中國城市創(chuàng)新力的空間格局及其演變

劉華軍 曲惠敏

(山東財經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250002)

一、引言及文獻(xiàn)綜述

創(chuàng)新是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的源泉(Schumpeter,1934)。十四五規(guī)劃綱要提出，堅持創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，形成經(jīng)濟(jì)發(fā)展新格局。中國在創(chuàng)新道路上不斷開拓，從提出“向科技進(jìn)軍”到十四五規(guī)劃綱要提出完善科技創(chuàng)新體制機(jī)制。在創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略部署上，從頒布《關(guān)于加速科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的決定》，到深入實施《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》，創(chuàng)新政策被提升到國家戰(zhàn)略層面。根據(jù)世界知識產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)2019年發(fā)布的全球創(chuàng)新指數(shù)，中國已經(jīng)連續(xù)四年保持上升勢頭，位居全球第14位。城市是一個國家發(fā)展的重要單元，在創(chuàng)新發(fā)展過程中扮演著創(chuàng)新要素集聚地、創(chuàng)新生產(chǎn)空間載體和創(chuàng)新技術(shù)擴(kuò)散場所的角色。然而，必須要注意的是，中國地域廣闊，受自然地理條件、經(jīng)濟(jì)地理區(qū)位和區(qū)域政策等因素的影響，不同城市在創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新投入、創(chuàng)新產(chǎn)出等方面存在顯著差異，呈現(xiàn)空間不平衡特征(楊凡 等,2016；白俊紅 等，2015；方創(chuàng)琳 等，2014；曹勇 等，2012；李婧 等，2010；張玉明 等，2008)。城市創(chuàng)新力的空間不平衡勢必會對新舊動能轉(zhuǎn)換、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，精準(zhǔn)掌握城市創(chuàng)新力的空間格局及演化對實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。

創(chuàng)新力空間格局一直是區(qū)域經(jīng)濟(jì)的研究熱點，目前衡量創(chuàng)新力的代理變量多采用專利申請受理量(馬靜 等，2017；王承云 等，2017；Hong et al.，2015；Qian et al.,2018)、專利授權(quán)量(周銳波 等，2019；劉曙光 等，2018；王俊松 等，2017)和R&D經(jīng)費(呂拉昌 等，2018；徐維祥 等，2017；Pece et al.,2015)。其中，專利申請受理量是衡量創(chuàng)新力的重要指標(biāo)，該指標(biāo)能在一定程度上反映創(chuàng)新力，并且具有時效性與完整性，但對創(chuàng)新力價值衡量存在相對寬泛的問題(Griliches,1979)。專利授權(quán)量相比專利受理量雖更能精確衡量創(chuàng)新力價值，但時效性較弱，會忽略專利質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)差異對創(chuàng)新力的影響，從而導(dǎo)致對創(chuàng)新力價值判斷存在偏差(楊凡 等，2016)。部分學(xué)者從投入端選取R&D經(jīng)費當(dāng)作創(chuàng)新力指標(biāo)，然而，投入指標(biāo)難以反映創(chuàng)新力的實際價值，并且R&D經(jīng)費存在重復(fù)計算問題(宋麗思 等，2009)。此外，一些學(xué)者構(gòu)建創(chuàng)新能力綜合指數(shù)當(dāng)作創(chuàng)新力的代理變量。創(chuàng)新能力綜合指數(shù)雖能夠較全面地評價創(chuàng)新力價值，但根據(jù)產(chǎn)出端和投入端指標(biāo)共同建立的評價體系并不能避免重復(fù)計算問題(劉承良 等，2018)。

在研究方法上，目前對城市創(chuàng)新力的研究主要采用以下三種方法：一是網(wǎng)絡(luò)分析方法(鮮果 等，2018；Brock et al.,2005)。部分研究通過仿真建模、社會網(wǎng)絡(luò)分析等方法構(gòu)建創(chuàng)新力網(wǎng)絡(luò)的相對空間，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新力網(wǎng)絡(luò)具有內(nèi)部協(xié)作性、穩(wěn)定性、開放性、環(huán)境依存性等共同特征，這些特征使得城市創(chuàng)新力網(wǎng)絡(luò)有利于促進(jìn)創(chuàng)新的集群發(fā)展。二是探索性空間數(shù)據(jù)分析方法(Saxenian,1996；Lim,2004；Wadhwa,2013)。一些學(xué)者采用莫蘭指數(shù)和Lisa聚類方法考察中國創(chuàng)新能力的全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)，發(fā)現(xiàn)中國城市創(chuàng)新能力呈現(xiàn)集聚特征，并且創(chuàng)新能力高的城市集中分布在東部沿海地區(qū)。三是空間不平衡分析方法(Mahan，1890)。學(xué)界在研究創(chuàng)新力差距時，大多采用變異系數(shù)、區(qū)位基尼系數(shù)，通過使用這些方法得出城市創(chuàng)新能力存在地區(qū)差距，在高度集聚下呈現(xiàn)空間非均衡性。隨著創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的深入實施，城市創(chuàng)新力的空間格局開始出現(xiàn)新的變化和演變趨勢，因此需要精準(zhǔn)掌握城市創(chuàng)新力新格局的情況。

在空間尺度選取上，部分研究圍繞城市層面進(jìn)行研究(段德忠 等，2016；Romer,1986)，例如,通過對北京、上海等創(chuàng)新能力高的城市的空間結(jié)構(gòu)展開討論，發(fā)現(xiàn)城市創(chuàng)新力的空間集聚趨勢逐漸加強(qiáng)。部分研究考察了中國城市群創(chuàng)新力的空間特征(付幗 等，2016；宋麗思 等，2009；Grossman et al.,2015；Dhewanto et al.,2015)，發(fā)現(xiàn)城市群創(chuàng)新能力存在空間極化現(xiàn)象，特別是長三角、京津冀等東部沿海城市群已經(jīng)成為創(chuàng)新的活躍地帶。部分研究圍繞中國城市創(chuàng)新力的總體空間特征，選用地市區(qū)域單元，從地級城市尺度考察創(chuàng)新力的空間格局演變特征(覃艷華 等，2019；焦敬娟 等，2017；馬海濤，2016)。在區(qū)域劃分上，目前絕大多數(shù)研究都是按照東中西部三大地區(qū)進(jìn)行劃分，忽略了中國城市創(chuàng)新力南北方地區(qū)的空間特征。近年來，中國經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)“南快北慢”、“南升北降”趨勢(盛來運 等，2018)，南北方地區(qū)差距已經(jīng)成為專家學(xué)者研究的最新動向，因此有必要從南北方地區(qū)劃分出發(fā)，探討中國創(chuàng)新力的空間特征。

根據(jù)之前大部分學(xué)者的研究，本文可能的創(chuàng)新主要有以下幾個方面：第一，創(chuàng)新力代理變量采用2017年復(fù)旦大學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心發(fā)布的338個地級及以上行政單位(直轄市、地級市、地區(qū)、州、自治州和副省級城市)創(chuàng)新指數(shù)。該創(chuàng)新指數(shù)基于國家知識產(chǎn)權(quán)局微觀專利數(shù)據(jù)，采用最接近度量創(chuàng)新力標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)明授權(quán)專利，借用專利更新模型對已有不同年齡段的專利價值進(jìn)行估計，在此基礎(chǔ)上算出每個年齡段專利的平均價值，最后將專利價值加總到城市層面，從而得到2001—2016年城市創(chuàng)新指數(shù)。該創(chuàng)新指數(shù)在一定程度上避免了之前研究者選取創(chuàng)新力代理變量存在的衡量寬泛、缺乏時效性、重復(fù)計算等弊端，增強(qiáng)了文章實證結(jié)果的可靠性。第二，本文研究思路基于空間分布、空間集聚、空間差距和空間極化四個維度，避免了之前部分學(xué)者研究思路的單一性，力圖多方面掌握中國城市創(chuàng)新力的空間特征與演進(jìn)趨勢。在實證分析中綜合采用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓、探索性空間數(shù)據(jù)分析、基尼系數(shù)和極化指數(shù)，系統(tǒng)考察中國城市創(chuàng)新力的空間格局及其演變。第三，在空間尺度選取上，本文結(jié)合近年來中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新形勢，按照東中西部三大地區(qū)和南北方兩大地區(qū)的區(qū)域劃分尺度(1)1986年，國家“七五”計劃將全國劃分為三大經(jīng)濟(jì)地帶，分別是東部經(jīng)濟(jì)地帶(遼、冀、京、津、魯、蘇、滬、浙、閩、粵、桂、瓊)、中部經(jīng)濟(jì)地帶(黑、吉、蒙、晉、豫、鄂、湘、贛 、皖)和西部經(jīng)濟(jì)地帶(陜、甘、青、寧、新、川、渝、云、貴、藏)。在北方、南方兩大地區(qū)劃分尺度上，本文按照秦嶺—淮河線作為南北地區(qū)的分界線，分別是北方地區(qū)(遼、冀、京、津、魯、黑、吉、蒙、晉、豫、陜、甘、青、寧、新)、南方地區(qū)(蘇、滬、浙、閩、粵、桂、瓊、鄂、湘、贛 、皖、川、渝、云、貴、藏)。，力爭從橫向、縱向兩大方向分析中國城市創(chuàng)新力的空間格局及其演變特征，以彌補中國城市創(chuàng)新力在南北方兩大地區(qū)空間格局及其演變特征研究的空缺。

二、中國城市創(chuàng)新力的空間分布格局

(一)總體空間分布特征

圖1為樣本考察期內(nèi)中國城市創(chuàng)新指數(shù)排名前十的地區(qū)分布統(tǒng)計，可以發(fā)現(xiàn)中國城市創(chuàng)新力在空間分布上主要表現(xiàn)出以下四個方面特征：(1)“點-面擴(kuò)散”。2001年全國創(chuàng)新力水平相對較高的城市只有北京，2016年創(chuàng)新力水平相對較高的城市已經(jīng)形成面狀分布，且主要集聚在東部沿海地區(qū)。(2)集聚分布。樣本考察期內(nèi)，創(chuàng)新力高的城市主要集聚分布在京津冀、長三角城市群周圍。(3)“東強(qiáng)西弱”固化。2001年只有東部地區(qū)的北京、上海創(chuàng)新指數(shù)較高，2016年全國創(chuàng)新力水平整體明顯提高，創(chuàng)新指數(shù)較高的城市仍主要集中在東部沿海地區(qū)，中西部地區(qū)僅有成都、武漢和西安。(4)“南強(qiáng)北弱”局面顯現(xiàn)。2006年開始，南方地區(qū)創(chuàng)新力水平顯著提升，創(chuàng)新力較高的城市數(shù)量明顯多于北方地區(qū)。出現(xiàn)上述情況的原因可能是，2001年中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平總體較低，隨著中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，各城市創(chuàng)新力水平得到提升，使得創(chuàng)新力高的城市大量增加，形成面狀分布。北京、上海是京津冀、長三角城市群的中心城市，北京擁有大量科研機(jī)構(gòu)和高校，具備較強(qiáng)的知識創(chuàng)造能力，上海外資經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，知識獲取水平高，長三角城市群發(fā)展基礎(chǔ)好，具備強(qiáng)大的制造能力和完善的產(chǎn)業(yè)體系，周邊城市可以借助其良好的創(chuàng)新能力和環(huán)境提高城市創(chuàng)新力，從而使得創(chuàng)新力高的城市形成集聚。此外，東部沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)與發(fā)展速度一直優(yōu)于中西部地區(qū)，東部地區(qū)創(chuàng)新力高的城市遠(yuǎn)多于中西部地區(qū)。近年來，南方中小企業(yè)發(fā)展迅速，帶動城市創(chuàng)新力水平提高，使得南方創(chuàng)新力水平不斷提升。

圖1 中國城市創(chuàng)新力排名前十分布統(tǒng)計

(二)區(qū)域分布特征

通過城市創(chuàng)新指數(shù)加總得到東中西部三大地區(qū)、南北方兩大地區(qū)2001—2016年的創(chuàng)新指數(shù)(圖2)。根據(jù)圖2(a)，樣本考察期內(nèi)，東部地區(qū)創(chuàng)新指數(shù)最高，且增長速度遠(yuǎn)高于中西部地區(qū)，西部地區(qū)創(chuàng)新指數(shù)最低，這表明東部地區(qū)創(chuàng)新力水平遠(yuǎn)高于中西部地區(qū)，這一結(jié)果與方創(chuàng)琳等(2014)研究結(jié)果相一致。從地區(qū)創(chuàng)新指數(shù)占全國創(chuàng)新指數(shù)份額來看，東部地區(qū)占全國份額較大，年平均創(chuàng)新指數(shù)份額為71.68%。中部、西部地區(qū)份額相對較少，分別為15.83%、12.49%，以上情況說明東部地區(qū)與中部地區(qū)、西部地區(qū)創(chuàng)新力存在較大差距。出現(xiàn)上述情況的原因可能在于，東部地區(qū)自然環(huán)境、地理區(qū)位等因素優(yōu)于中西部地區(qū)，加之東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好，經(jīng)濟(jì)增長發(fā)展速度快，城市基礎(chǔ)設(shè)施良好，聚集了大量科技人才和科研力量。

圖2 中國區(qū)域創(chuàng)新指數(shù)的動態(tài)演進(jìn)特征

根據(jù)圖2(b)可知，北方地區(qū)平均創(chuàng)新指數(shù)份額為47.39%，南方地區(qū)平均創(chuàng)新指數(shù)份額為52.60%，南北方兩大地區(qū)的創(chuàng)新力水平相對平衡。從創(chuàng)新指數(shù)發(fā)展趨勢看，南北方兩大地區(qū)創(chuàng)新指數(shù)中，北方地區(qū)略高于南方地區(qū)，發(fā)展到2007年后，南方地區(qū)的創(chuàng)新指數(shù)反超北方地區(qū)，且在2007—2016年南方地區(qū)年均創(chuàng)新指數(shù)高于北方地區(qū)506.17。以上情況表明，樣本考察期內(nèi)，南方地區(qū)與北方地區(qū)創(chuàng)新力發(fā)展相對均衡，近些年南方地區(qū)創(chuàng)新力發(fā)展迅速，且發(fā)展速度領(lǐng)先于北方地區(qū)。究其原因可能在于，南北方兩大地區(qū)政府對各自地區(qū)企業(yè)存在補貼差距，南方地區(qū)中廣東、江蘇、浙江、四川等省份政府補貼力度大，有效促進(jìn)中小企業(yè)發(fā)展，企業(yè)發(fā)展迅速會推動創(chuàng)新需求，進(jìn)而提高城市創(chuàng)新力，使得南方地區(qū)創(chuàng)新力發(fā)展水平大幅提升。

從創(chuàng)新指數(shù)增速看(圖3)，樣本考察期內(nèi)，東中西部三大地區(qū)、南北方兩大地區(qū)的創(chuàng)新力增速呈現(xiàn)明顯波動態(tài)勢。根據(jù)圖3(a)，東部地區(qū)創(chuàng)新指數(shù)增速最快，年均增速為34.02%。西部地區(qū)創(chuàng)新指數(shù)增速最慢，年均增速為28.47%，遠(yuǎn)低于全國年均增速水平。中部地區(qū)創(chuàng)新指數(shù)增速水平也低于全國平均水平，年均增速為28.90%。從2011年開始，東中西部三大地區(qū)的增速開始趨于一致。根據(jù)圖3(b)，南方地區(qū)創(chuàng)新指數(shù)增速高于北方地區(qū)，年均增速為36.08%。北方地區(qū)創(chuàng)新指數(shù)年均增速為28.67%，低于全國水平。2013年以后，南北方兩大地區(qū)創(chuàng)新指數(shù)增速水平趨向一致。以上結(jié)果表明，在發(fā)展速度上，中國城市創(chuàng)新力雖然存在地區(qū)差距，但這種差距正在不斷縮減。出現(xiàn)上述情況的原因可能是，中國重視創(chuàng)新發(fā)展，提倡建設(shè)創(chuàng)新型國家，各地區(qū)都在加快創(chuàng)新步伐，使得東中西部三大地區(qū)、南北方兩大地區(qū)之間的發(fā)展速度趨于一致。

圖3 中國區(qū)域創(chuàng)新指數(shù)增速的動態(tài)演進(jìn)特征

(三)空間分布演變特征

(1)重心移動軌跡。表1描述了樣本考察期內(nèi)中國城市創(chuàng)新力重心移動方向及速度。從東中西部三大地區(qū)來看，中國城市創(chuàng)新力重心均分布在東部地區(qū)；從南北方兩大地區(qū)來看，除2016年分布在南方地區(qū)，其余年份均分布在北方地區(qū)。這說明，在東西方向上，中國東部地區(qū)創(chuàng)新力水平高于西部地區(qū)，且一直位于領(lǐng)先地位；在南北方向上，南方地區(qū)創(chuàng)新力反超北方地區(qū)。從重心移動軌跡來看，樣本考察期內(nèi)中國城市創(chuàng)新力重心向東南方向移動，具體來看，從山東省的菏澤市轉(zhuǎn)移到安徽省的六安市，究其原因可能在于，安徽省擁有眾多國家級研發(fā)機(jī)構(gòu)和高等院校，創(chuàng)新環(huán)境良好，特別是“科學(xué)島”的建立，使得科研能力迅速提升。在重心移動距離和速度上方面，重心移動距離和速度的變化趨勢呈現(xiàn)先小幅上升后急劇下降特征，其中2006—2011年重心移動距離和速度最大，分別是178.92km、35.76km/a?？傮w來看，中國城市創(chuàng)新力重心呈現(xiàn)南移特征，并且“南強(qiáng)北弱”趨勢逐漸明顯。

表1 中國城市創(chuàng)新力重心移動方向和距離

(2)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析。標(biāo)準(zhǔn)差橢圓(2)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓平均中心、轉(zhuǎn)角θ具體算法參考王錄倉等(2016)研究。的長半軸和短半軸分別表示離散程度和分布范圍，兩者值的差距越大(扁率越大)，中國城市創(chuàng)新力的方向性越明顯，短半軸越短，中國城市創(chuàng)新力的向心力越明顯。根據(jù)表2，樣本考察期內(nèi)，展布范圍小幅度縮小。其中，長半軸縮短了10.5km，短半軸縮短了5km，這表明，中國城市創(chuàng)新力表現(xiàn)出輕微的空間集聚趨勢。此外，中國城市創(chuàng)新力轉(zhuǎn)角θ總體呈現(xiàn)大幅縮小趨勢，從2001年的47.91°縮減到2016年25.51°，分布方向由“東北-西南”向“正北-正南”方向靠攏，這表明中國城市創(chuàng)新力格局發(fā)生變化，南北方地區(qū)的城市創(chuàng)新力有均衡發(fā)展態(tài)勢。

表2 中國城市創(chuàng)新力的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓參數(shù)

三、中國城市創(chuàng)新力的空間集聚格局及其演變

(一)全局集聚特征分析

圖4基于全局視角采用莫蘭指數(shù)(Moran’s I)(3)莫蘭指數(shù)公式詳見Branko(2005)研究。考察中國城市創(chuàng)新力的空間相關(guān)性，樣本考察期內(nèi)中國城市創(chuàng)新力的Moran’s I數(shù)值全部大于0，但整體數(shù)值偏低，2016年Moran’s I值最高僅為0.017，這表明中國城市創(chuàng)新力存在較弱的空間正相關(guān)關(guān)系，這一研究結(jié)果與付幗等(2016)研究結(jié)論相一致。在顯著性水平上，自2012年城市創(chuàng)新力開始通過10%的顯著性檢驗，2016年在5%的顯著性水平上顯著。以上結(jié)果表明，2012年開始中國城市創(chuàng)新力呈現(xiàn)集聚趨勢，但集聚趨勢尚不明顯。出現(xiàn)集聚趨勢的原因可能在于，2012年中央政府提出發(fā)展實體經(jīng)濟(jì)、擴(kuò)大內(nèi)需政策，開始實施供給側(cè)改革，從而促進(jìn)了中國“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的發(fā)展?fàn)顩r，從各級政府加速創(chuàng)業(yè)園的建設(shè)，到各地區(qū)加強(qiáng)創(chuàng)新交流，中國城市創(chuàng)新力集聚趨勢逐漸顯現(xiàn)。面對上述趨勢，要發(fā)揮中心城市企業(yè)的輻射帶動作用，以促進(jìn)周邊城市創(chuàng)新力的發(fā)展。

圖4 中國城市創(chuàng)新力全局Moran’s I指數(shù)值

(二)局部集聚特征分析

本文采用局域Moran’s I指數(shù)(4)局域Moran’s I指數(shù)是借助探索性空間數(shù)據(jù)分析軟件Geoda計算得出的?？疾熘袊鞘袆?chuàng)新力的局域特征(5)因數(shù)據(jù)展現(xiàn)問題，本部分不進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，讀者如需數(shù)據(jù)可向作者聯(lián)系獲取。，并著重分析高-高(H-H)型城市和低-低(L-L)型城市。中國H-H型城市以2006年為界點，呈現(xiàn)南方城市逐漸增多的特征。2001年、2006年H-H型城市分布在京津冀城市群及環(huán)渤海地區(qū)，2011年后則主要分布在長三角城市群。以上結(jié)果表明，在集聚范圍上，H-H型城市呈現(xiàn)由北向南的集聚趨勢，在創(chuàng)新力發(fā)展速度方面，城市創(chuàng)新力呈現(xiàn)“南快北慢”的新特征，即南方地區(qū)創(chuàng)新力水平提升速度遠(yuǎn)快于北方地區(qū)。出現(xiàn)以上特征的原因可能在于，南方地區(qū)中小企業(yè)眾多，并且創(chuàng)新企業(yè)的數(shù)量連年遞增，企業(yè)高度重視創(chuàng)新發(fā)展；同時，與北方地區(qū)相比，南方地區(qū)政府相關(guān)部門高度重視科技創(chuàng)新投入，近年來R&D經(jīng)費投入明顯高于北方地區(qū)(盛來運 等，2018)。

從低-低(L-L)型城市看，全國L-L型城市相對較多，且主要分布在西藏、甘肅和新疆等中西部地區(qū)省份，這說明全國城市創(chuàng)新力相對較低，中西部地區(qū)尤為落后。出現(xiàn)這種情況的原因可能在于：首先，西部地區(qū)本身自然環(huán)境較差，無法建設(shè)大量的高校、科研院所和科技創(chuàng)新中心，創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施并不健全；其次，西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后，在R&D經(jīng)費投入上西部地區(qū)遠(yuǎn)低于東部地區(qū)(國家統(tǒng)計局)。

(三)集中度分析

表3 中國城市創(chuàng)新力集中度

樣本考察期內(nèi)，CR1相對較高，平均創(chuàng)新力集中度為19.02%，即北京在全國創(chuàng)新指數(shù)中占據(jù)重要地位。在集中度走勢上，CR1總體呈現(xiàn)小幅下降態(tài)勢，樣本考察期內(nèi)共下降4.05%，這說明其他城市創(chuàng)新力水平正在提高，從而縮減與北京的差距，出現(xiàn)這種情況可能與其他城市創(chuàng)新力的發(fā)展速度密切相關(guān)。上海、深圳、杭州等城市是大量外來人口集聚地，擁有豐富的青年人才資源，高等教育資源也更加豐裕，使得創(chuàng)新指數(shù)不斷提升。從CR5、CR10來看，樣本考察期內(nèi)，CR5、CR10集中度指數(shù)總體均呈上升態(tài)勢，在發(fā)展趨勢上，CR5、CR10以2010年為界呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。以上結(jié)果表明創(chuàng)新指數(shù)大部分份額被少數(shù)城市所占據(jù)，中國城市創(chuàng)新力高度極化，存在極度的空間不平衡。值得注意的是，2001—2016年排名前五的城市都分布在東部地區(qū)，2007年后排名前四的城市已經(jīng)固定在北京、上海、深圳、杭州等4個城市，其中只有北京屬于北方城市。在排名前十的城市里，僅有成都、西安不屬于東部地區(qū)，而且成都、西安創(chuàng)新指數(shù)排名相對靠后。這說明，在東西方向上，東部地區(qū)創(chuàng)新力集中度高，整體創(chuàng)新力水平高于西部地區(qū)；在南北方向上，南方地區(qū)創(chuàng)新力水平遠(yuǎn)高于北方地區(qū)，并且“東強(qiáng)西弱”、“南強(qiáng)北弱”的趨勢正在逐漸固化。

四、中國城市創(chuàng)新力的空間差距格局及其演變

(一)總體差距格局及其演變

圖5采用Dagum提出的基尼系數(shù)(7)基尼系數(shù)計算公式詳見劉華軍等(2012)研究?？坍?001—2016年中國城市創(chuàng)新指數(shù)的地區(qū)差距。樣本考察期內(nèi)，中國城市創(chuàng)新基尼系數(shù)一直較高，平均創(chuàng)新基尼系數(shù)為0.84。在發(fā)展趨勢上，創(chuàng)新基尼系數(shù)總體在上升，并以2010年為界點呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。這表明中國城市創(chuàng)新力具有明顯的階段性空間非均衡特征，總體差距拉大。按照東中西部三大地區(qū)劃分，樣本考察期內(nèi)西部地區(qū)基尼系數(shù)最高，平均創(chuàng)新基尼系數(shù)為0.83，中部地區(qū)基尼系數(shù)最低，平均創(chuàng)新基尼系數(shù)為0.72。以上情況表明，西部地區(qū)內(nèi)部各城市創(chuàng)新力差距最大，中部地區(qū)內(nèi)部各城市創(chuàng)新力差距最小，這一研究結(jié)果與侯純光等(2016)研究結(jié)論相一致。出現(xiàn)上述情況的原因可能是，西部地區(qū)僅有少數(shù)城市具有高等院校、科研院所，其余地區(qū)大多不具備創(chuàng)新環(huán)境，中部地區(qū)雖然沒有東部地區(qū)優(yōu)越的創(chuàng)新環(huán)境，但城市之間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相差較小，導(dǎo)致城市創(chuàng)新水平差距小。按照南北方兩大地區(qū)劃分，南方、北方地區(qū)基尼系數(shù)相對均衡。其中，北方地區(qū)基尼系數(shù)從2001年的0.80上升至2010年的0.87，此后下降至2016年的0.86。南方地區(qū)基尼系數(shù)則從2001年的0.75上升至2010年的0.87，此后下降至2016年的0.84。以上情況表明，在南北方兩大地區(qū)，南北方地區(qū)內(nèi)的差距較大。必須要注意的是，2011年以來，南方地區(qū)、北方地區(qū)的基尼系數(shù)均呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，這說明，南方地區(qū)、北方地區(qū)各自的創(chuàng)新力差距在縮減。出現(xiàn)這種情況的原因可能在于，2011年中國進(jìn)入第十二個五年規(guī)劃，中國政府出臺了一系列促進(jìn)創(chuàng)新的政策，以加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，而地方政府也加快了創(chuàng)新的步伐，從而推動了南方地區(qū)、北方各地區(qū)內(nèi)部創(chuàng)新力水平相對落后城市的發(fā)展，使得地區(qū)內(nèi)部創(chuàng)新力差距有所下降。

圖5 中國城市創(chuàng)新力的地區(qū)差距

(二)創(chuàng)新力地區(qū)差距的來源

(1)東中西部三大地區(qū)。將總體基尼系數(shù)按照東中西部三大地區(qū)劃分，地區(qū)間基尼系數(shù)最大，超變密度最小(圖6)。地區(qū)內(nèi)平均基尼系數(shù)為0.25，對總體基尼系數(shù)的年均貢獻(xiàn)率為29.87%，貢獻(xiàn)率走勢相對平緩。地區(qū)間基尼系數(shù)總體呈現(xiàn)上升態(tài)勢，從2001年的0.35上升到2016年的0.47，年均地區(qū)間基尼系數(shù)為0.44。對總體基尼系數(shù)的年均貢獻(xiàn)率為51.69%，貢獻(xiàn)率發(fā)展態(tài)勢以2011年為界點，呈現(xiàn)輕微的先上升后下降態(tài)勢。樣本考察期內(nèi)，平均超變密度為0.15，對總體基尼系數(shù)的年均貢獻(xiàn)率為18.31%，超變密度貢獻(xiàn)率總體呈現(xiàn)下降趨勢。以上情況表明，按東中西部三大區(qū)域劃分，地區(qū)間差距是影響中國城市創(chuàng)新力空間非均衡程度的主要原因。地區(qū)間差距成為空間非均衡程度的主要原因有以下兩個方面：其一是創(chuàng)新環(huán)境，東部地區(qū)相比中部西部地區(qū)有眾多高校、科研院所，擁有良好的創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新環(huán)境；其二是創(chuàng)新投入，東部地區(qū)省份的R&D經(jīng)費投入遠(yuǎn)高于西部地區(qū)，根據(jù)科技部發(fā)布的《2017年我國R&D經(jīng)費投入特征分析》，中國31個省份R&D經(jīng)費投入相差甚大，在R&D經(jīng)費投入排名前五之中，廣東投入最高為2343.6億元，接下來為江蘇、山東、北京、浙江，投入最低的為西藏，僅有2.9億元。

圖6 東中西部三大地區(qū)的差距分解及其貢獻(xiàn)率

(2)南北方兩大地區(qū)。將總體基尼系數(shù)按照南北方兩大地區(qū)劃分，地區(qū)內(nèi)基尼系數(shù)最大，地區(qū)間基尼系數(shù)最小(圖7)。地區(qū)內(nèi)基尼系數(shù)呈現(xiàn)輕微波動趨勢，年平均基尼系數(shù)為0.42。地區(qū)內(nèi)基尼系數(shù)對總體基尼系數(shù)的年均貢獻(xiàn)率為49.76%，地區(qū)內(nèi)貢獻(xiàn)率呈輕微下降走勢，從2001年的50.17%下降到2016年的49.40%。樣本考察期內(nèi)，地區(qū)間年均基尼系數(shù)為0.07，對總體基尼系數(shù)的年均貢獻(xiàn)率為8.81%，貢獻(xiàn)率呈現(xiàn)明顯的先下降后上升態(tài)勢。超變密度相對較高，年均超變密度為0.35，對總體基尼系數(shù)的年均貢獻(xiàn)率為41.41%，在貢獻(xiàn)率發(fā)展趨勢上，超變密度貢獻(xiàn)率以2006年為界點，呈現(xiàn)明顯的先上升后下降趨勢。這些結(jié)果表明，按南北方兩大區(qū)域劃分，地區(qū)內(nèi)差距是影響中國城市創(chuàng)新力空間非均衡程度的主要原因。地區(qū)內(nèi)差距成為總體差距的主要原因有以下兩個方面：其一是地理位置因素，北方地區(qū)雖有北京這樣的科技中心，但其他工業(yè)城市發(fā)展相對較緩慢，東北重工業(yè)基地、河北省等地區(qū)都處在新舊動能轉(zhuǎn)換時期，創(chuàng)新力水平較低。南方地區(qū)雖沒有一枝獨秀的城市，然而上海、深圳、廣州等城市齊頭并進(jìn)，創(chuàng)新力水平位于全國前列，與南方地區(qū)創(chuàng)新力不高的城市形成較大差距；其二是科研力量。南北方地區(qū)內(nèi)的高校數(shù)量、科研院所分布并不均衡，均主要集中在東部沿海地區(qū)，導(dǎo)致地區(qū)內(nèi)各城市創(chuàng)新基礎(chǔ)不一樣。

圖7 南北方兩大地區(qū)的差距分解及其貢獻(xiàn)率

五、中國城市創(chuàng)新力的空間極化格局及其演變

本部分先從總體分析中國城市創(chuàng)新力的極化特征，再按照東中西部三大地區(qū)、南北方兩大地區(qū)考察城市創(chuàng)新力的區(qū)域極化特征。換言之，即從橫向和縱向兩個方面考察創(chuàng)新力的極化特征。

(一)總體極化特征

分位點的創(chuàng)新指數(shù)份額和創(chuàng)新城市份額(8)創(chuàng)新城市份額：每類分位點的城市個數(shù)占總體個數(shù)的比例。能夠直觀刻畫城市創(chuàng)新力的極化現(xiàn)象。本文以中位數(shù)為界，將第一四分位數(shù)定為低分位點，第三四分位數(shù)定為高分位點。根據(jù)表4，低分位點創(chuàng)新指數(shù)份額較低，年均創(chuàng)新指數(shù)份額僅為0.53%。高分位點創(chuàng)新指數(shù)份額較大，年均創(chuàng)新指數(shù)份額為92.94%。中位數(shù)年均創(chuàng)新指數(shù)份額為3.16%。以上情況說明，創(chuàng)新指數(shù)高的城市與創(chuàng)新指數(shù)低的城市創(chuàng)新力水平存在較大差距，中國城市創(chuàng)新力呈現(xiàn)明顯的兩極分化特征。這一實證結(jié)果與宋麗思等(2009)研究一致。

表4 各分位點中國城市創(chuàng)新指數(shù)份額

根據(jù)已有文獻(xiàn)，將創(chuàng)新力水平落在中位數(shù)水平0.75～1.25倍的城市視為中等創(chuàng)新城市。根據(jù)表5，在所選的特征時期內(nèi)，中等創(chuàng)新城市份額相對較低，年均城市份額為14.63%。高等創(chuàng)新力城市份額與低等創(chuàng)新力城市份額相對較高，年均城市份額為分別為43.61%和41.13%。在發(fā)展趨勢上，高等創(chuàng)新力城市創(chuàng)新份額與低等創(chuàng)新力城市份額均不斷上升。以上情況表明，高等創(chuàng)新力城市數(shù)量與低等創(chuàng)新力城市數(shù)量各占據(jù)半壁江山，并且數(shù)量不斷增加，中國城市創(chuàng)新力存在嚴(yán)重的兩極分化現(xiàn)象。

表5 各分位點中國創(chuàng)新力城市份額

(二)區(qū)域極化特征

(1)東中西部三大地區(qū)。圖8報告了東中西部三大地區(qū)創(chuàng)新力的ER型指數(shù)(9)目前測度極化的代表性指數(shù)主要有兩種:第一類是W型指數(shù)，通常用來衡量兩極分化，包括W指數(shù)、WT指數(shù)；第二類是ER型指數(shù)，包括ER指數(shù)、EGR指數(shù)、LU指數(shù)，ER型指數(shù)不僅適用于測度兩極分化，還適用于測度多極分化現(xiàn)象，具體公式參考洪興建等(2007)研究。演變趨勢，在樣本考察期內(nèi)，ER、EGR、LU三種極化指數(shù)呈上升趨勢。與2001年相比，2016年ER、EGR、LU指數(shù)分別增長了0.68、0.68、0.54。在極化指數(shù)增長速度上，隨著時間的推移，增長速度越來越快，在2016年達(dá)到最大值，ER、EGR、LU分別為21.33%、20.33%、21.33%，這說明近年來城市間的創(chuàng)新力差距逐漸拉大。出現(xiàn)這種特征的原因可能在于，東部地區(qū)具有良好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施完善，擁有良好的創(chuàng)新環(huán)境，比中部地區(qū)、西部地區(qū)創(chuàng)新力水平高，因而發(fā)展速度更快；中部地區(qū)、西部地區(qū)創(chuàng)新基礎(chǔ)薄弱，與東部地區(qū)相比，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對落后，創(chuàng)新力發(fā)展速度較慢，使得極化指數(shù)不斷增大。

圖8 東中西部地區(qū)城市創(chuàng)新力極化指數(shù)

(2)南北方兩大地區(qū)。圖9報告了南北方兩大地區(qū)創(chuàng)新力的ER型指數(shù)演變趨勢，樣本考察期內(nèi)，ER、EGR、LU指數(shù)總體上升幅度較大。與2001年相比，2016年ER、EGR、LU指數(shù)都增長了0.94。在增長速度方面，隨著時間的推移，三種ER型指數(shù)增長速度越來越快，在2016年達(dá)到最大值，ER、EGR、LU指數(shù)分別增長25.67%、25.69%、25.66%，這說明南北方兩大地區(qū)創(chuàng)新力之間的差距在不斷拉大。出現(xiàn)這種情況的原因可能在于，兩大地區(qū)創(chuàng)新力發(fā)展水平之間存在差異。南方地區(qū)中小企業(yè)眾多，并以創(chuàng)新型企業(yè)居多，政府注重企業(yè)發(fā)展，近年來杭州、深圳等城市的創(chuàng)新力水平不斷提高；北方地區(qū)雖然有眾多工業(yè)基地，但工業(yè)基地處在新舊動能轉(zhuǎn)換時期，創(chuàng)新力發(fā)展不足。此外，南北方地區(qū)極化指數(shù)遠(yuǎn)高于東中西部地區(qū)極化指數(shù)，這說明城市創(chuàng)新力南北方差距大于東西部地區(qū)差距且成為趨勢。

圖9 南北方地區(qū)城市創(chuàng)新力極化指數(shù)

六、結(jié)論與政策建議

本文基于復(fù)旦大學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心發(fā)布的2001—2016年中國338個地級及以上行政單位城市創(chuàng)新指數(shù)為數(shù)據(jù)來源，從空間分布、空間集聚、空間差距和空間極化四個維度，運用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓、探索性空間數(shù)據(jù)分析、基尼系數(shù)、極化指數(shù)等方法，系統(tǒng)考察了中國城市創(chuàng)新力的空間格局及其演變特征。研究結(jié)果顯示：第一，在空間分布格局上，中國城市創(chuàng)新力呈現(xiàn)點-面擴(kuò)散的不平衡分布態(tài)勢，創(chuàng)新力高的城市呈面狀分布，主要集中在京津冀、長三角城市群；創(chuàng)新力空間分布上的東強(qiáng)西弱、南強(qiáng)北弱格局與創(chuàng)新力增速上的東快西慢、南快北慢格局并存。第二，在空間集聚格局中，中國城市創(chuàng)新力出現(xiàn)了一定的空間集聚趨勢，且呈明顯上升趨勢，高-高集聚范圍由北向南逐漸延伸，低-低集聚范圍穩(wěn)定地分布在西部地區(qū)；在創(chuàng)新力集中度方面，中國城市創(chuàng)新力呈現(xiàn)東高西低、北低南高特征。第三，在空間差距格局上，中國城市創(chuàng)新力的空間差距較大且呈現(xiàn)上升趨勢；在差距來源上，東中西部三大地區(qū)的總體差距主要來源于地區(qū)間差距，南北方兩大地區(qū)的總體差距則主要來源于地區(qū)內(nèi)差距。第四，在空間極化格局上，中國城市創(chuàng)新力呈現(xiàn)明顯的兩極分化特征，且極化程度不斷加深；在地理方向上，橫向極化與縱向極化并存，并且縱向極化趨勢遠(yuǎn)快于橫向極化。

本文的研究結(jié)論可以為政策實施提供重要的理論支撐，對我們的政策建議是：首先，面對中國城市創(chuàng)新力發(fā)展不平衡特征，各級政府部門要有補短板意識，在今后中國城市創(chuàng)新力發(fā)展過程中，尤其注重中西部地區(qū)創(chuàng)新力的提高，通過帶動城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和提高科研文化實力等措施提高城市創(chuàng)新力。其次，在中國城市創(chuàng)新力集聚過程中，要發(fā)揮集聚地區(qū)創(chuàng)新能力水平高的城市的輻射帶動作用，積極將本地區(qū)的創(chuàng)新力資源優(yōu)勢惠及周邊地區(qū)，進(jìn)而推動周邊城市創(chuàng)新力發(fā)展。再次，面對城市創(chuàng)新力存在兩極分化的現(xiàn)象，要發(fā)揮城市“涓滴效應(yīng)”，通過創(chuàng)新力高的城市與創(chuàng)新力低的城市搭伙，采用搭建創(chuàng)新人才交流平臺、創(chuàng)新技術(shù)轉(zhuǎn)移等措施，打造全方位互聯(lián)互通新格局，逐步縮小極化差距，進(jìn)而促進(jìn)創(chuàng)新力的平衡發(fā)展。最后，提高城市創(chuàng)新力不僅要發(fā)揮政府的領(lǐng)導(dǎo)作用，還要重視企業(yè)創(chuàng)新力量，發(fā)揮企業(yè)優(yōu)勢。政府與企業(yè)之間要加強(qiáng)聯(lián)系，政府通過給予創(chuàng)新型企業(yè)優(yōu)惠政策，鼓勵中小企業(yè)創(chuàng)新，以加速淘汰夕陽產(chǎn)業(yè)。