長三角城市群高技術產業與城市創新能力分析

李 剛，余郁波

（安徽財經大學經濟學院，安徽蚌埠，233030）

一、引言與文獻綜述

高技術產業是利用尖端技術來生產產品的產業集群，為了提高城市競爭力與創新能力，各地區開始高度重視高技術產業的發展。城市作為協調各種創新資源、推動經濟發展的載體，城市的創新活動成為經濟發展的重要推動力，經濟的穩定發展優化了區域內產業鏈的結構，促進了高技術產業的可持續發展。通過“依托產業鏈提升創新鏈，圍繞創新鏈優化產業鏈”的模式來強化高技術產業與城市創新的協同效應，推動經濟高質量發展。

創新是發展的第一動力，城市創新能力提升能夠有效加快城市化進程［1］，城市創新能力提升的關鍵在于形成以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術產業創新體系，高技術產業是體系中的重要組成部分［2，3］。

目前，學者主要從兩個方面研究高技術產業對城市創新能力的影響：一方面，部分學者認為知識技術是高技術產業提升城市創新能力的主要影響因素。高技術產業具有強大的科技創新資源，創新能力較強，能夠帶動周邊的經濟增長，促進城市創新能力提升［4］，如劉輝等（2015）發現高校產學研合作是整合國家與區域科技、教育與產業資源，增強區域自主創新能力與城市綜合競爭力的有效機制［5］；吳賜聯等（2015）認為技術創新是阻礙創新型城市建設的關鍵性因素［6］。

另一方面，部分學者認為產業集聚是高技術產業提升城市創新能力的主要影響因素。一種觀點認為高技術產業集聚會抑制城市創新能力提升，如張彩江等（2017）發現高技術產業專業化集聚阻礙區域技術創新［7］；另一種觀點認為高技術產業在不同地區集聚對城市創新能力的影響不同，如熊璞等（2018）發現高技術產業集聚水平對區域創新能力提升存在單一門檻效應，區位熵低于0.85時，會產生促進作用，超過0.85時，會產生抑制作用［8］；還有一種觀點認為高技術產業集聚會促進城市創新能力提升，如田穎等（2019）發現，創新型產業集聚通過現代產業發展能實現提升區域創新能力的目標［9］。

高技術產業發展規劃是新時代經濟發展的一大戰略，經濟高質量發展需要現代產業體系支撐，著力構建以高技術產業為主導的產業生態系統至關重要［10］，而城市創新能力提升帶動了創新活動開展，有利于高技術產業發展［11］。目前，學者主要從兩個方面研究城市創新能力對高技術產業的影響：

一方面，部分學者認為城市創新能力提升所優化的區域創新環境能正向促進高技術產業發展，區域創新環境改善后可通過兩種效應影響高技術產業發展。一種為良好的創新環境帶來的外部效應，如Jokela（2014）發現城市創新能力提升有利于塑造積極的城市形象，堅定了國內外機構投資的信心，推動企業創新，促進高技術產業發展［12］；另一種為內部效應，如黎文靖等（2016）發現城市創新能力提升能為企業技術創新活動創造良好的基礎設施，幫助企業進行創新活動，擴大高技術產業規模［13］。

另一方面，部分學者認為城市創新能力能通過創新引領戰略促進高技術產業發展，不同的創新引領戰略理念會通過不一樣的路徑影響高技術產業發展。一種創新引領戰略提倡自主創新，如Tommi（2015）發現，創新集成效應、系統效應和聚合效應作為城市創新戰略能積極推動企業自主創新，完善高技術產業發展機制［14］；另一種創新引領戰略提倡創新主體間信息共享，如李政等（2018）發現創新主體間加強要素流動的創新引領戰略能有效避免無益競爭，實現企業創新效率的提升［15］。

綜上，既有研究討論了城市創新能力與高技術產業之間的關系，還存在以下不足：關于城市創新能力與高技術產業的研究，僅考察了單方面的影響，沒有進行反向影響研究；探討高技術產業與城市創新能力的單向影響路徑時，僅從單一路徑進行討論，忽略了單一路徑的外部性影響；對于高技術產業與城市創新能力之間的影響路徑研究，僅從理論層面探討，缺乏實證驗證。

基于以上不足，本文利用長三角城市群中心區27個城市2008—2018年的面板數據，運用聯立方程模型分析了城市創新能力與高技術產業發展的雙向影響關系，同時從多方面對兩者間的雙向影響路徑進行理論分析，并運用中介效應模型對研究假設進行驗證。

二、理論分析與研究假設

（一）高技術產業對城市創新能力的影響路徑

高技術產業作為科技創新的主力軍，是長三角城市群經濟發展的重要戰略部署，強化高技術產業發展水平有利于城市創新體系建設。本文認為高技術產業通過創新投入效應與產業集聚效應兩條路徑來影響城市創新能力。

第一，大力發展高技術產業已成為產業市場的巨大需求，政府為了激發城市創新熱情、堅定企業投資信心、引導企業增加研發性投入，也投入了大量的研發資金，這種創新投入可以作為政府發出的一種“利好信號”，表明其支持創新的立場，企業創新投入也會相應增加。

一方面，企業日常經營、擴大規模與研發投入等活動需要企業資金的支撐，企業投入資金增加，研發投入資金就會增加，而企業研發投入作為創新的核心組成部分，其資金增加會使得城市創新活力隨之提高。創新需要大量資金支撐，企業資金增加使得企業創新能力不斷提升，因此企業有更多渠道獲得外部新知識，并將其應用于自身的創新活動中，促進技術創新的優化建設，帶動區域內技術創新發展，進一步提升城市創新能力［16］。

另一方面，企業資金投入增加，提高了企業對于人力資本的投資，從而吸引創新型人才集聚。創新型人才集聚會改變資源的空間分布，其中對人力與知識技術的資源影響較大，這種改變會提升知識要素與經濟要素的配置效率，實現經濟高質量發展、強化城市創新建設的目標。

第二，高技術產業作為新興產業的一個重大分支，生產時需投入更多的知識技術等創新要素，而知識要素是生產者參與市場競爭的基本要素，同時高技術產業具有產品技術含量高、消費群體較專業的特點，在經營活動中為了降低高技術產品的生產成本，企業會與原料供應商維持穩定的關系［17］，因此高技術產業會傾向于與關聯產業聚集在一起。

一方面，高技術產業集聚形成的勞動力市場與區域內高校、科研機構等產生協同效應，提高了技術溢出的速度與質量。首先，高技術產業集聚加強了同行業與上下游產業的技術交流，提高了與其他產業知識技術傳播的速度，促進了高技術人才間專業知識技術的交流；其次，高技術產業能通過技術合作研發及員工互動交流等方式強化技術體系建設［18］；最后，高技術產業集聚能使得技術短板企業創新周期與成本下降，生產高質量產品，加快企業技術創新步伐。因此，高技術產業集聚帶來的技術溢出能帶動區域創新發展，促進城市創新能力提升。

另一方面，高技術企業生產出的創新要素將在區域內集聚并應用于創新活動中，而集聚對創新的作用主要來源于企業間的共享、資源的匹配、企業間的學習等。高技術產業集聚促進了高技術企業間交流學習及收益共享，從而擴大了創新生產規模，企業獲得規模經濟收益。當企業獲得額外收益時，企業生產資本增加，更多資本將被投入到創新活動中，形成良性循環。創新活動本身極具風險，通過產業集聚產生的規模經濟有利于各企業彼此分擔風險，增加企業創新收益，提升城市創新能力。

綜上，提出以下研究假設：

假設1：高技術產業發展正向影響城市創新能力提升。

假設1.1：高技術產業通過創新投入效應正向促進城市創新能力提升。

假設1.2：高技術產業通過產業集聚效應正向促進城市創新能力提升。

（二）城市創新能力對高技術產業的影響路徑

熊彼特認為創新是將生產要素與條件的組合引入生產體系而形成的函數，城市創新能力是指創新主體通過學習與市場需求將設想轉換為新服務以及新產品的一種能力。高技術產業發展需要城市創新能力的支撐，本文認為城市創新能力主要通過產業結構效應與資源配置效應兩條路徑對高技術產業產生影響。

第一，在城市創新建設過程中會產生新的生產組合與生產方式，在生產過程中會用到更多的知識技術要素，提高了其在生產要素中的比重。因此，生產要素結構得到調整，新產業開始出現，新產業與新要素在空間上不斷發展，生產要素比例與各產業部門生產活動布局隨之發生改變，實現了產業結構的優化升級。產業結構合理化使得知識技術型產業關聯性增加，產業間協調發展，生產效益得到改善，而高技術產業生產依靠知識技術型產業支撐，其發展水平會相應提高。經歷了合理化階段后，產業結構優化開始進入高級化階段，開始出現高度服務化的特征，第三產業發展迅速，知識型產業興起，在城市結構轉換過程中知識型產業起主導作用，對經濟增長的影響也越來越明顯［19］。當經濟增長發展到一定階段時，會推動技術創新發展，而高技術產業作為技術創新的主力軍，當技術創新有較大發展空間時，高技術產業會隨之發展。

第二，技術進步能提高生產效率，重大科技變革會產生新的市場模式，催生合理的生產方式，城市創新活動開展能夠推動經濟發展。城市創新能力提升意味著創新效率提高與創新速度加快，城市經濟得到發展，而經濟發展是影響創新資源分布的關鍵因素。城市創新能力提升后，資源配置優化會最大程度得以實現，傳統資源配置方式被相應調整，即自然資源、資本以及勞動力的配置方式被改變。人類社會賴以生存和發展的基礎中，資源是很重要的部分，尋求資源利用的最佳配置方式一直是經濟學研究領域的熱點問題［20］。資源配置效率提高后，創新資源高度集聚，集群素質不斷提升，科技人才、科研成果、科研與開發機構等相關要素資源不斷集聚，生產要素逐漸豐富，而知識技術等創新資源對高技術產業發展很重要，是資源配置組成中的重要部分，也是高技術產品生產過程中的重要生產要素。城市創新能力提升后，創新要素的重新配置會促進高技術產業發展。

綜上，提出以下研究假設：

假設2：城市創新能力提升正向影響高技術產業發展。

假設2.1：城市創新能力通過產業結構效應正向促進高技術產業發展。

假設2.2：城市創新能力通過資源配置效應正向促進高技術產業發展。

通過以上理論分析，高技術產業與城市創新能力的雙向影響路徑可歸納為圖1。

圖1 高技術產業與城市創新能力的雙向影響路徑圖

三、研究對象、變量選取與研究方法

（一）研究對象

長三角城市群中心區包括安徽省、江蘇省、浙江省和上海市三省一市的27個地級市①研究對象為上海、南京、無錫、常州、蘇州、南通、鹽城、揚州、鎮江、泰州、杭州、寧波、嘉興、湖州、紹興、金華、舟山、臺州、溫州、合肥、蕪湖、馬鞍山、池州、宣城、安慶、滁州、銅陵。。長三角城市群中心區要想實現經濟高質量發展，需要實施創新驅動發展戰略，強化高技術產業發展是城市創新活動中的重要一環，高技術產業在產品生產過程中能夠產生創新要素，使得區域內創新活動更加高效地開展。因此，將高技術產業發展與城市創新能力結合研究有重大意義。

（二）變量選取

1.核心變量

首先，對長三角城市群中心區城市創新能力與高技術產業進行評價，選取的指標應具有真實性、代表性、系統性、全局性；其次，指標選取應滿足易于量化的要求，數據收集應嚴謹精準；最后，指標選取既要立足于創新能力與高技術產業，又要有針對性地反映創新能力與高技術產業的主要特征。借鑒格羅斯比與馬靜的做法，選取城市專利申請數量來反映城市創新能力［21，22］；基于以上指標選取原則，借鑒王海杰的做法，選取高技術產業產值來綜合反映高技術產業發展水平［23］。

依據典型性、差異性、準確性的原則來構建中介效應變量的指標體系，具體如下：

（1）創新投入效應：借鑒李新安的做法，選取政府科技財政支出來反映高技術產業發展所帶來的創新投入效應［24］；

（2）產業集聚效應：借鑒叢海彬的做法，用地區工業總產值密度測量產業集聚程度［25］；

（3）產業結構效應：借鑒干春暉的做法，選取第三產業與第二產業增加值之比來表示城市創新能力變化帶來的產業結構效應［26］；

（4）資源配置效應：借鑒尹夏楠的做法，選取R&D經費內部支出來表示城市創新能力帶來的資源配置效應［27］。

2.控制變量

由于影響城市創新能力與高技術產業發展的因素眾多，故引入一組控制變量，具體如下：

（1）地區經濟發展水平，能夠充分反映城市總體水平與經濟發展狀況［28］；

（2）城鎮化水平，對城市創新能力提升有重要影響作用，能夠間接驅動城市創新能力［29］；

（3）對外開放程度，實際利用外資可以作為對外開放程度的代理變量［30］；

（4）教育水平，城市創新能力提升不可缺少人才高地，高技術產業發展離不開教育的支撐［31］。

3.數據來源

數據主要來源于各地方統計年鑒、各地方政府統計公報、EPS數據庫、《中國高技術產業統計年鑒》和《中國統計年鑒》。表1為選取變量的說明，表2為選取主要變量的描述性統計結果。

（三）研究方法

1.聯立方程模型

變量之間相互影響、相互決定，構成了變量的聯立性，因此單方程模型不適用，需應用聯立方程模型來分析聯立變量間的雙向因果關系，同時，運用聯立方程模型可以解決內生性問題。為了研究高技術產業與城市創新能力雙向影響關系，應建立以下聯立方程模型：

其中，t表示年份、i表示城市、devel表示高技術產業發展水平、innov表示城市創新水平、pgdp表示地區經濟發展水平、urban表示城鎮化水平、educ表示教育水平、open表示對外開放程度。方程（1）檢驗假設1，方程（2）檢驗假設2。

2.中介效應模型

中介效應是間接效應，考慮的是某一變量對另一變量的影響，如變量A對變量B的影響通過變量C產生，則變量C稱為中介變量。中介效應的檢驗有多種方法，最常用的驗證方法為結構方程模型，為了驗證高技術產業與城市創新能力的雙向影響路徑，將中介效應引入交叉項中作為自變量建立回歸模型進行分析，檢驗中介效應是否明顯，模型建立如下：

表1 變量說明

表2 變量的描述性統計

表3 高技術產業與城市創新能力的影響檢驗

表4 高技術產業對城市創新能力的影響路徑檢驗

其中，φ①創新投入效應、產業集聚效應。表示高技術產業對城市創新能力影響的中介效應，方程（3）驗證假設1.1和假設1.2；μ②產業結構效應、資源配置效應。表示城市創新能力對高技術產業影響的中介效應，方程（4）驗證假設2.1和假設2.2。

四、實證結果分析

（一）高技術產業與城市創新能力的影響分析

運用聯立方程模型對高技術產業與城市創新能力進行回歸分析，得到方程（1）與方程（2）的回歸結果，驗證假設1與假設2，如表3所示。

高技術產業與城市創新能力存在著顯著的雙向促進關系。第一，高技術產業發展水平系數為正且在1%解釋水平下顯著，高技術產業水平每提高1%，城市創新能力則提升0.17%，高技術產業發展正向促進了城市創新能力提升，假設1得到驗證。對外開放程度與地區經濟發展水平也顯著正向促進了城市創新水平提升，城鎮化水平與我們預期的影響顯著相反，可能是因為近十年來長三角中心區城市城鎮化水平分異不夠明顯，大多數城市城鎮化發展滯后，不足以正向帶動城市創新。第二，城市創新能力估計系數為正且在1%解釋水平下顯著，即城市創新能力提升正向促進了高技術產業發展，城市創新能力每提升1%，高技術產業發展水平提高0.21%，假設2得到驗證。教育水平也顯著正向促進了高技術產業發展。

（二）高技術產業與城市創新能力的影響路徑分析

1.高技術產業對城市創新能力的影響路徑分析

基于高技術產業對城市創新能力提升的理論基礎分析，運用中介效應模型探討高技術產業對城市創新的影響路徑，分別對假設1.1與假設1.2進行驗證，得到方程（3）的回歸結果，如表4所示。

高技術產業發展與創新投入效應的交叉項系數為正，且在1%解釋水平下顯著，數值為0.044 3，即高技術產業通過其發展所帶來的創新投入效應正向促進了城市創新能力提升，這一結果驗證了假設1.1。高技術產業發展與產業集聚的交叉項系數為正，數值為0.101 1，且在1%解釋水平下顯著，即高技術產業通過其發展所帶來的產業集聚效應正向促進了城市創新能力提升，這一結果驗證了假設1.2。

同時，從表中可以發現產業集聚效應與高技術產業發展的交叉項系數大于創新投入效應與高技術產業發展的交叉項系數，這表明高技術產業通過集聚效應正向促進城市創新能力提升的作用大于其通過創新投入效應所帶來的正向促進作用。產業集聚表示某個產業在特定區域內高度集中，其能夠產生規模經濟，有利于創新企業獲得更大規模經濟收益，增加創新資本，提升城市創新能力。產業集聚也會提高勞動者對創新技術的學習熱情，鼓勵勞動者對創新型產品進行研發制造，提高勞動生產率，擴大創新產品產出規模，提升城市創新能力。因此，高技術產業發展帶來的集聚效應更加明顯。

2.城市創新能力對高技術產業的影響路徑分析

基于城市創新能力提升對高技術產業發展的理論基礎分析，運用中介效應模型探討城市創新能力提升對高技術產業的影響路徑，分別對假設2.1與假設2.2進行驗證，得到方程（4）的回歸結果，如表5所示。

城市創新能力與產業結構效應的交叉項系數為正且在1%解釋水平下顯著，數值為0.058 1，即城市創新能力通過自身提升所帶來的產業結構效應正向促進了高技術產業發展，這一結果驗證了假設2.1。城市創新能力與資源配置效應的交叉項系數為正且在1%解釋水平下顯著，數值為0.023 3，即城市創新通過自身能力提升所帶來的資源配置效應正向促進了高技術產業發展，這一結果驗證了假設2.2。同時，產業結構效應與城市創新能力的交叉項系數大于資源配置效應與城市創新能力的交叉項系數，說明了城市創新能力通過產業結構效應正向促進高技術產業發展的作用大于資源配置效應的正向促進作用。目前長三角城市群所需實現的目標是區域一體化發展，而長三角城市群中心區內產業繁多，高技術產業發展迫在眉睫，產業結構優化是發展高技術產業的主要途徑。

五、結論與啟示

本文運用聯立方程模型證實了長三角城市群中心區高技術產業與城市創新能力存在相互影響、相互促進的關系，并基于理論分析，運用中介效應模型驗證了兩者之間的雙向影響路徑，得到以下結論：

第一，高技術產業通過產業集聚效應與創新投入效應促進了城市創新能力提升。高技術產業獲得了政府的大力支持，獲得較多的企業創新投入，研發資金增加，創新人才集聚，城市創新資本提高。同時，由于高技術產業的區域性集聚加強了同行業間的交流，提高了創新效率，行業間實現資源共享，并利用僅有資源擴大生產規模，產生規模經濟，使得城市創新活動更好地開展。

表5 城市創新能力對高技術產業的影響路徑檢驗

第二，城市創新能力通過產業結構效應與資源配置效應促進了高技術產業發展。通過合理化調整，產業結構逐漸高度服務化，對城市經濟增長有很大影響，科技創新要素不斷增加。同時，新要素逐漸占據要素市場的主導地位，為高技術產業生產提供原材料，高技術產品生產率增加。

第三，高技術產業的集聚效應促進城市創新能力提升的作用比創新投入效應的促進作用更明顯，產業集聚可從經濟規模、產業規模、外部效應等較大的維度促進城市創新能力提升；城市創新的產業結構效應促進高技術產業發展的作用比資源配置效應的促進作用更明顯，產業結構調整更能夠帶動高技術產業發展。

基于以上結論，長三角城市群中心區在產業發展與城市創新優化建設過程中，制定的產業發展政策應加強城市創新的協同效應，高技術產業能與城市創新建設形成良性循環局面，城市創新活動中的產業發展應與高技術產業導向相一致；在城市創新過程中，應擴大高技術產業發展過程中所帶來的集聚效應對城市創新的促進作用，并通過集聚效應輻射帶動其他非主要效應，實現共同促進城市創新能力提升的目標；在高技術產業規劃過程中，應擴大城市創新帶來的產業結構效應對高技術產業發展的促進作用，使產業體系更加完善。