摘要：政府通过自贸区政策干预，将有效推动知识产权保护水平提升，促进城市创新要素聚集，助力科技创新发展。文章将自贸区的设立看作一次准自然实验，选取了2008—2019年我国256个城市的面板数据，建立多时点双重差分模型进行实证检验和分析。研究发现：自贸区的设立有助于显著提升城市科技创新水平；自贸区设立通过提升知识产权保护水平进而带动科技创新水平的提升；对于不同地理区位和行政等级的城市，自贸区设立所带来的创新效应具有异质性。研究结果为评估自贸区设立政策实施效果、探寻提升城市科技创新水平的新路径提供了理论依据和参考。

关键词：自由贸易试验区，科技创新，知识产权，双重差分法

[基金项目：国家自然科学基金项目“2021—2035中长期科学基金中长期改革发展的升级模式研究”（L1924080）；中央高校基本科研业务费资助项目“中小企业知识产权融资对策研究”（WK2160000015）]

一、引言

随着全球政治经济形势的不断变化，我国正面临着许多新挑战与新机遇。一方面，传统的要素驱动模式已经不再适用，依靠着人口红利与高资本累积的粗放型经济发展模式已经成为了过去时。另一方面，伴随着全球范围内各类新科技的产生与发展，一系列全新的经济增长点应运而生。这时候，科技创新成为解决现阶段发展问题的最优解，成为引领社会发展的首要动力，可以创造新的需求和供给，是贯彻新发展理念、实现高质量发展的坚实基础和有力保障。党的二十大报告明确指出，到二○三五年，我国要实现高水平科技自立自强，进入创新型国家前列。要想实现这一目标，我国必须注重提升创新质量，优化创新环境，完善国家和地方创新体系，不断深化改革、扩大开放，坚持以改革促创新、促发展。

中国自由贸易试验区的设立，肩负着我国在新时期加快政府职能转变、积极探索管理模式创新，为全面深化改革和扩大开放探索新途径、积累新经验的重要使命。现有研究表明，自贸区提供了充足的制度供给，合理控制政府政策干预，严格保护知识创新成果，极大地促进了科技创新参与意愿，带动了科技创新水平的提高^[1-3]。同时，自贸区建设将以制度创新为主要侧重点，在这其中知识产权保护制度的创造与革新是非常关键的一项任务。自贸区的设立将加强知识产权侵权的监管和惩处力度，完善现有知识产权保护的法律制度和司法体系^[4]。知识产权保护水平的提升可以创造有利的创新环境，激发技术创新活力，带动整体科技创新水平的提高^[5]。

那么，作为对外开放排头兵、创新发展先行者，自贸区的设立能否有效促进科技创新水平的提升？自贸区能否通过提升城市知识产权保护水平进而影响科技创新水平？不同定位的自贸区对科技创新水平的影响是否相同？这些问题还缺乏理论方面的分析和实证方面的验证。准确回答这些问题对于推动自贸区建设完善及利用自贸区带动科技创新水平的提升具有重要的理论意义与实践价值。

二、文献综述

自贸区建设是新时代背景下中国推进供给侧结构性改革，实现创新驱动发展的重要举措，是目前学界关注的焦点之一。现有研究主要聚焦于自贸区设立的经济驱动效应，重点分析了自贸区的设立对经济增长等方面的影响。陈爱贞和刘志彪分析了上海自贸区的情况，发现自贸区实现了以自主研发和技术创新为主的新发展模式^[6]。应望江和范波文以上海自贸区、广东自贸区等为主要研究对象，发现自贸区可有效促进资源在市场机制下的合理配置，促进国际贸易和投资的自由化，吸引更多的外资和人才进入该地区，实现经济的快速增长^[7]。刘秉镰和吕程分析发现不同地区的自贸区设立都对当地经济产生了正向促进，但这种影响存在明显的差异化特征^[8]。

科技创新是一国经济增长的主要内在驱动力，地区间科技创新水平的差异，是形成区域发展差距的根本原因^[9]，而研究自贸区对科技创新影响的研究并不多。方云龙和刘佳鑫基于340家上市企业的数据，研究发现自贸区设立通过“内源性创新+外延式创新”双路径提升企业的技术创新能力^[10]。刘秉镰和王钺利用合成控制分析法，经过实证研究发现上海自贸区的设立显著提升上海市的科技创新水平^[11]。高增安和李肖萌通过对省级面板数据的分析，发现自贸区的设立有效促进了区域创新发展且创新产出大于创新投入^[12]。徐洁香等从创新质量角度出发，指出自贸区能够提升地区创新质量，但对地区制度质量的影响并不明显^[13]。李晓锋从国外、国内、天津自身3个视角出发，分析不同区域知识产权保护机制建设的经验与问题，认为自贸区管理体制创新、知识产权保护工作协同机制、高水平知识产权公共服务体系的建立等相关因素为良好创新环境的创建起到了关键作用，提高了创新质量^[14]。

经过对相关文献的系统梳理和综合分析，可以发现自贸区建设作为当前社会发展的热点问题，受到了广泛的关注。不过现有研究仍存在几点不足：第一，对自贸区的研究主要针对其经济效应，较少关注自贸区设立对于科技创新的影响；第二，目前的研究大多集中在企业这一微观和国家、地区这一宏观层面，而对于自贸区直接设立的城市这一中观层面的研究还相对较少；第三，未深入讨论自贸区设立驱动科技创新的影响机制。因此，本文从城市这一层面出发，构建多时点双重差分模型，定量地探究自贸区设立对城市科技创新的影响以及其作用机制，有助于丰富自贸区政策相关研究，为提升城市科技创新能力提供新思路。

三、研究假设

（一）自贸区设立对科技创新水平的直接效应

在全球化不断发展的背景下，自贸区建设是中国政府推行的一个具有里程碑意义的改革举措。通过自贸区的不断建设，将会营造更加开放自由的创新环境，吸引全球各种资源要素的集聚，成为新一轮的创新高地^[15]。

科技创新活动的开展需要耗费大量资源要素，这就需要政府提供政策支持^[16]。政府干预的减少能够促进市场机制在资源配置中基础性作用的发挥，从而提升创新资源的配置效率，便于企业更好地开展技术创新活动。政府通过在自贸区制定更加灵活的政策，吸引更多的投资和人才资源，加速科技成果的转化和商业化，从而推动整个城市科技创新水平的提升。

制度建设是科技进步与创新的保证，也是自贸区建设的核心任务。自贸区在制度建设方面进行了一系列积极探索和实践，涉及投资、贸易、法治、金融等多个领域。多个自贸区的建设方案普遍强调需要转变政府职能，创新管理模式，全面优化营商环境，精准供给优质服务，充分发挥制度对激发创新活力、保护创新成果的重要职能，驱动创新向科学化、规范化、制度化方向发展。

综上所述，本文提出如下假设：

假设1：自贸区设立有助于促进城市科技创新水平提升。

（二）自贸区设立对科技创新水平影响的作用机制

知识和技术的使用具有溢出效应，科技创新活动和创新产出具有正外部性的特点，从而使得整个社会的研发成本降低。然而，这可能会导致“搭便车”的现象发生，即其他创新主体未经投入，也能从中受益。如果置之不理，复制模仿他人创新成果将会成为社会上大多数企业与个人的选择，久而久之参与创新的积极性将受到极大折损。增加知识产权制度供给和提高知识产权保护水平可以约束其他创新主体对创新成果的复制和传播，削弱创新的正外部性问题^[17]。

自贸区设立对城市知识产权保护水平的影响是复杂的。一方面，自贸区的开放政策可能会带来更多的知识产权侵权行为和不当竞争行为，从而增加城市的知识产权保护成本；另一方面，自贸区通过改革制度、完善政策，建立更加有效全面的知识产权保护管理制度。多个自贸区的建设方案中都明确提出要加强知识产权侵权的监管和惩处力度，提高知识产权审批和管理的效率和透明度，加强对知识产权的监管和执法，完善知识产权保护的法律制度和司法体系。总的来看，虽然存在一定挑战，自贸区将在知识产权保护领域充当一个探索者的角色，将促进城市知识产权保护水平的提升。

知识产权保护强度的提高能够增加创新主体的商业化收益^[18]，给创新主体开展创新活动提供动态激励^[19]，营造出良好的创新环境，激发技术创新活力。知识产权保护有助于改善外部制度环境、科技人才流动，促进知识溢出效应^[20]。基于此，本文提出以下假设：

假设2：自贸区设立通过推动城市知识产权保护水平进而提升科技创新水平。

四、研究设计

（一）数据处理

由于自贸区建设是从2013年逐步推广开的，从双重差分模型使用角度来说，尽量长的评估时间范围效果相对更好，又考虑到数据的可靠性、完整性以及2020年开始的新冠疫情所引发的外部冲击，因此，本文研究样本选取时间范围为2008—2019年。

通过对数据的收集与整理，本文最终选取全国256个地级及以上城市，其中包含前四批设立有自贸区的地级及以上城市（未发生行政区划变动）共24个实验组城市。其余城市删选条件如下：第一，为保证研究的连续性与准确性，删除研究选取时间范围内即2008—2019年内发生过行政区划变动的城市；第二，由于部分中西部省份相关地级市统计数据缺失值较多，在筛选过程中对这部分城市进行剔除；第三，由于自贸区的建设以及政策的实施成效需要一定的时间，而第五批设立的自贸区于2019年8月才正式获批，无法较好地甄别其政策效应，为了规避对研究的干扰，故将第五批与第六批自贸区所在的27个城市从样本中剔除。

各个城市数据主要来自《中国城市统计年鉴》等，对于部分城市统计数据有所缺失的，通过查找各省、市级的统计年鉴及CNRDS、EPS等相关数据平台进行补齐对照。

（二）模型设计

本文将自贸区的设定作为一次准自然实验，将2008—2019年间24个设有自贸区的城市作为实验组，将256个样本城市中未设有自贸区的其他城市作为对照组，并设置试点城市treat和试点年份post两个虚拟变量。其中，自贸区片区所在城市的政策虚拟变量treat赋值为1，未设有自贸区的城市的政策虚拟变量treat赋值为0。对于自贸区所在的城市，自贸区设立在该城市的当年及以后的年份，设定时间虚拟变量post=1，在自贸区设立之前的年份，设定时间虚拟变量post=0。参照Beck等^[21]的典型做法，本文构造如下计量模型来检验自贸区设立这一政策变量对科技创新水平的影响：

Inno_it=α₀+α₁DID_it+α₂Cont_it+μ_i+φ_t+ε_it （1）

方程（1）中，下标i表示城市，t表示时间。Inno_it是本研究的被解释变量科技创新水平；核心解释变量DID_it为双重差分估计量，DID_it=treat×post，其为政策虚拟变量与时间虚拟变量的交乘项。回归系数α₁是本文关注的核心参数，其显著性水平反映了自贸区设立对科技创新水平的作用效果；Cont_it为控制变量；μ_i和φ_t分别表示控制了个体固定效应与时间固定效应；ε_it为随机误差项。

进一步地，本文探究自贸区设立对科技创新影响的作用机制，主要路径为知识产权保护。本文将利用中介效应模型对上述机制进行实证检验。在方程（1）的基础上，设定如下方程：

M_it=β₀+β₁DID_it+β₂Cont_it+μ_i+φ_t+ε_it （2）

Inno_it=χ₀+χ₁DID_it+χ₂M_it+χ₃Cont_it+μ_i+φ_t+ε_it （3）

其中，M_it为中介变量，其他变量含义与前文一致，模型（2）为自贸区设立虚拟变量对中介变量的回归方程，模型（3）为自贸区设立虚拟变量与中介变量共同对科技创新水平的回归方程。在α₁显著的情况下，若β₁、χ₁与χ₂均显著，则说明M_it在自贸区设立对科技创新水平的影响中承担部分中介作用。

（三）变量选取

被解释变量：科技创新水平（Inno），用发明专利授权数量作为科技创新水平的代理变量。相关研究表明，发明专利技术含量最高，专利授权机构的审查也较为严格，更能反映出一个地区的创新能力与科技实力^[22]。

核心解释变量：政策虚拟变量（DID），以虚拟变量的形式加以设定，用组别虚拟变量与时间虚拟变量的交乘项表示。根据城市i在第t年是否为自贸区设立试点城市对其进行赋值，定义实施该政策的当年及之后的年份为1，否则为0。

中介变量：知识产权保护水平（IPP），参考沈国兵和黄铄珺^[23]的研究成果采用各个城市每年的知识产权审判结案数来刻画城市知识产权司法保护强度。

控制变量：（1）经济发展水平（Pgdp），是城市创新与发展的基础，影响创新水平的高低，以各城市人均GDP表示；（2）产业结构（Stru），是促进经济增长和城市发展的关键点，以第三产业产值与第二产业产值的比值表示；（3）人口密度（Pd），用人口总数与城市面积的比值来衡量；（4）城市化水平（Urban），用城镇人口数与城市常住总人口数的比值来衡量。

五、实证分析

（一）基准回归

本文根据研究模型对样本数据进行多期双重差分估计，并借助Stata17.0进行实证分析。

表1给出了基准回归的结果，模型1-1代表未加入控制变量的条件下，未控制固定效应，自贸区试点政策虚拟变量回归系数显著为正（α₁=3.422，p＜0.01）。模型1-2是在模型1-1的基础上控制固定效应，自贸区设立政策虚拟变量回归系数仍显著为正（α₁=2.764，p＜0.01）。模型1-3表示加入控制变量并控制固定效应，得到回归系数明显减小，说明控制变量的纳入缩小了自贸区设立政策效应的估计误差，但仍显著为正（α₁=1.322，p＜0.01），表明自贸区设立确实显著提高了科技创新水平。

（二）平行趋势检验

在选用双重差分法评估政策实施效果时，要最大限度地剥离可能存在的内生性问题。在政策试点之前，城市之间的本身特征与发展规划就已经存在一定的差距，使得城市在研发能力基础方面有不同的发展势态，进而导致科技创新水平的提升可能并不是来源于自贸区设立政策的实施。同时，由于自贸区设立是逐年分批试点的，标准双重差分的平行趋势检验并不适用，因此参考Beck等^[21]对于多时点政策的双重差分平行趋势检验的处理方式，本文设置11年政策窗口期。据此检验科技创新水平的变化是否满足平行趋势的条件，检验结果如图1所示。

将处理时点前1期设定为基期，因此政策时点不包含“-1”。从图1可以看出，实验组与对照组在处理时点前的科技创新水平增长率走势非常一致，在政策时点之前，估计系数不脱离基准水平，而在政策时点之后，设立有自贸区的城市科技创新水平呈现明显的上升趋势，系数显著为正。因此，可以表明实验组和对照组在自贸区设立之前均不存在显著差异，基本满足“平行趋势”这一前提条件。在设立自贸区之后，其科技创新水平发展速度开始明显高于其他城市，在一定程度上证明了自贸区设立对于科技创新水平有推动作用，即示范政策的效应存在。

（三）稳健性检验

1.替换被解释变量

为了进行更为全面的描述，采用替换被解释变量的方法对城市科技创新水平重新进行刻画。本文引入城市专利授权总数和发明专利申请数两个指标，用这两个变量作为科技创新水平的代理变量，替换被解释变量的回归结果如表2所示。

模型2-1是原被解释变量的基准回归结果，模型2-2是被解释变量替换为城市专利授权总数后的回归结果，模型2-3是被解释变量替换为发明专利申请数后的回归结果。结果表明，不论被解释变量是城市专利授权总数还是发明专利申请数，核心解释变量DID的回归系数都在1%的水平上显著为正，说明替换被解释变量之后，自贸区设立仍然显著激励了设立城市科技创新水平，强化了基本结论的稳健性和可信度。

2.安慰剂检验

本文从所有样本城市中随机抽取24个城市，并将其设定为伪实验组，即设定为有自贸区的城市，剩余城市设定为未设立自贸区的城市，并生成一个用于安慰剂检验的伪自贸区设立政策虚拟变量policy_f。鉴于伪实验组是随机抽取的，一般而言，如果伪自贸区设立政策虚拟变量的回归系数显著偏离于零点，则代表实验结果与真实结果有一定的偏差。除此之外，为最大限度地减少其他可能的因素对实验结果产生影响，本文将实验过程重复了500次。根据图2可知，伪自贸区设立政策虚拟变量回归系数的p值基本上都大于0.1。与此同时，实际自贸区设立政策虚拟变量的回归系数明显偏离伪自贸区设立政策虚拟变量的回归系数，属于异常值。综上所述，自贸区设立试点政策能够带动科技创新水平的提升并非偶然事件。

3.滞后控制变量

研究自贸区设立对科技创新水平的影响时，除了考虑核心解释变量的内生性问题外，控制变量也可能存在潜在的内生性问题，为了检验结果的稳健性，并排除这一担忧，本文参考其他学者对内生性问题的稳健性检验，将控制变量滞后一期带入回归，然后再进行回归检验并观察自贸区设立政策虚拟变量回归系数的变化情况，结果如表3所示。观察模型3-4可知，自贸区设立政策虚拟变量的回归系数仍在1%的水平上显著为正。同时与模型3-2（即基准回归中的模型1-3）回归系数相比较，结果基本不改变，有效地支持了假设1。

（四）作用机制分析

根据分析可知，自贸区设立通过加强知识产权保护水平进而促进科技创新水平的提升，本文采用逐步回归的方法，深入探究其作用路径，即进一步对假设2进行检验。

根据表4中的模型4-2可知，自贸区设立试点政策对知识产权保护水平的回归系数在1%的水平上显著为正，说明自贸区的设立有助于提升城市知识产权保护水平。在模型4-3中同时纳入自贸区设立试点政策和知识产权保护水平，发现两者的回归系数均在1%的水平上显著为正，说明知识产权保护水平在自贸区设立与科技创新水平之间起部分中介作用。即自贸区设立既能够直接提升城市科技创新水平，又可以通过影响政府提高知识产权保护水平进而间接提升城市科技创新水平。因此，假设2通过验证。

（五）异质性分析

（1）城市地理区位的影响。本文按照统计年鉴中关于我国省份所属区位的划分方式，将样本中的城市划分为东部和中西部地区。接着将分组变量纳入因变量回归中，得到了表5所示结果。由模型5-1和模型5-2回归结果可知，自贸区设立对东部城市和中西部城市科技创新水平的影响均为正向且在1%的水平上显著。其中，对东部城市的回归系数0.475，其值远小于对中西部城市的回归系数2.090，说明东部城市受自贸区的创新效应影响要明显小于中西部城市。从结果可以看出，自贸区设立对科技创新水平的促进作用存在地区异质性，对于中西部城市的促进作用更明显。

（2）城市行政等级的异质性。本文按照城市行政定位，将样本中的城市划分为高、低行政等级城市，其中高行政等级城市包括直辖市、副省级城市和非副省级省会城市，而低行政等级城市指其他普通地级市，进行分组回归。接着将分组变量纳入回归中，结果如表5所示。由模型5-3和模型5-4的分组回归结果可知，自贸区的设立对高行政等级城市和低行政等级城市的科技创新水平均具有正向促进作用。其中，对高行政等级城市的回归系数为1.252（1%的水平上），而对低行政等级城市的回归系数为0.476（5%的水平上），说明自贸区设立在高行政等级城市所带来的城市创新效应要明显高于低行政等级城市。这一结果表明，自贸区设立所带来的城市创新效应的强弱与城市的行政等级有关，对高行政等级城市的促进作用更强。

六、结论及主要建议

（一）结论

本文通过将自贸区设立看作一项准自然实验，利用2008—2019年我国256个城市的面板数据，建立多时点双重差分模型并进行实证检验与分析，得到主要研究结论有：

第一，自贸区设立能够有效推动城市科技创新水平的提升。自贸区的设立，破除妨碍生产要素自由流动和公平竞争的壁垒，大幅度减少政府对资源的直接配置，实现资源配置效益最大化和效率最优化，使得创新主体聚集更多的资源用于研发投入和生产活动，提高科技创新的活跃度，促进科技创新活动的开展。

第二，知识产权保护在自贸区设立与科技创新水平之间起到部分中介作用。自贸区将推进知识产权保护水平提升，完善知识产权制度建设，知识产权保护强度的提高能够增加创新主体的商业化收益，为创新主体开展创新活动提供动态激励，营造出良好的创新环境，激发技术创新活力。

第三，自贸区设立对不同行政等级和不同地理区位的城市科技创新效应影响具有异质性。首先，与东部城市相比，自贸区的设立对中西部城市的科技创新水平的提升更加明显。对于中西部地区的城市而言，其对外开放、创新条件等本身处于较低水准，设立自贸区会产生更大的边际效果，将显著提升城市科技创新水平。另外，相较于低行政等级城市，自贸区的设立在高行政等级城市中会产生更明显的科技创新效应。行政等级高的城市能尽快对政策作出响应，优化资源配置效率，促进城市进行创新活动；其基础设施条件更好、城市规模更大，具有位置独特或资源丰沛的优势，人口流动、知识流动、资源流动更频繁，进而促进科技创新水平的提升。

（二）建议启示

第一，大力发挥自贸区在新发展格局中的示范引领作用，借助试点城市的经验，形成全国性的可行性样板。要进一步完善自贸区的申报审批程序，全面推动实现制度创新，推进创新效应的释放，实时整合资源，持续提升效能，不断创新以达到经济高质量发展。根据实际需求转变政府职能，处理好整合行政部门过程中的利益分配问题，消除或减小跨自贸区的政策冲突，不断简化、优化相关的行政审批流程，持续打造富有活力的科技创新环境。

第二，持续推进自贸区知识产权等方面建设，进一步推动我国科技创新质量的大幅度提升。自贸区的下一步建设重点，一是要完善优化自贸区知识产权保护制度，大力推进科学技术成果转化，加强知识产权运营管理；二是要建立多元化高素质人才孵化、引进机制，吸引各行业高素质人才驻扎。使改革更好对接发展所需，应对实际问题，支持建立知识产权相关的一系列机制体系，探索形成人才技术持续培育模式，以创新将改革向纵深推进，实现更高质量的发展。

第三，应重视“创新极化效应”对于自贸区建设在城市战略布局上的重要作用。针对实情不同的城市要实施有差异化的政策，避免“一刀切”的做法。对于初始要素禀赋处于优势的城市，强调制度改革的质量，突出其“以点带面”的作用，带动周边城市创新发展。对于初始要素禀赋处于劣势的城市，给予相应的政府支持，如基础设施建设、人才集聚和产业政策等，有助于加强自贸区与城市的共同建设，保证其后续持续稳定发展，进而实现城市间经济协调发展的共赢局面。

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作者简介：宋伟，中国科学技术大学知识产权研究院教授，博士生导师，博士，研究方向为知识产权、科技政策；郑东越，中国科学技术大学知识产权研究院硕士研究生，研究方向为知识产权保护、科技创新。