■ 朱向梅 王子莎
中北大學經(jīng)濟與管理學院 太原 030051
隨著技術發(fā)展和經(jīng)濟全球化的不斷深入,城市經(jīng)濟發(fā)展由傳統(tǒng)的資源、勞動力、資本要素向技術、知識、人才等創(chuàng)新要素轉變。特別是基于大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)支撐的信息流的逐漸興起,使信息和技術創(chuàng)新成為決定一個城市經(jīng)濟發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的動力。通過建立和完善技術創(chuàng)新合作機制,能夠為城市的經(jīng)濟發(fā)展提供核心驅(qū)動力,從而促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展和經(jīng)濟繁榮。但經(jīng)濟發(fā)展涉及到多種因素,技術創(chuàng)新只是重要因素之一,它們之間并不是簡單的線性關系,因此需要進一步探究二者的關系。
早在20世紀90年代就有學者指出中國應當考慮通過技術創(chuàng)新來引領經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展[1],后有學者指出中國經(jīng)濟質(zhì)量提升緩慢的重要原因在于技術創(chuàng)新能力的薄弱[2],但大多研究只是利用定性方法對二者的關系加以闡述。2013年中國經(jīng)濟步入新常態(tài)階段,開始利用實證分析對技術創(chuàng)新和經(jīng)濟發(fā)展關系進行檢驗。何興邦[3]、馬昱[4]、李成剛[5]、楊愷鈞[6]、尚勇敏[7]、李翔[8]分別利用面板平滑轉移模型、動態(tài)空間杜賓模型、Malmquist 指數(shù)等多種計量方法證明技術創(chuàng)新對經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展具有推動作用。華堅等人[9]利用灰色關聯(lián)分析對30 個省會城市的耦合協(xié)調(diào)進行評價,結果顯示我國的科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)良好的協(xié)調(diào)關系,但東西部省市之間具有較大差距。以上研究均將城市作為一個單點進行分析,在區(qū)域經(jīng)濟聯(lián)系呈現(xiàn)網(wǎng)絡化的背景下,既無法揭示城市間的聯(lián)系,也無法反映技術創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展的雙向動態(tài)關系。
城市作為技術創(chuàng)新和經(jīng)濟增長的載體[10],是國家經(jīng)濟社會發(fā)展的重要空間依托[11]。隨著城市空間結構由單中心向多中心演化,城市之間形成相互依存、互相補充的異質(zhì)動態(tài)關聯(lián)關系[12],而這種關聯(lián)關系實際上可以由城市的網(wǎng)絡關系進行代替。因此,通過網(wǎng)絡的方法來探討技術創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展之間的關系,可以克服現(xiàn)有研究的局限性,不僅能夠體現(xiàn)出城市節(jié)點彼此間的技術合作和經(jīng)濟往來,而且能夠從動態(tài)角度分析兩個網(wǎng)絡的時空演化特征及相互作用的關系。基于此,本文在以全國30個省會城市(由于拉薩的數(shù)據(jù)不可得性,因此剔除)作為研究對象,借助社會網(wǎng)絡分析法和引力模型的方法,分別構建城市之間的技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡和經(jīng)濟網(wǎng)絡,進而分析兩個網(wǎng)絡隨時間推移演化的特征,并利用QAP相關和格蘭杰因果檢驗的方法,進一步揭示網(wǎng)絡間協(xié)同發(fā)展的關系。
現(xiàn)有研究多表明,專利作為技術創(chuàng)新的載體,包含了全球90%以上的最新技術情報[13],成為衡量創(chuàng)新能力高低的重要數(shù)據(jù)來源,尤其是城市間專利聯(lián)合申請的數(shù)據(jù),能夠反映出彼此間合作的強度和聯(lián)系的強弱,也能反映出全國范圍內(nèi)區(qū)域的知識流動。但由于城市聯(lián)合專利數(shù)據(jù)的不可得性,省會城市作為一個省份的經(jīng)濟、政治、文化中心,享有最優(yōu)質(zhì)的資源和最先進的技術,是一個省份競爭力的主要支柱,省會城市之間的技術合作成為跨省技術合作的主要參與主體。由此本研究借鑒鄭蔚[14]、邢華[15]、王崇峰[16]、翟東升[17]等學者的觀點,以主體間的合作專利刻畫城市間的技術創(chuàng)新合作。
2014年國家知識產(chǎn)權局制定發(fā)布了《深化實施國家知識產(chǎn)權戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020)》,提出進一步深入推進全國專利事業(yè)并加強專利合作,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,引導各省市的技術創(chuàng)新,促進產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效升級,另外國家財政部會加大對技術創(chuàng)新的資金支持,適當降低企業(yè)專利申請的費用和減少不必要的手續(xù),由此,全國技術創(chuàng)新合作步入新的階段。本研究選取2014年以來各省會城市的專利聯(lián)合申請數(shù)據(jù),對城市間的技術創(chuàng)新合作情況進行探究。
借助國家知識產(chǎn)權局專利檢索平臺進行檢索,構建合作矩陣并進行二值化處理,借用社會網(wǎng)絡分析方法對城市節(jié)點之間的互動結構關系進行研究,以此反映整個網(wǎng)絡的特征及每個城市在技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中的地位[18]。
引力模型起源于牛頓的萬有引力定律,最初由Tinghergen[19]提出,隨后Anderson[20]和Bergstrand[21]等學者對其進行不斷的完善,使之既能反映出中心城市對周圍地區(qū)的輻射能力,又能反映出周圍地區(qū)對中心城市輻射能力的接受力[22],因此被廣泛地應用于刻畫城市之間的經(jīng)濟聯(lián)系。本文采用省會城市間的直線距離(dij)與城市質(zhì)量來表示城市間的經(jīng)濟聯(lián)系強度(Rij)(萬元*萬人/km2),其中城市的質(zhì)量用該城市的GDP 和人口乘積(P)來表示,如公式(1)所示,建立城市經(jīng)濟網(wǎng)絡圖的節(jié)點賦值矩陣,將測算得到的引力值矩陣的行平均值作為行閾值,大于閾值,城市間的經(jīng)濟聯(lián)系取值為“1”,若小于閾值,則取為“0”。
指標的含義及公式如表1所示。
表1 指標含義及公式
通過構建專利網(wǎng)絡表示各省會城市的技術創(chuàng)新合作,借助引力模型刻畫省會城市間的經(jīng)濟聯(lián)系,隨后通過UCINET 6.0 軟件進行中心性分析,最后通過軟件對經(jīng)濟網(wǎng)絡和技術創(chuàng)新網(wǎng)絡進行可視化分析,更好地揭示各自的演進特征。
2.1.1 城市之間的直接技術創(chuàng)新合作不斷增強且呈現(xiàn)多中心化趨勢
全國技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡密度整體處于上升態(tài)勢。由表2可知,2014年全國的技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡實際存在的關聯(lián)數(shù)為219 條,整體密度為0.252;2018年全國的關聯(lián)數(shù)為225 條,整體密度為0.259。2016年和2017年稍有回落,但變化不大,整體處于上升的趨勢,說明全國的技術創(chuàng)新合作往來增強。同時由表2(中間中心度)可以看出,大部分城市的中間中心度均處于下降趨勢,2014年全國技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中間中心度范圍為[0,17.106],2018年范圍縮減為[0.099,14.730],說明各城市間的直接合作逐漸加強,在合作中占據(jù)越來越多的主動權,不再依賴于其他城市的“中轉合作”,削弱了城市的中心地位。
表2 2014~2018年技術創(chuàng)新網(wǎng)絡和經(jīng)濟網(wǎng)絡密度
通過借助NetDraw 軟件繪制出2014年及2018年的可視化網(wǎng)絡,圖中藍色的節(jié)點表示城市,中間的連線代表城市之間的合作。由圖1可以看出,技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡整體結構較為松散,僅有北京、上海、濟南、南京、杭州、重慶等城市之間的連線較密集。而圖2可以明顯看出各個城市之間的連線增加,且成都、鄭州、西安等城市逐漸向中心靠攏,呈現(xiàn)多中心化趨勢。
圖1 2014年省會城市技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡
圖2 2018年省會城市技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡
2.1.2 突破地理距離局限的跨區(qū)域技術創(chuàng)新合作增強
最初的技術創(chuàng)新合作往往局限于距離相近的城市,有學者用實證分析指出“距離每增加100公里,合作的可能性下降34.2%”[23],地理距離對跨區(qū)域創(chuàng)新合作具有顯著的負向影響。本文利用Ucinet 中的相關收斂法對30個省份城市進行聚類分析,將全國30 個省會城市在3 級層面上劃分為8 個子群,在2 級層面形成4 大片區(qū),具體情況如圖3所示,從中可以看出,除北京、石家莊子群外,其他子群城市間地理跨度較大,受地理距離影響較小。隨著城市交通網(wǎng)絡以及各方面設施的不斷完善,跨區(qū)域合作愈演愈烈,逐漸突破地理距離局限。
圖3 2018年省會城市技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡凝聚子群分析
2.1.3 全國省會城市技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡呈現(xiàn)明顯的區(qū)域差距
由表3呈現(xiàn)的各省會城市的點度中心度和接近中心度結果,可以發(fā)現(xiàn)我國的技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域差異。
①2014年的技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中城市點度中心度范圍為[13.393,96.662],而2018年范圍為[20.690,100],說明全國30 個省會城市的技術創(chuàng)新合作在不斷增加。北京、上海等大多數(shù)東部城市點度中心度均在50%以上,可以看出這些城市在網(wǎng)絡中居于中心地位,在技術創(chuàng)新上對其他城市具有很強的引領作用和輻射力,事實上高新技術型企業(yè)、高校和科研院所作為技術創(chuàng)新的主體,大多集中在這些城市。而中西部地區(qū)僅有重慶、成都、鄭州在2018年度數(shù)達到50%以上,大部分城市僅有30%左右,我國技術創(chuàng)新合作呈現(xiàn)出明顯的東強西弱的特點。
②接近中心度用來衡量城市的“不受控制力”,2014年接近中心度均值為63.046,2018年接近中心度平均值為64.753,說明各城市技術創(chuàng)新合作的獨立性在逐漸增強。由表3東中西部城市技術創(chuàng)新合作的接近中心度范圍可以看出2014年及2018年均呈現(xiàn)出由東向西逐漸變小的趨勢,反映出城市間技術創(chuàng)新合作的獨立性由東向西逐漸減弱。東部地區(qū)的北京、上海、杭州等城市獨立性最強,不易受其他城市影響,以自我為中心的傾向性較為明顯;中部和西部地區(qū)絕大多數(shù)城市的接近中心度均低于整體平均值,尤其是長春、昆明、蘭州等地,在技術創(chuàng)新合作中表現(xiàn)出高度依賴外力的特征。
表3 2014及2018年技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中心性分析
2.2.1 城市之間的經(jīng)濟關聯(lián)有所增加但整體偏低
由圖4和圖5可看出,2018年城市間的經(jīng)濟連線逐漸增多,經(jīng)濟關聯(lián)趨于緊密。2018年沈陽、西寧等城市逐漸融入到經(jīng)濟網(wǎng)絡中,使得整體經(jīng)濟網(wǎng)絡連線數(shù)增加,網(wǎng)絡密度有所提高。由表1可看出,省會城市經(jīng)濟網(wǎng)絡密度由0.228 增長至0.244,城市經(jīng)濟網(wǎng)絡聯(lián)系總體有所擴張,但網(wǎng)絡結構仍較為松散,城市間經(jīng)濟聯(lián)系較為薄弱且發(fā)展不均衡,說明我國城市間的經(jīng)濟聯(lián)系還有很大的提升空間。
圖4 2014年省會城市經(jīng)濟網(wǎng)絡
圖5 2018年省會城市經(jīng)濟網(wǎng)絡
2.2.2 核心區(qū)域與邊緣區(qū)域的經(jīng)濟聯(lián)系發(fā)展不均衡
全國資源分布不均衡,各地發(fā)展水平有較大差異,東部沿海城市率先成為網(wǎng)絡的中心節(jié)點,而西部等不發(fā)達的城市仍處于網(wǎng)絡的邊緣。為進一步探究全國省會城市的演化規(guī)律,本文對經(jīng)濟網(wǎng)絡的核心—邊緣結構進行分析,結果如下:2014年處于邊緣位置的城市有:哈爾濱、長春、沈陽、西寧、貴陽、昆明、??冢渌?3個城市位于核心地位。2018年西寧、沈陽躋身于核心區(qū)域,哈爾濱、長春等5個城市由于地理位置偏僻、經(jīng)濟發(fā)展水平較低等因素導致與其他省會城市的經(jīng)濟往來較少,因此始終處于經(jīng)濟網(wǎng)絡的邊緣位置。
通過對核心區(qū)和邊緣區(qū)內(nèi)部密度進行探究可以發(fā)現(xiàn)(表4):①核心區(qū)域內(nèi)部密度未發(fā)生變化,說明核心區(qū)內(nèi)部省會城市間的經(jīng)濟聯(lián)系基本沒有變化;②邊緣區(qū)內(nèi)部的聯(lián)系密度有所提升,表明邊緣區(qū)內(nèi)部聯(lián)系不斷增強,經(jīng)濟聯(lián)系趨于緊密;③邊緣區(qū)對核心區(qū)的密度有所提升,說明邊緣城市對核心城市的經(jīng)濟聯(lián)系在增強,核心城市對邊緣城市具有經(jīng)濟帶動作用;④核心區(qū)對邊緣區(qū)的網(wǎng)絡密度稍有下降,反映出核心區(qū)域?qū)吘墔^(qū)域的經(jīng)濟往來略有減弱,折射出核心城市對邊緣城市的輻射帶動作用在不斷減弱。由核心-邊緣分析可得,核心區(qū)域與邊緣區(qū)域發(fā)展不平衡,核心城市間的經(jīng)濟聯(lián)系比邊緣城市間的聯(lián)系更為緊密,但近幾年邊緣區(qū)域內(nèi)部經(jīng)濟聯(lián)系發(fā)展速度快于核心城市;同時兩個區(qū)域間的雙向關系發(fā)展亦不均衡,表現(xiàn)為邊緣城市對核心城市具有較強的經(jīng)濟依賴性。
表4 省會城市經(jīng)濟網(wǎng)絡核心—邊緣分析
圖6 QAP相關性分析結果
2.2.3 省會城市在經(jīng)濟網(wǎng)絡中的位置變化不明顯
①由表5呈現(xiàn)的省會城市3 種中心度指標測算結果可以看出:點度中心度范圍由[13.793,65.517]變?yōu)閇13.793,72.414],除個別邊緣城市外,其他省會城市中心度水平均在上升,因此各城市在網(wǎng)絡中的位置變化并不明顯,重慶、北京、上海、鄭州、武漢(2014)、天津(2018)始終占據(jù)著網(wǎng)絡的中心位置,原因在于這些城市憑借著經(jīng)濟總量和人口規(guī)模優(yōu)勢成為引力中心,與其他省會城市具有密切的經(jīng)濟聯(lián)系。
表5 2014及2018年經(jīng)濟網(wǎng)絡中心性分析
②全國省會城市中心度由2014年的[0,15.134]下降至2018年的[0,11.658],整體處于下降趨勢,但趨勢并不明顯。2014年到2018年全國省會城市經(jīng)濟往來的“中介”位置并未發(fā)生太大變化,排名靠前的有北京、重慶、上海、鄭州、武漢(2014)、天津(2018),這些城市以經(jīng)濟總量、人口規(guī)模以及交通樞紐的位置優(yōu)勢成為其他城市經(jīng)濟往來的中間橋梁,發(fā)揮著連接城市經(jīng)濟、縮小區(qū)域差距的重要作用。長春、哈爾濱2014年及2018年中間中心度均為0,說明這兩個城市對其他城市的依附性很強,位于全國省會城市經(jīng)濟網(wǎng)絡的邊緣,無法充當城市間經(jīng)濟往來的“中介”。
③接近中心度作為一個全局測度指標[24],可以清楚地表示出城市節(jié)點在網(wǎng)絡中所處的位置。2014年全國省會城市接近中心度取值范圍為[43.939,74.359],2018年上升為[46.032,78.378],接近中心度水平有所上升但浮動很小,表明從整體來看城市節(jié)點在網(wǎng)絡中的位置變化不明顯。其中距網(wǎng)絡中心較近的城市有鄭州、重慶、上海、武漢、北京(2014)、天津(2018),表明這些城市的獨立性較強,不容易受其他城市的控制。長春、哈爾濱接近中心度水平雖有上升但仍然是所有省會城市中的最小值,說明它們處于距離網(wǎng)絡中心較遠的位置,在資源和信息的傳遞共享方面處于弱勢地位,極易受到其他省會城市的“控制”。
點度中心度、中間中心度和接近中心度的排名呈現(xiàn)出一定的相似性。北京、上海、天津等東部發(fā)達城市及鄭州、武漢、重慶等交通樞紐城市的各中心度排名均位于前列,原因在于東部發(fā)達城市GDP水平明顯高于中西部,人口密集程度也較高,導致與其他城市的經(jīng)濟引力值升高;而樞紐城市雖然GDP水平及人口不及東部發(fā)達城市,但其憑借優(yōu)越的地理位置與其他省會城市形成密切的經(jīng)濟聯(lián)系。
QAP(即二次指派程序)方法被學者廣泛應用于社會網(wǎng)絡研究中,后被引入到經(jīng)濟領域的研究中[25],該方法常常用來研究兩種關系矩陣之間是否具有相關關系,如果相關分析的結果為正,則說明二者對彼此有相互促進的作用。本文經(jīng)過對比全國的技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡和經(jīng)濟網(wǎng)絡的演進特征發(fā)現(xiàn),它們之間的演進具有一定的相似性,因此借助QAP相關分析來檢驗二者的協(xié)同演進關系,然后通過格蘭杰因果檢驗分析二者之間是否屬于互為因果的關系。
由表6及圖6可以看出,全國省會城市的技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡與經(jīng)濟網(wǎng)絡的相關性結果均在0.3 以上,并且在統(tǒng)計意義上顯著,說明技術創(chuàng)新合作和經(jīng)濟聯(lián)系能夠?qū)Ρ舜似鸬酱龠M作用。技術創(chuàng)新合作不僅能夠促進區(qū)域間技術的流動,而且可以改善區(qū)域間的互動關系,影響空間外溢[26]。經(jīng)濟聯(lián)系可以加速城市間各生產(chǎn)要素及資源的流動與利用,從而在一定程度上促進技術創(chuàng)新方面的合作與發(fā)展。二者的相關性由2014年的0.304逐漸上升為2018年的0.353,可見二者相關性隨著經(jīng)濟和技術的不斷發(fā)展而不斷加強,省會城市間的技術創(chuàng)新合作和經(jīng)濟往來相輔相成,互相促進,形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡正相關關系。
表6 QAP相關分析結果
QAP 相關分析僅能說明兩個網(wǎng)絡之間具有相關關系,并不能確定二者間的具體影響關系。格蘭杰因果檢驗常用來檢驗某一變量是否為另一變量變化的原因,因此本文以網(wǎng)絡的3 個中心度指標為數(shù)據(jù),借助格蘭杰檢驗對其進行分析。首先借助任意一組中心度數(shù)據(jù)建立ⅤAR 系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)在不同滯后期下的AIC 和SC 值來判斷最優(yōu)滯后階數(shù)。圖7中可以看出所有準則(除LogL外)所對應的滯后期均為7,所以選擇滯后7 期符合信息準則的精神。格蘭杰因果檢驗結果如表7所示。
圖7 VAR系統(tǒng)
由表7可以看出,點度中心度、中間中心度以及接近中心度作為數(shù)據(jù)源時,均在15%的顯著性水平下拒絕原假設,即接受備擇假設“技術創(chuàng)新合作是經(jīng)濟發(fā)展的格蘭杰原因”。這說明省會城市之間的技術創(chuàng)新合作為當?shù)禺a(chǎn)業(yè)升級提供了供給側動力,促使生產(chǎn)力水平的提升,并成為經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐。由中間中心度作為數(shù)據(jù)源時可看出在15.77%的顯著性水平下拒絕“經(jīng)濟發(fā)展不是技術創(chuàng)新合作的格蘭杰原因”,說明城市間的經(jīng)濟互動和發(fā)展能夠加強彼此間的互動連通性,促進其技術創(chuàng)新合作。
表7 技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡和經(jīng)濟網(wǎng)絡的格蘭杰因果檢驗結果
由此可以證明經(jīng)濟發(fā)展和技術創(chuàng)新合作二者互為因果關系,技術創(chuàng)新合作能夠促進區(qū)域間技術的流動,進而影響經(jīng)濟聯(lián)系;經(jīng)濟發(fā)展上行可以為技術創(chuàng)新提供物質(zhì)和資金支持,從而間接促進區(qū)域間技術創(chuàng)新方面的合作。但相比之下,經(jīng)濟發(fā)展對技術創(chuàng)新合作的作用相對較弱。
借助社會網(wǎng)絡分析和引力模型的方法對全國30 個省會城市之間的技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡和經(jīng)濟網(wǎng)絡的時空演進特征進行分析,并利用QAP和格蘭杰因果檢驗的方法對二者之間的關系進行探究,得出以下結論:
(1)2014~2018年城市間跨區(qū)域技術創(chuàng)新合作不斷增強且呈多中心化趨勢,成都、鄭州、西安等城市逐漸向中心靠攏。此外,全國省會城市技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡呈現(xiàn)出東強西弱的區(qū)域差異,東部城市自我中心性傾向較為明顯,而中西部城市則表現(xiàn)出高度依賴外力的特征。因此應針對不同地區(qū)制定不同的技術政策,東部發(fā)達地區(qū)應著力提高其技術創(chuàng)新含金量,而中西部地區(qū)應當堅持技術引進和技術帶動,承接東部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉移,以此來實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟均衡發(fā)展。
(2)2014~2018年城市間的經(jīng)濟聯(lián)系有所增強但整體偏低,東部核心區(qū)域與西部邊緣區(qū)域的經(jīng)濟聯(lián)系發(fā)展不均衡,核心區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟聯(lián)系比邊緣區(qū)域聯(lián)系更為緊密,邊緣城市對核心城市具有較強的經(jīng)濟依賴性。
(3)技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡和經(jīng)濟網(wǎng)絡互為格蘭杰因果關系,技術創(chuàng)新合作能夠轉化為生產(chǎn)力進而促進經(jīng)濟聯(lián)系發(fā)展,相反經(jīng)濟聯(lián)系發(fā)展能夠為技術創(chuàng)新合作提供資金和物質(zhì)支持,二者相互促進,呈現(xiàn)穩(wěn)定的網(wǎng)絡正相關關系。因此應當充分利用技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡來優(yōu)化經(jīng)濟結構,通過信息和技術創(chuàng)新促進城市經(jīng)濟發(fā)展,經(jīng)濟“邊緣城市”也可以通過技術創(chuàng)新合作,加強同核心城市之間的往來,承接其相關產(chǎn)業(yè),促進經(jīng)濟轉型升級。