王岳龍 袁旺平

(1.江西財(cái)經(jīng)大學(xué)規(guī)制與競(jìng)爭(zhēng)研究中心 江西南昌 330013)

(2.江西財(cái)經(jīng)大學(xué)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究院 江西南昌 330013)

一、引 言

交通基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響一直以來(lái)都是學(xué)術(shù)界重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。Aschauer(1989) 通過(guò)新古典經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模型，得出交通基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有重要作用，且產(chǎn)出彈性為0.39 的結(jié)論。但是在新古典經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)理論框架下進(jìn)行的建模，往往遺漏了新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與新經(jīng)濟(jì)地理等變量因素，導(dǎo)致其結(jié)論可能會(huì)出現(xiàn)差異(張學(xué)良，2012)。學(xué)術(shù)界的主流觀點(diǎn)是交通基礎(chǔ)設(shè)施會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)產(chǎn)生正向影響 (Aschauer，1989；張學(xué)良，2012)。但是部分文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)交通基礎(chǔ)設(shè)施在促進(jìn)優(yōu)勢(shì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，可能對(duì)邊緣地區(qū)造成負(fù)面影響(Faber，2014)。而B(niǎo)aum-Snow 等(2017) 則發(fā)現(xiàn)交通基礎(chǔ)設(shè)施的改善會(huì)對(duì)外圍地區(qū)產(chǎn)生“擴(kuò)散效應(yīng)”，進(jìn)而帶動(dòng)外圍區(qū)域發(fā)展。結(jié)論差異的原因在于，不同的交通基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同步性之間存在差異。

創(chuàng)新作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的第一驅(qū)動(dòng)力，近年來(lái)有大量的文獻(xiàn)開(kāi)始關(guān)注交通基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)創(chuàng)新的影響。依據(jù)內(nèi)生增長(zhǎng)理論，區(qū)域創(chuàng)新水平的提升主要源自研發(fā)投入和知識(shí)溢出。研發(fā)投入可以歸結(jié)為研發(fā)人員和資本，而知識(shí)溢出可以從兩個(gè)空間維度予以識(shí)別:一是區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)高校、企業(yè)和政府等各創(chuàng)新主體之間的知識(shí)溢出；二是來(lái)自其他區(qū)域的知識(shí)溢出。對(duì)于各創(chuàng)新主體之間的協(xié)同創(chuàng)新，學(xué)者們主要從內(nèi)涵、模式、機(jī)制等方面進(jìn)行研究，而對(duì)于協(xié)同創(chuàng)新如何影響區(qū)域創(chuàng)新水平缺乏嚴(yán)格的計(jì)量檢驗(yàn)(白俊紅和蔣伏心，2015)。在研究其他區(qū)域的知識(shí)溢出方面，早期學(xué)者主要利用空間計(jì)量區(qū)位基尼(Gini)系數(shù)和Moran I 指數(shù)檢驗(yàn)中國(guó)區(qū)域創(chuàng)新是否存在空間相關(guān)性，且局限于省級(jí)數(shù)據(jù)。隨著高鐵等連接不同城市的交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，出現(xiàn)了大量借助高鐵開(kāi)通等準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn)研究區(qū)域間要素流動(dòng)對(duì)區(qū)域創(chuàng)新水平影響的文獻(xiàn)(王春楊等，2020)。但是除了白俊紅和蔣伏心(2015)，國(guó)內(nèi)鮮有文獻(xiàn)將知識(shí)溢出的兩個(gè)維度同時(shí)納入一個(gè)統(tǒng)一的分析框架，綜合考察其對(duì)區(qū)域創(chuàng)新的影響。將區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)各創(chuàng)新主體間的協(xié)同創(chuàng)新，以及區(qū)域間創(chuàng)新要素流入帶來(lái)的空間關(guān)聯(lián)結(jié)合起來(lái)考慮，有利于更好地揭示研發(fā)要素之間的協(xié)調(diào)對(duì)中國(guó)區(qū)域創(chuàng)新的影響。

當(dāng)前關(guān)于交通基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)區(qū)域創(chuàng)新影響的研究文獻(xiàn)主要關(guān)注高鐵和高速公路方面(Baum-Snow 等，2017；王春楊等，2020；孫文浩和張杰，2020)，對(duì)地鐵的相關(guān)研究比較少。雖然地鐵和高鐵及高速公路均屬于交通基礎(chǔ)設(shè)施，但是地鐵與后兩者之間存在明顯區(qū)別，相比于高鐵和高速公路主要是打通城市間的聯(lián)系，地鐵則主要是加強(qiáng)城市內(nèi)的交流。雖然高鐵和高速公路會(huì)促進(jìn)資本從發(fā)達(dá)地區(qū)流向欠發(fā)達(dá)地區(qū)產(chǎn)生一定的“擴(kuò)散效應(yīng)”，但同樣會(huì)放大優(yōu)勢(shì)地區(qū)的比較優(yōu)勢(shì)對(duì)鄰近劣勢(shì)地區(qū)形成“虹吸效應(yīng)” (馬光榮等，2020)，且在這兩種效應(yīng)相互抗?fàn)幍倪^(guò)程中往往是“虹吸效應(yīng)” 占優(yōu)，從而會(huì)強(qiáng)化我國(guó)“東高西低” 的區(qū)域創(chuàng)新格局(孫文浩和張杰，2020)，進(jìn)一步加大我國(guó)區(qū)域發(fā)展不平衡的問(wèn)題。相反，地鐵作用于一個(gè)城市內(nèi)，地鐵建設(shè)具有提升城市公共服務(wù)水平、降低城市交通成本(王岳龍，2015)、減少空氣污染排放(梁若冰和席鵬輝，2016)、體現(xiàn)良好的政府規(guī)劃等作用，能夠促進(jìn)區(qū)域內(nèi)的知識(shí)溢出以及提升城市吸引力。然而地鐵開(kāi)通會(huì)對(duì)城市創(chuàng)新產(chǎn)生怎樣的影響，比如是否會(huì)促進(jìn)創(chuàng)新資源的空間配置效率，重塑區(qū)域創(chuàng)新的空間格局，在提高區(qū)域創(chuàng)新效率的同時(shí)又兼顧區(qū)域公平? 厘清這些問(wèn)題，在學(xué)術(shù)上有助于豐富交通基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相關(guān)文獻(xiàn)，在實(shí)踐上有助于促進(jìn)政府和企業(yè)合理配置創(chuàng)新資源，促進(jìn)區(qū)域創(chuàng)新空間優(yōu)化與協(xié)調(diào)發(fā)展。“十四五” 時(shí)期，我國(guó)正處于深度調(diào)整期、后疫情時(shí)期和“兩個(gè)一百年” 奮斗目標(biāo)的歷史交匯期，加上西方世界對(duì)我國(guó)的封鎖加強(qiáng)，塑造了新時(shí)期我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展錯(cuò)綜復(fù)雜的時(shí)代背景。在該背景下探索一個(gè)影響區(qū)域創(chuàng)新并兼顧效率和公平的發(fā)展格局，對(duì)當(dāng)前的中國(guó)顯得至關(guān)重要。

本文利用2001—2016 年289 個(gè)地級(jí)市面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用雙重差分模型研究了地鐵開(kāi)通帶來(lái)的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)新主體聯(lián)系增加，以及由此引起的協(xié)同創(chuàng)新和區(qū)域創(chuàng)新要素的空間流動(dòng)對(duì)城市創(chuàng)新水平的影響。研究發(fā)現(xiàn)，城市地鐵開(kāi)通能解釋同時(shí)期城市創(chuàng)新水平變化的24.13%。地鐵開(kāi)通后導(dǎo)致的校企聯(lián)系增加，以及誘使的人力資本和FDI 流入是解釋其促進(jìn)地鐵城市創(chuàng)新水平的重要機(jī)制，這種機(jī)制可能緩解當(dāng)前我國(guó)“東高西低” 的區(qū)域創(chuàng)新格局。此外，地鐵網(wǎng)絡(luò)搭建的完善程度越高，對(duì)城市創(chuàng)新水平的提升效應(yīng)越強(qiáng)。同時(shí)，污染水平越高的城市，地鐵開(kāi)通對(duì)其創(chuàng)新的正外部性越大。

本文的邊際貢獻(xiàn)在于:第一，豐富了交通基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)區(qū)域創(chuàng)新影響這一部分的文獻(xiàn)。交通基礎(chǔ)設(shè)施是一個(gè)很寬泛的概念，在功能和作用范圍上，地鐵與高鐵和高速公路存在明顯的區(qū)別。高鐵這一類(lèi)連接不同城市的交通基礎(chǔ)設(shè)施主要依靠放大優(yōu)勢(shì)地區(qū)的比較優(yōu)勢(shì)，對(duì)鄰近劣勢(shì)地區(qū)形成“虹吸效應(yīng)”，讓更多的研發(fā)要素流向優(yōu)勢(shì)地區(qū)，從而對(duì)邊緣開(kāi)通高鐵的地區(qū)帶來(lái)負(fù)面影響。而地鐵作用于一個(gè)城市內(nèi)，通過(guò)提升城市公共服務(wù)水平、降低城市交通成本、減小空氣污染等作用，加強(qiáng)城市內(nèi)各創(chuàng)新主體的協(xié)同創(chuàng)新，以及提升地鐵開(kāi)通帶來(lái)的城市吸引力來(lái)促進(jìn)城市的創(chuàng)新水平。第二，本文在新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)的理論框架下，利用地鐵開(kāi)通作為準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn)。借鑒Li 等(2016) 的方法，本文充分控制城市地鐵開(kāi)通的影響因素，綜合考察了區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)各創(chuàng)新主體間的協(xié)同創(chuàng)新，以及區(qū)域間創(chuàng)新要素的空間關(guān)聯(lián)對(duì)區(qū)域創(chuàng)新水平的影響。第三，在政策導(dǎo)向上，本文的研究結(jié)論可以為緩解我國(guó)區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展不平衡提供理論和現(xiàn)實(shí)依據(jù)，同時(shí)有助于擴(kuò)展產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)路徑。

二、理論機(jī)制

依據(jù)我國(guó)區(qū)域創(chuàng)新的生產(chǎn)過(guò)程，創(chuàng)新要素主要來(lái)自自身積累的創(chuàng)新資源和條件，以及其他地區(qū)創(chuàng)新要素的流入。因此創(chuàng)新要素的組織和協(xié)調(diào)可以分為兩種:協(xié)同創(chuàng)新與空間關(guān)聯(lián)(白俊紅和蔣伏心，2015)。企業(yè)是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主體，也是創(chuàng)新活動(dòng)的主體，從而協(xié)同創(chuàng)新更多地體現(xiàn)在其他創(chuàng)新主體同企業(yè)之間的協(xié)調(diào)。但是各創(chuàng)新主體空間分布的差異容易導(dǎo)致信息不對(duì)稱(chēng)，使得協(xié)同創(chuàng)新存在較大的困難。同時(shí)，當(dāng)前我國(guó)要素市場(chǎng)流動(dòng)性不足，會(huì)造成資源錯(cuò)配，抑制區(qū)域創(chuàng)新要素的空間流動(dòng)。本文以協(xié)同創(chuàng)新和創(chuàng)新要素的空間流動(dòng)為切入點(diǎn)，以空間知識(shí)溢出為媒介，結(jié)合新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)理論模型，考察地鐵開(kāi)通如何通過(guò)影響城市環(huán)境，進(jìn)而影響城市內(nèi)校企聯(lián)系、人力資本和FDI 流入。

(一) 增加校企聯(lián)系

依據(jù)2018 年《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》，2017 年研發(fā)支出主要來(lái)自企業(yè)部門(mén)，占比達(dá)77.6%；政府部門(mén)和高校其次，占比分別為13.8%和7.2%。我國(guó)研發(fā)經(jīng)費(fèi)主要集中在以企業(yè)為主體的實(shí)驗(yàn)發(fā)展用途方面；而在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究方面，高校的研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出遠(yuǎn)高于企業(yè)部門(mén)，可以看出高校雖然整體研發(fā)規(guī)模不如企業(yè)，但承擔(dān)了我國(guó)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的大部分職能，是促進(jìn)科技進(jìn)步的核心推動(dòng)力。從研發(fā)人員學(xué)歷構(gòu)成情況看，2017 年企業(yè)的研發(fā)人員以本科為主，占比超過(guò)85%，而高校的博士研究人員數(shù)量是企業(yè)的10 倍左右。這使得校企之間形成了明顯的研發(fā)互補(bǔ)，高校的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究活動(dòng)能夠彌補(bǔ)企業(yè)核心技術(shù)創(chuàng)新能力不足的短板。但是區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)的企業(yè)和高校之間的空間分布差異限制了這種研發(fā)互補(bǔ)，而地鐵開(kāi)通極大地拉長(zhǎng)了通勤距離并縮減了通勤時(shí)間(王岳龍，2015)，降低了信息傳遞成本，從而緩解了創(chuàng)新主體的空間差異問(wèn)題，進(jìn)而促進(jìn)了區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新。

技術(shù)性知識(shí)和信息具有強(qiáng)正外部性，其收益無(wú)法被創(chuàng)新企業(yè)單獨(dú)占有 (Arrow，1962)。Arora 等(2021) 基于美國(guó)上市公司的研究發(fā)現(xiàn)，在知識(shí)溢出的條件下，美國(guó)企業(yè)的R (研究) 正在向D (開(kāi)發(fā)) 轉(zhuǎn)變，這意味著雖然企業(yè)知道基礎(chǔ)研究的重要性，但由于知識(shí)溢出的存在，企業(yè)會(huì)更多地選擇不去投入基礎(chǔ)研究，而是選擇“搭便車(chē)”。此外，企業(yè)創(chuàng)新是一個(gè)高投入的過(guò)程，同時(shí)企業(yè)創(chuàng)新周期的不規(guī)律性、各創(chuàng)新主體的信息不對(duì)稱(chēng)性、創(chuàng)新結(jié)果的不確定性，都意味著企業(yè)創(chuàng)新活動(dòng)的高風(fēng)險(xiǎn)，這會(huì)影響企業(yè)自主創(chuàng)新的積極性。而城市地鐵開(kāi)通會(huì)促進(jìn)創(chuàng)新活動(dòng)在空間上集聚，使得集聚在地理意義上變得更為寬廣。Audretsch 和Feldman (1996) 表明企業(yè)和高校在研發(fā)方面的投資會(huì)形成知識(shí)溢出，從而影響第三方的研發(fā)模式。這使得在集聚的環(huán)境下，企業(yè)研發(fā)的成本顯著低于社會(huì)成本。同時(shí)，校企聯(lián)系提高了企業(yè)交換思想的可能性，以及對(duì)重要知識(shí)寶貴性的意識(shí)，降低了科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科學(xué)商業(yè)化的成本，進(jìn)而降低了企業(yè)對(duì)創(chuàng)新成本的重視程度。此外，企業(yè)招聘大量本地高校的高層次畢業(yè)生，可以縮短企業(yè)創(chuàng)新周期和緩解創(chuàng)新結(jié)果的不確定性。因此，校企聯(lián)系增加會(huì)提高企業(yè)創(chuàng)新積極性，從而提升城市創(chuàng)新水平。

假說(shuō)1:開(kāi)通地鐵的城市，通過(guò)增強(qiáng)企業(yè)和高校之間的聯(lián)系，促進(jìn)城市創(chuàng)新水平的提升。

(二) 改善城市環(huán)境，吸引其他區(qū)域創(chuàng)新要素流入

本文借鑒Fujita 和Thisse (2003)、白俊紅等(2017) 的框架，假設(shè)存在兩個(gè)區(qū)域:城市A 和城市B；且在這兩個(gè)區(qū)域中均存在三個(gè)部門(mén):傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)部門(mén)(T)、制造業(yè)部門(mén)(M) 和知識(shí)生產(chǎn)部門(mén)(R)。T 部門(mén)使用普通勞動(dòng)力(L) 生產(chǎn)同質(zhì)產(chǎn)品；R 部門(mén)利用研發(fā)要素(研發(fā)人員、研發(fā)資本等) 生產(chǎn)差異化知識(shí)；M 部門(mén)為R 部門(mén)的下游部門(mén)，使用規(guī)模報(bào)酬遞增的技術(shù)、普通勞動(dòng)力和差異化的知識(shí)進(jìn)行生產(chǎn)，同時(shí)新企業(yè)進(jìn)入需要掌握一種新知識(shí)，差異化知識(shí)直接導(dǎo)致M 部門(mén)產(chǎn)品的差異化。M 部門(mén)的企業(yè)隨著新知識(shí)的研發(fā)不斷地被創(chuàng)造出來(lái)。區(qū)域產(chǎn)品貿(mào)易符合“冰山運(yùn)輸成本” 假設(shè)。研發(fā)要素在區(qū)域間無(wú)成本地流動(dòng)，總量不變，并且將其標(biāo)準(zhǔn)化為1。普通勞動(dòng)力無(wú)法跨區(qū)域流動(dòng)。兩地初始時(shí)處于對(duì)稱(chēng)狀態(tài)，企業(yè)可以自由遷徙。T 部門(mén)在完全競(jìng)爭(zhēng)條件下進(jìn)行生產(chǎn)，區(qū)域間無(wú)貿(mào)易成本，且價(jià)格設(shè)定為1。M 部門(mén)服從Dixi-Stiglitiz 框架，生產(chǎn)差異化產(chǎn)品，每個(gè)企業(yè)利用一種知識(shí)專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)一種產(chǎn)品。

1.消費(fèi)者

借鑒Fujita 和Thisse (2003) 的做法，本文假設(shè)消費(fèi)者效用函數(shù)相同，并且消費(fèi)者們對(duì)制造業(yè)產(chǎn)品存在不同的偏好。消費(fèi)者的間接效用函數(shù)為:

其中，為支出，為所消費(fèi)的M 部門(mén)產(chǎn)品的份額，0 ＜＜1；為M 部門(mén)產(chǎn)品的價(jià)格指數(shù):

其中，()為部門(mén)生產(chǎn)的產(chǎn)品價(jià)格；為制造部門(mén)生產(chǎn)的全部產(chǎn)品種類(lèi)數(shù)，為產(chǎn)品間的不變替代彈性。

2.生產(chǎn)者

基于對(duì)傳統(tǒng)部門(mén)的設(shè)定，本文假設(shè)傳統(tǒng)部門(mén)的工資率為1。對(duì)于M 部門(mén)，企業(yè)使用某種新知識(shí)并配合1 單位的普通勞動(dòng)力() 進(jìn)行生產(chǎn)。假設(shè)區(qū)域間的冰山運(yùn)輸成本為＞1，產(chǎn)品到達(dá)區(qū)域時(shí)的價(jià)格為p()，那么到達(dá)區(qū)域時(shí)的價(jià)格變成:

令E、 P分別為等于區(qū)域的總支出、其制造業(yè)產(chǎn)品的價(jià)格指數(shù)。運(yùn)輸自由度≡。根據(jù)Fujita 和Thisse (2003) 的推導(dǎo)可得區(qū)域的M 部門(mén)產(chǎn)品的均衡價(jià)格、均衡產(chǎn)量和均衡利潤(rùn)，如下式所示:

3.知識(shí)生產(chǎn)部門(mén)

令區(qū)域中含有的知識(shí)總量為K，研發(fā)要素?cái)?shù)量為λ，研發(fā)要素?fù)碛械奶囟ㄖR(shí)量為()?；贔ujita 和Thisse (2003) 可得區(qū)域擁有的知識(shí)總量為:

其中，是研發(fā)要素創(chuàng)新時(shí)的互補(bǔ)參數(shù)，反映了研發(fā)要素的異質(zhì)性，0 ＜＜1；0≤η≤1，表示其他區(qū)域的知識(shí)向區(qū)域的空間溢出大小。

基于本文假設(shè)，M 部門(mén)企業(yè)的數(shù)量必然和知識(shí)的種類(lèi)數(shù)一樣。借鑒白俊紅等(2017)，假設(shè)() ＝＝1、 λ＝、 λ＝1 -，所以由(4) 式可得區(qū)域和區(qū)域的研發(fā)要素?cái)?shù)量分別為:

由等式(5) 分別對(duì)各自區(qū)域的空間知識(shí)溢出程度求偏導(dǎo)，可得:

所以研發(fā)要素的總收益為:

其中， α是的初始價(jià)值， W是生產(chǎn)出的新知識(shí)價(jià)值。

4.長(zhǎng)期均衡

依據(jù)式(1) 的消費(fèi)者間接效用函數(shù)可知，兩個(gè)地區(qū)研發(fā)要素的流動(dòng)偏好:

依據(jù)白俊紅等(2017) 的長(zhǎng)期均衡分析框架，的取值決定了研發(fā)要素的流動(dòng)方向:

等式(9) 說(shuō)明在＝12 的均衡時(shí)，如果出現(xiàn)任何微小的偏離，就會(huì)導(dǎo)致遷移偏好的持續(xù)增加(或減少)。初始時(shí)兩地的研發(fā)要素均為12，假定區(qū)域的創(chuàng)新環(huán)境發(fā)生變化導(dǎo)致偏離12，這會(huì)打破12 的均衡狀態(tài)，直接導(dǎo)致區(qū)域的研發(fā)要素向區(qū)域流動(dòng)。

地鐵開(kāi)通一方面極大地緩解了地區(qū)交通擁擠程度(梁若冰和席鵬輝，2016)，提高了地面交通運(yùn)行效率，進(jìn)而非常有效地減少了當(dāng)?shù)厣习嘧宓耐ㄇ跁r(shí)間。而減少通勤時(shí)間會(huì)提升個(gè)體幸福感(Ross 和Zenou，2008)、增加職工的平均工資或降低失業(yè)率(Burda 等，2015) 等。同時(shí)地鐵開(kāi)通可以釋放地面空間，為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供更多的可能性，提升城市的公共服務(wù)水平，為居民提供更多的娛樂(lè)、醫(yī)療、教育等相關(guān)服務(wù)，提高居民生活質(zhì)量和健康水平。另一方面，地鐵開(kāi)通會(huì)吸引更多的通勤者選擇地鐵出行，從而可以緩解地面汽車(chē)使用壓力。而今很大一部分空氣污染來(lái)自機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放(Fu 和Gu，2017)，地鐵開(kāi)通會(huì)減輕當(dāng)?shù)氐目諝馕廴境潭?梁若冰和席鵬輝，2016)。而空氣污染越嚴(yán)重的地方，人口選擇就業(yè)的可能性越小(Banzhaf 和Walsh，2008)，且受教育水平越高在就業(yè)選址時(shí)對(duì)空氣污染的敏感性越高(孫偉增等，2019)。前者代表著某個(gè)城市的工作環(huán)境，后者代表著城市的生活環(huán)境，這兩個(gè)方面的改善顯然會(huì)提升城市的整體形象，導(dǎo)致研發(fā)人員的就業(yè)偏好發(fā)生變化，進(jìn)而增強(qiáng)地鐵開(kāi)通城市的人才吸引力。

然而地鐵開(kāi)通誘導(dǎo)的高學(xué)歷人才流入是否有利于提升城市創(chuàng)新水平? Almeida 和Kogut (1999)、王春楊等(2020) 發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)空間集聚程度較高，或人口較多樣化的城市中，受教育水平較高的人在不同地區(qū)和企業(yè)之間的流動(dòng)及交流過(guò)程中促進(jìn)了知識(shí)的傳播擴(kuò)散，進(jìn)而促進(jìn)了技術(shù)進(jìn)步。朱承亮等(2012) 對(duì)中國(guó)人力資本與創(chuàng)新關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，大專(zhuān)以下的人力資本對(duì)城市創(chuàng)新不存在顯著影響，而大專(zhuān)以上學(xué)歷的高學(xué)歷人力資本對(duì)地區(qū)創(chuàng)新水平存在顯著影響。結(jié)合上述模型，本文提出假說(shuō)2。

假說(shuō)2:城市地鐵開(kāi)通會(huì)吸引高層次人才流入，進(jìn)而促進(jìn)城市創(chuàng)新水平。

第一，城市地鐵開(kāi)通提高了沿線住宅居民的出行便利性，對(duì)地區(qū)房?jī)r(jià)有顯著的促進(jìn)作用(王岳龍，2015)，這會(huì)促進(jìn)當(dāng)?shù)胤康禺a(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，而我國(guó)利用的FDI 主要集中在制造業(yè)和房地產(chǎn)行業(yè)(張長(zhǎng)春，2002)。第二，地鐵開(kāi)通極大地節(jié)省了地面空間和緩解了地區(qū)交通的擁擠程度，這會(huì)提升地區(qū)交通運(yùn)輸水平，并優(yōu)化城市的基礎(chǔ)設(shè)施以及提升城市化水平，而城市化水平和公路交通發(fā)展水平能夠顯著促進(jìn)FDI 流入(張長(zhǎng)春，2002)。第三，城市地鐵建設(shè)能夠向外界反映出地方政府良好的發(fā)展規(guī)劃。Agodo (1978) 發(fā)現(xiàn)地方政府發(fā)展規(guī)劃和FDI 的流量成正相關(guān)關(guān)系，結(jié)合上述模型推導(dǎo)可知，這會(huì)導(dǎo)致研發(fā)資本的區(qū)位選擇偏好發(fā)生變化，進(jìn)而增強(qiáng)地鐵開(kāi)通城市的FDI 吸引力。FDI 是知識(shí)溢出的重要渠道，其帶來(lái)的先進(jìn)技術(shù)存在示范作用，還可以通過(guò)合作或合資促進(jìn)技術(shù)知識(shí)溢出或傳播(Blomstr?m 和Kokko，1998)。第四，跨國(guó)公司分部會(huì)同當(dāng)?shù)仄髽I(yè)建立起業(yè)務(wù)聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)前向與后向聯(lián)系帶來(lái)技術(shù)知識(shí)溢出(趙勇和白永秀，2009)，提升流入地區(qū)的技術(shù)水平。由此本文提出假說(shuō)3。

假說(shuō)3:城市地鐵開(kāi)通會(huì)吸引國(guó)外資本流入，促進(jìn)城市創(chuàng)新水平。

三、變量選取與樣本選擇①因篇幅所限，本文省略了部分變量的構(gòu)建、影響城市地鐵開(kāi)通的控制變量選定，以及變量的描述統(tǒng)計(jì)，感興趣的讀者可在《經(jīng)濟(jì)科學(xué)》 官網(wǎng)論文頁(yè)面“附錄與擴(kuò)展” 欄目下載。

被解釋變量:城市創(chuàng)新指數(shù)()。本文使用寇宗來(lái)和劉學(xué)悅 (2017) 發(fā)布的2001—2016 年城市創(chuàng)新指數(shù)代理城市創(chuàng)新水平。出于穩(wěn)健性考慮，本文同時(shí)使用國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利授權(quán)數(shù)的地級(jí)市加總數(shù)替代被解釋變量。

核心解釋變量:地鐵開(kāi)通()。由于地鐵的開(kāi)通對(duì)創(chuàng)新的影響具有一定的時(shí)滯性，所以本文借鑒王春楊等(2020) 對(duì)于高鐵開(kāi)通的設(shè)定構(gòu)建。本部分?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)百度和各城市地鐵官網(wǎng)的信息手動(dòng)整理。

控制變量:由于城市開(kāi)通地鐵與否、在哪年開(kāi)通地鐵并不隨機(jī)，是由一系列經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展指標(biāo)和地理因素決定。為了保證地鐵開(kāi)通這一準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn)的條件隨機(jī)性，本文借鑒Li 等(2016) 研究省直管縣對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響的做法，嘗試尋找一組合適的控制變量，最終選擇了1999 年城市一般公共預(yù)算收入的對(duì)數(shù)(ln)、1999 年城市生產(chǎn)總值的對(duì)數(shù)(ln)、1999 年城市年末市轄區(qū)人口數(shù)的對(duì)數(shù)(ln)、1999 年科研綜合技術(shù)服務(wù)業(yè)從業(yè)人員數(shù)的對(duì)數(shù)(ln)、是否為直轄市和省會(huì)(副省會(huì)) 城市(1)、城市坡度(ln) 和高程(ln) 七個(gè)同年份交互的變量作為控制變量。

機(jī)制變量:根據(jù)前文的理論假說(shuō)，地鐵開(kāi)通主要通過(guò)校企聯(lián)系加劇()、國(guó)外資本流入(1) 和人力資本流入(1) 三個(gè)途徑影響城市創(chuàng)新水平。對(duì)于校企聯(lián)系，本文依據(jù)數(shù)據(jù)的可得性，使用2007—2016 年《中國(guó)高等學(xué)?？萍冀y(tǒng)計(jì)資料匯編》 中高?？萍假M(fèi)用中的企事業(yè)委托金額的地級(jí)市加總額來(lái)反映校企聯(lián)系程度。對(duì)于國(guó)外資本流入，本文使用市轄區(qū)外商直接投資作為國(guó)外資本流入的代理變量，數(shù)據(jù)來(lái)源于2001—2016 年《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》。對(duì)于人力資本流入，本文使用2011—2016 年中國(guó)流動(dòng)人口動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用受教育水平在大學(xué)專(zhuān)科以上的流動(dòng)人口代理人力資本流入。由于2018 年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)管理的意見(jiàn)》 對(duì)城市開(kāi)通地鐵的要求進(jìn)行了調(diào)整，同時(shí)考慮到寇宗來(lái)和劉學(xué)悅(2017) 發(fā)布的城市創(chuàng)新指數(shù)為2001—2016年，本文最終確定了2001—2016 年289 個(gè)地級(jí)市的4 624 個(gè)樣本。為緩解異常值的影響，本文對(duì)所有連續(xù)變量進(jìn)行了1%的縮尾處理。

四、實(shí)證模型和結(jié)果分析

(一) 基準(zhǔn)模型

DID 檢驗(yàn)的基本回歸模型如下:

其中，下標(biāo)和分別表示城市和年份； CII是城市在年的城市創(chuàng)新指數(shù)， metro是衡量城市在年地鐵開(kāi)通與否的虛擬變量，是截距項(xiàng)，是本文關(guān)注的估計(jì)系數(shù)，表示地鐵開(kāi)通對(duì)城市創(chuàng)新水平的影響效應(yīng)。 δ為城市固定效應(yīng)，用來(lái)捕捉諸如城市科研環(huán)境等在每個(gè)城市內(nèi)部短時(shí)間內(nèi)不隨時(shí)間變化的因素， λ為年度固定效應(yīng)，用來(lái)捕捉國(guó)家層面宏觀環(huán)境的變化。

為了進(jìn)一步控制遺漏變量的影響，首先，本文加入了城市所在省份和時(shí)間交互固定效應(yīng)，用來(lái)捕捉省份層面隨時(shí)間變化的因素，例如控制省份GDP 和財(cái)政收入等可能會(huì)同時(shí)影響城市地鐵開(kāi)通和創(chuàng)新水平的因素。為更好解釋地鐵開(kāi)通對(duì)城市創(chuàng)新水平提升的貢獻(xiàn)度，本文又將這個(gè)虛擬變量替換成地鐵長(zhǎng)度() 這個(gè)連續(xù)性變量。其次，參考Li 等(2016) 研究省直管縣對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響的做法，為了盡可能控制住處理組的選擇原因，我們將經(jīng)過(guò)變量均值差異檢驗(yàn)的非時(shí)變控制變量 指“附錄與擴(kuò)展” 中表A1 面板A 所包含的7 個(gè)非時(shí)變變量。，與時(shí)間多項(xiàng)式()交互。除此之外，本文還加入了特定于處理組的線性時(shí)間趨勢(shì)，以控制處理組和控制組之間的事前時(shí)間趨勢(shì)差異。

(二) 平行趨勢(shì)檢驗(yàn)

為了讓DID 回歸結(jié)果可信，在進(jìn)行DID 回歸之前需要滿足事前平行。本文以每個(gè)城市開(kāi)通地鐵前第一年為基準(zhǔn)組，設(shè)置了地鐵開(kāi)通前后各年虛擬變量?？紤]到樣本時(shí)間跨度，本文進(jìn)一步將開(kāi)通前后超過(guò)5 年的跟第五年合并在一起，如式(12) 所示，只要不拒絕＝＝＝的原假設(shè)，就可以認(rèn)為事前平行趨勢(shì)檢驗(yàn)通過(guò)。估計(jì)結(jié)果如圖1 所示，各城市在開(kāi)通地鐵前各年都不存在明顯的城市創(chuàng)新水平差異。

圖1 平行趨勢(shì)檢驗(yàn)

(三) 基準(zhǔn)回歸結(jié)果

由表1 第(1) 列可知，僅僅考慮城市和年份固定效應(yīng)時(shí)，城市地鐵開(kāi)通可以顯著提升城市的創(chuàng)新水平。第(2) 列和第(3) 列均加入了1999 年城市特征和年份交互的控制變量，兩列的區(qū)別在于第(3) 列又加入了省份和年份的交互固定效應(yīng)，兩列均在1%的統(tǒng)計(jì)水平上顯著。第(4) 列是在模型(11) 的基礎(chǔ)上考慮變量與時(shí)間的二階多項(xiàng)式函數(shù)() 交互(X×)，控制結(jié)果變量在時(shí)間上的變化后，結(jié)果依然顯著為正。因此，根據(jù)表1 的結(jié)果，相對(duì)于沒(méi)有開(kāi)通地鐵的城市，地鐵開(kāi)通顯著提升了城市創(chuàng)新水平。第(5) 列是將模型(10) 的核心解釋變量metro替換為metroL表示城市年地鐵開(kāi)通長(zhǎng)度，同時(shí)考慮省份和年度的交互固定效應(yīng)，估計(jì)結(jié)果顯示對(duì)應(yīng)的系數(shù)為0.25，且在1%的統(tǒng)計(jì)水平上顯著。2001—2016 年，289 個(gè)樣本城市地鐵開(kāi)通線路長(zhǎng)度平均增加約13.22 公里，城市創(chuàng)新水平平均上漲約13.45 個(gè)單位，這意味著在其他條件不變的情況下，地鐵線路長(zhǎng)度增長(zhǎng)能夠解釋大約24.13%的城市創(chuàng)新水平增幅。在截面上，2016年北京城市創(chuàng)新指數(shù)比南昌高1 041.53 個(gè)單位，線路開(kāi)通長(zhǎng)度比南昌市多587.6 公里，這意味著在其他條件不變的情況下，北京和南昌的城市創(chuàng)新水平差異約13.9%都來(lái)自?xún)傻氐罔F開(kāi)通線路長(zhǎng)度的差異。同樣以2016 年上海和九江(未開(kāi)通地鐵) 為例，兩個(gè)城市創(chuàng)新水平差異約29.78%來(lái)自?xún)傻氐罔F開(kāi)通線路長(zhǎng)度差異。

表1 基準(zhǔn)回歸結(jié)果

(四) 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

(1) 更換變量與模型。首先，考慮到本文使用的城市創(chuàng)新指數(shù)測(cè)度涉及專(zhuān)利，因此對(duì)被解釋變量進(jìn)行滯后一期處理。表2 第(2) 列的估計(jì)結(jié)果表明，地鐵開(kāi)通后城市創(chuàng)新指數(shù)滯后一期的創(chuàng)新水平平均增加約26.079 個(gè)單位，與第(1) 列的基準(zhǔn)估計(jì)結(jié)果基本一致。其次，本文使用國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利授權(quán)數(shù)的地級(jí)市加總數(shù)替代被解釋變量，該變量依據(jù)專(zhuān)利申請(qǐng)人所在地進(jìn)行加總。由表2 第(3) 列可知，在替換被解釋變量后地鐵開(kāi)通對(duì)城市創(chuàng)新水平依然存在顯著的正外部性，表明核心解釋變量每變動(dòng)1 個(gè)單位，會(huì)引起替代被解釋變量變動(dòng)約0.245 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，結(jié)果穩(wěn)健。最后，大量研究表明高鐵的建設(shè)對(duì)城市創(chuàng)新水平存在顯著影響(王春楊等，2020)。為了排除高鐵開(kāi)通對(duì)結(jié)果的干擾，本文考慮加入高鐵開(kāi)通的虛擬變量(，即城市開(kāi)通高鐵后取1，反之為0)。表2 的第(4) 列反映的結(jié)果穩(wěn)健。

(2) 刪除特殊樣本。第一，為了使樣本數(shù)據(jù)變得更加隨機(jī)，避免反向因果可能帶來(lái)的內(nèi)生性問(wèn)題，本文借鑒孫文浩和張杰(2020) 的做法，剔除了省級(jí)(直轄市) 和副省級(jí)城市，重新檢驗(yàn)地鐵開(kāi)通對(duì)城市創(chuàng)新的影響。由表2 的第(5) 列的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，本文結(jié)論穩(wěn)健。第二，考慮到北京、上海、廣州、天津四個(gè)城市早在2000 年之前就已經(jīng)開(kāi)通地鐵，出于穩(wěn)健性考慮，本部分將這四個(gè)城市的樣本刪除。由表2 的第(6) 列可得出本文結(jié)果穩(wěn)健。第三，考慮到樣本中存在連接兩個(gè)城市的地鐵線路即廣佛線，且對(duì)佛山而言這條線路是其唯一的地鐵線路。為了排除因果效應(yīng)可能是由地鐵的跨城市建設(shè)所致的競(jìng)爭(zhēng)性假說(shuō)，本文為此刪除佛山的觀測(cè)值進(jìn)行回歸，其結(jié)果如表2 第(7) 列所示，以說(shuō)明本文結(jié)果的穩(wěn)健性。

表2 穩(wěn)健性檢驗(yàn)結(jié)果

(3) 安慰劑檢驗(yàn)。為了檢驗(yàn)結(jié)論不是偶然的顯著結(jié)果，本文通過(guò)給289 個(gè)城市隨機(jī)分配地鐵開(kāi)通時(shí)間來(lái)進(jìn)行安慰劑檢驗(yàn)。具體來(lái)說(shuō)，先給每一個(gè)城市在樣本期內(nèi)隨機(jī)分配一個(gè)地鐵開(kāi)通年份，然后將上述過(guò)程重復(fù)1 000 次，由此得到1 000 次核心解釋變量的系數(shù)值、值和值，并繪制隨機(jī)抽樣估計(jì)系數(shù)值的概率密度圖。估計(jì)系數(shù)基本服從以0為中心的正態(tài)分布，且真實(shí)估計(jì)結(jié)果遠(yuǎn)離隨機(jī)抽樣估計(jì)結(jié)果，由此說(shuō)明本文的基準(zhǔn)回歸結(jié)果是可信的。

(五) 機(jī)制檢驗(yàn)①機(jī)制檢驗(yàn)結(jié)果請(qǐng)見(jiàn)《經(jīng)濟(jì)科學(xué)》 官網(wǎng)“附錄與擴(kuò)展”。

(1) 基于城市內(nèi)高校和企業(yè)之間的協(xié)同創(chuàng)新。企業(yè)和高校的地址一經(jīng)確定，在短時(shí)間內(nèi)很難發(fā)生變化，且高校和企業(yè)往往分布在不同區(qū)域，這會(huì)導(dǎo)致某些高校和企業(yè)之間的溝通存在較大問(wèn)題。雖然互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展極大地拉長(zhǎng)了通信距離，但在涉及機(jī)密信息的溝通上大多還是采用面對(duì)面的交流方式，且面對(duì)面的交流是知識(shí)和信息傳播的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力(Storper 和Venables 2004)。內(nèi)生增長(zhǎng)理論將高校研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)研發(fā)部門(mén)看作知識(shí)創(chuàng)造和溢出的重要源泉。地鐵開(kāi)通降低了信息傳遞成本，增強(qiáng)了大學(xué)研究人員、企業(yè)技術(shù)人員及企業(yè)家的非正式或正式交流，人才在不同地區(qū)和企業(yè)之間的流動(dòng)促進(jìn)了知識(shí)的溢出(Almeida 和Kogut，1999；趙勇和白永秀，2009)，可以幫助企業(yè)和高校建立穩(wěn)定的合作關(guān)系和產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。機(jī)制檢驗(yàn)中列的結(jié)果反映了地鐵開(kāi)通顯著增加了城市內(nèi)校企聯(lián)系，而高校和企業(yè)作為區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)兩個(gè)最重要的創(chuàng)新主體，它們之間的聯(lián)系增加會(huì)促進(jìn)地區(qū)的協(xié)同創(chuàng)新，進(jìn)而提升城市的創(chuàng)新水平(白俊紅和蔣伏心，2015)。

(2) 基于創(chuàng)新要素的流入。由于資源的稀缺性，信息不對(duì)稱(chēng)容易造成資源錯(cuò)配問(wèn)題。而要素的充分流動(dòng)可以促進(jìn)信息的流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新資源的合理配置。另外，與傳統(tǒng)生產(chǎn)要素相比，創(chuàng)新要素?cái)y帶了更多的知識(shí)和技術(shù)，在流動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生知識(shí)空間溢出效應(yīng)，有利于創(chuàng)新知識(shí)在空間范圍的傳播與擴(kuò)散，進(jìn)而也會(huì)促進(jìn)城市創(chuàng)新水平的提升和地區(qū)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)。

地鐵開(kāi)通一方面可以減小地面汽車(chē)的使用壓力，減少污染排放，改善城市環(huán)境；另一方面可以拉長(zhǎng)城市內(nèi)兩地的通行距離并且縮短通行時(shí)間，為從業(yè)人員在工作地和就業(yè)地的選擇上提供更多可能性。根據(jù)人力資本流入列結(jié)果所示，城市地鐵開(kāi)通帶來(lái)的工作和生活環(huán)境的改善顯著增加了人力資本的流入。趙勇和白永秀(2009) 認(rèn)為，知識(shí)植根于個(gè)體，大多數(shù)文獻(xiàn)將人力資本的流動(dòng)看作隱性知識(shí)溢出的主要途徑。根據(jù)內(nèi)生增長(zhǎng)模型和新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)的觀點(diǎn)，知識(shí)和知識(shí)溢出在區(qū)域創(chuàng)新過(guò)程中扮演著異常重要的角色。

地鐵建設(shè)可以極大地釋放地面空間，促進(jìn)城市地面的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)并加快城市化進(jìn)程，提高城市內(nèi)交通運(yùn)輸水平，同時(shí)地鐵建設(shè)帶來(lái)的改變可以很好地反映出城市管理者的發(fā)展規(guī)劃水平，這些對(duì)于FDI 具有很大的吸引力。根據(jù)國(guó)外資本流入結(jié)果所示，地鐵開(kāi)通顯著增加了國(guó)外資本流入。而FDI 帶來(lái)的資本流入和技術(shù)溢出能夠顯著促進(jìn)東道國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步(Blomstr?m 和Kokko，1998)。

(六) 異質(zhì)性檢驗(yàn)②異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果請(qǐng)見(jiàn)《經(jīng)濟(jì)科學(xué)》 官網(wǎng)“附錄與擴(kuò)展”。

(1) 基于不同地區(qū)的檢驗(yàn)。孫文浩和張杰(2020) 發(fā)現(xiàn)高鐵網(wǎng)絡(luò)會(huì)引導(dǎo)制造業(yè)企業(yè)碩、博學(xué)歷人才“外逃”，導(dǎo)致我國(guó)城市創(chuàng)新水平“東高西低”。與高鐵不同的是，現(xiàn)代地鐵建設(shè)具有節(jié)省土地、緩解交通擁堵、減少污染、減少噪音、節(jié)約資源等優(yōu)勢(shì)，因此在城市內(nèi)部，地鐵的建設(shè)是否可以緩解當(dāng)前我國(guó)“東高西低” 的創(chuàng)新局面? 解答這一問(wèn)題可以為政府緩解區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展不平衡提供依據(jù)。根據(jù)相關(guān)結(jié)果可知，地鐵開(kāi)通對(duì)西部城市創(chuàng)新水平的提升大于東中部城市。究其原因主要是西部城市的人均受教育水平和初始創(chuàng)新水平較低，因而地鐵開(kāi)通后知識(shí)型人才和資本的流入所帶來(lái)的創(chuàng)新邊際產(chǎn)出較大。此外，Chen (1996) 發(fā)現(xiàn)國(guó)外資本偏愛(ài)中國(guó)的西部地區(qū)，因?yàn)槠溥h(yuǎn)離東中部工業(yè)技術(shù)發(fā)源地，這也是導(dǎo)致異質(zhì)性的原因。由此說(shuō)明西部城市可以從地鐵開(kāi)通中獲益更多，進(jìn)而緩解中國(guó)區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展不平衡的現(xiàn)象。

(2) 基于不同創(chuàng)新強(qiáng)度城市的檢驗(yàn)。地鐵的建設(shè)對(duì)創(chuàng)新強(qiáng)度不同的城市創(chuàng)新水平的影響如何? 解答這個(gè)問(wèn)題可以為今后地鐵網(wǎng)絡(luò)建設(shè)縮小中國(guó)城市間創(chuàng)新差距提供解釋。本文使用2000 年中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)數(shù)的地級(jí)市加總數(shù)，以50 分位數(shù)為門(mén)檻將樣本城市分為高創(chuàng)新城市和低創(chuàng)新城市。根據(jù)創(chuàng)新強(qiáng)度列的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，地鐵建設(shè)對(duì)于城市創(chuàng)新水平的提升存在初始創(chuàng)新強(qiáng)度異質(zhì)性，且對(duì)創(chuàng)新強(qiáng)度越低的城市的提升作用越大。孫文浩和張杰(2020) 發(fā)現(xiàn)高鐵網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)會(huì)促使碩士學(xué)歷人才流向低創(chuàng)新強(qiáng)度城市中的制造業(yè)企業(yè)。低創(chuàng)新強(qiáng)度城市的人均受教育水平和初始創(chuàng)新水平較低，所以地鐵開(kāi)通后對(duì)城市創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)各創(chuàng)新主體協(xié)同創(chuàng)新效率的提升，以及知識(shí)型人才和資本的流入所帶來(lái)的創(chuàng)新邊際產(chǎn)出較大。這一結(jié)論有助于緩解我國(guó)“東高西低” 的創(chuàng)新發(fā)展格局。

(3) 基于地鐵網(wǎng)絡(luò)完善程度的檢驗(yàn)。本文首先構(gòu)建樣本期內(nèi)城市地鐵開(kāi)通數(shù)變量，然后將和交互項(xiàng)×加入模型(10)，考察地鐵開(kāi)通數(shù)量不同所導(dǎo)致的異質(zhì)性影響。由線路列結(jié)果可知，交互項(xiàng)×的系數(shù)為8.0252，說(shuō)明城市每多增加一條地鐵，城市創(chuàng)新水平平均可以提升約8.03 個(gè)單位。其主要原因在于，地鐵主要服務(wù)于城市中心城區(qū)和城市總體規(guī)劃確定的重點(diǎn)地區(qū)，很多城市的地鐵線路往往圍繞著城市中心，而高鐵站點(diǎn)和飛機(jī)場(chǎng)則大多遠(yuǎn)離城市中心，所以地鐵網(wǎng)絡(luò)的完善可以提升內(nèi)外交通轉(zhuǎn)換的流利程度，強(qiáng)化內(nèi)外交通的互聯(lián)互通，提升知識(shí)信息的傳播速度。交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可以增強(qiáng)城市的可達(dá)性和吸引力，提升該區(qū)域的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，加快生產(chǎn)要素的流動(dòng)(張學(xué)良，2012)，促進(jìn)知識(shí)溢出。進(jìn)而可以得出結(jié)論，地鐵網(wǎng)絡(luò)建設(shè)越完善，城市創(chuàng)新水平越高。

(4) 基于不同污染程度城市的檢驗(yàn)。人才受教育水平越高在就業(yè)選址時(shí)對(duì)空氣污染的敏感性越高(孫偉增等，2019)。同時(shí)，投資者在投資時(shí)會(huì)考慮地區(qū)的未來(lái)發(fā)展?jié)摿?，城市受污染程度大小?huì)在一定程度上影響人力資本和物質(zhì)資本的流動(dòng)。本文從2001 年的《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》 收集整理了2000 年的PM 2.5、SO和環(huán)境噪音達(dá)標(biāo)面積的占比數(shù)據(jù)，以50 分位數(shù)為分界點(diǎn)將樣本城市劃分為高污染城市和低污染城市，然后進(jìn)行分樣本回歸。依據(jù)污染異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果，城市空氣和噪音污染越嚴(yán)重，地鐵開(kāi)通后城市創(chuàng)新水平提升越多。究其原因可能是污染越嚴(yán)重的城市由地鐵開(kāi)通帶來(lái)的污染物減排效應(yīng)越大(梁若冰和席鵬輝，2016)，從而向外界釋放出良好的政府規(guī)劃信號(hào)，可能會(huì)使得這些城市在地鐵開(kāi)通后變得更加有吸引力。

(七) 成本收益分析

依據(jù)中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)發(fā)布的《城市軌道交通2016 年度統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)告》，2016 年30 個(gè)城市開(kāi)通城市軌道交通運(yùn)營(yíng)，完成投資3 847 億元，平均人公里運(yùn)營(yíng)成本0.99 元，平均人公里運(yùn)營(yíng)收入0.49 元。全年累計(jì)完成客運(yùn)量160.9 億人次，年度新增運(yùn)營(yíng)線路長(zhǎng)度534.8 公里，全國(guó)城軌交通平均旅行速度35.35 公里/小時(shí)。假定以每人45分鐘的行程算，2016 年運(yùn)營(yíng)成本4 199.58 億元。在不考慮建設(shè)成本的條件下，運(yùn)營(yíng)收入僅是運(yùn)營(yíng)成本的1/2，即總運(yùn)營(yíng)收入2 099.79 億元遠(yuǎn)小于地鐵建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。如果考慮建設(shè)成本，2016 年中國(guó)興建與運(yùn)營(yíng)城市軌跡交通的成本合計(jì)約為8 046.58 億元。

但是上述成本收益分析忽略了軌道交通網(wǎng)絡(luò)本身的強(qiáng)外部性。軌道交通網(wǎng)絡(luò)的正外部性主要包括:第一，軌道交通可以通過(guò)緩解交通擁堵，降低就業(yè)人員的通行時(shí)間進(jìn)而提升其工作效率。借鑒Fu 和Gu (2017) 的計(jì)算方法，2016 年中國(guó)30 個(gè)開(kāi)通軌道交通的城市就業(yè)人均小時(shí)工資約為113.015 元；而2016 年全國(guó)城軌交通平均旅行速度是城市其他公共交通方式平均旅行速度的2—3 倍，以每天60 分鐘的極端通勤時(shí)間為基準(zhǔn)，則地鐵開(kāi)通可節(jié)約從業(yè)人員每天24 分鐘左右的時(shí)間。所以，地鐵開(kāi)通為這些城市帶來(lái)的通勤時(shí)間減少可以轉(zhuǎn)化成每年約65 億元的收入。第二，軌道交通可以通過(guò)污染減排效用提升居民社會(huì)福利水平。梁若冰和席鵬輝(2016) 以北京為例，利用條件價(jià)值評(píng)估法測(cè)算出地鐵開(kāi)通的污染減排平均效用約為70 億元，而2016 年30 個(gè)城市軌道交通開(kāi)通城市的污染減排經(jīng)濟(jì)效用約為2 100 億元。第三，軌道交通可以通過(guò)促進(jìn)城市創(chuàng)新水平拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。本文采用最新的隨機(jī)前沿分析(SFA) 方法計(jì)算出2016 年開(kāi)通軌道交通的30 個(gè)地級(jí)市平均TFP 約為2.29，同時(shí)依據(jù)表4 第(3) 列的結(jié)果，地鐵開(kāi)通推動(dòng)了城市11.74%的創(chuàng)新水平增長(zhǎng)即技術(shù)水平增長(zhǎng)，地鐵開(kāi)通對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)貢獻(xiàn)為0.269%。2016 年中國(guó)30 個(gè)開(kāi)通軌道交通的城市的GDP 為311 659.4 億元(按當(dāng)年價(jià)格)，所以地鐵開(kāi)通對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)約為838.4 億元。據(jù)此，地鐵開(kāi)通帶來(lái)的實(shí)際收益為5 108.19億元，大于2016 年地鐵運(yùn)營(yíng)成本4 199.58 億元。在考慮城市軌道交通建設(shè)帶來(lái)的外部性收益后，總收益大于成本。由此可得，盡管軌道交通的修建與運(yùn)營(yíng)成本價(jià)值不菲，但其正外部效應(yīng)帶來(lái)的收益在彌補(bǔ)完每年的運(yùn)營(yíng)成本后，可以使得社會(huì)總福利增加908.61 億元，且最短可在4.23 年內(nèi)回收建設(shè)成本。

五、結(jié)論和啟示

如何通過(guò)地鐵等城市軌道交通的建設(shè)促進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新和區(qū)域要素合理流動(dòng)是本文的核心命題。本文利用2001—2016 年289 個(gè)地級(jí)市面板數(shù)據(jù)，使用雙重差分模型研究了地鐵開(kāi)通對(duì)城市創(chuàng)新水平的影響及其內(nèi)在機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，第一，地鐵開(kāi)通顯著提升了城市的創(chuàng)新水平，地鐵建設(shè)可以增加校企聯(lián)系、吸引人力資本和FDI 流入是推動(dòng)城市創(chuàng)新水平提升的重要原因，且結(jié)果穩(wěn)健。第二，地鐵對(duì)城市創(chuàng)新水平的影響存在顯著的異質(zhì)性特征，西部地區(qū)成為地鐵建設(shè)的最大贏家，緩解了東部地區(qū)對(duì)西部地區(qū)的“虹吸效應(yīng)”，縮小了東西部城市的創(chuàng)新差距。城市地鐵線路越完善、創(chuàng)新強(qiáng)度越低、污染程度越高，地鐵開(kāi)通對(duì)其創(chuàng)新水平的正外部性越大?？傮w而言，地鐵開(kāi)通可以在兼顧效率和公平的同時(shí)，較好地提升城市的創(chuàng)新水平。

本文有如下政策啟示:第一，應(yīng)放寬西部地區(qū)地鐵建設(shè)要求，以促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。好的交通基礎(chǔ)設(shè)施是西部落后地區(qū)吸引優(yōu)勢(shì)地區(qū)要素流動(dòng)與產(chǎn)業(yè)梯度轉(zhuǎn)移的必備條件。本文發(fā)現(xiàn)地鐵開(kāi)通對(duì)西部城市創(chuàng)新水平的提升遠(yuǎn)大于東部地區(qū)，依據(jù)內(nèi)生增長(zhǎng)模型這能夠緩解我國(guó)區(qū)域發(fā)展不平衡問(wèn)題，同時(shí)有助于人口增長(zhǎng)。而當(dāng)前政府對(duì)城市地鐵建設(shè)的人口、財(cái)政、GDP 等要求，短時(shí)間內(nèi)我國(guó)西部地區(qū)大部分城市是無(wú)法滿足的。例如，依據(jù)《2018 年中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，滿足2018 年地鐵建設(shè)新規(guī)的西部城市只有南寧、成都、昆明、西安和重慶五個(gè)城市。這顯然會(huì)加重我國(guó)東西部城市之間的不平衡，不利于我國(guó)區(qū)域平衡發(fā)展戰(zhàn)略的推行。

第二，應(yīng)促進(jìn)城市地鐵線路網(wǎng)絡(luò)化，充分發(fā)揮地鐵對(duì)區(qū)域創(chuàng)新主體的協(xié)同和區(qū)域創(chuàng)新要素的空間流動(dòng)，推動(dòng)我國(guó)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。本文發(fā)現(xiàn)地鐵開(kāi)通對(duì)城市創(chuàng)新水平的正外部性會(huì)隨著地鐵線路的增多而提升，因此應(yīng)加快地鐵城市的線路網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程，提升城市交通運(yùn)輸服務(wù)能力和水平，滿足居民出行需求，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。另外，應(yīng)發(fā)揮地鐵網(wǎng)絡(luò)化對(duì)空間知識(shí)溢出的促進(jìn)作用，拓展產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)路徑，推動(dòng)政產(chǎn)學(xué)研用的有機(jī)結(jié)合，推動(dòng)企業(yè)創(chuàng)新體系、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系、國(guó)家創(chuàng)新體系建設(shè)。

第三，應(yīng)提升地鐵城市的服務(wù)質(zhì)量，完善城市創(chuàng)新環(huán)境。城市地鐵線路往往圍繞著城市中心，而高鐵站點(diǎn)和飛機(jī)場(chǎng)則大多遠(yuǎn)離城市中心，導(dǎo)致內(nèi)外交通轉(zhuǎn)換存在困難，極大制約了地鐵正向效應(yīng)的發(fā)揮。因此，應(yīng)加快內(nèi)外交通的互聯(lián)互通，加強(qiáng)以軌道交通為引領(lǐng)的多樞紐交通體系的構(gòu)建；同時(shí)應(yīng)發(fā)揮地鐵對(duì)人力資本和國(guó)外資本的吸引力，構(gòu)建多樣化、包容性的城市生活和工作環(huán)境，以更美好的地方品質(zhì)和更有發(fā)展前景的就業(yè)環(huán)境吸引高層次人才向本地轉(zhuǎn)移，促進(jìn)本地知識(shí)溢出，提高城市創(chuàng)新活力。