国家自主创新示范区建设对城市空气污染的影响研究——基于准自然实验的证据

方 兰，汤鹤延，李 军

1. 陕西师范大学 西北历史环境与经济社会发展研究院，陕西 西安 710119 2. 德国莱布尼兹转型经济农业发展研究所，哈雷 德国 06120

改革开放以来，中国经济保持了近四十年的高速增长。长期快速的发展模式虽然创造了中国经济发展的奇迹，也逐渐消减了生态与环境的双重红利[1]，使中国面临经济增长放缓和环境质量恶化的双重压力[2]。为实现中国经济从数量型增长向高质量发展转变，在习近平生态文明思想的指导下，绿色、创新发展成为新时代经济增长的主旋律。在从粗放型发展模式向集约型增长模式的经济转型过程中，中国政府始终将创新作为根本动力，通过完善区域创新体系建设创新型国家，以创新驱动实现经济高质量发展[3]。创新驱动不仅带来了经济的高水平增长，也促进了绿色发展与清洁生产[4]。一方面，基于顶层设计的引导性创新可以充分调动城市创新活力，从源头上控制污染排放；另一方面，政策红利可以强化企业在创新活动中的主体地位，有利于促进绿色清洁方向技术的不断发展，增强生产过程末端的污染防治能力[5]。

近年来，以创新驱动战略为宗旨的国家自主创新示范区(以下简称“自创区”)建设试点工作不断推进，旨在进一步加快转变经济发展方式[6]。自创区作为科技创新合作的前沿阵地和推进区域创新发展的综合载体[7]，通过政策激励、资源倾斜、战略引领等方式提高区域内企业的创新能力，促进技术进步和产业结构升级[8]，并辐射带动城市快速发展[9]，成为新时代加快推进创新发展的重要途径。同时，自创区建设也被赋予了多重目标及任务，如“加强环境保护”“发展新能源和节能环保产业集群”“构建‘绿色、低碳、可循环’的生态产业体系”等，激励各类企业研发及使用绿色环保技术，完善绿色发展模式。可见，绿色发展也是自创区建设的重要任务与目标之一。本文以此为切入点，探究自创区建设试点政策的实施是否显著降低了所在城市工业二氧化硫排放水平，从而改善空气质量。如果是，那么又是通过哪些途径产生影响？减排效果是否会因城市特征的不同存在异质性？对这些问题的回答不仅可以验证自创区建设取得的成就，有效开拓未来进步和发展的空间，也可为中国实现环境质量改善提供有益的政策启示。

一、文献综述

在城市化快速发展的进程中，工业化程度提高、能源消耗水平上升等都使包括空气在内的环境状况不断恶化[10]，日益加剧的环境污染对居民健康产生了严重的危害，不仅增加了人们的患病风险[11]，还会造成其主观幸福感的降低[12-13]。伴随着暴露在风险环境的居民数量不断增多，公共健康在生理层面和心理层面均面临着严重威胁。已有文献主要从经济发展、环境规制、城市化进程、产业集聚、国际贸易等多个角度探讨了其与环境污染的密切联系，而通过技术进步寻求高效合理的环境改善模式越来越受到广泛关注[14-16]。绿色技术的进步不仅能够缓解减排压力，还有助于实现能源节约目标，有效改善环境污染状况。但也有学者指出，技术创新与环境污染之间存在非线性关系，只有在技术水平跨过一定门槛后才能发挥减缓环境污染的效用[17]。

在自创区建设的政策效应研究中，一部分从理论层面对自创区建设的政策设计、区域差异及战略定位等进行了梳理，在总结成绩的同时，进一步对未来的完善及发展进行了多方面的积极探索，尤其在运行机制、制度供给、功能定位等宏观性框架方面的研究成果较为丰富[18-20]。另一部分研究则从实践层面分析了自创区建设试点的政策效应，从城市、企业等视角论证了政策实施后创新能力的显著提高。已有文献在研究相关问题时多采用综合评价差值法和双重差分法，其中，综合评价差值法通过构建指标体系，可以较为直观地比较政策前后变化情况，但无法有效地将非政策因素剥离。董微微等[21]构建了自创区创新能力评价指标体系，从多个方面综合衡量各示范区综合创新能力变化情况。而双重差分法能够较好地缓解内生性问题，得到具有说服力的实证结果，前提是需要满足共同趋势检验假定。李卓文[22]利用2003—2016年中国283个地级市的面板数据，实证表明自创区建设显著提升了城市技术创新水平。晏艳阳等[8]以2007—2016年自创区内企业为研究对象，发现示范区的设立能够显著促进企业创新。在论证自创区建设试点创新效应的同时，其中介机制的分析与探讨也备受学者关注。Zheng等[23]分析发现，自创区建设试点政策可以促进产学研结合和吸引企业集聚，进而促进城市创新。郭金花等[7]基于自创区建设的经验证据，利用双重差分模型，发现该试点政策有利于促进企业创新投入与创新产出的增加。

梳理现有相关文献可以发现，首先，多数研究均肯定了国家环境规制方面试点政策的实施效果，并且政策的推行会更加严格地对地市政府产生约束，故研究角度也逐渐由省区聚焦到城市层面。其次，在研究方法上，相较于之前研究的单差分析和指标体系构建，双重差分法可以更加有效地识别政策实施的“净效应”，已成为政策评估的主要研究方法之一，其他的实证设计与分析也为本文提供了重要的借鉴与思路。此外，对于自创区建设试点政策的实施，已有研究多限于其直接效应，即对于技术创新层面的影响，鲜有从间接效应，如对降污减排的影响角度关注自创区建设政策效应，这也为本研究提供了空间。基于此，本文使用渐进双重差分法，以2003—2019年中国285个城市为研究样本，着眼于讨论自创区建设试点政策的减排效应。

二、政策背景与理论分析

(一)政策背景

创新是促进产业转型升级、实现经济可持续与高质量发展的重要保障。早在2006年，中国便提出建设创新型国家的战略目标，经济发展要从要素驱动型发展模式转变为创新驱动型发展模式。中国政府着力完善国家创新体系，在经济高质量发展背景下打造新动能、发展新经济，为探索和实践具有中国特色的创新道路，寻找创新驱动发展的规律与经验，逐步开展自创区建设试点工作。

中国自创区建设的发展历程大致划分为三个阶段[19](1)试点探索阶段(2009年3月—2014年4月)，规模涌现阶段(2014年5月—2015年10月)，协同发展阶段(2015年11月至今)。，从2009年3月北京中关村被批准成为第一个自创区到2019年8月鄱阳湖自创区获批，中国已经在56个城市先后批设了21家自创区(见表1)。2006年出台的《国家中长期科技发展规划纲要(2006—2020年)》明确指出，要增强国家创新能力，建设各具自身特色与区位优势的创新体系，特别是推动打造创新园区与高新技术产业开发区。2011和2012年相继出台的《国家“十二五”科学和技术发展规划》《关于深化科技体制改革加快国家创新体系建设的意见》都肯定了地方在区域创新中的重要作用，并要求加大对国家自主示范区的支持力度，将地方在区域创新中的主导作用充分发挥出来。党的十八届三中全会通过的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中提到，“自创区作为先试先行的前沿阵地，承载着无数希望”。在自创区推动区域发展、打造创新成果的优势不断显现的同时，《关于2015年深化经济体制改革重点工作的意见》指出，要在部分省区全面推进创新改革，提高自创区的开设数量与质量。在国家顶层设计的指引下，试点在东中西部地区全面展开。2016年7月，国家发展和改革委员会(下文简称“发改委”)颁布《“十三五”国家科技创新规划》，强调要形成以自创区为基础的区域多层次发展布局，带动区域创新水平整体提升。上述梳理的政策性文件设计和规划了自创区建设的发展目标、重点任务等，保障了试点政策能够科学有序地执行，在肯定其积极作用的同时不断在全国范围内铺开，彰显了中国积极提升创新水平、提高经济发展质量的决心。

结合梳理的试点城市名单与本文的研究时期，样本中的285个城市中，已建设自创区的城市数量有56个，占比达19.6%。从空间上看，建设试点由点及面，影响范围越来越大。在区域分布不断向全国覆盖的同时，个性化发展也成为各个自创区鲜明的特色。在此背景下，自创区建设已然成为加快区域和国家创新发展的必然要求，也是中国跻身创新型国家前列与建设环境友好型社会的重要举措。

表1 中国自创区试点城市及批准时间

(二)理论分析

中国自2005年成为全世界二氧化硫排放量最高的国家，经济发展与环境保护的矛盾日益尖锐。在此背景下，空气污染问题一直是社会各界高度关注的焦点。中国明确将污染防治工作列为全面建成小康社会决胜期三大攻坚战之一，推动降污减排、实现全方位绿色发展已经成为中国经济转型的主旋律。现阶段，电力的生产和消费仍是中国工业二氧化硫排放的重要来源[24]，能源消耗产生的污染排放压力巨大[25]。就技术创新而言，虽然近年来中国创新水平不断提高，但与发达国家相比仍有差距，尤其在绿色技术方面存在着较大的发展空间，并且技术创新存在外溢效应[5]，有利于驱动经济高质量发展。而在产业结构方面，作为二氧化硫排放主要来源的工业部门仍是经济发展的核心，二氧化硫排放总量与工业结构调整存在较强的关联效应[26]。因此，提升技术创新水平、促进产业结构升级是降低工业二氧化硫排放水平的关键途径，也是本研究中自创区建设试点发挥作用的重要角度。

第一，自创区建设试点会通过提高城市技术创新水平降低城市工业二氧化硫排放。对相关官方文件的梳理发现，吸纳创新人才与增加创新投入是自创区建设的重要任务。试点城市大力引进海外高层次人才、专业技术人才、经营管理人才等，支持人才、技术、资本、信息等创新要素在自创区聚集，打造高科技创业团队和创业服务团队，并以市场为导向，加强产学研用结合，提升自主创新专业化和市场化服务能力，从而提高城市技术创新水平。关于技术创新影响城市工业二氧化硫排放的渠道，一方面，绿色清洁方面技术研发是技术创新的重要维度，大力推广节能减排技术、产品和解决方案的应用是国家自主创新示范区建设的具体举措，技术创新水平的整体提高带动绿色技术的不断进步，从市场与需求层面加速绿色技术的使用与发展，进而驱动工业二氧化硫排放水平的降低；另一方面，技术创新水平的提高有助于节能减排技术、产品和解决方案的应用与推广，这使得能源利用更加有效率，能耗强度进一步降低，从而降低工业二氧化硫排放水平。

第二，自创区建设试点会通过驱动产业结构优化升级降低城市工业二氧化硫排放。相关文件要求试点城市要在发挥市场配置资源的基础上，突破创新资源有机整合的体制机制障碍，大力发展高新技术产业、知识密集型服务业等；同时在国家政策的积极推动下，地方政府要大力支持国内外大型企业研发中心的建设和发展，对企业开拓国际市场、产业发展、结构调整、技术改造给予资金支持，并建立中小企业帮扶机制和绿色通道等，这使得试点城市的产业结构得到显著优化。与此同时，不断发展包括现代服务业在内的第三产业，进一步重视高能耗、高污染产业，转变传统粗放型的发展方式，促进高污染、高排放、高耗能的产业积极采用绿色节能技术，实现绿色化运营，从而推动了城市绿色环保、节能高效与可持续发展，进而降低了试点城市工业二氧化硫排放水平。

综上所述，本文提出如下假说：

假说1：自创区的设立有助于降低城市空气污染水平。

假说2：促进技术创新、优化产业结构是自创区建设实现城市降污减排的重要机制。

三、研究设计

(一)计量模型设定

本文遵循宋弘等[27]的研究思路，利用渐进双重差分法识别自创区建设对城市工业二氧化硫排放水平的影响，具体计量模型如下：

Yit=α+βtreatit+γXit+ui+λt+εit

(1)

其中，i和t分别表示样本城市与对应年份；Yit表示城市i在t年的工业二氧化硫排放水平，用以衡量空气污染状况；treatit表示自创区建设试点的虚拟变量；Xit表示本文所选取的相关控制变量；ui表示城市固定效应，λt表示年份固定效应；εit表示随机误差项；β衡量了自创区建设试点影响城市工业二氧化硫排放水平的净效应，是本文最为关注的核心系数，如果小于0且显著，则表明自创区建设试点显著降低了城市的空气污染水平，验证了假说1。

(二)样本选择与数据来源

本文将考察期内设立自创区的城市视为实验组，将没有设立自创区的城市视为对照组，利用渐进双重差分法检验自创区的设立对城市的降污减排效应。在考虑数据的可得性外，本文还控制了国内外环境的异质性[9](2)中国在2001年底加入世界贸易组织，为了加强政府管理，改善贸易环境，在此后不到一年的时间内，国务院宣布废止和修改的法律法规达上千件，直至2002年末党的十六大召开才形成了相对稳定的国际贸易环境；同时，经历了社会主义市场经济的十年，2002年后中国进入了较为完善的社会主义市场经济体制阶段，国内制度环境也基本稳定，故将研究样本的时间选取在2002年之后，以更有利于识别出国家自主创新示范区建设试点减排的净效应。，最终采用2003—2019年中国285个城市面板数据作为研究样本。

在研究变量中，城市二氧化碳排放量数据来源于中国碳排放数据库(CEADs)，PM2.5数据由中国环保局网站与监测点数据整理所得，城市综合创新指数数据来源于《中国城市和产业创新力报告》，其他变量数据均来自于《中国城市年鉴》《中国城市统计年鉴》《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》等官方统计数据。同时，为了使数据间具有可比性，消除通货膨胀因素的干扰，所有名义指标根据每年各城市相应的价格指数调整为以2003年为基期的不变价格。此外，部分缺失数据用插值法补齐，得到平衡面板数据。

(三)变量选取与测度

1. 被解释变量

现有研究中用来表征空气污染的主要分为单一指标和加权综合指标，而加权综合指标面临的主要问题是难以确定客观科学的指标加权权重以及不易区分各类污染物排放的相互关联。在回顾已有文献的基础上发现，二氧化硫作为雾霾的主要元凶之一，不仅会损害生物的呼吸系统，其形成酸雨之后对环境也会造成巨大损害，是较为广泛被用以表征空气质量的指标[11]。因此，本文主体部分选取二氧化硫这一单一变量衡量空气污染状况，稳健性检验中更换其他被解释变量使结果更具说服力。考虑到数据可得性以及二氧化硫源头中工业排放占主要地位两方面原因，最终确定城市工业二氧化硫人均排放量(lnrSO2)与排放强度(lnsSO2)为被解释变量，其中，城市工业二氧化硫人均排放量以各城市工业二氧化硫排放量与当年年末人口比值的对数表示，城市工业二氧化硫排放强度以各城市工业二氧化硫排放量与当年第二产业实际增加值比值的对数表示。

2. 核心解释变量

自创区建设(treat)为本文的核心解释变量，定义某一城市在该试点政策的实施年份及之后各年为1，否则为0。在界定自创区设立年份时，考虑到一些年份该政策实施的时间较晚，设立当年对城市产生的影响较弱。参考已有文献的做法，本文所做处理如下：若自创区设立时间为1—9月，则计当年为该城市政策实施的起始年份；若自创区设立时间为10—12月，则计下一年度为该城市政策实施的起始年份。同时，将政策颁布当年作为试点冲击年份的设定加入到稳健性检验中。

3. 控制变量

为了控制其他变量对城市工业二氧化硫排放水平的影响，本文在回归分析中选取如下控制变量：实际人均GDP(lnrgdp)、能耗强度(lnene)、人口密度(lnpd)、第二产业占比(sind)、科技支出占比(sci)、金融发展水平(finc)和环境规制程度(envre)。其中，实际人均GDP以各城市实际GDP与年末人口总数比值的对数表示；能耗强度以各城市用电量与实际GDP比值的对数表示；人口密度以各城市年末人口总数与其行政区域土地面积比值的对数表示；第二产业占比以第二产业增加值占GDP的比重表示；科技支出占比以预算内科技支出占预算内财政支出的比重表示；金融发展水平以金融机构贷款余额占GDP的比重表示；环境规制程度以城镇环境基础设施建设投资占一般公共预算支出的比重表示。以上变量具体设定与描述性统计结果如表2和表3所示。

表2 变量定义

表3 变量的描述性统计结果

四、实证分析

(一)基准回归结果

为检验自创区建设试点对城市工业二氧化硫排放水平的影响，本文使用式(1)进行回归，结果如表4所示。在控制了城市固定效应和时间固定效应后，回归模型中无论是否包含控制变量，政策试点虚拟变量的系数β均显著为负，表明自创区建设试点总体上有助于降低城市工业二氧化硫排放水平，改善城市污染状况，证实了假说1。

关于核心解释变量与控制变量，本文以表4第(2)(4)列的部分估计结果进行解释。首先，在给定其他条件不变的情况下，相比于非试点城市，自创区建设试点城市的工业二氧化硫人均排放量平均降低25.3%，排放强度平均降低22.5%，自创区建设试点显著抑制了城市工业二氧化硫排放；对于控制变量系数的回归结果，能耗强度与二氧化硫排放水平正相关，说明能耗强度的提高会加剧工业二氧化硫排放，结果与现有研究相一致；第二产业占比在第(2)列中的估计系数并不显著，但在第(4)列中显著为负，说明现阶段第二产业比重与工业二氧化硫人均排放量关联较小，工业发展带来的规模效应初显；科技支出占比的估计系数显著为负，说明政府财政支出中科技支出占比增加对城市工业二氧化硫排放水平的降低有着促进作用。

表4 基准回归估计结果

(二)稳健性检验

1. 共同趋势检验

由于本文采用渐进双重差分法来评估自创区建设试点对城市工业二氧化硫排放水平的影响，而渐进双重差分法可以使用的一个重要前提条件是，如果不存在政策的外部冲击，那么设立自创区的城市(实验组)和没有设立自创区的城市(对照组)的城市工业二氧化硫排放水平变化趋势是相同的，即其不存在系统性差异，或者即使存在差异，差异也是固定的。为了检验这一前提条件是否满足，本文参考曹清峰[9]的做法，运用事件分析法，设定如下计量模型：

(2)

本文主要关注参数βk，其反映了自创区建设试点前与试点后对不同样本组城市工业二氧化硫排放水平的影响。通过βk的估计值及其95%的置信区间，可更加直观地观察自创区建设对工业二氧化硫排放水平的动态影响。

当k<0时，参数βk不能拒绝等于0的原假设，共同趋势假设成立。从图1可以发现，在自创区设立之前，参数βk的估计值均不显著异于0，这表明实验组城市和控制组城市在政策试点之前工业二氧化硫排放水平并不存在显著差异，证明了本文渐进双重差分法满足共同趋势假设。当k>0时，参数βk衡量了政策的动态效应，可以发现，无论对于城市工业二氧化硫人均排放量还是排放强度而言，在自创区设立之后，参数βk的估计值一直显著为负，这说明自创区建设存在减排效应。从整体来看，试点政策对城市工业二氧化硫排放的抑制作用不仅具有持续性，而且出现了不断加强的趋势。

2. Bacon分解与两阶段双重差分

对于本文使用的双向固定渐进双重差分法，其在分析不同时点的处理效应方面有着一定的局限性，可能因动态效应的不一致引起估计的偏误。Goodman-Bacon[28]指出，在考虑平行趋势后，可以将估计系数分解为组间双重差分估计量方差加权平均值。基于此，图2利用Bacon分解将其部分组成以组别的方式呈现出来，有以下发现：

第一，从双向固定效应渐进DID估计量的算法构成中可以看出，除在分批次处理组与从未试点的控制组之间的整体差异中有个别权重较大外，如图2(b)所示，其余权重较为平衡，并未出现由于权重偏误带来的极端问题。第二，由于分批次处理组之间的部分正系数导致可能低估了政策效应的实际负向影响，但效应方向的估计是准确的。第三，根据效应分解后所得结果，若只考虑分批次处理组与从未试点的控制组之间的差异，政策施行对城市工业二氧化硫人均排放量与排放强度的影响系数估计值为-0.460与-0.362，证明自创区建设确实降低了城市空气污染水平。第四，排除分解中事后对照组与事前对照组之间的差异，计算得到的估计结果仍然非负(3)篇幅所限，结果未列出，留存备索。。

另外，为了解决可能存在的估计偏误问题，Gardner[29]提出了一个两阶段GMM估计框架，可以利用此方法在第一阶段识别组别效应和时期效应，在第二阶段将其剔除后，通过比较处理组和对照组的结果差异来计算平均处理效应，进而获得稳健且更加合理的DID系数估计值。因此，本文引入两阶段双重差分进一步证明结果的稳健性，回归结果如表5所示。可以发现，无论是否考虑控制变量，自创区建设对于城市工业二氧化硫排放依然有着显著的抑制作用(4)经过两阶段双重差分估计值与双向固定效应渐进双重差分估计值比较，基准结果确实可能低估效应，但本文结论依然稳健。，这使得本文结论更具说服力。

表5 两阶段双重差分检验结果

3. 考虑城市属性

虽然本文所选择的被解释变量与试点城市的选择无明显联系，政策试点被视为准自然实验已经一定程度上缓解了内生性问题(5)试点地点的确定与当地工业二氧化硫排放情况并没有直接关联，具有较强的外生性，故研究自创区建设试点对城市工业二氧化硫排放的影响，满足准自然实验的假定，即可以较为准确地评估政策效应。，但是城市固有属性的差异也可能会造成估计结果有偏。为了更加准确地识别自创区建设试点的政策效应，本文参考张华等[4]的思路，在式(1)的基础上控制四类城市属性，即在基准回归模型中加入城市属性与年份时间变量的交互项，从而缓解选择的影响。具体计量模型如下：

Yit=α+βtreatit+Sn×f(t)+γXit+

ui+λt+εit

(3)

其中，Sn表示城市固有属性。选取了4个体现城市固有属性的代理变量，具体为该城市是否为省会城市、是否为北方城市、是否为经济特区城市以及是否为大中城市，是为1，不是为0。f(t)表示时间虚拟变量。Sn×f(t)控制了城市之间固有属性的差异随着时间推移对城市工业二氧化硫排放水平的影响，在一定程度上缓解了自创区建设试点城市和非试点城市非随机选择而引起的估计偏误问题。回归结果如表6所示。

在第(1)～(4)列及第(6)～(9)列中，依次包括上述4个代理变量，第(5)列与第(10)列则分别将5个虚拟变量同时放入式(3)中。可以发现，回归结果中，自创区建设试点的估计系数均显著为负。这表明，在考虑城市之间自身固有属性差异可能带来的影响之后，自创区建设对城市工业二氧化硫排放依然有显著的抑制作用，使前文结论更具稳健性。

4. 考虑其他政策

上文所做的稳健性检验进一步增强了基准回归结果的说服力，但在现实经济社会系统的实际运行过程中，城市水平上实施的政策是复杂多样的，其他政策的实施可能会使得对目标政策效果的评估产生偏误。因此，本文在样本考察期内，基于已有文献的梳理，考虑两类影响城市空气污染水平的政策冲击，包括排污权交易试点和大气污染物特别排放限值试点，将两类政策虚拟变量(某一城市政策施行当年及之后各年取值为1，否则为0)加入式(1)，回归结果见表7。可以发现，自创区建设对所在城市的工业二氧化硫排放的抑制作用均显著，因此，在考虑其他政策干扰后，前文结论依旧成立。

表7 考虑其他政策的回归结果

5. 变更被解释变量

为了更为客观地衡量空气污染情况，本文另外选取城市单位GDP工业二氧化硫排放量、二氧化碳排放强度以及PM2.5浓度作为被解释变量，利用式(1)进行稳健回归，结果如表8所示，表明自创区建设试点对降低城市空气污染的政策效果显著。

6. 安慰剂检验

(4)

表8 变更被解释变量的回归估计结果

7. 其他稳健性分析

本文还进行了如下稳健性检验：第一，将自创区建设试点的时间更换为政策文件颁布当年，结果见表9第(1)(2)列。第二，进一步缓解内生性，对所有控制变量滞后一期再进行回归分析，结果见表9第(3)(4)列。第三，为排除异常值的干扰，对所有变量最高和最低的1%样本进行缩尾处理，结果见表9第(5)(6)列。可以发现，自创区建设试点的估计系数均显著为负，表明该试点政策的实施确实有利于降低城市的工业二氧化硫排放水平、缓解城市污染，支持前文结论。

五、进一步分析

(一)机制分析

为了验证假说2，本文进一步对自创区建设影响城市工业二氧化硫排放可能的中介机制进行探索，根据前文分析，自创区建设试点政策的减排效应可能体现为提高了城市的技术创新水平、优化了城市的产业结构。以城市综合创新指数(lni)衡量城市技术创新水平，以第三产业增加值与第二产业增加值的比值(instr)衡量城市产业结构，将上述代理变量作为Lit，基于以下模型进行检验。

Yit=α+βtreatit+γXit+ui+λt+εit

(5)

Lit=α+βtreatit+γXit+ui+λt+εit

(6)

Yit=α+βtreatit+φLit+γXit+ui+λt+εit

(7)

式(6)的回归结果见表10，相较于非试点城市，自创区建设使得试点城市创新指数上升、第三产业与第二产业之比提高，这一结果符合前文分析。可以看出，自创区建设试点政策的实施促进了城市技术创新水平上升，优化了城市产业结构，进一步抑制了城市工业二氧化硫排放，证实了假说2。

表10 机制分析结果

(二)异质性分析

前文分析表明，自创区建设可以显著抑制城市工业二氧化硫排放水平，那么对于不同特征的城市而言，该政策的减排效应是否仍然存在？如果存在，又是否存在差异？进行异质性分析不是随意地引入一些常见的城市发展特征，而是需要确定哪些特征对自创区建设有所助益，需要考虑利用这些特征进行样本划分是否具有现实意义和政策价值。本文分别考虑城市规模、人力资本和工业发展差异进一步展开异质性分析。

1. 考虑城市规模差异

创新驱动发展战略下，那些发展较好、规模较大的城市往往要素集聚能力更强，可以借助其经济发展的平台优势、规模优势等，更有效地促进城市进步创新、产业结构升级。因此，自创区试点政策的顺利推进与城市规模有着密切联系，本文按照常住人口规模进行划分，将小于100万人口的城市归类为小城市，大于等于100万人口的城市划为大中城市，回归结果见表11第(1)(2)(7)(8)列。可以发现，自创区建设降低工业二氧化硫排放的效应只在大中城市中显著存在，自创区建设需要政府政策支持以及投资集聚，这与城市规模密切相关，只有政策体系完善、资金充足完备，才能为自创区建设提供保障。并且，财政支出可以为自创区建设提供强大的财力支持，这也是企业绿色技术创新与产业结构升级的重要基础。

表11 异质性分析结果

2. 考虑人力资本差异

人力资本支持能够保障自创区建设的顺利推进，最大限度提供城市降污减排和环境保护的必备条件。可以说，人力资本水平对自创区建设至关重要，也是可能对政策减排效果产生异质性影响的重要角度。本文用每万人大学生数表示城市人力资本水平，衡量人力方面的支持。表11第(3)(4)(9)(10)列报告了回归结果，可以发现，在人力资本方面，高人力资本组的减排效果更好，表明人力资本能够在一定程度上提升自创区建设的减排效应。在人力资本较高的城市中，自创区建设的相关工作开展起来更加容易，绿色技术的应用与创新也更加快速，更利于实现城市绿色、可循环产业体系的构建。

3. 考虑工业发展差异

在本文的基准回归中，城市工业二氧化硫人均排放量与第二产业占比并无显著正相关关系，并且工业二氧化硫排放强度与第二产业占比负相关，这与预期未完全一致。对此，最有说服力的理由可能是第二产业发展带来的技术进步为降污减排做出了更多贡献。第二产业占比在一定程度上代表地区工业发展水平，以此将样本划分为两个子样本，结果见表11第(5)(6)(11)(12)列。可以发现，自创区建设只有在第二产业占比较低的城市组别中减排效应显著。在低工业发展水平的样本城市中，自创区建设可以更加有效地促进地区科技水平的提高；而在高工业发展水平的样本城市中，由自创区建设带来的技术创新边际效应较低，由此带来的减排效应并不明显。

六、结论与政策建议

本文将分批次分地区推行的自创区建设试点视为一次准自然实验，使用2003—2019年中国285个城市的平衡面板数据，基于渐进双重差分法探索了创新驱动发展对城市空气污染的影响与机制。结果表明，自创区建设显著降低了城市工业二氧化硫排放，有效减少了城市空气污染。机制分析发现，自创区建设试点政策可以促进技术创新、优化产业结构，进而抑制城市工业二氧化硫排放。异质性分析表明，城市规模、人力资本较高的城市与第二产业占比较低的城市中，自创区建设的减排效应更强。上述结论对支持自创区建设、降低城市空气污染等方面具有重要意义，本文据此提出以下政策建议：

第一，总结自创区建设试点的宝贵经验，进一步在全国范围内推进自创区建设工作，推动城市创新水平和降污减排绩效的普遍提升。在已有文献肯定自创区建设产生的创新驱动作用外，本文发现自创区建设试点能够显著降低城市工业二氧化硫排放水平，这为中国不断改善环境质量、提高经济发展质量提供了重要路径，为中国应对严峻的环境挑战提供了借鉴与启示。因此，不断推广自创区建设，形成具有中国特色的一般性规律与经验，不仅对促进国家创新水平提升具有积极影响，并且对绿色发展具有重要促进作用。

第二，坚持因地制宜的自创区建设原则，着力完善绿色产业体系，打造绿色产业链。在自创区建设过程中，应该积极推动城市、区域一体化，充分发挥自创区建设的溢出效应和带动作用，坚持倡导绿色发展观念，大力发展高新技术产业，促进城市节能减排工作的不断落实。同时，中小城市与处于工业化快速发展阶段的城市应该是未来减排工作的重点，加快引导技术创新发展与产业结构优化，为政策降污减排效应的持续性建立长效机制，也为试点政策向中央提供实践经验提供保障。

第三，重视人力资本在自创区建设发挥降污减排效应的重要作用，大力加强创新人才的激励、培养，引入高等院校和企业的优秀人才；营造良好创新环境，增加政府对企业研发、转型等的投入，积极扶持创新企业发展，搭建创新研发平台与绿色发展载体。同时，政府要提升公共服务的能力、质量与水平，支持企业发挥主导作用，保护和促进市场环境的和谐有序、市场机制的良好运行。