随着我国高速铁路的快速发展,其对经济、社会、环境的影响日益显著。国内外相关文献对高速铁路的城市经济增长、房地产价格、不同区域城市的均衡发展影响已经进行了较深入的研究。但从城市俱乐部收敛与扩散视角出发,来研究高速铁路对不同收入水平城市组群的影响研究尚不多见。基于此,本文采用非线性时变因子模型对我国城市俱乐部进行了组群识别和判定,然后对高速铁路可达性对不同城市组群敛散效应进行实证分析,得出高速铁路影响异质性的基本结论。首先,在理论分析层面,本文分析了高速铁路对城市收入水平敛散及城市组群内或组群间收入差距的作用机理。基于内生增长理论和新古典区域均衡发展理论,一方面,高速铁路能带来正向溢出效应,通过加快要素流动所产生的扩散效应、辐射带动作用促进城市组群的经济收敛,缩小城市组群收入差距;另一方面,高速铁路还能带来负向溢出效应,推动生产要素从相对落后城市被虹吸到发达城市,从而导致城市组群的经济扩散,拉大城市组群收入差距。其次,运用非线性时变因子模型对从2001年到2016年中国277个地级及以上城市为样本,对其居民收入水平的敛散性进行了识别和判定。实证结果表明:传统意义上的东部、中部、西部和东北地区的城市组群内部均不存在城市收入水平的收敛效应。因此,本文运用非线性时变因子模型对中国城市人均收入的敛散性进行重新识别和判定,共得到五大趋同城市组群。其中,高收入水平的城市组群呈条块状分布于东部沿海、东北部以及中西部的交通枢纽城市或资源较丰富的城市;而较低收入的城市组群则主要分布于中西部,且不同城市组群有协同发展的趋势。虽然城市组群内部的收入差距在逐步缩小,但是城市组群间的收入差距在逐渐扩大。再次,运用排序逻辑模型分析高铁所带来的可达性改善对形成趋同俱乐部的作用效果,以及影响收敛的城市组群分组的边际效应表明:(1)高铁所带来的城市可达性水平、资本投入、人力资本、产业结构和政府支出是影响5个城市组群敛散的重要因素;(2)改善高速铁路可达性会增加城市向更高收入水平城市组群收敛的可能性,抑制了城市向低收入水平城市组群的收敛的可能性;(3)资本投入、人力资本与产业结构对城市组群排序的作用趋势与可达性一致;(4)政府财政支出则相反,支出越多则城市越会向低收入组群趋同。而人口流动和地区开放程度的影响并不明显。最后,将城市组群内部和组群之间的城市收入差距作为研究对象,考虑高铁可达性改善对城市组群内和组群间收入差距的作用效果,面板数据的实证分析表明:高铁所带来的城市可达性水平提升能够拉大5个城市组群间和所有城市与所在组群均值的收入差距。对于组群内部的收入差距的作用效果,因为组群内城市的数量和收入水平的差异化,会有异质性的影响,高铁可达性改善拉大了第一、三组群内部的收入差距,缩小了第二、四组群内部的收入差距。