基于知識結構特征的京津冀協同發展路徑探討

蔣貴凰 副教授 翟延龍 趙大麗 副教授

（北方工業大學經濟管理學院 北京 100144）

引言

知識和創新活動均具有較強的地理特性，即區域性。這一特性主要體現在知識創新活動并非均勻或隨機分布在不同區域，而是在經濟活動知識密集性越高的地方，產生的知識集聚越多。區域經濟活動組成和相關投入形成的區域知識結構的差異性，會使某些區域在特定領域具有較高的知識能力，相對于其他地區，更易于推動以某類知識為基礎的新事物的產生。知識創新活動的區域性產生于兩方面的原因，一是隱性知識帶有的區域粘性。相對而言，隱性知識比顯性知識對創新促動作用更大，這類知識不易表達和編纂，亦很難實現長距離的傳輸，甚至需要通過面對面的交流實現知識的傳遞。同時這類知識與社會和制度背景緊密關聯，具有一定的地域適應性，其交流依賴于合作者之間的共性知識，包括相同的交流代碼、共享的風俗習慣和范式等，它們都是由共享的制度環境塑造出來的。這些共性的東西易于在相互間建立信任，促進隱性知識在區域內的流動，但同時使知識難以跨邊界實現知識轉移，因此形成了知識的區域粘性。二是創新過程離不開經濟實體交互形成的社會組織學習過程，包括企業、客戶、供應商、競爭者間，以及各研究機構、大學、代理機構等組織間的交流與知識傳遞等。這些交互過程能夠有效促進創新思想的產生、創新方案的設計實現和創新產品的商業化落地，同時也形成了區域內部的合作網絡。上述兩個原因使知識具有很強的區域性，并與區域制度、政策和環境密切相關。因此，從區域層面分析知識結構特征，理解不同區域的知識結構特性，對促進區域間協同發展路徑選擇具有重要意義。知識的生成和創新是復雜而獨特的過程，很難通過一套量化方法來測度和捕捉。本文從知識分類的角度，結合專利和產業就業數據，對區域知識結構實現量化測度，并以京津冀為研究對象，通過區域間的對比分析，探討促進京津冀協同發展的知識合作路徑。

研究綜述

京津冀協同發展是當今備受關注的話題之一，但相對于長三角和珠三角而言京津冀區域內部的協調發展阻力更多，長期以來收效甚微。2014年，隨著中央將其列為國家重大發展戰略之一，以及2015年《京津冀協同發展規劃綱要》的正式印發，京津冀在交通運輸、產業轉移、衛生環保、海關稅務、教育科技等各領域不斷推動一體化進程，實質性的合作逐漸展開（魏麗華，2016）。同時有關京津冀協同發展的研究開始活躍起來，研究內容主要集中在京津冀協同發展政策制度的頂層設計、具體合作的關鍵領域和協同發展的實現路徑三個方面（宋迎昌，2016）。但在關鍵領域和發展路徑選擇，特別是產業合作方式的選擇上，仍存在各種分歧。目前針對京津冀產業合作方面的研究主要是從產業多樣化、產業關聯度和產業鏈等角度展開的，本研究將從知識的角度，基于區域知識結構特征探討產業合作和協同發展的路徑選擇。

在知識管理領域，由于知識的多維性，已從不同維度對知識類型進行了劃分，譬如從知識轉移和傳播的難易程度，可以把知識分為可編纂的“顯示知識”和難以表達的“隱性知識”；從知識應用的維度可以分為“知道什么”“知道為什么”“知道怎么做”和“知道誰”；從知識發展周期的角度可以分為發展中知識、核心知識、基本知識和過期知識；從學科維度可以分為不同學科的知識；從權屬關系的維度可以分為自有知識和外部知識；從產品維度可以分為專利、論文、專著等形式；此外還可以從時間維度、地理維度、載體維度、組織機構維度、戰略層次維度、業務流程維度、知識產權形式維度、教育維度等方面進行劃分。Martin（2012）在對區域知識存量進行評估時將區域知識劃分為三類，科學類職業者產生的分析型知識；工程類職業者產生的合成型知識和藝術類職業者產生的象征型知識，這種劃分能夠較好的通過職業人數來評估知識存量。但這些知識分類存在的一大缺陷是很難與產業分析相關聯，從而指導區域間的協作。在本研究中將區域知識劃分為技術型知識和非技術型知識，其中技術型知識與科學技術密切相關，是技術創新的基礎，能夠引導和產生技術革新。非技術型知識包含內容較廣，主要指與人文、管理、藝術、設計等方面相關的知識。在各行各業中均存在大量非技術型知識，它們對產業的發展同樣起到至關重要的作用。

圖1 京津冀三省市技術型知識結構對比圖

表1 河北省各地級市區位熵排名前三技術知識領域及其熵值

研究方法和數據來源

（一）數據采集方法

為了將區域知識結構與區域產業政策相關聯，在本研究中期望將技術型知識和非技術型知識的結構與產業分布相匹配。

由于專利信息被公認為是技術知識含量最豐富的數據源，因此可以通過專利數據來測度技術型知識的存量。在專利數據庫中通常采用IPC（國際專利分類）分類法對專利進行分類，但IPC分類是基于具體技術構建的，與產業的關聯度較弱，需要進行二次匹配（蔣貴凰，2017）。Schmookler等人于1966年提出將IPC分類與產業技術類別進行一致性對照匹配的思想。在這一思想的帶動和研究者們的努力下，先后推出了YTC（Yale Technology Concordance）、OTC（OECD Technology Concordance）、MERIT對照表和DG對照表等，但由于不同國家間工業分類體系存在較大差異，上述對照表的適用性受到限制。為了解決此問題，費勞恩霍夫ISI研究所、科技觀察署（OST）與法國專利局（INPI）一起根據IPC規范開發出了適用性更廣、更系統的工業技術分類ISI-OST-INPI，包含35個工業技術類別。2008年Schmoch利用該分類建立了IPC與工業技術類別對照表。盡管之后有學者對該方法進行改進，但Schmoch構建的對照表仍為目前應用最為廣泛的方法。本研究將利用智慧芽（Patsnap）專利數據庫采集2008～2017年近10年間京津冀三地和河北省十一個地級市（石家莊市、唐山市、秦皇島市、邯鄲市、邢臺市、保定市、張家口市、承德市、滄州市、廊坊市、衡水市）的專利數據，基于Schmoch提出的IPC與工業技術類別對照表，計算出不同工業技術類別下的專利數，作為區域技術型知識存量的測度數據。

非技術型知識的信息比較難以獲取，目前很難找到衡量非技術型知識的數據，考慮到非技術型知識更多的存在于人腦中，其結構亦是不同人群間彼此交互而形成的。研究認為當地產業就業人數越多，擁有的相關產業非技術型知識同樣會越多，因此就業人數能夠間接體現出區域非技術型知識基礎的強弱。基于這一觀點，就業人數可以用來分析不同產業非技術型知識在區域間的相對存量。研究利用2016年中國城市統計年鑒，采集了北京、天津、河北及河北省十一個地級市在19個不同行業中的從業人數值，作為區域非技術型知識存量的測度數據。

（二）區域知識結構特征的分析方法

盡管人們常用總量對比關系來評估不同區域間同類技術型知識和非技術型知識基礎的相對強弱，但在評估一個地區不同技術型知識和非技術型知識基礎的相對強弱，體現其知識結構特征時，受不同量綱或知識特性的影響，總量法失去其意義，需要有參照量輔助對比。LQ（Location quotient，區位熵）分析法正好符合這一思想。該方法是經濟地理學中一種經典分析方法，用于將當地經濟或產業與參照經濟或產業進行比較，確定當地經濟或產業的專業化程度。研究將區位熵的思想引入到區域內部知識結構特征分析中，確定區域內不同類知識的相對優劣勢。利用不同工業技術類別下專利數據和不同產業就業數據計算某區域各類技術型知識和非技術型知識的熵值公式如公式（1）和公式（2）所示。

表2 河北省各產業非技術型知識區位熵排名前三的地級市

圖2 京津冀三省市非技術型知識結構對比圖

其中公式（1）中TLQij為j地區i類技術型知識的區位熵值，Pij為j地區i類技術型知識所對應的近十年專利產出數。TLQij熵值的含義是j地區i類技術型知識存量在j地區總的技術型知識存量中的占比與i類技術型知識存量在所有技術型知識存量中占比的比值，其中各類技術型知識存量由近十年專利產出數進行測度。公式（2）中NLQij為j地區i產業非技術型知識的區位熵值，Pij為j地區i產業的就業人數。NLQij熵值的含義是j地區i產業非技術型知識存量在j地區總的非技術型知識存量中的占比與i產業非技術型知識存量在所有產業非技術型知識存量中占比的比值，其中非技術型知識存量通過不同產業就業人數進行測度。根據區位熵的特征，熵值大于1表明該類知識存量在被研究區域知識存量中的份額超過了參照對象中的知識存量份額，是該地區具有相對優勢的知識類型。反之當熵值小于1反映出這類知識在被研究區域的相對優勢較弱。這里借鑒Roman Martin（2012）研究，其認為當LQ大于1.25時，說明這一知識類型在區域中具有較高的專業化度和較強優勢，當LQ小于0.75時，說明這一知識類型在區域中具有較低專業化度或比較薄弱。

京津冀知識結構特征分析

以往眾多研究表明京津冀三地經濟發展差距顯著，河北尚落后于北京和天津兩地，若把河北的11個地級市同級別的與北京和天津作對比，差距將更為懸殊，且不適宜。因此本研究首先把京津冀作為一個研究整體，分析區域內部北京、天津和河北之間的技術型知識結構和非技術型知識結構的異同；再將河北作為一個研究整體，分析內部11個地級市之間的技術型知識結構和非技術型知識結構的異同；為探討京津冀區域內的合作發展路徑提供依據。

（一）京津冀技術型知識結構分析

研究根據IPC-產業技術類別對照表，采集了京津冀和河北省十一個地級市35個工業技術類別下擁有的2008年1月1日至2017年12月31日十年間的專利申請數。其中北京市共計936457件專利，天津市共計342566件專利，河北省共計202209件專利。從總量可以看出三個地區在技術型知識存量上差距懸殊，在35個工業技術類別中，北京除了紡織和紙、機械工具兩方面略遜于天津外，其他各類技術型知識總量均具有絕對性優勢。利用公式（1）計算得出各類技術型知識的區位熵值，繪制區域知識結構雷達圖如圖1所示。

圖1利用區位熵，使北京、天津和河北從自身的角度評價各類技術型知識存量的優劣勢，即在該地區的重要程度，側面反映出區域的知識結構構成。從圖1的知識結構圖可以看出，天津和河北的技術型知識結構極其相似，同構性較為嚴重。北京與二者存在明顯差異，特別是圖1的右上部門呈現出較為獨特的優勢類型。整體而言北京的各類技術型知識基礎相對均衡，但天津和河北存在一定的分化，強弱不均。

根據熵值大小，北京專業化度較高的技術領域包括數字通訊、計算機技術、IT管理方法、光學、半導體和電信；較為薄弱的技術領域為機械工具、家具與游戲、包裝處理、紡織和紙、其他消費品和其他專用機器。天津專業化度較高的技術領域包括機械工具、紡織和紙、包裝處理、其他消費品、食品化學、家具與游戲、機械元件、其他專用機器、化學工程、表面技術與涂層和制藥；較為薄弱的技術領域是數字通訊、計算機技術、半導體、IT管理方法、光學和電信。河北專業化度較高的技術領域包括家具與游戲、其他專用機器、機械工具、材料冶金、其他消費品、包裝處理、熱處理和設備、機械元件、發動機和泵，渦輪機、紡織和紙、交通運輸、表面技術與涂層和土木工程；較為薄弱的技術領域為數字通訊、計算機技術、IT管理方法、電信、微結構和納米技術、視聽技術、光學、生物材料分析、生物技術、大分子化學，聚合物、基礎通訊處理、測量和有機精細化學等。

針對河北省十一個地級市進一步展開分析，發現石家莊、保定和唐山在技術型知識的總存量上居前三位，經濟實力亦相對較強。為了觀測不同區域的技術知識優勢，研究整理出11個地級市區位熵值排名前三的工業技術類別，如表1所示。

從表1可以看出，各地級市的技術知識優勢領域除唐山和秦皇島相似度較高外，其它均存在明顯的差異。其中石家莊在多個領域的區位熵值較高，但其知識結構與北京極為相似。而唐山的化學工程；秦皇島的微結構和納米技術、家具與游戲；邯鄲的熱處理和設備；邢臺的交通運輸；保定的半導體、發動機、泵、渦輪機、電機與儀器、能源；張家口的醫療技術、其他消費品；承德的材料冶金、食品化學；滄州的光學；廊坊的生物技術、基礎材料化學；衡水的大分子化學與聚合物、土木工程、機械元件等方面較為突出，在本市表現出較高的知識勢能。

（二）京津冀非技術型知識結構分析

基于2016年《中國城市統計年鑒》，研究采集京津冀和河北十一個地級市19個行業的全市就業人口數。從總量分析，發現河北全省人口為7650.83萬人，遠遠超過北京1345.2萬人，天津略少于北京人口數為1026.9萬人。但19個行業統計的就業人口中北京為777.34萬人，天津294.78萬人，河北638.66萬人。三地19個行業就業人口占總人口比重分別為北京55.79%，天津28.71%，河北8.35%。從中可看出三者間的經濟差距。利用公式（2），計算得出不同地區各產業非技術型知識的區位熵值，繪制出區域非技術型知識結構雷達圖如圖2所示。

從圖2可以看出京津冀三省市形成的非技術型知識結構存在較大差異。北京非技術型知識熵值較高的產業是信息傳輸、計算機服務和軟件業，租賃和商業服務業，住宿和餐飲業，文化、體育、 娛樂用房屋，房地產業，科學研究、技術服務和地質勘查業，批發和零售業，交通運輸、倉儲和郵政業等。天津非技術型知識熵值較高的產業是居民服務、修理、其他服務業和制造業。河北非技術型知識熵值較高的產業是采礦業，農、林、牧、漁業，建筑業，電力、燃氣及水的生產和供應業，公共管理和社會組織，教育，衛生、社會保障和社會福利業。其中電力、燃氣及水的生產供應，公共管理和社會組織，教育，衛生、社會保障和社會福利等產業就業人口與總人口基數密切相關，之所以河北在這幾個領域非技術型知識存量大，可能是由于河北人口基數大的原因。

針對河北省十一個地級市的分析，整理出河北省19個產業區位熵值排名前三的市，如表2所示。

從表2可以看出河北省十一個地級市展現出的非技術型知識優勢也存在差異性。石家莊體現在文化、體育、娛樂、交通運輸、倉儲郵政、科學研究、技術服務、地質勘查、信息傳輸、計算機服務和軟件業；唐山體現在農林牧漁和采礦業；保定體現在建筑業、科學研究、技術服務和地質勘查業；廊坊體現在制造業、房地產業、信息傳輸、計算機服務和軟件業；張家口體現在水利、環境、公共設施管理、公共管理、社會組織、居民服務、修理、其他服務、住宿、餐飲、房地產業和農林牧漁業；承德體現在住宿、餐飲、金融、居民服務、修理、其他服務業、衛生、社會保障、社會福利、文化、體育、娛樂業；滄州體現在租賃、商業服務和農林牧漁業；秦皇島體現在交通運輸、倉儲郵政、文化、體育、娛樂、房地產、住宿和餐飲業；邢臺體現在電力、燃氣、水和采礦業；衡水體現在批發、零售和教育業；邯鄲體現在采礦業。由此可見河北省一些區域具有相似的非技術型知識優勢，但多數區域間存在不同的知識結構特征，在未來發展中可在共性合作的基礎上走出差異化的發展道路，促使區域間形成共性與互補性相結合的知識與產業合作網絡。

基于知識視角的京津冀協同發展路徑建議

京津冀協同發展期望基于合作共贏理念，統一發展目標，協同配置各要素資源，在優劣勢互補基礎上，優化產業布局，實現多方面一體化發展的新格局（毛漢英，2017）。在這一思想的指導下，京津冀既不能脫離資源稟賦差異，形成知識結構同質化，加劇競爭；也不能知識結構分化過于嚴重而缺乏交流合作的基礎。合理的在區域間展開以產業為基礎的知識合作，有利于協同發展的進一步推進。

（一）強弱輻射與強強聯合相結合的合作網絡構建

北京是大量優秀人才聚集地，研發能力強，技術型知識存量遠遠超過河北和天津，且在各類知識類型中分布均衡。而天津和河北的技術型知識結構較為相似，不同技術領域強弱分化明顯。據此可將技術型知識分為兩類：一類是北京較強，天津和河北較弱的技術型知識，主要是數字通訊、計算機技術、IT管理方法、光學、半導體、電信、視聽技術、基礎通訊處理、測量、生物材料分析等方面。針對這類領域，應發揮北京研發優勢，加快推動技術知識在不同區域產業中的應用，強化北京的輻射效應。另一類是天津和河北均較強的技術知識類型，主要包括：機械工具、紡織和紙、包裝處理、其他消費品、家具與游戲、機械元件、其他專用機器、表面技術與涂層、材料冶金、食品化學等；這些領域應在三地間形成知識交流與技術合作網絡。

為推動京津冀技術知識共享合作，需要首先建立公共的技術交易共享平臺，促使技術在高校、機構和企業間的流動，加強技術知識在京津冀地區的應用能力，提升創新價值。其次可以在京津冀共性技術層面構建不同行業內的共性技術交流平臺，有效提升技術型知識的擴散速度，增強專利產出和應用動力。最后在區域層面組建京津冀知識交流合作中心，針對京津冀企業合作需求提供服務，構建京津冀企業和機構名錄，幫助企業尋找合作組織，促進京津冀企業間知識活動的開展。

（二）錯位發展優勢產業在京津冀內打通產業間銜接形成產業鏈群

從非技術型知識結構圖可以看出，京津冀三地重點產業是存在差異的，且產業間存在較大關聯性。北京優勢產業體現在信息傳輸、計算機服務、軟件業、科學研究、技術服務等高新技術業和租賃、商業服務、住宿、餐飲、娛樂等方面的服務業。天津優勢體現在制造業和其他服務業。河北優勢體現在采礦業、農林牧漁業、建筑業以及稍遜于天津的制造業。三地間的優勢產業可互補合作，天津和河北依托北京提供的信息產業服務和科技資源優勢，為各產業構建好管理運作和信息應用平臺，引進先進技術。天津的先進制造業和在此基礎上發展的航運、物流等服務為河北的優勢產業發展提供支持，并推動北京產業發展。河北的優勢產業又服務于北京和天津。若能在京津冀內將產業打通，實現區域內優勢產業錯位發展的戰略布局，能夠更有效推動京津冀間的合作。

（三）以點帶線、以線帶面的推動知識的傳播與應用

針對河北省十一個地級市形成的技術型知識和非技術型知識的區位熵值，可以發現河北不同地級市均形成了自己相對優勢的產業和技術領域。基于這些產業和技術領域的相似度，可以形成產業的區域發展軸，即通過城市間點與點的對接形成的產業發展線，再以產業與產業之間的聯系，以線帶動整個區域面的發展。譬如可以形成“秦皇島—承德—天津—邢臺”的家具游戲產業發展線；“天津—滄州—衡水”的機械元件發展線；“秦皇島—天津—滄州—邢臺”的機械工具發展線；“唐山—張家口—滄州”的現代農業發展線；“唐山—邢臺—邯鄲”的采礦業發展線；“天津—廊坊”的制造業發展線；“天津—保定—邯鄲”的建筑業發展線；“北京—石家莊—天津—唐山—秦皇島”的交通運輸、 倉儲和郵政業發展線；“秦皇島—北京—廊坊—石家莊”的信息傳輸、計算機服務和軟件業發展線。在這些產業發展線間亦存在相互關聯，譬如信息軟件業、制造業與眾多其它產業關聯，區域政策應促進這些產業線的形成和產業間的交互，帶動京津冀間的知識傳播與合作。并輔以人才政策，以人才流動帶動知識流動，以知識流動促進協同發展。