[中图分类号]F127 [文献标识码]A [文章编号]1004-4434(2020)03-0082-10 一、问题的提出 随着我国经济发展进入新时代和产业转型升级步伐加快，创新正成为城市经济增长和参与国际产业分工的关键。城市创新能力提升主要有两大途径：一是城市自身创新要素投入和知识积累内生地促进创新活动；二是通过创新空间溢出效应，提升城市创新能力。创新在空间上具有显著的相关性，地理空间的临近不仅为面对面的知识交流提供了便利，而且有利于企业间前向后向的市场联系，进而提升城市创新[1]。然而，创新知识溢出存在地理局限性，对周边地区创新产生显著正面影响有空间距离限制，超过特定距离则影响明显减弱[2][3]。交通基础设施的不断完善(特别是高速铁路的开通)，极大地促进知识、资本、人才等创新要素在城市间流动，大范围和频繁的面对面交流增强了知识流动性，而高附加值的创新和创造性活动往往更加依赖于面对面的接触，有利于减少因信息不对称而导致的创新成本[4]，同时面对面交流便于隐性知识传递，进而对城市创新产生积极影响。此外，知识经济的深入发展加速了城市发展由“地方空间”向“流动空间”的转变，推动城市创新空间格局由等级化向网络化转变。我国“四纵四横”高速铁路骨架建成和远期“八纵八横”高速铁路网络的进一步优化，极大改变城市空间结构，城市创新并不再是传统意义上的空间节点，高速铁路网络形成使得城市处于不断扩张的流动空间和复杂网络之中的节点。一方面，网络中心性较高的城市拥有更多的创新要素频繁交互，可利用其在高速铁路网络中的位置，尽可能获取创新资源，进而促进城市创新；另一方面，网络中心性城市较低或创新能力较弱的城市也可能因极化效应而导致其在城市创新网络中的地位进一步弱化。因此，高速铁路建设规模和速度的改变如何影响城市创新？城市又如何充分利用高速铁路带来的时空压缩促进创新？时空压缩视角下多要素投入的变化会给城市创新带来哪些不同效果？这些问题值得我们深入探讨。 现有文献关于高速铁路影响创新的相关研究主要分为两类：一是从微观视角研究高速铁路对企业创新活动的影响及空间异质性。相关研究认为高速铁路提高城市间可达性，可降低远距离知识溢出的成本，扩大知识溢出的地理边界，有助于企业及时了解市场信息，更能适应市场变化和更具有创新活力，进而促进城市创新发展[5][6][7]。交通设施的改善增强了企业对市场信息的获取能力，加速企业创新，提高企业全要素生产率[8]。而高速铁路开通带来的交通时间成本下降有利于风险投资人和被投资企业之间的互动交流增加，有利于风险资本加强对企业监管，进而促进企业创新[9][10]。虽然高速铁路开通促进资源再配置，进而企业创新产生影响，但存在异质性。李欣泽等(2017)研究发现高速铁路对企业资本要素再配置的影响存在区位、行业和所有制差异三个方面的异质性，位于城区及近郊的企业、资本密集型行业和非国有企业资本要素配置的优化程度更高[11]。从企业所处的行业来看，高速铁路开通显著促进企业创新投资，特别是在高融资约束、高科技行业及民营企业中[12]；从企业规模来看，高速铁路建设对大企业创新发展的带动作用更强[13]。二是从宏观视角研究高速铁路对城市或区域创新活动的影响及空间异质性。相关研究表明，高速铁路开通降低了创新要素的流动成本，特别是创新型人才的通勤成本，使得创新主体间交流机会增加，通过增加城市知识池促进创新水平提升[14][15][16]。部分研究发现高速铁路开通会导致创新要素向高速铁路沿线城市集聚，使得开通高速铁路城市的创新能力和创新速度持续提升，使之能够进一步拉大区域之间的创新差距[17][18]。在高速铁路通车后，风险投资增加了对沿线城市的投资，拓展VC中心(风险投资中心)的辐射半径，对风险投资资源配置效率的改善起到了积极作用[19]。然而，也有学者指出高速铁路开通使得创新要素加速向中心城市集聚，通过汲取非中心城市的可移动要素而不断扩大其城市规模，进而造成经济落后地区因交通成本下降而出现经济不断衰退的负向溢出效应[20]。高速铁路开通更有利于优质劳动力迁移至其他地区，导致非高速铁路城市等相对落后地区创新人才供给下降，对城市创新产生负向作用[21]。此外，与微观企业层面的研究相类似，时空压缩下的知识溢出在城市或区域层面也存在异质性。杨思莹和李政(2019)运用双重差分模型实证检验了高速铁路开通对城市创新水平的影响，结果表明高速铁路开通显著提升了科教发展水平较低城市和一般地级市的科技创新水平，但对科教发展水平较高城市和省会城市、直辖市、副省级城市创新水平的提升作用不显著[22]。刘芳(2019)发现人口数50万以下城市和人口数高于100万的城市创新能力从高速铁路建设中获益较大[23]。 综上所述，虽然国内外学者对高速铁路影响城市创新的相关研究取得了较为丰富的成果，但以运用面板数据进行实证分析居多，从系统角度定量分析高速铁路发展对城市创新影响的研究有待拓展。城市创新本身是由多主体参与和相互影响的复杂系统，而高速铁路对城市创新影响过程并非是简单的、线性的，而是复杂的、非线性的，单纯的回归模型并不能从系统角度模拟高速铁路对城市创新影响的具体传导路径和实际效果，更难以进行动态检验并提出科学的对策建议。基于系统动力学方法，本文从高速铁路产业子系统、经济子系统、知识子系统、创新投入子系统和创新产出子系统等系统要素出发，建立高速铁路影响城市创新的系统动力学模型，并进行模拟仿真，以期深入揭示高速铁路影响城市创新的影响机制，为国内城市充分利用高速铁路建设推进创新发展提供有益启示。 二、系统分析与模型构建 (一)模型介绍及适用性分析 系统动力学是Forrester教授基于复杂系统理论创立的用于认识和解决系统问题的交叉学科，适合分析非线性、多变量、多种反馈的复杂系统问题，因其可以通过参数调整模拟不同政策带来的影响，也被称为“政策实验室”。系统动力学中所包含的因果关系、系统反馈、动态演化等特征与高速铁路影响城市创新高度契合，具体表现在以下几方面：(1)影响城市创新的因素很多，且不同因素之间的关系也比较复杂，往往这种关系是非线性的，特别是高速铁路对城市创新的影响主要是通过时空压缩带来的大范围、快速和频繁的人员交互带来的知识溢出影响城市创新。传统的计量模型并不能充分反应具体的影响过程，而系统动力学可以将高速铁路开通影响城市创新的具体路径充分予以表达，对具体影响机理进行全面剖析。(2)运用系统动力学研究高速铁路影响城市创新，可以从动态角度进一步分析影响机理。高速铁路与城市创新之间的关系并非单向的，一方面，高速铁路开通带来的时空压缩加速了城市间的人口流动，通过知识溢出和要素集聚促进城市创新；另一方面，随着创新能力的提升，城市经济社会发展水平也会提升，市场规模进一步扩大，城市间联系程度增强，进而增加对基础设施的需求，尤其是以高速铁路为主要连通方式打造城市通勤圈，进一步加速知识溢出。(3)高速铁路对城市创新的影响过程是复杂的，并非全部因素都可以精确量化，而系统动力学是一种定量和定性分析相结合的研究方法。因此，将知识空间阻尼、科技政策、隐性知识等不便数据化表达的指标纳入分析框架，进而准确地刻画高速铁路与城市创新之间的因果关系和具体路径，并且通过参数的调整，可以模拟不同情境下两者的变化，实现政策模拟。
