粵港澳大灣區科技創新景氣指數研究

潘捷　楚鵬飛　謝觀霞　曾春燕

摘要：在創新周期的理論基礎上，選取2009～2016年的相關數據構建粵港澳大灣區科技創新景氣指數，采用主成分分析法，對粵港澳大灣區科技創新能力的景氣狀態進行研究。研究結果顯示：粵港澳大灣區的科技創新景氣狀態可分為劇烈波動期（2009～2013年）和平穩振動期（2013～2016年），2015～2016年科技創新景氣狀態呈現下降趨勢。根據一致指數組指標對粵港澳大灣區內部城市進行分析，各指標的增長率曲線均符合整體科技創新景氣狀態的周期特征，其中專利申請及授權量、高新區企業數量和人均GDP的增長率在2016年均有所回升，說明大灣區景氣狀態將度過低迷迎來新的繁榮期。為了促進粵港澳大灣區科技創新發展，應當擴大灣區科技創新帶、加大金融支持力度、深化產學研融合、促進“9+2”市協同發展。

關鍵詞：科技創新景氣指數;粵港澳大灣區;主成分分析

DOI：10.3969/j.issn.1674-7739.2020.04.005

過去幾十年，我國經濟增長依靠著豐富的勞動力要素資源，在人口紅利、制度改革雙輪驅動的作用力下經濟水平實現了質的飛躍。然而新時代背景下，傳統經濟增長中以要素驅動的模式不可持續，以生產率驅動成為重點，而提高要素生產率的重點之一即為科技創新。黨的十八大提出實施創新驅動發展戰略，強調科技創新是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐，必須擺在國家發展全局的核心位置。黨的十九大報告指出，我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段。

近年來，我國科技創新實力有了很大進步，截至2018年，我國的研發人員總量、發明專利申請量和授權量均位居世界第一，國家綜合創新能力位列世界第17位。但當前階段，我國的科技創新工作依然存在不少問題，習近平總書記指出“我們的關鍵核心技術創新能力依然不足”，李克強總理也強調“我國自主創新能力不強”。因此，提高科技創新能力依然是當前科技工作的重點。

粵港澳大灣區是習近平總書記親自謀劃、親自部署、親自推動的國家戰略，是繼紐約灣區、舊金山灣區和東京灣區三大灣區后，最有潛力躋身于世界一流灣區的城市群。作為我國首個國家層面確認的灣區城市群，粵港澳大灣區無論在政治或經濟層面上都有著重大意義。在中央大力支持下，粵港澳三地將進一步完善創新合作體制機制，將自身打造成為世界一流的創新經濟灣區和世界經濟變革的領頭羊。粵港澳大灣區的發展對珠三角地區、廣東省甚至全國都有著重要意義，通過提高粵港澳區域科技創新水平有望帶動珠三角地區甚至全國產業轉型升級。

本文采用主成分分析法，構建粵港澳大灣區2009～2016年的科技創新發展景氣指數并展開詳細分析，有利于加深對粵港澳大灣區科技創新發展趨勢的理解，從而采取進一步措施提高區域科技創新水平、促進經濟的高質量發展。

一、文獻綜述

Schumpeter在1912年指出，科技創新是經濟發展的主要驅動力，科技創新的周期性決定了經濟發展的周期變動。[1]他認為，在經濟處于均衡時或相對靜止狀態時，只有部分企業家敢于且有能力通過創新來打破僵局，進而產生新的行業，此時新的行業由少數剛進入的企業家掌控并處于壟斷狀態。這部分先占市場的企業家率先產生的創新成果會引起其他進入者的模仿，出現知識外溢，進而打破新行業內的壟斷狀況，刺激新一輪大規模的投資并引起經濟繁榮。當新行業內的企業數量較多時，行業內部的利潤會逐漸消失，經濟開始衰退，從而期待新的創新行為出現。如此循環往復，整個經濟體系不斷在繁榮、衰退、蕭條、復蘇四個階段構成的周期中呈現螺旋式上升。當經濟周期循環到低谷時，缺乏創新能力的企業家只能選擇退出行業，而具有創新能力的企業則選擇以創新謀求更大的利潤從而在行業中繼續生存下去。當行業內部創新能力不足的企業被淘汰掉以后，或者行業內的創新能力重新迸發后，行業的創新景氣狀況變回重新上升、生產率提高。同時，在行業利潤重新上升時，便會重新吸引部分企業重新進入該行業，然后帶來利潤衰減，回到之前的狀態。

在此之后，關于選擇指標并依據不同的測度方法對不同區域的科技創新水平進行衡量成為熱門研究方向。目前大部分研究都是以研發投入、專利申請與授權、新產品銷售收入、勞動者學歷、產業結構、產業國際競爭力、經濟基礎等指標構建科創新景氣指數，但由于理論依據不同和地區數據缺失等原因，學者們分別采用不同測算方法進行彌補或修正，最終將一系列指標構建成評價體系。Azar & Ciabuschi（2017）通過結構方程模型檢驗組織結構、科技創新與企業出口績效的關系。[2]陶雪飛（2013）以技術創新能力、知識創新能力、多元化創新投入能力、創新服務體系能力及政府科技管理能力構建“五位一體”的科技創新能力評價指標體系。[3]姜文仙（2016）、陳江濤（2018）等分別采用灰色關聯度方法和熵值法，從科技開發能力、科技成果轉化能力和科技支撐能力三個維度出發，構建了廣東省區域科技創新能力評價指標體系，指出廣東的科技創新能力穩步上升但是國際競爭力仍然不高。[4][5]陳國宏等（2015）綜合評價了中國31個省區市的區域科技創新能力，并結合K-均值聚類分析方法對區域科技創新能力的發展變化進行比較分析。[6]

隨著區域科技創新評價體系的逐漸豐富，越來越多的學者也開始對區域科技創新能力發展變化過程的周期性進行整體觀測。Moore（1950）在此基礎上指出景氣變動存在擴散效應，構建出由先行、一致和滯后指數組成的監測系統。[7]隨著景氣指數從政府部門不斷延伸，逐漸在眾多行業都得到了廣泛的應用，張煒等（2015）采用成熟景氣指數法，對浙江4099家戰略新興企業開展景氣指數調查;[8]孫延芳等（2015）利用合成指數法建立了中國建筑行業的景氣指數并進行預測;[9]劉改芳等（2017）也運用合成指數法對山西2011～2015年的旅游業景氣狀況進行分析;[10]陳國政（2017）采用加權合成法構建了上市公司景氣指數指標體系等。[11]

由于科技創新是促進區域經濟增長和提高競爭力的決定性因素，應用景氣指數觀測區域科技創新水平的發展變化趨勢并分析影響因素有著重大意義。何健文（2018）利用主成分分析法，研究中國高技術制造業近20年創新發展的周期波動態勢;[12]楊武等（2015）根據深圳南山區的相關季度數據，建立了南山區科技創新景氣指數;[13]楊武、楊淼（2017）基于經濟周期理論，對中國科技創新驅動經濟增長中的短周期波動性特征進行測度研究;[14]楊武等（2018）運用先行合成指數預測模型、預警信號燈系統等多種方法，規范了區域科技創新驅動經濟增長預警研究方法體系。[15]申明浩和謝觀霞（2018）通過主成分分析法，測算了香港近20年的科技創新景氣指數的變動，指出香港經濟的持續發展需要強化科技創新能力。[16]

綜上所述，現有研究對區域科技創新水平的衡量及景氣指數的構建和應用都有了較為完善和成熟的方法，但是仍存在以下兩點缺憾：（1）運用景氣指數分析科技創新產業景氣狀況的文獻較少;（2）現有的科技創新景氣指數研究中并沒有涉及粵港澳大灣區。基于此，本文采用主成分分析法，對粵港澳大灣區2009～2016年的科技創新發展景氣指數進行研究。研究結果表明，粵港澳大灣區的科技創新景氣狀況確實存在周期性波動，在此基礎上，本文對相關特征展開進一步的解釋分析。

二、指標體系的構建與測算方法

（一）指標選取

在構建科技創新景氣指數時，不同專家學者對影響科技創新景氣狀況的因素觀點不盡相同，本文根據何健文（2018）、[12]辜勝阻（2018）等[17]相關文獻進行數據篩選并進行指標整合，所選指標可歸納為如下四個類型：區域科技投入水平、區域科技產出水平、科技創新環境和企業科技創新能力。

本文基于重要性、全面性、可靠性和可獲得性等原則選取初始指標，并結合相關文獻和粵港澳大灣區實際情況，最終收集了內地九市、香港地區在2009～2016年期間與科技創新活動相關的16個指標，并對數據中的異常值和缺失值進行修正。原始數據主要來源于：粵港澳大灣區內部11市的統計年鑒、統計年刊（2010～2017年），國家統計局，中國科技統計年鑒，專利統計年報和萬得數據庫。

（二）測算過程

景氣指數分析主要通過先行指數、一致指數與滯后指數來判斷社會經濟現象發展狀況及趨勢，其中一致指數由一致指標構成，用以反映當前經濟的運行狀況，先行指數由一系列領先于一致指數的指標構成，用于預測經濟現象的未來走向和變動趨勢，用于對經濟現象未來的發展趨勢進行預測，滯后指數由滯后于一致指數的指標構成，主要是對經濟發展周期變動中的已出現的高低值的確認。

由于專利申請總數在反映科技創新活動時具有足夠的敏感性，因此本文采用專利申請總數作為本次分析的基準指標。鑒于粵港澳大灣區大多科技創新指標在絕對量上都是增長的，只是每年各指標增長的幅度有所差異，因此本文選取增長率循環法來構造景氣指數。在采用均值插補法對原始數據的缺失值進行初步處理并剔除異常值之后，指標的量綱存在較大差異，因此有必要對指標進行無量綱化處理，本文采用極差法進行標準化，然后再求得指標增長率。

按照各項指標與基準指標的時差關系，可將其劃分為先行指標、一致指標和滯后指標。本文選用K-L信息量法，通過變換備選指標與基準指標的時差計算相應的K-L信息量，數值越小，說明模型概率分布越接近真實值。

其中l表示時差的備選量，當l大于零時表示滯后，小于零時表示超前。L是最大時差量，由于現實中科技創新活動的超前量或者滯后量不會很大，本文取最大時差量為4。表示數據取齊后的個數。在最終求得2L+1個值后，從這值中選擇最小值并記為，即為備選指標的K-L信息量。所對應的時差量l則表示是超前或滯后量。若時差量l為正，則該備選指標劃分為滯后指標;若為0，則將其劃分為一致指標;若為負，則為先行指標。結果見表1。

將景氣指標分組后，本文采用主成分分析法構造粵港澳大灣區科技創新景氣指數，具體過程如下：

（1）確定主成分個數。根據方差α大小，在全部（p個）主成分中分別求得每個主成分的方差貢獻率為（1≤i≤p），也就是該主成分的權重;再按照累計方差貢獻率（1≤i≤p）篩選出q個主成分，在此基礎上完成最終的指數構建及相關分析。

（2）計算主成分系數得分。根據每個系數得分求相應主成分的線性加權值：

三、測算結果及特征分析

（一）測算結果

由于滯后指數的作用僅僅是對已經發生的現實狀況進行說明和確認，無實際意義，因此本文只測算分析先行指數和一致指數。根據累計方差貢獻率大于80%的原則，本文利用SPSS22.0提取先行指標組與一致指標組的主成分。對于先行指標組，本文提取了2個主成分，累計方差貢獻率為92.262%，能很好地代表5個先行指標的總體情況;一致指標組提取1個主成分，累計方差貢獻率為84.004%。再對兩組指數進行測算，結果見表2與圖1：

根據表2和圖1可以看出先行指數和一致指數都呈現出明顯的周期波動特征，其中先行指數周期浮動較大。通過比較曲線的峰點、谷點和轉折點時間，先行指數的波峰、波谷出現時間均分別領先一致指數波峰和波谷大概一年，且先行指數和一致指數曲線的峰點和谷點出現的時間相差大概1～2年，這說明當科技創新景氣進入了相對繁榮期后，在1～2年間將會進入蕭條期。從2015～2016年的周期趨勢看，粵港澳大灣區的先行曲線將繼續上升并達到新的高峰期，一致曲線即將觸谷點。

根據科技創新景氣指數曲線可知，先行指數具有較好的預測效果，從曲線趨勢來看，粵港澳大灣區科技創新景氣狀態經歷了以下2個階段：

劇烈波動期（2009～2013年）。先行指數和一致曲線均在這期間達到了最高和最低點，先行指數曲線于2010年達到100.42最高，2013年觸底達到最低99.43;一致指數曲線于2010年和2012年分別處于頂峰和最低谷。主要是因為剛經受經濟危機的影響，前期的科技創新發展隨經濟衰退而陷入低迷，危機過后增長率快速提高，景氣指數值屢創新高，但景氣狀況不太穩定，波動較大。

平穩振動期（2013～2016年）。2013年先行指數曲線觸底后回升，后幾年的波動幅度較小但均在100以下，增長率上升到了一定程度開始回落，科技創新景氣狀態進入短暫低迷期，前期投入力度不足但比較平穩，并且由于科技創新在經濟中發揮的作用日益重要而又有重新上升的趨勢。

（二）特征分析

根據指標的劃分結果，粵港澳大灣區科技創新一致指數組中包括基準指標在內共有七個指標，它們代表著科技創新活動的核心環節，也反映出景氣指數周期變化的波動特征，對粵港澳大灣區的科技創新水平發揮著不同程度的影響作用。大灣區內部各城市的發展水平不同，也各自對一致指標發揮著不一樣的影響。

1.專利申請與專利授權

粵港澳大灣區整體以及除珠海外灣區內部其他各城市的專利授權的增長率圖形幾乎與一致曲線一致，2015年均達到峰值。除了澳門與肇慶的專利申請增長率在2016年有所下降，其他城市都是大幅上升，大灣區總體上的專利申請數2016年比2015年增長了24.7%，專利申請及專利申請中發明類數量的增長率變化預示著科技創新景氣有回暖跡象，一致曲線圖在觸底后將重新上升。專利申請和專利授權代表著區域的科技創新參與程度與積極性，由于中美貿易戰對我國低端制造業的大幅沖擊，通過提升科技創新水平從而增加產品價值量、占據產業核心端已經成為各行業的共識。

2.大灣區R&D支出

研發投入是地區開展科技創新活動的源泉，粵港澳大灣區的研發投入總量逐年呈現上升趨勢，從2009年的1 670.5億元穩步增長至2016年的3 229億元，但是增長率在2016年出現負數。灣區內11個城市的研發經費投入增長率在2015-2016年均為下降趨勢，與一致曲線的方向相同，說明R&D支出增長率的減少是科技創新呈現不景氣狀態的重要原因。因此，相關的政策制定者需要重點關注該指標。研發投入的主要來源為政府和企業，一方面應當注重財政政策對科技創新產業的扶持力度，帶頭注入財政資金改善區域的科技創新景氣狀態;另一方面要鼓勵企業增加研發支出，盡可能發揮企業在科技創新領域作為主體的能動性。

3.大灣區高新區企業數

高新技術開發區作為區域內知識密集的科技工業園區，有著政府的政策傾斜和高科技企業集聚效應，是將科技創新成果轉化現實生產力的重要領域，高新區企業數量也是當地企業參與科技創新活動積極性的重要體現之一。粵港澳大灣區內除了擁有香港、深圳和廣州三地作為金融、科技和行政中心，還擁有數個以科技創新為主要發展方向的高新技術開發區。廣州高新區企業數增長率在2014～2015年出現了負值，但2016年比2015年增長了29%，實現了大幅反彈，企業數達到了2 868家。深圳高新區企業數為1 874家，居于第二，佛山高新區企業數增長最快，從2015年的747家增至2016年的995家。

4.大灣區生產總值

生產總值代表著區域經濟規模的大小，通過分析2009～2016年粵港澳大灣區各城市GDP可知：粵港澳大灣區的11個城市GDP逐年穩步上升，從2009年的5萬億元增至2016年9萬億元，年均增長速度超過9.8%，GDP總值占全國的12%以上。其中，香港2.13萬億元，廣州1.9547萬億元，深圳以越來越小的差距接近廣州，達到1.9493萬億元，這三個城市遠遠超過灣區內其他城市的經濟規模水平。佛山（0.86萬億元）和東莞（0.68萬億元）的經濟水平僅次于三大城市，而差距明顯說明大灣區內部城市發展空間廣闊。但是從GDP增長率可見，深圳（11.4%），香港（10.6%），珠海（10%）和東莞（9%）的增長率上升幅度較大，其余城市的增長率并不顯著，其中澳門的增長率為負值（-2%）。雖然生產總值的增長率對一致曲線的增長做出了貢獻，但是不足以改變整體科技創新景氣狀態，為盡快度過不景氣時期，粵港澳大灣區內部各城市仍應該著重發展各地經濟，為科技創新活動提供良好的發展環境。

5.人均生產總值

人均生產總值直接關乎消費和投資能力，進一步影響著科技創新發展的動力。通過分析大灣區“9+2”各城市人均GDP可發現，澳門的經濟體量雖然不大，GDP僅為0.14萬億元，但是人均GDP卻位于灣區首位，高達44萬元，香港居于第二，為29萬元。其余內地9市的人均GDP相差懸殊，說明粵港澳大灣區內部貧富差距較大。人均GDP增長率在2014年及以前的曲線變化與一致曲線相同，都在2012年處于波谷，2013年走向波峰后又有所回落，但是一致曲線在2015年重新達到波峰期，而人均GDP仍未走出波谷，直至2016年開始回升。人均生產總值增長率的走勢與生產總值的走勢大體一致，因此也將是粵港澳大灣區科技創新景氣狀態重新走向繁榮重要推動力。

四、研究結論及對策建議

申明浩等（2019）梳理了粵港澳大灣區發展的現實歷程和理論變動，指出大灣區內部的科技創新能力的整合將決定大灣區的發展速度。基于創新周期理論，本文采用主成分分析法，對粵港澳大灣區2009～2016年的科技創新發展景氣指數進行研究，分析了粵港澳大灣區景氣狀況的周期性特征，并從灣區內部各個城市的一致指標出發，探討各地對整體科技創新景氣狀態周期波動的貢獻與阻礙，基于此提出以下幾點對策建議：

（一）深化粵港澳大灣區政策改革創新，促進“9+2”市協同發展

粵港澳大灣區內部各城市間的合作歷史已久，但是在兩種制度、三個關稅區、三個法律體系的異質城市群中進行灣區規建與統一治理，仍然存在著較大挑戰。目前仍存在許多不利于粵港澳大灣區發展的阻礙，如經濟主體空間活動的交易成本較大，部分地方法規政策成為科技創新要素的體制障礙，灣區內部各城市間發展水平差距較大，經濟聯系不夠緊密等。因此在營造粵港澳大灣區科技創新環境時，必須加強九市與港澳在政策、人才、資本等創新要素方面的對接，通過大數據手段讓各地區信息資源得以快速傳播。深化九市與港澳在人事流動、民生保障、商事經營等相關政策法規改革，形成有利于科技創新要素自由流動的體系，促進創新主體信息交流共享。同時各市應當抓住粵港澳大灣區平臺，積極發展自身，縮小灣區內部經濟差距，實現協同發展。

（二）打造灣區科技創新帶，發揮“港深廣”龍頭作用

粵港澳大灣區在打造成為全球科技創新中心的過程中，應構建以“港深廣”為主軸的灣區科技創新帶，發揮三地的龍頭作用。在大灣區城市群中，香港的科技創新資源豐富，擁有4所“世界100強大學”，國際化創新人才眾多，科技服務業高度發達;深圳是我國首個國家創新型城市，有上萬家高新技術企業及近400家上市公司，是全球科技創新產業的引領者;廣州高校云集，高層次人才和高端創新載體豐富，有著區域行政中心與制造業基地的優勢。積極搭建科技創新平臺，引入國家重點科學工程落戶，擴大“深港創新圈”與“廣深科技創新走廊”的合作范圍。

（三）加大灣區金融服務力度，完善“正金字塔型”資本市場

粵港澳大灣區擁有港交所和深交所兩大證券交易所，聚集了全球眾多的金融巨頭，未來大灣區內金融服務應向科技創新企業傾斜，打造粵港澳大灣區“科技+金融”生態圈。要打造粵港澳大灣區“創新高地”，必須加強金融對科技創新的支持力度。依托香港“世界窗口”的優勢，縮小內地與境外金融市場在監督管理理念、方式等方面的差距，加快內地科技創新企業的跨境融資;充分發揮澳門自由港的作用，培育“一帶一路”沿線國家的融資平臺;擴大粵港澳大灣區內金融市場要素雙向開放，實現粵港澳金融競合有序、互聯互通。從科技創新產業發展的各個環節進行規劃，發揮市場與政府的雙方面作用，加快建設風險投資活躍、金融銀行支撐、社會資本充足的多層次、多渠道、多元化的投融資體系，完善面向科技創新的“正金字塔型”資本市場。

（四）推進高新技術區建設，加快“產學研”深度融合

為提高粵港澳大灣區科技創新效率，粵港澳三地應充分發揮各自優勢，完善各地分工合作機制，促進資源互補，構建以市場為導向、企業為主體、產學研深度融合的科技創新合作體系。聚集科技創新生產要素，構建開放型創新合作機制體系，加強國內外自主創新示范區合作，推進灣區內高新技術園區建設，搶占產業 “智高點”，促進高校、科研機構與企業在平臺內共享創新資源。在前期科技研發中，要充分發揮香港和廣州豐富的高校資源與人才優勢，為區域內傳統產業轉型升級提供技術與人才支持;在中期成果轉化時，充分利用香港金融服務業和深圳科技創新企業，加強高校與企業的聯系，提高大灣區內的科技成果轉化率;在后期成果產業化時，要集中利用以廣州為首，東莞、珠海、佛山等城市為輔的發達制造業的優勢，孵化科技成果，將具有市場競爭力的科技創新產品投入實際的生產過程中。

（五）建立科技創新資源流動共享機制

當前，粵港澳大灣區里各城市的科技創新資源十分豐富，尤其是廣州、深圳、香港三大中心城市擁有更多的科技創新資源。但是，各地擁有的科技創新資源分布不平衡、不合理，資源流動共享不暢順，特別是大灣區“一國兩制”“三種關稅”的制度性障礙使得部分科技創新資源呈現單向流動，沒有惠及灣區內發展較弱的地區。未來需要進一步完善粵港澳大灣區的高層協作溝通決策機制，提高各城市之間的互聯互通水平，使各類創新要素資源的流動更加自由、便捷、高效。

說明：本文系廣州市哲學社會科學“十三五”規劃課題（2020GZJD01）的階段性研究成果。

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Abstract：Based on the theory of innovation cycle， this paper adopts principal component analysis method， selects the relevant data from 2009 to 2016 to construct the science and technology innovation prosperity index of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area， and to study the prosperity status of science and technology innovation capability.The results of this paper show that the state of science and technology innovation in Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area can be divided into severe fluctuation period （2009-2013） and stationary vibration period （2013-2016）， and the booming state in 2015-2016 shows a downward trend. According to the consistent index group figures， the internal cities of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area are analyzed. The growth rate curves of each index are consistent with the cyclical characteristics of the overall science and technology innovation boom status， the patent application and authorization amount， the number of enterprises in the high-tech zone and the growth rate of per capita GDP have seen a rebound in 2016， indicating the prosperity of the Greater Bay Area will pass the downturn and usher in a new boom period. In order to promote the scientific and technological innovation development of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area， it is necessary to expand the scientific and technological innovation zone of the Bay Area， increase financial support， deepen the integration of production， study and research， and promote the coordinated development of the “9+2” cities.

Key words：Science and Technology Innovation Prosperity Index; Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area; Principal Component Analysis.

責任編輯：王明洲