粵港澳大灣區中心城市的對外創新聯系與影響機制研究

鐘 韻，陳 娟

（暨南大學經濟學院，廣東廣州 510632）

粵港澳大灣區的戰略定位之一，是建設具全球影響力的國際科技創新中心，這意味著區內的科創企業和科研機構將與區外建立頻密的創新聯系。研究顯示，城市間的創新聯系不僅促進了城市創新功能的優化與互補，也促進了城市創新的放大外溢［1］，創新通過空間擴散將發揮潛在的效益［2］。大灣區的中心城市無疑對科技創新中心的建設具有重要作用，當前，粵港澳大灣區的四個中心城市——香港、澳門、廣州、深圳的科技創新產業發展各具特色。2018 年，深圳-香港在世界知識產權組織等機構聯合發布的全球創新指數報告中被評為全球第二大科技集群［3］，同時，據深圳、廣州統計年鑒顯示，專利申請量分別達22 萬和17 萬余件，顯示出三地科技創新均處于較高水平。但是，廣州、深圳和香港三地的科創產業發展水平高，是否意味其與國內其他城市的創新聯系相類似？香港與內地的制度差異，是否影響其與國內的創新聯系？這些問題的解答，對粵港澳大灣區建設國際科技創新中心、推進粵港澳大灣區協同發展，有著積極的意義。

目前，城市創新聯系研究一般采用合作專利［4］、合作發明［5］、合著論文［6］、專利轉移［7-8］、以及多地址合作的科技出版物等指標反映聯系［9］，運用包括引力模型［10］、斷裂點模型及社會網絡分析法等方法描繪創新聯系的空間格局［11-13］、定量測算創新聯系的強度。在針對廣州、深圳、香港三地與國內其他城市聯系的研究中，基于創新聯系視角的研究尚不多見。針對粵港澳地區的創新聯系研究發現，粵港澳地區23 個城市間的創新聯系已經建立并日益增強，呈現出核心-邊緣空間結構［13］；地理鄰近性［14］、技術鄰近性等要素對本區的創新聯系具有影響［13］。

在創新聯系影響機制分析方面，目前最為學者們所接受的是多維鄰近性理論［15］。鄰近性的概念起源于Marshall 的集群經濟理論，最初主要關注同一集群內部經濟活動在空間上的協同定位關系，即地理鄰近性。此后，演化經濟地理學家研究指出，鄰近性對互動學習和知識創造產生影響［16］。其中，Boschma［17］提出的五個鄰近性維度被廣泛接受，國內已有研究從其所提出的認知鄰近［18-19］、組織鄰近［20］、社會鄰近［21］、制度鄰近和地理鄰近等維度解釋創新聯系行為［22-24］。

本文擬著眼于城市的對外創新聯系，基于國家知識產權總局網站中的專利合作數據，分析對比位于香港、廣州、深圳三地1）的科創企業和科研機構與我國295 個城市的創新聯系特征，進而基于三地的對外創新聯系特征，以多維鄰近性視角構建負二項回歸模型，探討穗港深三地對外創新聯系的影響機制。對外創新聯系特征分析為比較三大城市科技創新產業的發展水平提供了新視角，分析影響機制將有助于探尋在“一國兩制”特色下通過加強三地的對外創新聯系，進而加快國際科技創新中心建設的發展路徑。

1 研究方法與數據來源

1.1 數據來源

合作專利是城市間創新聯系的重要表現形式，被廣泛運用于評估城市間的創新聯系［25］。與合著論文相比，合作專利更能體現經濟活動中的機構合作；與基于城市屬性的數據相比，合作專利直接衡量了城市間實際的創新聯系，避免模型推導產生的誤差［26］。專利區分為發明、外觀設計等層次，其中，發明專利被認為是技術含量最高、最能體現技術創新的專利類型［27］，聯合申請的發明專利適合用于衡量城市間的創新聯系。本文以合作發明專利反映城市間的創新聯系。

本文運用大數據挖掘手段，依托國家知識產權局專利檢索及分析平臺為合作發明專利數據來源，采用字段組合結合高級檢索方法，調取1985—2017年以廣州、深圳、香港三地的高校、科研機構和企業等為第一申請主體與我國295 個城市的合作發明專利數據2）。經過數據清洗，剔除申請主體的地址位于同一個城市的樣本，以及申請主體為個人的樣本，最終保留2 個及以上專利申請主體且地址不同的合作發明專利數據。

1.2 研究設計

本文將基于多維鄰近性理論，解析廣州、深圳、香港三地的創新主體與國內其他城市合作發明專利行為差異的影響機制。

20 世紀90 年代以來，對于區域創新的解釋從單一的地理鄰近拓展至多維解釋［14］，已有研究試圖從地理、技術、組織鄰近等不同維度對合作創新展開解釋。Boschma［17］提出從認知、組織、社會、制度和地理等五個維度分析創新聯系的思路被廣泛接受。針對不同研究目的，多維鄰近性的解釋與指標存在差異［18，28］，依據已有研究及穗港深三地制度差異的特色，本文對多維鄰近性概念框架設定如下：

首先是創新鄰近和產業鄰近。由于認知鄰近是城市間產生知識交流的動力，城市共同進行創新研發需要一個最低限度的知識基礎，以便進行溝通和交流并相互彌補知識缺陷［29］。本研究認為認知鄰近包含了創新能力以及城市的產業基礎水平，城市的創新能力相近、產業結構相似程度，將影響創新合作的意愿。因此，本文將其細化為創新鄰近和產業鄰近，以專利申請量和聯合國工業結構系數指標反映。

其次是制度鄰近。粵港澳大灣區具有“一國兩制”特點，制度環境對創新主體的影響不可忽視。制度鄰近可以發揮“粘合劑”作用，增加創新主體之間的相互信任，減少相關主體在交易過程中的不確定性，有利于創新合作［17］。參考以往研究多采用國家級高新區作為制度要素指標，以國家級經濟技術開發區或國家級高新區反映地區的開放及對外資的包容程度［30］，本文對制度鄰近的量化將使用國家級經濟技術開發區及高新區數量這一指標。

最后是地理鄰近。地理鄰近即創新主體間的地理距離，創新過程通常需要面對面的交流和試驗，空間上的鄰近可以有效降低創新聯系過程中的成本，而且知識創造具有高度的隱性知識［17］，距離越小，知識溢出的正外部性輻射強度越大。本文將用交通時間反映城市間的距離。

2 穗港深對外創新聯系特征

2.1 穗港深的對外創新聯系行為市場化程度較高

城市創新聯系的主體通常來自官、產、學、研四個層面。從數據分析可見，穗港深三地的對外創新聯系的發起機構以企業為主，學校、研究機構、行政部門3）發起的與外地的創新合作量遠低于由企業發起的創新合作。三地對比可見，深港兩地由企業發起的對外創新聯系，在本地發起的聯合發明專利總量中超過90%；而在廣州這一比重約為55%（圖1）。

圖1 穗港深三地各類機構發起的聯合發明專利占比情況

圖1 顯示，首先，企業是發起與外地科技創新聯系的主體，反映出穗港深三地創新行為的市場化程度高，市場已成為推動這三個城市科技創新對外溢出的主要動力，這與穗港深三地的科技創新產業發展的市場化程度較高的現狀相符。其次，由于高校和研究機構的研究經費主要來自于地方政府，容易導致高校和研究機構與外地主動聯系的程度低于企業，可見當前三地推動創新聯系亟待增強政府的投入。此外，廣州的高校和科研機構與外地的創新聯系比重高于深圳，一定程度上是由于布局在廣州的高校與科研機構數量多于深圳，根據2019 年的統計數據，廣州共有各類高等院校82 所，深圳僅為13 所。香港擁有數所全球排位居于前列的高校，但長期以來其高校科研成果產業化較薄弱，高校所推動的與內地的創新聯系亦較為有限。

2.2 廣州和深圳與國內城市的創新聯系強于香港

數據分析顯示，廣州和深圳兩地與國內其他城市創新聯系的輻射范圍大于香港，聯系強度也高于香港（表1）。在檢驗期內，廣深兩地與全國各地產生的合作發明專利數量分別是香港與全國各地產生的合作發明數量的26.60 倍和25.98 倍。在檢測的295 個城市中，56%曾在檢驗期內與廣深兩地的創新機構進行過創新聯系，這些城市遍及國內32 個省區直轄市。地理空間分布上，廣深呈現出與東部地區聯系更為集中的空間格局，開展創新合作的城市主要位于華南、華中和華北。相比而言，這三個城市與西部地區的創新合作數量和強度遠低于東部地區，西部城市中與三地創新聯系最為緊密的城市是成都、重慶。香港與內地城市創新聯系申請數據集中在2008—2014 年，涉及國內14 個省區直轄市，主要合作地區為華南地區。

表1 穗港深對外創新聯系范圍

由此可見，雖然三地的經濟發展水平及科創水平均較高，但香港與國內其他城市的創新聯系范圍和強度與廣州和深圳兩個內地城市存在一定差異。究其原因，一方面顯示出香港的科創企業與科研機構與境外城市的創新聯系十分緊密，與境外科研機構的合作熱情相對更高。據GaWC2019 年所作的全球城市排位，香港的城市等級是Alpha+，廣州的城市等級是Alpha，深圳的城市等級是Alpha-，香港對外創新聯系的方向與其全球城市的層級相關聯。另一方面，香港與內地的制度差異亦可能對其與內地進行創新聯系產生了阻礙，在影響機制部分將對此做進一步探討。

2.3 廣州和深圳與國內高行政等級4）的城市合作最密切

數據分析顯示，廣州和深圳的對外創新聯系中，分別有56.39%和58.89%是與高行政等級城市的創新機構之間展開的合作，而香港的對外創新聯系中這一數值為29.28%（表2）。其中，廣州和深圳又與北京、上海的聯系最為緊密，分別有22.14%、25.01%的合作來自于這兩個城市，而香港僅有5.0%。

表2 穗港深創新聯系城市的行政等級劃分

已有研究發現，以高鐵［31］、生產性服務為指標測度的城市聯系中［32-33］，城市的行政級別對城市間是否產生聯系具有影響。廣州與深圳的對外創新聯系呈現出與高行政等級城市聯系更密切的現象，可以認為，國內高行政等級的城市聚集的優質科創企業、高校和科研機構，對廣州和深圳的科創機構具有較大吸引。香港的科創聯系主要方向是境外，其與內地的創新聯系可能是基于以往的商貿聯系所形成的，因此并未顯示出對城市的行政級別的選擇性傾向。

2.4 廣州與廣東省內其他城市的創新聯系最為緊密

從三地與廣東省內其他城市的創新聯系情況看，廣州與廣東省內城市的創新聯系最為緊密，與省內城市的聯系數量占自身對外創新聯系總量的41.81%，比深圳的占比高約一倍（表3）。廣州與省內城市的聯系中，與珠三角城市的聯系高于與珠三角以外城市的聯系。

表3 廣深與省內外城市聯系比例

廣州作為廣東的科技、文化中心，其對省內各地科創產業的帶動影響最大，其在廣東省內的創新聯系網絡較深圳、香港而言，更為成熟而鞏固。而深圳與省外城市的聯系比重超過四分之三，省外城市占據與深圳創新合作的主導地位。根據《深圳市科技創新“十三五”規劃》，深圳科技創新產業發展目標是建設國際科技、產業創新中心，由此促使深圳的科創機構及企業更傾向于與省外市場建立創新聯系。相比之下，香港與廣東省內佛山、惠州、深圳三地創新聯系最為密切，香港與這三個城市的合作發明約占其與廣東全省合作發明申請的七成。穗港深三地與廣東省內城市的創新聯系顯示，地理鄰近對創新聯系的影響值得進一步探討。

3 穗港深對外創新聯系的影響機制

3.1 模型構建

城市間的合作發明專利數量為非負整數，且被解釋變量的方差明顯大于期望，存在“過度分散”現象，相比于泊松回歸，更適用負二項回歸［34］，本文采用面板負二項回歸分析穗港深對外創新聯系的影響機制。基于上文多維鄰近分析創新聯系的設計思路，以及特征發現中提出的可探討因素，以創新鄰近、產業鄰近、制度鄰近、地理鄰近作為自變量，結合國家政策對穗港深三地創新環境的支持，將國家對合作城市的科技支持相似程度設為控制變量，構建負二項回歸模型。模型如下：

表4 模型變量及指標

3.2 回歸結果與分析

基于數據的可獲得性和定量分析的可操作性，回歸檢驗期為2003—2017 年，表5 中3 個模型的檢驗反映各模型均通過顯著性檢驗（表5）。從回歸結果整體上看，跨境的制度差異導致廣深兩地與國內城市的創新聯系的影響機制與香港存在區別。

表5 負二項模型回歸結果

表5 （續）

第一，創新鄰近在三地的模型中系數均呈正顯著性，反映出當前與穗港深三地具有創新聯系的國內城市的創新能力與三地相近，即城市的創新能力越接近，產生創新合作的機會越大。這符合Boschma［17］指出的創新合作雙方應具有認知鄰近的觀點。亦印證了前期針對粵港澳地區內部城市間創新聯系的研究發現：本區內創新能力強的城市之間的創新合作意愿更強［13］。由此可見，無論是與廣東省內城市或是廣東省外城市創新聯系，創新鄰近對于推動穗港深三地與國內城市的創新合作都具有較大影響，合作城市的創新能力越強，對三地的創新合作吸引力越大。

第二，產業鄰近在廣州和深圳的模型中系數呈負顯著性，反映出合作城市與廣深兩地的產業結構越不相似，創新合作越有可能發生。廣深兩地均呈現服務業在國民經濟中占比較大的現象，負顯著性在一定程度上反映出，廣深兩地的創新主體對外發起的創新合作的對象，更多是位于制造業占比較大的城市，創新合作帶有科技成果產業化、技術溢出等效應。前已述及，香港與內地城市的創新聯系有可能是基于以往的商貿聯系所形成的，因此并未顯示出對城市的產業結構的選擇性傾向。

第三，制度鄰近對香港發起的創新合作具有正向推動，但對于廣州、深圳則作用不顯著。制度鄰近對香港的創新合作的正顯著系數，反映出內地城市的開放政策及對外資的包容環境，對吸引香港的創新主體具有積極的作用。廣深制度鄰近的不顯著，究其原因，一方面，創新聯系特征分析已發現，廣州的對外創新聯系中四成有余發生在廣東省內，合作城市的制度開放性與包容性相對于廣州作為省會城市應帶動本省科技發展的責任而言，已顯得不重要；另一方面，深圳科創產業的高速發展所促成的較為迫切的科技創新外溢及對外創新聯系需求，導致合作城市的制度鄰近性對合作創新意愿的影響極為有限。

制度鄰近要素對三地創新聯系影響的差異，較好地說明了制度差異是粵港澳大灣區科技創新中心建設不可忽視的問題，當內地城市的開放度與外資包容度足夠高，其與香港合作的可能性便會增強，可見全面開放對推動內地與香港之間的科創合作將發揮重要作用。

第四，地理鄰近在廣州和深圳模型中的負顯著性，反映出距離越大越不利創新聯系的產生。可見，對于廣州和深圳的科創機構而言，雖然創新主體傾向于與更廣泛的市場產生創新聯系，但時間成本對于創新合作依然具有潛在的阻力。前期針對粵港澳地區內部城市間創新聯系的研究也發現，地理距離對粵港澳地區內部的創新合作聯系起著顯著的抑制作用，地區內部的創新合作聯系受交通通行時間影響［13］。地理鄰近在香港模型中作用不顯著，根據創新聯系特征推測，是由于目前香港與內地有限的創新聯系行為，多是在市場推動下建立在較好的經貿合作基礎之上的創新合作，這些合作行為對地理距離的影響相對不敏感。

4 結論

本文以國家知識產權局中合作發明申請人所在地址，構建了廣州、深圳、香港三地與國內城市的創新聯系，結合地區跨境的特點，以及三個城市的屬性特征，分析了穗港深三地基于創新聯系的對外聯系特征，并從多維鄰近性視角探究了影響三個城市對外創新聯系的機制，得到的結論如下：

第一，在跨境制度差異的影響下，三地對外創新聯系的特征存在差異。穗港深三地對外創新聯系的共同點是市場化程度均較強，企業在對外創新合作中作用突出。主要差異點在于廣州和深圳與國內城市的創新聯系的范圍與強度都高于香港。在合作對象選擇方面，高行政等級城市更受廣深科創企業和科研機構青睞。在聯系方向上，廣州更專注于廣東省內的創新聯系，而深圳則更傾向于與廣東省外開展創新合作。

第二，基于多維鄰近性的模型回歸結果顯示，跨境制度差異對三地與內地城市開展創新合作，具有不可忽視的影響。首先，影響三地對外創新聯系的機制，廣州與深圳的對外創新聯系影響機制是相似的，但兩地與香港的影響機制存在差異。其次，從香港開展創新聯系的影響機制看，制度鄰近和創新鄰近對于推動香港的創新主體與內地合作具有正向作用，但香港的創新主體對內地合作者所處城市的產業結構、與香港之間的地理距離等要素則不太關注。再次，創新鄰近、產業鄰近、地理鄰近對廣州和深圳的對外創新合作具有相似的影響，但制度鄰近的影響則不顯著。

第三，從多維鄰近性視角分析三地與國內的創新聯系，有助于更全面地認識“一國兩制”下粵港澳大灣區位于內地的中心城市與位于境外的中心城市在創新驅動中的行為差異。廣州、深圳和香港三地的科創產業發展水平均較高，但三地與內地其他城市的創新聯系具有一定的差異性。香港與內地的制度差異對其與國內的創新聯系具有影響，同時香港作為高等級全球城市所促成的科創企業及科研機構更傾向于與境外機構合作，亦對香港與內地機構開展創新合作具有影響。

第四，在粵港澳大灣區國際科技中心建設中，應進一步發揮中心城市的輻射帶動作用，增強大灣區與國內其他區域的創新合作，提升大灣區在國內乃至國際的科技創新地位。建議廣州通過帶動粵港澳大灣區內部的城市創新聯系網絡建設，借助大灣區的創新合作網絡，提升廣州自身在國內與國際的科創地位；建議深圳以建設綜合性國家科學中心為契機，通過重大科學裝置與重大實驗平臺的建設，進一步凸顯其在國內科技創新中的引領作用，并通過與香港更為緊密的科創合作，聯手提升在國際的科技創新產業中的地位；建議香港在進一步增強與國際城市開展創新合作的同時，增加與國內其他城市的創新合作，以科創產業合作推動香港更好地融入國家發展大局。

由于數據限制，本研究未能對粵港澳大灣區的中心城市澳門開展研究。澳門目前已建有四個國家重點實驗室，其與內地城市的科技創新合作成果亦指日可待。

注釋：

1）受數據獲取的限制，作為粵港澳大灣區4 個中心城市之一的澳門暫時不列入分析。

2）國家知識產權局專利檢索及分析平臺中是國內官方發布專利申請和授權的平臺，數據全面準確，具有權威性，是相關研究專利數據常用來源（呂拉昌 等，2018）。由于專利數據從申請到正式授權需要較長的時間，本文采用了申請日截至2017 年12 月31 日且已授權的合作發明專利數據，共抓取樣本量35 090 條，刪掉不符合的數據后有效樣本量是33816 條。其中，申請年份主要集中在2008—2017 年，2008—2015 年呈現每年遞增趨勢，2016 年后有所回落，近十年申請數量占總有效樣本數量的88%。

3）主要是職能性事業單位。

4）本文將直轄市、省會及副省級以上城市稱為高行政等級城市。

5）為了反映兩城市創新能力在何等水平上相似，借鑒黨興華做法采用比值*均值形式。

6）此公式為聯合國工業結構系數。式中，表示 城市和 城市的產業結構相似系數，和 分別表示 部門在 城市和 城市產業結構中所占的比重。若=1，表明 城市和 城市結構完全相同；若=0，表明兩城市產業結構完全不同；若 的值介于0-1 之間，表明兩城市產業結構存在差異。

7）包含火車、高鐵、動車、城際等，取最短通行時間。由于部分城市間未開通直達火車，例如澳門與各城市未開通上述幾種直達交通工具，以百度地圖提供的汽車運行時間替代。