科技革命與中國主導產(chǎn)業(yè)空間格局演變：機理、規(guī)律與趨勢*

胡安俊 唐瑜 孫久文

一、問題的提出

構建新發(fā)展格局是立足當前、著眼長遠的戰(zhàn)略謀劃，以國內(nèi)大循環(huán)為主體，以打通經(jīng)濟堵點、促進經(jīng)濟循環(huán)為核心（劉鶴，2020）。當前中國區(qū)域差距依然較大，空間梯度仍不協(xié)調(diào)，已成為制約經(jīng)濟循環(huán)的主要堵點和重要短板。產(chǎn)業(yè)是區(qū)域發(fā)展的基礎，研究中國產(chǎn)業(yè)空間格局演變的機理、規(guī)律與趨勢可為縮小區(qū)域經(jīng)濟差距和加快構建新發(fā)展格局提供空間分析基礎。

產(chǎn)業(yè)空間格局是區(qū)域經(jīng)濟學和經(jīng)濟地理學等學科的重要主題，已有豐富的研究成果。從國外研究看，19世紀初德國學者開創(chuàng)了產(chǎn)業(yè)空間格局的研究先河，提出農(nóng)業(yè)區(qū)位論、工業(yè)區(qū)位論和城市區(qū)位論，探討了均質(zhì)空間中產(chǎn)業(yè)空間格局演變的基本規(guī)律。針對均質(zhì)空間的研究不足，20 世紀50 年代至70 年代出現(xiàn)了增長極理論、循環(huán)累積因果理論、倒“U”型理論等空間結構理論，這些理論力求接近真實空間，強調(diào)區(qū)位勢能、極化效應、擴散效應、生命周期等對產(chǎn)業(yè)空間格局演變的影響。20世紀80年代以來，針對國際貿(mào)易、全球化與地方化、創(chuàng)新經(jīng)濟等新情況，形成了新經(jīng)濟地理、產(chǎn)業(yè)集群、演化經(jīng)濟地理等理論，著重從規(guī)模報酬遞增、聚集經(jīng)濟、技術創(chuàng)新、路徑依賴等角度闡述產(chǎn)業(yè)空間格局的演變規(guī)律（Richard，et al.，2003；邁克爾·波特，2002；米羅斯拉夫·N·約萬諾維奇，2012；Fujita，et al.，1999）。21世紀以來，企業(yè)和個體異質(zhì)成為產(chǎn)業(yè)布局的一個分析角度，異質(zhì)性內(nèi)生的空間排序、選擇效應和聚集經(jīng)濟使得產(chǎn)業(yè)空間呈現(xiàn)分類聚集的特征，異質(zhì)性分析使得產(chǎn)業(yè)空間格局研究更趨完善（Behrens，et al.，2014；Melitz，2003）。從國內(nèi)研究看，相關文獻主要集中在產(chǎn)業(yè)空間格局的演變規(guī)律與驅(qū)動因素兩個方面（He，et al.，2016）。結合產(chǎn)業(yè)分布的空間模式與演化順序，形成了點軸理論、經(jīng)濟帶理論、網(wǎng)絡開發(fā)理論等代表性成果（張文嘗等，2002；陸大道，2001；魏后凱，2016）。綜合地理條件、經(jīng)濟社會、戰(zhàn)略政策等因素，歸納總結影響產(chǎn)業(yè)空間格局演變的因素，主要包括自然條件、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、聚集經(jīng)濟、路徑依賴、擁擠效應、競爭效應、流通網(wǎng)絡、產(chǎn)業(yè)生命周期、國家戰(zhàn)略政策等（安虎森，2009；賀燦飛，2018；胡安俊，2016；胡安俊，2020；胡安俊等，2018；王如玉等，2018）。最近二百多年，人類經(jīng)歷了機械革命、電氣革命和信息革命這三次科技革命，目前正迎接以人工智能為代表的第四次科技革命。科技革命催生的主導產(chǎn)業(yè)是驅(qū)動空間格局演變的關鍵所在，從既有研究看，著眼于科技革命和長周期視角研究主導產(chǎn)業(yè)空間格局演變的機理、規(guī)律與趨勢的文獻相對較少，這也是文章力求做出邊際貢獻的地方。

科技革命帶來突破性創(chuàng)新，并催生大量次級創(chuàng)新浪潮，是推動經(jīng)濟發(fā)展的根本驅(qū)動力。科技革命催生的主導產(chǎn)業(yè)的空間格局能在很大程度上影響國家整體的區(qū)域空間格局，這是因為：科技革命催生的主導產(chǎn)業(yè)附有革命性通用目的技術，創(chuàng)新性強，對所在地的經(jīng)濟產(chǎn)生顯著的增長效應；主導產(chǎn)業(yè)鏈條長，前后向關聯(lián)度高，具有顯著的聚集效應，便于推動所在地形成空間聚集的塊狀經(jīng)濟；主導產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有較強的路徑依賴效應，且其發(fā)展關系國家未來的競爭力，易得到國家政策的大力支持，從而強化既有的區(qū)域空間格局。因此，主導產(chǎn)業(yè)的地理分布在很大程度上影響區(qū)域發(fā)展差異格局，研究主導產(chǎn)業(yè)空間格局的演變規(guī)律與未來趨勢是研究區(qū)域空間格局演變規(guī)律與未來趨勢的較好視角。

二、科技革命與主導產(chǎn)業(yè)空間格局的演變機理

科技革命是創(chuàng)新活動的集中爆發(fā)期，其催生的主導產(chǎn)業(yè)附有革命性通用目的技術，突破性強、增長效應大、產(chǎn)業(yè)關聯(lián)度高、路徑依賴效應突出，是影響整個國家區(qū)域空間格局的主體力量。從主導產(chǎn)業(yè)的空間演變動力看，包括聚集力與分散力兩個方面，聚集力主要包括增長效應、聚集效應與路徑依賴效應，分散力主要包括擁擠效應、競爭效應與網(wǎng)絡效應，而自然條件（地理條件和自然資源）、產(chǎn)業(yè)生命周期與國家戰(zhàn)略政策在不同空間維度和不同發(fā)展階段發(fā)揮聚集或分散的作用（見圖1）。

圖1 主導產(chǎn)業(yè)空間格局的演變機理

在增長效應、聚集效應和路徑依賴效應等作用下，主導產(chǎn)業(yè)趨向于空間聚集。首先，科技革命催生的主導產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新性強，催生多波次創(chuàng)新浪潮，帶來蜂聚式的創(chuàng)新聚集，對區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)生顯著的增長效應。由于主導產(chǎn)業(yè)的突破性創(chuàng)新依賴于人才、資金等高端要素的支撐，而高端要素的空間集中性決定了這種增長效應的空間集中性。其次，主導產(chǎn)業(yè)鏈條長，前后向關聯(lián)性高，通過共享、匹配和學習產(chǎn)生顯著的聚集效應，促進產(chǎn)業(yè)的空間聚集（Duranton，et al.，2004）。最后，在增長效應和聚集效應帶來的規(guī)模報酬遞增與循環(huán)累積因果作用下，路徑依賴效應凸顯，推動主導產(chǎn)業(yè)持續(xù)趨向地理聚集，最終在空間上形成“中心—外圍”結構。

主導產(chǎn)業(yè)在趨向空間聚集的同時也受到分散力量的制約。首先，產(chǎn)業(yè)過度聚集會帶來環(huán)境污染、交通堵塞和地租上漲等擁擠效應，擁擠效應會驅(qū)動主導產(chǎn)業(yè)向外遷移。其次，隨著市場規(guī)模的飽和，企業(yè)之間的市場競爭越發(fā)激烈。為獲取更好的發(fā)展空間，主導產(chǎn)業(yè)開始向其他區(qū)域轉(zhuǎn)移。最后，隨著主導產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其帶來的增長預期加劇區(qū)域經(jīng)濟錦標賽競爭（張五常，2009）。激烈的區(qū)域競爭推動了交通通信等基礎設施在更廣泛區(qū)域的建設與完善，促進了基礎設施網(wǎng)絡效應的形成，改善了地理約束、降低了流通成本，從而為主導產(chǎn)業(yè)的空間轉(zhuǎn)移提供了條件。

主導產(chǎn)業(yè)的聚集與擴散都會受到自然條件、產(chǎn)業(yè)生命周期與國家戰(zhàn)略政策的影響。由地理條件和自然資源組成的自然條件規(guī)定了產(chǎn)業(yè)聚集與擴散的基本格局，隨著地理條件的改善和自然資源的再發(fā)現(xiàn)，主導產(chǎn)業(yè)會從聚集走向分散。處于成長階段的主導產(chǎn)業(yè)具有顯著的地理聚集特征，而處于成熟階段的主導產(chǎn)業(yè)則呈現(xiàn)空間分散的態(tài)勢（胡安俊，2016；Audretsch，2004）。國家在不同的發(fā)展階段具有不同的戰(zhàn)略導向，國家戰(zhàn)略政策是產(chǎn)業(yè)布局調(diào)整的指南針，是影響主導產(chǎn)業(yè)空間格局的重要因素（胡安俊，2020）。

總的來說，科技革命催生的主導產(chǎn)業(yè)具有一般的空間演變規(guī)律。首先在增長效應、聚集效應、路徑依賴效應的綜合作用下，主導產(chǎn)業(yè)加快聚集，推動形成“中心—外圍”的空間格局。其次擁擠效應和市場競爭效應顯著增強，區(qū)域經(jīng)濟錦標賽加快基礎設施網(wǎng)絡效應的形成，主導產(chǎn)業(yè)開始跨區(qū)域轉(zhuǎn)移，空間結構趨向分散。最后在聚集與分散的過程中，主導產(chǎn)業(yè)的空間格局伴隨著自然條件、產(chǎn)業(yè)生命周期與國家戰(zhàn)略政策的變化而發(fā)生偏移。需要說明的是，不同產(chǎn)業(yè)的特性不同，受到各個作用力的顯著程度也存在較大差異。一些主導產(chǎn)業(yè)受地理條件和自然資源的約束更為顯著，一些主導產(chǎn)業(yè)受國家戰(zhàn)略政策的影響更為突出，而另外一些主導產(chǎn)業(yè)則主要受市場機制的支配。

三、前三次科技革命與中國主導產(chǎn)業(yè)空間格局的演變規(guī)律

根據(jù)前三次科技革命的特征和數(shù)據(jù)的可獲得性，選擇主導產(chǎn)業(yè)，然后使用文獻分析和變異系數(shù)等方法總結歸納一百多年來各個主導產(chǎn)業(yè)在中國國土空間的演變規(guī)律。

（一）主導產(chǎn)業(yè)選擇與產(chǎn)業(yè)空間格局分析方法

人類歷史上已經(jīng)發(fā)生了三次科技革命，目前正處于第四次科技革命時期。每次科技革命都有主導產(chǎn)業(yè)、核心關鍵投入和核心基礎設施（克里斯·弗里曼等，2007），并由代表革命性通用目的技術的主導產(chǎn)業(yè)啟動（見表1）。根據(jù)前三次科技革命的特征，基于數(shù)據(jù)的可獲得性，選取表1部分主導產(chǎn)業(yè)作為變量。選擇紗、布、生鐵三個產(chǎn)業(yè)作為機械革命的主導產(chǎn)業(yè)；選擇發(fā)電量、原油、塑料、化學纖維、鋼鐵、汽車六個產(chǎn)業(yè)作為電力革命的主導產(chǎn)業(yè)；選擇計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)、郵電業(yè)務、域名數(shù)三個變量表征信息革命的主導產(chǎn)業(yè)。

表1 歷次科技革命的演進與特征

產(chǎn)業(yè)空間格局分析方法有定性和定量兩類，定性方法包括訪談、調(diào)研和文獻分析法，定量方法主要包括描述性統(tǒng)計方法、變異系數(shù)（CV）、CRn指數(shù)、赫芬達爾—赫希曼指數(shù)、哈萊—克依指數(shù)、基尼系數(shù)、聚集指數(shù)、空間統(tǒng)計方法等（王勁峰等，2019；趙作權，2014）。變異系數(shù)是反映總體各單位標志值的差異程度或離散程度的指標，是總體各單位的標準差與其算術平均值之比。由于變異系數(shù)是一個無量綱量，在同一總體或不同總體之間具有可比性，為此，使用變異系數(shù)衡量各個主導產(chǎn)業(yè)在省域空間的格局演變。變異系數(shù)的計算公式如下：

式（1）中，Ii為主導產(chǎn)業(yè)在i省域的數(shù)值，Ia和S分別為主導產(chǎn)業(yè)在所有省域的算術平均值和標準差，n為省域個數(shù)，文章使用中國大陸31 個省份。數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局官網(wǎng)、《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒》和《石油和化學工業(yè)統(tǒng)計年報》。

由于改革開放之前，分省域分產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)大量缺失，文章選擇文獻分析法對這一時段的主導產(chǎn)業(yè)空間格局進行闡述。定性與定量方法的結合意味著考察變異系數(shù)時不僅要看其在可獲得數(shù)據(jù)時段的演化模式，而且要看其數(shù)值的大小，從而更好地把握產(chǎn)業(yè)聚集和分散的特征。

（二）中國主導產(chǎn)業(yè)空間格局的演變規(guī)律

1.機械革命與主導產(chǎn)業(yè)空間格局演變

1769年瓦特為改良的蒸汽機取得專利，標志著機械革命的開端（卡爾·貝內(nèi)迪克特·弗雷，2021）。受制于農(nóng)業(yè)優(yōu)勢、自由農(nóng)和重農(nóng)政府的三元均衡，中國的機械化起步于19 世紀60 年代的洋務運動。新中國成立之前，中國的機械工業(yè)空間聚集程度較高，受到保護的口岸、租界、沿海、沿江及部分交通沿線成為主要的聚集區(qū)（Jia，2014；Li，2015）。新中國成立后，為了保障國家安全，在“156項項目”與三線建設的推動下，機械工業(yè)出現(xiàn)了較大幅度的空間分散。改革開放后，增長效應、聚集效應和路徑依賴效應得以充分釋放，布、紗和生鐵產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量大幅提高，空間聚集不斷強化，變異系數(shù)不斷攀升，并分別在2017年、2008年和2017年達到高點，之后在擁擠效應、競爭效應、基礎設施網(wǎng)絡效應、產(chǎn)業(yè)生命周期和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略等的綜合作用下，布、紗和生鐵產(chǎn)業(yè)加快跨區(qū)域轉(zhuǎn)移，變異系數(shù)有所縮小（見圖2）。盡管新冠肺炎疫情之后，布和紗的變異系數(shù)稍有增加，但這種增加主要是不同區(qū)域的布和紗受到的疫情沖擊不同導致的。概括起來，改革開放之前，為保障國家安全，布、紗和生鐵產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從聚集到擴散的過程。改革開放之后，在市場機制的主導下，布和紗的變異系數(shù)達到高點之后進入下降通道，經(jīng)歷了從聚集到分散的演變過程。作為一種資源依賴型產(chǎn)業(yè)，生鐵產(chǎn)業(yè)也因更多民營企業(yè)的加入和基礎設施的完善，空間靈活性得以提升，出現(xiàn)了一定的空間擴散。

圖2 機械革命主導產(chǎn)業(yè)的變異系數(shù)演變

2.電氣革命與主導產(chǎn)業(yè)空間格局演變

1879年愛迪生發(fā)明了電燈，標志著電氣革命的開端。帝國主義國家為適應自身需要，迅速將電力產(chǎn)業(yè)引入中國，并于1882 年開辦第一個電廠（李代耕，1983）。晚清時期中國電氣工業(yè)主要集中在上海和廣州，抗戰(zhàn)期間加快向西南地區(qū)遷徙（劉靜等，2021；嚴鵬，2018）。新中國成立后，隨著“156 項項目”和三線建設的開展，電氣工業(yè)出現(xiàn)了一定程度的空間擴散（胡安俊，2020）。不過，變異系數(shù)顯示改革開放之初除發(fā)電量外的其他主導產(chǎn)業(yè)均具有較大的空間集中度（見圖3）。改革開放后，六大主導產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)三種演進特征。（1）電力是民生和發(fā)展的基礎，國家通過加大本地電站、區(qū)域電網(wǎng)和西電東送通道的建設，電力供給和調(diào)節(jié)能力大幅提升（王志軒，2019；張國寶，2016），電力產(chǎn)業(yè)逐步實現(xiàn)了國土空間全覆蓋，目前發(fā)電量的變異系數(shù)已經(jīng)很小且保持穩(wěn)定。（2）原油、塑料、化學纖維、鋼鐵是高度依賴資源和市場的產(chǎn)業(yè)，其空間格局隨著資源和市場的變化而變化。第一，原油產(chǎn)量的空間分布受限于油田的發(fā)現(xiàn)，隨著全國40多個大油氣田和300多個中小型油氣田的開發(fā)，油田呈現(xiàn)遍地開花態(tài)勢（程強，2019），原油產(chǎn)量的變異系數(shù)大幅下降。第二，作為主要的高分子化工產(chǎn)品，隨著陸上油田的開發(fā)、海上原油通道和陸上輸油管道的大規(guī)模建設，隨著天然氣制乙烯和煤制乙烯的發(fā)展，塑料生產(chǎn)的空間靈活性大幅提高，變異系數(shù)不斷下降（曹湘洪，2018）。第三，中國是世界紡織大國，紡織產(chǎn)業(yè)高度依賴國外市場。作為一種重要的化工產(chǎn)品，化學纖維是現(xiàn)代紡織業(yè)的主要原料。東部地區(qū)接近世界原油產(chǎn)地與世界市場，擁有雄厚資金和技術實力，具有完備的產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈等優(yōu)勢，為了降低成本和分享聚集經(jīng)濟，作為紡織產(chǎn)業(yè)上游原料的化學纖維加快向東部地區(qū)（特別是江蘇和浙江）聚集。同時，中國的化學纖維也有較大的出口（2022年出口占比達到8.72%），東部地區(qū)具有靠近國外市場的地理優(yōu)勢。為此，化學纖維產(chǎn)業(yè)于2006年之后進入高位聚集階段。第四，改革開放后，隨著交通設施的完善和民營鋼鐵廠的發(fā)展，鋼鐵產(chǎn)業(yè)的變異系數(shù)不斷縮小；加入WTO后鋼材需求快速增長，鐵礦石對外依賴不斷提高，鋼材產(chǎn)業(yè)向沿海地區(qū)聚集。（3）汽車產(chǎn)業(yè)從改革開放之前的高度聚集逐步走向分散。汽車產(chǎn)業(yè)具有較長的產(chǎn)業(yè)鏈，隨著市場化改革和外資的引入，許多地方都把汽車產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，區(qū)域經(jīng)濟錦標賽促使汽車產(chǎn)業(yè)空間分散，變異系數(shù)大幅下降。近年來在市場競爭和供給側結構性改革的作用下，汽車產(chǎn)業(yè)的集中度不斷提高，變異系數(shù)出現(xiàn)一定的反彈。

圖3 電力革命主導產(chǎn)業(yè)的變異系數(shù)演變

3.信息革命與主導產(chǎn)業(yè)空間格局演變

1969 年互聯(lián)網(wǎng)誕生，標志著信息革命的開端。中國政府高度重視信息革命的發(fā)展機遇，提出優(yōu)先發(fā)展、加快發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)，經(jīng)過以PC互聯(lián)為主的社會弱聯(lián)結階段、移動互聯(lián)網(wǎng)主導的社會強聯(lián)結階段、以5G和智能為特點的社會超聯(lián)結階段之后，網(wǎng)民數(shù)量大幅增長，信息產(chǎn)業(yè)從東部少數(shù)城市向中西部等廣大地區(qū)發(fā)展，呈現(xiàn)從空間聚集到空間分散的演進過程（方興東等，2019）。（1）計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)呈現(xiàn)從聚集到分散的空間演化過程。改革開放之后，在增長效應、聚集效應與路徑依賴效應的推動下，2009年和2010年計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)的空間聚集達到高峰，之后隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成熟，市場競爭不斷加劇，東部成本快速上揚，地方政府錦標賽導致信息通信等基礎設施網(wǎng)絡效應加快形成，再加上國家區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略的引導，產(chǎn)業(yè)加快向中西部和東北地區(qū)轉(zhuǎn)移。（2）郵電業(yè)呈現(xiàn)由聚集到擴散的空間演化過程。中國郵電業(yè)務在信息革命之前就已存在，新中國成立之初，中國的郵電業(yè)務主要發(fā)生在首都與各個省會之間，呈現(xiàn)高度聚集特征。改革開放之后，特別是信息革命在中國發(fā)生之后，郵電業(yè)務的民生服務功能更加凸顯，中國政府加快信息基礎設施的鋪設與升級，通過幾十年的發(fā)展，郵電業(yè)已形成溝通城鄉(xiāng)、覆蓋全國、連通世界的現(xiàn)代網(wǎng)絡，成為重要的民生服務產(chǎn)業(yè)，變異系數(shù)很小且表現(xiàn)穩(wěn)定（國家統(tǒng)計局，2009）。（3）域名數(shù)呈現(xiàn)由聚集到擴散的空間演化過程。東部地區(qū)依靠互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，每年注冊的域名數(shù)不斷增長，空間聚集優(yōu)勢不斷提升，變異系數(shù)不斷增長，并于2012 年達到高峰。之后隨著相關制度環(huán)境的完善以及基礎設施、人才等支撐體系的健全，中西部和東北地區(qū)每年注冊的域名數(shù)也在不斷增長，變異系數(shù)出現(xiàn)下降。新冠肺炎疫情發(fā)生后，因不同區(qū)域所受的疫情沖擊不同，每年注冊域名數(shù)的變異系數(shù)出現(xiàn)了一定的反彈（見圖4）。概括起來，三個變量變異系數(shù)的下降，表明信息產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了從少數(shù)城市向更廣泛空間的滲透。

圖4 信息革命主導產(chǎn)業(yè)的變異系數(shù)演變

4.主導產(chǎn)業(yè)空間格局演變的基本規(guī)律

盡管在戰(zhàn)爭和計劃經(jīng)濟等因素的影響下，中國的主導產(chǎn)業(yè)發(fā)生了一定的空間錯配和地理偏移，但隨著市場經(jīng)濟的建立與完善，中國主導產(chǎn)業(yè)的空間格局呈現(xiàn)出一定的演變規(guī)律：高度依賴國內(nèi)外資源和國外市場的產(chǎn)業(yè)（原油、塑料、化學纖維、鋼鐵、生鐵）受到地理條件、自然資源和國外市場的很大約束。除此之外的其他主導產(chǎn)業(yè)均在市場機制的主導下呈現(xiàn)先聚集后分散的空間演變規(guī)律。不同產(chǎn)業(yè)具有不同的特性，受到的聚集力和分散力也存在較大差異。對于高度依賴國內(nèi)外資源和國外市場的產(chǎn)業(yè)（原油、塑料、化學纖維、鋼鐵、生鐵），靠近資源或市場的地理區(qū)位和自然資源再發(fā)現(xiàn)對空間格局的演變發(fā)揮重要作用。對于民生產(chǎn)業(yè)（電力、郵電業(yè)），國家戰(zhàn)略政策對空間格局的作用更為突出，產(chǎn)業(yè)空間不斷趨于分散，變異系數(shù)已經(jīng)很小。其他產(chǎn)業(yè)（紗、布、汽車、計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)、域名數(shù)）的空間格局則隨著產(chǎn)業(yè)生命周期的演進受到市場機制的影響更為明顯。

盡管主導產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了一定的空間分散，但空間擴散并不意味著空間均衡，除發(fā)電量外，東部地區(qū)依然是各個主導產(chǎn)業(yè)的主要聚集區(qū)。另外，新冠肺炎疫情發(fā)生后，部分主導產(chǎn)業(yè)的變異系數(shù)出現(xiàn)回升，這反映出中西部和東北地區(qū)的這些主導產(chǎn)業(yè)受到的疫情沖擊更大，中國區(qū)域經(jīng)濟收斂的成果仍不牢固，區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的任務仍然艱巨。

四、人工智能革命與主導產(chǎn)業(yè)空間格局的演變趨勢

在深度學習、大數(shù)據(jù)和云計算的綜合推動下，人類迎來以人工智能為代表的第四次科技革命（凱德·梅茨，2023；楊立昆，2021），學術界和產(chǎn)業(yè)界一般把2017 年定為人工智能技術元年（理查德·鮑德溫，2021）。在摩爾定律、吉爾德定律、梅特卡夫定律、瓦里安定律的綜合作用下，處于產(chǎn)業(yè)生命周期創(chuàng)新階段的人工智能將呈現(xiàn)顯著的增長效應、聚集效應和路徑依賴效應，并影響產(chǎn)業(yè)的空間格局。

1.人工智能的研發(fā)和應用企業(yè)高度集中于東部三大城市群

作為第四次科技革命的主導產(chǎn)業(yè)，人工智能代表著突破性前沿創(chuàng)新，突破性前沿創(chuàng)新的發(fā)生和發(fā)展需要一系列高端要素的支撐，而高端要素的空間集中性決定了突破性前沿創(chuàng)新的空間集中性。京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)組成的東部三大城市群是中國科技、人才、資金、產(chǎn)業(yè)鏈、交通通信、政策環(huán)境等最為優(yōu)越的區(qū)域，具有較為緊密的經(jīng)濟社會聯(lián)系，呈現(xiàn)出較強的活力與吸引力。正是這些優(yōu)勢，使得東部三大城市群成為人工智能研發(fā)企業(yè)的高度聚集區(qū)。（1）15 家國家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺全部位于東部三大城市群。2019—2021 年國家批復的17家新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)，東部三大城市群占9家。（2）從人工智能研發(fā)企業(yè)的分布看，2020年東部三大城市群的人工智能企業(yè)數(shù)占到全國的83.15%（劉剛，2021）。

東部三大城市群也是人工智能應用的主要引領區(qū)。企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型意味著大量存量資產(chǎn)的擱淺，且要求人工智能技術與行業(yè)特有的技術、知識、經(jīng)驗緊密結合，復雜度高，成本投入大，回收周期長，面臨巨大的不確定性。中國企業(yè)500強在資金、技術、人才等方面具有顯著優(yōu)勢，是人工智能應用的示范引領者。通過逐一整理2022 年中國企業(yè)500強總部的地理信息數(shù)據(jù)，計算發(fā)現(xiàn)2022年東部三大城市群聚集了60.20%的中國企業(yè)500強，它們將引領人工智能的創(chuàng)新應用。

腦卒中是常見腦血管疾病,具有發(fā)病率高、死亡率及致殘率高等特點,近年來,隨著醫(yī)療技術發(fā)展,使得腦卒中存活率得到大幅度提升,但是存活患者的后遺癥發(fā)生率依然未得到控制。腦卒中患者受腦組織血腫及血栓影響,會導致腦部微循環(huán)受損,主要表現(xiàn)為運動功能障礙及認知功能障礙。因此,采取有效康復護理措施促進腦卒中偏癱患者認知功能及運動功能恢復,對提高患者生存質(zhì)量,改善預后有重要作用。

2.增長效應、聚集效應、路徑依賴效應與人工智能產(chǎn)業(yè)的未來空間格局研判

在增長效應、聚集效應、路徑依賴效應的綜合作用下，未來較長時間人工智能產(chǎn)業(yè)都將呈現(xiàn)聚集的空間格局。第一，人工智能是一種通用目的技術，具有顯著的學習優(yōu)勢、賦能效應和滲透能力，產(chǎn)生持續(xù)的技術紅利和巨大的創(chuàng)新增長效應。具體而言，依托學習優(yōu)勢，人工智能能夠突破海量數(shù)據(jù)處理和大型模型求解過程中存在的“維度災難”問題，在知識爆炸的海洋中預測最為相關的知識和最有價值的組合，推動前沿科學創(chuàng)新（LeCun，et al.，2015）。發(fā)揮賦能效應，人工智能通過優(yōu)化材料成份配比、改進工藝流程、提高制造精度，提升產(chǎn)品性能，助力“卡脖子”關鍵核心技術攻關（Agrawal，et al.，2019）。借助滲透能力，人工智能廣泛介入實體經(jīng)濟，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)迭代升級，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)跨越式創(chuàng)新（Hall，et al.，2010）。第二，人工智能產(chǎn)業(yè)具有較長的產(chǎn)業(yè)鏈，通過聚集效應，帶動人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、區(qū)塊鏈等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，形成空間聚集的技術變革集群。第三，產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有顯著的路徑依賴特征，既有的優(yōu)勢會強化未來的優(yōu)勢，從而影響未來的發(fā)展格局（Boschma，et al.，1999；Keeble，et al.，1999）。人工智能產(chǎn)業(yè)在東部三大城市群的創(chuàng)新優(yōu)勢和聚集優(yōu)勢，將在路徑依賴效應的循環(huán)累積作用下得到進一步強化，東部三大城市群將是未來較長時期人工智能產(chǎn)業(yè)的主要聚集區(qū)。

3.人工智能產(chǎn)業(yè)空間格局趨于協(xié)調(diào)的條件

從整個國土空間看，人工智能在東部三大城市群的分布格局是一種高度聚集的空間形態(tài)?；谇叭慰萍几锩慕?jīng)驗，主導產(chǎn)業(yè)空間格局趨于協(xié)調(diào)的時間和程度取決于產(chǎn)業(yè)生命周期、基礎設施的完善程度以及區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略政策的方向和力度等條件。當人工智能產(chǎn)業(yè)進入成熟階段，其他區(qū)域智能基礎設施網(wǎng)絡不斷完善，區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展政策力度不斷加大時，人工智能產(chǎn)業(yè)的空間擴散效應將更為突出，促進產(chǎn)業(yè)空間格局趨向協(xié)調(diào)。同樣地，根據(jù)前三次科技革命的經(jīng)驗，協(xié)調(diào)發(fā)展并不等同于平均發(fā)展，空間聚集仍將是人工智能產(chǎn)業(yè)的主要空間形態(tài)。

五、結論與建議

科技革命催生的主導產(chǎn)業(yè)是決定區(qū)域空間格局的重要力量，其空間格局的演變直接影響區(qū)域經(jīng)濟差異的演化和新發(fā)展格局的構建。

（一）主要結論

回溯過去一百多年，盡管受到戰(zhàn)爭和計劃經(jīng)濟等因素的影響，但隨著市場經(jīng)濟的建立與完善，前三次科技革命催生的主導產(chǎn)業(yè)在中國國土空間上呈現(xiàn)出一定的演變規(guī)律：高度依賴國內(nèi)外資源和國外市場的產(chǎn)業(yè)（原油、塑料、化學纖維、鋼鐵、生鐵）受到地理條件、自然資源和國外市場的很大約束，靠近資源或市場的地理區(qū)位和自然資源再發(fā)現(xiàn)對空間格局的演變發(fā)揮重要作用。其他產(chǎn)業(yè)（電力、郵電業(yè)、紗、布、汽車、計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)、域名數(shù)）的空間格局都呈現(xiàn)先聚集后分散的空間演變過程。展望第四次科技革命時代，京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)等東部三大城市群將是未來較長時期人工智能產(chǎn)業(yè)的主要聚集區(qū)。

作為第四次科技革命的主導產(chǎn)業(yè)，人工智能的發(fā)展直接決定著國家的發(fā)展、安全與國際競爭力，加快發(fā)展人工智能刻不容緩。然而，中國人工智能的發(fā)展還存在一些短板與不足。一是當前人工智能的研發(fā)與應用不足，發(fā)展中還存在一些倫理道德問題與安全風險，促進人工智能健康發(fā)展是一項重要的挑戰(zhàn)。二是根據(jù)前三次科技革命主導產(chǎn)業(yè)的空間演變規(guī)律，處于產(chǎn)業(yè)生命周期創(chuàng)新階段的人工智能的發(fā)展將在未來一段時期拉大中國本已較大的區(qū)域差距，促進人工智能在區(qū)域空間協(xié)調(diào)發(fā)展是另一項重要的挑戰(zhàn)。根據(jù)產(chǎn)業(yè)空間格局趨于協(xié)調(diào)的三個條件，在人工智能產(chǎn)業(yè)生命周期既定的條件下，產(chǎn)業(yè)空間格局趨于協(xié)調(diào)的關鍵在于完善人工智能基礎設施和科學把握區(qū)域協(xié)調(diào)戰(zhàn)略政策的力度和方向。

（二）政策建議

人工智能是關乎中國式現(xiàn)代化進程、中華民族偉大復興目標和國際地位的戰(zhàn)略性力量，為推動人工智能產(chǎn)業(yè)健康和協(xié)調(diào)發(fā)展，提出以下幾點建議。

1.加快人工智能的研發(fā)與應用

一是鼓勵從符號主義、連接主義、行為主義等多條路徑，開展前沿科學的自由探索，提升人工智能的基礎研究水平。二是加強“政產(chǎn)學研金服用”的互動與聯(lián)系，建設開放生態(tài)系統(tǒng)，為人工智能的發(fā)展提供支撐。三是結合各個產(chǎn)業(yè)和各個企業(yè)的特點，啟動應用試點，積累經(jīng)驗之后實施學樣仿樣推廣法，形成以點帶面的應用格局。四是作為突破性前沿創(chuàng)新，人工智能的發(fā)展也是一個創(chuàng)造性破壞的過程，將給就業(yè)市場帶來一定的沖擊，需要借鑒丹麥模式，在勞動力市場建立和完善“彈性保障”體系，降低失業(yè)沖擊，從而為人工智能的發(fā)展提供社會支持。

2.規(guī)范人工智能技術的發(fā)展

近年來人工智能技術在各行各業(yè)加速應用，特別是ChatGPT 的出現(xiàn)，預示著通用人工智能時代將會比預想更快到來，這引發(fā)了許多深層次的倫理道德和安全的挑戰(zhàn)。為此，一是要在設計之初，將人類社會的倫理規(guī)范和價值觀念嵌入人工智能系統(tǒng)。二是要加強代碼和決策透明性，促進國際交流合作，制定人工智能算法規(guī)范和標準（莫宏偉，2018）。三是要細化完善現(xiàn)行法律法規(guī)，明確人工智能產(chǎn)品設計者、生產(chǎn)者和使用者的責任范圍，用戶保有對算法等的知情權與被解釋權，確保人工智能安全有序發(fā)展。

3.完善中西部和東北地區(qū)的人工智能基礎設施

算力樞紐和數(shù)據(jù)中心是人工智能發(fā)展最為重要的基礎設施。盡管中西部地區(qū)的四川、重慶、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等地建設了國家算力樞紐節(jié)點和國家數(shù)據(jù)中心，但由于數(shù)據(jù)碎片化和數(shù)據(jù)孤島的存在，算力樞紐利用效率較低，數(shù)據(jù)中心面臨著數(shù)據(jù)資源和數(shù)據(jù)市場“兩頭在外”的發(fā)展困局。為此，按照“建設數(shù)據(jù)走廊、盤活算力樞紐、帶動人工智能”的思路，在數(shù)據(jù)安全的前提下，以政府部門數(shù)據(jù)開放為示范引領，有序打通部門之間和城市之間的數(shù)據(jù)孤島，整合中西部和東北地區(qū)的碎片化數(shù)據(jù)，建設數(shù)據(jù)走廊，提升算力樞紐的利用效率，為人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定基礎。

4.科學把握區(qū)域協(xié)調(diào)戰(zhàn)略政策的方向和力度

處于產(chǎn)業(yè)生命周期創(chuàng)新階段的人工智能需要高級生產(chǎn)要素的支撐，高級生產(chǎn)要素具有較高的空間集中性，引導人工智能產(chǎn)業(yè)空間格局趨于協(xié)調(diào)需要把握好方向和力度。城市群既是經(jīng)濟活動的主要聚集區(qū)，也是科技人才的主要分布區(qū)，具有支撐人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的較好基礎。根據(jù)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生命周期，適時引導人工智能產(chǎn)業(yè)優(yōu)先向東部三大城市群之外的城市群扎根發(fā)展。人工智能產(chǎn)業(yè)的引入，將帶動這些城市群更高質(zhì)量的發(fā)展，進而在整個國土空間上推動形成多極格局，拉動更廣泛的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展，增強國內(nèi)大循環(huán)的內(nèi)生動力和可靠性，加快構建新發(fā)展格局。

（致謝：感謝中國石油天然氣集團有限公司鄭云棟工程師的討論與建議。）