【量化历史研究】交通网络与就业的地理集中度

美国州际公路

大多政策目的在于刺激地区经济发展，但由于政策制定者在资源分配上的选择性，可能会导致在评估政策时面临内生性等问题。Dustin Frye发表在The Review of Economics and Statistics 的文章“Transportation Networks and the Geographic Concentration of Employment”估计了1956年至2016年间州际高速公路对美国整体就业和企业增长的影响，通过结合网络理论与历史军事地图，解决在扩大交通设施建设过程中，出现的位置选择和资源分配两个内生性问题。

数据构建

美国州际高速公路的建设是一项地点导向的政策，涉及国会选定路线、各州政府分配资金以及当地经济状况等因素，选址通常集中在经济困难的城市，以促进发展（Duranton 和 Turner，2012；Redding 和 Turner，2015）

文章构建了1953年至2016年的面板数据集。通过手动收集（1953-1964年）、ICPSR（1964-1970年）和美国人口普查局（1970年及以后）构建县级商业模式（CBP）数据。通过将现代道路位置与国家档案馆文件相结合，构建关于州际公路系统建设地点和时间的年度信息。此外，包括人口、市场规模、地理、军事设施和其他交通方式的数据。

图1展示了2016年与1953年州际县的平均变化。图(a)和(b)显示，州际县和非州际县的就业和企业数量均增长，州际县增长速度更快。图(c)和(d)表明，早期建设州际公路的县在2016年增长更显著。此外，1970年代中期之前的县增长趋势相似，之后建设的县增长速度较慢。

图1 按州际地位与建设时间划分的就业率与企业数量增长分析

此外，考虑到空间溢出效应，作者评估了邻接的重要性。图2展示了空间邻接关系，其中深色粗线标记德克萨斯州休斯顿的四个通勤区，虚线表示高速路线，浅灰色阴影为有高速公路的县，深灰色阴影则显示同时具备高速公路和1960年休斯顿都市统计区（MSA）边界的县。邻接关系分为三类：A和B县在通勤区内与高速公路相邻，共享同一劳动市场，其中A县位于MSA的通勤区内；C县为非高速公路县。

图2 空间结构的例子

实证策略

文章通过分析州际公路位置的时空变化，构建了一阶差分模型，利用指示变量标记公路与县的交汇，以估算州际高速公路系统对经济的平均影响。模型控制了州-年份、市场规模-年份和CBP-年份的固定效应，考虑到序列和空间相关性，对标准误进行双向聚类。此外，模型还包括就业、企业数量和人口等控制变量，综合考虑城市化、交通基础设施和地理特征的影响。

为解决内生性问题，作者将1921年的国家网络计划作为州际公路位置的工具变量，并采用Newman-Girvan算法确定施工优先级，来预测最佳建设时机。具体而言，作者将拟建路线转化为由节点和边组成的网络，边的权重依据公里数，计算介数，路程越短，介数越高。

图3展示了两个简化的高速公路图，其中(a)包含十个城市和十三条州际高速公路，并标注里程数。接着，作者根据1955年国会高速公路提案对城市和农村每英里建设成本的估算，将总建设成本分配到25年，计算年度成本及每段的加权平均建设成本。随后，按介数对网络的边进行排序，依次建设，直到支出达到年度限制；未完成的边转入下一年，重复此过程，最终确定每条边的建设年份，从而创建预测州际公路位置和建设年份的工具变量。

图3 边的介数

随后，作者检验了工具变量的有效性，并用三种方法进行排他性检验。首先，控制1920年代的军事影响，使用节点固定效应和县与最近节点的距离。其次，基于1947年公路地图，使用中心度固定效应，并将1950年人口与县城直线距离作为市场潜力控制变量。最后，通过1930年至1954年的县级面板数据，排除州际公路施工前对就业的影响，并用事件研究法估计高速公路建设前就业与企业增长的关系，结果显示两者无显著关联。

结 果

本文主要分析了州际高速公路对就业和企业数量的影响。结果显示，建设州际公路能够显著提高就业人数和企业增长，并且这种积极影响还扩展到了邻近的县。具体来说，州际公路所在县的就业年增长率比没有州际公路的县高出0.4%到0.7%，表明18%至31%的就业增长可归因于州际公路；同时，机构年增长提升了0.3%到0.6%，意味22%至40%的机构增长与其相关。从1956年到2016年，州际公路为地区新增了大约2400-4200个工作岗位。此外，州际公路促进了就业结构的变化，小型企业数量减少，而中型和大型企业增多，从而形成了有利于规模经济发展的环境。

此外，作者将高速公路发展分为三个时期进行分析：扩展期（1956-1975年）、完工期（1976-1995年）和建成后期（1996-2016年）。研究发现，初始扩张期的影响最大，尤其对大企业更为显著。在完工和建成后期，都市边缘的增长最为强劲。通过分析非州际县的互动，作者指出仅考虑地点因素的估计可能低估早期增长的收益，强调了政策制定者在地区选择中可能存在的偏差。

本文提出了一种解决多维内生性的问题的方法，创新性地构建高速路网的时变工具变量，解决了两个维度的交通网络内生性，适用于资源在网络中分配的各种场景，尤其在其他基础设施（如铁路、机场或电力网络）中具有广泛的应用潜力。

文献来源：Frye, D. (2024). Transportation networks and the geographic concentration of employment. Review of Economics and Statistics, 1-34.

其他参考文献：Duranton, G. and M. A. Turner (2012). Urban Growth and Transportation. The Review of Economic Studies 79(4), 1407–1440.

Redding, S. J. and M. A. Turner (2015). Transportation costs and the spatial organization of economic activity . In Handbook of regional and urban economics, Volume 5, pp. 1339–1398. Elsevier.

轮值主编：何石军 责任编辑：彭雪梅