智慧城市对城市基础设施建设水平的影响研究

管永昊，徐园园

(南京财经大学，江苏 南京 210023)

一、引言

改革开放以来，中国经济始终保持较高的增长速度，国家经济实力日益增强，人民生活水平提高。随着全面深化改革的不断推进，我国经济转入高质量发展阶段，提升基础设施建设水平关乎民生，是经济高质量发展重要的着力点。目前我国城市基础设施建设已经取得了一定的成就，但是与现实需求相比，仍存在较大差距。城市基础设施建设存在投入规模不足、管理效率低下、重短期轻长期以及区域建设不协调等问题。城市病问题突出，一方面制约着我国经济高质量发展，另一方面人民生活幸福感降低，改革开放带来的成果大打折扣。要继续提升中国经济发展水平，弥补城市基础设施建设薄弱的短板不失为一个重要的突破口，因此探究城市基础设施建设的影响因素具有一定的现实意义。目前，我国正在努力推动实施新型城镇化发展战略，开展智慧城市建设。在此背景下，城市建设理念逐渐由传统的以物为本向集约、宜居、便捷、可持续的方向转变，智慧城市的理念逐渐付诸实践。现实表明，积极推进智慧城市建设的地区，城市基础设施建设水平相对较高，经济发展水平也相对较高。那么，实施智慧城市建设是否确实有助于城市基础设施建设水平的提升?其实践机制是什么?本文将对这些问题进行理论和实证分析，并借此提出相关政策性建议。

二、文献综述与机制分析

(一)智慧城市建设文献综述

现有文献主要从融资机制、财政体制、经济水平、建设路径等角度探讨影响我国城市基础设施建设的因素。智慧城市建设目标在于提升城市居民生活质量和水平，同时推动城市创新，促进产业发展转型升级，但对政府组织架构、职能配置以及运行机制等方面作用有限。

然而，与本文密切相关的就是城市化与基础设施建设。目前，现有研究大部分分析基础设施建设对城市化进程的影响。譬如，认为基础设施建设可以有效推动城市化建设，并且城际间的投资差距会影响区域城市化进程，城镇化与基础设施投资之间存在非简单的线性关系，短期内基础设施投资并不能很快促进城市化水平，高质量的城市化水平建设需要更多的基础设施投资支撑。

已有文献关注基础设施建设对于经济增长、城市化进程推进的作用，但是对于城市化对基础设施建设的影响研究较少。以往研究很少将智慧城市结合起来，探讨其对我国城市基础设施的影响及其具体的作用机制。关于智慧城市建设理论方面，大部分文献集中在理论研究，缺乏相关的实证分析。因此本文从交通、邮政两个维度研究智慧城市对城市基础设施水平的影响并探讨其中的作用机制，一方面完善智慧城市相关理论，另一方面为政府更好建设城市基础设施提供相关政策性建议。

(二)智慧城市对城市基础设施建设的影响机制分析

信息化建设使政府可以全面快捷了解城市中的各类资源并进行有效整合，实现资源的优化配置。一方面，通过各个平台系统的整合，政府可以根据居民需求及时调整城市基础设施建设，实现资源的有效配置；另一方面，信息化建设使政府能够及时为居民提供城市基础设施相关信息，节约了居民的时间，提升城市基础设施使用效率和居民生活满意度。

因此得出假设1a:智慧城市通过信息化建设，推动城市基础设施水平提升。

然而，我国智慧城市建设也面临着挑战，可能会导致城市基础设施水平的降低:一方面，政府官员为应对政绩考核，盲目跟风，贪大求全，缺乏部门共享机制，管理模式相对落后，从而影响智慧城市建设水平；另一方面，智慧城市建设将城市政务、医疗、商业、环境等各个子系统实现网络连接，本身存在一定的技术性难题，此外网络的可靠性和数据的安全性也会在一定程度上影响智慧城市建设水平。

因此得出假设1b:智慧城市通过信息化建设，并不能推动城市基础设施水平提升。

创新是经济可持续发展和实现产业转型升级的第一驱动力。从政府角度而言，政府增加财政科技支出促进城市创新水平的提升，可以为城市引入更多的新型产业以及更多的创新要素，相应地政府会加快当地的基础设施建设，为城市创新提供良好环境。从企业角度而言，智慧城市建设汇聚了大量的创新要素，基于创新效益的外溢性以及企业间相互学习，企业选址有了明显的倾向性，对政府建设基础设施形成倒逼机制，推动城市基础设施建设。

因此得出假设2:智慧城市通过城市创新，推动城市基础设施建设水平提升。

三、实证分析

(一)模型设定

本文所指的城市基础设施主要是指工程性基础设施。基于数据的可获得性，本文从交通、邮政两个方面进行相关研究，采用双重差分法进行政策评估，同时控制城市的个体固定效应和时间固定效应，具体设定如式(1)所示:

其中，DID＝du×dt。

式中，被解释变量Y为城市基础设施建设水平。du为实验组和控制组的虚拟变量:实验组为1，控制组为0，dt为政策发生时间的虚拟变量:政策发生前为0，政策发生及以后年份为1，两者的交乘项为多期DID项，衡量智慧城市政策效果。X则表示随时间和城市变化的控制变量；μ和ω分别反映个体固定效应和时间固定效应；ε为随机扰动项。

(二)变量选取与数据来源

城市基础设施建设水平是本文的被解释变量，本文选择交通、邮政两个方面的城市基础设施作为实验对象，选择年末城市道路面积(traffic1)作为交通基础设施衡量指标，同时采用城市道路面积率(traffic2)进行稳健性检验；选取邮政业务量(post1)作为邮政基础设施建设水平衡量指标，同时采用人均邮政业务量(post2)进行稳健性检验。智慧城市试点政策作为核心解释变量，采用虚拟变量的形式进行设定。控制变量包括经济发展水平(pgdp，人均GDP)、产业结构水平(str，第二产业占GDP比重)、对外开放水平(open，实际利用外资占GDP比重)、金融发展水平(finc，年末金融机构各项存款余额占GDP比重)以及财政支出水平(pexp，人均一般公共财政预算支出)。

本文基于地级市数据进行研究，被解释变量、解释变量、控制变量的基础数据均来自EPS数据统计平台、«中国城市数据统计年鉴(2009～2017)»、各地市级统计年鉴以及国民经济与社会发展统计公告。由于行政区划变动以及数据的可获得性，本文删除了巢湖市、拉萨市等数据缺失较为严重的城市，最终获得267个城市2009～2017年的面板数据。

(三)回归分析

本文基于DID方法评估智慧城市对城市基础设施建设水平的影响，结果见表1。本文首先只加入试点政策虚拟变量并基于双向固定效应模型进行估计，随后在此基础上加入影响城市基础设施水平的控制变量，包括财政支出水平、经济发展水平、产业结构水平等。表1中，模型(1)至(4)表示交通基础设施的基准回归结果以及稳健性回归结果，模型(5)至(8)表示邮政基础设施的基准回归结果以及稳健性回归结果。实证结果显示，不论加不加入控制变量，试点政策虚拟变量系数始终在1%的水平上显著为正，这表明智慧城市建设对城市基础设施水平建设产生了促进作用。

表1 智慧城市建设对城市基础设施影响的回归结果

从控制变量的回归结果看，财政支出水平和经济发展水平的回归系数在1%的水平上显著为正，说明政府财政支出和当地经济发展显著提升城市基础设施建设水平。城市基础设施公共品属性决定了政府仍然是城市基础设施建设的主体，政府财政支出为基础设施建设提供直接的资金来源，缓解了建设过程中所面临的融资约束。经济发展水平产生的集聚效应，为城市基础设施建设带来了更多的人力、资本等相关生产要素，从而提升了城市基础设施建设水平。产业结构水平对城市交通基础设施的回归系数在5%的水平上显著为负，对城市邮政基础设施的回归系数在10%的水平上显著为负，说明产业结构对城市基础设施起到了一定的抑制作用，因此加快城市产业结构转型势在必行。对外开放水平在1%的水平上显著为负，抑制了城市基础设施水平的提升。原因可能在于政府为了推动经济增长而盲目引进外资，忽视了外商投资的质量，从而抑制了城市基础设施水平的提升。金融发展水平的回归系数总体不显著，说明其对城市基础设施水平的提升作用不大。

(四)异质性检验

1.地区异质性检验

东部地区经济发展水平高、人口密度大、人口受教育水平高且交通便利，能够充分引进国外先进技术，加上国家不断加强沿海地区对外开放的政策红利，其智慧城市建设具有一定的技术优势和社会优势。西部地区由于经济基础薄弱、教育水平低下等，建设智慧城市可能存在一些短板。因此，区位差异可能会导致智慧城市试点政策在不同地区产生显著差异，检验结果如表2所示。

表2 地区、城市等级异质性检验结果

由表2可以看出，在交通基础设施方面，东部地区试点政策的回归系数在1%的水平上显著为正，东北地区以及中部地区在5%的水平上显著为正，西部地区不显著，且回归系数呈逐步降低的趋势。在邮政基础设施方面，东部和东北地区智慧城市政策系数在1%的水平上显著，中部和西部地区不显著。原因可能在于一方面东部地区经济基础牢固、技术水平较高，平均教育水平较高，人们更容易接受新型城市管理模式，智慧城市试点建设推广更容易落实和推广；另一方面，东部地区人口稠密，城市病问题更为突出，人们对基础设施建设水平要求提高，从侧面推动政府有效加强城市基础设施水平建设。西部地区一方面由于经济基础薄弱、人口稀少且受教育水平较低，接受新事物的能力较低，智慧城市试点政策难以有效推广；另一方面由于地理劣势，吸取新兴技术能力受限，城市管理模式落后，难以和智慧城市试点政策实现有效衔接。

2.城市等级异质性检验

不同城市在经济规模、要素集聚、资源禀赋等方面存在较大差异，相对于一般城市，重点城市由于具有经济发展规模优势、国家政策优势、人才优势、技术引进优势等，能够根据现有经济技术，在数量和质量上有效提升基础设施建设水平。这些差异可能会进一步导致智慧城市试点政策效果在不同城市之间存在较大差异。因此，本文根据行政级别划分，将4个直辖市以及14个副省级城市定义为重点城市，其余城市定义为一般城市，对智慧城市试点政策效果进行城市等级异质性分析，实证结果如表2所示。

从表2的结果来看，智慧城市试点政策对一般城市的回归系数在1%的水平上具有显著的正效应，对重点城市交通基础设施在10%的水平上效应显著为负，对邮政基础设施效应不显著。这可能是由于不同城市处于不同的发展阶段。重点城市处于城市发展的较高阶段，因此当前基础设施建设可能过剩，造成闲置。对于一般城市，智慧城市试点政策显著提升了城市基础设施建设水平。

四、机制分析

为了进一步验证验智慧城市试点政策作用机制的合理性，对其进行中介效应检验。检验步骤分为以下两步:第一，对式(2)和式(3)进行检验，如果系数显著，则表明中介效应通过，如果系数有一个不显著，需要经由(2)进行检验；第二，进行Soble检验，检验通过则说明中介效应检验通过，否则中介效应检验不通过。本文进行中介效应模型检验构建的具体模型如下:

其中，M表示中介变量，表示城市信息化水平(net，移动电话用户数)和城市创新水平建设(inno，城市每万人专利申请数)，其他变量定义同式(1)。

表3中，模型(9)和模型(10)是式(2)的回归结果，模型(11)和模型(14)是式(3)的回归结果。从模型(9)和(10)的回归结果来看，智慧城市试点政策的回归系数皆在1%的水平上显著为正，表明智慧城市试点政策显著促进了城市的信息化水平建设以及城市创新水平的提高。从模型(11)～模型(14)的回归结果来看，智慧城市试点政策的回归系数、城市信息化回归系数、城市创新水平回归系数均在1%的水平上显著为正，说明中介效应存在，智慧城市试点政策确实通过城市信息化建设以及城市创新水平建设提升了城市基础设施建设水平。

表3 作用机制检验

五、结论与建议

本文基于2009～2017年中国267个城市的面板数据，利用DID方法实证检验了智慧城市试点政策对城市基础设施建设水平的影响。结果表明:智慧城市建设显著提高了城市基础设施建设水平，并且其作用效果在地区和城市等级上存在异质性差异:对东部地区、一般城市影响较大，对西部地区、重点城市影响较小，甚至可能存在抑制作用。分析其影响机制可发现，智慧城市试点政策通过促进城市信息化水平建设、提升城市创新水平，进而提升城市基础设施建设水平。

本文研究对于支持国家智慧城市建设、提高城市基础设施建设水平具有一定的指导意义。根据上述结论，本文得出以下政策性建议:首先，加大对新一代信息通信技术的投入力度，提升城市信息化水平。对政府而言，借助信息技术构建大数据、云平台可以充分了解居民偏好以及城市基础设施现状，从而实现资源的优化配置，提升城市基础设施建设水平，为促进技术创新、实现城市产业转型升级提供良好的环境。其次，继续实施创新驱动发展战略。创新是实现经济可持续发展的第一驱动力，智慧城市是国家经济迈上“创新驱动”阶段的重要标志。反映在城市基础设施建设水平上，政府为了鼓励企业创新，会为创新活动顺利进行提升基础设施建设水平，吸引更多的创新要素；从企业角度来看，企业创新能够为城市基础设施建设提供更好的技术支持和新型融资模式，节约要素成本，缓解城市基础设施建设的融资压力，从而促进城市基础设施建设水平的提升。