现代大都市的形成:来自伦敦的证据

现代都市圈是经济活动的巨大集中地，大伦敦区和纽约市目前的人口分别约为840万和850万。根据Redding和Turner(2015)的调查，这种密集的人口集中包括每天数百万人在住所和工作场所之间的交通。如今，仅伦敦地铁每天就处理约350万人次的乘客，其列车每年行驶约7600万公里(大约是地球到月球距离的200倍)。然而，人们对这些通勤流在维持经济活动密集集中方面所起的作用知之甚少。一方面，这些通勤流动带来了巨大的实际资源成本，包括通勤时间和复杂交通基础设施的大型网络建设。另一方面，它们也是创造主要商业和住宅区域的中心，具有独特的生产和消费特征。

工作与居住的分离是如何导致集聚的

在新的研究中，我们利用19世纪中叶蒸汽铁路发明带来的交通革命、1801-1921年大伦敦地区新创建的空间分类数据集和定量城市模型，为工作场所和居住分离对集聚的贡献提供了新的证据(Heblich等人，2018年)。我们的方法背后的关键思想是，以人力或马力所能达到的缓慢旅行时间意味着，当这些是主要的交通方式时，大多数人住在他们工作的地方附近。相比之下，蒸汽铁路的发明极大地缩短了行进一段距离所需的时间，将马车的平均速度从每小时6英里左右和步行的每小时3英里提高到每小时21英里左右，这使第一次大规模的工作和居住分离成为可能。这种分离使各地点能够根据其在生产和居住方面的比较优势进行专业化。采用简化形式和结构方法，我们发现蒸汽客运铁路对城市规模和结构的实质性影响。我们表明，我们的模型能够对大伦敦地区经济活动组织中观察到的变化进行定性和定量的解释。

19世纪的伦敦可以说是当今世界大都市的典型代表。1801年，伦敦的建成区容纳了大约100万人，从东到西仅跨越5英里。相比之下，到1901年，大伦敦区人口超过650万，面积超过17英里，规模比之前的任何城市都要大得多。到20世纪初，伦敦以一定的优势成为世界上最大的城市(当时纽约和大巴黎的人口分别为340万和400万)，伦敦的人口超过了几个欧洲国家。此外，在这一时期，伦敦的发展在很大程度上是一个随机和有机的过程，这表明城市的规模和结构都对分散的市场力量做出了反应。因此，19世纪的伦敦为评估城市规模和结构模型的经验相关性提供了一个天然的试验场。

我们首先提供了一些关于蒸汽铁路对大伦敦地区经济活动组织的影响的简化形式的证据。我们首先建立了与铁路的到来密切相关的教区人口增长率的变化。我们接下来展示的是，这些人口增长的变化在各个教区之间是不同的。在图1中，我们展示了火车站建成后30年的平均人口增长率减去火车站建成前30年的平均人口增长率。从图中可以明显看出，与城郊教区相比，更中心的教区(以到伦敦金融城市政厅的距离来衡量)的人口增长出现了下降，这与铁路在大伦敦地区重新分配居住人口的情况一致。

图1火车站建成后30年和建成前30年教区人口增长率的变化

为了解释这种简化形式的证据，我们开发了一种新的结构估计程序，用于以通勤重力方程为特征的整类城市模型。尽管我们只观察了在1921年我们的样本期结束时大伦敦边界内99个行政区之间的双边通勤流量，但我们展示了如何使用这个框架来估计铁路网建设的影响。第一步，我们使用1921年的双边通勤数据来估计决定通勤成本的参数。在第二步中，我们将这些参数估计与19世纪早期的人口、土地价值和地上和地下铁路网演变的历史数据结合起来。在模型中结合通勤者和土地市场出清条件，我们解决了隐含的未观察到的就业历史价值的工作场所和通勤模式。尽管我们仅使用1921年的信息来估计模型的交换参数，但我们发现它的预测提供了对可用历史数据的很好的近似。如图2所示，我们发现该模型捕捉到了自19世纪中期以来伦敦金融城夜间和白天人口之间的急剧差异。我们还发现，该模型复制了早期通勤数据的性质，即在铁路时代的黎明，大多数人住在他们工作的地方附近。

图2在数据和我们的理论模型的伦敦金融城白天和晚上的人口

我们的方法适用于一整类城市模型，因为它只使用了通勤和土地市场出清的重力假设，以及住宅楼面面积的支付与住宅收入成比例、商业楼面面积的支付与工作场所收入成比例的要求。这一性质的一个含义是，我们的结果在一系列关于其他模型组件的假设下成立，如商品交易成本、生产力和便利设施的决定因素(包括集聚力的强度)、楼面空间的供应弹性和更广泛经济中的效用保留水平。考虑到1921年初始均衡的数据，我们表明，观察到的人口和土地价值变化在模型中是足够的统计数据，用于确定历史工作场所就业和通勤模式，并控制经济活动空间分布的其他潜在决定因素。

虽然我们的基准定量分析控制了这些其他力量，但另一个感兴趣的关键问题是，在没有任何其他变化的情况下，新的通勤技术会产生什么影响的反事实。为了解决这个问题，我们对这些其他模型组件做了额外的假设，并在我们的城市模型类中选择一个定量模型，以解决反事实均衡。具体而言，我们选择了Ahlfeldt等人(2015)提出的商品贸易和通勤的典型城市模型的一个扩展，该扩展特别易于处理，并使我们能够以透明和灵活的方式探索有关结构参数的替代假设。在保持建筑面积、生产力和便利设施供应不变的情况下，我们发现，取消整个铁路网将使大伦敦地区的总人口和应差饷租金价值分别减少30%和22%，并将通勤到伦敦金融城的人数从1921年的37万多减少到不到6万。相比之下，只拆除地下铁路网将使大伦敦地区的总人口和应纳税价值分别减少8%和6%，并将通勤到伦敦金融城的工人减少到略低于30万人。在这两种情况下，土地和建筑物的净现值的增加大大超过了铁路网络建设费用的历史估计。允许正的楼面空间供应弹性或引入集聚经济会放大这些效应。使用校正后的建筑面积供应弹性为2.86，生产力和便利设施对就业密度的弹性为0.05，与经验估计一致，我们发现大伦敦地区的总体增长在很大程度上可以用铁路的新交通技术来解释。

结束语

综合来看，我们发现，一类定量城市模型在解释19世纪伦敦所观察到的经济活动组织的大规模变化方面非常成功，我们的发现突出了现代交通技术在维持经济活动密集集中方面的作用。

参考文献

Ahlfeldt, G, S J Redding, D M Sturm和N Wolf(2015)，《密度经济学:来自柏林墙的证据》，费雪83(6): 2127 - 2189。

Heblich, S, S J Redding和D M Sturm(2018)，”现代大都市的形成:来自伦敦的证据，”CEPR讨论文件13170。

Redding, S J和M Turner(2015)，“交通成本与经济活动的空间组织”，在G Duranton, J V Henderson和W Strange(编)，城市与区域经济手册，第20章:1339-1398。