孟杰 何佳

摘要：以地鐵為代表的城市軌道交通建設對疏解中心城區(qū)人口集聚壓力、提升近郊區(qū)域公共服務水平具有十分重要的意義。本文基于天津市第六次、第七次全國人口普查街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）一級的空間尺度數據，采用Dagum基尼系數測度人口空間分布集聚度，構建空間計量模型檢驗地鐵建設對天津市人口空間分布的影響效應。研究發(fā)現：（1）天津市人口空間分布正在由以中心城區(qū)為單中心的集聚模式向以中心城區(qū)、環(huán)城四區(qū)和濱海新區(qū)為多中心的集聚模式優(yōu)化；（2）基于距離波段的計量模型檢驗揭示，地鐵建設對城市人口空間分布存在擴散效應，且呈現出區(qū)域異質性特點；（3）與已有國外城市研究結果不同，天津市新建地鐵站點對人口集聚的輻射范圍具有區(qū)域異質性，環(huán)城四區(qū)新建地鐵站點比中心城區(qū)新建地鐵站對人口集聚的輻射范圍更遠。本研究不僅為天津市加快打造“津城”“濱城”雙城發(fā)展格局的建設目標提供政策建議，也為超大城市完善城市軌道交通建設、推動以人為核心的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展提供新的例證和思考。

關鍵詞：地鐵建設；人口集聚；多中心空間結構；廊道效應；Dagum基尼系數

【中圖分類號】 C922.2? ? doi：10.3969/j.issn.1674-7178.2023.04.006

【基金項目】天津市第七次全國人口普查研究課題“天津市人口空間分布與優(yōu)化布局研究”（TJRKPCKT11）階段性研究成果。

引言

根據2020年第七次全國人口普查（以下簡稱“七人普”）結果和國務院關于城市規(guī)模的劃分標準①，以北京、上海、廣州為代表的超大城市，常住人口持續(xù)增加，人口集聚效應進一步顯現。人口集聚效應促進區(qū)域經濟發(fā)展的同時也引發(fā)了超大城市中心城區(qū)人口密度過大、交通擁堵、環(huán)境污染、公共資源供給緊張等諸多城市治理難題。為此，我國“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要提出要推進以人為核心的新型城鎮(zhèn)化，統(tǒng)籌城市規(guī)劃、建設、管理，合理確定城市規(guī)模、人口密度、空間結構的總體要求②。隨后，北京、上海、廣州等超大城市相繼出臺了產業(yè)轉移、人口疏解、提高公共服務供給水平等一系列相關政策，旨在將中心城區(qū)過度集聚的人口向近郊區(qū)域轉移，以期打造多中心分布的城市人口空間分布新格局。與此同時，以地鐵為代表的城市軌道交通建設能夠提升城市中心城區(qū)與近郊區(qū)域、城鎮(zhèn)組團區(qū)域的交通通達性，對疏解中心城區(qū)人口集聚壓力、提升近郊區(qū)域公共服務水平具有十分重要的意義。

隨著交通運輸供給側結構性改革持續(xù)推進，綜合交通基礎設施網絡日益完善，城市軌道交通覆蓋范圍不斷擴大。截至2021年末，共有51個城市開通運營城市軌道交通，其中包括北京、上海、深圳、廣州、重慶、成都、天津等七個超大城市，交通線路共計275條，運營里程達到8736千米③。地鐵建設加強了城市內部經濟生產要素的流動，要素資源再配置會對城市人口空間分布格局產生雙重影響。一方面，在人口集聚初期階段，伴隨著交通成本的降低與區(qū)域間通達性的改善，將促進近郊區(qū)域甚至遠郊區(qū)域的勞動力進一步向中心城區(qū)集聚，人口空間分布的單中心格局加劇，人口集聚的正外部性進一步推動技術進步和勞動生產率的提高；另一方面，在人口集聚中后期階段，中心城區(qū)人口集聚的負外部性開始集中顯現，近郊區(qū)域與中心城區(qū)顯著提升的通達性以及合理的城市土地用地規(guī)劃，將帶動外來人口和本地人口由中心城區(qū)向近郊區(qū)域轉移，人口空間分布向多中心格局演變。近年不少學術研究和政策實踐均揭示城市人口空間分布由單中心集聚模式向多中心集聚模式轉型是對城市人口空間分布格局的優(yōu)化。

因此，在既定時期內檢驗地鐵建設對城市人口空間分布的影響方向與效應，是否與推進以人為核心的新型城鎮(zhèn)化的政策預期自洽，是一個值得探究的現實問題。近幾年來，大量研究聚焦采用經典的雙重差分法[1]來檢驗高速鐵路的開通對區(qū)域人口空間分布的影響效應，并發(fā)現人口流動加快向區(qū)域內核心城市集聚[2-4]。在超大城市內地鐵建設與城市人口空間分布關系的相關研究中，大部分文獻只聚焦北京[5]、上海[6]和廣州[7]等城市，而同為超大城市的天津卻鮮少得到關注。地鐵建設是否對城市人口空間分布具有顯著影響效應，對城市人口集聚效應的輻射范圍又是否存在區(qū)域異質性，能否通過地鐵建設重塑人口空間分布格局達到政策預期效果，這些問題均需量化檢驗。此外，在探究地鐵建設與城市人口空間分布關系的過程中，一個不容忽視的難點就是微觀數據的獲取。這一類研究應以街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）一級空間尺度作為研究單元，但《中國城市統(tǒng)計年鑒》和《中國縣域統(tǒng)計年鑒》無法提供城市內部街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）空間尺度的常住人口總量數據，微觀數據的難獲取直接制約了計量模型的應用。

鑒于此，為了使研究更具針對性和應用價值，同時最大化利用好人口普查與經濟普查的數據，本文以天津市為例，采用街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）一級的人口總數，來檢驗地鐵建設對城市人口空間分布的閾值效應。與已有研究相比，本文的邊際貢獻主要體現在兩個方面。一是空間尺度的拓展。面對微觀空間尺度數據缺失問題，部分研究以所有開通地鐵的城市為研究對象，收集研究對象的面板數據，進行相關檢驗研究。與此不同，本文直接采用2010年第六次全國人口普查（以下簡稱“六人普”）時點和“七人普”時點天津市街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口總量這一空間尺度數據，并輔之以2018年全國第四次經濟普查時點天津市街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）就業(yè)人口總量數據作為研究數據支撐。空間尺度數據的精細化使考察地鐵建設對城市人口空間分布格局的影響效應成為可能。二是研究方法的拓展。本研究主要利用Dagum基尼系數及其分解技術測度人口空間分布的集聚度。此外，本研究還使用基于距離波段的空間計量模型，選擇天津市各街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）至最近地鐵站的距離作為核心解釋變量，通過構建不同地理區(qū)域的基于距離的空間計量模型，檢驗地鐵站點擴建對城市人口空間分布影響的區(qū)域異質性及其輻射范圍。

本文主要有以下三點研究發(fā)現：第一，2010—2020年期間，天津市人口空間分布格局發(fā)生顯著變化，由過往以中心城區(qū)為集聚點的單中心集聚模式，轉向以中心城區(qū)、環(huán)城四區(qū)和濱海新區(qū)為集聚點的多中心集聚模式發(fā)展。第二，通過定量檢驗論證天津市地鐵擴建對城市人口空間分布存在顯著的擴散效應，尤其增進了環(huán)城四區(qū)與中心城區(qū)之間的緊密聯系，環(huán)城四區(qū)成為天津市新的人口集聚區(qū)域。第三，地鐵站點的人口集聚作用存在區(qū)域異質性。例如環(huán)城四區(qū)地鐵站點對人口集聚的輻射范圍為3千米，而中心城區(qū)地鐵站點對人口集聚的輻射范圍在2千米以內。本文的研究意義主要有兩個方面：一是論證天津市近十年間的地鐵建設顯著提升了中心城區(qū)與環(huán)城四區(qū)的交通通達性，全市人口空間分布由單中心模式向多中心模式演變，初步形成了有利于實現“津城”“濱城”雙城新發(fā)展格局所需的人口空間分布格局。二是揭示地鐵建設對人口集聚的輻射范圍存在區(qū)域異質效應，閾值大小與已有對國外城市研究的結論有所不同。在一定程度上為進一步完善我國超大城市交通基礎設施建設，落實推動以人為核心的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展戰(zhàn)略提供新的例證和思考。

一、文獻綜述與研究假說

交通基礎設施建設對區(qū)域人口空間分布及經濟發(fā)展的影響一直是政策評估領域的熱門議題。國內外大量文獻關注高速公路和高速鐵路建設對區(qū)域間人口分布和經濟績效的影響機制與實證檢驗[8-11]。特別是，近年來隨著我國高速鐵路的迅猛發(fā)展，很多新經濟地理學專家將我國視為新經濟地理學理論的“試驗場”，如張開廣等通過采用時間距離與人口加權平均值的倒數來研究區(qū)域內的城市可達性，發(fā)現河南省公路交通網絡較為完善，可達性分布與人口分布存在明顯背離[12]；李靜等通過選取2010年至2018年881個小城市的面板數據，研究高鐵建設對小城市發(fā)展的影響，發(fā)現高鐵開通可能導致部分小城市人口的外流，或許加劇了部分小城市人口的空心化程度[13]。這些文獻分別從理論和實證的角度論證了交通基礎設施建設會對區(qū)域人口空間分布產生深刻影響，一方面是在經濟發(fā)展的初期階段，區(qū)域間交通通達性的改善會促進人口向經濟發(fā)達地區(qū)集聚，集聚的正外部性有利于勞動生產率提高；另一方面當區(qū)域人口規(guī)模達到或者超過一定閾值時，較高水平的交通通達性也會促進人口由集聚中心向周邊區(qū)域自發(fā)轉移，通過擴散效應帶動周邊地區(qū)經濟發(fā)展[14-15]。上述研究不僅與集聚經濟理論所主張的觀點高度自洽[16]，而且為探究“城市內部軌道交通建設與人口空間分布關系”這一議題提供了合理的研究范式和可供借鑒的觀點。但鑒于研究對象在空間尺度范圍內由全國、城市群或都市圈縮小至某一城市，相關影響因素、具體影響閾值也會隨之變化，因而已有觀點尚需重新檢驗。

目前，在“城市內部軌道交通建設與人口空間分布關系”的相關研究中，主要有兩種觀點。一種觀點認為地鐵建設對城市人口空間分布具有擴散效應。國內外很多超大城市在發(fā)展過程中均面臨著傳統(tǒng)中心城區(qū)人口集聚的負外部性，并通過出臺一系列產業(yè)轉移、人口疏解、改善公共服務供給等政策措施解決“大城市病”。在這些舉措當中，地鐵建設舉足輕重。地鐵線路由中心城區(qū)向近郊區(qū)域延伸，增進了城市內部勞動力流動，也降低了企業(yè)的生產成本，經濟生產要素資源向中心城區(qū)以外再配置，將促進城市人口空間分布由過去的單中心集聚模式向多中心集聚模式轉變。新的人口集聚點的形成與發(fā)展也將吸引更多低收入地區(qū)人口向此遷移，進而提高城市人口總量。例如弗朗西斯科·卡爾沃（Francisco Calvo）等學者通過分析人口、土地利用和交通系統(tǒng)的演變以及三者之間的關系，發(fā)現馬德里外圍新地鐵站附近的住宅開發(fā)和人口增長要高于市中心和馬德里的衛(wèi)星城[17]。Jangik Jin 和 Danya Kim利用微觀人口和就業(yè)數據，通過聯立方程模型來控制人口、就業(yè)和地鐵網絡之間的相互作用，重點研究了2000年至2010年韓國首爾都市圈地鐵系統(tǒng)的改善情況。結果發(fā)現，地鐵系統(tǒng)的改善顯著影響了首爾市中心地區(qū)和副中心地區(qū)的就業(yè)人口增長，對城市空間結構的變化具有重要作用[18]。楊桐彬等學者采用國內2000—2017年期間279個城市面板數據，運用雙重差分模型檢驗高鐵和城軌開通對人口城市化的作用效果，研究發(fā)現高鐵和城軌的開通對人口城市化有促進效果，增強城市的人口吸引力[19]。

然而，另一種觀點則認為，地鐵建設對城市人口空間分布的影響也許并不顯著，教育、醫(yī)療和衛(wèi)生等公共服務水平也是影響人口空間分布不容忽視的驅動因素。改善人口空間布局不合理的問題需要政府通過城市規(guī)劃與政策，特別是土地規(guī)劃與房地產價格的調節(jié)，引導人口由中心城區(qū)向近郊區(qū)域轉移。因此，當提升交通通達性也難以解決城市經濟發(fā)展和公共服務供給所面臨的不充分與不平衡的困境時，城市人口空間分布格局的變化并不顯著。馬可·岡薩雷斯-納瓦羅（Marco Gonzalez-Navarro） 和馬修·A ·特納（Matthew A. Turner）利用全球最大的632個城市數據，研究城市地鐵網絡范圍、人口與空間形態(tài)之間的關系。結果發(fā)現，雖然大城市更有可能開通運營地鐵，但地鐵對城市人口增長的經濟影響微不足道[20]。肖挺采用混合動因方法，采用2018年底前國內開通運營地鐵的26個城市的非平衡面板數據，探究地鐵開通運營對我國城市人口規(guī)模和空間分布的影響，發(fā)現地鐵規(guī)模的擴張對城市人口增長影響不大，不能視其為城市人口規(guī)模擴張的誘因，但地鐵的延伸使城市人口分布更趨分散[21]。

綜合以上兩種觀點，本文認為二者產生分歧的主要原因在于對城市經濟發(fā)展不同階段的關注和理解有所區(qū)別。當城市人口規(guī)模達到承載力的臨界閾值時，若近郊區(qū)域的經濟和公共服務水平尚未達到預期，城市軌道交通建設“獨木難支”，不足以改變城市人口空間分布。隨著城市發(fā)展規(guī)劃逐步完善，近郊區(qū)域與中心城區(qū)的經濟和公共服務水平差距縮小時，城市軌道交通建設將會成為改變人口空間分布的重要助力。從國內七個超大中心城市的發(fā)展現狀來看，城市內部各行政區(qū)劃間的發(fā)展差距逐漸縮小，且大部分城市規(guī)劃政策均側重于打造多中心化的城市空間分布格局，因此，本文提出如下假說：

假說1：地鐵擴建對城市人口空間分布存在擴散效應，促進中心城區(qū)人口逐步向近郊區(qū)域疏解轉移。

隨著越來越多的學者對交通基礎設施建設與人口集聚之間的關系進行深入研究，一種新的觀點逐漸出現，即交通樞紐區(qū)域（如公交站點、火車站點、地鐵站點）對人口集聚存在一定的輻射范圍，不在該范圍內的區(qū)域人口集聚效應并不顯著。有學者稱這種現象為“廊道效應原理”[22]，指的是人口布局圍繞著廊道在一定范圍內存在效應梯度場，隨著距交通樞紐距離的增加，人口分布呈現遞減規(guī)律。相比于公共服務資源相對健全的中心城區(qū)，很多近郊區(qū)域仍處于初期發(fā)展階段，公共服務資源供給不夠充足，以致人口要素承載力不足。城市居民更偏好于選擇在地鐵站點附近的區(qū)域居住或就業(yè)。隨著公共服務水平的提升以及地鐵的擴建，輻射范圍也在逐漸擴大[23]。對此，一些學者針對交通樞紐“廊道效應原理”開展了一些實證檢驗，如趙暉等學者以北京為例采用問卷調查的方法探究了不同特征區(qū)地鐵站點對人群吸引不同的特征[24]，結果發(fā)現總體上地鐵站點對職住地人群吸引范圍為2千米，2千米以上地鐵出行比例明顯下降。其中就業(yè)崗位區(qū)的地鐵站點吸引范圍比居住區(qū)廣；地鐵站點對居住地人群吸引在2千米處大幅下降，而對就業(yè)地人群吸引在5千米處大幅下降。加西亞·洛佩斯（Garcia-López）等學者估計了高速公路對西班牙城市郊區(qū)化的影響，發(fā)現高速公路在塑造城市形態(tài)方面的作用越來越大；離最近的高速公路坡道每增加一千米，城市密度增長8%[25]。喬鮑·G·波戈尼（Csaba G. Pogonyi）等學者對倫敦地鐵開放對經濟活動空間分布的影響進行了研究，發(fā)現步行到地鐵站點的距離（750米）范圍內的地區(qū)會產生積極的影響，而距離更遠但仍在2000米以內的地區(qū)會產生顯著的消極影響[26]。從上述實證研究來看，學者對地鐵站點存在的人口集聚效應普遍已有共識，但對人口集聚的輻射范圍莫衷一是。綜觀國內超大城市的發(fā)展現狀，不同區(qū)域的人口密度和基本公共服務差異會導致地鐵站點對人口集聚的輻射范圍存在區(qū)域異質性。人口密度大、基本公共服務相對健全的中心城區(qū)，其地鐵站點對人口集聚的輻射范圍相對較近；而人口密度低、基本公共服務相對不完善的近郊區(qū)域對人口集聚的輻射范圍相對較遠。據此，本文提出如下假說：

假說2：地鐵站點對人口集聚的影響具有廊道效應，且存在區(qū)域異質性。

二、數據說明與計量模型構建

（一）數據說明

根據天津市“七人普”的數據顯示，全市人口總量為1387萬人。為了研究需要，本文將天津市現有16個行政區(qū)分為中心城區(qū)、環(huán)城四區(qū)、濱海新區(qū)和遠郊五區(qū)四類區(qū)域。其中，中心城區(qū)包括和平區(qū)、河東區(qū)、河西區(qū)、南開區(qū)、河北區(qū)和紅橋區(qū)等行政區(qū)域；環(huán)城四區(qū)包括東麗區(qū)、津南區(qū)、西青區(qū)和北辰區(qū)；濱海新區(qū)的范圍指與其同名的行政區(qū)域；遠郊五區(qū)包括武清區(qū)、寶坻區(qū)、寧河區(qū)、靜海區(qū)和薊州區(qū)等行政區(qū)域。本文的數據來源主要為天津市“六人普”和“七人普”時點的匯總數據。首先，筆者將“七人普”時點的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的數據與六人普時點的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的數據進行匹配。為獲得相應的控制變量數據，筆者又將該匹配結果與全國第四次經濟普查的數據進行對照匹配，最終完全匹配成功的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）有235個。最后，筆者對235個街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）進行研究分析。在匹配成功的235個街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）中，分布在中心城區(qū)的有63個，在環(huán)城四區(qū)的有51個，在濱海新區(qū)的有20個，在遠郊五區(qū)的有101個。需要強調的是，截至“七人普”結束時，遠郊五區(qū)還沒有開通地鐵，在建立計量模型的時候，筆者測算的區(qū)域范圍為已開通運營地鐵線路的中心城區(qū)、環(huán)城四區(qū)和濱海新區(qū)，相關地鐵站點的位置信息通過百度地圖進行爬取與匯總。

天津市首條地鐵線路于 1984年正式開通運營。2010 年天津市軌道交通共開通地鐵站點 36 個，運營里程約為 80千米。到了2020 年，天津市軌道交通開通地鐵站點數量上升至 163 個，運營里程增加至 239 千米④。從地鐵站點的區(qū)域分布來看，在2010年至2020年間，中心城區(qū)共開通80個地鐵站點，環(huán)城四區(qū)共開通46個站點。不僅中心城區(qū)軌道交通的布局在逐步完善，軌道交通建設也開始向環(huán)城四區(qū)和濱海新區(qū)外延發(fā)展。在未來天津城市發(fā)展規(guī)劃中，地鐵擴建將成為加快構建“津城”“濱城”雙城發(fā)展格局的重要手段。

（二）基于Dagum基尼系數的區(qū)域人口集聚度測度

本文采用Dagum基尼系數及其分解方法[27]測度在“六人普”時點和“七人普”時點天津市和分區(qū)域的人口空間分布集聚度與演變趨勢。基尼系數值越大，則空間研究區(qū)域內人口集聚程度越高；反之，基尼系數值越小，則空間研究區(qū)域內人口分布均勻。與傳統(tǒng)基尼系數相比，Dagum基尼系數的特點在于允許將總基尼系數分解為區(qū)域內差異、區(qū)域間差異的凈效應和超變密度三個維度，并較好地解決了樣本數據交叉重疊區(qū)域對區(qū)域差異來源的識別問題。Dagum基尼系數的運用已在空間統(tǒng)計領域取得了一系列成功的實踐[28]。

本文將天津市中心城區(qū)、環(huán)城四區(qū)、濱海新區(qū)和遠郊五區(qū)四個區(qū)域的人口集聚度基尼系數定義為：

在公式（1）中，[j，h=1，2，3，4]分別表示中心城區(qū)、環(huán)城四區(qū)、濱海新區(qū)和遠郊五區(qū)，[nj和nh]表示區(qū)域內的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）數量，[xji和xhr]表示[j和h]區(qū)域內第[i和r]街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的人口數量，[xj和xh]表示[j和h]區(qū)域內街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口數量的均值。當[j=h]時，組間基尼系數轉換為組內基尼系數[Gjj]。因此，Dagum基尼系數[GD]通常分解為三個部分：

在公式（2）中，[GW]為組間差異，[GB]為剔除樣本重疊區(qū)域后區(qū)域間的凈差異，[GT]為樣本重疊區(qū)域引致的超變密度效應，[GB+GT]之和為區(qū)域間差異。進一步將公式（2）展開后得出公式（3）：

在公式（3）中，[pj=nj/n]表示[j]區(qū)域內街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）數量占天津市全市街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）總數的比例，[sh=nhxh/nx]表示[h]區(qū)域人口總量占全市人口總量的比例。[Djh]代表[j]區(qū)域與[h]區(qū)域的相互作用強度，分別記為公式（4）、公式（5）和公式（6）。

其中，[Fj和Fh]代表調整后[j]區(qū)域與[h]區(qū)域人口數量的累計分布函數。[djh]代表[j]區(qū)域與[h]區(qū)域間的總相互作用強度，記為兩區(qū)域間所有使得[xji-xhr>0]的匯總值的期望。[pjh]代表[j]區(qū)域與[h]區(qū)域間的超變一階矩，是兩區(qū)域間所有使得[xhr-xji>0]的匯總值的期望。因此，[Djh]實質上反映了[djh-pjh]占[djh+pjh]的比例。

本文以Dagum基尼系數及其分解方法測度“六人普”時點和“七人普”時點天津市和各地理區(qū)域分組的基尼系數，再計算四個區(qū)域內、區(qū)域間和超變密度三個構成部分的貢獻率，據此分析2010—2020年這十年間天津市人口空間分布集聚度的演變趨勢。

（三）空間計量模型構建

為了考察地鐵擴建對城市人口空間分布的影響效應及地鐵站點的輻射范圍，本文借鑒Csaba G. Pogonyi等學者提出的建模策略[29]，將空間計量模型設定為：

在公式（7）中，[Pi]表示第[i]個街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）在“六人普”時點與“七人普”時點的人口總量差值；[posti]為示性變量，若第[i]個街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）在六人普時點未開通地鐵但在“七人普”時點正式開通了地鐵，則記[posti=1]，反之[posti=0]；[bandki]表示根據第[i]個街道至最近地鐵站距離劃分的距離波段，即對于每一個[k]值，如果距離最近地鐵站點的街道[i]的地理距離介于[（k-1）×l]和[k×l]米之間，則[bandki]取值為1。距離波段的區(qū)間設定由街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）所屬的行政區(qū)域特點分別劃定。需要說明的是，引入距離波段這個虛擬變量而并非直接使用街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）距地鐵站距離[disti]這一連續(xù)型變量的原因是，本文主要以天津市全域中已開通地鐵的區(qū)域為研究對象，不同區(qū)域的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口密度存在巨大差異，在街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）這種較小空間尺度下[disti]與[posti]的關系受異質性影響并不十分顯著。[posti×bandki]為兩變量的交互項并以[posti]作為主效應，考察新開通地鐵站的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）以及未開通地鐵站的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口變動量與街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）距地鐵站距離之間的交互關系。首先通過方差分析檢驗兩變量是否存在交互作用，若不存在交互作用則剔除交互項。對于控制變量，由于本文以街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）為研究的最小空間尺度，在這一空間尺度下相關數據很難獲取。因此，以天津市全國第四次經濟普查結果中各街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的企業(yè)數量[qiyei]作為控制變量。企業(yè)數量越多，表明該街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）經濟發(fā)展水平越高，周邊區(qū)域越有可能吸引常住人口。[qui]為街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）[i]所屬的行政區(qū)域，作為固定效應的測度。

在公式（7）中回歸系數的意義是，對于[bandki]的系數[β1k]，若[βk]為正（負）且顯著，說明在距離波段[bandk]內，與基準波段相比兩次人口普查時點間街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口總量變動存在顯著增長（下降）趨勢。對于[posti×bandki]交互項的系數[β2k]，若[β2k]為正（負）且顯著，表明在距離波段[bandk]內，新開通地鐵站的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）比未開通地鐵站的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口總量顯著增長（下降），地鐵站點對人口空間分布存在集聚效應（疏解效應）。集聚效應與疏解效應因區(qū)域而異。通過分析兩個回歸系數的顯著性與大小，可對假說1和假說2進行檢驗。

三、實證結果分析

（一）天津市人口空間分布格局演變特征分析

1.人口密度變化分析

在“七人普”時點天津市總人口為1386.6萬人，人口密度為1128人/千米2，較“六人普”時點增加了約75人/千米2。其中，中心城區(qū)人口密度為19452人/千米2，除和平區(qū)人口密度增加了7839人/千米2以外，中心城區(qū)的其他五區(qū)人口密度均有下降。河北區(qū)人口密度下降幅度最大，下降了4988人/千米2。而環(huán)城四區(qū)人口密度為1983人/千米2，與“六人普”時點的人口密度相比，環(huán)城四區(qū)成為天津市人口集聚區(qū)域。環(huán)城四區(qū)中的津南區(qū)人口密度增長幅度最大，增長了862人/千米2。另外，濱海新區(qū)人口密度為822人/千米2，遠郊五區(qū)人口密度僅為506人/千米2。

為進一步考察地鐵站點與人口空間分布的耦合關系，筆者梳理了在街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的空間尺度下“七人普”時點的中心城區(qū)人口密度排名前十的街道和環(huán)城四區(qū)人口密度排名前十的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)），并據此計算“七人普”時點的人口密度與“六人普”時點的人口密度比值（表1）。發(fā)現除和平區(qū)外，中心城區(qū)的人口密度排名前十的街道的比值大部分小于1。而在環(huán)城四區(qū)人口密度排名前十的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的比值多數大于1，從一定程度上反映出天津市人口密度由中心城區(qū)向外逐漸遞減的空間特征。從人口密度的變化量來看，中心城區(qū)部分街道人口密度出現明顯下降，而環(huán)城四區(qū)的大部分街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口密度顯著增加。

2.人口空間分布的集聚度

圖2主要給出在“六人普”時點和“七人普”時點天津市及各地理區(qū)域的Dagum基尼系數值。首先從全市范圍來看，按街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）計算的總基尼系數由“六人普”時點的0.416上升至“七人普”時點的0.448，增長率約為7.69%，反映人口空間分布進一步集聚的特征。但基尼系數未高于0.5，表明人口空間分布并未出現明顯的不均衡性。其次從不同區(qū)域的計算結果來看，中心城區(qū)的基尼系數最小，由六人普時點的0.229顯著下降至“七人普”時點的0.184，下降幅度高達19.65%，表明中心城區(qū)人口空間分布呈現出由集聚向分散均衡的轉變趨勢。環(huán)城四區(qū)的基尼系數最大，由“六人普”時點的0.445上升至“七人普”時點的0.487，增長幅度達到9.44%，在一定程度上反映了環(huán)城四區(qū)的人口空間分布呈現進一步集聚的趨勢，且區(qū)域內部各街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口總量的離散程度較大。濱海新區(qū)的基尼系數由“六人普”時點的0.362小幅下降至“七人普”時點的0.348，下降幅度約為3.87%，表明濱海新區(qū)人口分布基本穩(wěn)定未出現明顯變化。遠郊五區(qū)的基尼系數從“六人普”時點的0.349上升至“七人普”時點的0.431，增長率約為23.50%，變化幅度較大，表明遠郊五區(qū)在兩次人口普查時點間的人口分布集聚趨勢明顯，區(qū)域內部街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）離散程度較大。對于環(huán)城四區(qū)和遠郊五區(qū)而言，在經濟快速發(fā)展時期，要素集聚形成大規(guī)模集聚中心，有助于區(qū)域內部要素資源配置優(yōu)化。

圖3主要描繪了Dagum基尼系數的分解結果。比較“六人普”時點和“七人普”時點數據分析結果發(fā)現，區(qū)域間凈差異效應大于區(qū)域內差異效應，是人口空間分布差異的主要來源。以“七人普”時點為例，區(qū)域間差異、區(qū)域內差異和超變密度的貢獻率分別為45.98%，22.99%和31.03%。兩次人口普查時點的區(qū)域內差異的貢獻率基本穩(wěn)定，“六人普”時點和“七人普”時點的區(qū)域內差異貢獻率分別為21.34%和22.99%。而區(qū)域間凈差異的貢獻率明顯下降，由“六人普”時點的59%下降至“七人普”時點的46%，表明人口分布的區(qū)域間差異正在縮小。超變密度貢獻率則由“六人普”時點的19.66%上升至“七人普”時點的31.03%，超變密度貢獻率的增加表明街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口數量重疊區(qū)域明顯增加，即低人口總量的區(qū)域內存在部分較高人口總量的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)），這些街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的人口總數已在一定程度上超過了高人口總量區(qū)域內的低人口總量街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)），形成了低人口總量區(qū)域的集聚點。

結合圖2和圖3的Dagum基尼系數結果來看，在“六人普”和“七人普”兩次人口普查時點間天津市人口空間分布格局發(fā)生顯著變化，主要表現為中心城區(qū)人口總量下降、分布區(qū)域均衡，環(huán)城四區(qū)人口增長迅速、新集聚點涌現，濱海新區(qū)人口空間分布基本穩(wěn)定，遠郊五區(qū)人口分布進一步集聚。反映出天津市正在由以往以中心城區(qū)為核心的單中心集聚模式，向以中心城區(qū)、環(huán)城四區(qū)和濱海新區(qū)為核心的多中心集聚模式轉變，人口空間分布格局顯著優(yōu)化。

3.各街道至地鐵站距離與人口總量變化的關系

圖4主要考察各街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）至地鐵站點距離與兩次人口普查時點間街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口數量變動的關系。這里的距離為各街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口空間分布重心至最近地鐵站的距離。其中圖4（1）反映的是全市的情況，圖4 的（2）（3）（4）分別反映的是中心城區(qū)、環(huán)城四區(qū)和濱海新區(qū)的情況。鑒于地鐵站的建設對其周邊10千米以外區(qū)域無明顯作用，同時距地鐵站點距離較遠的區(qū)域主要分布在遠郊五區(qū)，因此遠郊五區(qū)不納入本文的研究范圍，而是主要聚焦距地鐵站點距離在10千米以內的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）。從圖4可以看出在街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的空間尺度下天津市兩次人口普查時點間的人口總量存在一定的變動趨勢，并具有顯著的距離波段異質性。平均來看，距離地鐵站0～1千米的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）兩次人口普查時點間的人口數量差值為正，人口變動呈現增長趨勢；距離地鐵站1～2千米的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）兩次人口普查時點間的人口數量差值為負，人口變動呈現下降趨勢；距離地鐵站2～6千米的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口數量變動并不明顯；距離地鐵站6千米以上的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）兩次人口普查時點間的人口數量差值為正，人口變動也呈現一定增長趨勢。由于中心城區(qū)街道人口密度大，環(huán)城四區(qū)和濱海新區(qū)的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口密度相對較小，街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）面積存在顯著差異，因此理應分區(qū)域考察街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）至地鐵站距離與人口數量變動關系，也是后續(xù)空間建模中劃分距離波段的定量依據。

對于中心城區(qū)來說，兩次人口普查時點間的街道人口數量差值普遍小于0，總體呈下降趨勢，與街道至地鐵站距離的關系表現為“倒U型”特征。在0～0.4千米區(qū)域范圍內，街道人口數量下降較為明顯，街道至地鐵站距離與人口數量下降量呈正比關系；在0.4～1千米區(qū)域范圍內，街道人口數量變動趨于穩(wěn)定或不顯著；在1千米以上區(qū)域范圍，街道人口數量變動呈下降趨勢，街道至地鐵站的距離與人口數量下降量呈反比關系。而對于環(huán)城四區(qū)和濱海新區(qū)來說，街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）至地鐵站的距離普遍較遠，兩次人口普查時點間大部分街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的人口數量有明顯增長，且二者之間存在顯著的正比關系，即離地鐵站距離越近，人口增長量越大。

（二）空間計量模型檢驗結果

綜上分析結果，筆者構建空間計量模型來檢驗假說1和假說2。

1.以所有已匹配成功的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）為研究空間

在剔除沒有開通地鐵站點的遠郊五區(qū)，以及“六人普”和“七人普”兩次人口普查時點均開通地鐵站點的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）后，其余街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的距離波段模型結果如表2中的模型1所示。5個距離波段的分別為：[band1]為0～0.8千米（基準項），[band2]為0.8～1.6千米，[band3]為1.6～4千米，[band4]為4～6千米，[band5]為6～10千米。計算結果顯示：①關于回歸系數[β1k]。基準距離波段的[β1k]為2435，表明各街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口總量呈增長趨勢。[band2i]和[band5i]兩個距離波段的[β1k]顯著為負，說明距地鐵站點距離為0.8～1.6千米和6～10千米的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）與基準距離波段0～0.8千米的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）相比，在兩次人口普查時點間街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口總量變動呈顯著的下降趨勢。②關于回歸系數[β2k]。[band3i]與[posti]的交互作用顯著為正，說明對處于距地鐵站1.6～4千米的范圍內，新開通地鐵站的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）比未開通地鐵站的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口總量顯著增長，地鐵站點對人口空間分布存在集聚效應。[band1i]和[band2i]與[posti]的交互作用并不顯著。由描述性分析可知，在兩次人口普查時點間中心城區(qū)人口向外疏解，環(huán)城四區(qū)人口顯著增加，而在這兩個距離波段內兩個區(qū)域的人口總量一升一降相互抵消，區(qū)域異質性引致兩變量間關系并不顯著。[band4i]和[band5i]與[posti]的交互作用也并不顯著，筆者認為主要原因在于地鐵站點對人口集聚效應存在距離閾值效應。固定效應結果表明，大部分行政區(qū)域間人口變動增減量存在顯著差異。實質上，模型1未充分考慮區(qū)域異質效應而對假說1和假說2進行檢驗，只能對街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）至地鐵站距離與人口變動量之間的關系提供大致參考，并初步揭示可能存在的閾值效應。

2.以中心城區(qū)街道為研究空間

中心城區(qū)街道的距離波段模型結果如表2中的模型2所示。2個距離波段分別為：[band1]為0～1千米（基準項），[band2]為1～1.6千米。計算結果顯示：①關于回歸系數[β1k]?；鶞示嚯x波段的[β1k]為-91824，表明中心城區(qū)各街道人口總量存在下降趨勢。[band2i]回歸系數顯著為負，與距離地鐵站點1～1.6千米范圍和0～1千米范圍相比，兩次人口普查時點間的街道人口總量變動也存在顯著下降趨勢，但下降幅度較小，這與圖4（2）顯示的結果一致。筆者認為，模型2可能揭示的一種現象是，地鐵擴建帶來的城市內部區(qū)域間通達性的改善，促進了一部分原先居住在中心城區(qū)地鐵站點附近的居民向其他區(qū)域轉移疏解。至地鐵站點距離越近這種疏解效應越顯著。②關于回歸系數[β2k]。[band1i]和[band2i]與[posti]的交互作用均不顯著，即在這兩個距離波段內新開通地鐵站的街道與未開通地鐵站的街道相比，人口下降趨勢無明顯差異。主要原因在于，中心城區(qū)自身人口規(guī)模體量大。在天津市提出要打造“津城”“濱城”雙城發(fā)展格局的目標背景下，盡管中心城區(qū)的人口總量有所下降，但不會出現大規(guī)模人口遷移。還有一個原因是地鐵站點在中心城區(qū)基本形成了環(huán)形、全覆蓋的布局，距離地鐵站最遠的街道也在2千米范圍以內，處于地鐵站點對人口集聚效應有“吸引力”的距離范圍。

3.以環(huán)城四區(qū)街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）為研究空間

環(huán)城四區(qū)街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的距離波段模型結果如表2中的模型3所示。3個距離波段分別是：[band1]為0～3千米（基準項），[band2]為3～6千米，[band3]為6～10千米。計算結果顯示：①關于回歸系數[β1k]。基準距離波段的[β1k]為47865，表明環(huán)城四區(qū)內各街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口總量存在增長趨勢。[band2i]和[band3i]回歸系數均為負，表明兩次人口普查時點間，距離地鐵站點在3～6千米和6～10千米范圍內街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的人口增長量小于0～3千米范圍的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的人口增長量，但這種差異并不顯著。②關于回歸系數[β2k]，[band1i]與[posti]的交互作用顯著為正，說明在距地鐵站點0～3千米范圍內，新開通地鐵站的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）比未開通地鐵站的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口總量顯著增多，地鐵站點對人口空間分布存在集聚效應。而[band2i]和[band3i]與[posti]的交互作用并不顯著，即距地鐵站點距離超過0～3千米范圍，這種集聚效應便不再顯著。又由于[β22>β23]，表明隨著至地鐵站點距離的增加，街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口增幅下降，印證了地鐵站點對人口集聚效應會隨著距離逐漸衰減。

4.以濱海新區(qū)街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）為研究空間

濱海新區(qū)街道的距離波段模型結果如表2中的模型4所示。2個距離波段分別是：[band1]為0～4千米（基準項），[band2]為4～9千米。這里需要說明的是，因為在前文匹配成功的濱海新區(qū)街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）中，兩次人口普查時點間的地鐵站點沒有變化，即沒有新開通地鐵站點的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)），所以在公式（7）中剔除交互項。計算結果顯示，[band2i]回歸系數為負但不顯著，從兩個距離波段的模型結果相比較來看，至地鐵站點4～9千米范圍內的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的人口數量平均增長幅度小于至地鐵站點0～4千米范圍內的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的，同時存在地鐵站點對人口集聚效應的距離衰減效應。

從上述中心城區(qū)、環(huán)城四區(qū)、濱海新區(qū)三個區(qū)域的模型結果來看，地鐵建設對城市人口空間分布的異質效應顯著，不同區(qū)域受地鐵建設影響的“距離閾值”有所差異。結合表2中的模型2、3結果可見，中心城區(qū)受地鐵站點影響的距離閾值在2千米以內，而環(huán)城四區(qū)受地鐵站點影響的距離閾值為3千米，驗證了本文所提出來的假說2。環(huán)城四區(qū)與中心城區(qū)得出的距離閾值有所差異，筆者認為有如下原因。第一，2020年天津市中心城區(qū)的人口密度為19452人/千米2，而環(huán)城四區(qū)的人口密度僅為1983人/千米2，相對中心城區(qū)來說，環(huán)城四區(qū)的就業(yè)與居住人口依然比較分散。第二，中心城區(qū)服務業(yè)占比較高，雖然近十年期間環(huán)城四區(qū)的制造業(yè)在快速發(fā)展，但環(huán)城四區(qū)的公共服務水平與中心城區(qū)還有較大差距。

綜上所述，地鐵站點的擴建在一定程度上促進中心城區(qū)人口向環(huán)城四區(qū)擴散，進而驗證了本文所提出的假說1。

四、主要結論與政策啟示

作為國內超大城市之一，天津市經濟發(fā)展水平較高，地鐵建設處于穩(wěn)定擴建階段。2020年11月，天津市“十四五”規(guī)劃提出要打造“津城”“濱城”雙城發(fā)展格局的發(fā)展目標⑤，為實證檢驗地鐵建設對城市人口空間分布的影響提供了政策支持。本文基于天津市第六次和第七次全國人口普查數據、全國第四次經濟普查數據提供的以街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）一級空間尺度為人口總量數據，構建基于距離的空間計量模型，實證分析天津市地鐵站點擴建對城市人口空間分布的影響效應及其區(qū)域異質性，并得出如下結論：

第一，2010—2020年期間，天津市人口空間分布格局發(fā)生顯著變化。與“六人普”時點相比，“七人普”時點的中心城區(qū)人口總量占比有所下降，環(huán)城四區(qū)人口總量占比上升明顯，環(huán)城四區(qū)成為天津市人口新集聚點。這一結論符合天津市調控人口空間分布的政策預期。中心城區(qū)人口密度過高的問題得到緩解，為打造“津城”“濱城”雙城發(fā)展格局創(chuàng)造了有利的人口條件。

第二，聯合描述性分析與基于距離波段的空間計量模型檢驗，論證了地鐵站點擴建對城市人口空間分布具有顯著的擴散效應。環(huán)城四區(qū)距離地鐵站點在1千米以內和1～2千米范圍的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)），以及中心城區(qū)距離地鐵站點在1千米以內的街道，在“六人普”和“七人普”兩次人口普查期間的人口總量增長趨勢較為顯著。這一研究發(fā)現表明，以地鐵為代表的城市軌道交通建設顯著提升了城市中心城區(qū)及其近郊區(qū)域的通達性，有助于中心城區(qū)人口疏解以及加強區(qū)域間人口流動。當中心城區(qū)的近郊地區(qū)公共服務水平也能穩(wěn)步提升的前提下，交通基礎設施的完善對人口空間分布具有重要助推作用。

第三，通過進一步的計量模型檢驗發(fā)現，地鐵站點對人口集聚存在“廊道效應”與區(qū)域異質性，在中心城區(qū)的輻射范圍小于2千米，而在環(huán)城四區(qū)的輻射范圍則達到了3千米。這一研究結論異于國外已有的研究結果，對我國相關決策者制定地鐵線路以及城市住宅用地和商業(yè)用地規(guī)劃具有參考價值。

立足于上述研究結果，以及對天津市“十四五”規(guī)劃期間發(fā)展動態(tài)的合理判斷，本文提出兩個方面的政策建議：一是以打造“津城”“濱城”雙城發(fā)展格局為契機，加快推進地鐵新線路建設。優(yōu)先發(fā)展聯結中心城區(qū)和環(huán)城四區(qū)的地鐵線路，通過改進兩個區(qū)域間的通達性以增進區(qū)域間要素流動，擴大現有集聚點的輻射范圍。二是著力改善環(huán)城四區(qū)和濱海新區(qū)的公共服務水平，促進區(qū)域間醫(yī)療、教育、保障性住房等公共基本服務均等化發(fā)展，規(guī)避地鐵拓展對引導區(qū)域人口資源再配置的“獨木難支”。優(yōu)先將公共服務資源向人口集聚區(qū)域傾斜，形成行政區(qū)劃內局部單中心集聚、全市視域多中心、分散化集聚的有利格局。

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[29] 同[26]。

注釋：

①《國務院關于調整城市規(guī)模劃分標準的通知》（國發(fā)〔2014〕51號）[EB/OL]，2014年11月20日，https：//www.gov.cn/zhengce/content/2014-11/20/content_9225.htm，訪問日期：2023年7月15日。

②《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》[EB/OL]，2021年3月13日，https：//www.gov.cn/xinwen/2021-03/13/content_5592681.htm？pc，訪問日期：2023年7月15日。

③ 數據來源：《2021年交通運輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》[EB/OL]，2022年5月25日，https：//xxgk.mot.gov.cn/2020/jigou/zhghs/202205/t20220524_3656659.html，訪問日期：2023年7月15日。

④筆者根據國家統(tǒng)計局官方網站公開查詢的2011年和2021年統(tǒng)計數據，以及百度地圖爬取數據收集整理。

⑤《中共天津市委關于制定天津市國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》指出，天津將打造“津城”“濱城”雙城發(fā)展格局。未來，“津城”現代服務功能明顯提升，形成若干現代服務業(yè)標志區(qū)，“濱城”城市綜合配套能力顯著增強，生態(tài)、智慧、港產城融合的宜居宜業(yè)美麗濱海新城基本建成。

作者簡介：孟杰，天津財經大學統(tǒng)計學院副教授。何佳，天津財經大學統(tǒng)計學院碩士研究生。

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