高鐵開通、人才流動對區(qū)域創(chuàng)新的影響及作用機制

譚志雄，邱云淑，李后建，韓經(jīng)緯

（1. 重慶大學公共管理學院，重慶 400044；2. 重慶大學公共經(jīng)濟與公共政策研究中心，重慶 400044；3. 四川農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟學院，四川 成都 611130；4. 重慶大學經(jīng)濟與工商管理學院，重慶 400044）

長期以來，中國經(jīng)濟發(fā)展主要依靠要素驅動。這種發(fā)展方式重視量的擴張，忽視發(fā)展質量和效益，導致資源消耗過多，無法實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)濟新常態(tài)下，傳統(tǒng)發(fā)展動力持續(xù)減弱，亟須依靠創(chuàng)新驅動培育新的經(jīng)濟增長點、打造高質量發(fā)展新引擎，加快由傳統(tǒng)的要素驅動發(fā)展向創(chuàng)新驅動發(fā)展轉變勢在必行。經(jīng)過多年發(fā)展，中國創(chuàng)新驅動發(fā)展成效顯著，創(chuàng)新環(huán)境持續(xù)優(yōu)化、創(chuàng)新投入力度加大、創(chuàng)新成果競相涌現(xiàn)。在創(chuàng)新投入方面，2020年中國的R&D經(jīng)費支出達到24 426億元，是2014年的1.88 倍；在創(chuàng)新產(chǎn)出方面，科技成果登記數(shù)76 521 項，專利申請授權量為363.9 萬件，是2014 年的2.80 倍。但也要看到，當前中國一些關鍵核心技術受制于人、一批卡脖子技術亟須攻克；產(chǎn)業(yè)仍處于全球價值鏈的中低端，科技引領未來發(fā)展任重道遠；科技創(chuàng)新體制機制尚不完善，科技人才隊伍大而不強，企業(yè)創(chuàng)新主體作用發(fā)揮不充分，經(jīng)濟發(fā)展尚未轉入創(chuàng)新驅動軌道。在此背景下，如何持續(xù)提升創(chuàng)新水平、增強經(jīng)濟轉型發(fā)展動力成為學術界和實務界普遍關注的重大問題之一。

長江經(jīng)濟帶是中國綜合實力最強、戰(zhàn)略支撐作用最大的區(qū)域之一，具有獨特的優(yōu)勢和巨大的發(fā)展?jié)摿ΑｉL江經(jīng)濟帶橫跨中國東中西三大區(qū)域，連通上海、江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重慶、四川、云南以及貴州11個省市，不僅是中國綜合立體交通走廊建設基地，同時也是區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展的主戰(zhàn)場和重要的創(chuàng)新策源地。長江經(jīng)濟帶是高鐵建設的中心地帶和創(chuàng)新驅動帶、高質量發(fā)展示范區(qū)，將其作為研究對象，研究高鐵開通與創(chuàng)新水平之間的關系更具現(xiàn)實意義?；诖耍撗芯坷?007—2019 年長江經(jīng)濟帶108 個地級以上城市面板數(shù)據(jù)，采用空間雙重差分模型（Spatial Difference?in?Differences，SDID），實證檢驗高鐵開通對區(qū)域創(chuàng)新水平的影響，并驗證高鐵開通帶來的創(chuàng)新效應在不同規(guī)模和不同區(qū)位城市之間的異質性，同時從人才流動的視角對高鐵開通影響創(chuàng)新水平的作用機制進行實證檢驗。

1 文獻綜述

大量文獻研究了區(qū)域創(chuàng)新水平的影響因素，如：許多研究論證了“波特假說”，即環(huán)境規(guī)制與企業(yè)技術創(chuàng)新之間呈先下降后上升的“U”型動態(tài)特征［1-5］；有學者則認為良性的地區(qū)競爭可以促進企業(yè)研發(fā)活動的開展，提升創(chuàng)新水平［6-8］；也有研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)政策能顯著增加被鼓勵行業(yè)中企業(yè)發(fā)明專利數(shù)量，提高其技術創(chuàng)新水平［9-10］；還有學者認為市場需求是技術創(chuàng)新的重要驅動因素［11-13］。也有少數(shù)學者從交通基礎設施的角度去解釋區(qū)域創(chuàng)新存在差異的原因［14-15］。盡管這些研究探討了公路、航空等交通基礎設施對創(chuàng)新水平的影響，但鮮有文獻系統(tǒng)探究高鐵建設對創(chuàng)新水平的影響。高鐵的開通改變了區(qū)域和城市的空間結構、分布結構和層級結構［16］，給城市帶來了巨大的經(jīng)濟效應。高鐵業(yè)已成為中國最重要的交通方式之一。截至2020 年底，中國高速鐵路營業(yè)總里程達3.8 萬km，居世界首位，占世界高鐵總里程三分之二以上。

隨著高鐵的大規(guī)模建設，越來越多的學者開始關注高鐵開通對區(qū)域經(jīng)濟增長［16-17］、經(jīng)濟空間格局［18-25］、經(jīng)濟差距［26-33］的影響。近年來，部分學者開始關注高鐵開通與區(qū)域創(chuàng)新的關系。從宏觀層面看，針對高鐵對創(chuàng)新的影響效應，大多學者研究發(fā)現(xiàn)，高鐵開通顯著促進了區(qū)域創(chuàng)新水平提升，但對于不同規(guī)模、不同區(qū)位的城市，這一效應具有明顯的異質性。部分學者認為高鐵開通對區(qū)域創(chuàng)新的促進作用在中小城市更為明顯，而在人口規(guī)模大的城市則沒有顯著影響［34-35］；另有部分學者則認為大城市、中心城市或東部發(fā)達城市高鐵開通對創(chuàng)新發(fā)展的作用更為顯著，而在相對落后城市或中西部城市，高鐵開通對創(chuàng)新發(fā)展的影響較弱或者并不顯著［36-39］。針對高鐵對創(chuàng)新影響的作用機制，多數(shù)學者基于知識和技術溢出的視角，研究發(fā)現(xiàn)高鐵開通有利于知識的產(chǎn)生和知識密集型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加快知識和技術流動，進而促進城市創(chuàng)新發(fā)展［40-43］；部分學者基于經(jīng)濟集聚視角研究發(fā)現(xiàn)，高鐵開通能夠通過經(jīng)濟集聚增強技術創(chuàng)新的外溢效應，促進區(qū)域創(chuàng)新水平提升［44-45］。從微觀層面看，諸竹君等［46］、譚建華等［47］、郭進等［48］、冀曉燁［49］研究了高鐵開通與企業(yè)創(chuàng)新的關系，發(fā)現(xiàn)高鐵開通城市的企業(yè)專利申請數(shù)量均顯著提升，高鐵開通促進了企業(yè)創(chuàng)新水平的提升。但是，當前有關高鐵與創(chuàng)新水平關系的研究尚未考慮高鐵與創(chuàng)新要素之間相互作用所產(chǎn)生的空間溢出效應，缺乏對高鐵開通促進創(chuàng)新水平提升作用機制的實證研究，并且鮮有文獻從人才流動視角實證檢驗高鐵開通對創(chuàng)新水平的影響機制。人才是創(chuàng)新活動的核心要素，高素質人力資本的積累是城市創(chuàng)新發(fā)展的重要影響因素。而高鐵建設能夠滿足對時間敏感的高素質人才流動的需求［50］，從而加速以人才為主的創(chuàng)新要素流動，加快知識和信息獲取，促進知識積累，從而增加創(chuàng)新產(chǎn)出。同時，高鐵大規(guī)模建設帶來的時間收斂效應顯著改變了城市空間格局［51］，降低了城市間要素流動的時間成本，能夠加速人才、資本、信息等創(chuàng)新要素便捷有效流動，增強城市創(chuàng)新活力。

總體而言，現(xiàn)有研究大多集中在高鐵開通帶來的經(jīng)濟效應上，而對高鐵開通與區(qū)域創(chuàng)新水平關系的研究大多討論高鐵開通對創(chuàng)新水平的影響及存在的區(qū)域異質性，缺少有關高鐵開通與區(qū)域創(chuàng)新水平之間關系的作用機制檢驗，并且現(xiàn)有研究也多是從知識和技術溢出的角度進行分析。另一方面，現(xiàn)有相關研究大多沒有考慮高鐵開通引致的創(chuàng)新的空間溢出效應，使得高鐵開通對城市創(chuàng)新水平影響的估計結果有偏［14，52-53］。該研究以人才流動為研究視角，采用中介效應模型實證檢驗高鐵開通對區(qū)域創(chuàng)新水平影響的作用機制，探討高鐵開通與城市創(chuàng)新水平關系時將重點考慮空間溢出效應。與現(xiàn)有文獻相比，該研究試圖在以下方面有所貢獻。第一，該研究將空間溢出效應納入DID 模型中，構建空間雙重差分模型以準確評估高鐵開通對城市創(chuàng)新水平的影響；同時，不僅以空間滯后項的系數(shù)判斷是否存在空間溢出效應，還以間接效應衡量空間溢出效應的程度。第二，該研究選取長江經(jīng)濟帶地級及以上城市進行研究，為高鐵對區(qū)域創(chuàng)新影響研究增添了新的實證樣本。第三，立足人才流動的規(guī)律性，借鑒中介效應模型實證檢驗高鐵開通對城市創(chuàng)新水平的影響機制，深入揭示高鐵建設與城市創(chuàng)新水平之間的“黑箱”。

2 影響機理與研究假設

2.1 高鐵開通與區(qū)域創(chuàng)新

2.1.1 直接效應

高鐵開通將會對城市創(chuàng)新發(fā)展產(chǎn)生深刻的影響。一方面，高鐵建設對創(chuàng)新產(chǎn)出增加具有直接推動作用。高鐵建設及運營涉及上游工程項目建設、中游列車及相關設備制造以及下游運營、物流等服務。該過程將會帶動上下游關聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，尤其是高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展，進而增加創(chuàng)新產(chǎn)出［38］，提高創(chuàng)新能力。另一方面，高鐵開通為區(qū)域創(chuàng)新活動提供了諸多便利：高鐵開通使得企業(yè)與外部投資者之間面對面交流變得更加便利，降低了外部投資者獲取“軟信息”的成本［54］以及信息不對稱對風險投資決策的影響，有利于高鐵開通城市獲取更多風險投資，彌補城市創(chuàng)新的資金缺口，促進城市創(chuàng)新水平的提升［55］；高鐵開通擴展了交通運輸網(wǎng)絡，更加有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平較高的城市向產(chǎn)業(yè)發(fā)展較滯后的城市進行產(chǎn)業(yè)轉移，加速城市同質產(chǎn)業(yè)分類集聚，促進城市專業(yè)化分工。而同質產(chǎn)業(yè)集聚能夠顯著提升城市專業(yè)化集聚水平，有效帶動城市創(chuàng)新水平的持續(xù)提升［56］。

假設1：高鐵開通能夠增加通車城市的創(chuàng)新活動，提升城市創(chuàng)新能力。

2.1.2 間接效應

要素流動的衰減性阻礙了不同空間下個體的相互學習和資源的有效配置［57］。高鐵的開通能夠減少要素流動的障礙，降低創(chuàng)新要素自由流動的成本，提高城市交通的運輸效率，使得城市區(qū)位優(yōu)勢明顯提升，從而吸引更多優(yōu)質創(chuàng)新資源向通車城市集聚，有效促進城市創(chuàng)新效率和水平的提升。具有專業(yè)知識和技能的人才作為創(chuàng)新活動的核心要素，其自由流動推動了隱性知識的傳播與擴散，尤其是時間價值較高人員的流動［58］。高鐵作為專門的客運工具，壓縮了人口在城市間流動的時間成本，能夠帶動城市人口集聚［59］，方便了人與人之間面對面的交流，促進了知識的流動與創(chuàng)新［60-61］，進一步打破了因交通的低連接性所導致的要素流動障礙［62］，加速了人才等創(chuàng)新要素自由流動。而高素質人才在區(qū)域之間的流動勢必會產(chǎn)生“知識流”“技術流”“信息流”和“經(jīng)驗流”，促進知識和技術要素的傳播與交流［38］，加快知識積累，增進區(qū)域之間的相互學習、模仿與競爭，保障研發(fā)創(chuàng)新活動的持續(xù)開展，進而提高創(chuàng)新能力。科技創(chuàng)新活動強烈依賴面對面的交流，因此，高鐵開通加速了高素質人才流動，增加了人才面對面交流的機會，推動了隱性知識的傳播與擴散，進而加快了知識積累，從而促進研發(fā)創(chuàng)新活動，提高創(chuàng)新能力。Okabe［63］對新高鐵線開通后沿線城市的商業(yè)活動進行了研究，發(fā)現(xiàn)通車城市的商業(yè)貿易、科技投資等活動合作變得更加頻繁。第一，產(chǎn)生學習效應和模仿效應。高素質人才在區(qū)域間的快速流動使不同創(chuàng)新主體間實現(xiàn)面對面交流，促進學術交流活動的舉行［61］。創(chuàng)新能力相對較弱的創(chuàng)新主體會有足夠的動機去學習和模仿優(yōu)勢主體的創(chuàng)新理念和方法等。高鐵開通使得人才要素流動更加自由，進一步強化了創(chuàng)新主體之間相互學習和模仿行為，促進了知識產(chǎn)品和創(chuàng)新產(chǎn)出的不斷衍生，并推動了區(qū)域創(chuàng)新活動的順利開展。第二，產(chǎn)生競爭效應。人才要素的自由流動使得創(chuàng)新主體之間有了足夠的了解和掌握，為了提高競爭優(yōu)勢，可能會激勵他們進行研發(fā)創(chuàng)新，持續(xù)改進自身技術工藝，產(chǎn)生“激勵效應”［40］。因此高鐵開通使得人才要素自由流動所帶來的知識溢出，進一步加劇了創(chuàng)新主體之間的競爭，促進了研發(fā)創(chuàng)新活動的開展和創(chuàng)新能力的提升。

假設2：高鐵開通通過加速高素質人才自由流動，帶來地區(qū)間的相互學習、模仿與競爭，促進創(chuàng)新活動開展，提升城市創(chuàng)新能力。

2.2 高鐵開通與創(chuàng)新水平的區(qū)域異質性

“中心-外圍”理論指出，區(qū)域發(fā)展是向心力和離心力共同作用的結果。一方面，長江經(jīng)濟帶城市發(fā)展不平衡，導致城市創(chuàng)新的軟硬件條件存在較大差異。作為創(chuàng)新活動核心要素的人才可能向基礎設施更加完善、城市功能更加齊全、產(chǎn)業(yè)鏈條更加完整的大城市或者各方面發(fā)展較快的東部城市移動，產(chǎn)生虹吸效應，進而造成周邊城市或者中西部城市面臨人才流失風險，造成此類城市創(chuàng)新能力減弱。另一方面，大城市或東部城市過多生產(chǎn)要素的聚集也會導致?lián)頂D成本上升，生產(chǎn)要素向小城市或者中西部城市擴散，使得周邊城市或者中西部城市能夠享受中心城市創(chuàng)新資源的輻射。因此，高鐵開通除了進一步強化了大城市的“虹吸效應”外，也會產(chǎn)生“輻射效應”。在兩種效應的雙重影響下，高鐵開通帶來的創(chuàng)新能力提升可能存在區(qū)域異質性。此外，不同城市的創(chuàng)新人才存量存在顯著差異。規(guī)模大的城市創(chuàng)新資源越多，創(chuàng)新基礎越好，因而更容易抓住高鐵開通帶來的機遇，促進城市走上創(chuàng)新驅動發(fā)展軌道。而規(guī)模較小的城市創(chuàng)新基礎較弱，創(chuàng)新資源集聚效應不強。因此，盡管高鐵開通使人才流動更加自由，知識傳播更加便捷，但不同城市之間創(chuàng)新資源稟賦不同，給創(chuàng)新水平帶來的影響亦有可能存在差異。

假設3：高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響因城市規(guī)模不同而存在顯著差異。

假設4：高鐵開通對城市創(chuàng)新能力的影響因城市地理位置不同而存在顯著差異。

3 研究設計

3.1 研究方法及模型設計

雙重差分模型（Difference?in?Differences，DID）常用于公共項目、政策實施效果或事件影響的定量評估，通過建模將事前差異和時間差異同時考慮進來，可以得到項目或政策實施對處理組的凈效應。在研究時段內，長江經(jīng)濟帶108 個地級及以上城市中已有72 個城市開通了高鐵，這種大規(guī)模的交通基礎設施建設可以被視為一項“準自然實驗”來開展研究。因此，將開通高鐵的城市作為處理組，未開通高鐵的城市作為對照組，利用雙重差分模型探討高鐵開通對城市創(chuàng)新水平的凈影響。

由于考察期內每個城市開通高鐵的年份不同，傳統(tǒng)DID 模型假定處理組所有個體受到?jīng)_擊的時間點完全一致，因此無法滿足研究需求。借鑒Beck 等［64］的研究方法，將構建多時點DID模型進行研究。模型為：

其中：yit為因變量，表示地區(qū)i在時間t的創(chuàng)新水平；α為截距項；HSRit為虛擬變量，表示地區(qū)i在t年是否開通高鐵。若地區(qū)i在t年開通高鐵，則取值為1；否則取值為0。β是重點關注的系數(shù)，表示高鐵開通對區(qū)域創(chuàng)新水平的凈效應；X為影響地區(qū)創(chuàng)新水平的j個控制變量，θj為相應的估計系數(shù)；γt表示時間固定效應，μi表示地區(qū)固定效應；εit為隨機誤差項。

同時，考慮到高鐵開通引致的創(chuàng)新的空間溢出效應，引入空間滯后項，將空間回歸模型和雙重差分模型結合起來，建立空間雙重差分模型（SDID）評估高鐵開通對創(chuàng)新發(fā)展的影響。模型為：

其中：Wyit為被解釋變量的空間滯后項；ρ為空間溢出效應的系數(shù)，表示地區(qū)間溢出效應的強度，代表周邊地區(qū)的創(chuàng)新活動對本地區(qū)創(chuàng)新活動的影響程度。其余參數(shù)含義同式（1）。

需要注意的是，SDID模型包含空間滯后項，但是否存在空間溢出效應不應簡單通過其系數(shù)來判斷?？臻g計量模型中自變量對因變量的影響包括直接效應、間接效應（空間溢出效應）和總效應［65-66］。直接效應反映的是自變量對本地區(qū)y的平均影響，間接效應則反映了自變量對其他地區(qū)y的平均影響，而總效應反映了自變量對全部區(qū)域產(chǎn)生的平均影響。間接效應可以用來判斷空間溢出效應的程度。

3.2 變量選取與空間權重矩陣

3.2.1 變量選擇及說明

（1）被解釋變量。參考已有研究，選取城市年度專利授權量衡量區(qū)域創(chuàng)新。盡管專利并不能代表所有的創(chuàng)新，但基于其易獲取、客觀的特點，大部分學者仍選用專利作為衡量創(chuàng)新水平的指標，專利是評價城市或區(qū)域創(chuàng)新能力最為廣泛的一類指標［67］。采用每萬人專利授權量（ppat）代表城市的創(chuàng)新水平，然后采用每萬人專利申請數(shù)替換被解釋變量進行穩(wěn)健性檢驗。

（2）解釋變量。選取高鐵是否開通（hsr）的虛擬變量作為核心解釋變量。當年高鐵開通取值為1；否則，取值為0?？紤]到時滯效應，如果是上半年開通高鐵，定義為當年開通；如果是下半年開通高鐵，定義下一年為開通年份［26］。此外，還選取了高素質人力資本水平作為重點解釋變量進行影響機制的實證檢驗，用R&D 人員數(shù)（rd）衡量。

（3）控制變量。參考已有研究，設置以下控制變量：①經(jīng)濟發(fā)展水平。城市經(jīng)濟發(fā)展水平越高，創(chuàng)新生產(chǎn)要素越充足，創(chuàng)新能力越強，越有可能實現(xiàn)創(chuàng)新驅動發(fā)展。以人均GDP（pgdp）衡量城市經(jīng)濟發(fā)展水平。②產(chǎn)業(yè)結構。一般來說，第三產(chǎn)業(yè)越發(fā)達的城市越依賴創(chuàng)新發(fā)展。以第三產(chǎn)業(yè)占GDP 比重（ter）衡量產(chǎn)業(yè)結構。③政府支持力度。隨著創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略的提出，各地政府加大財政支持力度鼓勵科技創(chuàng)新。通常來說，政府在科技、教育等領域的財政投入越多，越能激發(fā)企業(yè)開展創(chuàng)新活動，城市創(chuàng)新實力越強。以城市科技教育支出占地方財政總支出的比重（sciedu）衡量政府支持力度。④金融發(fā)展水平。創(chuàng)新離不開金融資本的支持。金融發(fā)展水平越高，越有利于企業(yè)增加研發(fā)投入來促進自主創(chuàng)新能力的提升。以年末金融機構存貸款余額占GDP 的比重（fi?na）衡量金融發(fā)展水平。⑤對外開放程度。開放程度越高的城市，更容易接觸到更多優(yōu)秀的高素質人才和先進技術，通過溢出效應帶來更多創(chuàng)新成果。以城市當年實際利用外資額占GDP 的比重（forc）衡量城市對外開放程度。

3.2.2 空間權重矩陣

首先構造鄰接空間權重矩陣W1。若兩個城市之間存在共同邊界，元素設定為1；否則設定為0。

鄰接空間權重矩陣過于單一，為了更好地測度高鐵開通與城市創(chuàng)新水平的關系，構造距離空間權重矩陣W2?；诰嚯x的空間權重矩陣定義為：

其中：φi和φj分別表示某個城市的緯度和經(jīng)度；Δτ表示兩個城市間經(jīng)度之差；R為地球半徑。

3.3 數(shù)據(jù)來源及描述性統(tǒng)計

實證研究選取2007—2019 年長江經(jīng)濟帶108 個地級及以上城市的面板數(shù)據(jù)。高鐵開通時間的數(shù)據(jù)由高鐵網(wǎng)、12306 網(wǎng)站、中國鐵路總公司網(wǎng)站手工整理而來。高鐵是指設計運行時速250 km 以上（含預留）、初期運營時速200 km 以上的客運列車專線，即狹義上的高鐵。專利數(shù)據(jù)來源于CNRDS 數(shù)據(jù)庫。其他經(jīng)濟層面的數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒》、EPS數(shù)據(jù)庫、各省市統(tǒng)計年鑒、各地級及以上城市統(tǒng)計年鑒、各地級及以上城市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報。部分缺失數(shù)據(jù)用插值法補充。此外，樣本選擇上剔除了研究時期內地級市層面上發(fā)生行政區(qū)劃調整的城市，如巢湖市、畢節(jié)市和銅仁市。表1 為各個變量的描述性統(tǒng)計。

表1 描述性統(tǒng)計

4 實證結果及分析

4.1 高鐵開通對城市創(chuàng)新產(chǎn)出的影響

4.1.1 平行趨勢檢驗

DID 模型成立的一個重要前提是研究樣本應滿足平行趨勢假設，即處理組和控制組在接受處理之前滿足平行趨勢假設。為了驗證通車城市和未通車城市在高鐵開通前的創(chuàng)新水平是否滿足該假設，借鑒Beck 等［64］的方法，在模型（1）的基礎上設定以下回歸模型：

其中：β-T表示高鐵開通前第T年產(chǎn)生的影響，β+T表示高鐵開通后第T年產(chǎn)生的影響，β表示高鐵開通當年產(chǎn)生的影響；當年份為高鐵開通當期時，HSRi，t取值為1，否則取值為0。其他參數(shù)含義同式（1）。結果如圖1 所示，高鐵開通前第4 年、第3 年、第2 年和第1 年的系數(shù)均不顯著，表明高鐵開通前通車城市和未通車城市的創(chuàng)新發(fā)展水平不存在顯著差異，滿足平行趨勢假設的要求。高鐵開通當年的系數(shù)不顯著，開通后第1～5 年的系數(shù)均顯著為正，說明高鐵開通能夠促進區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展，但存在時滯效應。同時，高鐵開通后第1～5 年的系數(shù)隨著時間延長而逐漸增大，表明高鐵促進城市創(chuàng)新發(fā)展的效應呈擴大趨勢。時間越久，高鐵帶來的創(chuàng)新水平的促進效應越大。

圖1 平行趨勢檢驗圖

4.1.2 空間相關性檢驗

全局莫蘭指數(shù)用于反映空間鄰近區(qū)域或鄰接區(qū)域的屬性值從全局層面上所具有的相關性差異程度。通過測算全局莫蘭指數(shù)進行初步的空間相關性判斷，以確認長江經(jīng)濟帶城市創(chuàng)新產(chǎn)出是否存在空間依賴性，結果見表2。結果表明：基于兩類空間權重矩陣，城市創(chuàng)新產(chǎn)出均呈現(xiàn)顯著的正相關關系，說明城市之間創(chuàng)新產(chǎn)出確實存在一定的空間依賴性；同時，隨著時間推移，基于兩類空間權重矩陣的專利授權量莫蘭指數(shù)均在上升，說明城市創(chuàng)新產(chǎn)出的空間依賴性逐年增強。因此，考慮空間效應進行研究具有合理性。

表2 2007—2019年城市專利授權量全局莫蘭指數(shù)

4.1.3 基準結果

以每萬人專利授權量為因變量，采用SDID 進行估計，考察高鐵開通對長江經(jīng)濟帶城市創(chuàng)新水平的影響及溢出效應。同時也進行不考慮空間效應的多時點DID 的估計，以對比加入空間效應前后的差異。表3列出了基本回歸結果。結果表明，基于兩類空間權重矩陣，Wy 的系數(shù)均顯著為正，初步表明長江經(jīng)濟帶城市創(chuàng)新產(chǎn)出存在顯著的空間溢出效應，本地區(qū)的創(chuàng)新產(chǎn)出水平越高，相鄰地區(qū)的創(chuàng)新產(chǎn)出水平也越高。核心解釋變量hsr的估計系數(shù)分別為2.757 和2.214，且在1%的顯著性水平上顯著，表明高鐵開通對城市創(chuàng)新水平有顯著促進作用，驗證了假設1，該結果與卞元超等［30］、楊思瑩等［34］和石敏俊等［37］的結論均相同。同時，對比無空間效應的回歸結果，hsr的估計系數(shù)為3.204，若不考慮空間溢出效應，可能會高估高鐵開通對創(chuàng)新水平的影響。此外，基于兩類空間權重矩陣的回歸結果來看：經(jīng)濟發(fā)展水平、政府財政支持力度、金融發(fā)展水平等控制變量的估計系數(shù)均顯著為正，表明其對城市創(chuàng)新水平有顯著的正向影響；產(chǎn)業(yè)結構系數(shù)并不顯著，表明長江經(jīng)濟帶城市的產(chǎn)業(yè)結構水平并不會對創(chuàng)新水平產(chǎn)生直接影響，通過產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級帶動區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展的作用并不顯著；對外開放程度的估計系數(shù)顯著為負，表明其對城市創(chuàng)新發(fā)展有一定的抑制作用?？赡艿脑蚴请S著對外開放水平的提高，外資的引入對本地創(chuàng)新型企業(yè)帶來了沖擊，產(chǎn)生了競爭效應和掠奪效應，不利于城市創(chuàng)新能力的提高。

表3 高鐵開通對城市創(chuàng)新產(chǎn)出的影響實證結果

為了進一步衡量高鐵開通引致的創(chuàng)新空間溢出效應的程度，表4計算了核心解釋變量hsr的直接效應、間接效應（空間溢出效應）和總效應?；卩徑泳仃嚨慕Y果來看，hsr的直接效應和間接效應分別為2.808 和4.458，且分別在1%和5%的顯著性水平上顯著，說明高鐵開通使得該城市的每萬人專利授權量提高2.808，周邊城市的每萬人專利授權量提高4.458。表明高鐵開通不僅對當?shù)氐膭?chuàng)新產(chǎn)出有明顯的直接效應，其所引致的空間溢出效應對相鄰地區(qū)的創(chuàng)新產(chǎn)出亦有顯著的促進作用，進一步表明高鐵開通打破了區(qū)域間的空間壁壘，城市創(chuàng)新水平存在空間溢出效應。并且高鐵開通所帶動的創(chuàng)新的空間溢出效應在總增長效應中占比超過50%，表明創(chuàng)新的地區(qū)間溢出效應較強，超過了高鐵開通的直接效應。

表4 核心解釋變量hsr的直接效應、空間溢出效應和總效應

4.2 穩(wěn)健性檢驗

4.2.1 反事實檢驗

處理組和對照組具有可比性是采用空間雙重差分法來分析高鐵開通影響創(chuàng)新水平的一個前提條件，即如果不存在高鐵開通這一事實，處理組和對照組之間的創(chuàng)新產(chǎn)出就不隨時間的變化而變化。選取2007—2011年這一時間段，運用反事實檢驗方法進行穩(wěn)健性檢驗，即假設這期間無高鐵開通，將2008、2009年設為高鐵開通的假想時間點，如果主要解釋變量hsr的系數(shù)不顯著，則表明處理組和對照組具有相同的趨勢。用同一回歸方程進行檢驗，結果見表5。假想高鐵開通時間點是2008 年或2009年，兩類空間權重矩陣的結果均表明處理組和對照組的第三產(chǎn)業(yè)集聚沒有發(fā)生顯著的變化，說明上述結論并不是隨時間變動而導致的安慰劑效應的結果，驗證了前文回歸結果的穩(wěn)健性。

4.2.2 剔除省會城市和直轄市

較之一般城市，通常省會城市和直轄市經(jīng)濟發(fā)展水平和創(chuàng)新發(fā)展水平較高，同時是否為省會城市或直轄市也會影響到是否開通高鐵的決策，導致模型內生性問題。為解決該問題，在樣本中刪除省會城市和直轄市之后再進行估計。從表5 中可以看到，刪除省會城市和直轄市后，基于兩類空間權重矩陣的模型估計結果表明高鐵開通對城市創(chuàng)新水平仍有顯著的正向影響，進一步驗證了上述回歸結果的穩(wěn)健性。

4.2.3 縮小樣本區(qū)間

對于長江經(jīng)濟帶城市而言，高鐵線路大概在2014 年之后大范圍鋪開，因此擬剔除2014年以后年度的數(shù)據(jù)，考察在高鐵普及相對較低時期，高鐵開通對城市創(chuàng)新發(fā)展的正向效應是否成立。縮小樣本區(qū)間至2007—2014年進行SDID 估計，回歸結果見表5。高鐵開通依舊能夠顯著提高城市創(chuàng)新水平，因此認為上述回歸結果基本穩(wěn)健。

表5 穩(wěn)健性檢驗

4.3 異質性檢驗

4.3.1 不同規(guī)模城市的比較

通常來說，較經(jīng)濟相對落后的中小城市而言，經(jīng)濟較發(fā)達、人口稠密的大城市在創(chuàng)新要素使用效率、創(chuàng)新資源聚集能力和創(chuàng)新政策執(zhí)行效果等方面表現(xiàn)更加優(yōu)異，并能從高鐵建設中獲益更多，因此可能導致高鐵建設帶來的創(chuàng)新效應存在空間異質性問題。高鐵開通對不同規(guī)模城市創(chuàng)新水平的影響究竟有何不同呢？基于此，將長江經(jīng)濟帶108 個地級及以上城市按照城區(qū)人口規(guī)模分為大城市和中小城市兩類，以考察高鐵開通對不同規(guī)模城市創(chuàng)新水平影響的差異。表6 列出了高鐵開通對大城市和中小城市創(chuàng)新水平影響的實證結果。就大城市的回歸結果看，基于兩類空間權重矩陣，高鐵開通的城市比未開通高鐵的城市每萬人專利授權量分別多4.196 件和3.597件，表明高鐵開通對大城市的創(chuàng)新發(fā)展具有促進作用。就中小城市回歸結果看，鄰接矩陣的結果顯示hsr的估計系數(shù)均不顯著，說明高鐵開通對長江經(jīng)濟帶中小城市的創(chuàng)新水平并無直接促進作用。可能的原因是城市規(guī)模越大，越容易聚集更多的創(chuàng)新要素，在高鐵開通帶來的影響中獲益更多；而對于中小城市，可能由于高鐵每日實際停靠車次數(shù)量較少，以至于高鐵開通對出行便利的改善有限，聚集優(yōu)質創(chuàng)新要素的能力有限。結果驗證了假設3，不同規(guī)模城市開通高鐵對創(chuàng)新水平的影響不盡相同。這與劉芳［42］的結論略有不同。其結果表明，高鐵開通對大城市和小城市的創(chuàng)新活動均有顯著正向影響，這可能是由于研究對象的差異造成的。該學者研究的是全國范圍內的城市，從全國層面來看，高鐵開通也能對小城市的創(chuàng)新水平產(chǎn)生正向影響。

表6 高鐵開通對不同規(guī)模城市創(chuàng)新水平影響的實證結果

4.3.2 東中西部城市的比較

由于中國東部地區(qū)相對來說發(fā)展較快，競爭優(yōu)勢更明顯，各種生產(chǎn)要素往往傾向于向東部地區(qū)流動，高鐵開通對創(chuàng)新水平的促進效應在東中西部城市之間可能存在差異。為此，將長江經(jīng)濟帶108 個地級及以上城市分為東、中、西部三個樣本，以考察高鐵開通對東中西部城市創(chuàng)新水平影響的差異。從表7的回歸結果可以看出：對于東部城市，基于兩類空間權重矩陣的模型估計中hsr的估計系數(shù)均為正，且在1%的水平上顯著，表明高鐵開通對東部城市的創(chuàng)新水平有顯著的促進作用，與徐旭等［68］學者的研究結果一致。對于西部城市，基于兩類空間權重矩陣的模型估計中hsr的估計系數(shù)均顯著為正，表明高鐵開通對西部城市創(chuàng)新水平有顯著的正向影響。長江經(jīng)濟帶以成渝城市群為主的西部城市充分發(fā)揮了交通基礎設施改善吸引人才和技術、帶動區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展的作用。但對于中部城市，無論使用哪類空間權重矩陣，高鐵開通對其創(chuàng)新產(chǎn)出均沒有顯著影響。原因可能是相較于西部城市，在地理位置上中部城市離東部城市更近，優(yōu)質創(chuàng)新要素更可能傾向于流向東部等更發(fā)達地區(qū)，而高鐵開通增加了其創(chuàng)新要素流失的可能性。此結果充分驗證了假設4，東部、中部、西部高鐵的開通對城市創(chuàng)新水平的影響存在差異。此外，兩類空間權重矩陣的模型估計中，東部城市hsr的估計系數(shù)11.632 和11.801 遠大于西部城市的估計系數(shù)1.056 和1.149，表明高鐵開通對長江經(jīng)濟帶東部城市創(chuàng)新發(fā)展的促進效應明顯高于西部城市。相較于西部城市而言，東部發(fā)達城市更能夠吸引大量優(yōu)質創(chuàng)新要素和資源，進而從高鐵開通帶來的正效應中獲益更多。

表7 高鐵開通對東、中、西部城市創(chuàng)新水平影響的實證結果

4.4 影響機制檢驗

該研究將從人才流動視角考察高鐵開通對城市創(chuàng)新發(fā)展影響的作用機制。參考張克中等［69］和彭小輝等［70］對影響機制檢驗的識別策略，借鑒中介效應模型，引入高素質人力資本水平這一變量，探討高鐵開通影響城市創(chuàng)新發(fā)展的作用機制。假定該模型回歸結果中hsr的系數(shù)為β2，未加入高素質人力資本水平這一變量時hsr的系數(shù)為β1，高鐵開通通過加速人才流動提高創(chuàng)新水平的效應在解釋高鐵開通影響城市創(chuàng)新的作用中所占比重為1-β2/β1。由表8 可知，基于鄰接矩陣的模型回歸結果中，高鐵開通的城市比未開通高鐵城市的研發(fā)人員數(shù)平均多0.334，表明高鐵開通顯著增加了通車城市的研發(fā)人員數(shù)量。結合第2列的回歸結果，hsr和rd的估計系數(shù)顯著為正，初步驗證了假設2，高鐵開通可能通過吸引高素質人才的流入，帶來創(chuàng)新主體間的相互學習模仿、相互競爭，激發(fā)創(chuàng)新活力，從而促進創(chuàng)新能力提升。基于距離矩陣的模型回歸結果同樣表明，高鐵開通能夠顯著增加通車城市的研發(fā)人員數(shù)。同時，結合第5列的回歸結果，hsr和rd的估計系數(shù)同樣顯著為正，與理論預期相符，進一步驗證了假設2。

表8 高鐵開通對城市創(chuàng)新水平的影響機制檢驗

由高鐵開通對不同規(guī)模城市創(chuàng)新水平影響的實證結果可知，高鐵開通顯著促進了大城市的創(chuàng)新發(fā)展，對中小城市卻無直接促進作用。因此，表9給出了高鐵開通對大城市創(chuàng)新水平的影響機制檢驗的實證結果?；诰嚯x矩陣的結果來看，高鐵開通顯著提高了城市研發(fā)人員數(shù)量。結合第5 列結果，研發(fā)人員數(shù)量的系數(shù)為0.593，在1%的顯著性水平上為正。這意味著對于大城市而言，高鐵開通促進城市創(chuàng)新水平提高的渠道是通過吸引高素質人力資本或高技能人才流入，促進創(chuàng)新活動的持續(xù)開展，從而加快提升創(chuàng)新產(chǎn)出和創(chuàng)新能力。

表9 高鐵開通對大城市創(chuàng)新水平的影響機制檢驗

由高鐵開通對東中西城市創(chuàng)新水平影響的實證結果可知，高鐵開通顯著促進了東部城市和西部城市的創(chuàng)新發(fā)展，對中部城市卻無直接促進作用。因此，表10給出了高鐵開通對東部和西部城市創(chuàng)新水平的影響機制檢驗的實證結果，以考察從人才流動的視角出發(fā)，高鐵開通對創(chuàng)新發(fā)展影響的作用機制在東西部城市之間的差異。無論使用哪類空間權重矩陣，東部城市和西部城市的回歸結果均表明高鐵開通能夠顯著增加城市研發(fā)人員數(shù)量。高鐵開通可能通過提高城市高素質人力資本水平，帶來學習效應、模仿效應和競爭效應，從而增加創(chuàng)新研發(fā)活動，提高城市創(chuàng)新能力。同時，對東部城市而言，高鐵開通通過促進人才流動提高城市創(chuàng)新水平的效應在解釋高鐵開通促進城市創(chuàng)新發(fā)展的作用中所占比重約為4%。而對西部城市而言，這個比重更大，達到50%左右，說明高鐵開通通過加速人才流動提高城市創(chuàng)新水平的效應在西部城市間更大。原因可能是現(xiàn)階段的西部地區(qū)城市更能夠通過吸引人才提高創(chuàng)新水平，更能夠在高鐵開通帶來的高素質人才流動中通過學習效應、模仿效應和競爭效應較大程度地促進城市創(chuàng)新水平提升。而現(xiàn)階段的東部地區(qū)城市的創(chuàng)新水平提升不僅依賴于高素質人才的流動，還可能更大程度地取決于其他如創(chuàng)新資本投入、金融發(fā)展水平和市場化程度等因素。

表10 高鐵開通對東西部城市創(chuàng)新水平的影響機制檢驗

5 結論及政策建議

該研究基于長江經(jīng)濟帶108 個地級及以上城市2007—2019 年的面板數(shù)據(jù)，利用SDID 模型，考察高鐵開通是否能夠促進城市創(chuàng)新水平提升，并采用反事實檢驗、剔除省會城市和直轄市、縮小樣本區(qū)間等方案進行穩(wěn)健性檢驗；然后，探究高鐵開通帶來的區(qū)域創(chuàng)新水平提升效應在不同規(guī)模城市間和東中部地區(qū)城市間的差異；進一步，從人才流動的視角，實證檢驗其影響機制。研究發(fā)現(xiàn)：第一，高鐵開通能夠顯著提高長江經(jīng)濟帶城市創(chuàng)新水平，且通過高鐵開通加速高素質人才流動，引起地區(qū)間學習效應、模仿效應和競爭效應，從而增加研發(fā)創(chuàng)新活動，提高創(chuàng)新發(fā)展水平；第二，高鐵開通打破了區(qū)域間的空間壁壘，不僅對長江經(jīng)濟帶城市創(chuàng)新水平有顯著的正向影響，其所引致的空間溢出效應亦明顯促進了相鄰城市的創(chuàng)新水平提高，且創(chuàng)新的地區(qū)間溢出效應超過了高鐵開通的直接效應；第三，從不同規(guī)模城市估計結果看，高鐵開通對中小城市創(chuàng)新活動的影響不顯著，但是能夠通過加速高素質人才流動顯著提升大城市的創(chuàng)新水平；第四，從東中西部城市的估計結果看，高鐵開通對中部城市的創(chuàng)新發(fā)展并無顯著影響，但是能顯著提升東部城市和西部城市的創(chuàng)新發(fā)展水平，且高鐵開通給東部城市創(chuàng)新水平帶來的正向效應遠大于西部城市。同時，高鐵開通通過加速人才流動促進創(chuàng)新水平提升的效應在東部城市和西部城市均存在，但是在西部城市，該效應在解釋高鐵開通促進創(chuàng)新水平提升中作用更大。此外，高鐵開通對區(qū)域創(chuàng)新水平的影響還存在顯著的時間效應。

結合研究結論得到如下政策啟示：第一，高鐵開通能夠促進城市創(chuàng)新水平提升?，F(xiàn)階段各地區(qū)尤其是未開通高鐵城市應根據(jù)本地實際情況加快推進高鐵網(wǎng)絡建設，充分發(fā)揮高鐵網(wǎng)絡對于城市創(chuàng)新體系建設的重要推動作用，實現(xiàn)高鐵網(wǎng)絡和本地經(jīng)濟社會發(fā)展相融合。第二，人才流動是高鐵開通影響城市創(chuàng)新水平的重要渠道。尤其對于西部地區(qū)城市來說，要重視人才培養(yǎng)和引進，建立健全人才流動機制，發(fā)揮自身比較優(yōu)勢營造良好的創(chuàng)新環(huán)境，通過各項激勵措施鼓勵人才流入，從而提升區(qū)域創(chuàng)新能力。第三，高鐵開通所引致的空間溢出效應對相鄰地區(qū)的創(chuàng)新產(chǎn)出有顯著的促進作用。欠發(fā)達城市應根據(jù)自身優(yōu)勢和區(qū)位條件，加強與周邊區(qū)域已開通高鐵的中心城市、大城市的協(xié)同發(fā)展，擴大開放，充分利用中心城市、大城市的技術和人才溢出效應，提高本地創(chuàng)新能力。