文献来源：Marco Gonzalez-Navarro , Matthew A. Turner. Subways and urban growth: Evidence from earth. Journal of Urban Economics.108(2018):85-106.

摘要：本文调查了城市地铁网络的范围，人口和空间配置之间的关系。构建了世界上最大的632个城市的面板数据，其中包括人口、夜间灯光数据计算的集中度，以及这些城市中的138个地铁网络数据。数据分析表明，大城市更有可能拥有地铁，但地铁对城市人口增长的影响并不显著。此外，尽管地铁对城市去中心化的影响不如高速公路对城市去中心化的影响大，但是地铁网络依旧会导致城市内部布局相对分散。公交车作为城市地铁网络的一个分支，对比研究发现地铁网络延展10％会导致地铁乘客量增加约6％，而对公交车乘客却没有显著影响。

一、引言

地铁的建设和扩建项目成本往往都是一个天文数字。2005年，Baum-Snow和Kahn研究的16条地铁系统中，建设成本约为每公里2500万至5.5亿美元不等。考虑这一成本的中间值，每公里地铁建设的成本为2.87亿美元，而当前规划待建设中的地铁建设成本达到了3万亿美元。在这一巨额的地铁建设成本下，地铁项目的实施往往需要大量的财政补贴。为了证明地铁建设财政补贴的合理性，支持者经常以地铁网络可以促进城市经济发展为其理论依据。

了解地铁对城市的影响对于对发展中国家城市化进程感兴趣的政策制定者也很重要。在未来几十年，预计农村人口将大量迁移到主要城市地区，并且需要超出地方和国家政府供应能力的城市基础设施。为了评估这些城市中不同类型基础设施之间的效用，了解每种基础设施对福利的影响显然非常重要。由于人们迁移到更具吸引力的地方，远离那些吸引力较小的地方，分析地铁与人口增长之间关系将有助于为这些决策提供有用的信息。特别是，如果政策制定者的目标是增加城市人口或分散经济活动，那么高速公路的建设似乎更为有效。另一方面，在如果政策目标是减少污染，那么地铁建设可能是最有效的。

已有文献主要分析了交通基础设施对城市增长和分布的影响。一个国家可以提供足够大的样本来分析道路对城市的影响，但由于地铁的相对稀缺性，地铁对城市影响的统计分析至少需要来自几个国家的数据。本文的一个重要贡献是汇集描述了世界上所有地铁网络的数据。此外，已有关于基础设施影响的文献大多是静态的，或者由于面板数据太短，无法调查基础设施对城市的动态影响。而本研究跨越了从1950年到2010年的60年期间，提供了地铁对城市的动态影响效应。

文中研究，首次估算了地铁与城市增长之间的关系，发现地铁扩张似乎对城市增长并没有产生显著的影响。这表明对未来地铁项目的政策评估不应该过度依赖于地铁将促进城市的经济增长，而应该更多地依赖于对城市流动性的需求等方面。因此，本研究为地铁建设政策效应的评估做出了重要的贡献。

二、灯光、地铁数据

夜间的灯光数据是通过地球观测卫星收集的，这些卫星每天在约1平方公里内测量可见光的强度，覆盖整个世界。经济学中夜间灯光数据的大多数都依赖于“DMSP-OLS夜间灯光时间序列”。这一序列提供了1992-2012年的年度地球灯光数据。由于大多数大城市，在其城市中心附近都有大型顶级区域，因此改为利用夜间数据中的“辐射校准灯”，测量DMSP-OLS版本中顶部编码区域内的光线变化。可以获得更少的辐射校准灯的横截面数据大约为1995,2000,2005和2010年，与人口数据的最后四个横截面完全匹配。

地铁数据：首先，使用http://www.urbanrail.net/等在线资源及其中的链接以及维基百科上的链接，我们列出了全球所有地铁站的列表。接下来，对于我们列表中的每个站，记录其开放日期，站名，线路名称，终端站站名，中转站站名，城市和国家。每个站台的纬度和经度均来自GOOGLE地图。通过这一过程共列举了161个城市的地铁站。其中138个城市足够大，可以出现在联合国世界城市数据中，是文中分析的主要城市。其次，计算每年的运营站数量。然后，计算每年每个城市的地铁运营线路数量。最后，通过尽可能短的路线连接每条地铁线路上的车站，估算每条地铁线路的路线。将城市中所有这些线路的联合近似于每个城市的网络并计算该网络的长度给出了每个地铁系统的长度。通过这种方式，得出了每个城市年度地铁范围的三个主要指标：运营站，运营线路和公里路线长度。

三、实证策略

为了估计地铁对城市增长和城市分布形态的因果影响，我们必须解决地铁系统和车站并不是在随机时间和地点建造的事实。这一非随机性带来了因果识别的两个潜在威胁。首先，地铁扩张可能会发生在城市人口增长快（或慢）于平均增长水平的情况下，此时虽然直观上地铁的建设影响了城市人口的增长，但地铁建设却并不能成为导致城市人口增长的原因。其次，遗漏变量导致的内生性问题。假设城市在不扩展地铁网络的情况下扩展其公交网络，并且公共汽车和地铁网络对人口增长的贡献相同。那么，地铁增长对人口增长的任何估计都会忽略一定程度的公交网络的影响。

当在地铁网络扩张之前系统地存在一系列人口冲击并且混淆了关于地铁扩张和增长之间关系的基本估计时，就会出现第一类问题。针对这类问题可能的解决方法：一是简单地控制地铁扩建之前的人口增长历史，这样我们可以在控制其人口增长前后不变的情况下估计地铁的影响；二是找到一种预测地铁扩建的工具变量，但需要假设其与混淆的人口冲击序列有条件地正交。针对第二类问题，通过显示地铁对人口的零效应不会通过诸如拥堵，道路供应，公共汽车供应，机构质量，城市规模或网络规模等措施掩盖异质效应来解决遗漏变量问题。

四、结论

城市地铁扩张对城市人口增长几乎没有影响，对城市空间分布的影响也较小，但却导致地铁乘客人数适度的增加，而这些新增的乘客并非主要由新的通勤者组成，表明大多数新的乘客来自其他旅行方式向地铁的替代。地铁扩张可能导致城市地租总额增加，而城市地租与建筑成本几乎无关。在地铁的建设与运营过程中往往需要大额的财政补贴，但是文中的分析结果似乎不能为这一补贴提供理论依据。

虽然我们已经解决了地铁扩建对人口，城市形态和乘客的影响，但我们还没有解决地铁扩张对空气污染的影响。有鉴于此，研究表明，地铁项目的评估应该依赖于对城市流动性需求与运营收入，而不是地铁对促进城市发展的能力。

（张聪聪，周玉龙）