國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)推動(dòng)了城市技術(shù)創(chuàng)新嗎？
——基于DID的實(shí)證研究

●李卓文

一、引言

新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)理論認(rèn)為，技術(shù)創(chuàng)新對(duì)一國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展有重要影響。作為地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力，技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)成為衡量地區(qū)競(jìng)爭(zhēng)能力的重要指標(biāo)。城市是創(chuàng)新資源、人力資本的聚集地，是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中心，為創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展提供了肥沃土壤。為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，推動(dòng)區(qū)域創(chuàng)新能力的提升，中國(guó)自2009年起分批確立國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)（簡(jiǎn)稱(chēng)示范區(qū)），通過(guò)積極營(yíng)造創(chuàng)新政策環(huán)境、建設(shè)創(chuàng)新基地、引進(jìn)和培育優(yōu)秀人才等措施，在推動(dòng)自主創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮引領(lǐng)作用，逐步探索經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行示范（王佳寧等，2016）。因此，示范區(qū)在集聚創(chuàng)新資源、培育創(chuàng)新型企業(yè)、促進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用 （周洪宇，2015）。

提升創(chuàng)新能力是示范區(qū)的建設(shè)目標(biāo)。由于科技創(chuàng)新處于創(chuàng)新能力中最為核心的地位，因此，城市的技術(shù)創(chuàng)新水平是衡量示范區(qū)建設(shè)效果的關(guān)鍵指標(biāo)。那么，國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的建設(shè)成效如何？是否達(dá)到了預(yù)期的示范效果？

目前關(guān)于國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的研究大多集中于探討構(gòu)建一套完整的技術(shù)創(chuàng)新水平的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，而較少關(guān)注示范區(qū)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平的影響過(guò)程及結(jié)果。因此，本文將國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)建立作為一個(gè)準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn)政策，來(lái)分析國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平的影響，同時(shí)利用PSM-DID（propensity score matching-difference-in-differences）方法對(duì)研究結(jié)果——國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平的影響進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)。

二、文獻(xiàn)評(píng)述與理論假設(shè)

關(guān)于國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的研究主要集中在自創(chuàng)區(qū)的創(chuàng)新能力上，一方面是構(gòu)建評(píng)價(jià)模型來(lái)評(píng)價(jià)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的創(chuàng)新能力。滕堂偉（2012）基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境、創(chuàng)新要素集聚度、創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)能力和全球競(jìng)爭(zhēng)力五個(gè)方面構(gòu)建了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并評(píng)價(jià)了武漢東湖、上海張江和北京中關(guān)村三大國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的創(chuàng)新能力。解佳龍等（2013）設(shè)計(jì)了國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)“四維CIAE”甄選指標(biāo)體系來(lái)診斷高新區(qū)示范能力。董微微、菜玉勝（2018）從創(chuàng)新的投入、人才、產(chǎn)出、主體和環(huán)境五個(gè)方面構(gòu)建了示范區(qū)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，引入創(chuàng)新能力指數(shù)衡量國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)創(chuàng)新能力綜合情況。

另一方面對(duì)比研究不同國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的創(chuàng)新能力。曹勇等（2013）對(duì)比分析了北京、上海、天津和重慶創(chuàng)新能力的現(xiàn)狀及其差異，北京和上海表現(xiàn)出比天津和重慶更強(qiáng)的城市創(chuàng)新能力，得出城市經(jīng)濟(jì)規(guī)模、科技成果轉(zhuǎn)化能力和城市創(chuàng)新投入可以提高創(chuàng)新能力的結(jié)論。熊曦等（2016）運(yùn)用因子分析法詳細(xì)評(píng)價(jià)了10個(gè)示范區(qū)的創(chuàng)新能力，提出國(guó)家自創(chuàng)區(qū)創(chuàng)新能力的提高需要要素的投入、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和創(chuàng)新功能的發(fā)揮。齊晶晶（2015）利用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，圍繞知識(shí)創(chuàng)新能力、技術(shù)創(chuàng)新能力、技術(shù)擴(kuò)散能力以及產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新能力四個(gè)方面對(duì)中關(guān)村、東湖、張江、長(zhǎng)株潭四個(gè)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的創(chuàng)新體系效能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

然而，由于沒(méi)有對(duì)比非國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的創(chuàng)新能力，單方面評(píng)價(jià)國(guó)家自創(chuàng)區(qū)的創(chuàng)新能力并不能體現(xiàn)國(guó)家自創(chuàng)區(qū)的示范引領(lǐng)效果，無(wú)法判斷國(guó)家自創(chuàng)區(qū)的創(chuàng)新能力提升是由于創(chuàng)新水平的自然增長(zhǎng)還是由于國(guó)家自創(chuàng)區(qū)的政策產(chǎn)生了效果。

本文使用雙重差分的方法來(lái)研究國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的政策效果，對(duì)政策前后進(jìn)行兩次差分，相比設(shè)置一個(gè)政策發(fā)生與否的虛擬變量然后進(jìn)行回歸的傳統(tǒng)方法，可以更加科學(xué)地評(píng)判政策效應(yīng)。本文擬用城市技術(shù)創(chuàng)新水平衡量國(guó)家自創(chuàng)區(qū)的政策效果，城市技術(shù)創(chuàng)新反映了一個(gè)地區(qū)的創(chuàng)新產(chǎn)出水平，技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)。大量文獻(xiàn)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新能力提升的影響因素進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn) FDI（李曉鐘等，2007；陳豐龍等，2014；Acta Astronautica，2010； 李政等，2017）、產(chǎn)業(yè)集聚 （張昕等，2007；劉軍，2010）、環(huán)境規(guī)制（Porter等，1995；張成等，2011；王竹君，2014）、信息化 （韓先鋒，2014）、政府行為 （胡凱等，2013；楊若愚，2016）、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)（賀貴才等，2011；李后建等，2014）、城市化發(fā)展模式 （劉巧等，2018）等都是影響城市技術(shù)創(chuàng)新能力比較重要的因素。但是，關(guān)于國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)對(duì)城市技能創(chuàng)新水平的影響研究很少。截至2016年底，中國(guó)先后評(píng)出了17個(gè)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)，遍布全國(guó)，可以看作國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)的準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn)，為研究國(guó)家自創(chuàng)區(qū)建設(shè)對(duì)城市技能創(chuàng)新水平的影響提供了機(jī)會(huì)。在中國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的背景下，研究實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的重要載體——國(guó)家自創(chuàng)區(qū)的政策效果，具有十分重要的理論價(jià)值和實(shí)踐指導(dǎo)意義。

創(chuàng)新是一個(gè)包含各創(chuàng)新主體、關(guān)聯(lián)機(jī)構(gòu)和交易規(guī)則的、由多主體共同參與和相互作用而形成的系統(tǒng)，一方不協(xié)調(diào)就會(huì)發(fā)生系統(tǒng)失靈。且市場(chǎng)也很難創(chuàng)造出有利于創(chuàng)新的環(huán)境，面對(duì)這種情況，需要政府干預(yù)來(lái)維持創(chuàng)新系統(tǒng)（石書(shū)玲，2018）。政府主要利用創(chuàng)新政策和制度環(huán)境來(lái)干預(yù)創(chuàng)新系統(tǒng) （李偉紅，2013）。弗里曼、帕維蒂和OECD都認(rèn)為政府創(chuàng)新政策對(duì)維持創(chuàng)新系統(tǒng)的穩(wěn)定很重要；創(chuàng)新政策作為要素之一組成創(chuàng)新系統(tǒng)，進(jìn)而會(huì)影響一個(gè)區(qū)域的自主創(chuàng)新能力 （范柏乃等，2012）?；诖?，本文提出以下假設(shè)：

國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)提升了城市技術(shù)創(chuàng)新水平。

三、研究設(shè)計(jì)

（一）模型設(shè)定

本文采用雙重差分法 （difference-indifference）評(píng)估國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新的政策效果。根據(jù)科學(xué)技術(shù)部火炬高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)中心公布的國(guó)家級(jí)自主創(chuàng)新示范區(qū)名單，截至2016年底，中國(guó)先后成立了17個(gè)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)，可以將國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)政策看作一個(gè)“準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn)”，使用雙重差分法評(píng)估國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新水平。本文選取中國(guó)283個(gè)地級(jí)市作為研究樣本，一個(gè)示范區(qū)可能包含多個(gè)地級(jí)市，經(jīng)過(guò)篩選，將17個(gè)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)對(duì)應(yīng)的38個(gè)地級(jí)市作為 “實(shí)驗(yàn)組”，其余地級(jí)市是非國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)涵蓋城市，作為“控制組”。

設(shè)置雙重差分法模型的兩個(gè)虛擬變量：一是實(shí)驗(yàn)組和控制組虛擬變量du，國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)涵蓋城市的一組作為實(shí)驗(yàn)組，賦值du=1，控制組賦值du=0；二是政策時(shí)間虛擬變量dt，對(duì)成立國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)當(dāng)年及以后的賦值為dt=1，成立之前的賦值為dt=0。由此，樣本分為四組：第一組，示范區(qū)成立之前的控制組（du=0，dt=0）；第二組，示范區(qū)成立之后的控制組（du=0，dt=1）；第三組，示范區(qū)成立之前的實(shí)驗(yàn)組（du=1，dt=0）；第四組，示范區(qū)成立之后的實(shí)驗(yàn)組 （du=1，dt=1）。本文設(shè)立的DID回歸模型如下：

其中，innovationi，t為被解釋變量，表示第i個(gè)城市第t年的城市技術(shù)創(chuàng)新水平。兩個(gè)虛擬變量的交互項(xiàng)du×dt為DID項(xiàng)，其系數(shù)α1反映了成立國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平的凈效應(yīng)。Xi，t為一組控制變量，包括城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、金融發(fā)展水平、人力資本水平、創(chuàng)新投入水平、政府支持以及對(duì)外交流水平。εi，t為干擾項(xiàng)。公式（1）用于檢驗(yàn)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生的影響。

在使用DID方法之前，需要保證實(shí)驗(yàn)組和控制組城市發(fā)展水平盡可能相似。針對(duì)這一問(wèn)題，本文利用傾向得分匹配法（PSM）來(lái)消除樣本中不同城市發(fā)展水平差異大產(chǎn)生的選擇偏差。PSMDID結(jié)合方法不僅可以解決樣本選擇偏差問(wèn)題，還很好地解決了因變量遺漏導(dǎo)致的內(nèi)生性問(wèn)題，從而可以更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)成立對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平的影響效應(yīng)?；谝陨戏治觯疚脑O(shè)定的PSM-DID回歸模型如公式（2）：

（二）樣本與數(shù)據(jù)說(shuō)明

城市技術(shù)創(chuàng)新水平是本文的被解釋變量，以《中國(guó)城市和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力報(bào)告 2017》中的城市創(chuàng)新指 數(shù) （2001-2006年）來(lái)衡量，該指數(shù)是一個(gè)經(jīng)過(guò)專(zhuān)利價(jià)值調(diào)整的存量指數(shù)，每年的有效發(fā)明專(zhuān)利中，不同年齡專(zhuān)利的數(shù)量有所差異，因此該報(bào)告通過(guò)估計(jì)不同年齡專(zhuān)利的平均價(jià)值，并按照“城市-產(chǎn)業(yè)”維度加權(quán)得到創(chuàng)新指數(shù)。

表1 主要變量及計(jì)算方法

表2 主要變量的描述性統(tǒng)計(jì)

du和dt的交乘項(xiàng)是核心解釋變量，即國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平的影響?；谝延形墨I(xiàn)，本文選取的控制變量主要包括：一是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（pgdp），用人均GDP衡量；二是金融發(fā)展水平，包括金融發(fā)展規(guī)模（fs）和金融發(fā)展效率（fe），分別用存貸款余額總和與GDP的比重、貸款總額與存款總額的比重衡量；三是人力資本水平（hk），用在校大學(xué)生與人口總數(shù)的比值衡量；四是創(chuàng)新投入強(qiáng)度（input），用研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出與GDP的比重衡量；五是政府扶持力度（gov），用地區(qū)財(cái)政科技支出占財(cái)政支出的比重衡量；六是對(duì)外交流水平（fdi），用進(jìn)出口額占 GDP的比重衡量。變量選擇與計(jì)算方法參見(jiàn)表1。

圖1 國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)與非國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)創(chuàng)新技術(shù)水平的平均增長(zhǎng)趨勢(shì)

表3 國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平影響的回歸結(jié)果

表4 基于PSM-DID方法的穩(wěn)健性檢驗(yàn)

本文相關(guān)指標(biāo)采用的數(shù)據(jù)是2003-2016年中國(guó)283個(gè)地級(jí)市的面板數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)自《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，對(duì)于缺失數(shù)據(jù)，采用插值法補(bǔ)齊。從表2中可以看出，實(shí)驗(yàn)組的創(chuàng)新指數(shù)均值大于控制組，一定程度上體現(xiàn)了國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平有作用，但具體效果和可信性需要進(jìn)一步檢驗(yàn)。

本文選取的被解釋變量來(lái)自于 《中國(guó)城市和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力報(bào)告2017》中的城市創(chuàng)新力指數(shù)。這一指數(shù)涵蓋了專(zhuān)利價(jià)值、創(chuàng)新投入、創(chuàng)業(yè)情況等反映城市創(chuàng)新力的綜合指標(biāo)。是目前衡量城市創(chuàng)新水平，較為全面且合理的被解釋變量。從圖1中可以發(fā)現(xiàn)第一批國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的設(shè)立年份為2009年，但2008年在國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)與非國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)之間就產(chǎn)生了差異，在2009年后差異持續(xù)增大，而在2009年之前兩組樣本具有相同的發(fā)展趨勢(shì)，由此可以看出國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的設(shè)立對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平具有推動(dòng)作用。

（三）實(shí)證結(jié)果分析

1、基準(zhǔn)回歸結(jié)果：國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平的影響。本文利用DID方法評(píng)估國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平的影響，評(píng)估結(jié)果如表3所示。表3中的模型1不包括控制變量。在模型1的基礎(chǔ)上，逐步加入控制變量得到模型2-7。

由表3可知，無(wú)論是否加入控制變量，國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的設(shè)立均顯著促進(jìn)了城市技術(shù)創(chuàng)新水平的提升，國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的設(shè)立使得城市技術(shù)創(chuàng)新水平平均提高了10%-13%。該結(jié)果表明，國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的建設(shè)取得了一定成效，結(jié)果是使城市的資源配置更加有效率，尤其是為城市創(chuàng)新要素的整合創(chuàng)設(shè)了良好的環(huán)境，這都促使了整個(gè)城市創(chuàng)新水平的提高。

2、基于PSM-DID方法的檢驗(yàn)。為了克服國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)與非國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新水平的變動(dòng)趨勢(shì)存在的系統(tǒng)性差異，以及降低利用雙重差分法進(jìn)行估計(jì)的偏誤，本文需要進(jìn)一步進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)，采用PSM-DID方法。表4估計(jì)結(jié)果表明，在使用了PSM-DID方法后，國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平的影響仍顯著為正。匹配后樣本的回歸結(jié)果與基準(zhǔn)回歸結(jié)果相同，進(jìn)一步穩(wěn)健地驗(yàn)證了國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的設(shè)立促進(jìn)了城市技術(shù)創(chuàng)新水平。

3、共同趨勢(shì)假設(shè)檢驗(yàn)。共同趨勢(shì)假設(shè)檢驗(yàn)的結(jié)果表明，從每一個(gè)協(xié)變量的檢驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，匹配后所有變量都沒(méi)有顯著差異，而結(jié)果變量即城市技術(shù)創(chuàng)新水平具有非常顯著的差異，從而證明本文使用PSM-DID方法是合理可行的。在具體的估計(jì)中，本文采用了核匹配法估計(jì)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的建設(shè)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平的作用的穩(wěn)健性。在估計(jì)之前，有必要測(cè)試實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組之間的匹配效果，通過(guò)繪制傾向得分值密度函數(shù)圖的方法來(lái)顯示（見(jiàn)圖2）。可以發(fā)現(xiàn)：匹配后的實(shí)驗(yàn)組和控制組傾向得分值的概率密度相對(duì)接近，表明本文的匹配效果較好。

圖2 共同趨勢(shì)假設(shè)檢驗(yàn)

四、結(jié)論與啟示

本文基于2003-2016年中國(guó)283個(gè)地級(jí)市的面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用DID方法和PSM-DID方法，實(shí)證檢驗(yàn)了國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的建設(shè)對(duì)城市技術(shù)創(chuàng)新水平的影響。結(jié)果表明：國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的設(shè)立顯著促進(jìn)了城市技術(shù)水平的上升，平均使城市技術(shù)創(chuàng)新水平提升了約10至13個(gè)百分點(diǎn)。同時(shí)，本文還利用PSM-DID方法對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行了穩(wěn)健性檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的設(shè)立促進(jìn)城市技術(shù)創(chuàng)新水平提升的結(jié)論依然成立。

本文的研究結(jié)果對(duì)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的建設(shè)成效有一定的反饋價(jià)值。因此，本文提出：國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的建設(shè)需要政策引導(dǎo)，同時(shí)發(fā)揮其資源配置能力，加大財(cái)政支持力度，以保證良好的創(chuàng)新要素配置和創(chuàng)新環(huán)境，從而提升城市科技資源的配置效率，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展?；诖?，本文試圖給出相關(guān)的政策建議，以期在國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的后期建設(shè)及發(fā)展過(guò)程中提供一定的參考價(jià)值。

第一，政府應(yīng)當(dāng)建立一些完整的專(zhuān)業(yè)研究機(jī)構(gòu)或科學(xué)實(shí)驗(yàn)室等相關(guān)的支持創(chuàng)新的基礎(chǔ)設(shè)施；第二，在創(chuàng)新資本和設(shè)備投資的支持下，特別注重基金定期審查企業(yè)和機(jī)構(gòu)的發(fā)展，并提高對(duì)其設(shè)備資產(chǎn)的需求；第三，要大力為國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)提供人力資本支持，從而提升城市的技術(shù)創(chuàng)新水平?！?/p>