一、引言与文献综述

高技术产业是利用尖端技术来生产产品的产业集群，为了提高城市竞争力与创新能力，各地区开始高度重视高技术产业的发展。城市作为协调各种创新资源、推动经济发展的载体，城市的创新活动成为经济发展的重要推动力，经济的稳定发展优化了区域内产业链的结构，促进了高技术产业的可持续发展。通过“依托产业链提升创新链，围绕创新链优化产业链”的模式来强化高技术产业与城市创新的协同效应，推动经济高质量发展。

创新是发展的第一动力，城市创新能力提升能够有效加快城市化进程[1]，城市创新能力提升的关键在于形成以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术产业创新体系，高技术产业是体系中的重要组成部分[2,3]。

目前，学者主要从两个方面研究高技术产业对城市创新能力的影响：一方面，部分学者认为知识技术是高技术产业提升城市创新能力的主要影响因素。高技术产业具有强大的科技创新资源，创新能力较强，能够带动周边的经济增长，促进城市创新能力提升[4]，如刘辉等（2015）发现高校产学研合作是整合国家与区域科技、教育与产业资源，增强区域自主创新能力与城市综合竞争力的有效机制[5]；吴赐联等（2015）认为技术创新是阻碍创新型城市建设的关键性因素[6]。

另一方面，部分学者认为产业集聚是高技术产业提升城市创新能力的主要影响因素。一种观点认为高技术产业集聚会抑制城市创新能力提升，如张彩江等（2017）发现高技术产业专业化集聚阻碍区域技术创新[7]；另一种观点认为高技术产业在不同地区集聚对城市创新能力的影响不同，如熊璞等（2018）发现高技术产业集聚水平对区域创新能力提升存在单一门槛效应，区位熵低于0.85时，会产生促进作用，超过0.85时，会产生抑制作用[8]；还有一种观点认为高技术产业集聚会促进城市创新能力提升，如田颖等（2019）发现，创新型产业集聚通过现代产业发展能实现提升区域创新能力的目标[9]。

高技术产业发展规划是新时代经济发展的一大战略，经济高质量发展需要现代产业体系支撑，着力构建以高技术产业为主导的产业生态系统至关重要[10]，而城市创新能力提升带动了创新活动开展，有利于高技术产业发展[11]。目前，学者主要从两个方面研究城市创新能力对高技术产业的影响：

一方面，部分学者认为城市创新能力提升所优化的区域创新环境能正向促进高技术产业发展，区域创新环境改善后可通过两种效应影响高技术产业发展。一种为良好的创新环境带来的外部效应，如Jokela(2014）发现城市创新能力提升有利于塑造积极的城市形象，坚定了国内外机构投资的信心，推动企业创新，促进高技术产业发展[12]；另一种为内部效应，如黎文靖等（2016）发现城市创新能力提升能为企业技术创新活动创造良好的基础设施，帮助企业进行创新活动，扩大高技术产业规模[13]。

另一方面，部分学者认为城市创新能力能通过创新引领战略促进高技术产业发展，不同的创新引领战略理念会通过不一样的路径影响高技术产业发展。一种创新引领战略提倡自主创新，如Tommi(2015）发现，创新集成效应、系统效应和聚合效应作为城市创新战略能积极推动企业自主创新，完善高技术产业发展机制[14]；另一种创新引领战略提倡创新主体间信息共享，如李政等（2018）发现创新主体间加强要素流动的创新引领战略能有效避免无益竞争，实现企业创新效率的提升[15]。

综上，既有研究讨论了城市创新能力与高技术产业之间的关系，还存在以下不足：关于城市创新能力与高技术产业的研究，仅考察了单方面的影响，没有进行反向影响研究；探讨高技术产业与城市创新能力的单向影响路径时，仅从单一路径进行讨论，忽略了单一路径的外部性影响；对于高技术产业与城市创新能力之间的影响路径研究，仅从理论层面探讨，缺乏实证验证。

基于以上不足，本文利用长三角城市群中心区27个城市2008—2018年的面板数据，运用联立方程模型分析了城市创新能力与高技术产业发展的双向影响关系，同时从多方面对两者间的双向影响路径进行理论分析，并运用中介效应模型对研究假设进行验证。

二、理论分析与研究假设

（一）高技术产业对城市创新能力的影响路径

高技术产业作为科技创新的主力军，是长三角城市群经济发展的重要战略部署，强化高技术产业发展水平有利于城市创新体系建设。本文认为高技术产业通过创新投入效应与产业集聚效应两条路径来影响城市创新能力。

第一，大力发展高技术产业已成为产业市场的巨大需求，政府为了激发城市创新热情、坚定企业投资信心、引导企业增加研发性投入，也投入了大量的研发资金，这种创新投入可以作为政府发出的一种“利好信号”，表明其支持创新的立场，企业创新投入也会相应增加。

一方面，企业日常经营、扩大规模与研发投入等活动需要企业资金的支撑，企业投入资金增加，研发投入资金就会增加，而企业研发投入作为创新的核心组成部分，其资金增加会使得城市创新活力随之提高。创新需要大量资金支撑，企业资金增加使得企业创新能力不断提升，因此企业有更多渠道获得外部新知识，并将其应用于自身的创新活动中，促进技术创新的优化建设，带动区域内技术创新发展，进一步提升城市创新能力[16]。

另一方面，企业资金投入增加，提高了企业对于人力资本的投资，从而吸引创新型人才集聚。创新型人才集聚会改变资源的空间分布，其中对人力与知识技术的资源影响较大，这种改变会提升知识要素与经济要素的配置效率，实现经济高质量发展、强化城市创新建设的目标。

第二，高技术产业作为新兴产业的一个重大分支，生产时需投入更多的知识技术等创新要素，而知识要素是生产者参与市场竞争的基本要素，同时高技术产业具有产品技术含量高、消费群体较专业的特点，在经营活动中为了降低高技术产品的生产成本，企业会与原料供应商维持稳定的关系[17]，因此高技术产业会倾向于与关联产业聚集在一起。

一方面，高技术产业集聚形成的劳动力市场与区域内高校、科研机构等产生协同效应，提高了技术溢出的速度与质量。首先，高技术产业集聚加强了同行业与上下游产业的技术交流，提高了与其他产业知识技术传播的速度，促进了高技术人才间专业知识技术的交流；其次，高技术产业能通过技术合作研发及员工互动交流等方式强化技术体系建设[18]；最后，高技术产业集聚能使得技术短板企业创新周期与成本下降，生产高质量产品，加快企业技术创新步伐。因此，高技术产业集聚带来的技术溢出能带动区域创新发展，促进城市创新能力提升。

另一方面，高技术企业生产出的创新要素将在区域内集聚并应用于创新活动中，而集聚对创新的作用主要来源于企业间的共享、资源的匹配、企业间的学习等。高技术产业集聚促进了高技术企业间交流学习及收益共享，从而扩大了创新生产规模，企业获得规模经济收益。当企业获得额外收益时，企业生产资本增加，更多资本将被投入到创新活动中，形成良性循环。创新活动本身极具风险，通过产业集聚产生的规模经济有利于各企业彼此分担风险，增加企业创新收益，提升城市创新能力。

综上，提出以下研究假设：

假设1：高技术产业发展正向影响城市创新能力提升。

假设1.1：高技术产业通过创新投入效应正向促进城市创新能力提升。

假设1.2：高技术产业通过产业集聚效应正向促进城市创新能力提升。

（二）城市创新能力对高技术产业的影响路径

熊彼特认为创新是将生产要素与条件的组合引入生产体系而形成的函数，城市创新能力是指创新主体通过学习与市场需求将设想转换为新服务以及新产品的一种能力。高技术产业发展需要城市创新能力的支撑，本文认为城市创新能力主要通过产业结构效应与资源配置效应两条路径对高技术产业产生影响。

第一，在城市创新建设过程中会产生新的生产组合与生产方式，在生产过程中会用到更多的知识技术要素，提高了其在生产要素中的比重。因此，生产要素结构得到调整，新产业开始出现，新产业与新要素在空间上不断发展，生产要素比例与各产业部门生产活动布局随之发生改变，实现了产业结构的优化升级。产业结构合理化使得知识技术型产业关联性增加，产业间协调发展，生产效益得到改善，而高技术产业生产依靠知识技术型产业支撑，其发展水平会相应提高。经历了合理化阶段后，产业结构优化开始进入高级化阶段，开始出现高度服务化的特征，第三产业发展迅速，知识型产业兴起，在城市结构转换过程中知识型产业起主导作用，对经济增长的影响也越来越明显[19]。当经济增长发展到一定阶段时，会推动技术创新发展，而高技术产业作为技术创新的主力军，当技术创新有较大发展空间时，高技术产业会随之发展。

第二，技术进步能提高生产效率，重大科技变革会产生新的市场模式，催生合理的生产方式，城市创新活动开展能够推动经济发展。城市创新能力提升意味着创新效率提高与创新速度加快，城市经济得到发展，而经济发展是影响创新资源分布的关键因素。城市创新能力提升后，资源配置优化会最大程度得以实现，传统资源配置方式被相应调整，即自然资源、资本以及劳动力的配置方式被改变。人类社会赖以生存和发展的基础中，资源是很重要的部分，寻求资源利用的最佳配置方式一直是经济学研究领域的热点问题[20]。资源配置效率提高后，创新资源高度集聚，集群素质不断提升，科技人才、科研成果、科研与开发机构等相关要素资源不断集聚，生产要素逐渐丰富，而知识技术等创新资源对高技术产业发展很重要，是资源配置组成中的重要部分，也是高技术产品生产过程中的重要生产要素。城市创新能力提升后，创新要素的重新配置会促进高技术产业发展。

综上，提出以下研究假设：

假设2：城市创新能力提升正向影响高技术产业发展。

假设2.1：城市创新能力通过产业结构效应正向促进高技术产业发展。

假设2.2：城市创新能力通过资源配置效应正向促进高技术产业发展。

通过以上理论分析，高技术产业与城市创新能力的双向影响路径可归纳为图1。

图1高技术产业与城市创新能力的双向影响路径图

三、研究对象、变量选取与研究方法

（一）研究对象

长三角城市群中心区包括安徽省、江苏省、浙江省和上海市三省一市的27个地级市(1)。长三角城市群中心区要想实现经济高质量发展，需要实施创新驱动发展战略，强化高技术产业发展是城市创新活动中的重要一环，高技术产业在产品生产过程中能够产生创新要素，使得区域内创新活动更加高效地开展。因此，将高技术产业发展与城市创新能力结合研究有重大意义。

（二）变量选取

1.核心变量

首先，对长三角城市群中心区城市创新能力与高技术产业进行评价，选取的指标应具有真实性、代表性、系统性、全局性；其次，指标选取应满足易于量化的要求，数据收集应严谨精准；最后，指标选取既要立足于创新能力与高技术产业，又要有针对性地反映创新能力与高技术产业的主要特征。借鉴格罗斯比与马静的做法，选取城市专利申请数量来反映城市创新能力[21,22]；基于以上指标选取原则，借鉴王海杰的做法，选取高技术产业产值来综合反映高技术产业发展水平[23]。

依据典型性、差异性、准确性的原则来构建中介效应变量的指标体系，具体如下：

(1）创新投入效应：借鉴李新安的做法，选取政府科技财政支出来反映高技术产业发展所带来的创新投入效应[24];

(2）产业集聚效应：借鉴丛海彬的做法，用地区工业总产值密度测量产业集聚程度[25];

(3）产业结构效应：借鉴干春晖的做法，选取第三产业与第二产业增加值之比来表示城市创新能力变化带来的产业结构效应[26];

(4）资源配置效应：借鉴尹夏楠的做法，选取R&D经费内部支出来表示城市创新能力带来的资源配置效应[27]。

2.控制变量

由于影响城市创新能力与高技术产业发展的因素众多，故引入一组控制变量，具体如下：

(1）地区经济发展水平，能够充分反映城市总体水平与经济发展状况[28];

(2）城镇化水平，对城市创新能力提升有重要影响作用，能够间接驱动城市创新能力[29];

(3）对外开放程度，实际利用外资可以作为对外开放程度的代理变量[30];

(4）教育水平，城市创新能力提升不可缺少人才高地，高技术产业发展离不开教育的支撑[31]。

3.数据来源

数据主要来源于各地方统计年鉴、各地方政府统计公报、EPS数据库、《中国高技术产业统计年鉴》和《中国统计年鉴》。表1为选取变量的说明，表2为选取主要变量的描述性统计结果。

（三）研究方法

1.联立方程模型

变量之间相互影响、相互决定，构成了变量的联立性，因此单方程模型不适用，需应用联立方程模型来分析联立变量间的双向因果关系，同时，运用联立方程模型可以解决内生性问题。为了研究高技术产业与城市创新能力双向影响关系，应建立以下联立方程模型：

公式1

公式2

其中，t表示年份、i表示城市、devel表示高技术产业发展水平、innov表示城市创新水平、pgdp表示地区经济发展水平、urban表示城镇化水平、educ表示教育水平、open表示对外开放程度。方程（1）检验假设1，方程（2）检验假设2。

2.中介效应模型

中介效应是间接效应，考虑的是某一变量对另一变量的影响，如变量A对变量B的影响通过变量C产生，则变量C称为中介变量。中介效应的检验有多种方法，最常用的验证方法为结构方程模型，为了验证高技术产业与城市创新能力的双向影响路径，将中介效应引入交叉项中作为自变量建立回归模型进行分析，检验中介效应是否明显，模型建立如下：

公式3

公式4

表1变量说明

表2变量的描述性统计

表3高技术产业与城市创新能力的影响检验

表4高技术产业对城市创新能力的影响路径检验

其中，ϕ(1)表示高技术产业对城市创新能力影响的中介效应，方程（3）验证假设1.1和假设1.2；μ(2)表示城市创新能力对高技术产业影响的中介效应，方程（4）验证假设2.1和假设2.2。

四、实证结果分析

（一）高技术产业与城市创新能力的影响分析

运用联立方程模型对高技术产业与城市创新能力进行回归分析，得到方程（1）与方程（2）的回归结果，验证假设1与假设2，如表3所示。

高技术产业与城市创新能力存在着显著的双向促进关系。第一，高技术产业发展水平系数为正且在1%解释水平下显著，高技术产业水平每提高1%，城市创新能力则提升0.17%，高技术产业发展正向促进了城市创新能力提升，假设1得到验证。对外开放程度与地区经济发展水平也显著正向促进了城市创新水平提升，城镇化水平与我们预期的影响显著相反，可能是因为近十年来长三角中心区城市城镇化水平分异不够明显，大多数城市城镇化发展滞后，不足以正向带动城市创新。第二，城市创新能力估计系数为正且在1%解释水平下显著，即城市创新能力提升正向促进了高技术产业发展，城市创新能力每提升1%，高技术产业发展水平提高0.21%，假设2得到验证。教育水平也显著正向促进了高技术产业发展。

（二）高技术产业与城市创新能力的影响路径分析

1.高技术产业对城市创新能力的影响路径分析

基于高技术产业对城市创新能力提升的理论基础分析，运用中介效应模型探讨高技术产业对城市创新的影响路径，分别对假设1.1与假设1.2进行验证，得到方程（3）的回归结果，如表4所示。

高技术产业发展与创新投入效应的交叉项系数为正，且在1%解释水平下显著，数值为0.0443，即高技术产业通过其发展所带来的创新投入效应正向促进了城市创新能力提升，这一结果验证了假设1.1。高技术产业发展与产业集聚的交叉项系数为正，数值为0.1011，且在1%解释水平下显著，即高技术产业通过其发展所带来的产业集聚效应正向促进了城市创新能力提升，这一结果验证了假设1.2。

同时，从表中可以发现产业集聚效应与高技术产业发展的交叉项系数大于创新投入效应与高技术产业发展的交叉项系数，这表明高技术产业通过集聚效应正向促进城市创新能力提升的作用大于其通过创新投入效应所带来的正向促进作用。产业集聚表示某个产业在特定区域内高度集中，其能够产生规模经济，有利于创新企业获得更大规模经济收益，增加创新资本，提升城市创新能力。产业集聚也会提高劳动者对创新技术的学习热情，鼓励劳动者对创新型产品进行研发制造，提高劳动生产率，扩大创新产品产出规模，提升城市创新能力。因此，高技术产业发展带来的集聚效应更加明显。

2.城市创新能力对高技术产业的影响路径分析

基于城市创新能力提升对高技术产业发展的理论基础分析，运用中介效应模型探讨城市创新能力提升对高技术产业的影响路径，分别对假设2.1与假设2.2进行验证，得到方程（4）的回归结果，如表5所示。

城市创新能力与产业结构效应的交叉项系数为正且在1%解释水平下显著，数值为0.0581，即城市创新能力通过自身提升所带来的产业结构效应正向促进了高技术产业发展，这一结果验证了假设2.1。城市创新能力与资源配置效应的交叉项系数为正且在1%解释水平下显著，数值为0.0233，即城市创新通过自身能力提升所带来的资源配置效应正向促进了高技术产业发展，这一结果验证了假设2.2。同时，产业结构效应与城市创新能力的交叉项系数大于资源配置效应与城市创新能力的交叉项系数，说明了城市创新能力通过产业结构效应正向促进高技术产业发展的作用大于资源配置效应的正向促进作用。目前长三角城市群所需实现的目标是区域一体化发展，而长三角城市群中心区内产业繁多，高技术产业发展迫在眉睫，产业结构优化是发展高技术产业的主要途径。

五、结论与启示

本文运用联立方程模型证实了长三角城市群中心区高技术产业与城市创新能力存在相互影响、相互促进的关系，并基于理论分析，运用中介效应模型验证了两者之间的双向影响路径，得到以下结论：

第一，高技术产业通过产业集聚效应与创新投入效应促进了城市创新能力提升。高技术产业获得了政府的大力支持，获得较多的企业创新投入，研发资金增加，创新人才集聚，城市创新资本提高。同时，由于高技术产业的区域性集聚加强了同行业间的交流，提高了创新效率，行业间实现资源共享，并利用仅有资源扩大生产规模，产生规模经济，使得城市创新活动更好地开展。

表5城市创新能力对高技术产业的影响路径检验

第二，城市创新能力通过产业结构效应与资源配置效应促进了高技术产业发展。通过合理化调整，产业结构逐渐高度服务化，对城市经济增长有很大影响，科技创新要素不断增加。同时，新要素逐渐占据要素市场的主导地位，为高技术产业生产提供原材料，高技术产品生产率增加。

第三，高技术产业的集聚效应促进城市创新能力提升的作用比创新投入效应的促进作用更明显，产业集聚可从经济规模、产业规模、外部效应等较大的维度促进城市创新能力提升；城市创新的产业结构效应促进高技术产业发展的作用比资源配置效应的促进作用更明显，产业结构调整更能够带动高技术产业发展。

基于以上结论，长三角城市群中心区在产业发展与城市创新优化建设过程中，制定的产业发展政策应加强城市创新的协同效应，高技术产业能与城市创新建设形成良性循环局面，城市创新活动中的产业发展应与高技术产业导向相一致；在城市创新过程中，应扩大高技术产业发展过程中所带来的集聚效应对城市创新的促进作用，并通过集聚效应辐射带动其他非主要效应，实现共同促进城市创新能力提升的目标；在高技术产业规划过程中，应扩大城市创新带来的产业结构效应对高技术产业发展的促进作用，使产业体系更加完善。

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基金：安徽省哲学社会科学规划项目“从‘物质’到‘精神’:中国城镇化发展新方位”(AHSKYG2017D118)