要研究道路和人口聚集的因果关系，一个难题是区分孰先孰后。“世上本没有路，走的人多了，也便有了路”，反映的正是人口聚集先于道路建设的情况。要论证道路建设导致人口向背离城市中心的方向迁移，需要排除人口迁移早于道路建设或人口迁移加速了道路建设的情形。换句话说，需要找到一个路网设施的“外生”变量，它早于中国向现代市场经济转型的时期发生，这个外生变量才能帮助我们检验道路和人口、经济活动“去中心化”的因果关系。

 

在中国的确存在这样一个时期，道路建设既不主要服务于人口迁徙，人口和经济活动的自由流动也受到较严格的限制。1990年之前的交通设施，很好地满足了研究所需的“外生”变量的要求：那时的公路最核心的作用是将农产品运往当地的市场，铁路则扮演在省会城市之间运输原材料和产品的作用。

 

1990年以前，中国的制度没有正式允许个人或企业在农村区域购置土地，也不允许城市人口搬往农村居住。制度对人口和资本在流动性上的限制，意味着那时中国大地上的任何一条公路和铁路，在其建造之初，都不是为了用来作为人口迁徙的工具，也不是为了帮助城市中的企业重新选址到郊区去。只有当制度限制放开后，道路才有可能促使人口和工业制造活动向城郊转移，后者绝不会早于前者发生。另一方面，1990年以前的道路，很有可能在1990年以后，通过升级和扩建而成为新的高速公路或铁路。 因此，本项研究利用计划经济时代的——具体地说，1962年的道路——作为工具变量，来预测1990年以后的道路形态，从而帮助我们识别1990年以后中国道路基础设施的发展对人口和经济活动的“去中心化”的因果影响。

 

从纸质地图册到卫星照片

 

基于本项研究的时间和空间跨度，需要大量的历史和地理数据，包括：不同年代的中国公路和铁路网络的形态和里程长度、行政区划边界、人口普查数据、经济统计数据以及分产业部门的城市GDP统计数据。张庆华教授与她的合作研究者一道，运用先进的地理软件，将大量非结构化、非数字化、不完整的交通地图资料进行电子化、编码和计算，最终整合出一套包含了上述所有内容的全新的数据库。除此以外，张教授还使用了卫星拍摄的中国城市夜晚灯光亮度照片，作为推断城市人口密集区域的参考指标。