胡軍燕，紀(jì)超逸

（華南理工大學(xué)經(jīng)濟與貿(mào)易學(xué)院,廣州510006）

0 引言

當(dāng)前針對智慧城市所開展的研究主要集中在探討智慧城市的內(nèi)涵界定、愿景、發(fā)展模式與具體措施等。也有部分學(xué)者試圖從某一角度如科技、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)境、經(jīng)濟基礎(chǔ)等來剖析智慧城市經(jīng)濟發(fā)展的影響因素。現(xiàn)有研究更多是采用對具體城市的案例剖析或定性分析，缺乏對智慧城市經(jīng)濟增長影響因素更為全面的實證檢驗。而與一般城市相比，智慧城市經(jīng)濟增長的決定因素和路徑選擇都具有不同特性，對這種特性的研究，有助于構(gòu)建智慧城市可持續(xù)發(fā)展的分析基礎(chǔ)，將智慧城市經(jīng)濟增長這一宏觀課題向更為微觀的層次推進。

截至2011年底，北京、上海、廣州、深圳等國內(nèi)20余座城市先后開始了智慧城市建設(shè)并有10余個大中型城市將“智慧城市”列入其“十二五”規(guī)劃并著手實施。這意味著智慧城市的建設(shè)將成為我國新一輪經(jīng)濟增長引擎，并有力保證我國未來數(shù)年的經(jīng)濟增長率。因此，本文結(jié)合智慧城市建設(shè)實踐，以中國擬開展智慧城市建設(shè)的城市作為研究樣本，實證分析城市經(jīng)濟增長與環(huán)境污染、科技實力、經(jīng)濟基礎(chǔ)及城市開放度的關(guān)系，探尋智慧城市經(jīng)濟增長的關(guān)鍵影響因素，以期為我國智慧城市經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供指向性建議。

1 理論假設(shè)

目前針對智慧城市經(jīng)濟增長的研究還沒有一個完整理論分析框架，多數(shù)研究基本上停留在智慧城市概念、發(fā)展愿景與具體措施的案例剖析與定性分析階段。本文在文獻研究基礎(chǔ)上，借鑒Lucas(1988)研究思路，結(jié)合智慧城市實際特征，提出一個“環(huán)境-科技-經(jīng)濟基礎(chǔ)-開放度”的四維分析框架，作為分析智慧城市經(jīng)濟增長的理論框架，并提出如下假設(shè)：

1.1 環(huán)境因素

建設(shè)智慧城市是以優(yōu)良環(huán)境為基礎(chǔ)。在城市發(fā)展的初級形態(tài)，GDP增長一定程度上都伴隨著對環(huán)境不可逆轉(zhuǎn)的毀壞，意味著人均收入越高，環(huán)境污染越重。但有研究表明，當(dāng)人均收入水平超過控制閾值時，人均收入水平的繼續(xù)提高將有利于環(huán)境保護。這與孫永平和葉初升(2011)發(fā)現(xiàn)的一樣，在趨于成熟的發(fā)達城市，經(jīng)濟增長與環(huán)境改善才能共同發(fā)展。據(jù)此，針對城市形態(tài)發(fā)展到高級智慧城市，本文提出如下假設(shè)。

假設(shè)1：環(huán)境污染物排放增加不利于智慧城市經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)增長。

1.2 科技因素

智慧城市以先進的科技技術(shù)為保證，試圖通過先進的移動通信技術(shù)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等的深度融合，在以人為本的基礎(chǔ)上實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。更有學(xué)者指出，以互聯(lián)網(wǎng)為主的信息技術(shù)與城市區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)是智慧城市雛形逐步形成的驅(qū)動力，突顯出創(chuàng)新在智慧城市建設(shè)中的驅(qū)動作用。因此，智慧城市的建設(shè)對科技實力特別是移動通信技術(shù)提出了更高要求。從Tullio Giuffrè等(2012)研究的智能停車場管理、到Jean-Philippe Vasseur和Adam Dunkels(2010)研究的智能網(wǎng)絡(luò)、再到Niemi等(2012)研究的智能能源系統(tǒng)，Lorena Bǎ tǎ gan,Cǎ tǎ lin Boja(2012)研究的智能教育系統(tǒng)，科技力量從方方面面改善著人們的生活、刺激著經(jīng)濟的增長。基于此，本文提出假設(shè)：

假設(shè)2：科技發(fā)展水平提高有利于智慧城市經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)增長。

1.3 經(jīng)濟基礎(chǔ)

智慧城市建設(shè)與城市經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級都與固定資產(chǎn)投資以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整密不可分。楊曉麗(2008)研究表明，社會固定資本投資對城市經(jīng)濟增長具有推動作用，并通過引用索羅模型和皮爾遜相關(guān)分析進一步驗證了該觀點。此外，Xuebing Dong等(2011)研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟增長長期存在顯著因果關(guān)系；徐濤(2010)的研究進一步顯示，經(jīng)濟發(fā)達城市經(jīng)濟增長的重要因素之一就是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)占比提高。這反映出處于城市發(fā)展高級形態(tài)的智慧城市更應(yīng)強調(diào)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)與服務(wù)業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而非之前所依賴的第二產(chǎn)業(yè)?；诖颂岢黾僭O(shè)：

假設(shè)3a：社會固定資本投資對智慧城市經(jīng)濟增長仍起正向促進作用。

假設(shè)3b：第二產(chǎn)業(yè)占比增加并不利于智慧城市經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)增長。

1.4 開放度

聚集智慧與享受智慧的時代背景下，智慧城市開放寬度意味著創(chuàng)新的空間，也決定了城市建設(shè)高度。謝守紅(2010)對我國35個中心城市的研究證實了這一點，即城市的對外開放程度與城市經(jīng)濟增長之間存在著明顯的正相關(guān)性；Danciu Aniela Raluca和Strat Vasile Alecsandru(2012)的研究強調(diào)開放環(huán)境下外商直接投資是推動經(jīng)濟增長的主要力量。一般來說，城市開放程度越高，外商直接投資或外貿(mào)活動往往越活躍，進而通過信息交流、技術(shù)溢出等來促進城市經(jīng)濟增長。基于此，本文提出假設(shè)：

假設(shè)4：開放度越高意味著越有利于智慧城市經(jīng)濟建設(shè)與增長。

2 計量模型與數(shù)據(jù)說明

2.1 計量方法

為探討擬開展智慧城市建設(shè)的城市經(jīng)濟增長受哪些因素的影響及影響方向，本文構(gòu)建線性回歸模型進行計量檢驗。由于采用面板數(shù)據(jù)，本文通過Hausman檢驗發(fā)現(xiàn)固定效應(yīng)模型更適合用于本文分析。因此，利用Eviews 6.0軟件對面板數(shù)據(jù)中固定效應(yīng)模型進行廣義最小二乘方法（簡稱EGLS）估計。

2.2 模型設(shè)定與變量說明

本文在文獻研究基礎(chǔ)上，借鑒Lucas的模型構(gòu)建思路，建立包含環(huán)境、科技、經(jīng)濟基礎(chǔ)與開放度四個影響因素的線性回歸模型如下：

其中，pergdp為人均GDP，E、ST、ES和S分別代表環(huán)境、科技、經(jīng)濟基礎(chǔ)及開放度四個維度的影響因素。（1）環(huán)境污染變量：對環(huán)境污染的度量各學(xué)者所采用的指標(biāo)不盡相同。本文借鑒包群和彭水軍(2006)與陳逢文和劉年康(2012)的研究，選擇二氧化硫排放量、工業(yè)固體廢物和廢水的人均排放量作為環(huán)境污染變量的代理指標(biāo)。但考慮到區(qū)域SO2排放總量與城市發(fā)展程度有關(guān)，不能夠用其在區(qū)域之間進行比較，因此采用人均二氧化硫排放量作為解釋變量；（2）科技實力變量：依據(jù)馬穎等(2012)的研究，本文以人均專利授權(quán)數(shù)量解釋智慧城市的科技實力；（3）經(jīng)濟基礎(chǔ)：根據(jù)楊曉麗(2008)和馬穎等(2012)的研究，本文采用人均固定資本與第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值占GDP比重來衡量現(xiàn)有經(jīng)濟基礎(chǔ)對經(jīng)濟增長的影響；（4）城市開放度變量：根據(jù)黃繁華(2001)與謝守紅(2010)的研究，本文從利用外資與對外貿(mào)易兩個方面來度量城市開放度。

在對環(huán)境、科技、開放度及經(jīng)濟基礎(chǔ)四個影響因素加以細化表征基礎(chǔ)上，建立了如下靜態(tài)面板數(shù)據(jù)模型，并通過Hausman檢驗在固定效應(yīng)模型和隨機效應(yīng)模型中做出選擇：

其中，i表示截面數(shù)據(jù)單位（各城市），t表示年份，pergdp為被解釋變量，即人均GDP；SO2、solidw和wastew為環(huán)境污染的解釋變量，即二氧化硫、工業(yè)固體廢物和廢水的人均排放量；patent代表科技實力的解釋變量，即人均專利授權(quán)數(shù)量；fixasset和persec則為固定資產(chǎn)投資的解釋變量，即人均固定資本和第二產(chǎn)業(yè)占GDP百分比；trade和ffund為城市開放度的解釋變量，即人均對外貿(mào)易額和人均外資額。

為了減少異方差和變量間不同單位可能產(chǎn)生誤差的影響，對模型（2）中所有變量均取自然對數(shù)，修正后的計量模型如下：

2.3 數(shù)據(jù)來源

王璐等(2012)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，已有香港、桃園、澳門、北京、無錫、昆山、上海、廣州、沈陽、杭州、南京、寧波、深圳、佛山、武漢、重慶、長沙、合肥、貴陽、西安和南寧等城市開展了智慧城市的建設(shè)。而根據(jù)實際數(shù)據(jù)的可得性和一致性，我們剔除了港澳臺地區(qū)和昆山、沈陽、合肥和佛山等7個城市，利用14個城市面板數(shù)據(jù)檢驗各個因素在影響中國智慧城市經(jīng)濟增長中所起的作用。數(shù)據(jù)主要來自《中國統(tǒng)計年鑒》（2002～2011年），缺失數(shù)據(jù)由各省市區(qū)統(tǒng)計年鑒補齊。

3 實證結(jié)果與分析

3.1 單位根檢驗

本研究采用面板數(shù)據(jù)的橫截面是不同城市，在各個指標(biāo)上的表現(xiàn)差異很大，時間序列的單位根檢驗要考慮到截面差異性。單位檢驗方法中，LLC是假設(shè)各截面序列具有一個相同的單位根，采用ADF檢驗形式；IPS則是單獨對每個截面成員進行單位根檢驗，再利用參數(shù)構(gòu)造統(tǒng)計量檢驗整個面板數(shù)據(jù)是否存在單位根；Fisher-ADF檢驗和Fisher-PP檢驗的原理與之類似，都是利用參數(shù)的p值構(gòu)造統(tǒng)計量，檢驗整個面板數(shù)據(jù)是否存在單位根。我們分別采用4種方法對模型2中的8個變量序列進行單位根檢驗，滯后階數(shù)都按AIC最小化準(zhǔn)則確定，并且選擇有截距項和趨勢項。檢驗結(jié)果見表1所示。

表1 面板數(shù)據(jù)序列的單位根檢驗

從表1中可以得到，LLC、Fisher-ADF和Fisher-PP方法對于面板數(shù)據(jù)的單位根檢驗結(jié)果是相似的，而IPS方法的檢驗結(jié)果則存在一定的差異。本文認為，若一個面板時間數(shù)據(jù)序列能同時通過LLC、Fisher-ADF和Fisher-PP方法的檢驗，即拒絕存在單位根過程的假設(shè)，則認為該序列是平穩(wěn)的，否則認為該序列存在單位根。根據(jù)這一判定標(biāo)準(zhǔn)，8個變量僅有l(wèi)n(patent)和ln(fixasset)兩個時間序列存在單位根過程，是非平穩(wěn)面板時間序列。而為解決這一問題，我們進一步檢驗了這8個變量一階差分序列的平穩(wěn)性，檢驗結(jié)果見表2所示。

表2 一階差分序列的單位根檢驗

從表4中可以看出，ln(patent)和ln(fixasset)兩個變量的一階差分序列均拒絕了存在單位根的假設(shè)，為平穩(wěn)序列。

3.2 全樣本研究結(jié)果

根據(jù)眾多學(xué)者的研究，中國經(jīng)濟發(fā)展存在顯著區(qū)域差異現(xiàn)象，即在橫截面上的個體影響不同。此外，本文研究樣本數(shù)據(jù)來源于2002～2011年，這一時期正是中國經(jīng)濟處于高速增長時期，并沒有證據(jù)能夠證明在截面上存在變化的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，因而選擇變截距模型進行實證研究。通過模型對比，本文選擇了利用Hausman檢驗的固定效應(yīng)模型。而為了消除面板數(shù)據(jù)分析可能存在的異方差和序列相關(guān)性，本文運用廣義最小二乘法（EGLS）對模型進行估計。根據(jù)對研究樣本的單位根檢驗結(jié)果將面板數(shù)據(jù)的計量模型（3）修正為：

其中，d()表示一階差分。

表3給出了面板數(shù)據(jù)模型（4）的估計結(jié)果。從固定效應(yīng)模型回歸上的結(jié)果看，環(huán)境因素中的人均工業(yè)固體廢物排放量與人均GDP正相關(guān)，且回歸系數(shù)在1%的顯著范圍內(nèi)顯著，而人均SO2排放量和廢水排放量對人均GDP的回歸系數(shù)并沒有通過顯著性檢驗，H1獲得部分支持；科技實力因素中的人均專利授權(quán)數(shù)量的回歸系數(shù)也沒有通過顯著性檢驗，H2未獲得支持；經(jīng)濟基礎(chǔ)中的人均固定資本和第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值占GDP比例與人均GDP并無明顯的相關(guān)關(guān)系，H3a與H3b未獲得支持；城市開放度因素中的人均對外貿(mào)易總額和人均外資總額與人均GDP的回歸系數(shù)分別在1%及5%的置信水平上通過了顯著性檢驗，H4獲得支持。

表3 全樣本模型實證分析結(jié)果（被解釋變量ln(pergdpit)）

3.3 結(jié)果分析與討論

（1）環(huán)境污染因素中工業(yè)固體廢物排放與人均GDP正相關(guān)，表明研究樣本城市與智慧城市的發(fā)展要求還存在一定差距。很多研究指出我國高速的經(jīng)濟增長是以高投入和低成本（廉價勞動力和廉價資源及低環(huán)境成本）為主要拉動因素實現(xiàn)的，可是這種壓低環(huán)境成本的經(jīng)濟增長方式的典型特點就是粗放型的增長，雖然這種增長對人均GDP的提升具有正面的影響因素，但是，以環(huán)境污染為代價的增長本身就不具備生態(tài)環(huán)保城市的特征，當(dāng)然也就不符合智慧城市的基本特征。人均SO2排放量、人均廢水排放量和人均GDP并不具備顯著的相關(guān)關(guān)系，表明研究樣本城市的環(huán)境保護工作還是取得了一定成效。隨著工業(yè)化的進展，環(huán)境污染的持續(xù)（如工業(yè)固體廢物排放）雖然一定程度上促進了經(jīng)濟增長，但是它確實影響經(jīng)濟運行的效率，抑制經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變。為了推動智慧城市的建設(shè)進程，有效的控制環(huán)境污染，城市在發(fā)展過程中可以將工業(yè)固體排放物等環(huán)境污染物列入法定強制減排污染物，這會有利促進智慧城市的建設(shè)。

（2）科技實力因素中的人均專利授權(quán)數(shù)量對人均GDP的影響不是非常明顯。究其原因，一方面說明當(dāng)前中國專利轉(zhuǎn)化水平還較低，科技產(chǎn)出轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力還較弱，使得科技對經(jīng)濟增長的推動作用沒有充分發(fā)揮出來，這將是智慧城市建設(shè)要突破的一個重點；另一方面，專利水平雖然一定程度上可反映信息技術(shù)水平，但二者之間仍具有不完全替代性，而信息技術(shù)在推動智慧城市建設(shè)中也起著不容忽視的作用，但由于數(shù)據(jù)的可得性與統(tǒng)計口徑不一致，本文并未將其納入加以討論。因此在測度科技實力時納入信息化技術(shù)這個關(guān)鍵變量將是本文下一步研究的重點。

（3）固定資產(chǎn)投資中的人均固定資本投資與人均GDP正相關(guān)，而第二產(chǎn)業(yè)占比與人均GDP負相關(guān)。資本投資對經(jīng)濟增長起著積極推動作用，雖然不是很顯著，但這一觀點在經(jīng)濟理論界已得到證實。作為智慧城市建設(shè)的重要經(jīng)濟基礎(chǔ)，除了提升人均固定資產(chǎn)投資外，合理規(guī)劃固定資產(chǎn)投資的結(jié)構(gòu)，關(guān)注智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施與主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的投入顯得尤為重要。而根據(jù)本文研究結(jié)論，隨著智慧城市的發(fā)展完善，第二產(chǎn)業(yè)的占比將進一步降低，因此，與科技信息相關(guān)的產(chǎn)業(yè)以及轉(zhuǎn)型升級后的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)將成為智慧產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。

（4）人均外資額和人均對外貿(mào)易額對人均GDP具有顯著的正向影響，表明城市開放度對經(jīng)濟增長起著重要作用。這與現(xiàn)有主流文獻得出結(jié)論一致，認為外商直接投資與對外貿(mào)易可通過出口擴張、資本形成、技術(shù)轉(zhuǎn)移以及推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與制度轉(zhuǎn)變進而促進中國經(jīng)濟發(fā)展。因此，在智慧城市建設(shè)的初級階段，可以通過提高城市開放度來促進資源優(yōu)化配置和區(qū)域的技術(shù)水平提升，促進智慧城市經(jīng)濟建設(shè)。但長期來看，過度開放可能會阻礙中國內(nèi)在生產(chǎn)性效率提升與自主創(chuàng)新能力建設(shè)，對中國經(jīng)濟實質(zhì)性增長造成消極影響。因此，城市開放度并不是越高越好，調(diào)整城市開放度以適應(yīng)智慧城市各個階段的建設(shè)才是重點。

4 結(jié)論與展望

本文利用中國14個正在開展智慧城市建設(shè)的城市為樣本，采用2002～2011年數(shù)據(jù)實證檢驗了城市經(jīng)濟增長與環(huán)境、科技、經(jīng)濟基礎(chǔ)與城市開放度等因素的關(guān)系，得到如下結(jié)論：（1）環(huán)境污染智慧城市環(huán)境污染因素中人均SO2排放量、人均廢水排放量和人均GDP并不具備顯著的相關(guān)關(guān)系，只有工業(yè)固體廢物排放與人均GDP正相關(guān)，表明智慧城市的經(jīng)濟發(fā)展仍然在一定程度上是建立在環(huán)境污染的基礎(chǔ)上的，這將抑制智慧城市建設(shè)進程；（2）由于當(dāng)前專利產(chǎn)業(yè)化水平較低，以及未將信息技術(shù)納入科技實力指標(biāo)等原因，使得科技實力對人均GDP的影響不是非常明顯；（3）人均固定資本投資與人均GDP正相關(guān)，意味著城市基礎(chǔ)投入越多，越有利于智慧城市建設(shè)；而第二產(chǎn)業(yè)占比與人均GDP負相關(guān)，說明智慧城市的經(jīng)濟發(fā)展不應(yīng)該是依靠勞動密集型與高能耗的工業(yè)，而更多地應(yīng)該依靠高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；（4）智慧城市開放度因素中的人均外資總額和人均對外貿(mào)易總額與人均GDP正相關(guān)，對人均GDP具有顯著的正向影響，這意味著城市開放度越高，越能促進智慧城市的發(fā)展。

智慧城市建設(shè)尚處于起步階段，本文實證探討了影響擬開展智慧城市經(jīng)濟增長的因素，為未來智慧城市建設(shè)提供了一定理論參考。但影響智慧城市經(jīng)濟增長的因素很多，尤其是作為學(xué)術(shù)研究與政府實踐重點的信息技術(shù)建設(shè)，因數(shù)據(jù)的可獲性與一致性受限暫末納入考慮，這將是下一步探討的重點。此外，智慧城市與非智慧城市經(jīng)濟發(fā)展由于運行模式的差異在關(guān)鍵因素上應(yīng)該具有較大不同，因此，未來對二者進行對比檢驗分析，有助于為智慧城市建設(shè)制定更貼合實際的政策提出更為合理的建議。

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