城市蔓延、創新網絡聯通與區域協同發展

摘要 城市蔓延是城市發展過程中普遍存在的現象，現有研究對城市蔓延的研究大多局限于區域內部視角，鮮有文獻從城市間相互關聯角度分析城市蔓延對區域協同發展的影響效應。該研究闡述了城市蔓延對區域協同發展的非線性影響機制以及創新網絡聯通的二維傳導機制，并綜合采用效率增值法、雙固定效應面板模型和中介效應模型測算分析了2006—2019年長江經濟帶108個城市兩兩之間（即11 556組城市對）的區域協同發展水平及整體收斂性，實證檢驗了城市蔓延對區域協同發展的直接作用機制和創新網絡聯通的二維傳導機制。結果表明：①2006—2019年長江經濟帶整體呈現“龍頭與中心城市引領全局、龍腰與毗鄰城市局部趨穩”的區域協同發展格局，長江經濟帶整體、分地區和毗鄰城市之間的區域協同發展水平差距均逐漸縮小，存在絕對β收斂，但中心城市之間的區域協同發展水平仍在擴大，不存在絕對β收斂。②城市蔓延對區域協同發展的影響呈現倒“U”型，即當城市蔓延水平達到一定閾值后，將表現出對區域協同發展的抑制效應，在進行一系列穩健性檢驗后這種關系仍然顯著存在。③城市蔓延對區際創新要素聯系和區際創新分工的影響均呈倒“U”型，并通過影響區際創新要素聯系和區際創新分工驅動區域協同發展。

關鍵詞 城市蔓延；區域協同發展；創新網絡聯通；傳導機制；效率增值模型

中圖分類號 F293 文獻標志碼 A 文章編號 1002-2104（2023）06-0128-10 DOI：10. 12062/cpre20230120

“十三五”以來，中國各地區持續強化比較優勢、破除要素流動壁壘、積極共建產業分工體系，區域經濟協同發展取得了顯著成效，實現了由以沿海地區迅速崛起支撐中國經濟高速增長的“單極”格局向以“19+2”城市群為主體形態的體系化“多極”區域聯動發展格局的轉變。早期囿于創新資源的稀缺性、集聚性與技術市場功能不完善，在一定時期內以產業鏈代替創新鏈、以傳統要素流動彌補技術轉移短板成為推動區域協同發展、增強國際競爭力的有效手段。但是，長期依賴傳統要素關聯推進區域協同發展也帶來了區域間技術創新水平分化、系統集成創新能力不足、卡脖子技術突破滯緩等新問題，阻礙了中國在新一輪全球科技革命中占領國際科技創新高地，創新驅動區域高質量協同發展迫在眉睫。

另外，黨的十九屆五中全會指出，優化國土空間布局，推進新型城鎮化和區域協調發展是中國實現經濟高質量發展的關鍵舉措，其后，《“十四五”新型城鎮化實施方案》進一步明確要完善以城市群、都市圈為主體形態，促進大中小城市和小城鎮協調發展，推動形成疏密有致、優勢互補、分工協作、功能完善的城鎮化空間格局，這些信號已顯示出國家以新型城鎮化引領高質量區域協同發展的戰略計劃，也使得區域協同發展成為新型城鎮化的應有之義。國外典型發達國家與中國傳統城鎮化建設經驗表明，城市蔓延是城市快速發展過程中普遍存在的現象，適當、有序地蔓延可以紓解城市中心職能與人口、提高城市土地利用率，促進了初級階段的城市功能轉型，而過度、無序的蔓延則將導致經濟活動分散、城市開發投資成本過高等不利于城市可持續發展的諸多弊端［1-2］，因此，城市蔓延“度”的把控也是中國高效建設新型城鎮化的重要內容。顯然，厘清城市蔓延與區域協同發展的關系是必要的，因為這是確立新型城鎮化建設中城市增長紅線的關鍵。理論上看，城市蔓延對區域協同發展的影響是多維的，一方面，城市蔓延降低了跨區域要素流動的交通成本、豐富了跨區域協同合作的機會，有利于將各個城市子系統串聯形成功能互補、規模互借的大區域經濟網絡，從而對區域協同發展目標的實現產生積極作用；另一方面，城市蔓延帶來的集聚不經濟現象將抑制城市的系統運行效率，弱化其在大區域經濟網絡中的貢獻度，從而對區域協同發展產生負面影響。那么，在現實情景中，城市蔓延究竟如何影響區域協同發展呢？為回答這一問題，有必要深入探討城市蔓延對區域協同發展帶來的影響效應及具體作用機制。

1 文獻綜述

早期關于城市蔓延的研究主要集中在概念界定與測度識別上，學者們就城市蔓延的內涵［3］、特征［4］、識別策略［5］進行了大量探索，并對城市蔓延的低密度擴張特征及土地非連續利用特征達成了共識［6］。其后，國內外學者對城市蔓延的研究多以集聚外部性為切入點，重點關注了城市蔓延對城市內部經濟效益的影響和環境效益的影響，但研究結論莫衷一是。就經濟效益方面而言，以Fallah等［7］、王家庭等［8］為代表的學者認為城市蔓延將導致集聚經濟效應弱化，進而抑制城市經濟效益；而以Burnett［9］、魏守華等［10］為代表的學者則認為城市蔓延將有利于多中心集聚格局的形成，因而能通過強化集聚外部性的專業化和多樣化提高城市經濟收益；此外，還有部分學者認為城市蔓延對集聚經濟的影響是多維的，并實證檢驗了城市蔓延與居民福利［11］、產業升級［12］、公共服務成本［13］等的非線性關系。就環保效益而言，David等［14］、Francisco等［15］、秦蒙等［16］認為城市蔓延將導致自然資源浪費和能源消耗增加等集聚經濟效應弱化現象，因此將加劇環境污染現象；而李強等［17］、王家庭等［18］、Kashem 等［19］則認為適當的城市蔓延能夠克服城市內部綠化面積不足、單位碳排放量過高、能源市場范圍較小等集聚不經濟現象并改善城市環境質量；此外，還有部分學者認為在集聚經濟效應和集聚不經濟效應同時弱化的情況下城市蔓延對環境效益的影響是非線性的［20-21］。

國內外關于區域協同發展的研究可大致歸納為概念界定、測度評估與驅動因素三個方面。概念界定方面，黎鵬［22］、王郁等［23］、Li 等［24］認為區域協同發展是區域協調發展的更高級形式和目標，旨在依托“1+1gt;2”的協同學內涵打破區域間的行政壁壘、促進資源的跨區域優化配置、提高區域子系統的生產效率與經濟發展效率，最終實現區域整體核心競爭力的躍升。測度評估方面，學者們主要通過改進相對距離模型［25］、哈肯模型與勢函數［26］、拓展DEA模型［27］、效率增值模型［28］等方法對區域協同發展進行了評估測度與演化分析。驅動因素方面，以劉瑩等［29］、鄭玉雯等［30］為代表的大多數學者認為區域協同發展的本質是資源、產業與要素的協同，因此依據區域子系統間先天資本、人力、自然資源等傳統經濟要素的鏈接組合情況將區域協同發展分為初始階段、推進階段和最終階段，并實證檢驗了經濟聯系、產業分工等序參量在區域協同發展系統演化不同階段的驅動效應；而以Liao等［31］為代表的少數學者則嘗試將創新合作納入區域協同發展的內涵，為驅動區域協同發展提供了協同創新的新視角。

尚未發現直接探討城市蔓延與區域協同發展關系的研究，相關研究中，程開明等［32］、王星等［33］學者認為城市蔓延通過“借用規模”和“聚集陰影”兩條路徑產生更大空間尺度的影響，并實證檢驗了城市蔓延對地理相鄰城市的經濟效益促進作用和對經濟水平鄰近地區的污染加劇作用。

綜合上述文獻發現已有研究存在以下不足：①關于城市蔓延的研究多局限于探討其對城市內部集聚經濟效應的影響，鮮有研究關注城市蔓延對城市之間關系的影響。②以往學界對區域協同發展驅動機制的研究起點多集中于區域間傳統經濟要素的關聯，忽略了作為發展動力的創新要素在區域協同發展中的作用，難以體現中國新時代以創新網絡聯通支撐區域協同發展的戰略部署。③盡管已有研究關注到城市蔓延效應不局限于城市內部，但是目前有關城市蔓延對區域協同發展影響機制的理論分析與實證檢驗都相對空白。針對以上不足，該研究的邊際貢獻在于：①在系統分析城市蔓延對區域協同發展的直接影響機制后，嘗試從區際創新聯系和區際創新分工兩個維度豐富區域協同發展驅動因素的同時，提出城市蔓延通過創新網絡聯通影響區域協同發展的間接作用機制。②利用效率增值模型測度了長江經濟帶108個城市11 556組兩兩城市對的區域協同發展水平，并通過收斂性分析揭示了長江經濟帶“龍頭與中心城市引領全局、龍腰與毗鄰城市局部趨穩”的區域協同發展格局。③首次從實證角度揭示了城市蔓延對區域協同發展的倒“U”型曲線關系，并從創新要素流動與創新分工兩個維度檢驗了創新網絡聯通在城市蔓延影響區域協同發展中的非線性中介傳導作用。

2 理論機制

2. 1 城市蔓延對區域協同發展的非線性影響機制

從系統的角度來看，區域協同發展本質上是區域內城市經濟子系統協同運轉推動區域大經濟系統實現高質量躍遷的過程［34］，因此城市蔓延對區域協同發展最直接的影響主要源自對城市系統運行效率和城市協同發展意愿的干預。在城市蔓延水平較低的城市發展初期階段，一方面，適當的城市蔓延提高了城市可利用土地資源，疏解了城市中心職能與人口、一定程度消除了城市內部的集聚陰影，繼而提高了城市系統運行效率；另一方面，適度的城市蔓延倒逼城市優化郊區交通基礎設施，降低經濟主體跨區域協作的交通成本，提高了跨區域協同發展的意愿，因此將對區域協同發展產生正向促進作用［35］。在城市蔓延水平較高的城市發展中后期階段，一方面，“攤大餅”式的城市蔓延相較于緊湊式城市發展模式不僅需要付出更大的環境成本與經濟成本，更分散了城市內部經濟活動、延長了經濟主體空間距離、提高了生產要素交易成本，進而遏制了城市系統運行效率；另一方面，城市的低效率運轉也將導致其在區域協同發展大系統中的貢獻度降低，對其他城市的互補性與帶動作用減弱，不利于區域協同發展意愿的維持，因此將對區域協同發展產生負面抑制促作用。

假設1：城市蔓延對區域協調發展的影響呈現先上升后下降的倒“U”型曲線。

2. 2 城市蔓延通過創新網絡聯通影響區域協同發展

中國已進入創新驅動經濟高質量發展的新階段，勞動力、資本等初級要素跨區域聯動形成的區際經濟聯系和未融通創新鏈的產業分工對區域協同發展的驅動效應逐漸式微，推動創新要素跨區域流動建立區際創新聯系、加速產業鏈與創新鏈深度融合建設區際產業技術分工格局，進而推動創新網絡聯通已成為高質量推進區域協同發展的關鍵［36］。相應地，從創新網絡聯通視角來看，城市蔓延對區域協同發展的影響也主要通過區際創新聯系和區際創新分工的二維傳導機制實現。在城市蔓延水平較低的城市發展初期階段，一方面，城市蔓延豐富了城市內部的土地資源，為依托土地資源探索“創新飛地”“人才飛地”“異地辦學”等跨域合作創新模式，加速研發資本與研發人員、研發信息的共用共享提供了可能，因此能夠促進區域創新聯系；另一方面，城市蔓延將造成集聚規模效應弱化并倒逼城市通過職能化轉型和專業化分工來減緩集聚經濟效應下降的負面影響，這一過程有利于與其他城市形成互補效應和協作效應，促進了高效、穩健的技術創新分工格局的形成，因此這一階段城市蔓延有利于城市間創新網絡聯通。在城市蔓延水平較高的城市發展中后期階段，一方面，無序的城市擴張與集聚不經濟現象導致城市內部知識流動的摩擦系數與能量損耗提高，此時區際創新要素流動的收益難以彌補其損耗成本，區際創新聯系被抑制；另一方面，過度的城市蔓延將造成城市低效率運行，城市的創新水平和主動創新意愿整體下降，此時大區域的城市子系統都將陷入同質化、低端化競爭瓶頸，以實現集成式創新為目標創新分工體系難以為繼，因此這一階段城市蔓延將抑制城市間創新網絡聯通。

假設2：城市蔓延通過影響創新網絡聯通對區域協調發展產生非線性影響。

其中：T 為測量時間長度，Ei，1 和分別為Ei，T + 1 期初和期末的區域協同發展水平，β0 為常數，βn 為收斂系數，若βn 值顯著為負，則存在絕對β收斂，表明期初區域協同發展水平低的城市擁有更快的增長速度。表2報告了絕對β收斂的回歸結果，長江經濟帶整體、三大地區以及省域毗鄰城市之間的βn 值均為負且在1%的水平上顯著，說明存在絕對收斂傾向，即初始區域協同發展水平越低的城市協同發展水平增長速度越快，各城市區域協同發展水平值最終都會收斂到同一水平；中心城市之間的βn 值為負但未通過顯著性檢驗，說明中心城市之間的協同發展水平差距還在不斷擴大；以上結論與現實情況大體吻合，也足以體現區域協同的“幫扶追趕”之意，表明測度方法是合理的。

從收斂速度來看，長江經濟帶整體、上游地區、中游地區、下游地區、毗鄰城市和中心城市依次以0. 415%、0. 269%、1. 068%、0. 339%、0. 355%、0. 047%的速度收斂，即三大地區中中游地區的協同發展水平差距縮小速度最快，而兩類城市中毗鄰城市率先實現協同發展水平差距的后發追趕，這表明中游地區內部、毗鄰城市之間的區域協同發展水平將在“追趕效應”的作用下率先收斂到自己的穩態水平；從協同發展水平來看，研究期內長江經濟帶整體、上游地區、中游地區、下游地區、毗鄰城市和中心城市的協同發展水平均值依次為0. 594、0. 592、0. 590、0. 599、0. 597、0. 602，三大地區中下游地區的協同發展水平最高，而兩類城市中中心城市的協同發展水平最高，這表明下游地區與中游城市對長江經濟帶區域協同發展水平提升具有引領作用。綜上，推斷該時期長江經濟帶呈現“龍頭與中心城市引領全局、龍腰與毗鄰城市局部趨穩”的協同發展格局。

4. 2 基準回歸結果

模型（1）—模型（6）采用逐步加入控制變量的方法觀察穩健性，從表3所示的回歸結果來看，在逐一加入控制變量的過程中，各變量系數大小、正負性和顯著性均無較大改變，表明變量之間的相互影響較小，模型較為穩健。多重共線性的檢驗結果顯示VIF最大值為1. 29，平均值為1. 14，即不存在多重共線性。基準回歸結果顯示，城市蔓延的系數至少在5%的顯著水平上為正，而城市蔓延二次項的系數至少在10%的顯著性水平上為負，說明在長江經濟帶層面，城市蔓延與區域協同發展之間存在倒“U”型曲線關系，即適度的城市蔓延能夠促進區域協同發展，而過度的城市蔓延將抑制區域協同發展，假設1得到驗證?？赡艿慕忉屖牵涸诔鞘性鲩L初期，城市蔓延降低了長江經濟帶區域內和區域間的交通成本，因此有利于區域內城市之間的規?；ソ韬筒煌瑓^域之間的資源互補；而在城市增長的中后期，城市蔓延的集聚不經濟效應降低了長江經濟帶城市內部的系統運行效率，進而導致城市嵌入大區域經濟系統的分工能力下降，因此抑制了“1+1gt;2”協同效應的發揮。

控制變量方面，fdi 在1%的水平上顯著為負，可能的原因是利用外資強化了城市與國外的經濟聯系，因此遏制了其與國內其他區域協同發展的意愿；rsc 在1%的顯著性水平上為正，足見充分發揮區域比較優勢能夠優化城市內部資源配置，統籌推動區域協同發展，激活城市子系統之間的協同效應；urb 在1%的水平上顯著為負，可能的解釋是城市化發展將導致城市內部建立較完備的產業鏈閉環，弱化了與其他城市的經濟聯系；fis 的系數為負但不顯著，可能是長江經濟帶各地區現階段發展過程中以中心城市經濟建設為主，導致財政分權從“援助之手”變成了“攫取之手”；ind 的回歸系數為正，但是不顯著，原因在于長江經濟帶多數城市的產業結構仍然以一、二產業為主，產業結構整體仍滯留在中低級水平，因而難以發揮高級產業聯動產生實質性影響。

4. 3 中介傳導機制結果

在模型（6）的基礎上，構建中介效應模型檢驗分析創新網絡聯通的中介機制，結果見表4。

模型（7）—模型（8）的回歸結果顯示，城市蔓延的二次項對區際創新聯系和區域協同發展的影響系數均在10%的顯著水平上為負，表明城市蔓延對區際創新聯系和區域協同發展同時存在倒“U”型曲線關系；此外，區域創新聯系對區域協同發展的影響系數在1%的顯著水平上為正，因此可以推斷，區際創新聯系是城市蔓延影響區域協同發展的中介渠道。模型（9）—模型（10）的回歸結果來看，城市蔓延的二次項對區際創新分工和區域協同發展的影響系數均在5%的顯著水平上為負，表明城市蔓延對區際創新分工和區域協同發展同時存在倒“U”型曲線關系；同時，區域創新分工對區域協同發展的影響系數在1%的顯著水平上為正，因此可以推斷，區際創新分工是城市蔓延影響區域協同發展的中介渠道。

綜上，反映創新網絡聯通的兩大重要維度都能夠在城市蔓延影響區域協同發展過程中發揮中介效應，假設2得到檢驗。

4. 4 穩健性檢驗

該研究采用以下方法進行穩健性檢驗：①考慮到區域協同發展是一個長期持續的循環過程，有一定的滯后性，將區域協同發展的滯后一期納入模型進行回歸，結果見表5的模型（11），可以看出，滯后項對區域協同發展存在顯著的促進作用，表明區域協同發展存在“滾雪球”效應和路徑依賴特征。城市蔓延的二次項仍在10%的水平上顯著為負，與基準回歸結果保持基本一致。②考慮到極端值的干擾，對被解釋變量進行99%的縮尾處理，回歸結果見表5的模型（12），在剔除極端值后，城市蔓延的二次項與區域協同發展仍然在5%的顯著水平上存在倒“U”型關系。③考慮變量的選擇性偏誤，參考王家庭等［8］的研究重新測算城市蔓延指數（spr*）進行回歸，結果見表5模型（13）—模型（14）， spr* 的二次項在10%的顯著水平上對區域協同發展呈負向影響，即二者存在倒“U”型的非線性關系，其余系數的正負性與顯著性也均與基準回歸無較大差異，再次表明基準回歸的模型穩健。④中介機制的穩健性分析通過將核心解釋變量spr 替換為spr* 來實現，構建中介效應模型檢驗創新網絡聯通中介機制的穩健性，結果見表5模型（15）—模型（18），中介效應檢驗結論與前文相似，即區際創新聯系與區際創新分工是城市蔓延促進區域協同發展的中介傳導機制。

5 研究結論及對策

在創新驅動區域協同發展的現實需求和以新型城鎮化引領區域協調發展的戰略背景下，高質量推進區域協同發展迫在眉睫。城市蔓延是城市快速發展過程中普遍存在的現象，其影響具有多元性。在新型城鎮化過程中，把握城市蔓延的“度”，進而發揮城市蔓延對區域協同發展的積極效應、規避其負面效應具有重要意義，然而現有研究在城市蔓延與區域協同發展的理論機制與實證研究方面都相對空白。與現有研究不同，該研究在提出城市蔓延影響區域協同發展的直接影響機制以及創新網絡聯通中介作用機制的基礎上，以長江經濟帶108 個城市為研究對象，通過效率增值模型測度了11 556組城市對的區域協同發展水平并利用β收斂模型分析了長江經濟帶及各地區的收斂特征及收斂速度；最后，通過面板數據實證檢驗了城市蔓延對區域協同發展的非線性相關關系以及創新網絡聯通的二維傳導機制。得到的結論如下：①2006—2019 年間長江經濟帶整體、三大地區內部及毗鄰城市之間的區域協同發展水平差距均在縮小，存在絕對β 收斂特征，但中心城市之間區域協同發展水平差距仍在擴大，不存在絕對β 收斂特征，不同地區與不同類型城市的協同發展水平及其收斂速度揭示了長江經濟帶“龍頭地帶與中心城市引領全局、龍腰地帶與毗鄰城市局部趨穩”的區域協同發展格局。②城市蔓延對區域協同發展存在倒“U”型曲線關系，當城市蔓延超過一定的臨界值后會對區域協同發展產生抑制作用，且這種關系在考慮滯后效應、極端值和變量選擇性偏差等因素后仍然穩健。③從創新網絡聯通視角來看，區際創新聯系和區際創新分工是城市蔓延影響區域協同發展的有效中介機制，但是其中介效應均存在非線性特征；當城市蔓延水平較低時能夠促進區際創新聯系和區際創新分工，進而加速區域協同發展，而當城市蔓延超過一定臨界值時將會抑制區際創新聯系和區際創新分工，從而阻礙區域協同發展。

據研究結果，可得到如下政策啟示。

第一，強化龍頭與中心城市輻射帶動效應、挖掘龍腰與毗鄰城市發展潛力。鑒于當前長江經濟帶協同發展格局為“龍頭地帶與中心城市引領全局、龍腰地帶與毗鄰城市局部趨穩”，因此，在推進長江經濟帶區域協同發展的實際過程中，應當充分發揮不同地區與不同城市的功能、作用。具體而言，對于具有引領帶動作用的下游地區及中心城市，不僅應積極總結區域協同發展先進經驗并向長江經濟帶全域復制推廣，還要主動加強與低協同發展水平區域的合作機制，充分發揮輻射帶動作用；對于局部趨于穩態的中游地區和毗鄰城市而言，應利用追趕效應激活區域協同發展水平提升潛力，進一步挖掘各地比較優勢、推動資源共享、深化合作共贏，以局部協同發展水平整體抬升助力長江經濟帶高質量協同發展。

第二，充分挖掘城市增長紅利與精準治理過度蔓延并舉，因地制宜助力區域協同發展。鑒于城市蔓延對區域協同發展、區際創新聯系和區際創新技術的推動作用都存在倒“U”型非線性特征，因此，應摒棄對城市蔓延的錯誤性認識，針對不同城市現實情況制定差異化的區域協同發展水平提升策略。具體而言，一方面，對于蔓延水平較低的城市，可適當加快城市擴張速度，并依托土地要素招商引資、招才引智、完善城市功能和結構，進而通過更高效的城市生產效率加速創新網絡聯通、提升區域協同合作意愿；另一方面，對于城市蔓延水平跨越臨界值的城市，應以釋放城市中被錯誤配置的生產要素和低效率占用的資源稟賦為抓手，以緩解因城市系統內部低效率運作而導致的創新網絡聯通不暢和區域協同發展不力為目標，積極探索實踐“緊湊城市”“新城市主義”“精明增長”等城市蔓延治理理念和城市增長邊界、交通導向型開發模式等先進治理模式，嚴格控制并積極減緩城市蔓延。

第三，以創新網絡互聯互通為牽引，譜寫區域協同新篇章。鑒于創新網絡聯通內涵中的區際創新聯系和區際創新分工在城市蔓延影響區域協同發展的過程中發揮中介傳導作用，因此，促進區域創新網絡互聯互通不僅有利于推進創新驅動區域協同發展進程，更能弱化城市蔓延對區域協同發展的負面效應。具體而言，首先，要打破地方保護主義，依托建設全國統一大市場契機打破地方分割與地方封鎖，促進區域創新要素流動，推動區域創新模式集成化改革，提高區際創新聯系；其次，要加快推進區域創新鏈、產業鏈“雙鏈”融通工程，鼓勵以整合區域優勢創新資源為抓手實現產業鏈與創新鏈協同聯動、同向發力，從而解決因區域產業技術低端化和同質化而導致區域創新分工能力不足問題；再次，應鼓勵以城市群為試點率先推行可持續發展政績考核指標體系和探索以增量收益為基礎的合作創新利益分享機制和利益保障機制，不僅要將區域創新網絡建設的公共成本與環境成本納入傳統GDP核算中，避免因政績錦標賽而導致的區域創新網絡建設投入不足，還應保障各城市嵌入大區域創新網絡的過程收益大于風險，從而激發城市主動推進創新網絡聯通意愿；最后，鼓勵各地方政府在新型城鎮化建設過程中可在制定區域協同發展政策的同時將創新網絡聯通納入政策體系，推動創新網絡聯通與區域協同發展相互協調，以期最大限度發揮城市增長過程中的創新網絡聯通效應與區域協調發展效應。

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