创新能力、经济结构与城市兴衰

冯云廷 翟婧彤 计利群

摘 要：本文从城市创新能力与经济结构变化之间内在关系的角度探讨了城市兴衰的原因，试图证明城市创新能力内生于经济结构。为此，笔者运用2005—2015年全国30个省份的面板数据，构建固定效应计量模型，分别从知识创新、技术创新和政策创新三个方面分析了创新能力对城市兴衰的作用强度，以及产业结构、人才结构和投资结构对城市综合创新能力的影响。结果表明：创新能力、经济结构与城市兴衰之间存在显著的相关关系，其中，技术创新能力对于城市经济增长的作用强度最大;而城市综合创新能力的提升受到城市经济结构中的人才结构和产业结构的影响较大。本文的基本结论是，城市经济结构转换对创新能力的作用程度决定了城市兴衰。创新能力的内生水平，应该成为城市经济结构优化的一个重要衡量尺度。

关键词：创新能力;经济结构;结构转换;城市兴衰;城市创新

中图分类号：F290文献标识码：A

文章编号：1000-176X（2019）02-0113-09

一、问题的提出

在中国经济进入了“三期叠加”的转型期和改革的深水区、国际经济形势错综复杂和持续低迷的大背景下，中国城市经济增长的表现可谓冰火两重天：一些城市通过创新创造了高速的经济增长，而另一些城市则出现了明显的衰退迹象。城市兴衰的原因十分复杂，然而，有一点已被大量的研究证明：城市兴衰取决于创新能力[1]。诚如Landry[2]所言，创造性是对城市活力的刺激，它通过创新而得以持续存在下去。一个城市的创新能力涉及企业家精神、交流互动、人力资本和制度安排等，而这些与一个地区的经济结构密切相关。透过中外城市兴衰实例，我们观察到这样一些现象：那些小型企业十分活跃且快速成长的地区创业创新氛围浓厚，其经济增长速度往往快于由传统大企业主导的地区;那些拥有“重型”结构且产业结构单一的城市的创新能力总是差强人意，它们的经济绩效也远没有产业多元化的城市来得更好;那些知识型产业所占比重较高的城市比传统产业主导的城市的综合创新能力和竞争力更强一些。

从西方发达国家的情况看，自20世纪60年代以来，出现严重衰退的西欧和北美的老工业城市都是那些历史上严重依赖传统重工业的城市，比如英国的老工业基地利物浦、美国的汽车之城底特律、德国东部城市和鲁尔区、加拿大的萨格奈等一些矿业城市、法国的洛林等一些资源型城市，等等。相反，凡是重新复兴的城市都是与传统彻底告别成功实现转型的城市。格莱泽[3]研究后发现，在一座城市全面复兴之后，蜕变往往是非常彻底的，以至于我们忘记了那里曾经是一座工业城市。美国的纽约市就是一个鲜明的例子。20世纪50年代末，纽约曾经是当时全美最大的服装生产基地;到了20世纪70年代，纽约重新发现了自身的价值;今天，曼哈顿有40%的薪水是由金融服务业发放的，它已成为这座人口密集而且仍然繁荣兴旺的城市的基础。回过头来看，那些工业城市衰落的主要原因在于它们丧失了城市生活中最为重要的特点，那就是，创新和与时俱进。今天的紐约、伦敦、东京和班加罗尔所依赖的完全是它们的创新能力。这些城市的生机和活力并不意味着所有城市都会取得成功。底特律和其他许多工业城市的失败与其说是城市存在着整体性弱点，还不如说是只有那些复兴的必备要素缺失的城市才出现了衰落。同时，城市创新必须与时代步伐保持一致。当工业城市时代已经结束时，仍然固守传统产业而不能实现转型的城市，大都处于无情的衰退之中。这时，过去的辉煌可能会成为城市没落的原因。譬如底特律，它实际上已成为单一产业城市的典范，其衰退自在情理之中。

在信息化时代，成功的城市都有一个共同点，那就是城市优势是建立在竞争、交流（知识溢出）和人力资本之上的。竞争是一种“选手竞赛”的现象，当今城市的高度繁荣得益于它们产生新思想的能力。在这种情况下，小型企业的出现与某一地区后来的发展之间存在密切联系。大型的、垂直一体的企业往往无法形成充满活力的竞争关系和新的创意，而这些恰恰是城市长远成功不可或缺的。学术界也注意到了这一现象，Saxenian[4]比较了硅谷和波士顿128公路，将硅谷的成功归结为促成灵活性和合作性学习的合作网络化安排的产物，而波士顿128公路与大型企业主导相关的垂直整合，导致了相对衰退[2]。Florida和Kenney[5]与王辑慈[6]的研究都表明，经济地理学文献中关注的热点城市硅谷、波士顿、剑桥、第三意大利和巴腾乌腾伯格等，它们都是一种增长型城市。而这种增长型城市的繁荣反映了其价值获取的成功——以中小企业的快速成长为基础，以创新为基本的驱动力。

在相关的研究中，尽管没有人对城市创新能力及其对地区经济增长的价值提出异议，但是，关于它们与经济结构的关系，却有着不同的理解。在中国，主要的观点可归纳为两个方面：一是培育自主创新能力推动经济结构调整;二是加大经济结构调整提高自主创新能力。结构调整是否带来城市创新能力提升的效应，现实和理论界并没有给出确定性的答案。经济结构及其优化的内涵非常丰富，但是多数研究和现实中的决策多偏向经济结构某一维度的优化，没有揭示经济结构及其转换对创新能力作用的复杂性。一个典型的事实是，人们习惯于从城市密集性解释城市创新能力，但是，为什么同样规模的城市由于经济结构不同创新能力却有天壤之别？这是一个值得深入探讨的重要理论命题。

本文的边际贡献在于，从城市创新能力与经济结构变化之间内在关系的角度，探讨了城市兴衰的原因，本文试图证明城市创新能力内生于经济结构。基于此，笔者认为，重新振兴传统工业城市必须彻底抛弃原有的产业模式，建立起与信息化时代的竞争、交流和人力资本优势相适应的经济结构。城市经济结构转换对创新能力的作用程度决定了城市兴衰。因此，创新能力的内生水平，应该成为城市经济结构优化的一个重要衡量尺度。

二、分析框架与理论假说

一个城市的兴衰决定于它的综合创新能力，而创新能力与经济结构密切相关，这是本文的逻辑起点。从这一逻辑起点出发，我们的主要任务是构造经济结构及其转换对城市创新能力作用的复杂过程和内在机制。

（一）概念界定与条件假设

城市是创新的发动机。按照熊彼特[7]的定义，创新就是建立一种新的“函数”，即把一种从没有过的关于生产要素和生产条件的“新组合”引入生产体系之中。德鲁克[8]进一步发展了熊彼特的创新理论，把创新定义为赋予资源以新的创造财富能力的行为。如果说创新是一种行为方式的话，那么支持或支撑这一行为方式发生的能力便是创新能力。根据这样的认识，城市创新能力就可以定义为，城市激励创新主体，通过创新性学习和对需求做出反应，将设想转化为新产品和新服务的能力。从资源要素“新组合”和财富创造行为的角度上看，城市的经济结构与创新能力之间存在着紧密的关系。经济结构本质上是资源配置结构、利益分享结构。与把经济结构视为一种比例关系的看法不同，我们更多关注的，是它的要素特性及其结合形式。经济结构是各类决策主体行为选择的结果，而结构调整和优化是微观主体再选择的过程。一个城市的经济结构对资源要素的“新组合”能力越强，城市经济的动态增长就越快。在这里，富有创造性的人才属性是外生给定的，但经济结构所拥有的筛选机制是内生的。很显然，在本文中，城市创新能力是通过“结构转型”的概念来构建的。城市的结构转型是一个发生根本性变化的过程：从依赖要素投入驱动转向创新驱动，是知识产业和人力资本逐步处于城市经济增长的主导地位的过程。或者说，知识生产部门作为利用广义人力资本而独立存在的部门，以其内生性、外溢性和主导性成为城市发展新阶段的创新动力源[7]。城市转型伴随着经济结构的序贯升级。但在信息化经济时代，广义的知识部门生产力越高，城市的创新能力也就越强。因此，经济结构调整必须成为创新能力的培育和增强过程，如果这种调整只带来比例关系的变化，调整后的经济结构没有孕育出创新能力，城市活力没有得到提升，那么，城市转型就不可能实现。

为了简化分析，我们做如下条件性假设：（1）暂时不考虑城市性质、产业类型与地域特征，城市具有同质化属性。（2）不存在创新的空间外溢效应，城市的创新能力只由自身的经济结构来决定，不受毗邻城市的影响。（3）城市经济结构变化是由市场自组织力量推动的，不是政府干预的结果。

（二）理论分析框架

城市是一个集中了知识资源、提升创造性和创新的优先地点[8]。然而，城市之间在结构转换与创新的反响能力方面存在着显著的差别。这种差别不能简单地用城市规模加以解释，我们需要建立一个新的讨论框架，帮助我们理解经济结构、创新能力与城市兴衰之间的相互作用方式，如图1所示。

由图1可知，城市经济的兴衰是城市经济结构与创新能力动态运动的结果。从系统思考的角度看，如果三者之间形成一个不断增强的正反馈环路，在结构转换机制和筛选机制作用下，城市经济必然呈现出兴盛的景象。但不幸的是，城市经济增长总会碰到各种限制、困境和挑战，如果不能把握好机遇而妥善处理，城市经济增长就可能进入一个负反馈的循环过程，导致城市经济增长陷入减缓、停滞下滑甚至全面衰退。上面的理論模型包含四个函数关系，第一个是城市创新产出增长y与城市经济增长q之间的关系：

其中，υ表示经济增长率的自主增长，系数τ是一个常数。

式（1）表明，城市经济增长率的增长部分决定于创新产出y，部分决定于其他未指明的因素υ。创新产出增长的越快，城市活力就越强，城市经济增长率也就越高，在筛选机制作用下，城市经济自然处于正反馈的良性循环之中。城市经济增长的筛选机制是对流入要素的筛选，其中主要是对人才的吸纳和筛选。城市由来已久的功能是，吸引和动员人才和创意人群，但那些正处于繁荣的城市对人才有着严格的筛选程序，这保障了它的创新质量和创新能力的不断提升。正如Romer[9]、Lucas[10]与阿吉翁和霍依特[11]内生增长理论家所强调的，人力资本只有在允许高质量工作创造的城市经济基础上才能得到全面发挥。只有城市创新产出通过让知识产品生产转化为最终产品和服务时，才能形成创新能力。因此，模型的第二部分表明，城市创新能力取决于知识投入转化为产品和服务的过程和效率。

其中，γm表示知识产品和服务，H表示总人力资本投入，K表示物质资本（主要是R&D）投入，α和β分别表示人力资本和物质资本的产出弹性系数（α+β=1）。总人力资本是劳动力素质提升后的广义人力资源，包括企业家，企业家活动是经济增长的引擎。总人力资本占比越大，它与物质资本相结合，知识产品和服务的生产能力便越强。

模型的第三部分表明城市经济结构及其转换对创新产出和创新能力的影响。城市经济结构表现为多样性和正反馈两个核心特征：产业的多样性或产业链网络的完备性保证了创新群体不至于走进死胡同而无限循环;正反馈机制保证了结构转换中相对优良的信息能够被保存下来并得到强化。我们可以把产业多样性看成一种创造能力，而把正反馈看成一种学习强化能力，这两点的巧妙结合使得群体智慧涌现出来。那么，结构转换力是由什么决定的呢？一般地，结构转换受相互学习能力、知识产品消费倾向及创新产业集聚程度等因素影响。

其中，B表示结构转换力，LδA表示相互学习能力，Cλ表示知识产品的边际消费倾向，A表示创新产业集聚度，这三者均与城市创新能力密切相关。δ、λ、表示此结构转换函数的参数。

式（3）表明，城市经济结构及其转换对城市创新能力的影响是明显的：首先，创新是跨越企业边界的相互学习过程的产物。相互学习是通过企业和知识提供者之间相互作用的合作而获取知识和能力。只有当企业是通过创新活动反映经济活动的变化时，它才会促进经济增长。其次，知识产品的消费不是排他性的物质消费，而是互动的共享性消费，通过交流互换和增进各自知识，实现知识创造。当城市消费模式越来越趋向于知识、精神层面，或者表现出这方面的消费倾向时，知识生产能力就越强。此外，创新是一种簇群现象，创新产业集聚度越高，人们之间的互动交流越频繁，企业家群体就越活跃，知识部门扩张的动力也就越大。最后，用一个简单模型来连接创新产出能力y与经济结构转换力B：

y=Bγφm（4）

其中，B表明经济结构转换对知识生产的作用，以及经济结构对创新产出的反应度或匹配效应。φ表示知识产品生产外溢指数，γφm反映了知识产品和服务生产的内在机制及其溢出效应。显然，在转换机制作用下，结构转换力强化了知识生产能力，进而带来了城市创新产出的增长。

仔细观察这些等式之间的关联，如果τ>0，创新产出的任何增长将通过强化知识产品和服务的生产γm而导致经济增长率的进一步增长。在结构转换力B的作用下，又会进一步提高城市创新产出能力y。这个体系将不断累积、自我永续。那么，城市衰退是如何发生的呢？上述模型的焦点是结构转换B，而结构转换隐藏着一个极为复杂的过程。由于考虑创新能力对结构调整的反应而将累积因果效应纳入模型，城市结构转换关系包含了结构调整引发创新产出能力的多种过程。如图2所示。

由图2可知，在知识生产投入水平不变的情况下，不同结构转换结果下城市的创新产出与经济增长表现却大相径庭。存在两种极端情形。

第一种情形：城市经济呈现指数级增长。城市经济从高速增长到指数级增长，B1是转折点。在这一点上，增长曲线q+几乎弯曲了90度。同时，创新产出增长y与它相伴生，其斜率也变得异常陡峭。显然，这时候的创新响应了结构调整的方向而成为城市经济增长最重要的“发动机”与增长引擎。由于结构性体系有效地迎合了市场需求，城市创新能力帮助人们突破了以前的种种限制，并引领城市增长进入新的领域。

第二种情形：城市进入无情衰退之中。从B2处开始，城市经济增长q-出现下行趋势，直到B3点呈现负增长，城市走到衰退的路上。与此同时，城市创新产出水平也出现大幅度下降，这种状况表明城市在结构转换中丧失了独特的创新优势。城市经济的衰退进程可能是缓慢的，甚至是有起伏的，但是，由城市人才流失导致的创新能力退化与一个地区的经济结构转换力存在着相关性是一定的。

（三）理论假说

城市转型过程实际上是创新能力要与经济结构转换需要相匹配的动态过程。经济结构是价值创造的源泉。通过经济结构转换，各行各业不同的信息、知识溢出和工作条件得以传递，资源要素得以重新有效配置。在这一过程中，每个微观主体的创新行为结合到特定的经济结构中而创造价值和实现增长。因此，我们提出一个基本的理论假说：创新能力内生于经济结构。这个尝试性的断言所隐含的思想是，为了摆脱城市衰退的命运，我们必须放弃单一的、封闭的城市产业模式留下的饱受诟病的遗产，重新依托成长性企业、创造性互动和竞争机制进行发展。这个假说表明，完备的产业配套体系是支撑创新创业的重要条件，并且能够成为一个地区或城市独特的创新优势。因此，产业配套体系的完备程度越高，城市创新能力越强;小型企业成长得越迅速，交流互动程度越高，产生新创意或创新产出的成果也就越多;在结构转换过程中，知识型产业对城市经济增长的影响力就越来越大。城市生产率的下降源自于传统产业衰落带来的挑战。城市经济如果依然囿于物质资本主导之中，就难以扭转经济衰退的局面。因此，广义的知识部门占比提升是城市创新内生化的过程。

三、实证分析

（一）模型构建、变量说明与数据来源

1.模型构建

2.变量说明

本文将创新能力分为知识创新能力、技术创新能力和政策创新能力。知识创新能力是基础研究的结果反映，用专利授权数量表示;技术创新能力由技术发明活动与创新成果转化以及新技术在社会生产中的应用体现出来，用研究与开发（R&D）经费支出表示;政策创新能力是指政府为支持创新产业发展所提供的财政支持和政策保障程度，本文用教育、科技拨款占地方财政支出比重衡量。经济结构是城市经济的组成要素相互联系、相互作用的内在形式和方式。根据影响创新能力的主要因素，本文从人才结构、产业结构和投资结构三个方面对城市经济结构进行表征。用科技、教育从业人员占比表示人才结构，用三次产业增加值比重表示产业结构，用外商投资占固定资产投资比重表示投资结构。城市兴衰可以从人口、经济和竞争力等多方面衡量，人均GDP能够综合反映城市居民的生活水平和经济状况，因此，用地区人均GDP增长率表征城市兴衰。

3.数据来源

本文以2005—2015年全国30个省份的面板数据为研究对象（西藏、港澳台除外），其中，计算三级指标所需数据均来自中经网统计数据库和EPS数据平台。模型（6）中的被解释变量，运用因子分析法和主成分分析法计算所得。

（二）实证结果及其分析

面板数据在回归前需要通过平稳性检验以避免伪回归现象，本文所用的创新能力、经济结构和城市兴衰等数据序列在LLC检验和Fisher-ADF检验下的P值均低于1%，强烈拒绝了存在单位根的原假设。同时借鉴由Johansen迹统计量推广而成的面板数据协整检验方法（即Fisher个体联合协积检验方法）[12]，对城市兴衰与知识创新能力、技术创新能力、政策创新能力以及城市创新能力与人才结构、产业结构和投资结构分别进行了协整检验，结果显示Fisher检验的统计量在1%的显著性水平下拒绝了不存在协整关系的原假设，故城市兴衰与创新能力各变量之间，以及创新能力与经济结构各变量之间存在长期协整关系。面板数据模型根据个体影响的不同可以分為混合模型、固定效应模型以及随机效应模型，在OLS回归下所得结果如表1和表2所示。

由表1可知，城市兴衰与创新能力在固定效应模型和随机效应模型下各变量的显著性较强，且模型整体拟合程度较好。模型整体显著性检验显示，固定效应模型F检验的P值为0.000，强烈拒绝原假设，故固定效应模型优于混合模型;同时，由Hausman检验可知，结果强烈拒绝原假设，故选择固定效应模型。模型估计结果表明，城市的创新能力与城市兴衰呈现显著的正相关关系，其中，技术创新能力对城市经济发展的影响程度最大为0.476%，表明技术创新能力的增强对于城市经济具有较强的促进作用。同时，知识创新能力和政策创新能力对城市经济增长的贡献率分别为0.111%和0.084%，并且显著为正，表明知识产业的发展和开放的政策环境对于营造良好的创新氛围、促进创新产出具有积极作用。