政府创新投入与城市人口规模对创新能力的影响研究

李鹏　刘诗桃　王淑芬　富潇睿

摘 要：以创新来驱动经济的增长，从而激发城市主体的竞争力和活力，这是我国实现经济高品质发展的核心目标。利用2010—2021年长三角城市群26个城市的数据，选取固定效应面板模型分析了城市创新能力和政府创新投入之间的关系。把城市人口密度作为城市人口规模的代理变量，通过研究城市人口密度与创新之间的关系得出城市人口规模与创新之间的关系。在研究城市规模的过程中，加入了省会城市这个调节变量，分析省会城市和政府创新投入的交叉项及省会城市和人口密度的交叉项对城市创新能力的作用。结果表明：政府创新投入促进城市创新能力的提升，城市创新能力与城市人口密度呈负相关关系。

关键词：长三角城市群；城市人口密度；政府创新投入；创新能力

中图分类号：F 299.2 文献标识码：A 文章编号：1672-7312（2023）06-0648-06

Research on the Impact of Government Innovation Investment and Urban Population Size on Innovation Capability

——Based on the Yangtze River Delta Urban Agglomeration

LI Peng，LIU Shitao，WANG Shufen，FU Xiaorui

Abstract：Using innovation to drive economic growth and stimulate the competitiveness and vitality of urban entities is the core goal of achieving high-quality economic development in China.This article uses data from 26 cities in the Yangtze River Delta urban agglomeration from 2010 to 2021 and selects a fixed effects panel model to analyze the relationship between urban innovation capacity and government innovation investment.Using urban population density as a proxy variable for urban population size，the relationship between urban population size and innovation can be determined by studying the relationship between urban population density and innovation.In the process of studying urban scale，the moderating variable of provincial capital city was added to analyze the impact of the cross term between provincial capital city and government innovation investment，as well as the cross term between provincial capital city and population density，on urban innovation capacity.The results indicate that government innovation investment will promote the improvement of urban innovation capacity，and there is a negative correlation between urban innovation capacity and urban population density.

Key words：Yangtze River Delta urban agglomeration；urban population density；government innovation investment；innovation capability

0 引言

党的二十大报告指出：“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一動力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势……坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位[1]”。就现实层面而言，提升创新能力不仅需要各城市的知识溢出与协作，更需要政府的投入和人力资本的积累。大多数国家和地区也都会通过实施公共政策来促进本地的创新活动，但政府创新投入作为政府实施公共政策的重要载体，在创新型城市建设过程中所发挥的作用却一直备受争议[2]。一方面，政府创新投入所带来的“杠杆效应”可以撬动更多的私人投入，城市创新能力因此变得更强。另一方面，政府创新投入产生的“替代作用”也会减少或替代私人企业的研发投入，进而产生政策风险，但是以创新来驱动经济的增长，从而激发城市主体的竞争力和活力，这是我国实现经济高品质发展的核心目标。

1 文献综述

关于提高城市规模、集聚经济和科技创新之间的相互作用，国内外专家学者作出了很多探索。ZHANG H Y[3]利用1998—2007年中国企业层面的统计资料，在实证层面上分析了城市集聚型经济对于企业管理层面产品技术创新的直接影响，结果表明城市人口和企业管理人口密度对产品技术创新都存在着显著的正向影响，高集中度城市的企业具有正外部性，新产品的引进倾向和引进力度相对较大。JANG S等[4]利用global Moran’s I和LISA分析了MGDs产品创新活动的空间依赖性，从一个微观的角度来看，空间聚集因素可能影响某些特定产品的技术创新活动。杨思莹[5]论证了政府在创新驱动发展中的角色与职能定位，并从省级、城市与企业3个层面展开研究，文章讨论了政府支持创新活动的效果。结论充分肯定了政府在创新活动中不可或缺的作用，阐明了当前关于政府创新政策有效性的争论，为政府支持创新活动提供了理论基础和实践指导。

在实证分析层面上，基于2008—2013年中国264个城市的面板统计数据，刘鹏和张运峰[6]利用空间杜宾模型对产业集聚、FDI和城市创新之间关联性进行了实证分析。付琦等[7]通过研究构建了一个空间测算的经济学模型，并对中国近十年30个省的数据进行了实证分析。他们相信，工业化和城市化的发展可以促进城市创新能力的提高，城市化与工业化之间的相互作用将影响彼此间的效应。何凌云、马青山[8]以我国278个城市2003年到2016年数据为例，以地方竞争为切入点研究了城市创新水平与财政分权的关系，结论显示一个城市的创新能力与该地区的财政分权情况呈现负相关，同时不同的地区、城市，财政分权对于该地创新能力的影响效果具有差异性。纪祥裕[9]以我国277个地级以上城市2003年到2017年的数据为例，对城市创新产出和城市规模及其空间互动之间的关系进行了研究。全样本的估计结果显示，随着城市规模持续扩大，城市创新能力不断提升，但是该正向作用会受到城市所处地区和资源禀赋的约束。

实施政府创新投入是我国创新扶持的重要政策手段之一，其主要意图在于通过宏观政策的激励促进我国各产业创新体系的形成，以提升城市创新能力。但在实际中，由于其时间长、风险高等特殊性，创新体系的培养极其困难，众多学者也针对此进行了相关研究。目前关于如何提高政府创新投入、城市规模、集聚经济和科技创新之间的相互作用，学界尚未得出一致的结论。基于以上分析，依托现有的研究基础，利用2010—2018年长三角城市群26个城市的数据，描绘政府创新投入与城市人口规模对创新能力影响，为更好地提升我国城市创新能力提供些许参考。

2 政府创新投入、城市规模等级与创新能力的影响机制

从现有的研究文献中可以发现，政府创新投资主要通过直接和间接的方式对城市的创新能力产生一定的影响。对于直接影响机制，从人才和资源配置的角度，政府是基础研究的投入主体，而基础研究已经成为中国高质量创新的主要驱动力，直接为城市创新活动提供一定的创新资源，以提高城市创新能力[10]。

创新活动的产生与发展基本是创新投入和创新环境。创新投入主要的生产要素往往倾向于向城市聚集，并且城市在制度规则建设以及信息交流方面也较为完善。城市规模对创新的影响主要体现在城市要素的集聚效应上。随着城市規模的不断扩大，各种创新要素不断集聚，最终要素集聚将会从以下几个方面来影响创新能力：首先由于集聚效应会带来城市企业和产业的集聚，城市企业的集聚以及外部性效应将会促进产业的集聚，最终促进创新；其次，集聚效应会促进创新所需的各种人才的集聚，由于大多数的高校、企业、科研院所等创新主体都在城市中，以及城市的多种优势会对各种人才具有强大的吸引作用，使得城市在创新领域具有先天优势；再者，城市中的主要创新主体企业、大学、科研院所等之间有着密切的交流与互动。共享的知识、市场信息、高素质人才等要素，形成了一个较为广泛的紧密联系的社会网络，为创新的产生提供了便利。第四，城市为创新提供了良好的环境，城市中既有需求创新的消费者，又有提供创新的生产者，这种供求关系是创新持续产生的动力。

3 指标选取数据来源及模型设定

3.1 指标选取

因变量是城市创新能力，用城市专利申请授权数量来表示；调节变量为城市行政等级，从行政等级的角度，设置虚拟变量，将城市分为省会城市和非省会城市，并根据行政等级特征，将直辖市也划归为省会城市，同时直辖市和省会城市取1；核心解释变量为政府创新投入和城市人口密度；控制变量为教育支出与政府科技支出之比、固定资产投资（不含农业）和实际利用外资之比、城镇化率、规模以上工业企业总产值和科学研究，技术服务和地质勘查业从业人员数，见表1。

3.2 模型设定

关于模型的选取，首先对模型进行了F检验，结果表明在1%的显著性水平下拒绝了原假设，即拒绝使用混合效应模型的原假设，在随机效应模型和固定效应的选择中，又进行了豪斯曼检验，根据检验结果的卡方统计量，拒绝使用随机效应模型的原假设，最后确定选择固定效应模型。

研究所收集的数据为经济指标数据，为了保证数据的平稳性，同时解决异方差的问题，故按照经济问题研究的常用做法，对部分变量进行对数化处理。构建如下静态面板模型。

LnPTi，t=β0+β1lnTEi，t+β2lnMDi，t+β3 LEi×lnMDi，t+β4LEi×lnTEi，t+β5Zi，t+μi+λt+εi，t

PTi，t为第i个城市第t年专利申请授权数量；TEi，t，MDi，t分别为第i个城市第t年的政府财政科技支出和城市人口密度；LEi为城市的行政等级，当LEi=1为该城市是省会城市或直辖市，当LEi=0为该城市是非省会城市，Zi，t为选取的所有控制变量；μi和λt分别为时间固定效应和城市固定效应；εi，t为随机误差项。对选取的变量进行了描述性统计，见表2。

4 实证分析

4.1 基准回归

基于固定效应模型，选择采取分步回归的方式，依次添加政府财政科技支出和城市人口密度两个核心解释变量进行回归。为了衡量城市行政等级的调节效果，将省会城市和财政科技支出的交叉项以及省会城市和人口密度的交叉项添加到固定效应模型中以获得回归结果，见表3。

表3中人口密度、政府财政科技支出、规模以上工业企业总产值取对数处理。（1）列模型的回归结果报告了政府财政投入、人口密度以及其他控制变量对创新能力的影响；（2）（3）列都是固定效应的回归结果，（2）列模型在模型（1）已有变量的基础上加入了省会城市和创新投入以及省会城市与人口密度的交叉相乘项，同时固定了个体效应；（3）列模型变量选取和模型（2）相同，但控制的是时间效应；（4）列是使用随机效应模型对核心解释变量、控制变量以及调节变量的回归。

1）政府创新投入与创新型城市建设。由以上的回归结果来看，政府的创新投入会对城市创新能力的提升具有促进作用，并且促进作用十分显著。表3的（2）（3）列回归结果显示，在固定个体效应的情况下，政府财政科技支出的回归系数为0.631，在固定时间效应的情况下，回归系数为0.633，并均在1%的置信水平下显著，其回归系数表明政府的财政支出每增加1%，在控制其他影响城市创新的变量不变的情况下，城市的专利申请授权数会增加0.631%或0.633%。

2）城市规模与创新能力的關系。城市人口密度的变化在城市建成区面积基本保持稳定的情况下，可间接反映出城市常住人口数的变化，表3中的（2）（3）列模型的回归结果显示，在分别固定个体和时间的条件下，城市人口密度对城市创新能力的提升具有抑制的作用，城市人口密度的回归系数分别为-0.121和-1.139，并都在5%的置信水平下显著，这表明城市人口密度每增加1%，城市的专利申请数量将会降低0.121%和1.139%。

3）规模以上工业企业总产值与创新能力的关系。由表3中（2）（3）列固定效应模型的回归结果来看，规模以上工业企业总产值对城市创新能力的提升的促进作用在1%的置信水平下显著，在固定个体和时间的模型中，其回归系数分别为0.692和0.7，表明当工业企业总产值每增加1%，城市的专利申请授权量将会增加0.692%和0.7%。

4.2 稳健性检验

为了确保模型的合理性和回归结果的准确性，结合已有文献对稳健性检验常见的3种处理办法：剔除某些异常值进行回归、替换相近指标进行回归、更换估计方法。考虑到其他创新型城市，上海、苏州的专利申请授权量相较于其他城市偏高，池州的偏低，故选择第一种稳健性检验的方法即剔除上海、苏州、池州3个城市的数据进行稳健性检验。对模型进行稳健性检验的结果见表4。由上述的稳健性检验的回归结果可以看出，在剔除上海、苏州和池州3个城市的异常数据之外，模型各个变量的回归系数与表3的系数正负性相同，模型通过了稳健性检验。

5 结语

1）利用2010—2021年长三角城市群26个城市的数据，选取固定效应面板模型分析了城市创新能力和政府创新投入之间的关系。把城市人口密度作为城市规模的代理变量，通过研究城市人口密度与创新之间的关系来得出城市人口规模与创新之间的关系。在研究城市规模的过程中，加入了省会城市这个调节变量，分析省会城市和政府创新投入的交叉项及省会城市和人口密度的交叉项对城市创新能力的作用。研究表明：政府创新投入会促进城市创新能力的提升，城市创新能力与城市人口密度呈负相关关系，城市行政等级和政府创新投入以及人口密度的交叉项对城市的创新能力起到抑制作用。城镇化水平、规模以上工业企业总产值、教育支出在科学技术支出占比的提高也会促进城市创新能力的提升。

2）政府科技支出在城市创新能力的提升过程中做出了巨大贡献。在加大政府创新投入的同时，同时也要重视地方政策，应该保护和激励企业进行创新，增加规模以上工业企业总产值，企业有了充足的资金，才会更大可地加大对科技研发的投入，从而促进整个城市创新能力的提升。

3）城市人口密度过大，会导致城市出现住房紧张、交通拥挤、竞争激烈、资源不足、基础设施服务不足、生态环境差等“城市病”，所以本地区在想要通过放宽落户政策来吸引人才时，也要充分考虑到落户的不仅有高素质的人才，还会有较多的低素质劳动者，因此在设置落户政策的时候要合情合理，切不可为了吸引少部分的高素质人才而导致城市出现“城市病”的问题，造成弊大于利的局面，不利于城市的创新和发展。

4）在促进长江三角洲城市群的发展时，更应注重城市群内部城市的均衡发展，政府要尽可能的多去关注非省会城市，因为相比较于省会城市，政府的创新投入对创新能力的贡献度中，中小型城市的激励作用会大于省会城市和大城市，合理分配城市投入资金，提高政府的创新投入效率，带动更多城市创新能力的提升与发展。

参考文献：

[1] 高云虹，陈敏，黄华婷.城市创新能力评价与提升路径研究[J].区域经济评论，2023，61（01）：117-126.

[2]管智超，付敏杰.财政纵向失衡、支出结构偏向与区域创新能力[J].北京工业大学学报（社会科学版），2023，23（02）：98-114.

[3]ZHANG H Y.How does agglomeration promote the product innovation of Chinese firms？[J].China Econmic Review，2015，35：105-120.

[4]JANG S，KIM J，KANG S，et al.Why are hotel room prices different？Exploring spatially varying relationships between room price and hotel attributes[J].Journal of Business Research，2020，107（C）：118-129.

[5]杨思莹.政府在创新驱动发展中的职能与行为研究[D].长春：吉林大学，2019.

[6]刘鹏，张运峰.产业集聚、FDI与城市创新能力——基于我国264个地级市数据的空间杜宾模型[J].华东经济管理，2017，31（05）：56-65.

[7]付琦，卓乘风，邓峰.城市化、工业化与区域创新能力——基于空间计量模型的实证分析[J].科技管理研究，2018，38（01）：30-34.

[8]何凌云，马青山.财政分权对城市创新的影响——基于地方政府竞争视角[J].经济与管理研究，2020，41（10）：132-144.

[9]纪祥裕.大城市更有利于创新吗？[J].首都经济贸易大学学报，2021，23（01）：50-59.

[10]赵玉林，刘超，谷军健.研发投入结构对高质量创新的影响——兼论有为政府和有效市场的协同效应[J].中国科技论坛，2021（01）：55-64.

[11]陶涛，张毅松，韩杰.人口负增长时代人口规模结构变动对科技创新的影响[J].人口学刊，2023，45（01）：21-36.

[12]霍红英，朱正平.长江三角洲城市群城市规模分布及演进机理研究[J].广西质量监督导报，2020（10）：83-84.

[13]陈大峰，闫周府，王文鹏.城市人口规模、产业集聚模式与城市创新——来自271个地级及以上城市的经验证据[J].中国人口科学，2020（05）：27-40+126.

[14]王静.外来人口社会融合与中国城市创新[J].南京审计大学学报，2020，17（04）：92-101.

[15]王浩琛.城市规模、人口密度对区域创新的影响研究[D].芜湖：安徽工程大学，2020.

[16]张玉华，陈雷.政府科技投入对技术创新影响的区域性差异分析[J].统计与决策，2019，35（23）：100-104.

[17]耿丽汝.人力资本投入对企业创新的影响研究——基于政府补贴强度的门限检验[J].中国物价，2022，397（05）：113-116.

（责任编辑：王强）

收稿日期：2023-06-08

基金项目：国家自然科学基金青年项目“基于选择实验法的秸秆多元化利用非市场价值评估及生态补贴机制研究”（71703082）；陕西师范大学中央高校基本科研业务费专项资金项目“社会嵌入视角下陕西贫困区科技精准扶贫模式探索及提升策略研究”（20200347）；陕西省哲学社会科学研究专项“数字经济赋能乡村振兴的就业效应研究”（2023HZ0939）

作者简介：李鹏（1987—），男，山东泰安人，博士，副教授，硕士生导师，主要从事资源与环境经济、农村贫困治理的研究工作。