吳建軍,陳乃康

(湖南科技大學(xué) 商學(xué)院,湖南 湘潭,411201)

一、引言

2008年8月1日,京津城際鐵路正式開通運(yùn)營,這是中國第一條設(shè)計(jì)時(shí)速為350Km/h的高標(biāo)準(zhǔn)高速鐵路,標(biāo)志著中國進(jìn)入“高鐵時(shí)代”。據(jù)國家鐵路局表示,從2008年規(guī)劃的“四橫四縱”客運(yùn)專線到2016年的“八橫八縱”鐵路框架,中國高鐵網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)已覆蓋國內(nèi)92%的中等及以上城市。截至2020年底,中國鐵路總運(yùn)營里程達(dá)14.6萬公里,其中高鐵總里程占3.9萬公里,居世界第一。當(dāng)前,中國正處于百年未有之大變局的深度調(diào)整期,新一輪科技革命持續(xù)推進(jìn),全球各國爭相占領(lǐng)科技創(chuàng)新高地。黨的十九大確立了中國2035年躋身創(chuàng)新型國家前列的戰(zhàn)略目標(biāo),黨的二十大提出“堅(jiān)持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位;加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)”的發(fā)展任務(wù)。世界知識產(chǎn)權(quán)組織發(fā)布的《2021年全球創(chuàng)新指數(shù)報(bào)告》指出,中國創(chuàng)新指數(shù)位列全球第12名,較2020年上升2位。同時(shí),北京大學(xué)光華管理學(xué)院等機(jī)構(gòu)發(fā)布《2021年中國企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)調(diào)查報(bào)告》指出,在抽樣的中小微創(chuàng)業(yè)企業(yè)中僅有35%可以確認(rèn)為正常經(jīng)營,而訂單減少和現(xiàn)金流短缺是其面臨的主要困難。現(xiàn)實(shí)表明,城市作為科技創(chuàng)新的空間載體,其創(chuàng)新能力的提高是實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略和建設(shè)創(chuàng)新型國家的基礎(chǔ),而城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對區(qū)域創(chuàng)新要素配置和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都會產(chǎn)生重要影響。在此背景下,研究高鐵開通對中國城市創(chuàng)新能力的影響,對于優(yōu)化配置區(qū)域創(chuàng)新資源、提升創(chuàng)新體系整體效能具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

二、文獻(xiàn)綜述

與本研究密切相關(guān)的文獻(xiàn)共有兩支,第一支是高鐵開通的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)研究,如可達(dá)性(Levinson,2012;田野等,2018)[1]281-293,[2]72-81、經(jīng)濟(jì)增長(游士兵和鄭良辰,2018;馮山等,2018)[3]150-159,[4]14-19、經(jīng)濟(jì)空間溢出(Shi和Lin,2020)[5]138-147、城市結(jié)構(gòu)優(yōu)化(王雨飛和倪鵬飛,2016)等[6]21-36。宏觀層面上,學(xué)者們在高鐵網(wǎng)絡(luò)化的背景下研究高鐵開通對區(qū)域創(chuàng)新的影響。高鐵通車開辟了新的時(shí)空維度,使學(xué)者們的關(guān)注點(diǎn)逐漸從“空間距離”過渡到“時(shí)間距離”。相較于公路與航空,高鐵對地區(qū)間相互作用貢獻(xiàn)率最為顯著(戴學(xué)珍等,2019)[7]36-43,促進(jìn)了要素在區(qū)域間流動,加快創(chuàng)新要素流動、促進(jìn)隱性知識溢出,從而帶動技術(shù)創(chuàng)新(Zheng,2020)[8]17-31。高鐵開通促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,助推經(jīng)濟(jì)增長,且在中大型城市表現(xiàn)更為明顯(李強(qiáng)和王亞倉,2022)[9]78-85。微觀層面上,已有文獻(xiàn)大多以企業(yè)為研究對象,探究高鐵開通對企業(yè)創(chuàng)新的影響。地理距離限制創(chuàng)新活動所需要素在企業(yè)間流動,企業(yè)間交流的有效性和頻率隨距離的增加而降低(Breschi和Lissoni,2009)[10]439-468,而高鐵開通為創(chuàng)新活動所需的要素流動提供了交通條件并降低了投資者和從業(yè)者之間的信息不對稱程度,為企業(yè)帶來高技術(shù)人才及資金,且這類創(chuàng)新要素有向中心城市聚集的趨勢(吉赟和楊青,2020;諸竹君等,2019;孫文浩和張杰,2020)[11]147-166,[12]153-169,[13]151-175。第二支是創(chuàng)新能力的影響要素研究,主要分為靜態(tài)與動態(tài)兩類文獻(xiàn)。靜態(tài)視角下,學(xué)者們著重研究了創(chuàng)新人才與資本對創(chuàng)新效率的影響,將人力和資本作為核心投入變量研究其對創(chuàng)新效率的影響(王晗等,2022)[14]105-114。動態(tài)視角下,學(xué)者們著重研究了人才(譚志雄等,2022)[15]128-139、資本(卞元超等,2020)[16]45-58等研發(fā)要素流動對創(chuàng)新能力的影響。研發(fā)要素流入與地區(qū)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力正相關(guān)(宛群超和袁凌,2021)[17]80-87,要素跨區(qū)域流動能優(yōu)化要素錯(cuò)配導(dǎo)致的創(chuàng)新能力損失,地方政府財(cái)政科技支出能夠促進(jìn)人才、資本等研發(fā)要素流動,促進(jìn)本地創(chuàng)新能力提升。高鐵開通加強(qiáng)了創(chuàng)新要素的流動性,帶動地區(qū)之間相互學(xué)習(xí)與競爭,從而推動城市創(chuàng)新能力,提升高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力。

已有文獻(xiàn)多從可達(dá)性、經(jīng)濟(jì)增長、空間溢出、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等角度探析高鐵開通帶來的影響效應(yīng),而較少關(guān)注其對城市創(chuàng)新能力的影響。此外,由于列車運(yùn)行速度同時(shí)受列車型號與軌道標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)因素限制,高標(biāo)準(zhǔn)列車在低標(biāo)準(zhǔn)軌道上只能以低標(biāo)準(zhǔn)時(shí)速運(yùn)行,因而現(xiàn)有研究僅以城市是否通車“G”字頭列車作為衡量高鐵開通的統(tǒng)計(jì)指標(biāo),鮮有關(guān)注軌道標(biāo)準(zhǔn)對列車運(yùn)行速度的影響。由此,本文采用2004—2020年中國268個(gè)地級及以上城市的相關(guān)數(shù)據(jù),運(yùn)用多期雙重差分模型探討高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響效應(yīng)。本文可能的邊際貢獻(xiàn)有:第一,以中國268個(gè)地級及以上城市為研究對象,考察了高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響,進(jìn)一步檢驗(yàn)高鐵開通帶來的外部效應(yīng);第二,針對樣本選擇偏誤可能產(chǎn)生的內(nèi)生性問題,進(jìn)一步采用雙重差分與傾向匹配得分相結(jié)合的方法,并在傾向匹配得分過程中采用逐年匹配的方式進(jìn)行處理,避免傳統(tǒng)傾向得分匹配中出現(xiàn)的樣本跨年份匹配問題;第三,將“G”字頭列車擴(kuò)大到“G”“D”“C”字頭列車以驗(yàn)證模型的穩(wěn)健性,并按地理區(qū)位、城市規(guī)模和城市等級為劃分標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步研究高鐵開通對不同城市創(chuàng)新能力影響的異質(zhì)性。

三、理論分析與研究假設(shè)

高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響可分為直接效應(yīng)和間接效應(yīng)。一方面,高鐵在研制和發(fā)展階段突破了一系列技術(shù)封鎖,產(chǎn)生了新技術(shù)和新專利,直接促進(jìn)創(chuàng)新能力提升;另一方面,根據(jù)“面對面交流”理論以及新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)理論,高鐵開通使城市間在地理距離不變的前提下大幅縮短時(shí)間距離,為創(chuàng)新活動所需要的人力、資本等資源提供了更為便捷的流通方式。相對于未開通高鐵城市,開通城市能憑借其自身優(yōu)勢吸引更多資源,使城市創(chuàng)新活動所需要素的配置趨于合理,從而提高其創(chuàng)新能力。

(一)高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的直接效應(yīng)

高鐵系統(tǒng)是由公務(wù)工程、牽引供電、通信信號、動車組、運(yùn)營調(diào)度和客運(yùn)服務(wù)組成技術(shù)巨系統(tǒng),各子系統(tǒng)模塊有機(jī)結(jié)合、相互影響、共同構(gòu)成。中國高鐵研發(fā)歷程可以分為試驗(yàn)探索、技術(shù)引進(jìn)、正向研發(fā)和制定標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)階段(賀俊等,2018)[18]191-207。從逆向研發(fā)到正面設(shè)計(jì)過程中,各類創(chuàng)新主體如科研院所、重點(diǎn)高校和創(chuàng)新企業(yè)先后參與,產(chǎn)生一系列新專利、新技術(shù),完成了從技術(shù)的落后到領(lǐng)先的轉(zhuǎn)變,直接帶動高鐵產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力提升。同時(shí),高鐵產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的提升將倒逼相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈升級,帶動其開展創(chuàng)新活動,并通過乘數(shù)效應(yīng)促進(jìn)創(chuàng)新能力提升。

由此,提出假設(shè)1:高鐵開通能夠直接促進(jìn)城市創(chuàng)新能力提升。

(二)基于人才流動的影響效應(yīng)

人才是創(chuàng)新活動中最為關(guān)鍵的生產(chǎn)要素,而交通方式的可選擇性與便利性是限制人才在區(qū)域間流動的關(guān)鍵因素。高鐵開通后,城市間通行的時(shí)間大幅縮小,“一小時(shí)同城”“兩小時(shí)同群”等各種城市圈紛紛出現(xiàn),跨城市通勤逐漸成為一種可行的通勤方式。根據(jù)中國鐵路總公司的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2021年動車組客運(yùn)量為19.2億人次,約占同期鐵路客運(yùn)量76%。而根據(jù)《CTR媒介專項(xiàng)研究部與鐵道部聯(lián)合調(diào)研報(bào)告》顯示,乘坐高鐵出行的乘客中,本科及以上學(xué)歷人群占比近六成,且主要出行目的為公干出差,而普通列車乘客出行目的則為探訪親友和旅行。因此,高鐵開通增強(qiáng)了高技術(shù)人才在城市間流動,作為知識的載體,高技術(shù)人才的流動帶動了知識、技術(shù)、信息、經(jīng)驗(yàn)在城市間流動,促使地區(qū)間相互交流與學(xué)習(xí),進(jìn)而形成知識溢出(杜興強(qiáng)和彭妙薇,2017)[19]89-107。城市間高技術(shù)人才更為頻繁地交流使得“學(xué)習(xí)效應(yīng)”增強(qiáng),當(dāng)高鐵將創(chuàng)新能力不同的城市相連接時(shí),創(chuàng)新能力處于劣勢的城市能夠更為高效地學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力處于優(yōu)勢的城市。這主要表現(xiàn)為技術(shù)劣勢的企業(yè)通過人員交流、考察、引用等方式學(xué)習(xí)優(yōu)勢企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)而完成本企業(yè)技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級,而優(yōu)勢企業(yè)為避免在競爭中陷入被動則進(jìn)一步尋求應(yīng)用新技術(shù)?？梢?高鐵開通有助于加強(qiáng)城市間人才流動,形成知識溢出,提高城市創(chuàng)新能力。

由此,提出假設(shè)2:高鐵開通城市通過集聚高素質(zhì)人才有助于提升城市創(chuàng)新能力。

(三)基于資本流動的影響效應(yīng)

資本是創(chuàng)新活動必需的生產(chǎn)要素,資本進(jìn)入會顯著影響企業(yè)研發(fā)投入強(qiáng)度,緩解企業(yè)在創(chuàng)新活動中資金約束問題(劉督等,2017)[20]369-406。外商直接投資流動同時(shí)伴隨著先進(jìn)技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn)流動,對提升創(chuàng)新能力具有直接作用,其投資方向主要集中于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),而其投資決策是基于其投資動機(jī)與偏好,在衡量投資風(fēng)險(xiǎn)與收益率等因素后作出的結(jié)果(Rugman等,2012)[21]218-235。中國實(shí)際利用外商直接投資具有明顯的區(qū)域異質(zhì)性,其中大量資金流向較為發(fā)達(dá)的東部地區(qū)(沈坤榮和田源,2002)[22]26-31,其中交通條件是影響外商直接投資企業(yè)區(qū)位選擇的重要因素,便捷的交通設(shè)施使該類企業(yè)在競爭中獲得優(yōu)勢(李郇和丁行政,2007)[23]636-641。另一方面,可達(dá)性的增加投資企業(yè)和創(chuàng)新企業(yè)的信息不對成程度降低,減少了投資風(fēng)險(xiǎn),使投資企業(yè)更容易與創(chuàng)新企業(yè)進(jìn)行面對面交流,發(fā)現(xiàn)非中心城市的投資機(jī)會(龍玉等,2017)[24]195-208。

由此,提出假設(shè)3:高鐵開通城市通過吸引外資流入促進(jìn)城市創(chuàng)新能力提升。

四、模型設(shè)定與數(shù)據(jù)說明

(一)模型設(shè)定

自2008年京津城際鐵路開通,國內(nèi)各城市的高鐵項(xiàng)目相繼開工建設(shè),在本文研究時(shí)期內(nèi),268個(gè)地級及以上城市中已有127個(gè)城市建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)速為350Km/h的高標(biāo)準(zhǔn)高速鐵路并運(yùn)行“G”字頭列車。本文將城市高鐵開通視為一次“準(zhǔn)自然試驗(yàn)”,將高鐵開通城市與未開通城市分別劃分為實(shí)驗(yàn)組和控制組,使用多期雙重差分模型研究高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響。但由于高鐵項(xiàng)目建設(shè)時(shí)間長,每個(gè)開通城市通車年份有所差異,無法應(yīng)用傳統(tǒng)DID模型估計(jì)影響效果,故本文借鑒張克中和陶東杰(2016)的研究[25]62-73,將各城市實(shí)際開通高鐵的年份設(shè)置為虛擬變量,具體模型如式(1):

lnInnoit=α0+α1HSRit+∑γjXjit+ηt+μi+εit

(1)

式(1)中,i表示城市,t表示年份;被解釋變量lnInnoit表示城市創(chuàng)新能力;α0為截距項(xiàng);HSR表示高鐵開通虛擬變量,α1是本文所重點(diǎn)關(guān)注的估計(jì)系數(shù),表示高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響系數(shù);Xjit表示本文所選取的j個(gè)控制變量,γj表示其估計(jì)系數(shù);ηt表示時(shí)間固定效應(yīng);μi表示個(gè)體固定效應(yīng);εit表示隨機(jī)擾動項(xiàng)。

(二)變量說明

1.被解釋變量:城市創(chuàng)新能力

中國區(qū)域創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指數(shù)(IRIEC)是由北京大學(xué)企業(yè)大數(shù)據(jù)研究中心編制,基于全國工商企業(yè)注冊數(shù)據(jù)庫的全量企業(yè)信息,從新建企業(yè)數(shù)量、吸引外來投資、吸引風(fēng)險(xiǎn)投資、專利授權(quán)數(shù)量和商標(biāo)注冊數(shù)量5個(gè)維度構(gòu)建中國區(qū)域創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指數(shù),綜合反映中國各地區(qū)的創(chuàng)新活力與績效。因此,借鑒部分學(xué)者的做法,本文使用該指數(shù)作為城市創(chuàng)新能力的衡量指標(biāo)。

2. 核心解釋變量:高鐵開通虛擬變量

地級及以上城市高鐵開通時(shí)間數(shù)據(jù)來源于中國鐵路總公司披露的數(shù)據(jù),由于高鐵開通對城市產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)存在一定滯后性,且多數(shù)城市高鐵開通時(shí)間接近年末,本文借鑒張克中和陶東杰(2016)中的處理方法[25]62-73,將高鐵開通時(shí)間為上半年定義為當(dāng)年開通,高鐵開通時(shí)間為下半年定義為次年開通。

3.控制變量

為更準(zhǔn)確地分析高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響,參考既有文獻(xiàn),本文控制了其他對城市創(chuàng)新能力可能存在影響的變量:經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(lnPgdp),以2000年為不變價(jià)格,用各地級及以上城市平減后的人均GDP表示;人力資源(lnLabor),考慮到受教育程度對人力資本有重要影響,借鑒王雨飛和倪鵬飛(2016)的做法,使用平均受教育年限表示[6]21-36;政府支持力度(gov),用地區(qū)財(cái)政科學(xué)支出占地區(qū)財(cái)政預(yù)算支出比重表示;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(ind3),用第三產(chǎn)業(yè)增加值占地區(qū)GDP比重表示;金融發(fā)展水平(lnFin)用地區(qū)金融機(jī)構(gòu)年末存貸款余額占地區(qū)GDP比重表示;信息化水平(lnInform),以2000年為不變價(jià)格,用各地級及以上城市人均電信業(yè)務(wù)總量表示。

4.中介變量

為檢驗(yàn)高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響機(jī)制,參考徐紅和趙金偉(2020)的做法[26]121-128,本文設(shè)定以下兩個(gè)中介變量:創(chuàng)新人才(lnHighlabor),用科研、技術(shù)服務(wù)和地質(zhì)勘查業(yè)從業(yè)人員數(shù)的對數(shù)值表示;利用外資(fdi),用地級及以上城市實(shí)際利用外商投資的對數(shù)值表示。

(三)數(shù)據(jù)來源

由于部分城市在考察期間內(nèi)行政劃分發(fā)生變化和數(shù)據(jù)缺失較為嚴(yán)重,故選取全國268個(gè)地級及以上城市2004—2020年全市層面數(shù)據(jù)。地級及以上城市高鐵開通時(shí)間數(shù)據(jù)來源于中國鐵路總公司,其余數(shù)據(jù)均來自于歷年的《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各省、市、區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒及公報(bào)。主要變量描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 變量說明及描述性統(tǒng)計(jì)

五、實(shí)證結(jié)果及分析

(一)基準(zhǔn)回歸結(jié)果

通過式(1)研究高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響,表2報(bào)告了其回歸結(jié)果。模型(1)中僅將高鐵開通虛擬變量與城市創(chuàng)新能力在雙固定效應(yīng)模型下進(jìn)行回歸,模型(2)-(4)中進(jìn)一步將控制變量加入,分別在城市固定、時(shí)間固定以及雙固定效應(yīng)模型下進(jìn)行回歸?？梢钥闯?在四個(gè)模型中核心解釋變量HSR系數(shù)均顯著為正,表明高鐵開通能夠顯著促進(jìn)城市創(chuàng)新能力提升,從而驗(yàn)證了假設(shè)1。相對于未開通城市,高鐵對開通城市創(chuàng)新能力有明顯沖擊作用,促進(jìn)了城市創(chuàng)新能力提升。高鐵開通壓縮“時(shí)間距離”從而提高城市可達(dá)性,促進(jìn)知識、技術(shù)、信息、經(jīng)驗(yàn)在城市間流動,改善各資源要素在城市間的配置,減少城市創(chuàng)新成本。從系數(shù)值結(jié)果來看,在雙固定效應(yīng)模型下,加入控制變量使HSR系數(shù)變小,進(jìn)一步剝離HSR對創(chuàng)新能力的影響效應(yīng),但系數(shù)仍顯著為正,說明該效應(yīng)是穩(wěn)健的。

表2 高鐵開通對城市創(chuàng)新能力影響基準(zhǔn)回歸結(jié)果

控制變量回歸結(jié)果顯示,除了模型(2)中人力資源影響效果不顯著外,其余均顯著為正。從模型(4)可以看出,人力資源通過“用腳投票”促進(jìn)了城市創(chuàng)新水平提升;隨著人均GDP和信息化水平的提升,其支持創(chuàng)新產(chǎn)出的意愿和能力增強(qiáng),創(chuàng)新需求增加,從而刺激了創(chuàng)新活動;政府支持力度越大、金融化水平越高,創(chuàng)新主體能得到更多的政策優(yōu)惠和資本支持,從而對創(chuàng)新的投入也越大;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化有助于地區(qū)產(chǎn)業(yè)向非農(nóng)業(yè)化方向發(fā)展,促進(jìn)城市現(xiàn)代化進(jìn)程,為城市創(chuàng)新能力發(fā)展提供良好基礎(chǔ)。

(二)平行趨勢檢驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)組與控制組在政策沖擊前趨勢保持一致是應(yīng)用雙重差分模型的前提,使用平行趨勢檢驗(yàn)?zāi)軌蝌?yàn)證實(shí)驗(yàn)組與控制組是否滿足這一前提,針對本文所研究的問題,平行趨勢假設(shè)要求在控制其他影響因素后,高鐵開通城市與未開通城市在政策前期其創(chuàng)新能力沒有顯著差異。參考羅知等(2015)的研究[27]69-84,本文設(shè)置以下模型進(jìn)行平行趨勢檢驗(yàn):

(2)

在方程(2)中,n表示相對于高鐵開通年份的期數(shù),變量HSRi,i+n表示相對于高鐵開通的第n年。本文的樣本期間為2004—2020年,而高鐵開通虛擬變量最早為1的年份為2009年,且初期開通高鐵的城市偏少,為了避免由此帶來的估計(jì)偏誤,本文把高鐵開通前后5年作為平行趨勢檢驗(yàn)范圍,且將各高鐵城市開通前一年設(shè)為基準(zhǔn)。

圖1列出了方程(2)的回歸結(jié)果。在高鐵開通前,τ的系數(shù)值較小且均不顯著,表明在高鐵開通前實(shí)驗(yàn)組和控制組的創(chuàng)新能力沒有顯著差異,通過平行趨勢檢驗(yàn)。高鐵開通后,開通當(dāng)年至開通后1年τ的系數(shù)為正但不顯著,說明高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響效應(yīng)可能存在時(shí)滯,短時(shí)間內(nèi)開通城市與未開通城市創(chuàng)新能力差異不顯著。開通后2年至開通后5年τ的系數(shù)為正且顯著,說明實(shí)驗(yàn)組創(chuàng)新能力相對于控制組顯著提高。從系數(shù)值上看,高鐵開通后的系數(shù)τ呈現(xiàn)上升趨勢,說明隨著高鐵網(wǎng)絡(luò)化布局逐步完善,創(chuàng)新要素在城市間流動逐步增強(qiáng),對創(chuàng)新能力的促進(jìn)作用進(jìn)一步增大。

圖1 平行趨勢檢驗(yàn)

(三)內(nèi)生性分析

雖然國家高鐵整體規(guī)劃對于地級及以上城市來說可以認(rèn)為是外生的,但其具體選址還會考慮到城市發(fā)展水平和歷史交通路線等因素(羅雙成等,2021)[28]172-187。為了處理因此帶來的樣本選擇偏誤而導(dǎo)致的內(nèi)生性問題,參考謝申祥等(2021)的做法[29]146-160,本文進(jìn)一步采用傾向匹配得分與雙重差分相結(jié)合的模型以解決內(nèi)生性問題,并在傾向匹配得分過程中采用逐年匹配的方式進(jìn)行處理,避免了傳統(tǒng)傾向得分匹配中出現(xiàn)的樣本跨年份匹配問題。其基本思路是按年份對實(shí)驗(yàn)組與控制組進(jìn)行匹配,逐年找到與實(shí)驗(yàn)組最為相似的控制組后使用雙重差分模型對樣本進(jìn)行回歸,避免了政策實(shí)施前后樣本相互匹配的問題。PSM處理時(shí)匹配變量為高鐵開通虛擬變量,協(xié)變量為前文控制變量,采用近鄰匹配與核匹配兩種方式對樣本進(jìn)行匹配。

逐年P(guān)SM匹配后各協(xié)變量均不存在顯著差異,且各協(xié)變量的標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在10%附近,滿足平衡性檢驗(yàn)。圖2中a、b分別報(bào)告了使用近鄰匹配與核匹配方式匹配前后實(shí)驗(yàn)組與控制組的核密度曲線圖。從圖中可看出,匹配前實(shí)驗(yàn)組與控制組核密度曲線與均值偏差較大,若直接進(jìn)行回歸容易導(dǎo)致樣本選擇偏差問題,匹配后兩者核密度曲線與均值差異減小,說明逐年匹配有效。

圖2 傾向得分匹配核密度曲線

表3報(bào)告了PSM-DID模型回歸結(jié)果。為保證匹配回歸結(jié)果的準(zhǔn)確性,去除部分未匹配樣本,僅將匹配成功的樣本估計(jì)高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響效應(yīng)。具體結(jié)果顯示,在考慮內(nèi)生性問題后,高鐵開通仍能顯著促進(jìn)城市創(chuàng)新能力提升,說明本文實(shí)證檢驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)健。

表3 內(nèi)生性分析

(四)穩(wěn)健性檢驗(yàn)

1.安慰劑檢驗(yàn)

考慮到在樣本期間內(nèi)可能除了高鐵開通這一因素外還存在其他不可觀測因素影響城市創(chuàng)新能力,本文構(gòu)建虛假政策沖擊時(shí)間進(jìn)行安慰劑檢驗(yàn)。具體而言,本文將假定全國已經(jīng)開通高鐵的城市數(shù)量不變,隨機(jī)抽取城市設(shè)定為實(shí)驗(yàn)組,且隨機(jī)賦予開通高鐵年份,其余為控制組,以方程(1)為模型重復(fù)進(jìn)行500次回歸?；貧w結(jié)果如圖3所示,隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)組所得到的估計(jì)系數(shù)集中于0附近,且基本呈現(xiàn)正態(tài)分布。此外,垂直虛線代表的真實(shí)回歸系數(shù)遠(yuǎn)離主要分布區(qū)間,說明高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響并非由其他不可觀測因素推動。

圖3 安慰劑檢驗(yàn)

2.調(diào)整指標(biāo)

在基準(zhǔn)回歸中,采用中國區(qū)域創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指數(shù)(IRIEC)中的城市創(chuàng)新指數(shù)得分作為城市創(chuàng)新能力的測度指標(biāo),為了進(jìn)一步檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷姆€(wěn)健性,本文參考白俊紅和蔣伏心(2015)的研究[30]174-187,將該指數(shù)替換為各地級及以上城市三種專利授分別以0.5、0.3、0.2為權(quán)重的加權(quán)數(shù)作為被解釋變量進(jìn)行回歸。另外,前文僅將建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)速為350Km/h的高標(biāo)準(zhǔn)高速鐵路并已通車“G”字頭列車的城市列為實(shí)驗(yàn)組,其余列為控制組。參考孫偉增等(2022)做法[31]19-34,進(jìn)一步將開通“D”字頭與“C”字頭列車城市設(shè)為實(shí)驗(yàn)組,其余設(shè)為控制組,替換高鐵開通虛擬變量進(jìn)行回歸。

表4列出了上述回歸結(jié)果。在模型(1)中,lnInno2表示替換地級及以上城市專利授權(quán)加權(quán)數(shù)后的被解釋變量,在模型(2)中,HSR2表示替換為開通“G”“D”“C”字頭列車城市虛擬變量后的核心解釋變量。從回歸結(jié)果可以看出,模型(1)替換被解釋變量后,高鐵開通仍顯著促進(jìn)城市創(chuàng)新能力提升;模型(2)替換核心解釋變量后,仍在1%水平下顯著促進(jìn)城市創(chuàng)新能力的提高,但相比于前文結(jié)果,其顯著性和影響系數(shù)有所降低,表示在考慮速度更慢的“D”“C”字頭列車后,對城市創(chuàng)新能力影響程度有所下降,說明城市間的通行效率能夠影響創(chuàng)新活動所需要素在城市間流動,進(jìn)而影響城市創(chuàng)新能力,進(jìn)一步驗(yàn)證了前文觀點(diǎn)。

表4 替換變量回歸結(jié)果

(五)異質(zhì)性分析

由于各城市地理位置、資源稟賦以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平存在較大差異,影響不同城市之間資源配置效率,進(jìn)而對城市創(chuàng)新能力產(chǎn)生影響,導(dǎo)致不同城市對高鐵開通這一外生沖擊帶來的效應(yīng)存在差異。將各地級及以上城市在區(qū)位上劃分為八大經(jīng)濟(jì)區(qū),在城市規(guī)模上按人口數(shù)量分為特大及以上城市、大城市和小城市,在行政等級上將省會、直轄及副省級城市劃分為中心城市,其余則分為非中心城市。

表5報(bào)告了八大經(jīng)濟(jì)區(qū)異質(zhì)性分析回歸結(jié)果。從顯著性上看,高鐵開通對三大沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)和兩大中部經(jīng)濟(jì)區(qū)創(chuàng)新能力影響顯著,對東北綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)、大西南綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)以及大西北綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)影響不顯著,表明高鐵開通這一沖擊對不同區(qū)位城市影響效果存在差異。從系數(shù)值上看,高鐵開通對沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)創(chuàng)新能力的影響大于中部經(jīng)濟(jì)區(qū),而對東北綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)影響系數(shù)為正但不顯著,對大西北綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)和大西南綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)影響系數(shù)為負(fù)但不顯著。這可能是由于相對于沿海及中部城市而言,位于東北、西南及西北部城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、公共服務(wù)等較為落后,高鐵開通時(shí)間也相對靠后,對創(chuàng)新資源的吸引力處于弱勢地位,這與張治國和歐國立(2021)的研究結(jié)論相一致[32]18-25。高鐵開通后城市可達(dá)性增強(qiáng),創(chuàng)新人才流出本地的成本有所降低,地區(qū)內(nèi)的創(chuàng)新型人才往就業(yè)機(jī)會更多、發(fā)展前景更好的沿海及中部地區(qū)流動,而東北、西南及西北部城市承擔(dān)了資源供給的功能,導(dǎo)致本城市的創(chuàng)新能力有所下降。綜上所述,高鐵開通對沿海及中部城市創(chuàng)新能力促進(jìn)作用更明顯。

表5 高鐵開通對八大經(jīng)濟(jì)區(qū)域創(chuàng)新能力的異質(zhì)性分析

表6報(bào)告了城市規(guī)模及城市等級異質(zhì)性分析回歸結(jié)果。從城市規(guī)模劃分回歸結(jié)果可以看出,高鐵開通對不同規(guī)模城市創(chuàng)新能力影響均在1%水平下顯著為正,且影響系數(shù)與城市規(guī)模呈正相關(guān)。從城市等級劃分回歸結(jié)果可以看出,高鐵開通對不同行政等級城市創(chuàng)新能力影響均在1%水平下顯著為正,且對行政等級更高的中心城市影響效果更強(qiáng)。其原因在于規(guī)模大和高行政等級城市依靠規(guī)模優(yōu)勢及行政管理權(quán)限獲得了更多的財(cái)政支持和政策優(yōu)惠,并且可以通過集聚效應(yīng)吸引更多的資本、人才和信息等創(chuàng)新資源,驅(qū)動城市創(chuàng)新能力更好提升。綜上所述,高鐵開通對規(guī)模大、行政等級高的城市創(chuàng)新能力促進(jìn)作用更明顯。

表6 高鐵開通對不同規(guī)模及行政等級城市創(chuàng)新能力的異質(zhì)性分析

(六)機(jī)制檢驗(yàn)

基準(zhǔn)回歸結(jié)果表明,高鐵開通能夠顯著促進(jìn)城市創(chuàng)新能力提升,但其影響路徑仍然需要進(jìn)一步驗(yàn)證。前文機(jī)理分析闡述了高鐵開通縮短城市間的時(shí)間距離,提升城市可達(dá)性,給城市帶來創(chuàng)新所需要的人才與外資,進(jìn)而促使開通城市創(chuàng)新能力提高,下面將借鑒王偉同和周佳音(2019)的思路對上述兩個(gè)機(jī)制進(jìn)行檢驗(yàn)[33]111-125。

表7報(bào)告了機(jī)制檢驗(yàn)回歸結(jié)果,其中模型(1)與基準(zhǔn)回歸中模型(4)一致,模型(2)-(4)檢驗(yàn)了人才集聚、外資流入兩個(gè)傳導(dǎo)機(jī)制。從回歸結(jié)果可以看出,分別加入創(chuàng)新人才與利用外資后,模型(2)與模型(3)中HSR系數(shù)顯著且有所降低,表明人才、資本流動兩個(gè)因素是高鐵開通提高城市創(chuàng)新能力的內(nèi)在影響機(jī)制。相較于模型(1),模型(4)中HSR回歸系數(shù)降低了27.5%,表明兩個(gè)機(jī)制解釋了高鐵開通對城市創(chuàng)新能力影響效應(yīng)的27.5%,驗(yàn)證了人才、資本流動兩個(gè)機(jī)制的存在。

表7 高鐵開通對城市創(chuàng)新能力影響機(jī)制檢驗(yàn)

由八大區(qū)域異質(zhì)性分析結(jié)果可知,高鐵開通對北部沿海、東部沿海、南部沿海、黃河中游和長江中游地區(qū)創(chuàng)新能力有顯著促進(jìn)作用,因此表8報(bào)告了高鐵開通對以上地區(qū)創(chuàng)新能力的機(jī)制檢驗(yàn)結(jié)果。從回歸結(jié)果發(fā)現(xiàn),分別加入創(chuàng)新人才與利用外資兩個(gè)中介變量后,各區(qū)域HSR系數(shù)分別降低20.6%、21%、25.7%、32.5%和7.5%,表明兩個(gè)機(jī)制均能解釋高鐵開通對不同區(qū)域創(chuàng)新能力的影響效應(yīng)。其中人才、資本流動兩個(gè)機(jī)制對長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)創(chuàng)新能力提升的解釋程度較弱,可能說明該經(jīng)濟(jì)區(qū)創(chuàng)新能力提升可能取決于研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施、市場化水平和金融發(fā)展水平等因素。

表8 高鐵開通不同經(jīng)濟(jì)區(qū)創(chuàng)新能力的機(jī)制檢驗(yàn)

表9報(bào)告了高鐵開通對不同規(guī)模及行政等級城市創(chuàng)新能力影響效應(yīng)的機(jī)制檢驗(yàn)結(jié)果。從回歸結(jié)果可以看出,分別加入創(chuàng)新人才與利用外資兩個(gè)中介變量后,HSR系數(shù)分別降低19.4%、33.7%、6.1%、22.6%、15.9%。在不同城市規(guī)模中,人才、資本流動兩個(gè)機(jī)制對中小城市創(chuàng)新能力提升解釋程度最弱,可能是由于高鐵開通后隨著各地區(qū)的時(shí)間距離縮短,各類創(chuàng)新資源傾向于往更大規(guī)模城市聚集,中小規(guī)模城市創(chuàng)新能力提升主要來源于要素流動便利性加強(qiáng)帶來的學(xué)習(xí)效應(yīng)和模仿效應(yīng);對大城市創(chuàng)新能力提升解釋程度最強(qiáng),可能是因?yàn)橄噍^于特大及以上規(guī)模城市,要素流動給大規(guī)模城市創(chuàng)新能力提升帶來的邊際報(bào)酬更高。在不同行政等級城市中,人才、資本流動兩個(gè)機(jī)制對中心城市創(chuàng)新能力提升解釋程度更大,可能是因?yàn)橹行某鞘幸嘏渲酶侠?、配套設(shè)施更完善,使得中心城市更能利用要素流動為創(chuàng)新能力帶來紅利。

表9 高鐵開通對不同規(guī)模及行政等級城市創(chuàng)新能力的機(jī)制檢驗(yàn)

六、研究結(jié)論與政策啟示

高鐵作為當(dāng)前交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,改善了勞動力、資本以及技術(shù)在空間內(nèi)的配置,對推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要作用。本文在現(xiàn)有理論和研究成果的基礎(chǔ)上,基于中國268個(gè)地級及以上城市2004—2020年的面板數(shù)據(jù),檢驗(yàn)了高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響效應(yīng),得出以下結(jié)論:第一,高鐵開通顯著促進(jìn)城市創(chuàng)新能力提升,該結(jié)論在經(jīng)過安慰劑檢驗(yàn)、替換被解釋變量與核心解釋變量等一系列穩(wěn)健性檢驗(yàn)及內(nèi)生性分析后依然穩(wěn)健。第二,高鐵開通對沿海及中部經(jīng)濟(jì)區(qū)城市創(chuàng)新能力有顯著提升作用,對東北、大西南及大西北經(jīng)濟(jì)區(qū)城市影響效果不明顯,對城市規(guī)模大、中心城市的影響大于城市規(guī)模小、非中心城市。第三,機(jī)制檢驗(yàn)結(jié)果表明高鐵開通會通過人才流動以及資本流動兩條路徑促進(jìn)城市創(chuàng)新能力提高,且這兩條路徑在黃河中游經(jīng)濟(jì)區(qū)作用大于其他經(jīng)濟(jì)區(qū),在大規(guī)模城市的作用大于特大及以上、中小規(guī)模城市,在中心城市的作用大于非中心城市。總體來說,相對于未開通高鐵城市,開通城市創(chuàng)新能力提升較快,表明高鐵開通會使開通城市與未開通城市創(chuàng)新能力差距增大,進(jìn)而對空間創(chuàng)新格局產(chǎn)生重要影響。

基于上述結(jié)論,本文有以下政策啟示:第一,繼續(xù)加大高鐵建設(shè)投資,推進(jìn)高鐵網(wǎng)絡(luò)化建設(shè),助力城市創(chuàng)新能力搭上高鐵“快班車”。高鐵開通對城市創(chuàng)新能力有顯著促進(jìn)作用,因此政府應(yīng)繼續(xù)加大高鐵建設(shè)投資,從而提高城市的創(chuàng)新能力,推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,對于繼續(xù)堅(jiān)持創(chuàng)新在現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位,深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,完善國家創(chuàng)新體系,加快建設(shè)科技強(qiáng)國具有重要實(shí)踐意義。第二,優(yōu)化高鐵線路布局。研究發(fā)現(xiàn),對于一些落后城市,高鐵建設(shè)可能會因?yàn)榘l(fā)達(dá)城市的虹吸效應(yīng)導(dǎo)致城市創(chuàng)新要素流出,不利于城市創(chuàng)新發(fā)展。因此在推動高鐵網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)時(shí)要充分考慮城市發(fā)展不平衡性,因地制宜推進(jìn)建設(shè)方案,調(diào)整發(fā)展思路,優(yōu)化高鐵線路布局,利用高鐵紅利推進(jìn)城市高質(zhì)量發(fā)展,進(jìn)一步發(fā)揮高鐵開通的外部性。第三,鼓勵(lì)人才流動和資本流動?；诟哞F通過人才、資本流動進(jìn)而影響城市創(chuàng)新能力的機(jī)制,開通城市應(yīng)當(dāng)完善當(dāng)?shù)厝瞬乓M(jìn)政策和優(yōu)化利用外資結(jié)構(gòu),鼓勵(lì)人才和資本跨城市流動,為跨城市流動提供更加便利的條件,進(jìn)一步促進(jìn)城市之間互聯(lián)互通。如在貫徹落實(shí)中央各項(xiàng)人才政策時(shí)應(yīng)基于本地實(shí)際情況和產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)制定人才引進(jìn)政策;同時(shí),高鐵開通城市在引進(jìn)外資時(shí)要提高外資進(jìn)入門檻,著重考慮環(huán)保、高技術(shù)和高效益等問題。