地方财政科技支出、空气质量和房价：来自中国大都市的证据

《Journal of Cleaner Production》：Local fiscal science and technology expenditure, air quality, and house prices: Evidence from Chinese metropolitan areas

　　

摘要

地方财政科技支出是一种尚未得到充分研究的财政努力形式。它是否与更清洁的空气相关联，以及环境改善是否反映在房产价值中，尤其是在不同城市层级之间，目前仍不明确。我们分析了2008年至2020年间27个国家指定中国大都市区中151个地级市的panel数据。将地方政府科技支出视为财政投入，我们估计了控制产业结构和社会经济协变量的双向固定效应模型。我们还对核心城市和非核心城市进行了探索性子组分析，并使用1000次bootstrap重抽样来评估通过PM2.5运作的间接关联。财政科技支出在全样本和两个城市组中均与PM2.5呈负相关。它与房价的总关联在全样本和非核心城市中为正，但在核心城市中不显著。bootstrap置信区间在全样本（估计值：0.0024）和核心城市中包含零。在非核心城市样本中，间接关联为正，且得到bootstrap结果的支持（0.0034；95%置信区间：0.0002–0.0071），相当于科技支出增加10%通过PM2.5与房价高出约0.03%相关联。本研究为政府科技支出、空气质量和房价之间的关联提供了城市层面的证据。

引言

当地方公共预算需要同时应对多重目标——包括创新驱动发展、环境治理和社会福利——时，财政科技支出的社会回报已不能再仅从专利数量、高新技术企业或研发产出等角度来评估。2020年，中国地方政府科技支出达到6336.8亿元，占国家公共科技支出的62.8%（国家统计局等，2021）。如此规模的公共投资已成为地方政府寻求提升城市创新能力的重要政策工具。然而，对这些支出的评估仍主要局限于其对知识生产和经济增长的影响。相比之下，人们较少关注的是：科技公共支出是否也能产生居民可感知到的城市公共效益，以及这些效益随后是否被资本化到土地和住房等资产市场中。如果财政科技支出的环境效益最终反映在房价中，那么这种支出可能不仅影响技术创新，还会影响城市环境设施的价值及其空间分布。这提出了一个对城市治理日益紧迫的问题：地方政府配置给科技的公共资源能否产生超越传统创新成果的环境效益？如果可以，这些效益是如何被城市住房市场认可和资本化的？

空气质量为考察此类更广泛的公共回报提供了一个重要视角。PM2.5可以深入呼吸系统并进入血液，长期暴露已被发现会增加心血管疾病、呼吸系统疾病以及肺癌的风险（Hamra等，2014；Miller等，2017；Chen和Hoek，2020）。基于这一证据，世界卫生组织将其PM2.5年均指导值降至5 μg/m3，强调即使在相对较低的暴露水平下，仍然可能存在重大健康风险（世界卫生组织，2021）。对于经历了快速工业化和城市化的中国城市而言，空气质量的改善不仅对公共健康至关重要，对于吸引劳动力、提升城市宜居性和维持长期竞争力也具有重要意义。同时，本研究所考察的地方政府科技支出不应与产业升级、全经济范围的研发投入或专门针对节能减排的绿色财政支出混为一谈。根据中国政府预算的功能分类，这类支出涵盖广泛的类别，包括科技管理、基础研究、应用研究、技术研发、科技基础设施与服务、科普以及科技交流与合作（中华人民共和国科技部，2022）。因此，它捕捉的是地方政府对科技活动的预算承诺，而非城市的产业结构或其产出的技术密集度。正是由于这种广泛的构成，财政科技支出是否能产生环境效益无法直接从其预算标签推断，而需要通过实证研究来考察。

公共支持创新理论为理解财政科技支出如何可能产生环境效益提供了基础，同时也强调了这一过程的条件性。知识溢出、融资约束和技术发展的不确定性可能导致私人研发投入低于社会最优水平，从而为公共资金在创新早期缓解融资约束、促进后续技术发展创造了空间（Howell，2017）。在城市层面，财政科技支出可能通过支持污染控制技术和清洁生产流程、促进节能设备采用、加强科技基础设施和技术服务体系、以及撬动企业额外的研发投入等方式，提高资源利用效率和污染控制绩效。对中国能源密集型企业的研究表明，精准的政府研发补贴可以促进绿色创新（Bai等，2019）。然而，技术进步并不必然具有环境导向；技术变革更有可能减少污染，仅在政策激励、现有知识库和市场条件共同引导创新走向更清洁技术时才更可能发生（Acemoglu等，2014）。如果财政资源被投入到与环境改善无关的技术领域，研究成果缺乏有效的商业化和应用路径，或者生产规模的扩张抵消了单位产出的减排效果，财政科技支出可能未必能带来更清洁的空气。

现有实证证据进一步表明，这些环境影响远非确定。Xiong等（2020）利用中国260个地级市的数据发现，财政科技支出与SO?排放和PM2.5浓度降低之间存在关联，同时表明结果在不同污染物类型、区域和时间段上有所不同。在省级层面，Zhu等（2022）发现，财政科技支出可能通过绿色创新、能源结构调整和能效提高等机制与碳减排相关联。相反，Hua等（2018）发现，通过促进清洁技术采用来改善空气污染的"技术效应"在中国城市中普遍有限。这些差异不应简单地被解读为相互矛盾的证据；相反，它们表明财政科技支出的环境回报取决于支出分配、技术吸收能力、产业基础、治理质量和所涉及的污染类型。这也凸显了现有文献的一个局限：大多数研究将污染物排放或技术产出作为分析的终点，相对较少关注这些潜在的环境效益是否随后被资本化到居民可以观察和交易的城市资产市场中。

住房市场为识别环境价值是否被市场吸收提供了一个重要场景。住房是由结构特征、区位属性、公共服务和环境质量共同决定的复合商品，空气质量等本地公共 goods 的价值可以通过住户的居住选址选择和住房需求反映在房地产价格中（Rosen，1974）。利用美国《清洁空气法》产生的准实验变异，Chay和Greenstone（2005）发现颗粒物污染的减少被资本化为房价上涨，为更清洁空气的资产价格效应提供了强有力的识别证据。在中国，使用城市panel数据、空间计量方法和住房子市场分析的研究也普遍记录了PM2.5浓度与房价之间的负相关关系，尽管这种效应的幅度因城市层级、空间距离、住房子市场和居民环境偏好而异（Chen和Chen，2017；Sun和Yang，2020；Zhang等，2021；Wang等，2022；Wang和Lee，2022）。更近期的准实验证据进一步表明，空气质量信息的披露可以更新购房者对污染风险的认知，并改变污染被资本化到房价中的程度（Wang和Yao，2024）。这表明环境改善被纳入住房市场不仅发生在空气质量本身变化时，也发生在居民能够感知到这种变化且住房市场能够通过价格做出反应时。

然而，房价上涨不应等同于社会福利改善，也不应被视为财政科技政策应当追求的目标。在本研究中，房价主要被用作一个观察环境价值是否被资本化到市场中的结果变量，而非城市治理绩效的规范性基准。一方面，空气质量改善带来的物业增值可能为现有业主产生资本利得；另一方面，如果环境价值进一步传导到房价和租金中，租房者和新入市者可能面临更高的住房成本。现有研究表明，污染控制创造的住房价值并不会自动在业主和租户之间平均分配，土地和住房所有权结构会影响环境政策效益的最终分配（Grainger，2012）。因此，将财政科技支出、空气质量和房价纳入统一分析框架，其目的并非仅仅识别房价的另一个决定因素，而是考察创新公共投资的附带环境效益是否被资产市场吸收。还应强调，财政科技支出可能通过其他渠道直接影响住房需求，包括高技能就业、工资和增长预期、创新企业集聚以及城市声誉。因此，PM2.5应被理解为一条有限的、可通过实证检验的潜在间接路径，而非将财政科技支出与房价联系起来的唯一机制。

这一过程不应被假定为在大都市区内部空间上是均匀的。核心城市通常集中了更多的大学、科研机构、创新企业和专业服务，因此可能具有更强的知识吸收、技术商业化和财政资源配置能力，能够更有效地将公共科技投资转化为适用技术。然而，核心城市的房价也更可能由土地稀缺、高收入就业、优质教育可及性和公共服务集中等因素主导，使得空气质量的边际改善未必能更强烈地反映在房价中。非核心城市可能受到创新基础薄弱和技术商业化能力有限的限制，但某些城市也可能拥有更大的减排空间、更低的基线房价，以及尚未被完全资本化的环境设施。区域创新研究表明，创新政策的有效性取决于本地知识库、制度能力和技术扩散条件，且不存在一种普遍适用于各地区的单一政策模式（T?dtling和Trippl，2005；Kitson，2019）。同时，外围区位并不必然意味着创新劣势，反而可能在特定的网络关系和资源禀赋配置下产生独特的发展机遇（Glückler等，2023）。此外，大都市区的形成可以加剧城市间的环境相互依赖性，使空气污染跨越行政边界并产生累积性的区域效应（Zhang等，2021；Zhou等，2022）。因此，与财政科技支出相关联的环境和住房市场效应在核心城市与非核心城市中是否更为显著，应被视为一个开放的实证问题，而非预设的空间层级。现有研究分别考察了创新公共投资的技术与环境产出以及空气质量在住房市场中的资本化，但这两条研究脉络之间的关联仍未得到充分理解。

创新政策研究通常以专利、企业层面的研发、生产率、能源效率或污染物排放等结果为终点，而关于环境资本化的研究一般将观测到的污染变化视为已知条件，很少追溯空气质量改善与可能促进这一改善的公共财政投入之间的关系。更少有研究同时考察都市区内公共科技投资的空间差异、环境成果和资产市场反应。这一割裂导致对以下问题缺乏系统的理解：地方财政的科学技术支出是否产生了可感知的城市环境价值，这种价值是否被资本化到房价中，以及其市场表现是否因城市在都市区内的空间位置不同而有所差异。为弥补这些空白，本研究使用中国27个都市区内151个地级市从2008年至2020年的数据，将地方财政科学技术支出、年均PM2.5浓度和商品住房平均销售价格纳入统一的分析框架，以回答三个相互关联的问题。第一，在控制经济发展、工资水平、公共服务、自然环境和产业结构等城市特征后，地方财政科学技术支出与房价之间是否存在稳健的关联？第二，地方财政科学技术支出是否与较低的PM2.5浓度相关，PM2.5是否构成科学技术财政支出与房价之间具有统计支持的潜在间接联系？第三，这些关联在都市区内的核心城市和非核心城市之间是否表现出不同的估计模式？特别地，本研究纳入了第一、第二和第三产业的份额作为控制变量。因此，估计结果并不捕捉产业升级对房价的影响，而是在保持产业结构等可观测特征不变条件下，地方财政科学技术支出、空气质量与房价之间的关联。本研究做出了三点贡献。第一，以地方财政科学技术支出作为所考察的具体公共政策投入，将地方创新政策的评估从常规的技术产出扩展到潜在的城市环境回报。第二，通过考察财政科技支出是否可能通过空气质量与房地产市场联系起来，将公共创新投资文献与环境资本化研究连接起来，同时将PM2.5视为一个部分而非排他的潜在间接路径。第三，将城市在都市区内的位置纳入分析，表明同一类公共投资的环境和资产市场关联可能同时受到地方创新能力、环境改善空间和房地产市场条件的共同制约。其政策启示是，地方政府在评估科技预算时，不仅应从技术产出的角度，还应关注其附带的环境效益、空间传导效应以及其在住房市场中可能产生的分配性后果。本文其余部分依次介绍数据、变量和模型，报告基准结果、潜在间接关联以及核心与非核心城市的探索性亚组分析，并讨论研究边界、政策启示和未来研究方向。研究区域聚焦于中国27个国家级都市区内的151个地级市（图1）。都市区是以核心城市为中心、通过通勤联系和更广泛的社会经济互动所形成的功能性城市区域。中国的都市区政策进一步明确基础设施互联互通、创新协作、公共服务共享以及协调的生态环境治理是都市区的关键组成部分。在2008年至2020年间都市区内科学技术支出、空气污染和房价的时空特征在进行回归分析之前，我们首先描述三个主要变量的空间分布和年度变化，以建立样本的基本时空背景和核心与非核心城市的组内特征。图2、图3、图4分别呈现了2008年至2020年间地方财政科学技术支出、房价和PM2.5的城市层面均值及年度变化的空间分布。在每幅图中，a面板展示了城市层面的……财政科学技术支出的潜在作用与局限本研究发现在控制了指定的协变量以及城市和年份固定效应后，全样本以及核心和非核心城市中，地方政府科学技术支出与PM2.5浓度之间的负向关联均得到统计支持。结合描述性结果来看，核心城市在财政科学技术支出水平上始终显著高于非核心城市，而两者……结论与政策启示利用中国27个国家级都市区内151个地级市2008年至2020年的面板数据，本研究考察了地方政府科学技术支出与PM2.5浓度及房价的条件关联，并对核心与非核心城市进行了探索性亚组分析。结果表明，地方政府科学技术支出与PM2.5浓度之间的负向关联在……获得（CRediT作者贡献声明：王梓豪：写作——审阅与编辑、写作——初稿、监督、概念化。左千寻：写作——初稿、可视化、形式分析、数据整理。陈洪升：写作——审阅与编辑、监督、资金获取。邓姝涵：写作——审阅与编辑、软件。）利益冲突声明：作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。致谢：作者感谢中国国家自然科学基金（批准号：52378062）、2025年热带建筑与城市科学国家重点实验室独立研究项目（批准号：2025ZB17）以及广东省基础与应用基础研究基金（批准号：2024A1515011987）的支持。王梓豪 | 左千寻 | 陈洪升 | 邓姝涵