境污染综合指数Yit，Yit=s=1npistwst。2.解释变量。本文的解释变量为高铁开通和高铁网络。一是高铁开通（HSRit=treati postit，其中treati和postit的取值如前所述）。考虑到高铁开通如果接近年末，则其带来的效益和对环境污染的影响在当年不能得到充分体现，故本文将在上半年开通高铁的城市视为高铁在当年开通，而将在下半年开通高铁的城市视为滞后一年开通高铁。二是高铁网络。本文使用Ucinet软件计算得到度数中心度和中间中心度，并以此衡量高铁网络质量。国家规划了“八纵八横”的高速铁路发展蓝图，学界需更加具体地从网络角度研究不同城市的高铁网络质量对城市环境污染产生的不同影响。通过使用社会网络分析方法能够测度不同城市在高铁网络中的重要性，丰富城市开通高铁对其环境污染的相关研究。度数中心度常被用来测度网络中与某一节点直接相连的节点数量。在高铁网络中，节点城市的度数中心度越大，表明与它有高铁相连的城市越多，其在高铁网络中的地位就越重要，获取和整合网络资源的能力就越强，越能获得重要的资源来提升城市发展水平，有效减少环境污染。度数中心度DCi的具体计算公式为：DCi=1n-1i=1,i=jnkij，其中kij代表i城市与其他节点城市j直接相连的个数，n为节点城市数量。中间中心度测度的是在网络中，某一节点在多大程度位于其他节点相互可达的“捷径”上，其常被用于衡量某一节点在多大程度上在网络中作为“中间者”。如果一个城市在高铁网络中具有较高的中间中心度，则从某种意义上表明其处于信息和知识流动的中心位置，在控制其他节点城市之间信息交流和资源流动等方面具有更多优势，有助于促进当地经济发展，减少城市环境污染。中间中心度BCi的计算公式为：BCi=2n2-3n+2j k ingijkgjk，其中gjk表示从节点城市j到k的最短路径总条数，gijk表示在所有最短路径中城市j经过i到达k的路径数，n为节点城市数量。3.其他变量。为控制其他变量对环境污染的影响，本文参考既有文献选取以下几个控制变量：一是产业结构，第三产业作为重点发展产业，通过经济效应影响城市环境污染，本文使用第三产业产值占地区生产总值的比重衡量产业结构；二是对外开放度，发展中国家可能为发展经济而主动降低环境规制标准以吸引外资，外商直接投资提供的新技术有利于改善环境，本文使用进出口贸易总额占地区生产总值的比重衡量对外开放度；三是财政分权，政府增加投入对城市环境污染进行整治，环境污染便会得到较大改善，本文以财政收入占财政支出的比重表征财政政策所代表的政府行为，并采用对数形式；四是科教支出，科学技术可为减少环境污染提供技术支持，教育可为环境污染治理提供人才支持，加大科教投入力度有利于减少环境污染，本文使用科技支出和教育支出占财政支出的比重衡量科教支出水25新疆财经大学学报2023年第3期平。本文使用城市平均坡度与年份虚拟变量的交乘项作为工具变量，用各地区专利授权数作为中介变量，以此衡量创新效应。高铁打破了城市的边界，加速了人才、商品与信息的跨区域流动，有利于科技创新，进而减少污染物排放。此外，本文使用第二产业从业人数测度集聚效应，高铁开通带来了产业集聚，规模经济带来成本降低，减少单位产品能耗，有利于减少环境污染。（三）数据来源与变量的描述性统计分析基于数据的可得性，本文选取20032019年我国285个城市的面板数据，其中高铁数据来自国家铁路局、铁路客货运输专刊及相关统计，其余变量所需数据来源于 中国城市统计年鉴、中国统计年鉴 和EPS数据库。表1是变量的描述性统计结果。表1变量的描述性统计结果变量环境污染高铁开通度数中心度中间中心度产业结构对外开放度财政分权科教投入平均坡度专利授权数人力资源观测值48454845346834684845484548454845484548454845均值0.1040.2810.3400.8980.3880.200-0.8660.19610.610.3260.0234标准差0.09390.4490.4762.4990.09870.3680.5290.0465.5890.9610.0332最小值0.000010000.08580-2.9120.01991.5920.00010.00043最大值0.93912.43930.390.8354.6220.4350.49727.1416.660.429五、实证分析（一）基准回归分析本文使用多期DID模型估计高铁开通对城市环境污染的影响，表2报告了高铁开通对环境污染的影响。回归结果表明，高铁开通对环境污染的影响在1%水平上显著为负，即高铁开通对城市环境污染具有显著的负效应。从估计系数来看，高铁开通使得城市环境污染综合指数下降，表明高铁开通能够减少城市环境污染，发挥绿色高铁的作用。表2高铁开通对环境污染的基准回归结果高铁开通产业结构对外开放度财政分权科教投入常数项-0.017*（-3.72）-0.057*（-1.83）-0.005（-0.41）0.015*（2.56）-0.064（-1.390）0.145*（8.55）变量环境污染26高铁网络对城市环境污染的影响效应及作用机制研究NR2个体固定效应年份固定效应48450.390YESYES续表2变量环境污染注：*、*、*分别表示在10%、5%、1%的显著性水平上显著，括号内数字为t值。表3报告了高铁网络度数中心度和中间中心度对环境污染的影响。由表3可知：度数中心度通过了1%水平的显著性检验，度数中心度每增加1个单位，环境污染综合指数将减少0.027个单位，说明越多的城市开通高铁，高铁网络越完善，环境污染减少越多。中间中心度对环境污染的负效应在5%水平上显著，中间中心度每增加1个单位，环境污染综合指数减少0.002个单位，产生的效应相对较小，可能是因中间中心度高表示城市更多作为连接其他城市的中介，得到高铁带来的资源较少，进而对环境污染的影响也较小。表3高铁网络中心度基准回归结果变量度数中心度中间中心度产业结构对外开放度财政分权科教投入常数项NR2个体固定效应年份固定效应环境污染（a）-0.027*（-4.05）-0.055（-1.29）-0.009（-0.68）0.019*（2.36）-0.068（-1.14）0.162*（7.16）34680.384YESYES环境污染（b）-0.002*（-2.51）-0.067（-1.55）-0.006（-0.41）0.019*（2.24）-0.076（-1.25）0.166*（7.22）34680.376YESYES注：*、*、*分别表示在10%、5%、1%的显著性水平上显著，括号内数字为t值。运用多时点DID模型需要进行平行趋势假定，即如果没有高铁开通这一事件的外部冲击，处理组和对照组环境污染的发展趋势是平行的，除了固有差异外，没有结构上的差异，变化趋势相同。对此，参考既有文献，本研究绘制了处理组和对照组城市环境污染综合指数在高铁开通前后的平行趋势图。由平行趋势图可知：在政策实施前，政策动态经济效应围绕0上下波动，可以表明在高铁开通前处理组和对照组城市环境污染的变化趋势基本一致；在政策实施后，政策动态经济效应具有向下的趋势，表明高铁开通会对城市环境污染产生负效应。（二）内生性检验现实中，高铁开通和环境污染均受多种因素影响，回归分析中尽管可以采用不同的方法来规避可限于篇幅，文中未列示平行趋势检验结果、内生性检验结果和稳健性检验结果，结果留存备索。27新疆财经大学学报2023年第3期观测因素带来的内生性问题，但不可观测因素仍可能影响回归结果。为克服潜在的内生性问题，本文使用平均坡度这一工具变量进行回归检验。高铁开通需要建设铁路，地形的高低起伏成为了重要的影响因素，平均坡度能够反映地形的起伏变化，与高铁开通密切相关，坡度越大，铁路建设难度越大，高铁开通越不容易，因而高铁开通与平均坡度满足相关性要求。同时，坡度是一个固有的地理信息变量，其可反映城市自然特征，一般不受经济因素影响，具有较强的外生性。平均坡度同时满足相关性和外生性要求，因而是较为合适的工具变量。研究中，测度平均坡度需选取城市截面数据，而高铁开通和环境污染都需选取面板数据，为解决不同类型数据的问题，本文将城市平均坡度和年份虚拟变量的交乘项作为工具变量。工具变量检验结果显示：在第一阶段的回归结果中，平均坡度与年份虚拟变量的交乘项估计系数多显著为负，坡度越大高铁建设难度越大，高铁开通的可能性越小。同时Cragg-DonaldWald F统计值大于经验值10，表明模型不存在弱工具变量的问题。在第二阶段的回归结果中，估计系数显著为负，表明高铁开通对环境污染具有显著的抑制作用。（三）稳健性检验1.更换被解释变量。对于被解释变量环境污染综合指数，本文使用变异系数法重新计算工业废水排放量、工业二氧化硫排放量和工业烟粉尘排放量三者的环境污染综合指数。更换被解释变量的回归结果表明，高铁开通和度数中心度都在1%的显著性水平上对环境污染表现出了抑制作用，而中间中心度则通过了10%的显著性检验。相较于基准回归结果，虽然回归系数有所减小，但总体上与基准回归得到的结论一致。2.剔除省会城市。省会城市是各省区重要的政治、经济、文化中心，与一般城市相比，经济发展水平相对更高，受到上级政府的关注更多，交通便利程度也更高，这些都会影响高铁开通以及高铁网络的质量，使省会城市和一般城市表现出一定的差异性，因而本文剔除省会城市重新进行回归。回归结果表明，高铁开通、度数中心度和中间中心度都在5%的显著性水平上对环境污染表现出负效应，估计结果与基准回归结果基本一致，高铁网络对环境污染的抑制作用是稳健的。六、作用机制分析上文分析结果表明，高铁网络对环境污染有显著的负效应，那么高铁网络通过何种途径减少环境污染呢？一方面，高铁开通缩短了人们的出行时间，居民跨城市以及跨省出行效率大大提高，不同区域可以共用高素质人才，进而可提升人才的创新效应。同时，有些信息只能依靠人才的空间流动才能进行交流，网络科技再发达也不能代替现场交流，高铁帮助人才实现物理移动，增强了知识溢出，促进了技术创新。另一方面，高铁开通压缩了时间和空间，带来人口集聚和产业集聚。人口集聚可通过充分发挥人的主观能动性开发生产资源，提高资源利用效率；产业集聚可通过共用基础设施，减少资源浪费，推动城市走生态可持续发展道路。因此，本文认为，高铁网络可能通过创新效应和集聚效应影响城市环境污染，并以专利授权数衡量创新效应，以第二产业从业人数衡量集聚效应，构建中介效应模型进行检验。本文构建的中介效应模型形式如下：Yit=0+1HSRit+Xit+i+t+it（4）Mit=0+1HSRit+Xit+i+t+it（5）Yit=0+1HSRit+2Mit+Xit+i+t+it（6）其中：Yit为被解释变量，Mit为中介变量，HSRit为解释变量，Xit为控制变量，i表示个体固定效应，t表示时间固定效应，it为随机干扰项，i为城市，t为年份。若1、1、2通过显著性检验，则表明存在中介效应。表4报告了高铁开通对环境污染的中介效应检验结果，可知中介变量通过了检验，创新效应和集聚效应都是高铁开通对环境污染的中介变量。高铁开通能够促进技术交流和知识传播，推动创新发28高铁网络对城市环境污染的影响效应及作用机制研究展，提高资源利用效率，吸引人员集聚和产业集聚，发挥规模效应，有效减少城市环境污染。表4高铁开通中介机制检验结果变量高铁开通创新效应集聚效应常数项NR2控制变量个体固定效应年份固定效应（a）环境污染-0.017*（-3.72）0.145*（8.55）48450.390YESYESYES（b）创新效应0.215*（4.86）-0.552*（-2.26）48450.348YESYESYES（c）环境污染-0.014*（-3.27）-0.014*（-2.47）0.137*（8.47）48450.405YESYESYES（d）集聚效应0.007*（5.58）0.008*（1.87）48450.226YESYESYES（e）环境污染-0.013*（-3.02）-0.558*（-2.58）0.149*（9.03）48450.406YESYESYES注：*、*、*分别表示在10%、5%、1%的显著性水平上显著，括号内数字为t值。表5和表6分别报告了度数中心度和中间中心度对环境污染的中介效应检验结果。创新效应和集聚效应都是中心度的有效中介变量，度数中心度和中间中心度越高，高铁网络质量越高，越能发挥高铁的运输功能，有利于提升城市技术创新水平，促进人力资源集聚，推动产业转型升级和环境污染治理。表5高铁网络度数中心度中介机制检验结果变量度数中心度创新效应集聚效应常数项NR2控制变量个体固定效应年份固定效应（a）环境污染-0.027*（-4.05）0.162*（7.16）34680.384YESYESYES（b）创新效应0.498*（5.93）-0.432（-1.37）34680.411YESYESYES（c）环境污染-0.020*（-3.34）-0.014*（-2.36）0.156*（7.13）34680.400YESYESYES（d）集聚效应0.010*（3.32）0.008（1.15）34680.255YESYESYES（e）环境污染-0.021*（-3.42）-0.542*（-2.37）0.166*（7.53）34680.402YESYESYES注：*、*、*分别表示在10%、5%、1%的显著性水平上显著，括号内数字为t值。表6高铁网络中间中心度中介机制检验结果中间中心度创新效应-0.002*（-2.51）0.024*（2.48）-0.002*（-2.05）-0.015*（-2.55）0.001*（1.91）-0.002*（-1.94）变量（a）环境污染（b）创新效应（c）环境污染（d）集聚效应（e）环境污染29新疆财经大学学报2023年第3期集聚效应常数项NR2控制变量个体固定效应年份固定效应0.166*（7.22）34680.376YESYESYES-0.527（-1.55）34680.386YESYESYES0.158*（7.22）34680.396YESYESYES0.006（0.86）34680.238YESYESYES-0.583*（-2.68）0.170*（7.65）34680.397YESYESYES续表6变量（a）环境污染（b）创新效应（c）环境污染（d）集聚效应（e）环境污染注：*、*、*分别表示在10%、5%、1%的显著性水平上显著，括号内数字为t值。七、异质性分析城市是一个具有有限区域、各种市场相互交织的网络系统。每一座城市都有自己独特的自然环境、要素禀赋和历史文化，这使得城市与城市之间存在较大差异。高铁开通对环境污染的影响需要结合地区要素资源进行分析，中心城市可能依托先天优势，充分发挥高铁开通的效应从而对城市环境污染产生较大的抑制作用。但若中心城市集聚程度超过了城市承受限度，如人口密度过大会使住宅空间挤占城市绿化空间，城市机动车数量和尾气排放量也会增加，这反过来会加重城市环境污染。另外，对于一些相对落后的城市而言，高铁开通是一个发展契机，可以帮助其发掘自身独特优势，推动产业结构转型升级，加速生态城市建设，减少城市环境污染。但高铁开通在方便人员和要素流动的同时，对某些地区来说也会加剧人力和其他资源流失，使得高铁网络通过产业集聚所带来的环境污染抑制效应弱于高铁建设、运营和维护所带来的污染效应，那么此时高铁网络就不能有效减少城市环境污染。由此可见，多种因素影响着高铁开通对城市环境污染的外部性，需要根据城市实际情况进行具体分析。基于此，本文将从地理位置和城市规模两方面进行城市异质性分析。（一）东中西部城市异质性我国幅员辽阔，地形地貌复杂，气候多种多样，不同城市的自然条件和资源禀赋各不相同。各城市历史文化具有独特性，国家的政策安排也不相同，经济发展状况存在一定差异。高铁作为交通基础设施，同时受自然条件、经济发展条件等影响，高铁网络对城市环境污染的影响可能存在异质性。前文的基准回归只分析了高铁网络对环境污染的整体影响，未能反映不同城市的差异。为进一步分析高铁网络对环境污染的异质性，本文依据地理位置将285个城市分为东中西部城市进行回归分析。表7汇报了回归结果。由表7可知：东部城市和西部城市高铁开通、度数中心度、中间中心度都对环境污染有显著的抑制作用，且西部城市估计系数的绝对值比东部城市大。东部城市经济发展水平相对较高，人口相对集中，高铁开通产生的规模效应较大，能够减少其他高能耗交通工具的使用，带来较强的环境污染抑制作用。西部城市发展水平相对较低，高铁开通打破了空间限制带来更多的创新人才和先进技术，有利于提高城市生产效率，改变原来高能耗高污染生产方式，减少污染排放，保护生态环境，因而相较于东部城市可能表现出更强的抑制环境污染的作用。中部城市回归结果不显著，可能的原因是，作为东西部城市连接的交通枢纽，高铁开通带来的创新效应、集聚效应等在中部城市不明显；此外，高铁建东部地区包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、海南，中部地区包括山西、吉林、黑龙江、河南、湖北、湖南、安徽、江西，西部地区包括内蒙古、重庆、四川、广西、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆。考虑到数据的完整性及可得性，所选取的285个城市中，没有属于港澳台地区以及西藏自治区的城市。30高铁网络对城市环境污染的影响效应及作用机制研究设本身也会产生一定的环境污染，这也使得高铁开通对中部城市环境污染的抑制效应表现不明显。表7东中西部城市回归结果变量高铁开通度数中心度中间中心度产业结构对外开放度财政分权科教投入常数项NR2城市数量个体固定效应年份固定效应东部城市：环境污染（a）-0.016*（-2.37）-0.095*（-1.75）0.006（0.41）-0.000（-0.04）-0.105（-1.47）0.167*（6.79）19210.464113YE