自貿區建設對區域創新能力的提升
——基于滬津閩粵自貿區的實證研究

西愛琴，霍佳鑫，劉 藝

(青島理工大學商學院，山東 青島 266520)

一、引言

2013 年8 月22 日，我國批準在上海設立首家自由貿易試驗區，隨后又擴容成立天津、福建、廣東自由貿易試驗區并于2015 年4 月21 日正式掛牌。 截至 2019 年底，大陸自貿區數量已增至18 個[1]。

自由貿易區設立是國家戰略，對內可以激發高質量發展的內生動力，以新的制度紅利推進政府職能轉變，對外可以更好地服務對外開放、“一帶一路”倡議。 中央政府設立自由貿易區不僅要通過區域創新帶動和提升本地區發展，更要形成可復制、可推廣的經驗，構建創新驅動發展的新格局，實現發展動力的轉換和提升。 創新驅動已逐步成為中國經濟增長的新引擎[2]，因而，自貿區建設對區域創新能力的影響問題，不僅是政府、企業等社會組織機構關注的重要議題，也為學術界提出了新的研究課題。 自貿區的建立和發展能否有效促進區域創新能力的提升? 不同定位的自貿區對創新能力的影響是否相同? 本文利用合成控制法，將真實的滬津閩粵自貿區與合成的地區進行比較，考察自貿區建設對區域創新能力的影響程度和方向，探究不同定位的自貿區對區域創新的影響機理，借以彌補現有文獻的不足，也為探索差異化自貿區建設，促進自貿區功能和潛力的發揮，以及優化自貿區布局提供科學決策依據和參考。

二、文獻綜述

上海自貿區設立后，引發學術界大量思考和研究。 由于成立時間較短，缺乏數據積累，實證研究相當不足。 直到2015 年，基于數據資料進行自貿區政策實施效果的實證分析才逐漸出現，此后呈明顯上升趨勢。 最初的實證分析多集中于自貿區建設對區域經濟發展的影響，近年來的研究逐漸深入、細致，如考察自貿區建設對知識產權、金融、創新能力等方面的影響。 關于自貿區建設與發展對區域創新能力影響的文獻始見于2018 年，盡管出現時間較晚，但關注度逐年提升。

(一)自貿區建設對區域創新投入的影響方面

學者主要從政策角度分析了自貿區建設對創新投入的影響，根據政策類型，將其劃分為財政稅收政策、人才政策、金融政策和投資管理政策四個方面。 首先，自貿區建成后，受利于良好的區內政策，政府給予一定的研發補貼會減輕企業的資本約束，使企業有更多的R＆D 資金投入。 企業受到稅收激勵后會對R＆D 的投入產生積極顯著的影響，從而使自貿區內創新研發強度得以提高[3-6]。其次，自貿區內企業集聚吸引了大量高水平人才，會加劇區內市場競爭以及知識溢出[7]。 有實證研究表明人力資本對區域的技術創新活動有著顯著的正相關關系[8]，并且企業間的合作交流將引起技術人才的流動，提高區內企業對先進技術的學習吸收能力。 高水平人才流動帶來的知識溢出，也對自由貿易區創新能力的提升有正向的促進作用[9-10]。 再次，四大自貿區均進行金融領域的深化開放和創新，通過放松外匯管制、探索投融資匯兌便利等提高區內企業的融資能力[11]，并為自貿區內投資項目提供更為便利的條件，有利于資源的有效配置以及資本的長期形成，從而促進區內技術創新[12]。 最后，為使中國在國際上擁有新的競爭優勢，自貿區逐漸探索形成新的投資管理政策[13]，更傾向于知識資本的投資。 自貿區設立后大量外企進入，國外R＆D 活動會通過FDI 渠道傳遞作用于當地的技術發展[14]，OFDI 逆向技術溢出也對區域創新能力有一定的提升作用[15]。 與此同時，外資企業入駐自由貿易區帶來的先進技術與本地企業形成了技術勢差，產生積極的正向技術外溢[16]，促進區內企業對先進技術的吸收和消化。

(二)自貿區建設對區域創新產出的影響方面

現有文獻主要從制度角度研究自貿區建設的區域創新效應。 制度設計的有效調整和質量提高可以使創新主體的交易費用和生產成本顯著降低，產出效率得到倍增，有助于創造更具活力的營商環境，提高經濟自由化水平[17]。 文獻中自貿區對創新產出的制度影響主要有行政管理制度、市場監管制度和知識產權管理制度三個方面。 首先，自貿區內政府職能轉變產生“紅利效應”，“負面清單”管理模式會激發市場活力并實現資源的有效配置[18]。 “負面清單”管理下的市場準入制度會促使大量外資和民營企業進入自由貿易區，區內競爭力度加大，倒逼區內企業不斷對產品進行創新，增強自身產品的不可替代性并對生產技術進行創新以謀求更高的生產效率[19]。 其次，自貿區設立后，地方政府加強了對區內企業的監督工作，通過完善企業及其相關人員的誠信信息，促進企業在市場經營活動中守法守信，提升技術市場的質量。 嚴格的市場監管制度會加速創新的轉變進程，其溢出效應形成的對外開放等也會刺激改革，一定程度上會促進區域創新能力的提升[20-22]。 最后，自貿區的設立將會深入推進開放、高效的知識產權管理制度。 發達國家已具備較為成熟和完善的產權保護制度，能夠有效保護企業的創新成果[23]，我國政府也致力于完善產權保護制度。 知識產權保護、運營機制的革新對于創新產出的促進作用顯著[24]，且保護力度越大，創新產出的提升作用也越明顯[25]。 研究表明，自貿區的建立顯著提高了自貿區內專利授權數量[26]。

(三)實證研究方法與結論方面

學術界對自貿區的影響效應從定性和定量角度進行了較為廣泛的研究。 定性分析表明，自貿區的設立會促使政府職能轉變，有效配置自貿區內資源，降低交易成本，促進地區經濟發展，從而提高了自貿區得以進一步復制推廣的可行性[17-19]。 學者們從定量角度考察政策效果的研究發現，自貿區的成立會產生多種紅利，對地方經濟具有積極的正向影響， 促進區域經濟發展[27-30]。 自第二批自貿區掛牌后，逐漸有學者采用合成控制法與雙重差分法對多個自貿區的經濟影響進行對比分析[31-35]，證實了不同自貿區的政策效應存在差異，但僅有少量學者關注自貿區設立對地區創新能力的影響，都采用單一的專利數量指標作為創新能力的衡量， 進行實證分析[20，26，36]。

(四)現有研究評述

總體來看，現有文獻對自貿區建立的政策效果進行了有益探索，但對自貿區設立后的創新效應研究相對不足，且在衡量創新能力方面，現有研究均采用單一的專利數量指標。 另一方面，現有文獻大多是對某一自貿區的政策效果進行實證研究，針對不同自貿區的差異化比較十分缺乏。

鑒于此，本文嘗試做出如下拓展:首先，基于2000-2017 年的省級面板數據，拓展創新衡量指標，分別從創新投入及創新產出兩個角度，對上海、天津、福建和廣東四大自貿區建設帶來的創新能力影響效應進行實證分析。 其次，由于一直被廣泛采用的雙重差分法存在較嚴重的內生性問題，致使很多研究都有一定的缺陷[37]，本文采用當前政策評估中最新發展的合成控制法，對比自貿區設立前后各地區創新水平的實際值與合成地區“反事實”值之間的差異，結合四大自貿區的不同定位進一步分析其創新效應及區域異質性，提升研究的科學性。

三、變量、數據與估計方法

(一)變量說明

1.被解釋變量。本文核心變量是區域創新能力。 根據知識生產過程，本文從創新生產投入和創新生產產出兩個角度，分別設立衡量指標。

(1)創新生產投入:R＆D 經費支出。 R＆D 經費是技術創新轉化為后續產業產出的物質基礎，有學者研究發現R＆D 經費投入與技術創新能力有顯著的關系[38-39]。 R＆D 經費支出代表創新活動的資源獲取，對技術創新活動的影響顯著。 因此本文使用R＆D 經費投入(rdspend)來衡量地區的創新生產投入。

(2)創新生產產出:技術市場成交額。 常見的衡量創新產出的變量有專利數目、新產品種類數目、新產品產值和技術市場成交額[40-45]。 學者普遍認為，專利數量并不能有效地衡量創新活動產出。 首先，專利持有者并不能精準了解潛在用戶可能存在的需求，因而不是所有的專利都可以投入實際的市場產出。 其次，Pakes 和 Griliches(1980)[41]指出并非所有的新產品都會申請專利，且專利數量也不能準確地衡量創新質量，用專利數量來衡量創新能力并不合適。 Audretsch 和Zorlan 對企業創新能力的研究采用的變量是“新產品數目”[42-44]，但企業的新產品數目同專利數量相似，也不能有效衡量創新活動。 本文采用技術市場成交額(jssc)作為被解釋變量來衡量企業的創新產出。 與專利數目相比，技術市場成交額更能準確地反映地區創新活動的商品化、產業化，能較為有效地衡量地區的創新產出。

2.控制變量。根據合成控制法的思想，合成地區與真實地區在影響創新方面的變量應盡可能地接近。 借鑒劉秉鐮[36]、董曉芳和袁燕[46]的研究，選擇如下變量對自貿區的創新產出進行更為有效的測度合成:一是全社會固定資產投資。 社會固定資產投資反應地區的創新基礎。 二是外商直接投資。 直接反應外商投資對于創新的影響作用。 三是普通高等學校在校學生數。 研究表明受過高等教育水平的勞動者對技術創新的貢獻較為顯著，具有較高的科研創新水平[8]。 四是發明專利授權數。 專利授權數量反應地區的創新能力水平，在三種專利當中，發明專利難度最大、價值最高，更能反映出新技術創新成果，因而發明專利授權數影響地區創新能力。 五是新產品開發經費支出。 新產品的研發投入，對地區創新能力具有一定的影響作用。 六是對外開放度。 它直接反應自貿區的開放程度，對區內引進國外先進技術有一定的影響[36]。

(二)數據來源

本文原始數據來源于2000—2017 國家統計局《國家科技經費投入統計公報》《中國統計年鑒》《中國科技統計年鑒》《高新技術產業統計年鑒》和中國財政部統計數據及EPS 數據庫。 目前，我國已經設立了18 個自貿區，但考慮到估計結果的偏誤問題，政策實施事后窗口期不能太短，因而選取上海、廣東、福建、天津4 個省市。 根據自貿區的成立時間，上海自貿區時間段為2013—2017 年，廣東、福建、天津三個自貿區的時間段為2015—2017 年。

(三)估計方法

第一步:模型假設。 假設有N＋4 個地區，其中第i＝(1，2，3，4)在T0期后受到政策干預作為處理組地區，分別是上海、福建、廣東、天津四個地區。 其他N(i＝ 5，…，N＋ 4) 個地區沒有受到政策干預作為控制組地區。Y1it表示地區i在t時期實施政策干預后的觀測值，Y0it表示地區i在t期沒有受到政策干預后的觀測值，從而自貿區建立后對地區的政策影響為:τit＝Y1it-Y0it，引入亞變量Dit，若i地區在t時期受到政策干預，則Dit＝1，否則取0。 則地區i在t期的觀測結果為:

第二步:引入因子模型。 為了觀測政策帶來的創新變化需要得知Y0it，但Y0it無法直接觀測得到，所以設立如下因子模型通過控制組構造“反事實”觀測值，即Y0it:

式(2)中，δt是影響全部地區創新生產活動的時間固定效應，Zi是一個可觀測到的(r× 1) 維協變量，表示不受自貿區設立影響的控制變量，θi是一個 (1×r) 維未知參數向量，μi是 (F× 1) 維不可觀測的地區固定效應，λt是 (1×F) 維無法觀測到的共同因子，εit是每個地區不能觀測到的短期沖擊，各地區水平上的均值為0。

第三步:引入權重變量。 合成控制法實施的關鍵是找到合適的權重向量，即W＝ (w5，…，wN＋5)′，wi(i＝ 5，…，N＋ 4) 表示第i個地區在合成控制中所占的比重，為了避免外推造成的可能誤差，所有權重非負且和為1，合成控制后結果為:

假設存在權重向量W*＝ (w*5，…，w*N＋4)′，滿足:

政策效應即為:

若要使式(6)成立，需要得到:

W*＝ (w*5，…，w*N＋4)′。

W*成立的條件是第1 個地區的特征向量要位于其他地區的凸組合內，然而在現實中這個條件很難滿足。 可以將政策實施之前，處理組i的各個預測變量記為向量X1，各控制組地區相應的預測變量記為X0。 為了使控制組合成的地區能夠最大程度地接近處理組，X0W*應盡可能地接近X1。 選 擇min‖X1-X0W‖V＝作為W* 的近似替代，其中V是一個k階的對稱半正定矩陣，根據樣本數據計算得到V的值，使得合成地區發展軌跡能與自貿區設立之前近似吻合。

四、實證結果與分析

本文利用stata 中的synth 命令，對控制組進行加權合成分析，與處理組真實地區的創新水平進行比較，來評價自貿區建立對區域創新能力的影響。

(一)自貿區建設對區域創新投入的影響結果及分析

表1 列示了四大自貿區的R＆D 經費支出情況及創新投入效應的具體數量。 圖1 所示為利用合成控制法得到的四大自貿區2000—2017 年R＆D 經費支出合成值與真實值的對比情況。 其中，橫軸表示時間，縱軸代表自貿區的R＆D 經費支出水平，垂直虛線表示自貿區建立的時間。 真實地區與合成地區之間R＆D 經費支出差額即為該自貿區設立的政策效應，也即自貿區建設對創新投入的影響。

表1 四大自貿區的創新投入效應評估(單位:億元)

從圖1 可以看出，模型對4 個自貿區設立之前的創新投入情況模擬較好，合成地區與真實地區的創新水平擬合度很高。 在設立自貿區后，真實地區R＆D 支出均大于合成地區，表明自貿區的建立促進了地區R＆D 支出的增加，對地區創新投入有正向激勵作用。 結合表1 可知，以2013 和2015 年作為時間節點，政策效應在時間點后逐漸顯現，自貿區的設立均顯著促進了各地區的創新投入水平。 表明自貿區建立后，得益于區內良好的財政稅收政策、人才政策、金融政策以及投資管理政策等激勵措施，降低了交易成本，提高了研發強度，促進了自貿區創新水平的提高；自貿區發展設立的創業基地吸引了大量高水平人才創新創業，大幅度提高了區內人力資本質量，受過高等教育的從業人員更好地吸收FDI 帶來的國外先進技術，提高自貿區的知識存量、創新意識，進而影響R＆D 經費支出，促進了區域創新投入。

圖1 自貿區R＆D 經費支出合成值與真實值對比

具體表現為:(1)整體上，除個別年份之外，自貿區設立的政策效應都呈現逐年遞增趨勢，且增幅顯著。 (2)自貿區建設初期的成效尤為明顯，但不同自貿區間也存在差異。 例如廣東自貿區建設初期的政策效應達到50 億元，天津自貿區成立后一年的政策效應是最初的7 倍左右。 上海自貿區的政策效應最低，只有廣東自貿區的四分之一左右。(3)各地區政策效應雖整體上呈現促進作用，但其增幅有逐年遞減趨勢，廣東地區最為明顯，2016 年的政策效應是2015 年的近10 倍，2017 年的政策效應卻只是2016 年的1.2 倍左右。 此外天津自貿區2016 年創新投入比2015 年增加了6 倍左右，但在2017 年的政策效應卻不如2016 年顯著。

原因分析:上海自貿區成立最早，且在建立之前創新水平較高，受創新活動邊際效應遞減規律的影響，其創新投入水平的提升相比其他自貿區稍有不足。 廣東、福建、天津自貿區成立后對區域創新投入能力的推動作用更為明顯。 特別是廣東地區打造了高水平開放平臺，更能充分釋放改革紅利，創新投入水平在短期內增速極快，政策效果尤為顯著。

(二)自貿區建設對區域創新產出的影響結果分析

圖2 所示為自貿區設立后各地區技術市場交易額合成值與真實值的對比情況，表2 所示的是四大自貿區創新產出效應數值。 自貿區設立后行政管理制度、市場監管制度以及知識產權制度等不斷修正都使得區域技術市場交易額不斷提升。但由于當前自貿區內的各項制度還不夠完善，因而并非所有區內的創新投入都能高效轉化為創新產出。

綜合圖2 和表2，結果顯示:(1)廣東和天津自貿區的政策效應為正，上海和福建自貿區的政策效應為負，表明自貿區的建立促進了廣東和天津技術市場交易額的增加，對上海和福建卻有抑制作用。 (2)除上海自貿區外，其他各自貿區政策效應整體上呈現遞增趨勢，其中廣東自貿區的政策效應逐年穩步上升。 (3)相較于四大自貿區的創新投入效應，創新產出效應變動幅度較小，表明創新產出的政策效果有待進一步釋放和提高。

圖2 自貿區技術市場交易額合成值與真實值對比

表2 四大自貿區的創新產出效應評估(單位:億元)

出現上述結果的可能原因，第一，上海作為最早建立的自由貿易區，法律體系尚未健全，因而對區內改革創新的保障程度有限。 如黑名單、白名單評估工作滯后，誠信監督體系建設不完善，使得市場很難有效監管企業，個人失信的問題增大了市場交易質量提高的難度。 另外，過快涌入的大量外資企業打破了原有營商環境的平衡，它們與本地市場的契合需要一定時間，創新技術也需進一步摸索調整，故對創新產出有抑制作用。 第二，福建近些年一直是我國經濟增長較迅速的地區之一，但較之廣東等技術密集度較高的省份，福建的經濟增長更依靠技術含量低的勞動力而非高新科技，發展基礎尚需一定的累積才能達到規模經濟，因而創新產出還需更長的周期。 同時，福建自貿區建設發展缺乏完善的科技信息數據開放平臺專利擁有者和潛在用戶之間存在信息不對稱，創新成果不能有效地投入生產，因而從技術市場交易額上體現為抑制效果。 第三，廣東和天津地區除實行自貿區政策外，同時也肩負打造粵港澳大灣區及京津冀協同發展戰略的使命。 廣東自貿區通過深圳和珠海兩個片區分別對接香港、澳門，與成熟的港澳經濟特區深度融合，使得粵港澳三地在經濟貿易上成為不可分割的整體，在一定程度上帶動了區內創新能力增長。 天津自貿區不僅擴大首都的輻射作用，也將首都功能延伸到港口，以制度創新為核心，協同京津冀發展，貫徹和實施國家五大戰略，在戰略疊加優勢下，天津自貿區的創新產出水平得到極大提升。

(三)穩健性檢驗

合成控制法克服了以往在政策評估中靜態分析忽略區域自身發展以及“雙重差分法”嚴苛使用條件的弊端，為確保上述結果是由自貿區設立帶來的而非其他偶然因素造成，本文采用阿巴迪[47]提出的安慰劑檢驗法對各自貿區政策實施后對地區創新產出的影響進行穩健性檢驗。 其檢驗原理是假設控制組中的某一地區也在同時建立自貿區，并對控制組地區依次作為假想的處理地區，將實驗組作為控制組對待，對其進行合成控制，估計該地區與合成地區在技術市場交易額之間的差距。

圖3 是各自貿區關于創新產出進行“安慰劑檢驗”的結果。 其中加粗黑線分別表示上海、廣東、福建、天津的技術市場成交額的處理效應，灰線為采用控制組中的其他地區作為政策評估省份，利用合成控制法所測繪的技術市場成交額的處理效應。 以上海和天津自貿區為例，首先是上海地區，在2013 年自貿區設立之后，與其他的26個地區①指除了5 個自治區及2 個特別行政區以外的其他26 個省或直轄市。相比，上海的負處理效應特別大，其處理效應的概率為1/26≈0.038，即可以在96.2%的顯著性水平下接受上海自貿區的設立對上海的創新產出能力的負處理效應，這并不是偶然因素引起的。 對于廣東地區，2015 年自貿區成立之后，與其他的26 個地區相比，廣東自貿區的真實值與合成值差距在26 個地區中排第24，按照隨機設置處理組的方法，可以在92.3%的顯著水平下接受廣東自貿區的設立對廣東創新產出能力產生了顯著的正處理效應。 同理，福建和天津地區也都分別在96.2%和92.3%的顯著水平下拒絕原假設，證實了上文分析。

圖3 四大自貿區安慰劑檢驗結果

五、結論與政策建議

本文基于2000—2017 年的省級面板數據，利用合成控制法構建反事實樣本，實證分析自貿區建設對地區創新能力投入與產出的影響，結果表明:第一，自貿區的設立與發展對地區的創新能力投入具有促進作用，且設立時間越久，促進效果越明顯。 第二，并非所有自貿區的創新產出能力都得到提升，表明自貿區對地區創新能力產出的促進作用尚未得到充分的發揮。 第三，自貿區設立及發展的政策效應存在地區差異，四大自貿區建設均促進了創新投入，但設立初期以廣東和天津地區最為顯著；創新產出方面，廣東和天津自貿區建設具有明顯的促進作用，上海和福建卻具有抑制作用。 為此，提出以下政策建議。 第一，繼續推進實施自貿區戰略。 在更大范圍、更廣領域內擴大自貿區建設，通過制度創新、金融便利化、改善營商環境等釋放改革紅利，促進區內資金、技術、人才等資源的合理流動，提高資源配置效率，提升區域創新能力。 第二，實施差異化發展戰略。 作為特殊的開放平臺，自由貿易區應當立足自身特色，充分利用各自的資源稟賦，形成有特色、有側重的自由貿易區發展模式。 在成立較早且創新資源豐富的自貿區應當加強區內的監管力度，促進資源的合理配置，搭建科技信息公開平臺，推動新技術更好、更快地轉化為現實生產力，并繼續健全和完善法律體系，有效保護知識產權，力求形成良好的知識溢出效應。 在技術密度較低的地區應更注重科技創新基礎設施投入，夯實研發基礎，提高研發能力，增強發展后勁。 第三，積極發揮戰略疊加優勢，培育地區創新增長新路徑。 充分利用資源集聚，聯動“一帶一路”建設、長江經濟帶發展，打造粵港澳大灣區、京津冀協同發展等國家戰略，發揮自由貿易區的戰略功能，通過制度創新推動發展質量變革，共同推動地區創新發展。