張睿 張軍亮 雒曼 劉喜文
在知識經(jīng)濟(jì)時代,創(chuàng)新能力已經(jīng)成為一個國家和地區(qū)的核心競爭力,是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的決定性因素。黨的十八大以來,黨中央高度重視創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略。2013年,習(xí)近平總書記在十八屆中央政治局舉行第九次集體學(xué)習(xí)時強(qiáng)調(diào):“創(chuàng)新驅(qū)動是形勢所迫……必須及早轉(zhuǎn)入創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展軌道,把科技創(chuàng)新潛力更好釋放出來?!盵1]2015年,習(xí)近平總書記在華東七省市黨委主要負(fù)責(zé)同志座談會上指出:“綜合國力競爭說到底是創(chuàng)新的競爭。要深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略?!盵2]2016年,為了加快實施國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,黨中央和國務(wù)院頒布了《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》。
河南省積極推動創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,把創(chuàng)新作為提升區(qū)域競爭力的關(guān)鍵,提出了創(chuàng)新戰(zhàn)略目標(biāo):“到2030年進(jìn)入全國創(chuàng)新發(fā)展先進(jìn)行列,到2050年建設(shè)成為在國內(nèi)外具有影響力的創(chuàng)新型大省?!盵3]為大力實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,加快推動科技創(chuàng)新改革發(fā)展,切實提高科技供給質(zhì)量和效率,引領(lǐng)支撐高質(zhì)量發(fā)展,河南省人民政府發(fā)布了《關(guān)于實施創(chuàng)新驅(qū)動提速增效工程的意見》。
河南省的區(qū)域創(chuàng)新能力如何?學(xué)者從不同角度對河南省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力的差異性和空間分布進(jìn)行了研究。例如,黃桂林等運(yùn)用協(xié)同理論從區(qū)域創(chuàng)新投入與創(chuàng)新產(chǎn)出構(gòu)建了創(chuàng)新能力評價體系,分析了河南省2004~2018年區(qū)域創(chuàng)新協(xié)同能力。[4]趙宏波等基于專利數(shù)量,運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)模型研究創(chuàng)新能力和經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合,揭示了河南省創(chuàng)新能力的時空格局演變規(guī)律。[5]李曉飛等從知識創(chuàng)新能力、企業(yè)創(chuàng)新能力、區(qū)域創(chuàng)新環(huán)境、區(qū)域創(chuàng)新績效等維度構(gòu)建創(chuàng)新能力評價指標(biāo),運(yùn)用多層次因子分析法及K-means聚類分析法分析河南省區(qū)域創(chuàng)新能力。[6]本文在對區(qū)域創(chuàng)新能力相關(guān)研究成果進(jìn)行梳理的基礎(chǔ)上,根據(jù)科技進(jìn)步獎獎勵等級和區(qū)域或機(jī)構(gòu)獲獎地位不同構(gòu)建區(qū)域創(chuàng)新能力計算模型,從不同維度分析河南省區(qū)域創(chuàng)新能力的差異和空間分布,并提出優(yōu)化河南省區(qū)域創(chuàng)新整體水平、促進(jìn)區(qū)域均衡協(xié)調(diào)發(fā)展的政策建議。
世界知識產(chǎn)權(quán)組織等機(jī)構(gòu)從制度、人力資本與研究、基礎(chǔ)設(shè)施、市場成熟度和商業(yè)成熟度等五個維度構(gòu)建了全球創(chuàng)新指數(shù)(Global Innovation Index,GII),并對世界上120多個國家和地區(qū)進(jìn)行評價。[7]《2017歐盟創(chuàng)新記分牌》主要從框架條件(人力資源、吸引力的研究系統(tǒng)、創(chuàng)新友好的環(huán)境)、創(chuàng)新投資(財政與支持、企業(yè)投資)、創(chuàng)新活動(創(chuàng)新企業(yè)、聯(lián)系、知識產(chǎn)權(quán))、創(chuàng)新影響(就業(yè)影響、銷售影響)等方面構(gòu)建創(chuàng)新體系。[8]科技部和中國科技信息研究所從創(chuàng)新基礎(chǔ)(創(chuàng)新生態(tài)、創(chuàng)新投入、創(chuàng)新產(chǎn)出)和創(chuàng)新特色(科教資源富集程度、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活躍程度、開放協(xié)同創(chuàng)新水平、支撐綠色發(fā)展能力)兩個維度對我國的城市創(chuàng)新能力進(jìn)行評價。[9]
本研究將科技進(jìn)步獎作為區(qū)域創(chuàng)新能力的評價標(biāo)準(zhǔn),對于獎勵等級和參與單位賦予不同的創(chuàng)新能力評價值。由于科技進(jìn)步獎在評選過程中依據(jù)創(chuàng)新程度來評定等級,因此將獎項的等級作為區(qū)域創(chuàng)新能力的評價指標(biāo)是可行的。由于項目第一完成機(jī)構(gòu)相較于參與單位在項目完成過程中具有相對較高的影響力,因此有必要對參與單位與第一完成機(jī)構(gòu)所在區(qū)域的創(chuàng)新能力賦予不同權(quán)重。基于以上兩個標(biāo)準(zhǔn),本文將某一省轄市在某一項目中所反映出的創(chuàng)新能力的計算公式設(shè)定為:
(1)
(2)
其中,x表示河南省的某一省轄市,y表示河南省科技進(jìn)步獎中的某一項目,grade(y)表示項目y的獲獎等級,w(x,y)表示省轄市x在項目y中的參與程度。
將某一省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力表示為:
(3)
其中,num(x)表示省轄市x內(nèi)機(jī)構(gòu)數(shù)量。
運(yùn)用泰爾指數(shù)分析河南省區(qū)域創(chuàng)新能力的差異性,利用全局空間相關(guān)分析和局部空間相關(guān)分析對河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力進(jìn)行空間分析。
1.泰爾指數(shù)
泰爾指數(shù)是20世紀(jì)60年代Theil(泰爾)為衡量區(qū)域收入分配差異,將信息熵理論引入?yún)^(qū)域收入差異中提出的[10],其計算方法為:
(4)
其中,n為所有的區(qū)域數(shù)量,yi為第i個區(qū)域收入,y表示所有地區(qū)收入的均值。T越小表明差異越小,本文運(yùn)用泰爾指數(shù)來衡量區(qū)域間創(chuàng)新能力差異。
2.全局空間相關(guān)分析
Moran’s I是澳大利亞統(tǒng)計學(xué)家Moran在1950年提出的全局空間相關(guān)分析方法,它能夠反映要素的空間聚集特征,是用來度量空間相關(guān)性的重要方法。[11]其計算方法為:
(5)
其中,n表示區(qū)域總數(shù),xi表示區(qū)域i要素值,u為所有區(qū)域的要素值的均值。wi,j表示區(qū)域i和區(qū)域j之間的鄰接矩陣,如果兩區(qū)域相鄰,那么wi,j為1;如果兩區(qū)域不相鄰,那么wi,j值為0。
I值在-1到1之間。如果I>0,表示空間各區(qū)域要素間具有空間正相關(guān)性,即呈聚集性格局;如果I<0,表示空間各區(qū)域要素間具有負(fù)相關(guān)性,即呈分散格局;如果I=0,表明空間區(qū)域要素不相關(guān),即呈隨機(jī)分布。
運(yùn)用Z得分對Moran’s I進(jìn)行顯著性檢驗,Z得分計算方法[12]為:
(6)
其中,E[I]=-1/(n-1),Var(1)=E[I2]-E[I]2。
若Z>1.65或Z<-1.65,其置信度大于90%(p<0.10);若Z>1.96或Z<-1.96,其置信度大于95%(p<0.05);若Z>2.58或Z<-2.58,其置信度大于99%(p<0.01)。
3.局部空間相關(guān)分析
盡管全局空間相關(guān)分析從整體上能夠反映區(qū)域要素的聚集情況,但不能具體反映區(qū)域內(nèi)空間異質(zhì)性。1995年美國Anselin教授提出了局部Moran’s I,其計算方法為:
(7)
(8)
其中,zi是區(qū)域i要素值xi的標(biāo)準(zhǔn)化形式。如果Ii>0,表明區(qū)域要素與周邊區(qū)域差異性較??;如果Ii<0,表明區(qū)域要素與周邊區(qū)域差異性較大。
通過局部Moran’s I,可以生成Moran散點(diǎn)圖和聚集圖。Moran散點(diǎn)圖以區(qū)域要素標(biāo)準(zhǔn)化值為橫坐標(biāo),以相鄰區(qū)域要素平均值(空間滯后變量)為縱坐標(biāo)軸,構(gòu)建四個象限,來表示不同類型空間相關(guān)關(guān)系;聚集圖是在顯著性p<0.5的水平下繪制的地圖。[13]
4.數(shù)據(jù)來源及處理
本文以河南省的18個省轄市(以下簡稱“市”)的創(chuàng)新能力為研究對象,時間為2010~2017年??萍歼M(jìn)步獎數(shù)據(jù)來源于河南科技獎勵網(wǎng),各市的機(jī)構(gòu)數(shù)來自河南省統(tǒng)計局公布的統(tǒng)計年鑒中的法人單位數(shù)量。
數(shù)據(jù)預(yù)處理:首先,從河南科技獎勵網(wǎng)收集2010~2017年年度獲獎項目,抽取所有第一完成單位和參與單位信息。其次,利用網(wǎng)絡(luò)搜索引擎查詢所有單位所屬的市,其中省直管縣(市)的機(jī)構(gòu)數(shù)計入其所在的省轄市。再次,綜合建立河南省各省轄市獲獎數(shù)據(jù)庫。
基于自建的河南省各省轄市獲獎數(shù)據(jù)庫以及各省轄市的法人機(jī)構(gòu)數(shù)量對18個省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上,分別運(yùn)用泰爾指數(shù)和空間分析對河南省區(qū)域創(chuàng)新能力進(jìn)行區(qū)域差異性和空間分析。
本文統(tǒng)計了2010~2017年河南省4 452個獲獎機(jī)構(gòu),依據(jù)機(jī)構(gòu)所在地統(tǒng)計各個省轄市的獲獎機(jī)構(gòu)數(shù)量,如圖1所示。
圖1 2010~2017年河南省各省轄市獲獎機(jī)構(gòu)數(shù)量
統(tǒng)計結(jié)果顯示鄭州市的獲獎數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其他省轄市,有2 481個,占總量的55.73%,位于第一等級;洛陽市有412個,新鄉(xiāng)市有256個,兩地共占15.22%,位于第二等級;南陽市、焦作市、許昌市、平頂山市和開封市都多于100個,位于第三等級;信陽市、安陽市、周口市、濮陽市、商丘市和駐馬店市多于50個,位于第四等級;漯河市、鶴壁市、三門峽市和濟(jì)源市少于50個,位于第五等級。
區(qū)域整體創(chuàng)新能力是公式(2)中不考慮區(qū)域內(nèi)機(jī)構(gòu)數(shù)量計算的區(qū)域創(chuàng)新能力。在河南省各省轄市獲獎數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上,運(yùn)用公式(3)綜合計算河南省各省轄市2010~2017年的區(qū)域整體創(chuàng)新能力,詳細(xì)計算結(jié)果如表1。
表1 河南省各省轄市2010~2017年區(qū)域整體創(chuàng)新能力
從全省來看,2010~2017年間,河南省各省轄市整體創(chuàng)新能力保持相對穩(wěn)定,最小值為2014年的155.333,最大值為2010年、2011年的166.750。從各市看,鄭州市的整體創(chuàng)新能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他市,在所有年份中都占50%以上,洛陽市和新鄉(xiāng)市的整體創(chuàng)新能力基本排在第2、第3位,漯河市、商丘市、駐馬店市和濟(jì)源市整體創(chuàng)新能力相對較低,整體創(chuàng)新能力基本都小于2。從時間維度看,開封市和許昌市的整體創(chuàng)新能力在此期間基本上呈上升趨勢。
運(yùn)用泰爾指數(shù)對各省轄市2010~2017年的區(qū)域創(chuàng)新能力進(jìn)行分析,以此來評價區(qū)域差異的變化。由于鄭州市的區(qū)域創(chuàng)新能力明顯高于其他市,因此本文分別分析了所有省轄市的泰爾指數(shù)變化和不包含鄭州市的其他省轄市的泰爾指數(shù)變化。(圖2)
圖2 2010~2017年河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力的泰爾指數(shù)
整體上看,在2010~2017年間,不包含鄭州市的區(qū)域創(chuàng)新能力泰爾指數(shù)明顯低于包含鄭州市的區(qū)域創(chuàng)新能力的泰爾指數(shù),這表明鄭州市的區(qū)域創(chuàng)新能力和其他省轄市存在明顯的差異。從時間維度看,在2010~2017年間,包含鄭州市的所有省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力的泰爾指數(shù)整體上呈下降趨勢,表明河南省創(chuàng)新能力的區(qū)域差異在減小,但是不包含鄭州市的其他省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力的泰爾指數(shù)整體上呈上升趨勢,表明除鄭州外的其他各省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力差異在增大。
為進(jìn)一步分析河南省各市科技創(chuàng)新能力的空間聚集狀況,運(yùn)用GeoDA中的分位數(shù)地圖、Moran’s I、散點(diǎn)圖以及聚集圖來分析2010~2017年間河南省區(qū)域創(chuàng)新能力的空間分布,并進(jìn)行可視化展現(xiàn)。
1.河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力分位數(shù)地圖
為了對河南省各省轄市2010~2017年間的區(qū)域創(chuàng)新能力有更加直觀、清晰的認(rèn)識,本文將這8年間的區(qū)域創(chuàng)新能力求和,并運(yùn)用GeoDA中的“Quantile Map”,選擇5為分位數(shù),生成河南省各省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力分位數(shù)地圖。(圖3)
圖3 河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力分位數(shù)地圖
圖3相對清晰地反映了這8年間各省轄市的創(chuàng)新能力的聚類,鄭州、洛陽、新鄉(xiāng)和焦作的區(qū)域創(chuàng)新能力值在[0.002 12,0.007 96],相對高,形成第一類;開封、濟(jì)源和平頂山的區(qū)域創(chuàng)新能力值在[0.001 31,0.001 35],形成第二類;濮陽、鶴壁、許昌和漯河的區(qū)域創(chuàng)新能力值在[0.001 06,0.001 25],形成第三類;安陽、三門峽和南陽的區(qū)域創(chuàng)新能力值在[0.000 727,0.000 853],形成第四類;商丘、周口、駐馬店和信陽的區(qū)域創(chuàng)新能力值在[0.000 415,0.000 718],形成第五類。從區(qū)域創(chuàng)新能力聚類的五個類別來看,呈現(xiàn)以鄭州市為中心,向四周區(qū)域創(chuàng)新能力不斷降低的狀態(tài)。
2.河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力全局空間相關(guān)分析
運(yùn)用GeoDA計算Moran’s I,分析河南省區(qū)域創(chuàng)新能的空間相關(guān)性。為了使各省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力值變化相對平緩,本文在計算Moran’s I過程中,將相鄰的兩年進(jìn)行求和,然后再進(jìn)行Moran’s I計算,如表2。
表2 不同時間的Moran’s I
在表2中,所有的值Moran’s I均大于0,且所有z-value也都大于1.65,說明其通過顯著性檢驗,表明河南省各省轄市科技創(chuàng)新能力在2010~2017年間存在正空間相關(guān)性,具有空間聚集性,即區(qū)域創(chuàng)新能力高的周邊區(qū)域創(chuàng)新能力也相對較高。在2010~2017年間,Moran’s I不斷增大,表明區(qū)域創(chuàng)新能力的聚集效應(yīng)越來越明顯。
3.散點(diǎn)圖分析
為更清晰地分析河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力的空間分布情況,運(yùn)用GeoDA對2010~2017年間進(jìn)行了Moran散點(diǎn)圖分析(圖4),并將不同象限的市形成表3。
在圖4中,2010~2017年間,H-H象限和L-L象限體現(xiàn)出河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力的空間異質(zhì)性;在四個散點(diǎn)圖中都有一個比較突出的點(diǎn),該點(diǎn)在橫軸方向上的值很大,但是在縱軸方向上都比較接近于0,該點(diǎn)是鄭州,表明鄭州周邊的市的創(chuàng)新能力都相對較高,同時鄭州市的區(qū)域創(chuàng)新能力高于周邊的地市。
圖4 2010~2017年河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力Moran散點(diǎn)圖
2010~2017年間,在H-H象限中,鄭州、洛陽、新鄉(xiāng)和焦作4個市基本不變;2014~2015年(5個),增加濟(jì)源市;2016~2017年,增加平頂山和開封。在L-L象限中,南陽、信陽、駐馬店、周口和商丘5個市基本不變;2012~2013年(8個),增加安陽、鶴壁和濮陽,2014~2015年(7個),增加鶴壁和濮陽;2016~2017年(7個),增加漯河和安陽。在H-L象限中,除了2012~2013年漯河,沒有其他省轄市。在L-H象限中,三門峽和許昌2個市基本不變。整體表明,盡管四個象限的省轄市有變化,但61.1%的市(11個)保持不變,其中H-H象限和L-L象限占50%(9個);H-H象限的幾個市都在鄭州的周邊(表3)。
表3 河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力的象限分布
4.聚集圖分析
運(yùn)用GeoDA聚集圖對河南省區(qū)域創(chuàng)新能力局部相關(guān)類型及其5%的顯著性水平檢驗聚集區(qū)的省轄市進(jìn)行呈現(xiàn),如圖5所示。
在圖5中,2010~2017年河南省區(qū)域創(chuàng)新能力差異的空間格局及其發(fā)展演化格局能夠被呈現(xiàn)出來,顯著的H-H聚集區(qū)域的演化格局為“(鄭州、焦作)—(鄭州、焦作)—(鄭州、焦作、新鄉(xiāng)、洛陽)—(鄭州、焦作、新鄉(xiāng))”;顯著的L-L聚集區(qū)域的演化格局為“(周口、信陽)—(信陽)—(駐馬店、信陽)—(無)”。整體上看,區(qū)域創(chuàng)新能力顯著的H-H聚集區(qū)以鄭州和焦作為中心,且區(qū)域不斷擴(kuò)大;區(qū)域創(chuàng)新能力顯著的L-L聚集區(qū)以信陽為中心,且區(qū)域不斷縮小。
圖5 2010~2017年河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力聚集圖
以2010~2017年間河南省科技進(jìn)步獎為數(shù)據(jù)源分析河南省各省轄市的創(chuàng)新能力差異性和空間分布,結(jié)果表明:(1)從獲獎機(jī)構(gòu)數(shù)量和整體創(chuàng)新能力上看,鄭州市遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他省轄市,洛陽市和新鄉(xiāng)市位于第二和第三。(2)泰爾指數(shù)表明,鄭州市的區(qū)域創(chuàng)新能力和其他省轄市,存在明顯的差異,鄭州市是河南省的創(chuàng)新中心。從時間維度看,整體區(qū)域創(chuàng)新能力差異在減小,但是不包含鄭州的其他省轄市的差異呈現(xiàn)增大趨勢。(3)分位數(shù)地圖表明河南省區(qū)域創(chuàng)新呈現(xiàn)以鄭州市為中心,向四周不斷降低的態(tài)勢;Moran’s I不斷增大,表明區(qū)域創(chuàng)新能力的聚集效應(yīng)越來越明顯;散點(diǎn)圖顯示,2010~2017年間,河南省大部分省轄市的空間分布沒有變化;聚集圖顯示,鄭州市和焦作市為顯著H-H聚集區(qū)的中心,該區(qū)域不斷擴(kuò)大;信陽市為顯著L-L聚集區(qū)的中心,該區(qū)域不斷減小。
針對河南省區(qū)域創(chuàng)新能力的差異和空間分布情況,可以考慮采取以下措施促進(jìn)河南省創(chuàng)新能力提高,實現(xiàn)河南省區(qū)域創(chuàng)新的均衡和協(xié)調(diào)發(fā)展。
第一,加強(qiáng)鄭州市和鄭洛新國家自主創(chuàng)新示范區(qū)的創(chuàng)新輻射帶動作用。創(chuàng)新要素在空間上具有明顯的空間聚集效應(yīng),政府要通過空間的輻射效應(yīng)來提升周邊地區(qū)乃至整個區(qū)域的創(chuàng)新能力。國家自主創(chuàng)新示范區(qū)對促進(jìn)我國的創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略的實施起到了積極作用,創(chuàng)新輻射帶動作用明顯。鄭州市作為河南省創(chuàng)新中心城市,要充分發(fā)揮其引領(lǐng)和帶動作用,提高全省創(chuàng)新能力。同時,鄭洛新國家自主創(chuàng)新示范區(qū)作為國家級的創(chuàng)新示范區(qū),也需要進(jìn)一步發(fā)揮其區(qū)位優(yōu)勢,形成具有國際競爭力的中原創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心,并輻射帶動中原地區(qū)的創(chuàng)新能力提升,從而實現(xiàn)河南省創(chuàng)新能力在空間上的均衡、協(xié)調(diào)發(fā)展。
第二,結(jié)合區(qū)位優(yōu)勢,促進(jìn)空間相鄰的跨區(qū)域創(chuàng)新協(xié)同合作。從河南省區(qū)域創(chuàng)新能力的空間分布可知,區(qū)域創(chuàng)新能力存在L-H聚集區(qū)域。各區(qū)域要素稟賦不同是跨區(qū)域合作的前提,跨區(qū)域合作可以有效實現(xiàn)要素在不同區(qū)域的重新組合,激發(fā)創(chuàng)新活力,從而促進(jìn)區(qū)域創(chuàng)新能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。針對河南省創(chuàng)新能力L-H聚集區(qū)域,應(yīng)該積極加強(qiáng)創(chuàng)新能力較強(qiáng)地區(qū)同周邊創(chuàng)新能力較弱地區(qū)的創(chuàng)新要素重組,進(jìn)而實現(xiàn)區(qū)域創(chuàng)新能力的共同提高。
第三,針對創(chuàng)新能力較弱地區(qū),應(yīng)積極發(fā)掘其自身創(chuàng)新優(yōu)勢和推動全區(qū)域創(chuàng)新幫扶機(jī)制。創(chuàng)新能力較低的省轄市應(yīng)結(jié)合地區(qū)實際情況,多維度、全方位挖掘自身的創(chuàng)新要素。河南省政府應(yīng)集中全省的創(chuàng)新資源實現(xiàn)對其進(jìn)行精準(zhǔn)的創(chuàng)新幫扶,進(jìn)而實現(xiàn)全省創(chuàng)新能力的提升。