長三角城市創(chuàng)新聯(lián)系的邊界效應(yīng)空間計(jì)量分析

周正柱，許 理

（上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)，上海 201418）

近年來，我國區(qū)域一體化進(jìn)程不斷深化；同時(shí)，黨的十八大、黨的十九大報(bào)告都強(qiáng)調(diào)要把創(chuàng)新放在發(fā)展的核心位置，明確實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略。在區(qū)域一體化和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展雙重戰(zhàn)略背景下，加強(qiáng)區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)系與協(xié)同發(fā)展已成為解決區(qū)域發(fā)展不平衡問題和提升區(qū)域創(chuàng)新能力的重要途徑。而城市作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的基本單元、創(chuàng)新的空間載體，是貫徹實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的重要主體。長三角城市群擁有雄厚的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、高素質(zhì)的人力資源等創(chuàng)新資源，區(qū)域創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)，但也存在創(chuàng)新資源配置不均衡、創(chuàng)新聯(lián)系存在明顯邊界效應(yīng)等問題，創(chuàng)新能力進(jìn)一步提升受到限制。為此，《長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》指出，要加強(qiáng)長三角中心區(qū)城市間的創(chuàng)新合作聯(lián)動(dòng)，建立城市間重大事項(xiàng)重大項(xiàng)目共商共建機(jī)制。在此背景下，以《長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》中的27個(gè)中心區(qū)城市為對(duì)象，深入探討長三角城市群創(chuàng)新聯(lián)系及其邊界效應(yīng)所呈現(xiàn)怎樣的時(shí)空演變特征，以及如何推動(dòng)區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)系的屏蔽效應(yīng)向中介效應(yīng)轉(zhuǎn)變等問題，以期為加強(qiáng)長三角城市群創(chuàng)新協(xié)同、優(yōu)化創(chuàng)新空間結(jié)構(gòu)提供決策支持。

1 文獻(xiàn)綜述

1.1 區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)系的研究現(xiàn)狀

創(chuàng)新聯(lián)系是一種聯(lián)結(jié)關(guān)系，反映不同地區(qū)之間創(chuàng)新要素的聯(lián)系緊密程度［1］。城市之間的創(chuàng)新聯(lián)系強(qiáng)度越強(qiáng)，表明兩者之間的創(chuàng)新要素交換頻率越高，區(qū)域創(chuàng)新水平越趨于一體化。現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)主要從如下兩方面展開研究：一是圍繞區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)系的空間網(wǎng)絡(luò)特征方面，多采用引力模型來測(cè)算城市之間的創(chuàng)新聯(lián)系強(qiáng)度，在此基礎(chǔ)上再借助社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法來探索特定區(qū)域內(nèi)創(chuàng)新聯(lián)系的空間網(wǎng)絡(luò)特征，如Toivanen等［2］對(duì)非洲國家創(chuàng)新協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)特征進(jìn)行研究；牛欣等［3］將引力模型用于研究城市間創(chuàng)新聯(lián)系，并且結(jié)合網(wǎng)絡(luò)分析方法對(duì)我國城市間的創(chuàng)新聯(lián)系和網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上，學(xué)者們對(duì)研究內(nèi)容進(jìn)行拓展，如Wang等［4］構(gòu)建了多層次網(wǎng)絡(luò)研究區(qū)域協(xié)作創(chuàng)新中的技術(shù)溢出效應(yīng)和緩和效應(yīng)；陳清怡等［5］建立多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系測(cè)算區(qū)域創(chuàng)新水平；盛彥文等［6］使用托賓模型（Tobit）研究創(chuàng)新聯(lián)系與創(chuàng)新效率之間的關(guān)系；黃曉東等［7］采用空間交互模型對(duì)我國省際創(chuàng)新聯(lián)系進(jìn)行分析。二是圍繞區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)系或創(chuàng)新空間溢出的影響因素，一方面，如馬雙等［8］、王慶喜等［9］、劉可文等［10］的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)通達(dá)度、政策支持、技術(shù)鄰近性、地理臨近性、社會(huì)臨近性、制度臨近性、產(chǎn)業(yè)臨近性、對(duì)外開放水平、語言差異等因素對(duì)創(chuàng)新聯(lián)系發(fā)揮著重要作用；另一方面，有研究認(rèn)為城市人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)集聚、人力資本等要素可以促進(jìn)城市間的創(chuàng)新溢出［11］。總之，關(guān)于區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)系的研究主要集中于區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)系的空間網(wǎng)絡(luò)特征分析，近年來逐漸關(guān)注區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)系的影響因素。

1.2 邊界效應(yīng)的研究現(xiàn)狀

邊界效應(yīng)是指邊界對(duì)于跨邊界經(jīng)濟(jì)行為的影響，可以表現(xiàn)為兩種形式，其中邊界主要發(fā)揮負(fù)向作用時(shí)為邊界的屏蔽效應(yīng)，發(fā)揮正向影響時(shí)為邊界的中介效應(yīng)［12］。從現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)看，關(guān)于邊界效應(yīng)的測(cè)度方法主要有3種：一是貿(mào)易引力模型法。其原理是地區(qū)間貿(mào)易往來與經(jīng)濟(jì)水平成正比、與貿(mào)易距離成反比，加入虛擬變量邊界來衡量城市間的關(guān)聯(lián)性，如Magerman等［13］、郭珊等［14］的研究。二是Barro公式。其原理是初始發(fā)展水平低的地區(qū)發(fā)展速度高于初始水平高的地區(qū)，從而可以達(dá)到區(qū)域趨同的目的。在創(chuàng)新聯(lián)系研究領(lǐng)域，由于城市間創(chuàng)新輸入輸出的直觀數(shù)據(jù)難以獲取、創(chuàng)新產(chǎn)品的價(jià)格難以統(tǒng)一衡量，因此難以運(yùn)用貿(mào)易引力模型和價(jià)格法來測(cè)度創(chuàng)新聯(lián)系邊界效應(yīng)，而采用Barro公式可回避這一不足，如覃成林等［15］、陳夢(mèng)根等［16］的研究。三是冰川成本模型價(jià)格法。其原理是區(qū)域間商品價(jià)格越趨于一致，區(qū)域一體化的程度就越高，通過邊界變量可以直接反映地區(qū)差異，如Co?ar 等［17］、屠年松等［18］的研究。

1.3 β收斂模型的研究現(xiàn)狀

β收斂模型起初是Sala-I-Martin［19］提出的，其主要思想是落后地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長速度要快于發(fā)達(dá)地區(qū)才能實(shí)現(xiàn)區(qū)域收入的趨同。這一收斂性分析框架常被用于研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長的趨同性情況，如許欣等［20］研究。但β收斂模型的本質(zhì)是研究區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)體的發(fā)展差異與收斂性問題，也被用于研究其他領(lǐng)域，包括城市生態(tài)效率、高質(zhì)量發(fā)展水平、保險(xiǎn)、人口、數(shù)字普惠金融等，如于偉等［21］、劉會(huì)武等［22］、孫喆［23］、楊曉軍［24］和張龍耀等［25］的研究。

隨著空間計(jì)量方法的研究不斷深入，國內(nèi)外學(xué)者如 Tirtha［26］、Ivanova［27］、吳昊玥等［28］在傳統(tǒng)β收斂性模型上進(jìn)行優(yōu)化，考慮空間效應(yīng)的影響，將地區(qū)之間要素的相互作用納入到β收斂框架中，形成了空間β收斂方法。但在探討區(qū)域創(chuàng)新特征時(shí)，多聚焦于國家層面或省域?qū)用?，例如，呂巖威等［29］認(rèn)為我國區(qū)域綠色創(chuàng)新效率存在正向的空間相關(guān)性。

綜上所述，有關(guān)區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)系或邊界效應(yīng)的研究已較豐富，但還存在以下不足：（1）從研究內(nèi)容看，缺乏對(duì)區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)系邊界效應(yīng)問題的專門探討。（2）從研究方法來看，無論是運(yùn)用β收斂模型，還是基于β收斂模型延伸的Barro公式，實(shí)際運(yùn)用中多采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行回歸分析，采用空間計(jì)量方法較少，即使采用空間計(jì)量方法，也主要運(yùn)用于基于貿(mào)易引力模型進(jìn)行測(cè)度邊界效應(yīng)，例如，曾冰［30］借助空間交互模型進(jìn)行邊界效應(yīng)的空間計(jì)量模型構(gòu)建，李彥等［31］通過添加交通可達(dá)性要素來構(gòu)建沿邊地區(qū)進(jìn)出口貿(mào)易的邊界效應(yīng)空間計(jì)量模型。本研究基于β收斂模型的研究思想和區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)系的內(nèi)涵，認(rèn)為落后城市創(chuàng)新能力提升速度只有快于先進(jìn)城市才能實(shí)現(xiàn)不同城市間創(chuàng)新能力趨同的目標(biāo)。因此，以長三角城市群為例，運(yùn)用β收斂空間計(jì)量模型和基于Barro公式的空間計(jì)量模型測(cè)度其創(chuàng)新聯(lián)系邊界效應(yīng)。

2 理論與機(jī)制分析

2.1 β收斂性原理與區(qū)域創(chuàng)新能力趨同性分析

2.1.1β收斂性原理

傳統(tǒng)β收斂模型是由新古典增長模型中的趨同理論發(fā)展演化產(chǎn)生的［32］，主要研究某一地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長率與該地區(qū)基期的經(jīng)濟(jì)水平之間是否存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。其主要原理是，當(dāng)某個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平較高而經(jīng)濟(jì)增長率較低，與此同時(shí)另一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平較低但是經(jīng)濟(jì)增速較高，則經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展，兩地的經(jīng)濟(jì)水平將趨于同一水平，此時(shí)該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)增長存在β收斂性。內(nèi)生增長理論認(rèn)為，技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新是地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中存在差距的來源［33］。

2.1.2 區(qū)域創(chuàng)新能力趨同性分析

區(qū)域創(chuàng)新主體在創(chuàng)新活動(dòng)中發(fā)揮著主要作用，創(chuàng)新主體的跨區(qū)域合作也將促進(jìn)區(qū)域創(chuàng)新能力趨同性增強(qiáng)，進(jìn)而使其呈現(xiàn)收斂性特征。由于區(qū)域創(chuàng)新主體通常主要包括企業(yè)、高校科研機(jī)構(gòu)與政府等，因而可以從如下三方面分析區(qū)域創(chuàng)新能力趨同性機(jī)制：一是企業(yè)由于資本的逐利性，傾向于發(fā)展具有高附加值的業(yè)務(wù)，會(huì)致力于科技研發(fā)以獲得更多的收益，而研發(fā)活動(dòng)存在成本高、回報(bào)周期長的特點(diǎn)，企業(yè)尤其中小企業(yè)研發(fā)活動(dòng)難以獨(dú)立進(jìn)行，因此會(huì)尋求合作來降低成本和風(fēng)險(xiǎn)、縮短研發(fā)周期；同時(shí)為了得到稅收優(yōu)惠、政策補(bǔ)貼，企業(yè)一般也會(huì)進(jìn)行跨區(qū)域研發(fā)合作。二是高校科研機(jī)構(gòu)為了增加科研成果、提升科研質(zhì)量、促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化，往往會(huì)與其他高校、科研機(jī)構(gòu)或者企業(yè)合作，當(dāng)其進(jìn)行跨區(qū)域創(chuàng)新合作時(shí)，就會(huì)增強(qiáng)區(qū)域間創(chuàng)新聯(lián)系強(qiáng)度。三是政府機(jī)構(gòu)在創(chuàng)新活動(dòng)中具有重要作用，中介政府機(jī)構(gòu)作為創(chuàng)新活動(dòng)中的權(quán)威中介，為提升整個(gè)區(qū)域的創(chuàng)新水平，致力于促進(jìn)區(qū)域間創(chuàng)新要素交流、搭建眾多創(chuàng)新交流平臺(tái)，例如，長三角區(qū)域政府發(fā)放了科技創(chuàng)新券、建立了張江國家自主創(chuàng)新示范區(qū)等，促進(jìn)了區(qū)域內(nèi)技術(shù)交流與合作，推動(dòng)區(qū)域內(nèi)創(chuàng)新水平趨同。因此，在區(qū)域一體化背景下，長三角城市群中落后城市的創(chuàng)新能力提升速度若快于先進(jìn)城市，那么可以使不同城市間創(chuàng)新能力具有趨同性，從而使整個(gè)城市群的創(chuàng)新能力也存在β收斂性。

2.2 創(chuàng)新能力的空間相關(guān)性

2.2.1 創(chuàng)新能力的空間溢出效應(yīng)

隨著立體交通網(wǎng)絡(luò)的不斷延展，城市間的交流日趨頻繁，創(chuàng)新聯(lián)系也在不斷增強(qiáng)，城市不再是獨(dú)立的個(gè)體，而是創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)，創(chuàng)新活動(dòng)不僅能夠影響單個(gè)城市的創(chuàng)新能力，而且以創(chuàng)新要素流動(dòng)為媒介影響周邊城市創(chuàng)新能力，從而產(chǎn)生空間溢出效應(yīng)。

2.2.2 創(chuàng)新能力的空間擴(kuò)散效應(yīng)

空間擴(kuò)散效應(yīng)是指發(fā)達(dá)地區(qū)對(duì)于周圍落后地區(qū)的正向影響，創(chuàng)新能力的空間擴(kuò)散效應(yīng)表現(xiàn)為創(chuàng)新能力較高城市的創(chuàng)新要素向創(chuàng)新水平較低城市流動(dòng)、擴(kuò)散，從而縮小城市間創(chuàng)新水平差距。長三角城市群的一體化程度較高，創(chuàng)新帶來的空間擴(kuò)散效應(yīng)也較為普遍［34］，核心城市創(chuàng)新擴(kuò)散促進(jìn)了邊緣城市研發(fā)能力、技術(shù)水平的提升。因此，在區(qū)域一體化背景下，長三角城市群創(chuàng)新能力存在空間相關(guān)性。

2.3 創(chuàng)新聯(lián)系的邊界效應(yīng)內(nèi)在機(jī)制

2.3.1 創(chuàng)新聯(lián)系的屏蔽效應(yīng)與中介效應(yīng)

根據(jù)現(xiàn)有研究，由于交通基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，跨區(qū)域交流已經(jīng)極為便利，地理行政邊界已經(jīng)不是邊界的唯一定義，“邊界”的概念在不斷拓展，更多的是指一種區(qū)分不同地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)，如唐為［35］、王雪微等［36］認(rèn)為可以是指行政邊界，趙永亮［37］、張宇等［38］則認(rèn)為可以是指劃分核心、邊緣城市的標(biāo)準(zhǔn)。此時(shí)邊界可以是抽象存在的，強(qiáng)調(diào)位于邊界兩側(cè)城市的差距。而邊界效應(yīng)研究了具有不同特征的城市如何跨越邊界交流。楊榮海等［39］、任以勝等［40］的研究指出，創(chuàng)新聯(lián)系的邊界效應(yīng)是指由于邊界的存在對(duì)于跨邊界創(chuàng)新交流造成阻礙或者促進(jìn)的現(xiàn)象，即屏蔽效應(yīng)或中介效應(yīng)兩種表現(xiàn)形式。屏蔽效應(yīng)是指邊界阻礙城市間創(chuàng)新要素交流的現(xiàn)象，其存在表明城市的發(fā)展存在差異。經(jīng)濟(jì)水平、技術(shù)水平、教育水平、語言、文化等因素的差距都導(dǎo)致了技術(shù)、創(chuàng)新人才、資金等要素不能跨越邊界自由流動(dòng)，城市間的創(chuàng)新聯(lián)系較弱，難以實(shí)現(xiàn)區(qū)域創(chuàng)新一體化。而中介效應(yīng)是指邊界地帶形成創(chuàng)新活動(dòng)集聚的現(xiàn)象。聯(lián)系是普遍存在的，城市的創(chuàng)新是無法完全割裂而存在的，城市間必然存在創(chuàng)新活動(dòng)的交流與聯(lián)系，在此交流過程中就形成了邊界地帶，這是城市間創(chuàng)新要素交流最頻繁的地帶。邊界地帶的存在是邊界的中介效應(yīng)發(fā)揮作用的重要表現(xiàn)，企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)是在邊界地帶參與創(chuàng)新的主體，政府在其中發(fā)揮著整合資源、統(tǒng)籌規(guī)劃、搭建平臺(tái)的作用，這3類主體同時(shí)發(fā)力，促進(jìn)技術(shù)、人才、資金等要素跨邊界流動(dòng)，在邊界地帶產(chǎn)生了技術(shù)產(chǎn)業(yè)集聚的現(xiàn)象，具體可表現(xiàn)為創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園、科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)等園區(qū)的建設(shè)。如圖1所示。

圖1 創(chuàng)新聯(lián)系的邊界效應(yīng)

2.3.2 創(chuàng)新聯(lián)系邊界效應(yīng)的轉(zhuǎn)化機(jī)制

根據(jù)馬克思主義辯證法可知，事物是在不斷發(fā)展的，將其運(yùn)用到創(chuàng)新聯(lián)系邊界效應(yīng)的轉(zhuǎn)化機(jī)制分析上，可以將創(chuàng)新聯(lián)系的屏蔽效應(yīng)向中介效應(yīng)轉(zhuǎn)化機(jī)制分為兩種類型。第1種是基于擴(kuò)散效應(yīng)的轉(zhuǎn)化機(jī)制，此時(shí)創(chuàng)新聯(lián)系的屏蔽效應(yīng)向中介效應(yīng)過程轉(zhuǎn)化是一個(gè)擴(kuò)散的過程，創(chuàng)新要素在邊界地帶相互碰撞、不斷交流，邊界的中介作用向兩邊擴(kuò)散，邊界地帶的面積不斷擴(kuò)大，邊界的隔離、屏蔽作用不斷弱化，屏蔽效應(yīng)被中介效應(yīng)漸漸弱化，如圖2所示。第2種是基于量質(zhì)變規(guī)律的轉(zhuǎn)化機(jī)制，此時(shí)創(chuàng)新聯(lián)系的屏蔽效應(yīng)向中介效應(yīng)過程轉(zhuǎn)化是一個(gè)取代的過程，創(chuàng)新要素在邊界地帶上積累到一定程度，跨邊界創(chuàng)新活動(dòng)不斷發(fā)生，創(chuàng)新聯(lián)系不斷緊密，邊界的中介效應(yīng)取代屏蔽效應(yīng)成為邊界地帶的主要矛盾，屏蔽效應(yīng)被中介效應(yīng)取代這一轉(zhuǎn)變是瞬間發(fā)生的，如圖3所示。

圖2 基于擴(kuò)散效應(yīng)的創(chuàng)新聯(lián)系邊界效應(yīng)轉(zhuǎn)化機(jī)制

圖3 基于量質(zhì)變規(guī)律的創(chuàng)新聯(lián)系邊界效應(yīng)轉(zhuǎn)化機(jī)制

3 研究設(shè)計(jì)

3.1 變量選擇及說明

3.1.1 解釋變量與被解釋變量

現(xiàn)有研究認(rèn)為，專利申請(qǐng)數(shù)量能夠反映區(qū)域創(chuàng)新水平，且規(guī)避了專利數(shù)據(jù)時(shí)滯性的特點(diǎn)，因此借鑒湯長安等［41］的研究，選取專利申請(qǐng)量來衡量城市的創(chuàng)新能力，并作為解釋變量；同時(shí)參考任以勝等［40］、李郇等［42］對(duì)于一體化邊界效應(yīng)的Barro公式測(cè)度方法，選取不同城市創(chuàng)新能力對(duì)數(shù)差值的平均增長率作為被解釋變量。

3.1.2 控制變量

參考王林輝等［43］、胡兆廉等［44］與薛永剛［45］的研究，選擇經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)（X1）、人才素質(zhì)（X2）、科技投入（X3）、外資投入（X4）和交通基礎(chǔ)設(shè)施（X5）作為控制變量，并分別以地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）、R&D人員、科技經(jīng)費(fèi)占地方財(cái)政支出比重、實(shí)際使用外資金額和公路密度等指標(biāo)來具體衡量。

3.2 模型構(gòu)建

3.2.1 空間相關(guān)性檢驗(yàn)

通過全局莫蘭指數(shù)（Moran'sI）來檢驗(yàn)空間相關(guān)性。表達(dá)公式如下：

3.2.2 創(chuàng)新聯(lián)系β收斂空間計(jì)量模型：基于β收斂模型的拓展

絕對(duì)β收斂空間計(jì)量模型。在不考慮其他影響因素的情況下，創(chuàng)新能力對(duì)創(chuàng)新能力增長率的影響表示如下：

計(jì)量模型：

被解釋變量的計(jì)算公式：

對(duì)公式（2）進(jìn)行簡(jiǎn)單變形可以得到如下形式：

式（6）中，若t為1時(shí)，β小于1，表明創(chuàng)新能力是趨同的。

在此基礎(chǔ)上引入空間因素，建立空間自回歸模型如下：

（2）相對(duì)β收斂空間計(jì)量模型。在創(chuàng)新能力受到經(jīng)濟(jì)、科技經(jīng)費(fèi)投入等因素影響的情況下，考察創(chuàng)新能力收斂性情況。在式（7）的基礎(chǔ)上加入控制變量，形式如下：

3.2.3 創(chuàng)新聯(lián)系邊界效應(yīng)空間計(jì)量模型：基于Barro公式的拓展模型

考慮到空間依賴性或空間自相關(guān)性，進(jìn)一步引入空間變量構(gòu)建基于Barro公式的拓展模型，且鑒于空間自相關(guān)模型側(cè)重于考察被解釋變量的空間溢出效應(yīng)和相互依賴關(guān)系，因此采用SAR模型，形式如下：

式（9）（10）中：y為不同城市創(chuàng)新能力對(duì)數(shù)差值的平均增長率；bianjie為邊界變量；juli為距離變量；c0為常數(shù)項(xiàng)；c1為回歸系數(shù)，c1＜0；c2、c3為回歸系數(shù)。其中，bianjie變量的取值有兩種方式：一是當(dāng)城市i、城市j分屬于不同省份時(shí)，bianjie1取值為1；反之取值為0。二是根據(jù)《長江三角洲城市群發(fā)展規(guī)劃》，選取南京、杭州、合肥、蘇州、無錫、常州、寧波和上海8個(gè)城市為核心城市，其余18個(gè)城市以及溫州為邊緣城市，當(dāng)城市i、城市j同為核心城市或邊緣城市時(shí)，bianjie2取值為0；當(dāng)城市i為核心城市、城市j為邊緣城市時(shí)，bianjie2取值為1；當(dāng)城市i為邊緣城市、城市j為核心城市時(shí)，bianjie2變量取值為-1。

考慮到區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)系還會(huì)受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等其他眾多因素的影響，因此，在式（9）的基礎(chǔ)上引入有關(guān)控制變量，表達(dá)形式如下：

3.2.4 空間權(quán)重矩陣

（1）鄰接矩陣（W01）?；赗ook鄰接準(zhǔn)則來確定城市i、城市j是否有共同邊界，如有至少一個(gè)點(diǎn)相接，就定義為有共同邊界?？紤]到舟山的特殊性，將其視為與寧波相鄰。矩陣形式如下：

（2）反距離矩陣（W02）?；诔鞘衖、城市j之間的經(jīng)緯度距離dij進(jìn)行測(cè)算，矩陣形式如下：

（3）經(jīng)濟(jì)距離矩陣（W03）?；诔鞘衖、城市j之間的人均GDP（gdp）進(jìn)行計(jì)算，矩陣形式如下：

3.3 數(shù)據(jù)來源與說明

基于2010—2019年長三角27個(gè)城市（以下簡(jiǎn)稱“樣本”）的創(chuàng)新能力數(shù)據(jù)，可以得到243個(gè)（27×9）樣本面板數(shù)據(jù)或729個(gè)（27×27）樣本截面數(shù)據(jù)。研究數(shù)據(jù)均來源于歷年的《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》及樣本城市的統(tǒng)計(jì)年鑒。其中，城市間經(jīng)緯度距離根據(jù)城市經(jīng)緯度數(shù)據(jù)計(jì)算得到；城市間公路距離的數(shù)據(jù)是根據(jù)谷歌地圖檢索得出的城市間最短公路距離。

4 實(shí)證分析

4.1 空間相關(guān)性分析

如表1所示，在3種權(quán)重矩陣下，樣本城市創(chuàng)新能力的莫蘭指數(shù)均顯著為正，表明各城市的創(chuàng)新能力存在顯著的正空間相關(guān)性。

表1 長三角城市創(chuàng)新能力莫蘭指數(shù)分析結(jié)果

4.2 創(chuàng)新能力β收斂空間計(jì)量分析

4.2.1 絕對(duì)β收斂空間計(jì)量模型分析

（1）模型選擇。由于樣本城市的創(chuàng)新聯(lián)系存在顯著的空間相關(guān)性，因此需要建立空間計(jì)量模型進(jìn)行收斂性檢驗(yàn)。由表2可知，通過拉格朗日乘數(shù)（LM）檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無論使用何種空間權(quán)重矩陣，LM-Error檢驗(yàn)結(jié)果都不顯著，而LM-Lag檢驗(yàn)結(jié)果都顯著。依據(jù)Anselin等［46］提出的判別準(zhǔn)則，應(yīng)選擇空間自相關(guān)模型（SAR），加之在進(jìn)行Hausman檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)個(gè)體固定效應(yīng)的SAR模型顯著性較好，因此選擇個(gè)體固定效應(yīng)的SAR模型。

表2 空間權(quán)重矩陣檢驗(yàn)結(jié)果

（2）空間計(jì)量結(jié)果分析。如表3所示，不同權(quán)重矩陣的ln(pi,t-1)系數(shù)都顯著且小于1，表明27個(gè)城市的創(chuàng)新能力呈現(xiàn)絕對(duì)收斂態(tài)勢(shì)且具有較強(qiáng)的穩(wěn)健性；其次，空間溢出效應(yīng)系數(shù)為正且十分顯著，表明在不考慮其他因素的情況下，城市的創(chuàng)新能力存在正向相關(guān)關(guān)系，呈現(xiàn)較強(qiáng)的空間溢出效益。

表3 2010—2019年樣本城市創(chuàng)新能力的絕對(duì)β收斂檢驗(yàn)分析結(jié)果

4.2.2 相對(duì)β收斂空間計(jì)量模型分析

空間計(jì)量結(jié)果分析。如表4所示，首先，從ln(pi,t-1)系數(shù)看，在考慮到經(jīng)濟(jì)水平、科技投入、交通基礎(chǔ)設(shè)施等影響因素時(shí)，不同權(quán)重矩陣下的系數(shù)值都顯著減小，表明相對(duì)β收斂趨勢(shì)更加明顯，且具有較強(qiáng)的穩(wěn)健性；其次，空間溢出效應(yīng)系數(shù)都是在1%水平下顯著為正，同樣表明區(qū)域創(chuàng)新能力存在顯著的正相關(guān)關(guān)系；第三，從控制變量系數(shù)看，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人才素質(zhì)、科技投入、外資投入和交通基礎(chǔ)設(shè)施等因素對(duì)創(chuàng)新能力呈現(xiàn)顯著正向影響。

表4 2010—2019年樣本城市創(chuàng)新能力的相對(duì)β收斂檢驗(yàn)分析結(jié)果

表4（續(xù)）

（2）空間效應(yīng)分解。以鄰接矩陣為例，將空間效應(yīng)分解為直接效應(yīng)和間接效應(yīng)（見表5），其中直接效應(yīng)解釋本地影響因素對(duì)于本地創(chuàng)新能力的影響，而間接效應(yīng)則關(guān)注本地的影響因素對(duì)于鄰地創(chuàng)新能力影響的溢出作用。從空間溢出效應(yīng)系數(shù)看，創(chuàng)新能力的空間相關(guān)性表現(xiàn)為顯著的正向相關(guān)，表明城市創(chuàng)新能力有顯著的空間溢出效應(yīng)。ln(pi,t-1)的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)系數(shù)都顯著為正，且直接效應(yīng)的系數(shù)值大于間接效應(yīng)系數(shù)，表明城市創(chuàng)新能力收斂性主要受本地相關(guān)因素的影響，同時(shí)受鄰地相關(guān)因素的溢出影響，但受鄰地的影響相對(duì)較小。此外，本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人才素質(zhì)、科技投入、外資投入和交通基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)于鄰地的創(chuàng)新活動(dòng)發(fā)揮著促進(jìn)作用。

表5 基于鄰接矩陣的2010—2019年樣本城市創(chuàng)新能力相對(duì)收斂空間效應(yīng)分解結(jié)果

表5（續(xù)）

4.3 創(chuàng)新聯(lián)系邊界效應(yīng)的空間計(jì)量

4.3.1 基于兩種邊界變量的邊界效應(yīng)分析

由表6可知，3種權(quán)重矩陣的空間溢出效應(yīng)系數(shù)顯著為正，表明樣本城市的創(chuàng)新能力存在顯著的正向空間溢出效應(yīng)。在不同權(quán)重矩陣下，qt的系數(shù)都顯著為負(fù)值，表明城市間創(chuàng)新能力差距呈現(xiàn)明顯的縮小態(tài)勢(shì)，創(chuàng)新聯(lián)系更加緊密。juli系數(shù)在不同權(quán)重矩陣下雖顯著為正，但絕對(duì)值都很小，表明距離對(duì)城市間創(chuàng)新聯(lián)系起到微弱的正向促進(jìn)作用；究其原因可能是一方面，長三角城市群交通基礎(chǔ)設(shè)施已較完善，可以有效改善地理距離對(duì)于城市間創(chuàng)新聯(lián)系的限制，另一方面，線上平臺(tái)的搭建極大地促進(jìn)了創(chuàng)新信息的交換，打破了創(chuàng)新要素流動(dòng)的距離壁壘。若采用省際邊界為邊界變量（bianjie1）時(shí)，邊界效應(yīng)系數(shù)都顯著為負(fù)值；若采用核心與邊緣城市邊界作為邊界變量（bianjie2）時(shí)，邊界效應(yīng)系數(shù)都顯著為正值?？梢姌颖境鞘袆?chuàng)新聯(lián)系的省際邊界效應(yīng)表現(xiàn)為顯著的中介效應(yīng)，核心與邊緣邊界效應(yīng)則表現(xiàn)為顯著的屏蔽效應(yīng)。這一結(jié)論表明長三角城市群創(chuàng)新聯(lián)系受省際行政壁壘的影響較小，更多是受核心城市與邊緣城市差距的影響。也就是說，核心城市的創(chuàng)新水平遠(yuǎn)高于邊緣城市，核心城市和邊緣城市創(chuàng)新水平差距懸殊是阻礙長三角地區(qū)創(chuàng)新聯(lián)系的主要障礙。

表6 基于兩種邊界變量的邊界效應(yīng)空間計(jì)量結(jié)果

4.3.2 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

（1）分階段的創(chuàng)新聯(lián)系邊界效應(yīng)分析。2014年，習(xí)近平總書記在上海考察時(shí)提出，要加快推動(dòng)上海成為全球有影響力的科技創(chuàng)新中心，并且要促進(jìn)長三角地區(qū)一體化發(fā)展；2016年頒布的《國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》明確提出要優(yōu)化區(qū)域創(chuàng)新布局。因此，將2010—2019年的樣本數(shù)據(jù)劃分為3個(gè)階段，基于鄰接矩陣進(jìn)一步進(jìn)行計(jì)量分析（見表7、表8），結(jié)果與基準(zhǔn)回歸結(jié)果基本一致，表明本研究的結(jié)論具有較強(qiáng)的穩(wěn)健性。當(dāng)邊界變量為核心與邊緣邊界時(shí)，創(chuàng)新聯(lián)系的邊界系數(shù)呈現(xiàn)遞減特征，表明2010—2019年長三角城市群內(nèi)核心城市與邊緣城市間創(chuàng)新聯(lián)系邊界雖存在屏蔽效應(yīng)，但隨著《長江三角洲城市群發(fā)展規(guī)劃》及長三角一體化發(fā)展戰(zhàn)略上升為國家戰(zhàn)略等一系列政策出臺(tái)，核心城市與邊緣城市間創(chuàng)新聯(lián)系邊界的屏蔽效應(yīng)呈現(xiàn)減弱態(tài)勢(shì)。

表7 分階段的樣本城市創(chuàng)新聯(lián)系省際邊界效應(yīng)計(jì)量結(jié)果

表8 分階段的樣本核心-邊緣城市的創(chuàng)新聯(lián)系邊界效應(yīng)計(jì)量結(jié)果

（2）加入控制變量的創(chuàng)新聯(lián)系邊界效應(yīng)分析。由表9可知，加入經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)等控制變量后，樣本城市的創(chuàng)新聯(lián)系邊界效應(yīng)分析結(jié)果與基準(zhǔn)回歸結(jié)果基本一致，表明本研究結(jié)論具有較強(qiáng)的穩(wěn)健性。對(duì)于控制變量而言，無論采用省際邊界還是核心-邊緣邊界，GDP總量、科技經(jīng)費(fèi)占地方財(cái)政支出比重、公路密度對(duì)于城市創(chuàng)新聯(lián)系都發(fā)揮著顯著的正向作用。原因可能是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科技經(jīng)費(fèi)投入和交通基礎(chǔ)設(shè)施水平越高的城市，其創(chuàng)新能力往往越高，創(chuàng)新活動(dòng)溢出效應(yīng)越強(qiáng)，越能夠促進(jìn)周邊城市創(chuàng)新水平的提升、增強(qiáng)創(chuàng)新聯(lián)系。

表9 基于鄰接矩陣的2010—2019年樣本城市創(chuàng)新聯(lián)系影響因素計(jì)量結(jié)果

5 結(jié)論與啟示

5.1 研究結(jié)論

（1）長三角城市群的創(chuàng)新能力具有絕對(duì)收斂和相對(duì)收斂特征，表明長三角城市群創(chuàng)新水平呈現(xiàn)趨同態(tài)勢(shì)，且各城市創(chuàng)新能力呈現(xiàn)正向相關(guān)關(guān)系和較強(qiáng)的空間溢出效應(yīng)；城市創(chuàng)新能力主要受本地影響，受鄰地的影響相對(duì)較小。（2）長三角城市群中，城市間創(chuàng)新能力差距呈明顯縮小態(tài)勢(shì)，創(chuàng)新聯(lián)系更加緊密，城市距離對(duì)城市創(chuàng)新聯(lián)系起到微弱的正向促進(jìn)作用；城市創(chuàng)新聯(lián)系的省際邊界效應(yīng)表現(xiàn)為顯著的中介效應(yīng)，而其核心-邊緣城市邊界效應(yīng)則表現(xiàn)為顯著的屏蔽效應(yīng)，且屏蔽效應(yīng)呈現(xiàn)減弱態(tài)勢(shì)。

5.2 主要啟示

（1）長三角城市群要關(guān)注城市創(chuàng)新能力的空間相關(guān)性，利用好創(chuàng)新活動(dòng)的空間溢出效應(yīng)和空間擴(kuò)散效應(yīng)，依托長三角密集的交通網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)、創(chuàng)新人才等創(chuàng)新要素的跨城市流動(dòng)，以帶動(dòng)城市邊界地區(qū)的技術(shù)進(jìn)步。

（2）把握好長三角城市群創(chuàng)新能力收斂的特征，抓住不同創(chuàng)新主體特征推進(jìn)城市群創(chuàng)新聯(lián)系邊界的屏蔽效應(yīng)向中介效應(yīng)轉(zhuǎn)化。具體來講，一是政府主體需要搭建更多創(chuàng)新要素交流平臺(tái)，包括線上的創(chuàng)新信息公示共享平臺(tái)和線下的技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)等，從宏觀角度來統(tǒng)一規(guī)劃創(chuàng)新資源優(yōu)化配置；二是企業(yè)主體為了降低創(chuàng)新成本、減少創(chuàng)新投入和提高創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化效率，往往會(huì)選擇集聚在一起，因此，可以利用好企業(yè)的創(chuàng)新需求引導(dǎo)企業(yè)集聚，提高企業(yè)創(chuàng)新成果產(chǎn)出效率；三是引導(dǎo)產(chǎn)學(xué)研融合，為企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)搭建對(duì)接平臺(tái)，減少創(chuàng)新成果浪費(fèi)?？傊?，促進(jìn)長三角城市群創(chuàng)新要素在邊界地帶不斷積累，最終實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變轉(zhuǎn)換，推動(dòng)城市創(chuàng)新聯(lián)系邊界的屏蔽效應(yīng)向中介效應(yīng)轉(zhuǎn)化，以增強(qiáng)城市群的創(chuàng)新聯(lián)系。

（3）發(fā)揮好不同類型城市在創(chuàng)新聯(lián)系中的作用。一方面，要發(fā)揮好如上海、蘇州、杭州、南京和合肥等核心城市作用，促進(jìn)核心城市技術(shù)溢出與擴(kuò)散，輻射帶動(dòng)邊緣城市創(chuàng)新能力提升；同時(shí)要挖掘邊緣城市的創(chuàng)新潛力，促進(jìn)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，彌補(bǔ)創(chuàng)新差距。另一方面，由于歷史、地理位置、地形地勢(shì)等因素的影響，城市發(fā)展存在差距是必然的，要利用好這些差距，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，擴(kuò)大城市邊界地帶面積，在邊界地帶促進(jìn)創(chuàng)新要素交換，促使中介效應(yīng)不斷擴(kuò)散輻射范圍，逐漸弱化城市發(fā)展差距帶來的邊界屏蔽效應(yīng)，以達(dá)到屏蔽效應(yīng)向中介效應(yīng)轉(zhuǎn)化目的。