微觀視角下城市經濟網特征對創新產出的影響研究

武寧+陳新國

內容摘要：隨著城市間經濟聯系的不斷加強，網絡化趨勢日漸明晰，城市經濟網絡結構特征逐步對創新產出發揮一定的影響作用。鑒于此，本文構建了微觀視角下城市經濟網特征影響創新產出的理論模型，以長三角16個中心城市2002-2012年的數據為研究樣本，借助社會網絡分析和回歸分析方法，實證檢驗了城市經濟網絡微觀特征中節點度數、節點中介性、節點結構洞對創新產出的影響，并得出相關結論。研究表明：長三角城市經濟網的節點度數及結構洞對創新產出有正向促進作用，城市節點度數越高，擁有的結構洞越多，創新產出就越大；節點中介性對創新產出有反向作用，城市節點中介性的降低，有利于網絡中創新資源的均衡配置，推動創新產出整體提升。

關鍵詞：城市經濟網絡 微觀特征 創新產出

引言

城市發展推動創新的重要性不言而喻，城市創新產出即通過對創新資源（基礎設施、信息網絡、資金、技術等）的優化配置，創新主體（企業、大學、研究機構等）的分工合作、創新制度（激勵、競爭、評價和監督等）的合理利用，三者協同發揮效應的結果。城市在發展過程中，通過調整三者的關系與結構，最終推動創新產出的提高。實踐與理論證明，任何一個城市的發展都不可能是“孤立發展”，為了獲得城市的持續發展，城市間總發生著各式各樣的聯系。經濟活動是城市間最為活躍的聯系，這一聯系的發生加強了城市間的溝通與交流，提高了物質流動、能量轉換、信息傳遞和資金周轉等創新要素的流通水平。伴隨著經濟全球化的推進，城市間的經濟聯系愈顯密切，逐步呈現出網絡化的趨勢，城市構成網絡的重要節點，經濟聯系構成聯結兩節點的邊，城市經濟網絡應運而生。網絡中有效的連通性為城市中的創新主體獲得外部知識溢出和創新擴散提供了通道，主體間經由這些通道增強了彼此的交流與聯系，促進技術、資金、人才等內部要素的資源整合，使得嵌入網絡中的城市更容易獲取所需的創新資源；進一步深化城市間的分工與合作，有利于降低創新難度，分散創新風險，節約創新成本，進而提高城市中創新主體對創新期望收益的預期，誘發潛在的創新欲，最終有助于創新產出的提升。鑒于此，研究城市經濟網絡對創新產出的影響無疑具有非常重要的理論與現實意義。

有關城市與創新產出的研究源于Pred（1966），他指出大型城市的人口規模與專利申請數有較強的相關性。羅斯、鄧肯（1991）研究發現城市規模與城市創新產出存在正向的相關關系。程開明（2010）實證分析得出城市創新產出除資金和人員投入的顯著影響外，還受城市化水平、經濟發展、地區差異、城市規模等因素的影響。宋延廣等（2011）認為教育投入、企業科技投入及政府科技投入對城市創新產出具有明顯促進作用。曹勇等（2013）研究發現城市經濟規模、科技成果轉化能力和城市創新投入影響創新產出。綜觀以上研究，發現這些研究較多關注城市創新要素（科技人員、資金）的投入及創新環境（城市規模、城市化程度等）對創新產出的影響，而從城市網絡視角探討對創新產出的影響略顯不足。

城市經濟理論認為城市間頻繁的經濟聯系勢必對創新活動產生影響，城市經濟網絡正是城市間強化經濟聯系的產物，以經濟網為研究背景，分析其對創新產出的影響便構成了本文研究的切入點。在已有的相關研究中，Ben Shaw-Ching Liu（2005）指出網絡的結構特征是影響創新產出的重要因素；程開明、王亞麗（2013）認為城市航空客流網的結構特征，包括絕對密度、聯結強度、節點度中心性、結構洞對城市創新產出具有正向促進作用。結構特征又分為宏觀（整體網）和微觀（節點網）特征，宏觀側重對整體（區域、團體等）的研究，而微觀更關注網絡節點個體（城市、企業、個人等）的研究。為了更好地理解城市經濟網絡與創新產出的關系，切實提高城市創新產出水平，有必要基于微觀視角，分析城市經濟網特征對創新產出的影響。故本文在借鑒相關研究的基礎之上，提出城市經濟網絡微觀特征（節點度數、節點中介性、節點結構洞）影響創新產出的理論假設，并選取長三角16個中心城市2002-2012年數據進行實證分析，深入探討城市經濟網背景下，網絡微觀特征對節點城市創新產出的影響，并得出相關結論。

相關理論及研究假設

城市經濟網以各節點城市間的經濟聯系為基礎，通過整合創新資源、促進知識流動、獲得溢出效應、加速創新擴散、減少創新風險、優化產業分工和協作等一系列過程影響創新成本、效率和產出。

城市經濟網絡之所以對創新產出產生一定的影響，離不開網絡結構的作用。網絡連通度促使節點間相互吸引，增加節點內部、外部創新主體間聯系與交流的頻率，有助于彼此人才、資本、信息等資源的流動，推動創新資源由高度集聚向分散均衡發展，共同構建一種平等互利的創新合作平臺。網絡中各節點是知識流動的重要載體，節點之間易發生知識的流動和碰撞，產生聚變和裂變反應，從而促進知識在經濟網絡中最大化的溢出和擴散，進而擴大網絡節點城市的知識信息量，帶動各節點的創新活動，增強創新產出。同時，由于各節點具有不同的創新能量和地位，節點間的關系鏈成為創新擴散的通道以及成為創新在擴散過程中實現增值的價值鏈，節點城市在相互交流與合作的過程中，節點間關系的強聯結度將會提高網絡中創新擴散的速度和效率，使創新可以快速地從一個城市擴散到另一個城市，提高創新產出。

由上述理論分析可知，網絡結構特征是網絡發揮作用的關鍵特性，也是影響創新產出的重要因素，故本文將從城市經濟網絡微觀特征即網絡節點度數、節點中介性、節點結構洞這三個方面對創新產出的影響進行分析。

（一）節點度數影響創新產出

節點度數指網絡中與該點直接相連的節點數目，用來衡量節點在網絡中的核心地位。節點度數越高，表明其越接近網絡的中心位置，擁有的權力越大。城市經濟網絡中，擁有較高節點數的城市，表示該城市與其它城市保持著密切的聯系，城市能夠有更多的機會從網絡中的其它節點獲取信息、知識、技術等資源；從權力角度分析，節點度數高的城市，意味著在網絡中權力較大，獲取知識和信息的能力較強，能夠從比自己實力水平高的城市獲取尖端的創新技術和經驗，取其精華之處進行模仿和學習，并通過吸收、消化、改進納為己用從而提升自身的創新水平，進而可以更好地促進創新活動。根據以上分析，提出如下假設：endprint

H1：節點度數對創新產出具有正向的促進作用

（二）節點中介性影響創新產出

節點中介性指某個節點出現在網絡中任意兩個節點最短路徑上的可能性，用來衡量個體對資源的控制程度。節點中介性越高，說明該節點占據著網絡資源流動的重要渠道，充當其它城市交流的中介，刪除該點勢必對網絡中的資源傳遞產生影響。城市經濟網中，城市的中介性越高，通過此節點傳播的信息資源和創新成果就越多，擁有對信息和創新成果的控制能力也越強；同時創造的最短路徑越多，時效性越強，縮短了知識和信息的傳播時間，有利于創新思想的交流和加深，從而促進創新產出。根據以上分析，提出如下假設：

H2：節點中介性對創新產出具有正向的促進作用

（三）節點結構洞影響創新產出

結構洞表示兩個行動者之間的非冗余聯系，節點之間的聯系分直接和間接聯系，間接相連的兩個主體之間產生結構洞。Burt（1992）指出結構洞的存在影響知識流的運動和信息的交換與共享，成為網絡中的斷點，同時伴隨的也是創新的機會，充當主體溝通的橋梁作用。節點結構洞越多，表明該節點網絡的有效規模越大，在資源獲取和信息控制方面擁有十分特殊的優勢。城市經濟網中，城市擁有的結構洞越多，城市受限制程度越低，越有利于信息傳播和創新成果擴散；獲取有效、關鍵的信息和知識等創新資源也相對增多，創新產出也就越大。根據以上分析，提出如下假設：

H3：節點結構洞對創新產出具有正向的促進作用

基于上述分析，提出本文的理論模型，如圖1所示。

研究設計

（一）城市經濟網絡模型構建

城市經濟網是基于城市間密切的經濟聯系而形成，構建經濟網絡模型關鍵是對城市間的經濟聯系進行準確度量。目前，通過引入“引力模型”對城市間經濟聯系的測度較為廣泛?？紤]到網絡經濟時代，郵電業務量、互聯網用戶數量與城市對外經濟聯系有著緊密的關系；并且交通運輸方式的多樣性以及城市間的經濟落差對傳統意義上的地理空間產生一定的影響，在借鑒前人研究的基礎上，對引力模型進行修正，并據此構建城市經濟網絡模型。計算公式如下：

其中：Rij表示城市i和城市j之間的經濟聯系強度；K為修正系數；Pi、Pj分別表示城市i和城市j的市轄區人口數；Vi、Vj分別表示城市i和城市j的全年GDP；EDij表示城市i和城市j之間的經濟距離。

修正系數：

式中：ei、ej分別表示城市i和城市j的郵電業務量，ti、tj分別表示城市i和城市j的互聯網用戶數。

經濟距離：

EDij=αijβijdij

式中：αij 表示城市i和城市j間通勤距離的修正權數（當城市i和城市j的交通運輸方式僅為鐵路時，αij取0.8；僅為省級以上公路時，αij取1；僅為航運時，αij取1.2；僅為鐵路和高速公路時，αij取0.7；同時擁有鐵路、省級以上公路和航運，αij取0.5），βij表示城市i和城市j間的經濟落差修正權數（兩城市間的人均國內生產總值的比值反映城市間的經濟落差，比值大于等于70%，βij取0.8；小于70%且大于等于45%時，βij取1.0；小于45%，βij取1.2），dij表示城市i和城市j間的空間距離（利用“百度地圖”以“最短路程”為限定條件檢索每2個城市市府間公路距離，單位：km）。

（二）樣本選取

長江三角洲是我國綜合實力最強的經濟中心，同時也是我國率先躋身世界級城市群的地區，并且長三角中心城市間經濟聯系的網絡化特征已有所凸顯。鑒于此，本文選取長三角地區16個中心城市（上海、南京、杭州、寧波、蘇州、無錫、常州、鎮江、揚州、泰州、南通、湖州、嘉興、紹興、舟山、臺州）為研究樣本。

考慮到長三角地區城市間經濟聯系的變化趨勢，選取2002-2012年間11個時點的數據，數據主要來源于2003-2013年的《中國城市統計年鑒》《上海市統計年鑒》、《江蘇省統計年鑒》、《浙江省統計年鑒》以及各市統計年鑒及部分市統計公報，所有數值都以2000年不變價計算。

（三）變量測量

被解釋變量。本文選擇創新產出作為被解釋變量。Feldman（1994）研究得出專利和創新之間的相關系數達到0.934，兩者具有很強的相關性，故選取專利數據度量創新產出。雖然選取專利數據存在一定的不足之處，但相比其他指標，專利標準相對客觀、變化緩慢；而且比較接近創新的商業應用以及能較全面的反映地區發明與創新的信息。考慮到專利授權量受到專利審查機構審查因素的影響并存在較長的不確定時滯，將其作為衡量指標，可能會導致一定的信息失真，因此，本文選用專利申請受理量（PAT）度量創新產出。

解釋變量。解釋變量即為城市經濟網絡的節點度數、中介性、結構洞。采用社會網分析（Social Network Analysis）方法對城市經濟網絡結構特征進行分析，并借助軟件UCINET6.212進行測度。UCINET6.212可將網絡結構特征變得更加直觀可控，量化測評效果更加明顯，為城市網絡的分析提供便利。將上文中計算所得的城市間經濟聯系矩陣導入到UCINET 6.212中，即可得出節點度數（DEG）、中介性（BET）和結構洞（EFS）的最終值。值得強調的是，本文采用網絡的有效規模來度量結構洞指標，某節點網的有效規模越大，表示該節點擁有結構洞越多。

控制變量?？紤]到影響創新產出的因素較多，本文引入控制變量對解釋變量的有效性進行控制，選取地方政府教育經費支出、地方政府科技經費支出和當地經濟發展水平作為影響創新產出的三個關鍵因素。地方政府教育經費支出、科技經費支出反映當地政府在財政資源配置中對教育、科技的重視程度，一般而言，當地教育水平越高，勞動者素質越高，越有利于科技人員的培養；科技發展水平越高，越有助于科技創新的產生。同樣，經濟發展水平越高的地區越能對技術創新投入更多的人力和物力，越能促進當地的創新產出，而人均生產總值可以較客觀地反映出地區經濟發展水平。因此，本文將地方政府教育經費支出（EDU）、科技經費支出（TEC）、人均生產總值（PGDP）作為控制變量引入分析中。endprint

實證分析

（一）變量的初始特征

將以上變量導入SPSS 19.0，對各變量的初始特征進行描述性統計分析，如表1所示。從節點度數、中介性、有效規模均值分年度統計中，可以得出2002-2012年間節點度數呈大幅增長趨勢，2012年的節點度數均值是2002年的4.68倍；中介性呈下降趨勢，由2.624減小到0.563，減小幅度達78.56%；有效規模呈緩慢增長趨勢，從2002到2012年，增幅僅為12.17%。

（二）相關分析

為減少以上變量數據的異方差，將變量取對數處理后進行相關分析。通過引入Spearman秩和分析法，對兩兩變量的秩次大小做線性相關分析，盡可能準確地判斷變量之間的相關性，如表2所示。Spearman相關系數顯示，節點度數、中介性、有效規模與創新產出的對數值存在正相關關系，系數分別為0.783、0.251、0.229，且都通過顯著性檢驗；教育經費、科技經費、經濟發展水平也與創新產出對數值存在顯著正相關關系。由于相關分析只能說明變量之間是否存在關聯，無法說明變量之間的影響關系大小和因果關系。為進一步驗證變量間的關系及其顯著程度，將結合下文的回歸分析，對上述變量進行綜合判定。

（三）回歸分析

考慮到面板數據相比時間序列和橫截面數據，能夠提供更多的樣本信息，提高模型估計的精度，本文利用以上變量的對數值構成研究所需的混合面板數據（Panel Data）借助EVIEWS7.2進行回歸分析。設定如下多元線性回歸模型：

其中：lnPAT 表示模型的被解釋變量，lnDEG 、lnBET 、lnEFS 表示解釋變量，lnCTRL 表示一系列的控制變量。i和t分別表示第i城市和第t年。u為隨機擾動項，滿足u～N（0，σ2） ；β 分別為各變量對被解釋變量的影響系數。

首先根據F檢驗分析判斷模型的設定形式（變截距個體固定效應或截距不變模型），即通過計算兩個模型的殘差平方和SU、SR，計算F1 統計量。

經檢驗，選擇截距不變模型（即混合估計）較為準確，具體估計結果如表3所示。

表3分析結果顯示，方程決定系數為0.947，F統計值為507.376，且顯著（p<0.01）；DW值為1.251，表示變量間不存在嚴重的自相關情況，方程擬合效果較好，故方程中的變量對創新產出有一定的解釋力度。

節點度數對創新產出的影響系數為0.089，在1%的水平上顯著，表明節點度數對創新產出具有正向促進作用，假設H1成立。由此可以得出，城市節點度數越高，與其有直接聯系的節點就會越多，城市間的聯系越密切。一方面，城市將有更多的機會與其他城市進行技術和知識的交流；另一方面，節點度數越高表明該城市越趨于網絡的中心位置，中心優勢有利于信息的多方搜索，使得城市更容易獲取所需的戰略資源，從而增添創新產出的可能性。

節點中介性對創新產出的影響系數為-0.093，在1%的水平上顯著，表明節點中介性對創新產出具有反向作用，與預期理論存在偏差，即城市節點中介性下降（見表3），創新產出反而有所提高，故假設H2不成立。導致這一結果的原因可能是由于：2002-2012年，隨著中小城市間經濟聯系強度與日俱增，引發網絡中節點城市的中介性平均水平有所下降，使得網絡中創新資源趨于均衡配置，最終推動創新產出水平整體提升。例如，2002年紹興與嘉興之間的經濟聯系較弱，大部分聯系都在以杭州作為中介城市的條件下發生，隨著兩城市間經濟交流活動的加強，到2006年，紹興與嘉興的經濟聯系強度已有大幅度增加，兩城市間的經濟聯系通過“繞行”行為使得部分聯系已無需再“途經”杭州，從而動搖了杭州作為中介城市的地位，直接導致杭州的節點中介性減弱，而其周圍城市的節點中介性卻在增強。這一現象表明中小城市中介性的小幅增加會引起大型城市中介性大幅下降，最終導致城市的中介性平均水平呈整體下降趨勢。這一趨勢會減弱大型城市對創新資源的控制能力，然而中小城市對資源的控制能力卻有小幅增強，致使資源實現再配置直至趨于均衡發展狀態，從而達到帶動創新產出整體提升的效果。

有效規模對創新產出的影響系數為0.079，在10%的水平上顯著，表明有效規模對創新產出具有正向促進作用，某節點網的有效規模越大，該節點擁有結構洞就越多，故節點結構洞對創新產出具有正向促進作用，假設H3成立。城市擁有的結構洞越多表明該城市在整個經濟網絡中處于控制領導地位，這類城市會較少受到其他城市資源或信息的限制，獲取信息、知識等創新資源的壁壘就越低，從而為創新產出提供有利條件?？梢姄碛休^多結構洞的城市享有信息傳播和創新擴散的天然優勢，能夠使它因其所具有的獨特地位而獲得更多創新收益。

結論

本文以城市經濟網為研究背景，提出微觀視角下城市經濟網特征即節點度數、節點中介性、節點結構洞影響創新產出的理論假設，并以2002-2012年長三角16個中心城市為研究樣本，通過社會網絡分析和回歸分析方法對所做假設進行了實證檢驗。

分析結果表明：長三角城市經濟網的節點度數對創新產出有正向促進作用，城市節點度數越高，越容易獲取創新所需的知識和信息，擁有的創新機會越多，創新產出的可能性越大；節點結構洞對創新產出有正向促進作用，結構洞越多，越趨向于知識流動和創新擴散的主導地位，為創新產出提供優勢；節點中介性對創新產出有反向作用，城市節點中介性的降低，引起經濟網絡節點對資源控制能力的平均化，帶動網絡中創新資源的配置趨于均衡，推動創新產出整體提升。

今后，應進一步發揮城市經濟網特征對創新產出的促進作用，通過打破城市間的地區隔離，構建城市間互動發展的多邊平臺，培育和完善以中心城市為依托的城市經濟網絡，發揮中心城市的聚集和擴散作用，實現中心城市與周邊城市之間、大中小型城市之間的合理分工與功能互補，實現城市創新產出總體提高。endprint

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作者簡介：

武寧（1989-），男，碩士研究生，研究方向：高新技術創新。

陳新國（1954-），男，教授，博士生導師，研究方向：科技創新及區域經濟。endprint

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作者簡介：

武寧（1989-），男，碩士研究生，研究方向：高新技術創新。

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作者簡介：

武寧（1989-），男，碩士研究生，研究方向：高新技術創新。

陳新國（1954-），男，教授，博士生導師，研究方向：科技創新及區域經濟。endprint