孟琳琳 張建偉


摘 要:本研究以河南省18個地市作為研究對象,采用引力模型等研究方法,對河南省城市2006年、2011年和2016年3個時間節點的創新能力和創新空間聯系強度的時空演變、創新空間聯系中心城市及輻射范圍進行分析,最后針對河南省實際情況,提出了幾點建議,以期為制定城市創新發展相關政策提供一定的理論支撐。
關鍵詞:創新聯系;引力模型;河南省;區域差異
中圖分類號:F299.2 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0037(2018)4-37-8
DOI:10.19345/j.cxkj.1671-0037.2018.04.008
Abstract: In this study, 18 cities of Henan Province were taken as the research objects, using the gravity model and other research methods, the space-time evolution of the contact strength between the innovation ability and the innovation space,innovation spatial contact center city and the scope of radiation of the cities in Henan Province at three time nodes of 2006, 2011 and 2016 were analyzed, and finally according to the actual situation in Henan Province, some suggestions were put forward, hoping to provide certain theoreticalsupport for formulating relevant policies of innovation city development.
Key words: innovation link; Gravity Model; Henan Province; regional differences
1 引言
隨著經濟全球化和知識經濟的深入發展,區域之間的競爭方式發生了很大變化,越來越多地表現為科學技術創新和應用等方面的競爭[1]。創新是引領發展的第一動力,正改變著區域經濟發展格局,也是中國經濟進入“新常態”發展的必然選擇[2-3]。國家也越來越重視創新發展,黨的十九大報告再次強調要把我國建設成為創新型國家,要堅持理論創新、制度創新、實踐創新、文化創新以及其他各方面的創新。近些年來,關于創新的研究很多,綜合來看,主要集中在以下幾個方面:①創新理論及有關概念研究。熊彼特關于技術創新理論的解釋是創新理論的基礎[4-9],之后學者從不同的角度對其進行豐富和拓展,如創新網絡、創新能力、創新型城市、創新型人才等方面。②區域創新能力評價及空間差異、影響因素分析方面。相關研究學者主要通過構建區域創新能力評價指標體系,運用空間自相關、賽爾指數法等研究方法分析其空間差異,同時采用回歸分析、主成分分析等方法分析影響區域創新能力的影響因素[10-14]。③區域創新水平與經濟發展關系研究。通過建立創新與經濟發展水平兩個系統間的關系模型,如響應強度、ECM模型等,探究創新水平對經濟發展的影響[15-17]。④創新效率研究。主要運用DEA模型、Super-SBM模型等方法,測度區域的創新效率,以此對區域創新更好發展提出建設性建議[18-21]。目前,關于創新聯系的文章較少,而且研究區域主要是長三角、廣東、浙江、山東等沿海地區[22-26],對內陸地區的研究比較少。
2 數據來源及研究方法
2.1 研究區域與數據來源
為了探究河南省各地市的創新空間聯系情況,將河南省18個地市作為研究對象,研究所用專利授權數據來自中國專利全文數據庫(知網版),以公開日統計獲得;科技論文數在中國知網上檢索得出;研究所用距離數據通過百度地圖查詢地市間政府所在地的距離所得。其他數據均來自2007—2017年的《河南統計年鑒》。
2.2 研究方法
2.2.1 引力模型。本研究通過引力模型來反映河南省各地市的創新空間聯系,首先需要確定各地市的創新能力,結合區域創新能力評價指標體系,運用因子分析方法得到表征各地市創新能力的創新綜合得分;同時借鑒蔣天穎等學者的相關研究[23],采用公路里程數作為一地區到另一地區的時間距離,由此,該研究確立的引力模型如公式(1)所示:
根據引力模型可得到兩地區的創新空間聯系強度,可根據公式(2)計算出每個地區的創新空間聯系總量,
其中,[Ri]表示[ i]地區的創新空間聯系總量。
2.2.2 最大引力線。在得到一區域與其他區域的創新空間聯系強度[Rij]后,引入最大引力的概念,其表示該區域的最大創新空間聯系值[Rmaxij]
式(3)中,[Rmaxi]表示[i]地區的最大引力,把相對應的兩個地區相連,得到的連線就是[i]地區最大引力線。一般來講,一個地區經過的最大引力線越多,那么該地區的引力強度就越大[23]。
2.2.3 斷裂點公式。利用斷裂點公式可計算出區域之間創新作用的平衡點[24],即斷裂點到城市[i]的距離[Di],通過斷裂點公式可用來確定中心區域的輻射范圍[23],因此,本研究利用斷裂點公式來表示河南省中心城市的創新輻射范圍。
2.2.4 最小-最大規范法。由于利用引力模型計算創新空間聯系時,所用數據一般為正值,而經過因子分析后得到的創新綜合得分會存在一些負值,通過借鑒相關的研究,本文采用最小-最大規范法,將因子分析后的創新綜合得分轉換到[0.0001,0.9999]。計算公式如下:
式(5)中,Y為規范化處理后的數據,X為原數據,[maxA]為原數據的最大值,minA為原數據的最小值,[new_maxA]和[new_minA]分別為新數據的最大值和最小值,即[new_maxA]為0.999 9,[new_minA]為0.000 1。利用公式(5)分別將2006年、2011年和2016年3個年份創新能力綜合得分進行規范化處理。
2.3 創新能力評價指標體系的構建
采用引力模型來測算城市創新空間聯系強度,首先需要確定表征城市創新能力的指標,參考蔣天穎、呂拉昌等學者[23-24]的研究成果,構建了包括創新投入、創新產出、創新環境3個一級指標,14個二級指標來表征河南省各地市的創新能力。如表1所示:
3 河南省各地市創新能力時空演變
為探究河南省各地市的創新水平時空差異,本研究選取了2006年、2011年和2016年3個時間節點的數據,運用SPSS.17.0軟件,得出河南省各地市的創新綜合得分,以此來表示各地市創新水平。首先,為消除數據量綱的差異,對數據進行了標準化處理,然后對數據進行降維處理。分析結果表明:根據因子分析中主成分均應大于1的原則,3個時間截面的數據均是從14個因子中提取出2個主因子,同時2006年、2011年和2016年根據KMO和Bartlett的值分別為0.754和0,0.811和0,0.839和0,滿足因子分析的條件,方差解釋的累計百分比分別為88.875%、87.658%和86.096%,表明2個主成分較好地保存了原始變量信息,數據信息丟失較少。通過計算,得到表示河南省各地市創新能力水平的綜合得分,如表2所示。
由表2可知,2006年、2011年、2016年,河南省創新綜合得分排在前3位的地市分別為鄭州市、洛陽市、焦作市,鄭州市、南陽市、洛陽市,鄭州市、洛陽市、南陽市。可發現2006—2016年,河南省創新綜合得分排在前3位的地市差別不大,僅有焦作市被南陽市所替代,截止到2017年底,南陽市的研究機構有279個,R&D;人員數為1.94萬人,R&D;經費支出為33.1億元,南陽市建立了高新技術產業帶,可以加強企業之間信息技術交流,節省企業成本,獲得較好的集聚規模效益。另外,南陽市擁有的國家級和省級企業技術中心分別為10個和51個,2017年獲得的省級科技進步獎共計12項,此外,南陽市的對外開放水平高,吸引大量的外商來此投資,截止到2017年年底,南陽市的實際利用外資額達5.87億美元,南陽市正是依靠其科研資金、人員、技術等方面的優勢,發展其創新高新技術產業,創新能力不斷增強。
2006年、2011年、2016年,河南省創新綜合得分排后3位的地市分別為信陽市、周口市、駐馬店市,鶴壁市、三門峽市、濟源市,三門峽市、鶴壁市和濟源市。可發現,2006—2011年,創新綜合得分排在后3位的地市變化較大,信陽市、周口市和駐馬店市的創新綜合實力發展較快,這與當地的創新環境較好有一定的關系,如交通、通信等設施便利。與2011年相比,2016年的創新綜合得分排后3位的地市沒有變化,表明在2011—2016年,創新綜合得分排在后3位的地市幾乎沒有變化,鶴壁市、三門峽市和濟源市地處河南省西部邊緣地區,與河南省其他地市交流相對較少,受省會鄭州市的輻射帶動作用也較小,因此近些年來的創新實力弱。
總之,在2006—2016年,鄭州市的創新綜合得分最高,大部分地市的創新綜合得分均有不同程度提高,特別是洛陽市、新鄉市以及南陽市、周口市、駐馬店市等地市發展速度較快,表明與其他地市相比,鄭州市的創新綜合能力最強,各地市的創新實力也在不斷增強。
4 河南省各地市創新聯系時空演化
4.1 河南省各地市創新聯系強度演變
為探討河南省各地市創新聯系的引力強度及變化趨勢,本文選取了2006年、2011年和2016年3個時間節點,根據引力模型,分別計算出河南省18個地市3年的創新空間聯系總量情況,結果如表3所示。
由表3可知:①2006年河南省創新空間聯系總量位于前5位的地市分別為鄭州市、焦作市、洛陽市、新鄉市和許昌市,所占比重分別為32.139%、12.657%、11.103%、10.957%和8.837%,5個地市合計占比75.693%,占河南省創新空間聯系總量的絕大部分,因此河南省創新空間聯系主要集中在這5個地市。其余13個地市中,只有濟源市的創新空間聯系總量所占比重超過5%,三門峽市、商丘市等5個地市所占比重均未達到1%。因此,2006年河南省的創新聯系總量空間分布呈現出嚴重的不均衡狀態。②2011年的河南省創新空間聯系總量為1116.228,比2006年高729.235,與2006年相比,2011年河南省各地市創新空間聯系總量均增長較快。2011年河南省創新空間聯系總量位于前5位的地市分別是鄭州市、新鄉市、許昌市、開封市和洛陽市,所占比重分別為21.571%、9.086%、8.204%、6.515%和5.963%,之和達51.339%,占河南省創新空間聯系總量的一半左右,可見,2011年創新空間聯系總量位于前5位的地市所占比重之和較2006年有所下降,只有鄭州市占比達到10%以上,仍居于河南省第1位,2011年新鄉市的創新聯系總量與2006年相比,增長幅度較大,超過焦作市和洛陽市,居于第2位,許昌市和開封市占比大幅度提高,居河南省創新聯系總量的第3位和第4位。而洛陽市的創新聯系總量占比有所下降,從11.103%下降到5.963%,居第5位,表明洛陽市的創新聯系總量增幅較慢。其余13個地市中,占比超過5%的有4個,分別為周口市、駐馬店市、焦作市和平頂山市,由此可見,2011年焦作市創新聯系總量占比大幅度下降,從12.657%下降到5.357%,居第8位。2011年的創新聯系總量只有三門峽市和濟源市占比小于1%。綜合來看,2011年河南省各地市的創新聯系總量空間分布情況較2006年有明顯的差異,各地市創新聯系總量不均衡程度有所緩解。③2016年河南省各地市創新空間聯系總量均大幅度增加,創新空間聯系總量平均值達1592.492,比2011年高出476.264。2016年河南省創新空間聯系總量位于前5位的地市分別為鄭州市、新鄉市、周口市、許昌市和駐馬店市,所占比重分別為18.330%、8.771%、7.020%、6.858%和6.850%,相加為47.829%,表明2016年創新空間聯系總量位于前5位的地市所占比重較2006年和2011年有所下降,仍只有鄭州市占比在10%以上,居于河南省第1位,但占比呈現出下降的趨勢。與2011年相比,新鄉市占比變化不大,仍居第2位,許昌市占比有微小下降,從8.204%下降到6.858%,居第4位,周口市和駐馬店市的創新空間聯系總量增長較快,所占比重提高,分別居第3位和第5位。其余13個地市中,占比超過5%的有4個,分別為洛陽市、漯河市、平頂山市和開封市,洛陽市雖然占比6.770%,比2011年高0.807%,但與其他地市相比,增長速度較慢,居于第6位,開封市的創新空間聯系總量占比呈較小下降趨勢,從2011年的6.515%下降至2016年5.618%,漯河市和平頂山市占比呈不斷上升的趨勢。三門峽市和濟源市創新空間聯系總量較小,占比仍小于1%。因此,2016年河南省各地市的創新聯系總量空間分布情況與2011年相比差異不大,總體上,各地市創新聯系總量分布趨向均衡。
通過以上分析可知:2006—2016年,河南省各地市的創新空間聯系總量不斷增長,各地市創新空間聯系總量趨向均衡發展。
4.2 河南省各地市創新空間聯系聚類演變
為了更加直觀地反映河南省創新空間聯系強度,基于其18個地市2006年、2011年和2016年3年的創新空間聯系總量數據,并將其導入SPSS軟件中,根據系統聚類的方法,四類效果最佳,因此,將河南省創新空間聯系強度分為4個等級,即引力強、引力較強、引力一般和引力弱,然后利用ArcGIS10.1軟件,做出2006年、2011年和2016年3年的創新聯系總量空間分布圖,如圖1所示。
由圖1可發現:①2006—2016年,鄭州市的創新聯系總量均第一,引力強度強,這與鄭州市便利的交通、市場等方面的優越性密切相關。鄭州市作為河南省的省會城市、中原經濟區的核心城市,交通條件便捷,位于隴海鐵路和京廣鐵路的交匯處,京港澳和連霍高速公路經過,公路客運量為11 007萬人,公路貨運量19 269萬噸,新鄭機場開通客運航線162條,客運通航城市86個,交通條件便利,截至2016年年底,鄭州市科技活動人員數達114 570人,R&D;經費內部支出達1 419 500元,專利授權數23195件,財政科學支出占地方財政預算支出比重為1.644%,人均GDP達84 113元,同時,鄭州市位于河南省的中部,與河南省其他地市聯系方便,其創新聯系總量居第一位,引力強度強。②2006年引力較強的地市有4個,分別為焦作市、洛陽市、新鄉市和許昌市;引力一般的地市為濟源市;其余12個地市均引力弱,占河南省地市的66.67%,表明河南省總體創新空間聯系總量較低,創新空間聯系主要集中在鄭州市的周邊地區,鄭州市對周圍地區的創新輻射帶動作用較明顯。③2011年引力較強的地市有2個,分別是新鄉市和許昌市;引力一般的地市有開封市、焦作市、洛陽市、周口市、駐馬店市等11個;引力弱的地市有信陽市、濮陽市、三門峽市和濟源市4個,引力弱的地市占河南省的22.22%。④2016年引力較強的地市有8個,分別是新鄉市、周口市、許昌市、駐馬店市、洛陽市、漯河市、平頂山市和開封市,占河南省的44.44%;引力一般的地市為安陽市、焦作市、商丘市、南陽市等7個地市;僅三門峽市和濟源市引力弱,占河南省的11.11%。⑤整體來看,2006—2016年,河南省整體的創新空間聯系總量不斷提高,且呈現出以鄭州市為核心,向四周呈圈層結構發展的趨勢,隨著鄭州市對周圍地區的輻射帶動作用的發揮,周圍地區的創新空間聯系總量不斷增長,引力弱的城市不斷減少,引力較強的地市不斷增多,各地市的創新空間聯系總量的差異不斷減小,創新聯系總量發展表現出均衡的趨勢。
5 河南省創新空間聯系中心城市及輻射范圍
5.1 創新空間聯系中心城市的確定
通過公式(3),得到河南省各地市的最大引力線數量([Nmax]),同時結合各地市的創新空間聯系總量及河南省的實際情況,本文按以下標準對節點城市進行分類:[Nmax]>3且[Ri]>[Ri]為一級節點城市,也為中心城市;2≤[Nmax]≤3且[Ri]>[Ri]為二級節點城市;[Nmax]﹤2且[Ri]>[Ri]為三級節點城市,分別得到2006年、2011年、2016年創新空間聯系節點城市的分類等級,如圖2所示。
由圖2可發現:①2006年、2011年和2016年,鄭州市始終是河南省的一級節點城市。2006年、2011年、2016年鄭州市的創新聯系總量是河南省平均水平的6倍、4倍和3倍左右,最大引力線數量分別為14、8、7,表明2006年以來,鄭州市的創新聯系中心性地位較高,成為全省的創新聯系中心地。②二級節點城市數量不斷增多。2006年的二級節點城市為洛陽市,2011年是洛陽市、新鄉市和駐馬店3個城市,2016年為洛陽市、新鄉市、平頂山市、駐馬店市、周口市和漯河市6個城市。洛陽市和新鄉市因其高校和科研機構聚集,科技人才多,特別是2016年以來,鄭洛新國家自主創新示范區的建立,3個城市的創新聯系更加密切,成為帶動全省科技發展的增長極,因此,洛陽市和新鄉市的對外創新聯系水平較高,成為周邊地市創新要素的吸引地。駐馬店市、周口市、漯河市雖然創新投入和創新產出方面不如鄭州市、洛陽市和新鄉市,但其創新環境方面較好。駐馬店市有“中國最具有投資競爭力金融服務城市、國家園林城市”等稱號,此外,駐馬店市的交通條件比較優越,有“豫州之腹地,天下之最中”的美稱;漯河市有“國家園林城市”“全國綠化模范城市”“國家森林城市”等稱號,進行科技創新的自然環境較好;周口市因其城市規模較大,互聯網用戶數、公路客運量和貨運量以及外商投資相對較多,創新環境較好。③三級節點城市數量變化較小。2006年,新鄉市、焦作市和許昌市3個城市是三級節點城市,2011年三級節點城市為周口市、許昌市和開封市,2016年有許昌市和開封市兩個城市。可發現,焦作市在2006年是三級節點城市,2011年和2016年成為非節點城市,這主要是因為焦作市的煤炭等重工業發達,雖然近些年來,工業在產業發展方面比重有所下降,但由于其之前的重工業所占比重較大,一時很難改變這種產業格局;新鄉市因其科技水平的提高,成為二級節點城市;開封市因受鄭州市輻射帶動作用的增強,從非節點城市轉變為三級節點城市。
5.2 創新聯系中心城市輻射范圍分析
通過利用公式(4)斷裂點公式,計算出2006年、2011年和2016年3個時間節點河南省中心城市即一級節點城市與二、三級節點城市的斷裂點距離,從而可了解河南省創新空間聯系中心城市的創新輻射范圍的演變情況,從創新空間聯系中心城市即鄭州市對二、三級節點城市的創新輻射范圍情況。
由圖3可以看出:2006—2016年,中心城市鄭州市的輻射范圍逐漸變大,向其南部城市的輻射帶動比較明顯。2006年鄭州市的輻射范圍較小,僅涉及洛陽市、新鄉市、焦作市、許昌市4個地市,創新空間聯系呈現出以鄭州市為核心,向四周呈圈層結構發展的趨勢,從而對其他地市的創新發展產生影響;2011年鄭州市的創新輻射范圍變大,主要涉及開封市、洛陽市、新鄉市、許昌市、周口市和駐馬店市。與2006年相比,其輻射范圍擴大至開封市、周口市和駐馬店市,呈現出向東南輻射的趨勢;2016年,鄭州市的創新輻射范圍更大,主要輻射到開封市、新鄉市、洛陽市、許昌市、漯河市、平頂山市、周口市和駐馬店市等8個地市,向其南部城市的輻射帶動作用比較明顯。
6 結論與討論
該研究以2006年、2011年和2016年作為3個時間節點,通過構建河南省城市創新能力評價指標體系,運用因子分析得到反映河南省各地市創新水平的綜合得分,利用引力模型、最大引力線、斷裂點公式等研究方法,對河南省18個地級市的創新能力、創新空間聯系強度、創新空間聯系中心城市及輻射范圍進行分析,得到以下結論:
第一,近些年來,河南省各地市的創新能力地位變化小。在2006年、2011年和2016年,鄭州市的創新能力最強。與其他地市相比,洛陽市和南陽市的創新綜合能力較強,三門峽市、鶴壁市和濟源市的創新綜合能力較小。
第二,河南省各地市的創新空間聯系總量不斷增長,引力弱的城市不斷減少,引力較強的地市不斷增多,創新空間總量呈現出以鄭州市為核心,向四周呈圈層結構發展的趨勢,鄭州市對周圍地區的創新發展發揮著巨大作用,引力強度強,各地市的創新空間聯系總量的差異不斷減小,創新聯系總量發展表現出均衡的趨勢。
第三,2006—2016年,鄭州市一直是河南省的一級節點城市。二級節點城市數量不斷增多,從2006年的1個增長到2016年的6個城市,洛陽市始終是二級節點城市。三級節點城市數量變化較小。2006年,三級節點城市為新鄉市、焦作市和許昌市,2011年三級節點城市為周口市、許昌市和開封市,2016年有許昌市和開封市兩個地市。
第四,2006—2016年,中心城市鄭州市的輻射范圍逐漸變大,其中向其南部城市的輻射帶動比較明顯。
根據以上研究結果并結合河南省各地市的實際情況,為加強河南省各地區的創新空間聯系,可以從以下3個方面著手:第一,培育和形成多個創新核心城市。2006—2016年,河南省的創新聯系總量不斷提高,始終保持著以鄭州市為中心的發展格局,今后在河南省的創新空間聯系發展格局中,應在發揮鄭州市創新聯系中心的同時,逐步培育和形成多個創新核心城市,推進河南省創新空間聯系向網絡化方向發展。鄭州、洛陽、新鄉要緊緊抓住設立鄭洛新國家自主創新示范區的發展機遇,不斷依托科技資源、人才、政府政策等方面的優勢,發展成為河南省的創新高地,從而增強對其他區域的創新輻射帶動作用,尤其要注重對安陽市、濮陽市、鶴壁市、三門峽市、濟源市等河南省的邊緣城市輻射帶動作用,同時,這些城市也要不斷發掘自身發展優勢,承接高新技術產業和科技人才轉移,緊跟鄭州市、洛陽市、南陽市等創新水平較高城市的發展步伐,加強與其他地市的創新聯系,從而促進河南省城市間創新聯系總量的整體提高。第二,不斷完善交通、信息網絡基礎設施的建設。便利的交通條件是加強地區間的創新聯系的基礎,連霍高速公路和京港澳高速公路構成了河南省的高速“十字架”,2005年,河南省已經實現了高速公路“市市通”,縮短了河南省很多地區間的運行時間。此外,城際鐵路的建設將會加強城市間的聯系,因此要加快河南省城際鐵路的建設,河南省將著手打造“米字形”城際鐵路,目前已開通了鄭州到開封、新鄭機場、焦作三條城際鐵路。在今天的信息網絡時代,信息網絡基礎設施對加強城市間聯系的作用不亞于交通網絡,因此,河南省要不斷完善地區間的信息網絡基礎設施建設,加強地區間對信息網絡的協作和管理。第三,政府要鼓勵發展區域間的創新聯系。政府可以通過制定相關的優惠政策和法律法規,為當地引入高新技術產業提供良好的優惠政策和競爭環境。政府引導城市間的創新聯系,一方面可以減少地方保護主義的阻礙,深化區域間的創新合作;另一方面,可以減少因對產業投入地信息不了解而帶來的風險,可以根據城市規模、發展情況等多方面的考慮,引入適合當地的產業,從而實現城市間的雙贏。
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