高鐵建設(shè)對區(qū)域創(chuàng)新空間結(jié)構(gòu)的影響
——基于長江經(jīng)濟帶的實證分析

王春楊， 吳小文

(重慶交通大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院，重慶 400074)

一、引言

高鐵正在重塑中國的區(qū)域和城市發(fā)展格局。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，截至2016年底，中國高鐵營運里程已經(jīng)超過2萬公里，“四縱四橫”的高鐵網(wǎng)絡(luò)基本貫通，中國已成為全世界高鐵運營里程最長的國家。高鐵的建設(shè)和通車極大地改變了區(qū)域和城市的通達性、區(qū)位條件和創(chuàng)新環(huán)境。2016年6月國家《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》明確提出建設(shè)“八橫八縱”為主干，城際鐵路為補充的高速鐵路網(wǎng)；預(yù)計到2020年，中國高鐵營運里程將達到3萬公里，覆蓋80%以上的大城市，并連接全國主要城市群。隨著全國高鐵建設(shè)網(wǎng)絡(luò)時代的到來，可以預(yù)期未來高鐵對于我國區(qū)域空間格局的影響將更加顯著和深遠。

近年來，評價高鐵對我國區(qū)域和城市發(fā)展的影響成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點問題。研究表明高鐵作為交通出行方式最具效率的現(xiàn)代化運輸工具，形成的交通網(wǎng)絡(luò)對空間經(jīng)濟格局產(chǎn)生著重大影響。中國高鐵交通網(wǎng)絡(luò)打破城市原有單一化發(fā)展模式，促進區(qū)域分工與合作，帶動城市群跨越式發(fā)展，推進城市區(qū)域一體化格局不斷形成與發(fā)展[1]。高鐵建設(shè)在地理和經(jīng)濟空間上發(fā)揮紐帶作用，互通性越強的地帶受高鐵影響更為顯著。高鐵建設(shè)與發(fā)展影響沿線城市及城市群的區(qū)域可達性[2]、空間發(fā)展演變[3]、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟發(fā)展[4-5]等，這些都源于高鐵開通對時空距離的顯著影響，高鐵通車后時空壓縮效果顯著，城市可達性大幅提升[6]。

相比一般的經(jīng)濟活動，對于強烈依賴于面對面交流的區(qū)域創(chuàng)新活動而言，高鐵帶來的空間溢出效應(yīng)可能更為顯著?？蛇_性的降低打破區(qū)域交流時空差，技術(shù)、人才等要素流動性增強。眾所周知，區(qū)域R&D人員、研發(fā)經(jīng)費投入、人力資本等因素對區(qū)域創(chuàng)新能力具有顯著的促進作用[7-8]，高鐵的開通則會進一步強化這些創(chuàng)新要素的空間依賴性，從而影響一個地區(qū)的創(chuàng)新能力及產(chǎn)出。高鐵通過強化區(qū)域一體化的聯(lián)動效應(yīng)[9]、增強內(nèi)向和外向集中度[10]、影響輻射和集聚效應(yīng)[11-12]以及區(qū)域間擴散與收斂效應(yīng)[13]等影響區(qū)域創(chuàng)新的空間結(jié)構(gòu)演變。企業(yè)的創(chuàng)新活動一般具有很強的集聚意愿[14]，高鐵建設(shè)則縮小了區(qū)域間地理區(qū)位的差異化，高鐵帶來的“時間臨近”使得企業(yè)間增加了頻繁接觸與交流的機會，有利于掌握先進技術(shù)及市場信息，降低獲取創(chuàng)新資源的成本與不確定性[15]。同時，高鐵建設(shè)能夠顯著促進區(qū)域間技術(shù)、人才、信息等創(chuàng)新要素的流動和轉(zhuǎn)移，加強東中西區(qū)域聯(lián)動發(fā)展。我國東部地區(qū)具有先進的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和較高的區(qū)域創(chuàng)新效率[16]，通過高鐵的空間溢出效應(yīng)能夠帶動中西部地區(qū)的創(chuàng)新增長，從而有利于跨區(qū)域的創(chuàng)新體系的形成和完善。

長江經(jīng)濟帶以長江為依托呈狹長分布，區(qū)域內(nèi)涵蓋滬漢蓉、京廣、京滬、滬寧和滬昆五大高鐵以及多條客運專線，是我國綜合立體交通走廊建設(shè)基地，同時是創(chuàng)新區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展機制的實施主體、東中西互動合作的協(xié)調(diào)發(fā)展帶。長江經(jīng)濟帶作為區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃區(qū)和高鐵建設(shè)的中心地帶，其地理位置的獨特和創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的優(yōu)勢使得探究高鐵與區(qū)域創(chuàng)新空間的演進更具現(xiàn)實意義。鑒于此，本文以長江經(jīng)濟帶為例，基于長江經(jīng)濟帶110個地級及以上城市2000—2014年面板數(shù)據(jù)，運用DID(雙重差分)方法，實證檢驗高鐵建設(shè)和開通對區(qū)域創(chuàng)新空間結(jié)構(gòu)的影響。

二、長江經(jīng)濟帶高鐵與城市創(chuàng)新現(xiàn)狀描述

長江經(jīng)濟帶以長江為依托，地跨江蘇、湖北、浙江、安徽、江西、湖南、云南、貴州、四川九省以及上海、重慶兩個直轄市共11個省市，包括地級市(長沙、南京、武漢、遵義、蘇州、成都、杭州、貴陽、合肥、昆明、南昌、宜昌、溫州、嘉興、張家界等108個)和直轄市(上海、重慶)共110個城市。高鐵時代來臨，空間經(jīng)濟地理沖擊力愈發(fā)強烈，高鐵網(wǎng)絡(luò)建設(shè)步伐加快，長江經(jīng)濟帶綜合交通走廊逐步成型，貫穿全國的高鐵線路橫穿長江經(jīng)濟帶，高鐵中轉(zhuǎn)城市逐漸增加，區(qū)域間交通網(wǎng)絡(luò)日漸發(fā)達。

(一)長江經(jīng)濟帶高鐵線路與沿線城市

查詢統(tǒng)計各市高鐵的動工及開通情況，得到長江經(jīng)濟帶目前已開通高鐵線路及沿線途經(jīng)城市統(tǒng)計表(表略)。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，途經(jīng)長江經(jīng)濟帶的高鐵有26條，其中滬漢蓉、京廣、京滬、滬寧和滬昆五大高鐵途經(jīng)多個城市，連接不同中心城市及城市群。自2008年調(diào)整的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》實行以來，各市加強客運專線、城際鐵路以及區(qū)域內(nèi)高鐵的建設(shè)，高鐵網(wǎng)絡(luò)以更迅速的步伐貫穿整個長江經(jīng)濟帶甚至全國。高鐵聯(lián)網(wǎng)以長江經(jīng)濟帶為中心向外輻射，連接中心城市和發(fā)展相對緩慢的二、三線城市，增強區(qū)域要素流動性，區(qū)域交通經(jīng)濟的集聚效應(yīng)和輻射效應(yīng)將更加明顯。

(二)長江經(jīng)濟帶創(chuàng)新產(chǎn)出的空間特征

利用國家知識產(chǎn)權(quán)局(SIPO)的中國專利檢索系統(tǒng)，獲得長江經(jīng)濟帶2000—2014年共計15年的發(fā)明專利數(shù)據(jù)，用以度量各城市的創(chuàng)新產(chǎn)出情況。統(tǒng)計結(jié)果顯示，長江經(jīng)濟帶在2000—2014年間城市發(fā)明專利數(shù)總體呈上升趨勢(特別是2008年之后)，80%以上城市專利發(fā)明數(shù)快速增長，技術(shù)發(fā)展水平得到明顯提高，但創(chuàng)新產(chǎn)出分布存在顯著的地理空間差異。長江經(jīng)濟帶內(nèi)的中西部城市創(chuàng)新發(fā)展較為緩慢，特別是云貴川省份，但處于上升狀態(tài)；亳州、池州、宣城、六安、黃山、撫州、咸寧、張家界、婁底、懷化等規(guī)模和等級較小城市創(chuàng)新增長相對緩慢。而經(jīng)濟較發(fā)達且高鐵路網(wǎng)較完善的城市，如上海、杭州、合肥、武漢、長沙等城市的發(fā)明專利數(shù)發(fā)展迅速。各城市專利數(shù)逐年遞增，表明各省份創(chuàng)新產(chǎn)出不斷提高和增強，且區(qū)域創(chuàng)新要素在區(qū)域之間的流動性和溢出效應(yīng)也逐漸增強，主要反映在區(qū)域創(chuàng)新產(chǎn)出空間上的依賴特征十分顯著，特別是長三角地區(qū)，專利產(chǎn)出連片分布的特征十分明顯，與該地區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展程度密切相關(guān)。整體上，從發(fā)明專利的規(guī)模角度看，上海、浙江、江蘇三省市城市專利發(fā)明數(shù)最多，中部地區(qū)次之，西南地區(qū)專利發(fā)明數(shù)相對較少。一方面，東部經(jīng)濟較發(fā)達區(qū)域的科技資源配置、高新技術(shù)人員比例等區(qū)域創(chuàng)新條件優(yōu)于發(fā)展相對較緩區(qū)域，并且這些地區(qū)的高鐵網(wǎng)絡(luò)較為發(fā)達，促進了創(chuàng)新的區(qū)域聯(lián)動發(fā)展；另一方面，隨著交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以及區(qū)域創(chuàng)新要素的流動，長江經(jīng)濟帶中西部各中心城市及周邊的創(chuàng)新能力提高較快，推動區(qū)域創(chuàng)新空間不斷演進。

三、實證分析

(一)計量模型設(shè)定

本文旨在分析高鐵建成與否和高鐵建成前后對區(qū)域創(chuàng)新產(chǎn)出的影響差異，DID模型將“前后差異”和“有無差異”有效結(jié)合，一定程度上控制了除干預(yù)因素外的某些其他因素的影響，同時在模型中加入其他可能影響結(jié)果的協(xié)變量，進一步控制干預(yù)組和對照組中存在的某些疑似影響因素，來補充自然試驗在樣本分配上不能完全隨機的缺陷，得到對于干預(yù)效果的真實評估[17]?；诖?，本文將引用虛擬變量構(gòu)建DID模型，模型設(shè)定為

SPTit=α+βT+γD+δ(T×D)+τXit+εit，

式中：SPT為長江經(jīng)濟帶各城市的創(chuàng)新產(chǎn)出，用城市的發(fā)明專利數(shù)量來衡量；T為時間虛擬變量，其系數(shù)β反映高鐵開通先后對區(qū)域創(chuàng)新的影響，T在高鐵開通運行前取值為0，在高鐵開通運行后取值為1；D為組間虛擬變量，其系數(shù)γ反映有無高鐵對區(qū)域創(chuàng)新的影響，若城市有高鐵通過D取值為1，若沒有高鐵通過D取值為0；T×D為交互項，反映有無高鐵與高鐵開通前后的共同作用對區(qū)域創(chuàng)新的影響，其系數(shù)δ度量高鐵運行在高鐵城市組和非高鐵城市組之間的凈效應(yīng)差異；X表示一組其他控制變量，ε表示隨機擾動項，包含一些其他影響區(qū)域創(chuàng)新的因素。

參考已有研究，本文控制變量的選擇包括城市的年末人口數(shù)(pop)、人均國民生產(chǎn)總值(pgdp)、當(dāng)年實際使用外資金額(ins)、職工平均工資(pinc)和城市開通高鐵的數(shù)量(s)。具體含義為：年末總?cè)丝跀?shù)反映區(qū)域人口規(guī)模，也反映地區(qū)對外的市場吸引力；人均國民生產(chǎn)總值反映區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平；實際使用外資金額反映地區(qū)對外商的吸引力；職工平均工資反映地區(qū)收入水平；通高鐵條數(shù)反映區(qū)域高鐵的通達性及對外聯(lián)通性。被解釋變量SPT以及控制變量數(shù)值皆通過取對數(shù)處理。

數(shù)據(jù)來源方面，模型中使用的長江經(jīng)濟帶各城市2000—2014年末人口數(shù)、人均國民生產(chǎn)總值、當(dāng)年實際使用外資金額、職工平均工資等數(shù)據(jù)均來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒(2001—2015)》，由EPS數(shù)據(jù)庫整理而得。模型中使用的長江經(jīng)濟帶各城市2000—2014年發(fā)明專利數(shù)據(jù)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局的中國專利檢索系統(tǒng)統(tǒng)計而得，模型中虛擬變量所涉及的各城市高鐵開通情況由收集的高鐵情況整理而得。根據(jù)建立的DID模型，運用stata16.0軟件進行雙重差分模型計量分析，所得模型相關(guān)變量統(tǒng)計描述見表1。

表1 統(tǒng)計描述

(二)計量結(jié)果分析

運用stata16.0軟件，依次引入變量對專利數(shù)據(jù)進行回歸分析，計量檢驗結(jié)果見表2。結(jié)果表明，首先，高鐵開通運行與是否有高鐵通過的交叉項對城市創(chuàng)新水平有顯著正向影響，且在1%的水平上具有顯著性；并且在六個模型中均達到了1%水平上的顯著性，說明了計量結(jié)果的穩(wěn)健性。此結(jié)果說明高鐵的建設(shè)和開通顯著提升了一個地區(qū)的創(chuàng)新能力，創(chuàng)新向高鐵城市集中的地理空間特征十分顯著。我們可以認(rèn)為高鐵的開通極大地提高了城市的通達性水平，從而打開了城市對外聯(lián)系和開放的大門，有高鐵經(jīng)過的城市成為了區(qū)域交通樞紐，區(qū)位條件得到顯著提升。高鐵建設(shè)把邊緣城市拉近城市中心，減少了交通運輸體系較完善區(qū)域與落后區(qū)域間在交通方面的差異，為區(qū)域間的交流聯(lián)系和協(xié)同創(chuàng)新提供了基礎(chǔ)設(shè)施契機，并加強了各區(qū)域間資源、技術(shù)、人才等創(chuàng)新要素的流動性，促進了區(qū)域創(chuàng)新發(fā)達地區(qū)溢出效應(yīng)的發(fā)揮?？傮w上，回歸結(jié)果表明高鐵對促進區(qū)域創(chuàng)新向高鐵開通城市集聚的顯著作用，使得區(qū)域創(chuàng)新在長江經(jīng)濟帶呈現(xiàn)非均衡的發(fā)展態(tài)勢。

其次，各城市開通高鐵的數(shù)量對城市創(chuàng)新水平有較大影響，系數(shù)在1%的水平上均顯著為正。說明高鐵的通達性越高，區(qū)域創(chuàng)新能力的提升越快。在長江經(jīng)濟帶東部地區(qū)經(jīng)濟較發(fā)達城市，高鐵開通數(shù)量明顯多于西南地區(qū)發(fā)展較緩城市，這些地區(qū)的創(chuàng)新能力也越高。高鐵建設(shè)通過提高區(qū)域通達性，減少了到全國各地的出行成本，使得區(qū)域創(chuàng)新要素的流動與轉(zhuǎn)換頻繁，進而促進創(chuàng)新能力的提升。未來隨著高鐵時代的來臨，處于樞紐地位的城市在高鐵網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)的作用下，資源配置能力和創(chuàng)新能力將具有更大的提升空間。

最后，其他控制變量對地區(qū)創(chuàng)新增長具有顯著的正效應(yīng)。年末總?cè)丝跀?shù)、人均國民生產(chǎn)總值、當(dāng)年實際使用外資額、職工平均工資對區(qū)域創(chuàng)新水平有顯著影響，依次加入輔助變量系數(shù)均顯著為正，但不影響高鐵對區(qū)域創(chuàng)新影響的顯著性。從計量檢驗結(jié)果可以看出，區(qū)域創(chuàng)新能力大小受高鐵影響較大，但也受控制變量的影響。在計量結(jié)果中，人均國民生產(chǎn)總值作為控制變量對區(qū)域創(chuàng)新影響大于其他控制變量，人均國民生產(chǎn)總值為區(qū)域創(chuàng)新提供發(fā)展條件和經(jīng)濟基礎(chǔ)；年末總?cè)丝跀?shù)反映區(qū)域?qū)ν馕Φ膹娙?；?dāng)年實際使用外資額反映外商投資的變化，外商投資增加可以為企業(yè)帶來新的技術(shù)和發(fā)明創(chuàng)造；職工平均工資越高說明地區(qū)經(jīng)濟越發(fā)達，高新技術(shù)人才覆蓋面越廣，智力資源會更加豐富。從回歸結(jié)果看，控制變量也會在一定程度上影響地區(qū)創(chuàng)新產(chǎn)出。

表2 長江經(jīng)濟帶城市創(chuàng)新能力(被解釋變量：lnspt)

注：***表示p<0.01，**表示p<0.05，*表示p<0.1。

四、結(jié)論及啟示

(一)結(jié)論

長江經(jīng)濟帶高鐵建設(shè)對區(qū)域創(chuàng)新有正向的促進作用，帶動高鐵沿線城市的創(chuàng)新增長。高鐵網(wǎng)絡(luò)的建成將縮短城市間的時空距離，打開城市對外開放的大門，加強區(qū)域聯(lián)動性，增強區(qū)域創(chuàng)新要素流動性和區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展區(qū)位條件，以此提升區(qū)域創(chuàng)新能力。此外，高鐵開通對中西部城市創(chuàng)新產(chǎn)出的溢出效應(yīng)明顯，高鐵開通拉近東中西部邊緣地區(qū)與中心城市的距離，促進區(qū)域合作與分工，高鐵的聯(lián)動性有利于形成東中西創(chuàng)新聯(lián)動格局。

但是，高鐵的開通帶來了區(qū)域創(chuàng)新的非均衡發(fā)展，高鐵建設(shè)使得區(qū)域創(chuàng)新向有高鐵的城市集中，從而拉大了有無高鐵城市之間的差距，產(chǎn)生創(chuàng)新地理空間差異。創(chuàng)新產(chǎn)出空間依賴性顯著，有高鐵通過的城市要素流動頻繁，科技人才、技術(shù)等資源配置優(yōu)于無高鐵通過的城市，高鐵加強了區(qū)域間的聯(lián)通性，促進區(qū)域?qū)ν饨涣骱吐?lián)系，使得有高鐵通過的城市獲取創(chuàng)新資源的能力大幅度提升，區(qū)域創(chuàng)新能力顯著增強。中西部地區(qū)高鐵開通數(shù)量遠遠低于東部發(fā)達地區(qū)，聯(lián)通性較弱，獲取要素資源以及資源配置的能力相對較弱，創(chuàng)新發(fā)展較為緩慢。伴隨高鐵網(wǎng)絡(luò)的建成，有無高鐵對區(qū)域創(chuàng)新的影響將更加顯著，創(chuàng)新將沿著高鐵線路的開通呈集聚式發(fā)展，形成區(qū)域間創(chuàng)新能力的差異化發(fā)展，進而影響區(qū)域創(chuàng)新空間的演進。

(二)政策啟示

基于高鐵帶來的區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展的差異化，國家應(yīng)制定中西部地區(qū)及非高鐵城市交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)展計劃，不斷完善中西部地區(qū)高鐵交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與發(fā)展，加強非高鐵城市的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，打開中西部地區(qū)及非高鐵城市對外開放的大門，獲取更多區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展要素，以充分獲得臨近創(chuàng)新中心的知識溢出效應(yīng)，從而形成區(qū)域創(chuàng)新協(xié)調(diào)發(fā)展的格局。中西部地區(qū)及非高鐵城市要從自身戰(zhàn)略性、區(qū)位性、經(jīng)濟性出發(fā)，加強對外交流和聯(lián)系，加快區(qū)域創(chuàng)新能力的提升，增強科技人才等創(chuàng)新要素和資源的可得性，加快融入高鐵聯(lián)動發(fā)展行列，從而促進區(qū)域創(chuàng)新格局一體化和東中西部地區(qū)創(chuàng)新聯(lián)動格局的形成。

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