安徽省地級市間高新技術(shù)發(fā)展吸引力研究
——基于修正的引力模型

張裴聞

（安徽工業(yè)大學，安徽 馬鞍山 243000）

一、引言

21 世紀以來，以人工智能、量子信息、生物技術(shù)等為主要特征的新型技術(shù)革命正在逐漸興起，高新技術(shù)發(fā)展水平對地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展至關(guān)重要， 十八大以來，區(qū)域之間協(xié)調(diào)發(fā)展成為我國經(jīng)濟發(fā)展的主要目標之一，推動多個城市間的聯(lián)動發(fā)展已成為中國區(qū)域發(fā)展的主要趨勢。

安徽省16 個地級市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平具有較大差距，分析比較安徽省各市級城市高新技術(shù)發(fā)展水平，有助于推進安徽省高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)全面協(xié)同發(fā)展。 在對區(qū)域高新技術(shù)發(fā)展強度以及各地區(qū)間高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)吸引力的計算中， 層次分析法和引力模型是非常有效的研究方法， 本文利用這兩個方法對安徽省各城市間的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)吸引力進行測算。

二、文獻綜述

引力模型源自于牛頓的萬有引力定律， 荷蘭經(jīng)濟學家Tinbergen[1]和德國經(jīng)濟學家Poyhonen[2]利用引力模型提出經(jīng)濟體間的經(jīng)濟聯(lián)系與經(jīng)濟規(guī)模正相關(guān)，與兩者間的地理距離反相關(guān)。 史朝興和顧海英整理了前人的引力模型理論研究并進行了分類， 為后續(xù)研究提供了基礎框架[3]。 中國人民銀行營業(yè)部課題組利用修正后的城市經(jīng)濟引力模型，對中國京津冀、長三角和珠三角這三大城市群內(nèi)城市間相互經(jīng)濟吸引力進行比較分析[4]。

高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)是引領區(qū)域經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的主要推力，國內(nèi)外學者從產(chǎn)業(yè)發(fā)展原因、影響因素、發(fā)展載體、發(fā)展區(qū)域等不同角度對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)進行了研究，其中就產(chǎn)業(yè)發(fā)展原因而言，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)對區(qū)域的綜合競爭力具有決定性的作用。國內(nèi)外學者對產(chǎn)業(yè)發(fā)展原因主要從以下兩個方面展開探索：

（一）關(guān)于資本、人才和科技進步等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展傳統(tǒng)影響因素研究

Sternberg 利用案例分析， 得出影響區(qū)域高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的主要因素是需求因素、地區(qū)的技術(shù)水平以及基礎設施等[5]。 李新春等通過實證分析得出資源稟賦、經(jīng)濟發(fā)展水平和經(jīng)濟政策對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有顯著的影響[6]。史丹、李曉斌提出影響高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素是科技投入、人力資本、企業(yè)制度等，其中企業(yè)制度最為重要[7]。 楊清可運用AHP-熵權(quán)法、馬爾科夫鏈和ESDA 方法指出基礎、經(jīng)濟、政策等傳統(tǒng)因素在初期對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著明顯的促進作用， 但隨著產(chǎn)業(yè)向高層次發(fā)展以及政策的完善，傳統(tǒng)因素的影響會逐漸扁平化[8]。

（二）關(guān)于政府玫策和生態(tài)環(huán)境等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)代影響因素研究

在政府政策影響因素方面，Sternberg 指出政府政策、需求因素、地區(qū)的技術(shù)水平和基礎設施等是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要影響因素， 其中政府政策起主要影響作用。 Brahm[9]和吳玉鳴[10]也認為政府政策對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)競爭力具有明顯的促進作用。

在生態(tài)環(huán)境影響因素方面，Porter 提出“波特假說”， 即有效的環(huán)保政策有助于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)降低成本和進行技術(shù)創(chuàng)新[11]。 李海波、舒小林利用引力模型分析得出資本、人才、科技進步是影響高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的傳統(tǒng)因素，生態(tài)環(huán)境、政府行為是影響高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代因素，而交通區(qū)位不是重要影響因素[12]。 曹欣欣等研究山東半島城市群高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)影響因素，得出高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)有效推動了山東半島城市群經(jīng)濟發(fā)展，其中科技創(chuàng)新、經(jīng)濟基礎、政府支持、發(fā)展階段是影響高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素[13]。

本文利用2013-2017 年安徽省各項指標數(shù)據(jù)具體分析比較了16 個地級市間高新技術(shù)發(fā)展的優(yōu)弱勢，為安徽省后續(xù)高新技術(shù)發(fā)展提出建議，以期能夠促進安徽省高新技術(shù)發(fā)展。

三、模型構(gòu)建及數(shù)據(jù)來源

本文借助層次分析法和空間引力模型，從空間維度上綜合測算安徽省16 個地級市高新技術(shù)發(fā)展綜合水平以及各地級市相互之間高新技術(shù)發(fā)展吸引力。

（一）層次分析法

本文以安徽省16 個地級市為案例，基于層次分析法對地區(qū)高新技術(shù)發(fā)展綜合水平進行研究， 對比分析不同地區(qū)高新技術(shù)發(fā)展的趨勢和進程。 本文借鑒文獻[14]中構(gòu)建影響地區(qū)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指標體系，將指標分為五個層面，分別為人才基礎、資本投入、科技進步、生態(tài)環(huán)境和政府行為，其中人才基礎、資本投入、科技進步為傳統(tǒng)影響因素，生態(tài)環(huán)境和政府行為為現(xiàn)代影響因素， 具體為反映人才基礎的全社會研發(fā)經(jīng)費內(nèi)部支出、 反映資本投入的研究與試驗發(fā)展人員數(shù)、 反映技術(shù)進步的三種專利授權(quán)量、 反映生態(tài)環(huán)境的空氣質(zhì)量達到及好于二級的天數(shù)比例以及反映政府行為的規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)研發(fā)高新技術(shù)企業(yè)減免稅，構(gòu)建指標體系如表1 所示：

表1 高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展指標因素

（二）引力模型

城市作為區(qū)域經(jīng)濟的核心， 對周邊地區(qū)具有很強的吸引力。 捷夫于1942 年提出城市間吸引力大小與城市自身經(jīng)濟質(zhì)量和城市間的距離有很大關(guān)系，城市間相互作用力隨著距離增大而減小。 隨著理論的不斷發(fā)展，城市引力模型越加完善，具體公式為：

式（1）中，F(xiàn)ij表示城市i 與城市j 之間的吸引力，Mi、Mj表示城市i、j 的“質(zhì)量”，dij表示城市i 和城市j之間的距離，G 表示引力常數(shù)，b 表示距離衰減系數(shù)。

本文考慮影響區(qū)域高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的各種因素， 利用修正的引力模型來測算地區(qū)間吸引力，定量反映各地區(qū)對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的吸引力。

（三）城市間距離的計算

本文主要研究城市間的高新技術(shù)發(fā)展水平吸引力，兩地之間的經(jīng)濟聯(lián)系不僅取決于其空間距離，各城市之間運輸方式的不同會直接影響交通時間和交通成本， 因此地理意義上的距離已經(jīng)不能體現(xiàn)各地區(qū)間的“距離”。 為此本文選取兩地之間鐵路最低成本、鐵路最短到達時間以及高速最低成本、高速最短到達時間來衡量兩地之間“距離”。 由于部分城市間還沒有開通高鐵，因此對于沒有開通高鐵的城市，其鐵路選取指標為火車， 而開通高鐵的城市其鐵路選取指標為高鐵或動車。 本文采用高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引力模型如下：

式（2） 中，F(xiàn)ab表示地區(qū)a 和地區(qū)b 之間的吸引力；Ma-p和Pa-p分別表示地區(qū)a 中影響高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的第p 種因子的權(quán)重值和量化值；Mb-q和Pb-q分別表示地區(qū)b 中影響高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的第q 種因子的權(quán)重值和量化值；λab-k、Cab-k和Tab-k分別表示地區(qū)a 到地區(qū)b 的第k 種交通方式的權(quán)重、交通成本和時間；G 為引力常數(shù)，取值為1；z 為距離摩擦系數(shù)，一般取值為2。

（四）數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)來源于2014-2018 年《安徽省統(tǒng)計年鑒》以及安徽省16 個地級市政府官方網(wǎng)站，交通成本指標數(shù)據(jù)來源于中國鐵路官方網(wǎng)站。

四、實證分析

（一）城市高新技術(shù)發(fā)展水平綜合質(zhì)量評價

由于各個指標的計量單位不同， 本文對各指標數(shù)據(jù)進行標準化處理。 本文利用熵權(quán)法測算安徽省地區(qū)城市的各級指標權(quán)重， 研究所選取的數(shù)據(jù)滿足完整性要求。 利用熵權(quán)法計算得出的安徽省地區(qū)城市各指標權(quán)重如表2 所示：

表2 高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展指標權(quán)重

根據(jù)安徽省地區(qū)城市的各級指標權(quán)重， 得出安徽省16 個地級市2013-2017 年高新技術(shù)發(fā)展水平的傳統(tǒng)因素質(zhì)量、 現(xiàn)代因素質(zhì)量和綜合因素質(zhì)量如表3 所示。

從表3 可以得出以下結(jié)論：

1.合肥市高新技術(shù)發(fā)展水平綜合質(zhì)量2013-2017年5 年間呈明顯增長趨勢， 從2013 年的99.3 增長到2017 年的177.7，約增加了0.8 倍。對比省內(nèi)其他城市，合肥市的高新技術(shù)發(fā)展水平遙遙領先。

2.蕪湖市高新技術(shù)發(fā)展水平綜合質(zhì)量2013-2017年5 年間穩(wěn)定增長，僅次于合肥，從2013 年的49.3增長到2017 年的77.6，約增加了0.6 倍。 其他14 個地級市高新技術(shù)發(fā)展綜合水平呈緩慢增長趨勢，其中黃山、宿州、池州、亳州四個城市高新技術(shù)水平發(fā)展較慢。

3.安徽省大部分城市高新技術(shù)發(fā)展水平的決定因素中現(xiàn)代因素占比越來越大， 地區(qū)生態(tài)環(huán)境和政府行為對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的促進作用越來越重要，尤其對于合肥、蕪湖兩座城市而言，影響合肥市高新技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)代因素占比從2013 年的27.90%上升到2017 年的35.39%，影響蕪湖市高新技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)代因素占比從2013 年的29.28%上升到2017 年的42.62%。

（二）關(guān)于城市間距離的計算

本文使用鐵路最低成本、 鐵路最短到達時間以及高速最低成本、 高速最短到達時間來反映兩地之間的距離。 安徽省16 個地級市相互之間的距離如表4 所示。

從表4 可以得出以下結(jié)論：

1.蕪湖、蚌埠、淮南、銅陵、六安離合肥的距離較短，都在1 以內(nèi)；馬鞍山、安慶、滁州、阜陽、池州、宣城距離合肥都在2 以內(nèi)； 其余城市距離合肥都在4以內(nèi)。 表明合肥市與安徽省內(nèi)其他城市“距離”較短，交通比較便利。

2.亳州、黃山、淮北到其他城市距離較遠，是由于亳州、黃山、淮北地理位置偏僻，交通不夠發(fā)達。 合肥、蕪湖、淮南與其他城市的平均距離較短，除了這三座城市本身的地理優(yōu)勢外， 更重要的在于其交通網(wǎng)絡發(fā)達。

3.兩座城市之間的距離主要取決于城市之間的交通便利程度， 近年來鐵路和高速的迅猛發(fā)展大大縮短了城市與城市之間的距離，比如合肥-淮南、蕪湖-馬鞍山、宿州-淮北之間的“距離”隨著高速和高鐵的普及都大大縮小。

表4 安徽省16 個地級市相互之間距離

表5 安徽省16 個地級市間吸引力

（三）城市間吸引力測算——修正的引力模型

將修正后的城市質(zhì)量和城市距離代入到引力模型，得到安徽省16 個地級市間高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)吸引力大小，如圖1 和表5 所示：

從圖1 和表5 可以得出以下結(jié)論：

1.蕪湖與馬鞍山之間高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)吸引力是安徽省城市間吸引力最大的兩座城市， 相鄰的地理位置、發(fā)達的高速網(wǎng)絡和高鐵網(wǎng)絡以及高質(zhì)量的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)都是促進吸蕪湖與馬鞍山之間吸引力最大的原因。

圖1 安徽省16 個地級市高新技術(shù)發(fā)展吸引力

2.從圖1 可以看出，安徽省城市高新產(chǎn)業(yè)吸引 力以合肥、蕪湖、馬鞍山為中心，向四周逐漸減小，邊緣城市由于其地理位置偏僻， 交通網(wǎng)絡不夠發(fā)達，與合肥、蕪湖距離較遠，導致其對其余城市吸引力不夠。

3.就省會合肥而言，合肥與蕪湖、淮南、六安之間高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)最有吸引力，遠遠高于其他地區(qū)。 究其原因，主要在于蕪湖市高新技術(shù)發(fā)展水平較高，而六安、淮南與合肥開通了高鐵，距離合肥較近。 馬鞍山雖然地理位置上毗鄰合肥，且高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平高于六安、淮南，但由于馬鞍山和合肥之間尚未開通高鐵， 距離較遠， 其高新產(chǎn)業(yè)吸引力反而不如六安、淮南。說明城市之間吸引力大小不僅取決于城市發(fā)展水平，也取決于城市之間距離，距離越小，吸引力越大。

五、結(jié)論與啟示

本文通過層次分析法和修正的引力模型， 比較了安徽省16 個地級市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展水平，并測算出各地級市對其他城市高新技術(shù)發(fā)展吸引力大小。 兩地間高新技術(shù)吸引力大小取決于自身產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平和城市間“距離”大小，因此提高地區(qū)交通水平可以加強城市間的聯(lián)系， 從而推進高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 合肥作為安徽省省會，是全省的政治、經(jīng)濟、文化中心，城市高新技術(shù)質(zhì)量非常高，但合肥與其他各城市間高新技術(shù)吸引力大小差異明顯，同時，其他15 個地級市之間吸引力大小也相差較大， 因此我們應加強省內(nèi)各城市間的經(jīng)濟聯(lián)系，交通聯(lián)系，大力建設高速交通網(wǎng)絡和鐵路網(wǎng)絡，推進區(qū)域協(xié)作，提高高新技術(shù)發(fā)展質(zhì)量。