肖 瀅，馬 靜

（1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院；2.湖北省區(qū)域創(chuàng)新能力監(jiān)測(cè)與分析軟科學(xué)研究基地，武漢 430074；3.寧夏大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，銀川 750001）

0 引言

長(zhǎng)江中游城市群由武漢城市圈、環(huán)長(zhǎng)株潭城市群、環(huán)鄱陽(yáng)湖城市群三大都市圈組成，構(gòu)成了具有高度緊密經(jīng)濟(jì)社會(huì)聯(lián)系的城市群，發(fā)展?jié)摿薮螅侵袊?guó)重點(diǎn)建設(shè)的特大型城市群之一。探究科技創(chuàng)新、人力資本與城市發(fā)展質(zhì)量的作用關(guān)系，對(duì)長(zhǎng)江中游城市群城市借助人力資本優(yōu)勢(shì)提高創(chuàng)新效率、推進(jìn)城市轉(zhuǎn)型發(fā)展具有一定的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

目前，國(guó)外對(duì)城市發(fā)展質(zhì)量的研究主要集中在城市可持續(xù)發(fā)展研究[1,2]和生態(tài)城市研究[3,4]，重點(diǎn)關(guān)注人們對(duì)高質(zhì)量城市生活的需求。國(guó)內(nèi)主要從供給的角度對(duì)城市發(fā)展質(zhì)量的內(nèi)涵進(jìn)行理解[5]，體現(xiàn)在對(duì)城市發(fā)展水平與系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調(diào)性的研究[6]。在相關(guān)研究方法上，主要有LMDI指數(shù)分解法、IPAT模型、STIRPAT模型以及考慮環(huán)境因素的投入產(chǎn)出模型[7,8]。盡管一些文獻(xiàn)與資料都支持了科技創(chuàng)新、人力資本與城市發(fā)展質(zhì)量間存在著交互作用的關(guān)系，但還未進(jìn)行深入的探討與實(shí)證研究。

基于此，本文將通過城市發(fā)展子系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度衡量長(zhǎng)江中游城市群城市發(fā)展質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上，通過GMM動(dòng)態(tài)面板模型以及格蘭杰因果檢驗(yàn)，分析科技創(chuàng)新、人力資本與長(zhǎng)江中游城市群城市發(fā)展質(zhì)量的交互作用關(guān)系，為長(zhǎng)江中游城市群城市發(fā)展質(zhì)量的有效提升，提供了理論依據(jù)與實(shí)現(xiàn)路徑。

1 研究方法

1.1 耦合協(xié)調(diào)度模型

首先對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，運(yùn)用熵權(quán)系數(shù)法計(jì)算經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量指數(shù)f(U1t)、社會(huì)發(fā)展質(zhì)量指數(shù)f(U2t)、生態(tài)空間發(fā)展質(zhì)量指數(shù)f(U3t)。用耦合協(xié)調(diào)度模型計(jì)算城市發(fā)展協(xié)同中經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)空間各子系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)度：

其中，Ct表示城市發(fā)展質(zhì)量系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的耦合度，Ct的取值范圍在0～1之間，若取值越大，子系統(tǒng)之間配合有序、相互作用越強(qiáng)，表示其耦合度越好。i，j=1，2，3；i≠j。Dt表示耦合協(xié)調(diào)度，Tt表示綜合評(píng)價(jià)指數(shù)。Dt值越大，代表了城市發(fā)展質(zhì)量系統(tǒng)的協(xié)調(diào)水平越高，城市發(fā)展質(zhì)量越好。另外，本文假定經(jīng)濟(jì)發(fā)展子系統(tǒng)、社會(huì)發(fā)展子系統(tǒng)、生態(tài)空間發(fā)展子系統(tǒng)對(duì)耦合協(xié)調(diào)度的貢獻(xiàn)同等重要，故取權(quán)重系數(shù)α=β=γ。

1.2 動(dòng)態(tài)面板模型

由于城市發(fā)展質(zhì)量是一個(gè)動(dòng)態(tài)演變過程，前一期城市發(fā)展水平將會(huì)影響到當(dāng)期城市發(fā)展質(zhì)量，所以采用Blundell和Bond（1991）提出的系統(tǒng)GMM方法進(jìn)行預(yù)測(cè)估計(jì)。構(gòu)建動(dòng)態(tài)面板模型（4），在解釋變量中將城市發(fā)展質(zhì)量滯后期、科技創(chuàng)新滯后期和人力資本作為工具變量，可以克服滯后一期被解釋變量與解釋變量引發(fā)的內(nèi)生性以及殘差的異方差問題，得到無(wú)偏一致的估計(jì)結(jié)果，提高估計(jì)的效率。

其中，i與t分別代表長(zhǎng)江中游城市群內(nèi)第i個(gè)城市和t段時(shí)間；Dit為被解釋變量，即城市發(fā)展質(zhì)量；Pit城市科技創(chuàng)新（P）、Hit人力資本（H）是影響城市發(fā)展質(zhì)量的主要解釋變量；β1與β2分別是科技創(chuàng)新、人力資本對(duì)城市發(fā)展質(zhì)量的影響參數(shù)；Z為控制變量集；c為常數(shù)項(xiàng)；ui代表個(gè)體異質(zhì)性的截距項(xiàng)；εit為隨個(gè)體與時(shí)間而改變的擾動(dòng)項(xiàng)；是城市發(fā)展質(zhì)量的滯后項(xiàng)；γ是城市發(fā)展質(zhì)量滯后項(xiàng)的待估參數(shù)。

假設(shè)x和y分別為兩個(gè)協(xié)方差平穩(wěn)的變量，共包含T個(gè)時(shí)間面板取值點(diǎn)（T=[1，10]，T∈N*），同時(shí)包含 i個(gè)研究單元（i=[1，31]，i∈N*）。式（5）中，γ為各截面單元的截距項(xiàng)；?m為滯后期變量y的待估參數(shù)；β為滯后期x變量的待估參數(shù)；εit為殘差項(xiàng)。若檢驗(yàn)結(jié)果顯示β值不全為0，則表示變量x和變量y之間的格蘭杰因果關(guān)系成立。

1.3 格蘭杰因果檢驗(yàn)

本文運(yùn)用面板格蘭杰因果檢驗(yàn)的方法，考察長(zhǎng)江中游城市群城市科技創(chuàng)新、人力資本與城市發(fā)展質(zhì)量的關(guān)系，驗(yàn)證科技創(chuàng)新、人力資本與城市發(fā)展質(zhì)量相互之間是否有預(yù)測(cè)能力。構(gòu)建格蘭杰因果檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停?/p>

2 指標(biāo)的構(gòu)建

結(jié)合城市發(fā)展質(zhì)量的內(nèi)涵，將城市發(fā)展中經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)空間發(fā)展質(zhì)量的相互促進(jìn)程度以及協(xié)調(diào)性作為衡量城市發(fā)展質(zhì)量指標(biāo)。同時(shí)，遵循系統(tǒng)性、全面性、可量化性基本原則，構(gòu)建了城市發(fā)展質(zhì)量系統(tǒng)中經(jīng)濟(jì)發(fā)展子系統(tǒng)f(U1t)、社會(huì)發(fā)展子系統(tǒng)f(U2t)和生態(tài)空間發(fā)展子系統(tǒng)f(U3t)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（見表1）。

表1 城市發(fā)展質(zhì)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3 指標(biāo)選取和數(shù)據(jù)說明

3.1 指標(biāo)選取

3.1.1 主要解釋變量

本文選取了兩個(gè)主要解釋變量：科技創(chuàng)新水平和人力資本水平。專利是衡量一個(gè)城市科技創(chuàng)新能力和綜合實(shí)力的重要指標(biāo)之一，許多學(xué)者在研究技術(shù)創(chuàng)新時(shí)都使用專利申請(qǐng)與授權(quán)量作為主要指標(biāo)[9]，本文選取專利申請(qǐng)量P作為衡量城市科技創(chuàng)新水平指標(biāo)。另外，人力資本水平主要被平均受教育年份、入學(xué)率、教育經(jīng)費(fèi)、受教育人數(shù)占總?cè)丝诒戎?、平均受教育年限等因素影響，選擇每年在校人數(shù)當(dāng)中的普通高等學(xué)校和中等學(xué)校在校人數(shù)比例來(lái)衡量人力資本水平[10]。

其中，Midi，t、Higi，t以及 Popi，t分別代表中學(xué)在校人數(shù)、普通高校在校人數(shù)以及年末城市人口總數(shù)。

3.1.2 控制變量

本文選取城市化率Urz、外商直接投資FDI和人口密度Identity作為控制變量，在城市發(fā)展的過程中，城市化率、外商直接投資及人口密度對(duì)城市發(fā)展質(zhì)量具有一定的影響。多數(shù)學(xué)者的研究表明城市化率影響城市空氣質(zhì)量的惡化[11]與房?jī)r(jià)的上漲[12]。外商直接投資對(duì)城市環(huán)境具有顯著的門檻效應(yīng)，尤其是在中等收入階段，F(xiàn)DI會(huì)給城市帶來(lái)環(huán)境質(zhì)量的惡化，但是在高人力資本階段，F(xiàn)DI能夠顯著降低環(huán)境污染；而低人力資本水平的城市則相反[13]。而較高的人口密度不僅可以給城市帶來(lái)活力，而且可以降低人類對(duì)城市環(huán)境的影響。

3.2 數(shù)據(jù)說明

長(zhǎng)江中游城市群城市是促進(jìn)中部崛起的重要引擎，且包括了湖北、湖南等人力資本優(yōu)勢(shì)明顯的科教大省，發(fā)展?jié)摿薮?。故選取長(zhǎng)江中游城市群城市為研究對(duì)象，包括武漢市、長(zhǎng)沙市、南昌市、合肥市等共31個(gè)研究區(qū)域。本文研究時(shí)段為2006—2015年，數(shù)據(jù)主要來(lái)源于2007—2016年《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，部分缺失數(shù)據(jù)來(lái)源于各省市同期的統(tǒng)計(jì)年鑒及各市年度統(tǒng)計(jì)公報(bào)。

4 實(shí)證結(jié)果與分析

4.1 城市發(fā)展質(zhì)量Dit測(cè)度

通過明確各城市質(zhì)量發(fā)展過程中存在的問題，才能在“五大發(fā)展理念”的發(fā)展導(dǎo)向下實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)江中游城市群城市發(fā)展質(zhì)量的提高。計(jì)算2006—2015年長(zhǎng)江中游城市群城市系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度并進(jìn)行比較分析，長(zhǎng)江中游城市群城市發(fā)展質(zhì)量整體發(fā)展處于中度協(xié)調(diào)發(fā)展水平，城市發(fā)展質(zhì)量指數(shù)從2006年的0.3821下降至2015年的0.3621（見下頁(yè)圖1），還存在較大的提升空間。其中生態(tài)空間發(fā)展質(zhì)量指數(shù)滯后于經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展質(zhì)量指數(shù)，經(jīng)濟(jì)質(zhì)量子系統(tǒng)與生態(tài)空間質(zhì)量子系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度也明顯低于其他兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度。結(jié)果表明：追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度提高的粗放型城市發(fā)展方式，使得長(zhǎng)江中游城市群各城市生態(tài)環(huán)境惡化，是制約城市發(fā)展質(zhì)量的主要影響因素；而其導(dǎo)致的城市發(fā)展質(zhì)量下降是城市發(fā)展質(zhì)量滯后于城市化進(jìn)程的主要原因。

圖1 長(zhǎng)江中游城市群城市發(fā)展質(zhì)量經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)空間質(zhì)量子系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度

圖2 城市發(fā)展質(zhì)量與科技創(chuàng)新、人力資本散點(diǎn)圖

從圖2可以看出，長(zhǎng)江中游城市群城市發(fā)展質(zhì)量與科技創(chuàng)新、人力資本度都存在較為明顯的正向相關(guān)關(guān)系。其中，科技人才聚集度對(duì)城市發(fā)展正向相關(guān)系數(shù)較大，表明在城市質(zhì)量提高的進(jìn)程中，應(yīng)始終堅(jiān)持以科學(xué)技術(shù)為導(dǎo)向，加速科技成果向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的發(fā)展體系。同時(shí)，人力資本對(duì)各城市的發(fā)展質(zhì)量提高也具有正向效應(yīng)，這一結(jié)果與始終堅(jiān)持以人為本的發(fā)展理念相一致，只有充分發(fā)揮人力資本對(duì)于資本的創(chuàng)造和積累能力，才能更好地促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展，從而提高城市發(fā)展質(zhì)量。這一結(jié)果進(jìn)一步明確了提高城市科技創(chuàng)新、人力資本對(duì)提高城市發(fā)展質(zhì)量的促進(jìn)作用?？萍紕?chuàng)新可以解決城市化進(jìn)程中出現(xiàn)的城市問題，而人力資本在提高城市持續(xù)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，其溢出效應(yīng)與創(chuàng)新擴(kuò)散可以促進(jìn)區(qū)域的協(xié)調(diào)發(fā)展，并在考慮環(huán)境影響的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過程中，人力資本所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)抵消人口、科技與物質(zhì)資本對(duì)環(huán)境的影響，從而使環(huán)境影響最小化以提高城市的發(fā)展質(zhì)量，推進(jìn)以人為本的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)?？萍紕?chuàng)新、人力資本對(duì)城市發(fā)展質(zhì)量的提高具有顯著的正向影響。

4.2 動(dòng)態(tài)面板檢驗(yàn)結(jié)果分析

首先采用Arellano和Bond（1991）提供的檢驗(yàn)特質(zhì)殘差項(xiàng)序列相關(guān)的方法，發(fā)現(xiàn)AR（2）檢驗(yàn)沒有通過顯著性檢驗(yàn)，殘差二階以上序列不相關(guān)，保證了內(nèi)生變量與工具變量不相關(guān)，可以使用系統(tǒng)GMM方法對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)回歸。經(jīng)過Sargan檢驗(yàn)，各模型的P值都在5%的顯著性水平上，即所選擇的工具變量是有效的，保證了模型的穩(wěn)定性。Wald統(tǒng)計(jì)量也通過了1%的顯著性檢驗(yàn)，保證了動(dòng)態(tài)面板模型的整體顯著性。運(yùn)用城市發(fā)展質(zhì)量、科技創(chuàng)新的滯后項(xiàng)與人力資本作為工具變量，采用系統(tǒng)GMM方法對(duì)科技創(chuàng)新、人力資本與城市發(fā)展質(zhì)量的模型進(jìn)行估計(jì)，得到動(dòng)態(tài)面板模型估計(jì)結(jié)果（見表2），計(jì)算結(jié)果均由Stata14完成。

表2 動(dòng)態(tài)面板估計(jì)結(jié)果

動(dòng)態(tài)面板估計(jì)結(jié)果表明，前一期城市發(fā)展水平對(duì)當(dāng)期的城市發(fā)展質(zhì)量具有明顯的正向作用，所以要充分認(rèn)識(shí)到城市發(fā)展的動(dòng)態(tài)演變規(guī)律，對(duì)城市建設(shè)從模式和途徑上進(jìn)行創(chuàng)新，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展才能有效提升城市發(fā)展質(zhì)量。主要解釋變量中，當(dāng)期的科技創(chuàng)新對(duì)城市發(fā)展質(zhì)量產(chǎn)生抑制作用，但是前一期卻對(duì)城市發(fā)展質(zhì)量具有顯著的促進(jìn)作用，驗(yàn)證了科技創(chuàng)新是解決城市問題、提高城市發(fā)展質(zhì)量的重要手段。由于目前長(zhǎng)江中游城市群城市科技創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化率較低，并具有一定的滯后性，科技創(chuàng)新對(duì)城市發(fā)展質(zhì)量的作用仍需要時(shí)間和促進(jìn)科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化的手段來(lái)加強(qiáng)。人力資本對(duì)城市發(fā)展質(zhì)量具有顯著的促進(jìn)作用，人力資本與科技創(chuàng)新之間存在一定的內(nèi)生作用，人力資本可以間接的提高創(chuàng)新效率，從而提高城市發(fā)展質(zhì)量。需要注意的是，由于科技創(chuàng)新對(duì)城市發(fā)展質(zhì)量具有一定的滯后性，所以過度地投入人力資本會(huì)一定程度上造成創(chuàng)新資源的浪費(fèi)，反而抑制城市發(fā)展?？刂谱兞恐?，城市化率與外商直接投資的增長(zhǎng)對(duì)城市發(fā)展質(zhì)量產(chǎn)生顯著的抑制作用，而人口密度可以提高長(zhǎng)江中游城市群城市發(fā)展質(zhì)量。

4.3 格蘭杰因果檢驗(yàn)結(jié)果分析

在進(jìn)行面板數(shù)據(jù)的格蘭杰因果關(guān)系測(cè)試時(shí)，首先要進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。Ga與Gt檢驗(yàn)在允許面板異質(zhì)性的條件下是否存在協(xié)整關(guān)系？Pa與Pt檢驗(yàn)在考慮面板通知的條件下是否存在協(xié)整關(guān)系？對(duì)于短面板的數(shù)據(jù)來(lái)說，有三個(gè)統(tǒng)計(jì)量顯著就可以判斷兩個(gè)變量之間具有協(xié)整關(guān)系。檢驗(yàn)結(jié)果顯示，科技創(chuàng)新、人力資本與城市發(fā)展質(zhì)量之間存在長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系（見表3），所以可以進(jìn)行格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)。

表3 協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果

運(yùn)用Eviews8.0中的常規(guī)系數(shù)對(duì)長(zhǎng)江中游城市群城市的科技創(chuàng)新、人力資本與城市發(fā)展質(zhì)量進(jìn)行格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)（見表4）。結(jié)果表明，科技創(chuàng)新與城市發(fā)展質(zhì)量之間存在雙向的格蘭杰因果關(guān)系。科技創(chuàng)新是第一生產(chǎn)力，是解決城市問題的重要手段，以科技創(chuàng)新來(lái)驅(qū)動(dòng)城市發(fā)展的建設(shè)與變革是未來(lái)城市發(fā)展的主要模式與趨勢(shì)。依靠科技轉(zhuǎn)變目前城市發(fā)展過程中存在高投入、低產(chǎn)出和以犧牲環(huán)境帶來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的發(fā)展方式，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)和生態(tài)空間系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展，真正提高城市發(fā)展質(zhì)量。同時(shí)，人力資本與城市發(fā)展質(zhì)量之間存在單向的格蘭杰因果關(guān)系，雖然人力資本不是提升城市發(fā)展質(zhì)量的主要原因，但良好的城市發(fā)展質(zhì)量可以吸引大量的創(chuàng)新人才集聚。借助人力資本在時(shí)間和空間上顯著的流動(dòng)性和外溢效應(yīng)，通過知識(shí)溢出提高城市創(chuàng)新能力，從而實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展質(zhì)量的提高。

表4 面板數(shù)據(jù)格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果

5 結(jié)論

本文以新增長(zhǎng)理論為理論基礎(chǔ)，以長(zhǎng)江中游城市群城市為研究對(duì)象，對(duì)科技創(chuàng)新、人力資本與城市發(fā)展質(zhì)量之間的相互作用關(guān)系進(jìn)行了探討與實(shí)證分析。結(jié)果表明：長(zhǎng)江中游城市群城市發(fā)展質(zhì)量整體處于中度協(xié)調(diào)發(fā)展等級(jí)，城市發(fā)展質(zhì)量指數(shù)從2006年的0.3821下降至2015年的0.3621，城市發(fā)展質(zhì)量還存在較大的提升空間。城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)與生態(tài)空間子系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，明顯低于其他兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，反映了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)不協(xié)調(diào)的矛盾是制約城市發(fā)展質(zhì)量的主要影響因素；科技創(chuàng)新、人力資本對(duì)城市發(fā)展質(zhì)量均有顯著的正向作用，科技創(chuàng)新與長(zhǎng)江中游城市群城市發(fā)展質(zhì)量之間存在長(zhǎng)期的格蘭杰雙向因果關(guān)系，而人力資本對(duì)城市發(fā)展質(zhì)量具有長(zhǎng)期的單向作用。由于科技創(chuàng)新對(duì)解決城市問題存在較長(zhǎng)的滯后期與風(fēng)險(xiǎn)性，而長(zhǎng)江中游城市群城市科技轉(zhuǎn)化率水平較低，所以科技創(chuàng)新對(duì)城市發(fā)展的真正作用與潛力沒有發(fā)揮，需要合理的人力資本投入來(lái)提高創(chuàng)新效率，解決城市問題，提高城市發(fā)展質(zhì)量；此外，城市化率、FDI對(duì)長(zhǎng)江中游城市群城市發(fā)展質(zhì)量的提升具有抑制作用，長(zhǎng)江中游城市群在城市化進(jìn)程中仍存在“攤大餅”的建設(shè)模式，而FDI的過度引入與依賴，不僅制約了城市的自主創(chuàng)新能力，同時(shí)也影響了城市環(huán)境，嚴(yán)重制約了城市的可持續(xù)發(fā)展。