我國城市軌道交通對城市創新的影響研究

刁夢藝

（南京師范大學商學院,江蘇 南京 210049）

0 引言

創新不是無源之水，其源泉更多來自技術和知識等創新要素在區域與城市內自由流動而產生的知識溢出[1]。創新要素在區域之間的流動不僅有利于加快知識在不同群體之間的傳播，還能夠促進新知識的創造[2]，是激發創新動能、確保創新活動開展、提升創新產出的關鍵。良好的交通基礎設施和完善的交通運輸體系，能夠通過降低運輸成本提高空間可達性，提高經濟活動空間布局的自由度[3]，產生“時空壓縮”效應，促進技術、知識和信息等共享性投入要素在區域內的交流、傳播和擴散，有利于知識溢出。軌道交通作為城市內部的交通網絡，具有高效、準時、運量大且經濟的運輸優勢：一方面，方便了城市居民出行，提升城市人口流動性，以較高的交通可達性達到縮短城市空間距離的效果；另一方面，能夠擴大城市要素的空間配置范圍，促進創新要素在城市更大的空間范圍內流動，進而對城市創新產生重要影響。

1 城市軌道交通影響城市創新的理論分析

1.1 城市軌道交通與城市創新

城市作為創新發端和擴散的重要載體，能夠集聚知識、技術、資本和人才等生產要素[4]。城市軌道交通作為城市當中便捷、快速、發達的交通基礎設施，能夠通過促進要素流動、資源集聚、人才交流以及改善環境等途徑提升城市創新。

第一，城市軌道交通能夠促進創新要素的區間流動。良好的交通基礎設施和完善的交通運輸體系有助于生產要素區間自由流動、經濟空間格局優化重塑[5]，建設城市軌道交通可以為城市中心和郊區地帶搭建起空間紐帶，幫助城市中心的功能與市郊產業融合發展，市中心居住的眾多勞動人口及高技術人才既可以享受現代化城市中心所提供的消費體驗與服務，又可以通過搭乘城市軌道交通，便捷地到達城市邊緣的經濟開發區或產業園區等地從事生產活動。城市軌道交通提高了城市各區域的可達性，鼓勵人們從事不同的經濟活動，從而盤活城市經濟血脈，為城市創新創造良好的基礎前提。

第二，城市軌道交通能夠促進企業集聚，賦能企業創新。較傳統交通工具而言，城市軌道交通更加高效、準時和舒適，能顯著提升城市企業職工的出行效率。此外，企業在城市內部進行選址時通常會考慮勞動力可得性、市場接近性等因素，更加傾向于在軌道交通網絡發達城市的市郊地帶集中，可能在城市軌道交通站點周圍形成集聚[6]。因此，建設有發達軌道交通網絡的城市更具有吸引企業入駐的優勢。通過提升企業與知識型勞動力之間匹配的可能性，城市軌道交通可以賦能入駐企業技術創新與規模擴張，有利于城市創新的提升。

第三，城市軌道交通能夠降低人們面對面交流的成本。高附加值創新活動往往依賴面對面的接觸[7]。城市軌道交通網絡的形成，不僅有助于改變人才流動時對物理距離的感知，同時也提升了人才出行的經濟性，重塑城市的時間－空間、經濟－空間關系，降低城市人才面對面交流的時間和經濟成本。通過促進城市人才在區際的交流，發達的軌道交通網絡使得城市的高校、科研機構等知識型機構更加接近，互動合作更加頻繁，由此形成的創新創意范圍為促進知識和信息的流動，提升城市創新創造更大的可能性。

第四，城市軌道交通能夠改善城市居住環境。隨著城市化進程的加快，城市擁堵、空氣污染、噪聲等伴隨而生的“大城市病”往往成為吸引人才的阻礙。城市軌道交通能夠以低碳出行的方式直接緩解城市公路運輸壓力，有效降低城市擁擠度，并能通過減少城市的尾氣排放、噪聲污染等[8]改善城市的生態環境，從而提高市民的生活環境水平，提高城市競爭力，吸引人才入駐。

綜上所述，該文提出假設1：軌道交通里程增加能夠顯著促進城市創新的提升。

1.2 城市軌道交通對城市創新的異質性影響

城市軌道交通的建設存在明顯的“選擇效應”，社會經濟基礎較為薄弱的城市一般不易建設軌道交通，即使建設有軌道交通也會因其巨大的財政投入而對當地造成一定的財政壓力，使城市創新的提升受到限制。2018 年，我國所提出的嚴格的城市軌道交通建設的申報條件即是對這一點的政策體現。

從不同地理區位角度來看，處于東部沿海地區的城市依賴其區位優勢，在經濟和社會人文方面的發展基礎條件均優于內陸，而建設城市軌道交通在于為現有的創新主體提供便利，活躍城市內部已有的知識信息流，所以創新資源基礎更為豐厚的沿海城市會從中受益更多[8]。盡管同樣建設了城市軌道交通，城市內部人員交流變得頻繁，知識傳播得到加速，但不同城市因所處地理區位不同，具有不同的創新資源基礎，其創新的提升效應將存在差異。因此，該文提出假設2：城市軌道交通對城市創新的提升效應存在城市區位異質性。

2 城市軌道交通影響城市創新的實證分析

2.1 變量設定及數據說明

該文實證研究選取的是截至2019 年，城市軌道交通開通運行年份不小于5 年的25 座城市的面板數據。25 座城市分別為北京、上海、廣州、天津、長春、大連、重慶、深圳、南京、成都、佛山、沈陽、西安、蘇州、杭州、武漢、昆明、哈爾濱、鄭州、長沙、寧波、無錫、南昌、蘭州、青島。各變量凡未經說明均來源于EPS 數據庫，其中部分數據通過查詢各城市統計年鑒手動填補，含有個別缺失值的變量在實證中使用插值法進行數據補充。指標范圍全部使用“市轄區”標準。變量的描述性統計見表1。

表1 主要變量描述性統計

被解釋變量：城市創新。使用發明專利授權量對數表示。

核心解釋變量：城市軌道交通開通里程（lnrail），使用城市軌道交通開通里程對數表示。該文所研究的軌道交通包含地鐵、輕軌、快軌、磁懸浮以及市域快軌。2010—2019 年城市軌道交通里程的數據可以取自EPS 數據庫及《城市軌道交通各年度統計分析報告》（來源于城市軌道交通協會網站），但2010 年之前的數據沒有被詳盡記錄。該文通過搜索各城市軌道交通的百度百科，結合各城市軌道交通建設的歷史沿革與高德地圖軟件來進行每年新增里程距離的測算（單位：km）。

控制變量如下：

（1）經濟發展水平（lngdp）：使用國內生產總值的對數表示，并采用以2003 年為基期的GDP 平減指數對數據進行調整（單位：億元）。

（2）產業升級水平（lnstru）：使用第三產業產值與第二產業產值之比的對數表示。

（3）財政收入水平（lnincome）：使用公共財政一般預算收入的對數表示（單位：億元）。

（4）教育水平（lnteach）：使用教育業從業人員對數值表示（單位：萬人）。

（5）金融水平（lnfina）：使用年末金融貸款余額對數值表示（單位：億元）。

（6）外商直接投資（lninvest）：使用實際利用外商投資額對數值表示（單位：萬元）。

2.2 計量模型

利用雙向固定效應模型研究各城市軌道交通對城市創新的影響，建立如下模型：

式中，下標i——市域；t——年份；因變量Citylnit——城市創新水平；β0——截距項；trait——該文的核心解釋變量，表示城市軌道交通開通里程；β1——估計系數，表示軌道交通里程對城市創新的影響效應；X——該文選取的j個影響城市創新的控制變量；ωj——相應的估計系數；λi——個體固定效應；μt——時間固定效應；εit——隨機誤差項。

該文在收集數據過程中發現城市軌道交通新設路線開通時間大部分處于年底時期，存在“趕工效應”[9]，同時考慮人們形成乘坐新建軌道交通出行的習慣需要一定時間，城市軌道交通里程增加對城市創新的作用在短期內無法完全顯現，因此該文除了核心解釋變量城市軌道交通里程長度之外，被解釋變量及控制變量均使用二階滯后項。

2.3 實證結果及分析

（1）基準回歸結果。表2 報告了城市軌道交通里程對于城市創新影響的估計結果，第（1）列是未加入任何控制變量及固定效應的估計結果，第（2）到（7）列顯示了逐步加入控制變量后模型的波動情況，第（8）列則最終展示了加入所有控制變量及時間、個體固定效應的估計結果。能夠看出，在所有結果中，城市軌道交通里程的變動均對城市創新產生顯著的正向影響。對比觀察發現，隨著控制變量和雙向固定效應的加入，軌道交通里程對城市創新影響的估計系數逐漸變小，且擬合優度R2的值不斷趨近于1。顯然，在控制了所有可能對城市創新產生影響的控制變量及雙向固定效應之后，緩解了模型可能存在的遺漏變量的問題，增加了模型的可靠性，估計結果更加可信。

表2 基準回歸結果

根據可信度最高的第（8）列的估計結果，城市軌道交通里程每擴張1%，使得兩年后樣本城市的創新平均提高近0.22%，這一結果與理論分析結果基本吻合，證實了假設1。在第（9）列中，該文采用更換被解釋變量的方法進行基本回歸結果的穩健性檢驗，借鑒已有文獻的做法，將被解釋變量由發明專利授權量對數替換為城市創新指數的對數。城市創新指數是寇宗來等在專利數據基礎上為城市創新產出構造的一個衡量指標，具體指標數據全部呈現在《中國城市和產業創新力報告2017》[10]中。由于該報告僅包含了截至16 年的城市創新指數，因此采用2003—2016 年面板數據進行估計。結果顯示，城市軌道交通里程增加仍然在1%的水平上顯著促進了城市創新的提升，表明原模型及基本回歸的結果是穩健的。

（2）城市區位異質性分析結果。為考察在不同地理區位城市軌道交通對城市創新的影響，表3 呈現了東中西三個區域的異質性實證結果。結果顯示，城市軌道交通里程增加在東部、中部及西部地區對城市創新均有不同的影響效應，在東部及中部地區，城市軌道交通里程增加對城市創新的正向效應仍保持顯著，且東部地區擁有更強的促進作用。值得注意的是，西部地區城市在軌道交通里程增加過程中，城市創新反而因此受到了抑制，可能的原因在于西部城市的軌道交通所帶來的正外部性不足以彌補建設城市軌道交通所帶來的巨大財政壓力對城市創新產出的擠出，且西部城市相對于東部及中部城市而言創新基礎條件較弱，因此城市軌道交通在不斷擴張建設過程中也難以完全發揮其促進城市創新要素集聚及交流的功能。

表3 城市區位異質性回歸結果

（3）進一步分析。城市軌道交通的里程增加及線路增設對城市創新產生影響是一個長久而深遠的過程，對于新增的城市軌道交通線路，人們改變固有的出行方式而形成乘坐軌道交通的出行習慣并非一蹴而就，而是緩慢漸進的過程。城市軌道交通通過“空間重塑”“要素配置”“知識交流與碰撞”“環境改善”等途徑作用于城市創新提升，故而需要一定的時間周期，即可能存在時間滯后性。為了研究城市軌道交通對城市創新的影響可能存在的時間滯后性，將被解釋變量及全部控制變量分別作提前一期、當期以及滯后一到五期的處理，以此分析城市軌道交通里程增加對不同時期城市創新的影響大小，估計結果如表4 所示。

表4 時間滯后效應分析

由表4 的時間滯后效應實證結果可知，以整體樣本作為研究對象，城市軌道交通沒有對提前一期的城市創新產生影響，說明城市創新對城市軌道交通的里程增加沒有預期效應。表中的第二列結果表示，城市軌道交通對當期城市創新具有10%顯著性水平的正向影響，對比其與表中第三至第七列的回歸結果可以看出，城市軌道交通里程增加更多會對城市未來五年而非當年的創新產生提升效應，且提升最為明顯的時期為城市軌道交通里程增加后的第二到四年。

時間滯后效應的實證結果不僅再次驗證了基本回歸結果的穩健性，同時說明了城市軌道交通里程增加對于城市創新的提升效應是一個長期的過程。

3 結論與啟示

3.1 主要結論

城市軌道交通不論從整體還是異質性視角，其里程增加對城市創新產生的影響大多呈統計上的顯著性。在基準回歸模型中，城市軌道交通里程每增加1%，城市創新可顯著提高0.22%左右。進一步地，東部地區城市的軌道交通里程增加對城市創新的提升效應強于中部地區，西部地區的城市軌道交通里程增加反而會對城市創新產生微弱的抑制作用。最后，時間滯后效應分析結果表明，城市軌道交通里程增加對于城市創新的影響是一個長期過程。

3.2 啟示

首先，從整體來看，城市軌道交通里程增加有利于城市創新的提升，但各個城市并不能忽視自身稟賦差異，盲目興建，應在充分衡量城市地理位置、人口、財政能力、創新基礎等先行條件之后有序推進城市軌道交通的規劃與建設。其次，創新基礎條件較好的城市，例如東部地區的城市，本身創新要素充裕，可以通過大力發展軌道交通，形成完善的軌道交通網絡，輻射城市更多地區以促進創新要素的流動和配置等，充分發揮城市軌道交通的正外部性，從而提升城市創新；而創新基礎條件相對處于弱勢的城市，若想通過興建城市軌道交通對城市創新產生積極促進作用，應配合實施其他相關政策吸引人才人口入駐，提升城市創新要素貯備水平，打好城市創新基礎。最后，還要認識到城市軌道交通里程增加對城市創新的提升作用不是立竿見影的，而是具有時間滯后性的，是一個長期的過程，因此，各城市應立足長遠進行軌道交通規劃與建設。