王雨飛 王云輝 許可 曹清峰 | 高鐵連通對企業跨區域合作創新的影響及作用機制

簡 介

交通變革對跨區域創新合作影響至關重要，尤其是高鐵縮短時空感知距離，促進創新要素流動，一定程度上重塑了區域創新格局。企業作為科技創新的微觀主體，高鐵開通如何影響企業科技創新合作的行為選擇？這種選擇背后遵循怎樣的邏輯？

本期推送北京郵電大學經濟管理學院副教授、中國國土經濟學會區域戰略專業委員會副秘書長王雨飛等人2024年在《中國人口·資源與環境》第34卷第5期上發表的《高鐵連通對企業跨區域合作創新的影響及作用機制》一文。該研究從企業跨區域合作創新的視角，基于2005—2019年高鐵連通與“企業-城市關系對”的合作專利申請的面板數據，采用多期雙重差分法，實證檢驗高鐵連通促進企業跨區域合作創新的影響及作用機制。

感謝王雨飛老師的分享。

摘 要

創新主體之間的跨區域合作是應對并解決現有企業創新需求的有效手段，是發揮創新合力打造科技創新共同體的重要形式。該研究從企業跨區域合作創新的視角，基于2005—2019年高鐵連通與“企業-城市關系對”的合作專利申請的面板數據，采用多期雙重差分法，實證檢驗高鐵連通促進企業跨區域合作創新的影響及作用機制。研究發現：①企業所在城市與合作對象所在城市高鐵連通顯著提升了企業合作專利申請的數量，該結論在經過內生性檢驗、平行趨勢檢驗、安慰劑檢驗和穩健性檢驗后依然穩健；②在高鐵連通影響下，企業跨區域合作創新對象的數量明顯增加，但主要分布在近距離及近距離的中心城市范圍內，整體呈現“散中有聚”的空間收縮效應和空間分級效應；③高鐵連通還使得企業合作創新質量得到提升，將近距離范圍內的低質量合作創新轉化為高質量的合作創新，呈現空間上的分層效應。進一步研究發現：①高鐵連通主要促進了非制造業企業的合作創新，而對制造業企業的促進效果不顯著；②高鐵連通使國有資本背景的企業跨區域合作專利申請的數量得到提高，而對民營、外資和其他企業的影響不顯著；③高鐵連通更能提高規模較大企業的合作創新水平，但對規模相對較小的企業作用不顯著。該研究結論可為國家推動企業牽頭組建創新聯合體，完善創新體系建設提供新思路；建議持續優化完善高鐵主干及支線網絡布局，將更多潛力城市接入高鐵網絡。

邊際貢獻

①在研究視角上，從更加微觀的企業跨區域合作創新的視角切入，基于“企業-城市關系對”的合作專利申請數據和兩兩城市間高鐵連通數據，深入探究高鐵連通對企業跨區域合作創新的影響效應，拓寬了國內關于高鐵與企業創新方面的實證研究。

②在機制分析中，納入了企業所在城市與合作對象所在城市間的空間距離，側重研究高鐵連通影響下的企業合作專利的空間分布和演變規律，提出高鐵連通使企業跨區域合作創新呈現“散中有聚”的空間特征，存在合作對象的空間收縮、空間分級效應，以及創新質量的空間分層效應。

研究出發點

高鐵開通后，跨區域合作的距離障礙被打破，合作創新主體間的搜尋與匹配和面對面交流成本得以降低，有利于企業合作關系網絡的擴張，促進了企業的合作創新。此外，相較汽車、航空等交通運輸方式，高鐵具有速度快、準點率高和上下車流程簡便等優勢，能充分滿足時間敏感型商務人士的出行要求，成為促進企業合作創新的有力載體。因此，探討高鐵連通影響企業合作創新的作用機制，對國家推進交通強國建設，推動企業牽頭組建創新聯合體，提升企業創新水平，加快實現高水平科技自立自強具有一定的理論和現實意義。

理論分析

創新是企業保持增長活力、獲得持續發展的內生動力［17］。受限于自身規模、周邊環境和發展周期等的約束，企業創新往往因為難以突破組織和技術邊界陷入內部創新瓶頸［18］。隨著經濟活動的多元化與知識結構的密集化，企業對創新資源的搜索不再局限于有限的內部空間，開始向更遠空間范圍的外部創新主體尋求創新合作［19］。為了應對各種創新挑戰，企業不僅需要尋求與之具有互補性或相關業務領域的其他企業合作，與高校、科研院所開展產學研合作也是其合作創新產出的重要來源［20］。企業與多元創新主體通過建立合作伙伴關系并搭建創新團隊，能夠充分發揮各創新主體的優勢，促進知識、技術的學習交流及軟硬件資源的互補共享，有利于彌補企業在資源和能力上的缺陷，有助于創新主體共同突破困境［21］，進一步擴大企業的市場份額［22］。因此，企業對外尋求合作創新具有強大的內生動力。

知識管理理論認為，企業通過提高外部知識搜尋的寬度和深度，來提高創新主體間知識轉移水平，進而提升創新績效［23］。外部知識搜尋的寬度即為企業選擇創新合作對象的篩選范圍與匹配路徑，會受到時空距離和搜尋成本等因素的影響。傳統理論認為受地理空間分割的影響，企業創新合作對象的選擇只能局限在一定范圍內，合作主要建立在基于社會網絡關系產生的信任依賴上。高鐵的連通打破了受地理空間和社會關系屬性影響的合作模式，能夠擴大企業搜尋合作對象的選擇空間，促進知識與想法以更快的速度向更遠的地方擴散［15］，使企業對外合作的空間半徑得到延展［5］。連通高鐵的城市間往來的時間距離被大幅壓縮，降低了企業對合作對象的搜尋和匹配成本，實現搜尋和匹配路徑的優化［21］。外部知識搜尋的深度即為企業與創新合作對象之間建立的信息交流與知識共享機制［24］，通過降低彼此之間的信息不對稱來提高創新產出。合作創新是一項長期且復雜的經濟活動，需要企業與合作對象在創新的全過程或某些重要環節共同投入、共同參與、共享成果、共擔風險。因此，相比單純的技術轉移，合作創新的主體之間更加重視信任關系的建立，以便傳遞更加復雜的隱性知識［25］，而社交場合的互動和非正式的私人交流都有助于創新主體之間合作關系的穩固［26］。高鐵連通為企業與創新合作對象面對面交流提供了便利條件，有助于創新主體之間信任關系的建立與鞏固，有效緩解了企業與合作對象之間的信息不對稱問題。綜上所述，“企業-城市關系對”是指企業與合作對象所在城市構成的創新合作關系。城市間連通高鐵，讓企業與合作對象之間的交通更加便捷，從創新主體間合作的寬度與深度兩個層面推動了企業與異地城市開展更多的合作創新。據此本研究提出假設1。

H1：企業與合作對象所在城市連通高鐵后，合作創新產出顯著提高。

高鐵對合作創新的促進效應存在距離上的最優作用半徑［5］。最優作用半徑以內，高鐵在時間和空間方面的優勢得到了充分發揮，有利于創新主體間的交流與溝通，不僅提高了企業搜尋與匹配合作對象的數量和范圍，呈現空間上的擴散效應；還有助于企業通過學習和模仿優質對象獲得技術進步，增加了合作研發過程中高價值創新產出的比例，企業合作創新的質量得到提高［8］。超出該半徑范圍后，隨著地理距離的增加，一方面高鐵的交通運輸成本和時間成本不斷增加，與航空運輸相比的優勢逐漸減弱［27］；另一方面創新主體間的交流、匹配效率也持續降低，既不利于原有合作關系的鞏固，也不便于優質合作對象的尋找［9］。因此，高鐵連通會促進企業與更多合作對象在近距離空間范圍內開展異地城市合作創新，呈現出“散中有聚”的空間分布特征。

城市間連通高鐵將增加企業合作創新的對象，但企業在選擇合作對象時會存在選擇偏好，進而影響合作創新的質量。合作創新與技術擴散的最大不同在于資源交換與能力互補，即合作創新強調雙方在資源條件和技術水平上的相似或一致性［28］。因此，合作創新更強調“勢均力敵”合作，而技術擴散更多是“自上而下”傳播。考慮到中國高鐵網絡規劃具有一定的政策傾向性，高鐵網絡擴展的路徑表現為中心城市先連接成骨干網絡，非中心城市作為支線節點陸續接入骨干網絡的過程。因此，企業更傾向于在具有區位優勢的中心城市尋找相似、互補的合作對象，通過有效整合創新對象的各類資源，借助技術上的互補優勢，從而形成合作對象的空間分級效應。高鐵連通帶來的區域間交流成本下降，會吸引企業與更加優質的異地合作對象開展更加復雜的合作創新，從而提高創新質量、形成創新質量的空間分層效應。綜上所述，高鐵連通對企業跨區域合作創新的影響呈現出“散中有聚”的空間分布特征。其中：“散”是指高鐵連通后，企業合作創新數量與對象均顯著增加，呈現出空間擴散效應。“聚”不僅是指企業合作對象主要收縮到近距離空間范圍內，具有空間收縮效應和空間分級效應；還指企業間近距離合作創新的質量得到提升，具有合作創新質量的空間分層效應。據此本研究提出假設2。

H2：高鐵連通會促進企業與更多城市合作對象在近距離空間范圍內開展與異地城市合作創新，存在“散中有聚”的空間收縮效應和空間分級效應，以及創新質量的空間分層效應。

研究設計

將高鐵連通看成是一項準自然實驗，采用多期雙重差分模型，利用1354家上市公司與合作對象在2005—2019年異地合作專利申請的面板數據，構建如下基準回歸模型：

式中：lnPatijt為被解釋變量，表示第t年上市公司i與合作城市j所有的合作對象合作專利申請的總量取自然對數，以此衡量上市公司異地合作創新水平。下標i表示上市公司，下標j表示合作創新對象所在城市，t為年份。解釋變量Connectijt是高鐵連通的虛擬變量，若上市公司i所在城市與合作對象所在城市j在第t年連通高鐵，則虛擬變量賦值為1，否則為0。α0為常數項，α1為解釋變量的系數。本研究還在模型中加入了多維固定效應，即同時固定上市公司i和城市j的個體固定效應φij、上市公司i的年份固定效應μit、城市j的年份固定效應δjt。需要說明的是，通過控制μit將企業層面和城市層面的固定效應同時控制住［29］，因此無須再添加各年份的控制變量。εijt為隨機擾動項，由于兩個城市間的擾動項一般存在自相關，導致獨立同分布假設前提下的估計標準誤有偏，因此使用聚類標準誤的方法對標準誤進行調整，將標準誤聚類在企業-城市對層面。

另外，關于被解釋變量衡量指標的選取，現有研究一般采用專利申請或專利授權數量來衡量企業創新水平。本研究選用合作專利申請數量衡量企業合作創新水平，主要出于以下兩個方面的考慮：一是專利從提交申請到授權公布大約需要18個月的時間周期，專利授權數據存在較大的滯后性；二是專利一旦提交申請，就意味著企業與合作對象之間已經完成了初步的創新合作。因此，專利申請完全可以認定企業合作創新的事實。

數據來源與說明

數據主要包括企業和城市兩個層面，考慮到對照組包含高鐵開通前的樣本，因此將樣本區間設置為2005—2019年。考慮樣本量的完整性，企業層面的研究樣本為國內全部板塊的上市公司中擁有異地合作專利申請的1354家上市公司。異地合作專利申請數據來自Patsnap專利數據庫，其他如上市公司名單、產業性質、股權性質等相關數據來自國泰安（CSMAR）數據庫和國家企業信用信息公示系統。城市層面的研究樣本數量為284個地級及以上城市，剔除了樣本區間內發生行政區域或等級調整的地級市：三沙市、儋州市、銅仁市、畢節市、日喀則市、昌都市、林芝市、山南市、那曲市、武威市、海東市、吐魯番市、哈密市。高鐵連通等數據來自中國鐵道出版社歷年出版的《全國鐵路旅客列車時刻表》，其他如城市名單等數據來自歷年《中國統計年鑒》《中國城市統計年鑒》，以及各省份和各城市的統計年鑒。

被解釋變量

采用上市公司與合作對象異地合作專利申請（包括發明、實用新型、外觀設計3類專利）的數量衡量企業合作創新產出。現有研究多使用論文、研發經費、科技人員、新產品等指標來測度創新，本研究選用合作專利申請數據具有一定的優勢和特色：一是專利包含的信息更為豐富，包含發明人和所有權人的姓名和地址、專利的數量和內容、技術分類、市場估值、引用的專利等；二是專利的主體多為企業，符合本文的研究設計；三是專利更側重于創新的產出，通常以商業化為目的，能夠為申請人帶來預期回報，更偏向于應用落地。為控制異方差問題和修正統計偏誤，參考陳婧等［30］的處理方法，對被解釋變量均采取專利數量加1取自然對數的做法。

解釋變量

解釋變量為上市公司所在城市與合作對象所在城市間高鐵連通的虛擬變量，這里的高鐵包括C字頭（城際動車組）、D字頭（普通動車組）和G字頭（高速動車組）列車。需要指出的是，現有研究大多使用CNRDS平臺上的高鐵站點數據，通過識別城市有無設置高鐵站來確定單個城市是否連通高鐵，而本研究則是通過《全國鐵路旅客列車時刻表》公布的高鐵線路與停靠信息來確定兩兩城市間的高鐵連通與否，相比之下本研究中城市對的高鐵連通數據更為精確。

其他變量

本研究還涉及時間距離、車次頻率、專利被引、專利價值、專利知識寬度等數據的使用。時間距離指的是高速鐵路、普通鐵路、高速公路、普通公路4種交通工具下的最短通行時間，因航空與其他交通工具時速相差較大［31］，故未將航空納入其中。首先，參照國家鐵路局和《公路工程技術標準》的相關規定，設定G、C字頭列車的平均時速為300km，D字頭列車的平均時速為200km，普通鐵路的平均時速為140km，高速公路的平均時速為100km，普通公路的平均時速為60km。其次，參考王雨飛等［31］的方法，時間距離的計算采用真實的交通距離而非空間地理距離除以交通平均時速。車次頻率指的是兩兩城市間高鐵通車的車次總數，其中包括C、D、G字頭列車。專利被引、專利價值分別指代專利被引用的次數、專利的市場估值。專利知識寬度借鑒Akcigit等［32］的方法，采用專利的行業大類總數/門類總數來衡量。

結果分析

基礎回歸結果

在僅納入企業-城市關系對固定效應后，列（2）解釋變量系數在1%的水平上顯著為正。列（3）僅納入企業年份和城市-年份固定效應，列（4）同時納入企業-城市、企業-年份和城市-年份的多維固定效應后，估計系數仍在1%的水平上穩健顯著為正，即兩兩城市連通高鐵使上市公司異地合作專利申請量提高0.10%，證明高鐵連通對企業的合作創新具有促進作用。

考慮專利合作的滯后效應，結果顯示，高鐵連通當年對合作專利申請量的影響（增加0.10%）要大于對上一年合作專利申請量影響，表明高鐵連通當年對合作專利申請量的影響更加顯著。

本文在城市間歷史鐵路連通數據基礎上，構造了各城市1948年鐵路連通數據（與個體變化有關）與上一年城市間高鐵通車車次（與時間變化有關）的交互項作為城市間高鐵連通的工具變量。表2的列（6）匯報了2SLS第一階段，在城市間歷史鐵路連通數據基礎上，構造了各城市1948年鐵路連通數據（與個體變化有關）與上一年城市間高鐵通車車次（與時間變化有關）的交互項作為城市間高鐵連通的工具變量。表2的列（6）匯報了2SLS第一階段。

機制檢驗

合作對象的空間收縮效應。為驗證城市間高鐵連通是否通過增加企業合作對象的數量進而提高企業異地合作專利申請的數量，設置了變量Objectijt為上市公司i與城市j的創新合作對象數量。回歸結果見表3。結果顯示：高鐵連通對上市公司合作創新的影響呈現出“散中有聚”的空間分布特點，驗證了研究假設2中對合作對象的空間收縮效應。近距離合作對象數量的增加降低了企業對外聯系的時間成本和經濟成本，實現了企業合作創新的空間優化。

合作對象的空間分級效應。表4的結果顯示：以列（1）為例，高鐵連通兩兩城市后，顯著提升了上市公司與近距離所有城市的合作對象的專利合作數量，但從系數上來看，上市公司與位于近距離的中心城市的合作對象專利合作數量提升了0.72%，明顯高于與近距離非中心城市的合作對象專利合作數量的提升（0.09%）；高鐵連通反而降低了上市公司與遠距離非中心城市合作對象專利合作的數量，回歸系數顯示該數值下降了0.09%，但與遠距離中心城市的合作對象沒有通過顯著性檢驗。3種合作城市分類方法得出的結論在顯著性上表現出高度一致性，只存在系數大小的細微差別，證明了回歸結果的有效性。綜上，高鐵連通后，上市公司選擇合作對象時不但會向近距離范圍內收縮，還會聚焦在近距離的中心城市，驗證了研究假設2中高鐵連通對合作對象的空間分級效應。

創新質量的空間分層效應。高鐵連通使得上市公司顯著增加了近距離合作對象的數量，那么上市公司與近距離合作對象合作專利申請的數量是否有增加呢？本研究將樣本中的企業-城市對合作專利申請數量面板數據按照上市公司所在城市與合作對象所在城市地理距離的中位數，分解為上市公司與近距離城市合作專利申請量、上市公司與遠距離城市合作專利申請量兩個虛擬變量，并與高鐵開通變量進行交互。表5的列（1）顯示，高鐵連通顯著增加了上市公司與近距離合作對象合作專利申請的數量，而與遠距離的合作對象合作專利申請數量回歸系數為負，沒有通過顯著性檢驗。表5的列（2）—列（4）分別是專利知識寬度、市場價值、專利被引量的回歸結果。結果表明，高鐵連通不但顯著提升了近距離高質量合作專利申請量，還顯著降低了近距離低質量的合作專利申請量，而且3種指標的檢驗結果在系數的大小、符號，以及顯著性上均高度一致。因此，可以認為高鐵連通能夠增強上市公司對近距離范圍內合作對象的搜尋能力與聯系強度，有利于開展更高復雜度、更高市場價值和更高影響力的高質量的跨區域合作創新。綜上，高鐵網絡的建設將在一定范圍內將一些低質量的企業合作創新轉化為高質量的企業合作創新，推動了合作創新質量的優化升級，驗證了研究假設2中高鐵連通對創新質量的空間分層效應。

穩健性檢驗

采用平行趨勢、穩健性檢驗（替換變量、堆疊雙重差分）、安慰劑檢驗等方法，進行了穩健性檢驗。

異質性檢驗

上市公司行業異質性分析：通過識別上市公司所屬行業代碼將其分為制造業（Manufacture）和非制造業（NManufacture）。表7列（1）結果顯示：高鐵連通與非制造業企業交互項的估計系數在5%的水平上顯著為正，而與制造業企業交互項的系數卻并不顯著，這說明高鐵連通使得屬于非制造業的上市公司異地合作專利申請量提高了0.21%，故高鐵連通將主要促進非制造企業的合作創新。

上市公司股權異質性分析：高鐵連通與國有企業交互項的估計系數在1%的水平上顯著為正，這說明高鐵連通使國有資本背景的上市公司異地合作專利申請量提高了0.19%，而對民營、外資和其他企業的影響不顯著。事實上，技術創新需要大量的R&D投入，且回收周期長，短期內很有可能無法營利，企業創新由國有企業率先發力，帶動社會資本和民營、外資和其他企業逐漸參與進來。

上市公司規模異質性分析：高鐵連通與大規模上市公司交互項的估計系數在1%的水平上顯著為正，而與中等規模和小規模上市公司交互項的系數卻并不顯著。這說明高鐵連通主要使大規模上市公司的對外合作申請專利量提高了0.27%（表7列（3）），相比于規模相對較小的上市公司，高鐵連通后更能提高規模較大上市公司的對外合作創新水平。

研究結論

①企業所在城市與合作對象所在城市連通高鐵將顯著提升企業與合作對象所在城市合作專利申請的數量，而且結論非常穩健。

②高鐵連通對企業合作創新的影響呈現出“散中有聚”的空間分布特征，“散”是指高鐵連通帶來企業合作創新數量、合作創新對象的顯著增加，呈現出空間擴散效應；“聚”是指企業合作創新數量與合作對象都收縮到近距離范圍內，推動近距離低質量合作創新轉化為高質量合作創新，實現創新質量的空間升級。

③從企業的視角來看，高鐵連通具有顯著的異質性特征，主要促進了非制造企業、國有企業和大規模企業的合作創新。

政策建議

（1）優化完善“八縱八橫”主干道布局，將更多潛力城市接入高鐵網絡。應當持續推進“八縱八橫”高鐵主干道建設，優化網絡布局，有序建設區域連接線路，著力打通其與創新型企業密集的鄰近地區間的高鐵線路，促進區域內、地區間的創新合作，通過企業合作創新推動市場一體化形成。

（2）進一步優化中轉接駁換乘等流程，發揮高鐵在促進要素流動方面的優勢。進一步細化高鐵建設的出行體驗，通過優化站點停靠，縮短高鐵與航班樓、市內交通地鐵站等其他交通方式的中轉接駁換乘時間，考慮采取智能安檢措施優化進站流程，提高企業人才出差的體驗滿意度，為商務差旅提供優質的出行保障。充分借助高鐵這一快速交通工具，盡量消除企業與高校、企業與科研院所之間的異質性合作障礙，發揮高鐵在促進要素流動方面的優勢。以市場為導向，發揮企業主體自身強大的造血能力，實現從研發到創新再到市場的有機結合，將科技創新成果轉化為推進經濟社會發展的現實動力。

（3）實施優勢企業引領帶動的創新策略，激發市場主體的創新活力。首先，包含信息傳輸、軟件和信息技術業等高新技術產業的非制造業企業具有更強的科技創新活力。應當適當加大科技創新稅收減免優惠與金融專項信貸支持，鼓勵數字技術企業與制造業企業融合創新，減少從研發創新到落地應用的響應時間，提高技術迭代升級的創新效率。其次，國有企業憑借先進的技術水平在行業中占據優勢地位。應當發揮國有企業的帶頭作用，以國有資本為杠桿，撬動民營、外資和其他企業投資參與其中，以市場為主體，政府為引導，構建良性競爭的科技合作創新環境。最后，規模相對較大的上市公司擁有更為豐厚的資金、更加充足的人才儲備、更為優質的設施環境。應當主動承擔起與其他企業的創新合作，以創新驅動示范引領推動產業升級，全力推進高質量發展。

論文引用格式

王雨飛,王云輝,許可,等.高鐵連通對企業跨區域合作創新的影響及作用機制[J].中國人口·資源與環境,2024,34(5):149-161.