国家高新区能否推动都市圈的创新发展——基于31个都市圈的实证研究

王京雷，赵 静

(西南大学商贸学院，重庆 402460)

0 引言

随着中国经济增长及区域经济联系的增强，都市圈发展模式越发受到重视。2019年国家发展改革委发布 《关于培育发展现代化都市圈的指导意见》 (以下简称 《指导意见》)，标志着都市圈建设进入国家战略，全国都市圈发展迎来重要机遇期。 《指导意见》中提到 “统筹整合都市圈内新区、园区等各类平台，支持建设一体化发展和承接产业转移示范区，推动创新链和产业链融合发展”。高新区作为各类开发区创新的高级形态，对于推动都市圈创新发展的意义重大。从各地方都市圈规划方案中可发现，国家级高新区参与都市圈创新发展的形式主要有3种：①发展战略性新兴产业，带动区域内创新集群的发展；②集聚创新高端要素，引领区域内科学发展与技术创新；③搭建合作平台，以园区共建、飞地模式等方式推动区域创新共同体的协同发展。

从21世纪初，中国部分发达地区就提出都市圈发展模式并做了相应规划。虽然部分都市圈相关规划的出台时间较早，但由于都市圈更加强调基于交通基础设施一体化的全方位一体化发展，而从2008年世界金融危机后中国交通基础设施大规模开建，相邻经济体之间的交通一体化深入推进，同时得益于近年来中国经济的迅猛发展，城市间专业化分工持续加强。因此，中国都市圈近几年才真正发展起来。在都市圈蓬勃发展的过程中，高新区集聚了大量的生产要素与高端创新要素，对推动都市圈创新发展发挥重要作用。然而国家高新区成立时间不一，存在创新发展水平参差不齐、整体创新效率不高等问题，还未能充分带动地方经济发展与创新能力提升。特别是，如果高新区与区域经济在互动水平与层次上存在差异，会不利于企业协作、知识溢出与技术转移，并明显阻碍创新的良性发展[1]。

高新区对区域创新发展的贡献与问题并存，那么国家高新区的设立是否有效推动了都市圈的创新发展？又是什么因素在影响国家高新区创新功能的发挥呢？科学分析国家高新区对都市圈创新发展的影响，既对高新区创新功能的评价具有客观价值，也对都市圈整合区域资源、实现创新发展具有重要的指导意义和现实意义。本文所研究的都市圈创新是指在都市圈区域创新系统中某个时期内的创新产出水平，是关于国家高新区建设与都市圈创新产出水平关系的研究。基于此，本研究以双重差分法检验了国家高新区的设立是否会对都市圈创新发展产生显著的促进作用，深入剖析是哪些因素在影响高新区对都市圈创新的功能发挥，并进一步分析高新区推动都市圈创新的城市等级异质性与区域分布异质性。

1 文献综述与机制分析

1.1 文献综述

国家高新区作为带动区域经济发展的有效政策工具，越来越受到学术界与政府决策者的青睐，其驱动区域发展的功能作用也得到普遍认可。学者们对高新区与区域经济系统之间的关系展开了大量研究，主要集中在以下3个方面：①分析检验国家高新区与所在城市经济系统之间存在的互动效应，从理论上分析高新区与城市产业发展、城市化进程之间的互动关系[2]，实证检验高新区综合效率及其与所在城市经济发展水平之间存在显著的正向反馈效应[3]；部分学者[4]利用耦合协调度模型测度了高新区发展水平与城市经济效率之间的耦合协调度，结果表明两者的耦合协调度呈逐年上升趋势；还有学者[5]进一步指出，高新区与城市经济系统的互动结果，主要体现为高新区开发建设对城市GDP总量和人均GDP的显著促进作用。②进一步聚焦国家高新区影响区域系统的何种要素，产业结构方面，王鹏等[6]的研究表明高新区显著推动了城市产业结构的高级化和合理化进程，袁航等[7]持不同观点，认为高新区仅提升了产业结构高度化的量，而未能全面推动产业结构高度化的质和产业结构合理化；对外贸易方面，杨畅等[8]认为高新区经营绩效与城市贸易水平之间存在显著的促进关系；创新结构方面，张林等[9]研究发现国家高新区显著推动城市群向创新多中心空间结构模式演进，且显著通过缩小城市间知识密集型服务业发展水平差距强化了这一效应。③深入分析高新区影响区域发展的机制原理，马有才等[10]从系统动力学视角分析高新区通过高新技术产业集群自主创新能力的提升来有效推动城市创新发展，赵新正等[11]认为高新区通过区内大中型骨干企业在区域与全球生产网络中的分工与协作强化了不同城市之间的经济关联网络。以上研究表明高新区与区域经济系统之间存在较强的推动与拉升效应，并通过产业转型升级、企业分工协作、创新集聚扩散等，逐步形成与持续强化两者之间的关联网络。

都市圈创新是区域创新的一种具体表现形式，最早提出区域创新概念的是英国学者Cooke[12]，他认为区域创新系统的形成需要包括公共部门、大学、研究机构、企业等多主体的频繁互动，且在互动过程中能够依赖制度环境进行交互学习。区域创新系统主要聚焦在要素构成与流动等方面，而由于都市圈创新本身也是区域创新的具体化，因此，两者具有贯通性。Meijers[13]就指出作为一个区域网络创新系统，都市圈创新系统是由内部结点 (企业、科研机构、高校等)、结点之间的链接 (关系网络、纽带)、流动要素 (人才、物质、信息、资本)所构成的网络系统。首先，内部结点特指都市圈创新系统的创新主体，都市圈依赖于创新系统中不同创新主体的协同交互作用，以及由此构成的企业自主创新、教育培育、公共研究等各类子系统的协同作用[14]。其次，结点链接是都市圈创新系统的关系载体，各类创新主体以知识网络为纽带相互联系、相互依存，信任承诺机制等制度环境则为协同网络提供了创新 “外溢效率”产生的条件[15]。再次，流动要素是都市圈创新系统发挥能效的内驱力量，尤以知识要素的流动最为关键，都市圈创新系统本质上就是创新组织基于知识要素所构建的一种非线性关系的网络系统，并且知识生态能够显著作用于都市圈创新组织的创新活动[16]。除了理论分析之外，都市圈创新实践领域的研究也日益增多。一方面，学者开始关注都市圈内部城市的协同创新，李迎成[17]认为都市圈内部城市应从生产协同转向创新协同，并基于城市协作网络来提升创新效应，郭斌[18]指出应依托高科技产业园建立不同城市间园区层面的机构联动创新机制；另一方面，学者通过建立评价指标体系来测量都市圈的创新能力，丰志勇[19]对国内主要都市圈的创新力及不均衡程度进行了测量，吕拉昌等[20]还通过构建城际创新联系指标体系测量了都市圈内部城市间的创新联系程度。

综上可见，诸多研究将高新区作为创新资源集聚与技术扩散的重要平台，分析高新区与城市经济系统间的互动关系，少量文献关注高新区对城市群创新结构的影响，但这些研究的空间尺度或过于微观、或过于宏观，鲜有文献从中观尺度的都市圈区域系统来分析高新区的创新功能；此外，都市圈创新系统的研究大多聚焦在系统构成、关系网络与能力评价等方面，相对缺乏对特定创新主体国家高新区的研究，学术界关于高新区与都市圈两者之间关系的研究还较为鲜见。

1.2 作用机制与理论假设

内生经济增长理论指出技术创新是推动经济持续发展的根本动力[21]。高新区的设立初衷就是为了通过集聚创新资源，大力发展高新技术，为地方创新驱动式发展持续提供动力。国家级高新区一般被定位为区域科技创新中心、产业创新中心，利用资源集聚与技术扩散能力，辐射带动周边区域发展。其辐射区域不仅限于周边区域，还能够通过自身的政策优势与技术优势，吸引更广泛区域创新主体的合作。一方面与其他地区开发区实现园区共建，共建跨区域产业园，进行多渠道多领域的合作[22]；另一方面地理位置相近的高新区，或形成连成片区的自主创新示范区、或组建高新区创新联盟，进一步强化对区域创新的技术扩散效应与产业支撑效应[23]。此外，国家级高新区为实现高质量发展与创新驱动发展，在积极构建创新生态链、打造创新生态圈的过程中，能够最大化高科技企业、高校、科研机构与大众创业力量的创新能力，并通过人才、知识要素在都市圈范围内的流动，将区域联动的发展格局推向深入。据此提出假设1：国家高新区的设立有助于推动都市圈区域创新的整体发展。

国家高新区作为地方政府发展经济，实现经济创新转型的重要载体平台，承担着地方创新发展的重任，是地方政府重点管理与服务的对象。地方政府通常作为重要的管理主体参与高新区事务管理，无论从规划制定还是创新计划的落实，地方政府均积极参与高新区的各项活动。当都市圈内各层级政府、各职能部门实现多部门的高效协作时，能够为创新要素的流动提供便利条件，推动都市圈区域创新的整体性发展。而能否实现要素的高效流动依赖于地方政府的开放性与服务性程度，具备开放服务理念的政府往往更能为高新区在都市圈内部实现区域创新要素的流动与创新生态的培育提供助力[24]。但都市圈内部城市政府间的信任机制与协同机制并不容易建立，囿于地方保护主义，非理性的创新竞争行为很容易导致技术协同困境[25]。都市圈内部城市区位类同，彼此间通常存在创新功能定位同质化、产业分工不明确、政策资源争夺激烈等特征，特别是当都市圈内部城市还未形成明显分工时，地方政府间由于政绩压力更容易存在行政壁垒，严重影响创新一体化的深入推进[26]。因此，要推动创新要素流动，就必须建立高度开放具有活力的政府管理体制。据此提出假设2：地方政府管理体制的内部活力对高新区推动都市圈创新发展的过程产生影响。

科技服务业集合了现代科技知识、技术开发经验知识，并通过促进这些知识在企业与社会部门之间流动，为各类主体的科技创新提供技术服务和经验。因此，知识和技术扩散是科技服务业影响区域创新的主要方式，并体现在投入、开发、转化的创新全过程中[27]。已有研究表明，科技服务业作为高端知识密集型行业，在区域创新与经济发展中居于基础地位，其通过向创新主体输出知识和技术服务，从而服务区域创新水平提高[28]。高新区作为创新要素集聚地与科技研发基地，是都市圈创新系统的核心引擎。但高新区对周边区域的创新辐射功能强弱并非一成不变，随着空间距离增大，高新区与远距离区域的创新要素流动逐渐减少，相应地对周边区域的创新辐射效应逐步减弱。科技服务业促进知识和技术扩散的能力，则能够一定程度上克服高新区创新辐射的距离递减效应。科技服务业通过频繁与外界的知识学习与经验借鉴，促进了高新区与其他区域的知识与技术交流，高新区技术要素的扩散范围得到扩大。因此，科技服务业在都市圈创新系统中，不仅能够提升高新区自身的创新能力，还能够通过空间溢出效应促进不相邻地区的创新能力[29]。据此提出假设3：科技服务业通过知识和技术扩散，降低高新区创新辐射的空间距离衰减，有利于强化高新区对都市圈创新的推动作用。

2 模型选择与变量说明

2.1 模型选择

本文采用双重差分法检验国家高新区设立对都市圈创新发展的影响，并参照 《中国都市圈发展报告2018》划定的都市圈范围 (由于数据缺失，剔除乌鲁木齐与西宁都市圈)，中国共有31个都市圈，包含136个城市，涉及97个国家级高新区[30]。但是由于存在一个地级市拥有多个国家级高新区的现象，因此，97个国家级高新区并非对应97个城市。经过比对，97个国家级高新区分布在90个城市中。这为本研究提供了一个良好的准自然实验，获批设立国家级高新区的地级市作为处理组，未设立高新区的城市作为对照组。

由于获批国家高新区的时间不同，依据获批国家高新区的时间，设置highpolicy变量。构造如下计量模型来检验国家高新区这一政策变量对都市圈创新发展的影响：

creativityit=α+β1highpolicyit+∑βjcontrolit

(1)

式中，下标i表示城市；t表示年份；creativity是被解释变量，表示都市圈城市i在t年的创新水平；highpolicy为核心解释变量，代表城市i在t年是否批准设立了国家级高新区；control表示一系列随时间变动的、影响都市圈创新水平的控制变量；α是常数项；系数β1是核心参数，表示国家高新区影响都市圈创新水平的效应，如果国家高新区这一外生制度安排的确推动了都市圈创新发展的话，那么β1的系数应该显著为正。

为检验假设2和假设3，管理体制与科技服务业在高新区影响都市圈创新发展中的调节效应，将核心解释变量与调节变量的交互项纳入模型以检验作用机制成否成立，构建如下计量模型：

creativityit=α+β1highpolicyit+β2systemit+β3highpolicyit×systemit+∑βjcontrolit

(2)

creativityit=α+β1highpolicyit+β2stserviceit+β3highpolicyit×stserviceit+∑βjcontrolit

(3)

式中，system表示国家高新区所处行政区政府的管理体制活力，stservice表示国家高新区所处环境中科技服务业的发展水平。其他各项的含义与式 (1)相同，模型中的交互项系数β3是本文关注的另一个核心参数，即调节效应的强弱。

2.2 变量说明

本文的因变量是都市圈城市创新水平。目前学术界衡量城市创新水平时，大多直接采用专利申请量、发明专利申请量、专利授权量、专利有效量等指标来代表城市的创新产出能力。采用这些指标衡量城市创新水平既简单有效，又容易获取。然而，由于不同专利的价值差别较大，且同一专利的价值会随着时间变化而发生变化，因此，仅仅使用专利数量代表城市创新水平会存在较大误差。为科学反映都市圈城市的创新水平，本研究采用寇宗来等[31]发布的城市创新指数来综合反映城市的创新水平，依据其专利更新模型计算都市圈城市的创新指数。专利更新模型考虑不同年龄发明专利的价值差异，是专利价值的动态体现。当将一个城市的专利价值进行加总，可得到反映该城市创新水平的创新指数，包含专利动态价值的创新指数更能有效反映都市圈城市的创新水平。

本文的核心解释变量是国家高新区虚拟变量 (highpolicy)。都市圈中获批建设国家高新区的城市构成本文研究的处理组，其余城市构成研究的对照组。将都市圈中拥有国家高新区的城市赋值为1，其余城市赋值为0。结合处理组城市获批国家高新区年份的不同，根据 《中国火炬统计年鉴》将高新区获批当年及其以后年份设置为1，获批之前设置为0。然后生成本文核心解释变量highpolicy。

在机制检验的解释变量中，其一，本文认为地方政府管理体制的内部活力对高新区推动都市圈创新发展的过程产生显著影响，参照肖攀等[32]的做法，用城镇私营和个体从业人员占城镇从业人员的比重，作为代理变量，衡量地方政府管理体制的活力。其二，本文认为科技服务业通过知识和技术扩散，降低高新区创新辐射的空间距离衰减，有利于强化高新区对都市圈创新的推动作用，参照谢臻等[33]的做法，用科学研究、技术服务业从业人员占地区总从业人员比重，作为代理变量，衡量区域内科技服务业的发展程度。

参考已有文献，影响都市圈创新发展的控制变量主要包括：外资利用水平，采用实际使用外资占地区生产总值的比重来测量；政府科技支持，用科学技术支出占公共财政支出比重来测量；投资建设环境，采用固定资产投资占地区生产总值比重来测量；文化资本水平，用人均公共图书馆图书总藏量来测量[7，9]；人力资本水平，用普通高等学校在校学生数占地区年平均人口数比重来测量[34]。变量名称与计算方法见表1。

表1 变量名称与计算方法

本文采用都市圈城市和国家级高新区的面板数据研究国家级高新区对都市圈创新发展的影响。数据来源于历年 《中国城市统计年鉴》 《中国火炬统计年鉴》与 《中国城市和产业创新力报告》，少量数据通过查阅地方统计年鉴、地方年鉴或地方政府统计公报进行填补。变量描述性统计见表2。

表2 变量描述性统计

3 实证结果及分析

3.1 高新区对都市圈创新的作用检验

采用混合回归与个体固定效应模型检验国家高新区对都市圈创新的净效应，回归结果见表3。模型1与模型2分别是混合回归中加入控制变量前与加入控制变量后的结果，加入控制变量前国家高新区对都市圈创新的影响系数为37.1259，并在1%的水平下显著，加入控制变量后影响系数为3.8064，在5%水平下显著。由于都市圈城市数量较多，为了控制由于个体带来的差异，进行固定效应模型检验，模型3与模型4显示了固定效应模型结果，加入控制变量后，影响系数由5.6261变为2.5211，显著性水平由1%变为5%。虽然在加入控制变量以及进行固定效应检验后，影响系数和显著性水平有所下降，但整体而言，国家高新区成立变量对都市圈创新变量具有较为显著的促进作用，说明高新区的设立，对都市圈内部城市的创新具有积极影响。

表3 国家高新区对都市圈创新作用的基准模型检验

3.2 “中心-非中心”城市异质性检验

都市圈以超特大城市或具有较强辐射功能的大城市为核心，外围非中心城市以圈层形态分布，中心城市与非中心城市协作分工，共同构成都市圈的城镇空间与生产空间体系。中心城市具有向外围非中心城市创新辐射的功能，通过形成创新共同体引领非中心城市创新发展，同时也虹吸非中心城市的资源，加快创新资源向中心城市聚集，形成强大的创新极核。高新区的设立加快都市圈资源的集聚与扩散，其是否对中心与非中心城市具有相同的创新推动作用需进行检验。

将中心城市与非中心城市进行分类，按照前文设置的模型分别进行检验，结果见表4。模型5与模型7显示，在未加入控制变量时，影响系数均为正且在1%条件下显著。然而模型6与模型8显示，在加入控制变量后，影响系数发生明显变化。中心城市的高新区设立影响系数为负，在10%条件下显著，数据结果表明中心城市的高新区设立对中心城市创新具有一定负向作用。非中心城市的高新区设立影响系数仍在1%条件下显著为正，但影响系数下降，表明国家高新区的设立显著促进非中心城市的创新。这一结果并非否认国家高新区在中心城市创新中的功能，可能是由于中心城市原有创新环境较好、创新水平较高，新设立高新区对中心城市创新水平的边际作用较弱；非中心城市由于其本身的创新水平相对不高，资源集聚能力较弱，而新设高新区则极大带动创新资源集聚与成果产出，显著推动城市创新水平提升。

表4 国家高新区对都市圈创新的 “中心-非中心”城市异质性检验

3.3 区域异质性检验

由于不同区域的都市圈，其在经济联系、协作水平、交通互联等方面具有明显区别，导致要素集聚扩散的水平参差不齐。相对而言，相对发达区域的都市圈内部经济联系更加紧密，创新活动更加活跃，内部城市高新区的协作互动更可能产生较高的创新绩效。中国地域辽阔，都市圈发展水平不一，高新区的设立可能对不同区域都市圈创新的推动作用不同。为检验这一构想，本研究按照都市圈中心城市所处的区域，将都市圈划分为东中西部都市圈，分别检验高新区设立对三大区域都市圈创新推动作用的差异。结果见表5。

表5 国家高新区对都市圈创新的区域异质性检验

模型9、11与13显示，未加入控制变量时，东中西部都市圈的影响系数均为正且通过1%的显著性检验。加入控制变量后，东部都市圈影响系数为-8.0794，在5%水平下显著；中部都市圈影响系数为4.3269，在5%水平下显著；西部都市圈影响系数为-1.2495，未通过显著性检验。这表明高新区的设立主要对中部都市圈的城市创新产生较大推动作用。这可能是由于中部都市圈本身的创新水平略低于东部都市圈但普遍高于西部都市圈，创新后发优势较大，同时由于其拥有较便利的交通设施、地理环境等区位条件，因此，设立国家级高新区能够显著激发城市创新潜能。

3.4 调节变量机制检验

采用调节效应模型检验管理体制与科技服务业在高新区影响都市圈创新中的调节效应，结果见表6。表6中的模型15与模型16显示，加入控制变量前后，管理体制活力与高新区设立变量的交互项显著性水平均未通过显著性检验。但现实中，都市圈内部城市往往都会主动成立相关机构或建立联动机制，通过建立多个高新区之间的创新联盟或创新共同体，推动城市间高新区进行高效协作，实现创新的联动融合发展。模型17与模型18显示，科技服务业集聚与高新区设立变量的交互项均通过了1%水平的显著性检验，说明科技服务业集聚能够显著推动都市圈创新水平的提升。

表6 国家高新区对都市圈创新的调节机制检验

3.5 稳定性检验

本文采用替换指标的方式进行稳定性检验，以不同的指标来衡量都市圈创新发展。以学术界经常采用的专利申请量与专利授权量来直接代表城市创新水平。分别以专利申请量和专利授权量作为被解释变量，代入本文构建的模型进行稳定性检验，结果见表7。

表7 国家高新区对都市圈创新的稳定性检验

模型19与模型20是分别以专利申请量和专利授权量对基准模型，即国家高新区对都市圈创新作用的稳定性检验，在采取变量控制及固定效应的前提条件下，国家高新区设立与都市圈创新水平虽然未通过显著性检验，但仍然呈现正向关系，与基准模型检验的结果方向一致。模型21与模型22分别是以专利申请量和专利授权量对管理体制活力的调节机制检验，结果显示管理体制活力变量与高新区成立的交互项未通过显著性检验；模型23与模型24分别是以专利申请量和专利授权量对科技服务业集聚的调节机制检验，结果显示科技服务业集聚变量与高新区成立的交互项，均在1%水平下显著且保持正向关系。机制稳定性检验结果与原检验结果影响系数的方向与显著性水平基本一致。因此，整体来看，本文的检验结果具有较高的稳定性。

4 结论与建议

本文研究结论如下：①整体性检验结果表明，国家高新区显著促进都市圈创新水平的整体提升；②城市等级异质性检验结果表明，存在明显的 “中心-非中心”城市异质性，国家高新区对中心城市的创新具有一定负向作用，但对数量占较大比例的非中心城市创新具有显著正向作用；③区域异质性检验结果表明，国家高新区对中部都市圈创新具有显著积极影响；④机制检验结果表明，管理体制活力未能对高新区与都市圈创新之间的关系产生显著影响，但科技服务业集聚却显著强化国家高新区在都市圈创新中的功能。

本文对策建议如下：①重视国家高新区建设，加快批准成熟的地方高新区升级为国家高新区，以加快建设国家高新区的方式促进都市圈创新发展；②针对不同等级城市高新区采取差异化措施，突出中心城市国家高新区的创新驱动地位，强化非中心城市国家高新区的创新引领功能，在不同等级梯队城市高新区之间建立合作关系，推动都市圈创新协同发展；③针对不同区域高新区采取差异化措施，继续强化中部都市圈高新区的创新辐射功能，优化东、西部都市圈高新区的创新扩散功能，探索推动不同发展等级都市圈创新发展路径；④进行管理体制改革，壮大科技服务业规模，为高新区发挥推动都市圈创新发展的作用提供良好环境，全方位强化国家高新区支撑区域创新的能力。