自由貿易試驗區建設能提升城市綠色創新效率嗎？
2025-01-19 00:00:00汪克亮陳秀敏許如玉
中國海洋大學學報(社會科學版) 2025年1期
摘 要：自由貿易試驗區建設以綠色為底色，以創新為驅動，是促進經濟高質量發展的催化劑。選取2006—2022年中國284個地級市的面板數據，基于創新價值鏈視角研究自由貿易試驗區建設對城市綠色創新效率以及子階段效率的直接影響、影響機制和影響的空間溢出效應，得出以下研究結論：（1）自由貿易試驗區建設能夠提高城市綠色創新效率以及綠色科技研發和綠色成果轉化兩個子階段效率，這一結論經過雙重機器學習再檢驗和內生性分析等一系列檢驗依舊穩健；（2）這一高水平制度性開放舉措在沿海城市、高營商環境城市和低環境規制城市的政策效應更顯著；（3）提高城市創業活躍度、促進創新人才流動和加強戰略新興產業集聚是自由貿易試驗區建設提高城市綠色創新效率以及子階段效率的作用機制；（4）自由貿易試驗區建設對周圍城市綠色創新效率和綠色科技研發效率產生顯著的正向影響，且正向空間溢出的衰減邊界分別為350千米和200千米，而自由貿易試驗區建設對周圍城市綠色成果轉化效率的影響不顯著。在此基礎上，為中國推進自由貿易試驗區戰略分層次、多維度和分階段地提升城市綠色創新效率提供政策建議。
關鍵詞：自由貿易試驗區建設；綠色創新效率；超效率網絡SBM模型；空間溢出效應
中圖分類號：" F752；F124" 文獻標識碼：A" 文章編號：1672-335X（2025）01-0052-21
DOI：10.16497/j.cnki.1672-335X.202501005
一、引言
在全球經濟向綠色低碳轉型的背景下，中國依托資源要素和投資驅動的粗放式經濟增長模式陷入“低端鎖定”困境，資源枯竭、生態惡化以及創新動力不足問題是我國擺脫“低端鎖定”困境走向高質量發展的頑固阻礙。推動以創新為主導的新質生產力發展是破局關鍵，2024年，中共中央政治局第十一次集體學習時提到“綠色發展是高質量發展的底色，新質生產力本身就是綠色生產力”。這表明作為“創新驅動”和“綠色發展”的融合，綠色創新能夠為夯實經濟高質量發展注入不竭動能。然而，中國綠色創新存在“量大質低”的弊端，綠色創新潛能尚未完全釋放，綠色技術交流壁壘、技術轉化難題以及為迎合監管進行策略性而非實質性綠色創新等問題抑制綠色創新效率提升。
在技術封鎖和產業壟斷的逆全球化貿易格局中，實施高水平的對外開放是提高綠色創新效率的重要舉措。2024年3月，李強總理代表國務院在第十四屆全國人民代表大會第二次會議上所作的《政府工作報告》強調，要主動對接高標準國際經貿規則，穩步擴大制度型開放，增強國內國際兩個市場資源聯動效應。作為中國對外開放制度的“新高地”，自由貿易試驗區（以下簡稱“自貿區”）建設是響應“十四五”規劃，實現“提升開放范圍、拓展開放領域和深化開放層次”的重要體現。［1］自2013年9月上海自貿區率先試行，截至2023年11月新疆自貿區最新成立，中國共設立7批自貿區試點城市（不含自貿區擴展區），分為“1+3+7+1+6+3+1”逐步實施，共計22個自貿區。自貿區的實施方案均包含綠色貿易相關內容，超過85%已經簽署并生效的自由貿易協定包含環境保護條款，其在資源節約、環境保護、綠色創新等領域的潛在影響日益顯現。2021年5月，生態環境部等八部門共同發布《關于加強自由貿易試驗區生態環境保護推動高質量發展的指導意見》，就如何釋放自貿區建設的環境紅利進一步提出政策指引。那么，自貿區建設是否對城市綠色創新效率產生影響？該影響是否存在間接作用機制以及空間溢出效應？
與上述研究問題相關的文獻包括兩類：一是研究綠色創新效率的測度和影響因素。當前學者測度效率的主要方法包括隨機前沿模型、［2］DEA-BCC模型、［3］Super-SBM模型、［4］［5］網絡DEA模型等。［6］進一步地，現有研究發現綠色創新效率的影響因素包括數字金融、［7］工業智能化、［8］產業結構升級和環境規制等。［9］［10］且部分學者從兩階段價值鏈視角出發，打開綠色創新活動的“黑箱”，深入分析綠色創新效率低下的原因，挖掘提升綠色科技研發和綠色成果轉化兩個子階段效率的因素，并研究發現數字經濟發展、［11］對外直接投資以及低碳城市試點政策能夠提升城市綠色科技研發效率和綠色成果轉化效率。［12］［13］二是自貿區建設的環境效應。現有文獻關于自貿區建設的環境效應的結論不一。部分學者從宏觀層面和微觀層面證實了自貿區建設能夠改善環境。基于宏觀視角，現有文獻研究發現自貿區建設能夠改善大氣環境、［14］降低城市污染排放、［15］實現減污降碳協同發展以及提高全要素能源效率。［16］［17］基于微觀視角，現有文獻研究發現自貿區建設能夠促進企業低碳創新和改善企業ESG績效等。［18］［19］［20］但仍有學者認為自貿區建設可能存在“政策陷阱”，加快貿易開放會使環境規制寬松的欠發達地區變成發達地區的“污染避風港”，［21］對環境產生不利影響。Zhuo等研究發現，廣東自貿區建設導致城市廢氣和廢水排放量增加。［22］
基于上述分析，學者們針對綠色創新效率的測度和影響因素以及自貿區建設的環境效應展開了豐富研究，而將自貿區建設與城市綠色創新效率納入統一理論框架的研究鮮少，尚未有研究揭示自貿區建設在城市綠色創新各子階段和整體活動中的重要影響，無法揭開城市綠色創新活動各子階段運行效率低下的謎團；未能挖掘出自貿區建設影響城市綠色創新子階段效率和整體效率的影響機制，缺少自貿區建設釋放高水平制度開放紅利驅動城市綠色創新的理論支撐；自貿區建設作為開放“試驗田”，其空間溢出效應的研究不充分。自貿區建設能否發揮政策示范效應是政策制定者優先考慮的因素，研究自貿區建設能否由點帶面地促進城市綠色創新整體和子階段效率具有重要意義。因此，本研究的邊際貢獻主要包括以下幾方面：第一，基于創新價值鏈視角，將綠色創新活動劃分為綠色科技研發和綠色成果轉化兩個子階段，深入梳理自貿區建設提高城市綠色創新效率以及兩個子階段效率的內在邏輯，以及從提高創業活躍度、促進創新人才流動以及加強戰略新興產業集聚三方面分析其作用機制，為政策制定者分層次、多維度、分階段地推動城市綠色創新活動提供理論支撐；第二，采用雙重機器學習進行再檢驗，不僅能夠緩解傳統回歸模型因高維度問題而導致的估計偏誤，而且能夠緩解變量非線性關系導致的模型設定偏誤，從而有效解決內生性問題，避免實證研究中單一的計量經濟學模型估計，提高估計結果的精度；第三，進一步探討自貿區建設對城市綠色創新效率以及子階段效率影響的空間溢出效應和空間衰減邊界，為轄區內綠色創新鏈條跨區域延伸，協調城市間各個階段的綠色創新發展提供新的參考。
二、理論分析與研究假設
（一）自貿區建設對城市綠色創新效率的直接影響
自貿區建設作為一項高水平制度性開放舉措，能夠提升城市綠色創新效率。依據兩階段創新價值鏈理論，本研究將城市綠色創新視為一個動態的和連續的生產活動。［21］在綠色科技研發階段，轄區內鼓勵跨國公司設立環境技術研究中心，推動全球科技交流與合作，打破技術交換壁壘，從而產生技術溢出效應，［22］提高城市綠色技術研發動力；轄區內吸引大量企業入駐，加劇市場競爭，產生企業競合效應，促進企業間不斷學習和模仿競爭對手的綠色創新方式，有助于提升城市綠色科技研發成功率。在綠色成果轉化階段，自貿區鼓勵轄區內資源要素流動，根據市場信號導向使其流向綠色清潔產業，產生資源配置效應，能夠加速綠色成果高效地從實驗室技術和理念轉化到實際應用，減少能源消耗和廢棄物排放；注重補齊轄區內環境基礎設施短板，率先實施生態環境管理，能夠產生環境監管效應，從而加強城市清潔生產技術投入，實現生產減排協同。基于此，本研究提出以下假設：
假設1：自貿區建設能夠提升城市綠色創新效率。
假設1a：自貿區建設能夠提升城市綠色科技研發效率。
假設1b：自貿區建設能夠提升城市綠色成果轉化效率。
（二）自貿區建設對城市綠色創新效率影響的中介效應
1.提高創業活躍度
從新制度經濟學理論來看，自貿區建設是一種內生于經濟活動的誘致性制度變遷，能夠降低企業創業、生產和經營的不確定性。這為創業者提供了穩定、健康和公正的制度環境，有助于提高城市創業活躍度，［23］進而驅動城市提高綠色創新效率。在綠色科技研發階段，自貿區為轄區內綠色科技創業企業提供優惠的金融政策，能夠緩解企業的融資約束，進而提高城市綠色科技研發活力；轄區內活躍的創業環境為潛在的創業者與現有企業、科研機構提供信息交流平臺，能夠降低綠色科技企業信息檢索成本，促進綠色科技企業發揮規模經濟效應。在綠色成果轉化階段，創業活躍度高的地區能夠吸引多元的創新資源，優化創新網絡布局，有利于加強綠色成果轉化的協同合作；轄區對綠色創業活動的支持向市場傳遞導向信號，能夠刺激市場對綠色產品和服務的需求，［24］從而倒逼綠色成果轉化。基于此，本研究提出以下假設：
假設2：自貿區建設通過提高創業活躍度提升城市綠色創新效率。
假設2a：自貿區建設通過提高創業活躍度提升城市綠色科技研發效率。
假設2b：自貿區建設通過提高創業活躍度提升城市綠色成果轉化效率。
2.促進創新人才流動
自貿區制定人才激勵政策和搭建科技創新平臺吸引創新人才，而創新人才是城市綠色創新的第一驅動力，［25］促進創新人才流動能夠有效提升城市綠色創新效率。在綠色科技研發階段，創新人才流動能夠加強知識交叉融合，［26］拓寬綠色科技研發的視野，提高綠色創新技術的迭代速度；創新人才流動能夠促進應用技術反饋，有助于實時地調整研發方向和重點，從而提升綠色創新技術的適用性。在綠色成果轉化階段，創新人才流動能夠促進綠色創新技術在產業鏈下游延伸，加快相關配套產業綠色轉型，促進綠色成果轉化；由于不同城市在資源稟賦、產業結構和市場需求偏好方面存在差異，創新人才流動有助于綠色科學技術本地化改造，［27］因地制宜落實綠色成果轉化，從而提高綠色成果轉化效率。基于此，本研究提出以下假設：
假設3：自貿區建設通過促進創新人才流動提升城市綠色創新效率。
假設3a：自貿區建設通過促進創新人才流動提升城市綠色科技研發效率。
假設3b：自貿區建設通過促進創新人才流動提升城市綠色成果轉化效率。
3.加強戰略新興產業集聚
自貿區實施金融改革創新、政府職能轉變和貿易投資便利化舉措促進戰略新興產業集聚，而戰略新興產業領域是城市綠色創新活動的主要陣地，加強戰略新興產業集聚有利于提高城市綠色創新效率。在綠色科技研發階段，轄區內全球貿易往來為戰略新興產業提供新的機遇，［28］有利于戰略新興產業打破知識交流壁壘，實現以戰略新興產業為“領頭羊”，以點帶面地推動城市綠色科技研發進程；戰略新興產業集聚有助于轄區內企業共享先進的科研基礎設施，促進綠色科技企業的協同發展。在綠色成果轉化階段，戰略新興產業集聚產生規模經濟效應，能夠降低企業信息檢索、溝通談判和技術交換的成本，［29］有助于更廣泛地促進綠色成果轉化；轄區內加強產業集聚能夠促進戰略新興產業與制造業優勢互補，增加綠色成果轉化情景，促進綠色成果在能源使用以及商品生產、分配和流通等環節的應用，減少不必要的能源消耗和污染物排放，構建清潔高效的產業鏈條。基于此，本研究提出以下假設：
假設4：自貿區建設通過加強戰略新興產業集聚提升城市綠色創新效率。
假設4a：自貿區建設通過加強戰略新興產業集聚提升城市綠色科技研發效率。
假設4b：自貿區建設通過加強戰略新興產業集聚提升城市綠色成果轉化效率。
（三）自貿區建設對城市綠色創新效率影響的空間溢出效應
根據創新空間溢出理論，自貿區全方位的制度創新可能對周圍城市產生正向的空間溢出效應。在綠色科技研發階段，轄區內舉辦行業展會、技術研討會等為企業之間的合作交流提供平臺，有利于促進本地城市通過合作項目等方式與周圍城市的企業和科研機構互動，從而提升周圍城市綠色科技研發活力；自貿區建設為貿易暢通提供窗口，擴大區域市場規模，激發對綠色產品和服務的需求，這為周圍城市的綠色科技企業提供更廣闊的市場空間。在綠色成果轉化階段，轄區內綠色產業鏈的延伸能夠加強與周邊城市的產業關聯，［30］有利于周圍城市對綠色科學技術的吸收與轉化；自貿區建設發揮政策示范效應，促進周圍城市制定支持綠色成果轉化的財政體系和提供完備的綠色基礎設施，為綠色創新成果孵化提供更好的政策環境。基于此，本研究提出以下假設：
假設5：自貿區建設能夠通過空間溢出效應提升鄰近地區城市綠色創新效率。
假設5a：自貿區建設能夠通過空間溢出效應提升鄰近地區城市綠色科技研發效率。
假設5b：自貿區建設能夠通過空間溢出效應提升鄰近地區城市綠色成果轉化效率。
本研究的理論機制如圖1所示：
三、研究設計
（一）模型構建
1.基準回歸模型
為評估自貿區建設的政策效應，本研究將雙重差分模型作為基準回歸模型進行估計，模型設定為：
GIEit=α0+α1PFTZit+α2Xit+μi+νt+εit（1）
GTRDEit=β0+β1PFTZit+β2Xit+μi+νt+εit（2）
GATEit=λ0+λ1PFTZit+λ2Xit+μi+νt+εit（3）
其中，PFTZit為自貿區建設的虛擬變量；GIEit為城市綠色創新效率；GTRDEit為城市綠色科技研發效率；GATEit為城市綠色成果轉化效率；μi為城市固定效應；νt為年份固定效應；εit為隨機誤差項。
2.中介效應模型
為驗證自貿區建設對城市綠色創新效率及子階段效率的中介效應，構建中介效應模型，模型設定為：
Mit=α0+α1PFTZit+α2Xit+μi+νt+εit（4）
GIEit=β0+β1PFTZit+β2Mit+β3Xit+μi+νt+εit（5）
GTRDEit=φ0+φ1PFTZit+φ2Mit+φ3Xit+μi+νt+εit（6）
GATEit=λ0+λ1PFTZit+λ2Mit+λ3Xit+μi+νt+εit（7）
其中，Mit為中介變量；其他變量含義與基準回歸模型一致。
3.空間計量模型
本研究采用空間杜賓模型進行更穩健的模型估計。［31］此外，為緩解潛在的內生問題，以動態空間杜賓模型為基礎，將其與雙重差分模型結合，研究自貿區建設的空間溢出效應，［32］模型設定為：
GIEit=α0+τGIEit-1+ρWGIEit+ηWGIEit+α1PFTZit+α2WPFTZit+β1Xit+β2WXit+μi+νt+εit（8）
GTRDEit=α0+τGTRDEit-1+ρWGTRDEit+ηWGTRDEit+α1PFTZit+α2WPFTZit+β1Xit+β2WXit+μi+νt+εit（9）
GATEit=α0+τGATEit-1+ρWGATEit+ηWGATEit+α1PFTZit+α2WPFTZit+β1Xit+β2WXit+μi+νt+εit（10）
其中，τ為時間滯后項的系數；ρ為空間滯后項的系數；η為時空滯后項的系數；W為空間權重矩陣；其他變量含義與基準回歸模型一致。
首先，本研究構造地理距離矩陣，將其作為空間權重矩陣，如下所示：
W（geo）ij=1d2ij，i≠j0，i=j（11）
其中，d2ij為兩城市之間的地理距離的平方。進一步，由于經濟發展水平不同的城市綠色創新活動的活躍程度不同，本研究繼續選取人均實際GDP（以2006年為基期平減處理）年均值絕對差值的倒數構建經濟距離矩陣W（eco）；最后，人力資本是進行綠色創新的重要稟賦，不同人力資本水平下技術溢出效應存在差異，因此，本研究選取人均受教育年限年均值絕對差值的倒數構建人力資本矩陣W（edu）。構建的矩陣如下：
W（eco/edu）=1|Y-i-Y-j|0，i=j，i≠j（12）
其中，Y-i和Y-j分別是樣本期間內城市i和城市j的人均實際GDP或人均受教育年限。
（二）變量測算
1.被解釋變量
數據包絡分析方法被廣泛用于效率測度。Tone和Tsutsui提出的網絡DEA模型能夠打開生產過程中的“黑箱”，測度決策單元每個階段的子效率和整體效率，［33］有助于深入探究創新效率低下的原因。因此，本研究采用含有非期望產出的超效率網絡SBM模型測度中國城市綠色創新效率以及兩個子階段效率。其中，綠色科技研發效率是指綠色科技研究和開發活動的創新投入與所產出的綠色科技成果的比率；綠色成果轉化效率是指已有的綠色科技成果從實驗室研發階段或理論階段有效地轉化為實際生產力實現經濟與環境效益的效率。［6］具體測算步驟如下所示。
（1）綠色科技研發效率的測算模型可表示為：
EA0=min1-1m1∑m1i=1s-ixA01+1z∑zr=1s+rP0（13）
s.t.XAλA+s-i=XA0PλA-s+r=P0s-i≥0;s+r≥0;λA≥0（14）
其中，EA0表示當前決策單元綠色科技研發階段的效率值；m1、z分別表示綠色科技研發階段的投入和中間產出的數目；s-i、s+r分別表示當前決策單元投入和中間產出P0的松弛變量；λA為權重。
（2）綠色成果轉化階段效率的測算模型可表示為：
EB0=min1-1m2+z∑m2j=1s-jXB0+∑zt=1s-tP01+1q1+q2∑q1k=1s+kYg0+∑q2l=1s-lYb0（15）
s.t.XBλB+s-j=XB0PλB+s-t=P0YgλB-s+k=Yg0YbλB+s-l=YB0PλA=PλBs-j≥0;s-t≥0;s-l≥0;s+k≥0λA≥0;λB≥0（16）
其中，EB0表示綠色成果轉化階段的效率值；m2、z、q1、q2分別表示該階段的投入、中間產出、期望產出和非期望產出的數目；s-j、s-t、s+k和s-l是當前決策單元在綠色成果轉化階段投入XB0、中間產出P0、期望產出Yg0和非期望產出Yb0的松弛變量；λA和λB分別為兩個階段的權重；PλA=PλB是約束條件。
（3）進一步，采用兩階段效率的算數平均值衡量整體綠色創新效率值，［34］表示為：
E0=12EA0+EB0（17）
若EA0=1或EB0=1，這意味著當前決策單元在第一階段或第二階段為DEA有效；若EA0lt;1或EB0lt;1，則當前決策單元在第一階段或第二階段為非DEA有效；若EA0=1且EB0=1，則當前決策單元為網絡DEA有效。
基于上述分析，在綠色科技創新階段，選取科研、技術服務和地質勘察業從業人員以及水利、環境和公共設施管理業從業人員作為綠色創新勞動投入指標；［35］選取政府科學技術支出作為綠色創新資本投入指標；選取綠色專利申請授予量作為中間產出。在綠色成果轉化階段，選取中間產出作為第二階段的科技投入；［6］利用熵權法選取全社會用電量、供水總量和液化石油氣供氣總量測算能源消費綜合指數作為能源投入；［36］此階段的期望產出為實際GDP（以2006年為基期折算）；非期望產出為熵權法測算的污染排放綜合指數。［37］具體指標選取如表1所示。
2.解釋變量
本研究以PFTZit為自貿區建設的虛擬變量，城市i在t年入選為試點城市，則取值為1，否則為0。自貿區設立的批次、時間與地區如圖2所示。
3.中介變量
本研究的相關中介變量包括以下三個。（1）創業活躍度（ENAC），以城市每百人中新創立的企業數量衡量創業活躍度。［38］（2）創新人才流動（INTF），運用引力模型測算創新人才流動水平。［39］創新人才不僅追求經濟與就業環境，還追求更好的教育和醫療環境。［40］在本研究中，經濟環境以實際GDP（以2006年為基期折算）、職工平均工資水平和房價水平為代表。其中，房價水平為負向指標；就業環境以規模以上工業企業總數為代表；教育環境以政府教育支出占比為代表；醫療環境以每萬人醫院床位數為代表。引力模型為：
INTFijt=humα1it×humα2jtDφij·gdpitgdpjtλ1·wageitwagejtλ2·pricejtpriceitλ3·eduitedujtλ4·hosithosjtλ5·entitentjtλ6（18）
其中，humi、humj分別為i、j兩個城市以科研、技術服務和地質勘查業從業人員數量為代表的創新人數；λh（h=1，2，3，4，5，6）為各個指標的權重；α1、α2為創新人才的引力系數，一般α1=α2=0.5。為確保指標的科學性，本研究采用熵權法測算指標權重，指標gdp、wage、price、edu、hos和ent的權重分別為0.221、0.140、0.014、0.028、0.120和0.477。進一步地，以t年i城市創新人才流入總量表示城市創新人才流動的水平，表示為：
INTFit=∑284j=1INTFijt（19）
（3）戰略新興產業集聚（SEIA），本研究采用區位熵法測算城市戰略新興產業集聚水平，［41］公式為：
SEIAit=Zit/∑Ni=1Zitareait/∑Ni=1areait（20）
其中，N表示城市數量；area表示城市的行政區域面積；Z表示城市戰略新興產業的就業人數，戰略新興產業范圍以國家統計局頒布的《戰略新興產業分類（2018）》為依據。
4.控制變量
本研究的控制變量包括：（1）城市消費水平（CONL），選取社會消費品零售總額與GDP的比值衡量；（2）政府干預程度（GOV），選取政府一般公共預算支出與GDP的比值衡量；（3）金融發展水平（FIDE），選取金融機構存貸款余額與GDP的比值衡量；（4）城鎮化水平（URBL），選取城鎮戶籍人口與總人口的比值衡量；（5）城市就業結構（EMST），選取第三產業就業人口比重衡量。
（三）數據來源與變量描述性統計
考慮到數據的連續性與可得性，本研究的樣本區間為2006—2022年，研究前六批自貿區建設的政策效應，刪除數據缺失嚴重的城市后，共獲得284個城市的面板數據集。數據主要來源于《中國城市統計年鑒》和《中國城鄉建設統計年鑒》，部分缺失值選用線性內插法進行補全，相關變量的描述性統計如表2所示。
四、實證分析
（一）平行趨勢檢驗
滿足平行趨勢假設是研究適用雙重差分模型的必要條件。因此，構建平行趨勢檢驗模型如下：
GIEit=α0+∑9k≥-9，k≠-1πkDkit+α2Xit+μi+νt+εit（21）
GTRDEit=β0+∑9k≥-9，k≠-1πkDkit+β2Xit+μi+νt+εit（22）
GATEit=λ0+∑9k≥-9，k≠-1πkDkit+λ2Xit+μi+νt+εit（23）
其中，Dkit表示自貿區建立的虛擬變量。具體來說，如果t年是城市i自貿區建設獲批的當年，則D0it=1，否則為0；如果t年是城市i自貿區建設獲批后的第一年，則D1it=1，否則為0，以此類推。本研究以自貿區建設的前一年為基期年進行剔除。由圖3可知，在自貿區試點政策實施之前，虛擬變量的估計系數不顯著，這表明控制組和處理組城市在政策實施前綠色創新整體效率和子階段效率不存在顯著差異，滿足平行趨勢假設，可以進一步采用雙重差分法進行有效估計。
（二）基準回歸結果
本研究基準回歸結果如表3所示。其中，列（1）、列（3）和列（5）為未加入控制變量的估計結果，PFTZ的估計系數顯著為正；列（2）、列（4）和列（6）為加入控制變量的估計結果，PFTZ的估計系數均顯著為正。這表明自貿區建設能夠促進城市綠色創新效率以及子階段效率，研究假設1、假設1a和假設1b成立。由列（2）控制變量的估計結果可知，城市消費水平（CONL）和城鎮化水平（URBL）均顯著抑制城市綠色創新效率，而政府干預程度（GOV）和金融發展水平（FIDE）均能夠提升城市綠色創新效率。
（三）穩健性檢驗
1.排除其他政策干擾
首先，其他可能影響城市綠色創新的政策出臺可能對回歸模型的估計結果造成干擾。因此，參考Wang等和Shi等的研究，加入碳排放權交易試點（CET）和綠色金融改革創新試驗區（PZGFRI）兩個政策的控制變量以排除政策干擾，［42］［43］結果如表4中列（1）、列（2）、列（3）所示，在控制兩項政策的影響后，PFTZ的系數仍顯著為正，表明研究結論具有穩健性。
2.PSM-DID
自貿區建設前各個城市具有不同的個體特征，可能導致處理組存在選擇性偏差，而傾向得分匹配方法可以緩解由選擇性偏差對模型產生的估計偏誤。本研究以控制變量為識別特征，選擇卡尺距離為0.05的1∶1近鄰匹配法進行匹配。表4中列（4）、列（5）、列（6）為匹配后模型的估計結果，PFTZ的系數均顯著為正，表明基準回歸結果在考慮樣本自選擇偏誤問題后依舊保持穩健。
3.安慰劑檢驗
參考Cai等的研究，隨機生成虛假處理時間和虛假處理城市，構建新交互項，進行安慰劑檢驗。［44］圖4為自貿區建設分別對城市綠色創新效率、綠色科技研發效率和綠色成果轉化效率重復估計500次后估計系數的核密度分布以及對應的p值。檢驗結果表明，估計系數在0左右呈現正態分布，且只有小部分p值小于0.1，而基準回歸估計結果（虛線）顯著異于0，且位于0右端。這表明政策評估結果具有穩健性。
4.內生性處理
為排除自貿區試點城市的選擇可能受到的其他城市層面潛在因素的影響，采用工具變量法做進一步檢驗。參考崔日明等的研究，將各城市年降水量作為城市是否入選自貿區試點的工具變量。［45］貿易便利度是上級政府選擇試點城市時優先考慮的因素。貿易便利度較高的城市一般沿海、沿江分布，該類城市降水量較多，能夠為低成本的海運發展提供先天優勢。因此，降水量與自貿區建設存在正相關關系，滿足工具變量的相關性假設。同時，降水量由氣候和地理等自然條件決定，自然地理變量不會對城市綠色創新產生影響。因此，降水量符合工具變量的外生性假設。工具變量法的估計結果如表4中列（7）、列（8）、列（9）和列（10）所示。在第一階段回歸中，列（7）中IV的系數顯著為正數，說明降水量與城市入選自貿區試點顯著正相關。在第二階段回歸中，列（8）、列（9）和列（10）中PFTZ的系數顯著為正，與基準回歸模型的系數符號保持一致。進一步地，Kleibergen-Paap rk LM statistic統計值為42.176，在1%水平上顯著拒絕“工具變量識別不足”的原假設，Kleibergen-Paap Wald rk F statistic統計值為40.390，大于10%臨界值16.38，表明模型不存在弱工具變量問題。這表明工具變量選取合理有效。因此，工具變量法的估計結果表明研究結論依舊穩健。
5.雙重機器學習再檢驗
參考Chernozhukov等的研究，采用雙重機器學習法進行再檢驗，在控制城市和年份的基礎上，加入控制變量的一次項和二次項，分別使用1∶2、1∶4和1∶7的樣本分割比例進行估計。［46］首先，采用隨機森林算法提高參數估計的準確性和穩定性，如表5中列（1）、列（2）、列（3）所示，PFTZ的系數顯著為正；其次，更換機器學習算法，采用拉索回歸算法進行估計，如表5中列（4）、列（5）、列（6）所示，PFTZ的系數仍顯著為正，表明改變機器學習算法和樣本分割比例均不影響自貿區建設能夠提升城市綠色創新效率以及子階段效率這一結論。
（四）異質性分析
1.地理環境異質性
本研究將樣本城市劃分為沿海城市和非沿海城市進行分組回歸，估計結果如表6所示。在沿海城市子樣本回歸中PFTZ的系數均顯著為正，而在非沿海城市子樣本回歸中PFTZ的系數不顯著，表明沿海城市自貿區建設能夠有效提升城市綠色創新效率和子階段效率，而非沿海城市自貿區建設尚未發揮顯著的政策效應。差異性影響的原因可能是沿海城市作為開放前沿城市，其貿易投資制度、金融發展與監管制度、專利保護制度等均領先于非沿海城市，而非沿海城市受區位條件限制，外商投資和對外貿易發展基礎薄弱，其功能定位為承接沿海城市產業，政策效果可能存在時滯效應。
2.營商環境異質性
本研究采用企業應交增值稅、主營業務稅金及附加之和與工業產值的比值量化城市營商環境，［47］將樣本城市依據中位數劃分為高營商環境城市和低營商環境城市，分組回歸的結果如表6所示。在低營商環境城市子樣本回歸中PFTZ的系數不顯著，而在高營商環境城市子樣本回歸中PFTZ的系數均顯著為正。這表明高營商環境城市自貿區建設能夠有效提升城市綠色創新效率和子階段效率，而低營商環境城市自貿區建設尚未發揮政策效應。這可能是因為高營商環境的城市能夠提供穩定的、公平的和可預期的市場環境，有利于激發綠色創新主體活力，而低營商環境城市尚未形成緊密的創新網絡布局，缺乏綠色創新資金、技術和人才的吸引力，綠色創新機制不夠完善，導致自貿區的政策影響力尚未顯現。
3.環境規制異質性
本研究利用各城市政府年度工作報告中環境保護術語詞頻占比衡量地方政府環境規制，［48］將樣本城市依據中位數劃分為高環境規制城市和低環境規制城市，分組回歸的結果如表6所示。在高環境規制城市子樣本回歸中PFTZ的回歸系數不顯著，而在低環境規制城市子樣本回歸中PFTZ的回歸系數顯著為正。這表明低環境規制強度城市自貿區建設能夠有效提升城市綠色創新效率和子階段效率，而高環境規制強度城市自貿區建設尚未發揮顯著的政策效應。主要原因在于，在環境規制高的城市轄區內的企業創新承擔著更大的環境合規成本，導致企業擠出研發投入，不利于推進綠色創新項目，進而無法有效提升城市綠色創新效率和子階段效率。
（五）機制分析
1.提高創業活躍度
表7中列（1）、列（2）、列（3）、列（4）為提高創業活躍度的機制檢驗結果。在列（1）中，PFTZ的系數顯著為正，表明自貿區建設能有效提高創業活躍度。在列（2）、列（3）、列（4）中，ENAC的系數顯著為正，表明提高創業活躍度是自貿區建設促進城市綠色創新效率以及兩個子階段效率的渠道之一。研究假設2、2a和2b均得到驗證。
2.促進創新人才流動
表7中列（5）、列（6）、列（7）、列（8）為促進創新人才流動的機制檢驗結果。在列（5）中，PFTZ的系數顯著為正，表明自貿區建設能有效促進創新人才流動。在列（6）、列（7）、列（8）中，INTF的系數顯著為正，表明促進創新人才流動是自貿區建設促進城市綠色創新效率以及兩個子階段效率的渠道之一。研究假設3、假設3a和假設3b均得到驗證。
3.加強戰略新興產業集聚
表7中列（9）、列（10）、列（11）、列（12）為加強戰略新興產業集聚的機制檢驗結果。在列（9）中，PFTZ的系數顯著為正，表明自貿區建設能有效加強戰略新興產業集聚。在列（10）、列（11）、列（12）中，SEIA的系數顯著為正，表明加強戰略新興產業集聚是自貿區建設促進城市綠色創新效率以及兩個子階段效率的渠道之一。研究假設4、假設4a和假設4b均得到驗證。
（六）空間溢出效應分析
1.空間相關性檢驗
表8為城市綠色創新效率和子階段效率基于地理距離矩陣的Moran′s I指數，由檢驗結果可知，Moran′s I指數均在統計水平上顯著為正，表明通過空間自相關檢驗，城市綠色創新整體效率和子階段效率可能存在空間上的相關性。
2.空間溢出效應估計
表9為自貿區建設的空間溢出效應估計結果。首先，LM檢驗和穩健LM檢驗均通過1%的顯著性檢驗，證實空間杜賓模型的適用性。其次，根據Wald和LR檢驗結果可知，空間杜賓模型不會退化成空間滯后和空間誤差模型。同時，LR固定效應檢驗表明應采用時間和個體雙固定效應模型。最后，Hausman檢驗顯著拒絕原假設。因此，本研究選擇個體和時間雙固定的空間杜賓模型進行實證分析。
在列（1）、列（2）、列（3）中PFTZ的系數顯著為正，再一次驗證了研究假設1、假設1a和假設1b的成立；在列（1）和列（2）中WPFTZ的系數顯著為正，表明自貿區建設能夠提升周圍城市綠色創新效率和綠色科技研發效率，而在列（3）中WPFTZ的系數不顯著，表明自貿區建設對周圍城市綠色成果轉化效率的影響不顯著，研究假設5和假設5a成立，而研究假設5b不成立。這可能的原因包括以下兩點：第一，傳統制造業借助轄區內優惠的政策優勢擴大生產規模，周圍城市被動承接這類傳統高能耗產業的生產活動，對綠色產業和創新型產業產生“擠出效應”，從而導致周圍城市陷入“低端產業鎖定”；第二，自貿區引進或者自主研發的綠色技術可能與周圍城市的產業基礎、技術水平和資源稟賦不匹配，導致綠色技術無法在周圍城市落地轉化。
3.空間溢出效應穩健性檢驗
本研究替換空間權重矩陣進行重新估計，模型估計結果如表10所示。無論是經濟距離矩陣，還是人力資本矩陣，PFTZ的系數均顯著為正，且在列（1）、列（2）、列（4）和列（5）中WPFTZ的系數顯著為正，而在列（3）和列（6）中WPFTZ的系數不顯著，與上述研究結論一致，表明自貿區建設的空間溢出效應估計結果具有穩健性。
4.空間衰減邊界測算
地理距離增加，以及技術交換和知識交流的成本增加，導致綠色創新活動無法繼續打破空間桎梏。為測算自貿區建設空間溢出效應的衰減邊界，本研究為地理距離矩陣設置閾值，如式（24）所示，得到一系列地理距離閾值矩陣W（geo）δit。自貿區建設對周圍城市綠色成果轉化效率不存在顯著的空間溢出效應，因此，本研究將一系列地理距離閾值矩陣依次帶入空間計量模型（8）和模型（9）以測算自貿區建設對周圍城市綠色創新效率和綠色科技研發效率影響的空間衰減邊界。
W（geo）δit=1d2ij，i≠j if dijgt;dth0，i=j if dij≤dth（24）
其中，dth為距離閾值，由于城市之間距離為50千米的較少，所以設置初始閾值為50千米，并逐漸以50千米的步長增加，直到dth達到750千米為止。圖5展示了PFTZ的空間溢出效應分解中的長期間接效應的估計系數。可見，空間溢出效應隨著城市間地理距離的增加而波動，其中，自貿區建設對周圍城市綠色創新效率的正向空間溢出距離為350千米，對周圍城市綠色科技研發效率的正向空間溢出距離為200千米。
六、結論與建議
本研究從創新價值鏈視角出發，探討自貿區建設對城市綠色創新效率以及兩個子階段效率影響的直接效應、中介效應和空間溢出效應，得出以下結論：（1）自貿區建設能夠提高城市綠色創新效率以及綠色科技研發和綠色成果轉化兩個子階段效率，這一結論經過雙重機器學習再檢驗和內生性分析等一系列檢驗依舊穩健；（2）高水平制度性開放舉措在沿海城市、高營商環境城市和低環境規制城市的政策效應更顯著；（3）提高城市創業活躍度、促進創新人才流動和加強戰略新興產業集聚是自貿區建設提高城市綠色創新效率以及子階段效率的作用機制；（4）自貿區建設對周圍城市綠色創新效率和綠色科技研發效率產生顯著的正向影響，且正向空間溢出的衰減邊界分別為350千米和200千米，而自貿區建設對周圍城市綠色成果轉化效率的影響不顯著。
基于上述結論，本研究提出以下政策建議。（1）加快遴選新的自貿區試點城市，推廣轄區內綠色創新經驗。針對綠色技術企業實施稅收優惠和開設投資津貼，轄區內搭建國際化綠色創新交流平臺和綠色技術示范基地，促進城市及時了解國際最新綠色創新趨勢。（2）因地制宜落實對外開放政策。例如，沿海地區的自貿區轄區內應加快海外先進技術和經驗轉化與吸收，以及采用產業轉移、項目合作、訂單外包等手段擴大綠色成果轉化的覆蓋范圍，加強與內陸地區的聯系；提高招商引資制度透明度和行政手續辦理速度，加強法治監管和落實優惠政策，打造更公平、開放和可預期的營商環境；尋找轄區內合理的環境規制強度區間，為高能耗和高污染企業綠色創新提供財政支持。（3）從提高創業活躍度、促進創新人才流動和加強戰略新興產業集聚三條路徑出發，暢通自貿區建設提升城市環境效益的渠道。首先，設立一站式創新創業服務平臺，為綠色企業項目申報、公司注冊、專利申請等提供全方位便捷服務；其次，建立科學合理的綠色創新人才評價體系，并充分完善創新人才的靈活就業制度和相應的社會保障；最后，規劃轄區內空間布局吸引戰略新興產業集聚，明確重點發展的綠色產業領域，為綠色產業提供完備的基礎設施。（4）基于自貿區建設的空間溢出效應，周圍城市應積極尋求與自貿區合作建立跨區域科技創新平臺和成立綠色技術創新聯盟，加強多區域企業、高校和科研機構之間的交流，以及制訂綠色產業協同發展規劃，承接轄區內綠色創新產業的相關配套業務，延伸綠色創新產業鏈。
盡管本研究深入探討了自貿區建設的政策效應，但仍存在以下不足。第一，由于效率測度模型的局限性，以及綠色科技研發和綠色成果轉化周期缺乏明確的數據，未能考慮投入產出指標潛在的時滯效應。創新和改進綠色創新效率的測度模型是未來研究關注的重點。第二，本研究從宏觀視角出發，缺乏微觀層面研究的支撐。微觀企業是開展綠色創新的主體，因此，從微觀企業層面開展研究能夠提供更加詳實和嚴謹的實證檢驗。
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Can the Construction of Pilot Free Trade Zones Improve the Efficiency of Urban Green Innovation？
——Empirical Evidence Based on the Perspective of Innovation Value Chain
Wang Keliang Chen Xiumin Xu Ruyu
（School of Economics， Ocean University of China， Qingdao 266100， China）
Abstract： The construction of pilot free trade zones （PFTZ） is green-based and innovation-driven， and promotes high-quality economic development. Based on the panel data of 284 prefecture-level cities in China from 2006 to 2022， this study investigates the direct effect， mechanism and spatial spillover effect of the construction of PFTZ on the urban green innovation efficiency as well as the efficiency of the sub-stages from the perspective of the innovation value chain， and draws the following conclusions： （1） The construction of PFTZ can improve the urban green innovation efficiency as well as green technology research and development efficiency and green achievement transformation efficiency， which remains robust after double machine learning retest and endogenous analysis; （2） The policy effect is more significant in the coastal cities， cities with high business environment and cities with low environmental regulation intensity; （3） Increasing entrepreneurial activity， promoting the flow of innovative talents and strengthening the agglomeration of strategic emerging industries are the mechanisms by which the construction of PFTZ can enhances green innovation efficiency and sub-stage efficiency; （4） The construction of PFTZ has a positive impact on green innovation efficiency and green technology research and development efficiency of the surrounding cities， and the attenuation boundaries of the positive spatial spillover are 350 km and 200 km， respectively， while the construction of PFTZ does not have a significant impact on green technology transfer efficiency of the surrounding cities. The study provides policy suggestions for increasing the urban green innovation efficiency in a hierarchical， multi-dimensional and phased manner by the construction of PFTZ.
Key words： pilot free trade zones; green innovation efficiency; super network SBM model; spatial spillover effect
責任編輯：王 曉
基金項目：國家自然科學基金面上項目“復合系統視閾下制造業綠色轉型的演化機理、績效評價及調控策略研究”（72373138）
作者簡介：汪克亮（1980- ），男，安徽樅陽人，中國海洋大學經濟學院教授，博士生導師，主要從事區域創新、國際經濟合作研究。
