规划问道
摘 要
近年来，由于新冠疫情的催化，远程办公在全球范围内广泛普及，而这对城市交通产生了怎样的影响？本研究首次采用因果识别的方法系统性分析了远程办公对全美机动车和公共交通出行的影响。使用全美两年半的数据，我们的研究发现远程办公与交通出行量有着显著的负相关性：现场办公人口减少1%会导致各州平均机动车行驶里程减少1%，各大都市圈平均公共交通乘客数量减少2.3%。值得注意的是，现场办公人口减少10%会导致全美机动车二氧化碳排放每年减少约1.918亿公吨（10%），同时公共交通票价收入每年减少约37亿美元（26.7%）。这些发现有助于人们了解远程办公的普及如何影响城市交通和环境可持续发展，也为相关的政策制定者提供了重要见解。
背 景
新冠疫情的大流行带动了远程办公的普及，而在疫情退潮后，不少企业依旧将这一模式延续至今。2023年5月的全美调查数据（Household Pulse Survey）显示，约有20.1%的美国在职人员每周至少远程办公一天。远程办公模式可能会继续成为一种流行的工作模式，因此，系统评估远程办公对城市交通的影响变得至关重要。在影响机制上，一方面，远程办公可以通过消除或减少员工的通勤需求来减少车辆行驶里程，从而减少碳排放。但另一方面，远程办公人员可能会因为工作时间和地点的灵活性而进行更多的非工作出行（如购物、餐饮、娱乐等），并且可能选择距离工作地点更远的居住地，从而增加总的车辆行驶里程。远程办公对城市交通影响机制具有复杂性，而我们的这项研究关注远程办公对城市交通的净影响。
利用谷歌的工作场所访问数据以及全美国范围内的机动车行驶里程和公共交通的面板数据，这项研究分析了新冠疫情爆发后远程办公对全美国车辆行驶里程和公共交通乘客量的影响。为了解决内生性的问题，我们采用了工具变量方法，并研究了远程办公的影响在不同的空间和时间维度上的变化。此外，我们还进一步量化了远程办公对国家和地区层面机动车二氧化碳排放量和公共交通票价收入的影响。我们的研究旨在为将远程办公作为一项可持续发展工具提供重要的参考与见解。
研究介绍
为了研究远程办公对美国从2020年4月至2022年10月的车辆行驶里程和公共交通乘客量的影响，我们使用现场办公人口的回归率作为远程办公普及程度率的倒数的替代指标，而该指标由现场办公人口占疫情前水平的比例来衡量。在本研究中，我们考察了远程办公对两个关键城市交通指标的影响：（1）美国48个州和哥伦比亚特区的机动车行驶里程，以及（2）美国217个都会统计区（Metropolitan Statistical Area）的公共交通乘客量。
我们首先采用了固定效应回归的方法，其中因变量是车辆里程和公共交通乘客量的复苏率，即相对于2019年同月水平的百分比。在模型中我们考虑了地区和月份的固定效应。除此之外，我们还考虑了一系列重要协变量，包括人均GDP、失业率、公共交通服务恢复率、公共交通票价、人口规模、人口净迁移率、疫情解封状态、新冠病例数和疫苗接种率。这些协变量有助于控制可能影响车辆里程和公共交通乘客量波动的各种因素。我们主要关注的自变量是现场办公人口的回归率。
然而，固定效应模型存在一些局限，如遗漏变量偏误和逆因果关系。为了解决这些问题，我们采用了工具变量方法来进行因果识别。具体而言，我们以各个州/都会区每个月能够进行远程办公的人员百分比作为我们的工具变量。该工具变量由各个州/都会区中各行业能够进行远程办公的人员百分比和不同行业就业水平的变化计算得出。通过使用这个工具变量，我们有效地消除了与远程办公无关的内生变量的影响。此外，我们还考察了因果效应的时空异质性，并进一步估计了远程办公对各个州机动车二氧化碳排放以及各个都会区的公共交通票价收入的边际影响，得出了以下主要结论：
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现场办公人口减少1%会导致各州平均机动车行驶里程减少1%、各大都市圈平均公共交通乘客数量减少2.3%。在空间异质性方面，当一个州或都会区有更高比例的通勤者使用公共交通时，远程办公对车辆里程的影响更小，而对公共交通乘客量的影响更大。
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全美范围内现场办公人口减少10%会导致机动车二氧化碳排放减少约1.918亿公吨/年，这占到了美国本土交通部门二氧化碳排放量10%。此外，全美现场办公人口10%的减少会导致公共交通票价收入每年减少26.7%（约37亿美元）。
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在时间维度上，远程办公对车辆里程和公共交通乘客量的影响在整个研究期间显示出显著的稳定性。
远程办公与车辆里程和公共交通乘客量高度相关
我们首先考察了远程办公与机动车行驶里程（VMT）和公共交通乘客量之间的非因果相关性。图 1显示了现场办公人口回归率与车辆里程和公共交通乘客量复苏率之间存在显著的正相关关系。图a和b展示了现场办公人口回归率较高的州/都会区，其车辆里程和公共交通乘客量复苏率也较高，并且显示出具有更高比例公共交通通勤者的州和都会区倾向于拥有较低的现场办公人口回归率。图c和d显示了时间趋势上远程办公回归率与车辆里程和公共交通乘客量复苏率之间的显著相关性（最佳拟合线的斜率超过了1）。我们观察到随着时间的推移，现场办公人口、车辆里程和公共交通乘客量的复苏率同时上升。
远程办公对于车辆行驶里程的因果关系
表1的第（1）和（2）列使用普通最小二乘（OLS）和固定效应模型来研究远程办公对车辆行驶里程的影响。这两个模型结果都表明，现场办公人口回归率和车辆行驶里程复苏之间存在显著的正相关关系。具体而言，固定效应模型结果显示现场办公人口回归率每增加1个百分点，车辆行驶里程复苏率增加约0.82个百分点。此外，固定效应模型（第2列）的结果显示车辆里程复苏率与州的解封状态、公共交通服务恢复率、疫苗接种率和人口规模等社会经济变量呈正相关，而与失业率和新冠病例数呈负相关。
接下来，在表2中，我们展示了工具变量回归的估计结果。回归结果表明，现场办公人口回归率每增加1个百分点，各州车辆里程复苏率增加约0.99个百分点（第1列）。这个估计值略高于固定效应模型得出的结果（表1的第2列中显示的0.82个百分点的增加）。固定效应模型中估计值较小可能是由于反向因果关系问题造成的，因为车辆里程和道路拥堵的增加可能导致人们选择远程办公来避免通勤，从而低估了远程办公对车辆里程的减少效应。
我们在模型中进一步引入了现场办公人口回归率和对数转换后的通勤者乘坐公共交通百分比之间的交互项。该变量的系数显著，表明在通勤者中使用公共交通比例较高的州，远程工作对车辆行驶里程的减少效应会降低（见表2的第2列）。此外，我们还研究了不同州之间因果效应的地区异质性。表2的第3列展示了按地理区域划分的现场办公人口复苏率对交通的因果效应。结果显示，该效应在美国九大区域中均显著。
远程办公对于公共交通载客量的因果关系
在对217个都会区的公共交通载客量的分析中，我们的工具变量回归结果（见表2的第4列）表明，现场工作人员复苏率每增加1个百分点，会导致公共交通乘坐量增加2.26个百分点，而这个估计值显著地高于固定效应回归模型的估计值（即在表2的第4列中的0.54）。与车辆行驶里程的估计结果相比，我们观察到远程办公对公共交通载客量的影响随着通勤者比例的增加而增加（见表2的第5列）。在空间异质性上，该效应在所有九个地理区域中均显著。值得注意的是，西北中央和新英格兰地区显示出最显著的边际效应，超过了2.259的平均边际效应，而其他地区的效应则低于平均边际影响。
远程工作效应的时间变化
为了分析现场办公与城市交通之间因果关系的时间演变，我们分别估计了远程办公对车辆里程数和公共交通载客量的季度效应。如图2所示，我们的结果显示，远程办公对车辆行驶里程和公共交通乘客量的影响不仅在统计上显著，而且具有很强的稳定性。具体来说，远程办公对公共交通乘客量的影响表现出了极强的稳定性，并呈现出轻微的增长趋势。而对车辆行驶里程数复苏的影响显示出一些季节性波动。然而，在考虑了这些季节性趋势之后，对车辆行驶里程数的影响整体上保持稳定，并呈现出轻微上升的趋势。该效应的时间稳健性表明此项研究估计的远程办公的影响可能在未来持续存在。
远程办公对于机动车二氧化碳排放量和公共交通票价收入的影响
基于上述研究结果，我们估计了与远程工作对机动车二氧化碳排放量的影响，以及其对于公共交通票价收入减少量。我们的结果表明，在全美范围内，现场办公人员数量减少10%将使年度总机动车二氧化碳排放量减少1.918亿公吨，这占到了美国本土交通部门二氧化碳排放量10%。我们还发现，远程工作对机动车二氧化碳排放量的边际效应在各州之间存在显著差异（图3a）。例如，与疫情前相比，现场办公人口数量减少1%将导致得克萨斯州和纽约州的二氧化碳排放量每月分别减少176.1千公吨和47.5千公吨。远程办公对各州二氧化碳排放量影响的差异源于三个因素：远程工作对车辆行驶里程的边际效应随着各个州的公共交通通勤者比例的变化而变化、各州疫情前（2019年）车辆里程数的不同、以及2020年至2021年的各州机动车的平均二氧化碳排放因子的不同。
远程办公程度的提高还将导致公共交通票价收入大幅减少，这可能会对公共交通机构的财务可持续性构成挑战。在217个都会区中，我们估计，与疫情前相比，现场办公人员数量减少10%将导致每年2.4亿次公共交通乘车和37亿美元的票价收入损失，大约占2019年公共交通乘车量和票价收入的26.7%。在地区上，远程工作对公共交通票价收入的边际效应在不同都会区之间存在广泛的差异（图3b）。大部分的公共交通票价收入损失发生在纽约大都会区，其中现场办公人口复苏率每减少1个百分点，将导致每月公共交通票价收入损失1816万美元，占所有217个都会区每月公共交通票价收入损失的59.46%。
远程工作的出现带来了工作和生活方式的深刻变革，对城市交通产生了重大影响。我们的研究显示，远程工作对车辆行驶里程和公共交通乘客量存在显著的降低效应。它的边际效应从2020年4月持续至2022年10月，并且在该期间保持着很高的稳定性。
我们的研究强调了远程办公在降低机动车碳排放方面的显著作用，这是对现有的传统交通减排措施如碳税和道路收费的补充。如今，远程办公正在被全球范围内的许多公司接受和采纳，而我们的研究表明，远程办公的广泛普及有望带来机动车碳排放持续降低。这项研究有助于企业和政策决策者认识到远程办公对环境的积极影响，而政策制定者可考虑将远程办公纳入交通减碳计划之中。
尽管远程办公对减少机动车二氧化碳排放量有积极影响，但对于公共交通部门而言，远程办公的普及可能会导致公共交通票价收入的减少，这可能对公共交通部门构成一定挑战。尽管自2020年3月以来，美国的公共交通部门已经通过联邦资金获得了援助，但乘客数量一直未能恢复到疫情前的水平，这给公共交通机构带来了一定的财务压力。为了应对这一挑战，公共交通机构必须致力于提高乘客吸引力和多样化收入来源。鉴于远程办公通常会增加人们的出行灵活性，公共交通机构可以跳出传统的固定路线服务范畴，投资于按需服务、灵活路线和非通勤出行服务，以使其服务更加多样化，并更好地满足远程办公人群的出行需求。
原文始发于微信公众号（城市数据派）：【Nature Cities最新研究】远程办公对美国机动车行驶里程和公共交通乘客量的影响丨城市数据派
