人口結構與區域創新能力的關系

胡夏青

摘 ?要：在知識經濟時代，創新已成為區域的核心競爭力，對區域發展具有關鍵作用，而人口因素在區域創新中扮演著重要角色。該文著眼于人口結構與區域創新能力之間的關系，構建了一套指標體系，采用主成分分析法對中國31個省份的區域創新能力進行評價，并將其與人口的自然結構、社會結構和地域結構進行相關性分析，探索內在影響機制。研究發現：（1）中國區域創新能力存在顯著的地域差異，東部地區創新能力高于西部地區;（2）人口的年齡結構、文化教育結構和城鄉結構與區域創新能力密切相關;（3）高素質勞動年齡人口、城鎮人口的增加有利于區域創新能力的提升。

關鍵詞：區域創新 ? 人口結構 ? 主成分分析 ? 相關性分析

中圖分類號：C924.2;F124.3 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）08（c）-0178-07

Relationship between Population Structure and Regional Innovation Ability

—Empirical Analysis Based on 31 Provinces in China

HU Xiaqing

（Faculty of Geographical Science， Beijing Normal University， Beijing， 100875 ?China）

Abstract： In the era of knowledge economy， innovation has become the core competitiveness of the region and plays a key role in regional development， and population factors play an important role in regional innovation. Focusing on the relationship between population structure and regional innovation ability， this paper constructs an index system to evaluate the regional innovation ability of 31 provinces in China， analyzes its correlation with the natural structure， social structure and regional structure of population and explores the internal influence mechanism. The results are as follows： （1） There are significant regional differences in China's regional innovation capability， and the innovation capability in the eastern region is higher than that in the western region. （2） The age structure， educational structure and urban-rural structure of the population are closely related to the regional innovation ability. （3） The increase of high-quality working-age population and urban population is beneficial to the promotion of regional innovation ability.

Key Words： Regional innovation; Population structure; Principal component analysis; Correlation analysis

第三次工業革命以來，高新技術行業如雨后春筍般大量興起，世界經濟發展模式發生了深刻轉變。在此背景下，衍生出以腦力勞動為基礎、以科學技術為核心的新經濟模式，即知識經濟模式。在知識經濟社會，經濟活動對知識的依賴性加大，知識也成為除了土地、勞動和資本外的第四大生產要素，對于區域的經濟增長至關重要。作為一種特殊的資源，知識在使用過程中不會折舊，但若不加以創新，也會隨著技術的發展和社會的進步而“老化”[1]。可見創新是知識經濟的核心和靈魂，也是引領發展的第一動力，對于國家和區域發展具有重要意義。

人口是區域經濟存在和發展的基礎，也是區域勞動力的來源。一些學者強調人口在區域創新中扮演的重要角色，并進行了相關研究：Richard Florida的城市創意“3T理論”認為，技術、人才和包容性是創新型城市形成的充分必要條件[2];劉曙光等人研究發現人口受教育程度與地方創新能力密切相關[3];田新民等人對中國8個城市進行數據分析，說明人力資本通過空間外部性和流動性發揮效應，促進區域創新[4];陳淑云等人以中國各省為例，研究了人口集聚對區域技術創新的影響，得出一般人口集聚和區域技術創新之間呈“正U型關系”，而人才集聚則顯著促進了區域技術創新[5]。上述研究多從人口素質和人口的空間流動方面探索并解釋人口對區域創新的影響。伴隨著我國人口老齡化日益加深，也有部分學者通過構建計量模型，分析人口老齡化對我國各區域創新能力及產業結構升級的影響，得出人口老齡化對區域創新具有異質門檻效應等結論[6-8]。而從人口結構視角出發，較為全面、綜合地分析人口自然結構、社會結構等與區域創新間關系的研究相對較少。

人口結構是區域不同自然、社會、經濟特征人口組成的宏觀體現，能夠較好地概括區域勞動力市場、社會環境、發展階段的整體狀況。探索人口結構對區域創新的影響及其作用機制，對區域制定適合當地經濟發展的人口政策，從勞動力著手激發當地創新潛力具有重要意義。基于此，該文以中國31個省份為例，通過主成分分析、相關性分析等方法定量研究區域創新能力與人口自然結構、社會結構及地域結構的關系，揭示后者對前者的可能影響。

1 ?數據與方法

該文假設人口結構對區域創新能力具有顯著影響，并借助我國31個省份2018年的面板數據展開實證研究。研究過程可分為兩個步驟：一是通過構建一套評價指標體系，采用主成分分析法對各省份的創新能力進行測度;二是運用相關性分析，探究各省人口結構與創新能力之間的關系，并解釋其影響機制。

1.1 區域創新能力評價指標體系構建

1987年，弗里曼提出國家創新體系概念，成為研究國家創新能力和國家競爭力的重要框架，由此引發的區域創新體系研究也逐漸在國際上興起[9]。我國對于區域創新能力綜合評價的相關研究始于世紀之交，眾多學者從多個維度構建了針對不同尺度、地域的創新能力評價指標體系。其中，甄峰等人從國家創新體系的建設出發，以知識創新、技術創新為核心，并考慮相應的宏觀社會經濟環境，形成了區域創新能力的測度框架[1]。柳卸林等人則依照創新的系統化、鏈條性原則，圍繞知識創造、知識流動、企業技術創新能力、創新環境和創新的經濟績效這5個方面構建指標體系[9]。朱海就提出“網絡創新能力”維度，強調評估技術、知識在各主體間的擴散與轉移，并在指標選取時突出了非R&D指標的重要性[10]。任勝鋼從創新主體與創新環境兩個方面解構區域創新能力，分別選取各類主體和外部條件的相關指標構成評價體系[11]。

總體而言，學者們在對區域創新能力進行評估時，多從知識、技術兩個范疇劃分創新活動，考慮各主體的創新投入與創新產出情況，并將創新環境涵蓋在評價范圍內。而該文根據研究目的特殊性，認為人口結構作為影響地方勞動力供給的重要因素，其對創新能力的可能影響應該集中于地方對創新的資金及人力資本投入、創新活動的效率和創新成果的質量等方面，且其動態性較強。而基礎設施狀況、宏觀社會經濟水平等支撐創新的環境條件由于受到歷史狀況、政策制度等眾多外部因素的影響，可能會對創新主體內部潛力的評價起到分散作用，從而干擾后續人口結構與創新能力的相關性結果和機制分析。在這一點上，該文借鑒了美國《創新指標》的思想，即強調創新能力不等同于經濟和科技實力，而應是地區長期經濟發展能力的決定因素[9]。

因此，該文從創新投入、創新產出、創新擴散3個方面構建指標體系（見表1），對中國各省份的創新能力進行評價。其中，創新投入指區域對研究、開發等創新活動及其相關活動的人員、資金投入和相關企業數量;創新產出指區域創新活動的最終績效，包含科技成果和經濟效益;創新擴散則指有助于區域創新的知識、技術傳播活動強度，包含區域內部知識普及和區域與外界技術交流的水平。

1.2 計量方法

1.2.1 主成分分析法

在評價方法方面，現有研究多采用主成分分析法（Principal Component Analysis，PCA），提取表征區域創新能力的主要成分，并確定各項指標權重[1，11，12]。該方法能夠對多組可能具有相關性的數據進行降維處理，將描述研究對象的眾多變量濃縮成少數幾個具有代表性的新變量，對于該文構建的變量數量較多（22個），且各變量不相互獨立的指標體系而言較為適用。因此，該文選取該方法進行指標權重的確定。

1.2.2 皮爾遜相關性分析

該文采用皮爾遜相關系數（Pearson Correlation Coefficient）衡量區域創新能力和各類人口結構的相關性，其原理不做贅述。該系數介于-1和1之間，正值表明兩變量呈正相關，負值表明兩變量呈負相關;系數越接近于1或-1時，兩變量相關程度越大。與該系數相關的P值則表示系數的統計學意義。一般而言，當P<0.05時，認為系數能夠顯著地反映兩變量之間的關系。

1.2.3 數據標準化

在根據權重計算各省創新能力綜合得分前，首先采取極值標準化方法（公式1）對各項指標數據進行標準化處理，使之均落在[0，100]區間內，保證最終得分的可靠性。

Yki=（cki-cmin）/（cmax-cmin）×100（1）

式中，Yki為第k個省份第i項指標的標準化值;cki為第k個省份第i項指標的原始值;cmax為所有省份中第i項指標的最大原始值;cmin為所有省份中第i項指標的最小原始值。

2 ?研究結果

2.1 區域創新能力評價

將評價區域創新能力的一系列指標數據導入SPSS 20.0，計算得到KMO值為0.777，滿足主成分分析的前提要求。主成分提取的結果顯示（見表2），前3個主成分特征根值均大于1，累計方差解釋率為87.440%。因此，這3個主成分即包含了絕大部分原始數據的信息，能夠較為全面、綜合地反映區域的創新能力。在此基礎上，進一步計算載荷系數值，得到各指標權重。最后，將標準化后的面板數據代入進行加權計算，得到各省份的區域創新能力得分（見表3）。經計算，各省得分的標準差達到17.68，說明我國區域創新能力的地域差異顯著。

2.2 人口結構與區域創新能力相關性分析

將表征區域人口結構的面板數據及其對應的區域創新能力分值導入SPSS 20.0中，計算人口結構各項指標與區域創新能力的相關系數，得到相關性分析結果（見表4）。

2.2.1 自然結構

（1）性別結構。

性別結構和年齡結構是人口自然結構的兩個主要類型，其中性別結構常用性別比來表征。由相關性分析結果可知，區域創新能力得分與性別比的相關系數為0.157，P值為0.398，不在[0，0.05]的顯著水平范圍內，因此二者間關系不具有統計學意義，可認為區域創新能力與人口性別比不存在相關關系，性別比的變動幾乎不會影響區域的創新能力。

從個體角度來看，男性和女性在生理素質上雖然存在差異，但思維方式、創造力等受性別因素的影響明顯小于年齡和受教育程度等社會因素;從群體角度來看，在人口再生產的常規狀態下，總人口性別比一般穩定在96～106，波動幅度較小。同時，其對社會發展各方面的影響受到許多復雜因素的干擾，單就區域創新能力和人口性別結構而言，二者的關系是極其微弱的。而性別和區域創新之間的關系往往涉及到不同性別在區域各項事務中的參與程度。根據Florida的觀點，女性在科技創新中所起的作用在一定程度上能夠反映城市的包容性，進而表征城市的創意程度[2]。我國近年來也對女性在創新領域扮演的角色給予了越來越多的重視，提出要加強女性科技人才隊伍建設，進一步發揮女性在科技創新中的重要作用，充分發揮女性創新創業的推動作用，這對于營造利于創新的社會氛圍、提升區域創新能力具有一定意義。

（2）年齡結構。

年齡結構亦稱人口年齡構成，是指各個年齡組人口在總人口中所占的比重。國際上一般把15～64歲人口列為勞動年齡人口，我國亦依此將人口劃分為0～14歲、15～64歲、65歲及以上3個年齡組進行統計。相關性分析結果表明，區域創新能力得分與0～14歲人口占總人口的比重存在非常顯著的負相關關系，與15～64歲人口比重呈現較為顯著的正相關關系，與65歲及以上人口比重則沒有明顯的相關關系。

據此可以大致得出，勞動年齡人口占比的提升有利于區域創新能力的提升。人才的智力發展與年齡密切相關，現代生理學研究表明，創造能力的最佳年齡是25～45歲，其最佳峰值一般在37歲左右，處于15～64歲的勞動年齡區間內。區域中該年齡組人口比重越大，說明人口整體創造力越強，對于區域創新具有促進作用。勞動年齡人口占比高同時也意味著人口紅利的產生，能夠為區域經濟發展創造有利的人口條件，從而有利于區域增加創新投入，發掘創新潛力。此外，勞動力年齡人口在社會經濟活動中較為活躍，對新事物的接受能力較強，其比重增大有利于新產品、新技術的推廣和應用，能夠提升創新產出的經濟效益[12]。

區域創新能力與0～14歲人口比重顯著負相關，則體現了幼年群體對區域創新的影響。一方面，該年齡組人群身體和心智尚處于發育階段，對區域創新基本沒有貢獻;另一方面，幼年群體的增加使得區域對初等教育的需求增加，這方面支出在地方財政中的占比也將提升，在一定程度上擠占高等教育投入，不利于區域創新。但需要指出的是，0～14歲人口占比較高意味著一定時期內區域的勞動年齡人口將不斷增多，具有較大的創新潛力。

分析結果同時顯示，區域創新能力與65歲及以上人口比重的相關關系并不顯著，說明老年人口對區域創新能力的影響較為模糊。人口老齡化既有可能通過減弱勞動者的身體腦力機能和工作動機、加大企業用工成本及增加國家養老支出等方式阻礙技術進步，也有可能促進人們重視人力資本投資，轉變經濟增長方式，進而促進技術進步[6]。其對區域創新能力的影響并非簡單的線性趨勢，同時也具有空間異質性[7]，其中的具體機制是當前研究的熱點之一。

2.2.2 社會結構

人口社會結構的類型多種多樣，其中文化教育結構是不同文化程度的人口在人口總體中的組成狀況和構成關系，與區域社會經濟發展密切相關，因此該文分別選取受過小學教育、初中教育、高中（含中職）教育、大專及以上教育人口占6歲以上人口的比重作為指標，考察文化教育結構與區域創新能力之間的關系。由相關性分析結果可得，區域創新能力和受過小學教育的人口比重、受過初中教育的人口比重均呈負相關，且與前者相關性程度更高、相關關系更顯著;區域創新能力和受過高中（含中職）教育的人口比重、受過大專及以上教育的人口比重均呈正相關，且與后者相關性程度更高、相關關系更顯著。據此可以判斷，僅接受過初等教育的人口占比增大，不利于區域創新能力的提升，而接受中、高等教育尤其是高等教育的人口占比增大，有利于區域創新能力的提升。相關性分析結果很好地支撐了隨著人口受教育程度的提高，區域創新能力也將不斷增強的觀點，與多數學者的研究結果相符合。

教育可看作是人力資本積累的過程，受教育程度高的人群掌握著更多的知識和技能，在創新尤其是自主創新中往往扮演著主導角色，許多創新活動本身便發生在高校和科研院所中。此外，對相鄰地區的技術模仿是提升區域創新能力的路徑之一，對外來技術的消化吸收與改造則與人力資本存量密切相關[12]。

2.2.3 地域結構

受歷史體制影響，中國的城鄉二元結構根深蒂固地影響著全國所有地區，反映在區域人口地域結構上即為鮮明的人口城鄉結構，也即城鎮人口與農村人口的組成關系。根據相關性分析結果，區域創新能力與城鎮人口比重具有非常顯著的正相關關系，說明城鎮人口比重的增大能夠促進區域創新能力的提升。

相比于農村，城市的最大優勢體現在各種要素集聚產生的規模效應。它為政府、企業、高校等在地域上集中、共享完善的基礎設施和公共服務提供了環境保障。各主體在地理上的鄰近能夠促進相互之間的交流與合作，并通過知識溢出等效應提升區域的創新能力和整體競爭力。同時，城市的集聚作用往往能夠吸引人口從農村流向城市，進一步強化其自身創新優勢。

2.3 中國區域創新能力與人口結構分析

根據相關性分析結果，人口結構中年齡結構、文化教育結構和城鄉結構與區域創新能力關系密切。因此，將各省區域創新能力得分和上述人口結構狀況繪制成圖（見圖1），結合區域實際情況進行分析。

從圖中可以直觀看出，創新能力較強的省份主要集中于東部地區。其中，北京作為我國首都和創新中心，其區域創新能力居于首位，緊隨其后的是上海，這兩個直轄市的區域創新能力得分明顯高于其他省份。同時，兩者城鎮人口比重均達到85%以上，受過高等教育的人口比重也超過30%，遠高于其他省份，說明高素質人才在大城市的集聚是造就其強大創新能力的關鍵。位于長三角和珠三角地區的江蘇、浙江、廣東三省創新能力亦較為突出，且水平大致相當。西北、西南地區除人口受教育程度相對較高的陜西省以外，區域創新能力普遍偏低。尤其是處于高原地帶的西藏、云南、貴州三省，受到自然環境的約束，省內許多地區難以發展大城市，全省農村人口多于城鎮人口，限制著區域創新能力的提升。中部地區創新能力的內部分異較為顯著，總體而言南方強于北方。湖北在城鎮化水平和人口受教育程度上具有一定優勢，在中部地區中創新能力較為突出。

各省的勞動年齡人口占比差異較小，均處于70%左右，與區域創新能力之間的關系相對更不顯著，但勞動年齡人口占比明顯偏低的省份，例如西南地區的貴州、四川，華北地區的河北、河南等，其創新能力也偏弱，說明少年兒童和老人的撫養負擔在一定程度上削弱了其創新能力。

黑龍江、山西二省創新能力明顯低于周圍省份，通過考察各項創新指標，發現黑龍江省規模以上工業企業新產品開發經費支出和銷售收入均處于低水平;山西省在研發人員數量和經費支出、企業數量上也明顯較低。兩者作為曾經的資源大省，面臨著產業轉型升級的挑戰，應當對區域創新引起重視，加大創新投入，逐步減少對自然資源的依賴程度，發展知識、技術密集型產業。

3 ?結果與討論

該文著眼于人口結構與區域創新能力之間的關系，通過構建指標體系對中國31個省份的區域創新能力進行評價，并將其與人口的自然結構、社會結構和地域結構進行相關性分析，主要得到以下結論。

（1）中國區域創新能力存在顯著的地域差異，東部地區創新能力整體高于西部地區。同時，各區域內部由于自然環境、人口、經濟等方面的不同，創新能力亦有差異。從增大創新投入、提升創新產出效率，強化創新交流擴散著手，因地制宜構建區域創新系統，是提升區域創新能力和綜合競爭力的關鍵。

（2）實證分析結果顯示，區域創新能力與人口結構存在聯系。其中，年齡結構、文化教育結構和城鄉結構與區域創新能力密切相關。從人口視角出發評價區域發展質量、優化人口結構是提升區域創新能力的途徑之一。

（3）高素質勞動年齡人口的增加有利于區域創新能力的提升。從要素驅動階段到投資驅動階段，再轉向創新驅動階段，人才區位選擇已成為當前區域經濟發展的新邏輯。應當加大高等教育投入，提升勞動力的整體受教育水平和各行業生產的人力資本貢獻率;針對各省人口實際狀況，調整人口政策，吸引人才集聚。

（4）城鎮人口的增加有利于區域創新能力的提升。應當進一步發展大城市和城市群、都市圈，促進要素集聚和資源合理配置。著力推進中西部落后地區城鎮化，以長江中游城市群、成渝城市群、中原城市群等對周邊地區的帶動作用為依托，打造一批具有活力的小城鎮，促進區域間協同創新。

該研究亦存在一些局限性。一是以各省指標人均量進行區域創新能力的計算，忽略了省份內部城市作為增長極的作用，也影響了一些人口偏多或偏少（如寧夏）的地區創新能力測算的可靠性。應當探索更合適的指標選取和處理方法，以更加準確地反映以省份為單位的區域創新能力。二是沒有考慮空間自相關對區域創新能力的影響。區域創新能力分布圖顯示，創新能力相當的省份存在條狀和塊狀集聚的特征，因此應當進一步探索省域創新能力的空間關聯性，并將其納入與人口結構的相關性分析中。

4 ?結語

在知識經濟時代，創新已然成為區域經濟發展的強大引擎，而人口作為區域中的創新主體，其自然結構、社會結構和地域結構從多方面影響著區域的創新能力。該文從人口結構視角出發，探討其中的內在聯系與影響機制，并發現中國區域創新能力存在顯著的地域差異，其背后是人口年齡結構、文化教育結構和城鄉結構的空間差異。未來應繼續堅持“科教興國、人才強國”的戰略方針，積極推進新型城鎮化，以高素質勞動年齡人口的集聚為我國創新型國家的建設注入源源不斷的活力。

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