高新技術產業集聚對區域創新能力的影響研究

王余丁 王蓓 席增雷

摘 要：基于產業集聚的外部性視角，構建空間杜賓模型，識別了中國30個省域高新技術產業不同的集聚模式對區域創新能力的影響，并進一步考察社會經濟發展水平、市場化程度及對外開放程度三個環境變量調節高新技術產業集聚驅動區域創新能力提升的影響程度。實證結果表明，高新技術產業的專業化與多樣化集聚模式對區域創新能力的提升具有顯著正向作用;但目前高新企業并沒有充分發揮競爭優勢，導致創新要素資源配置失調，使得企業創新活力受到抑制。此外，高新技術產業集聚模式與環境變量交互項的回歸系數檢驗結果表明，社會經濟發展水平的提高有利于高新技術產業集聚帶動區域創新的提升;同時，市場化水平及外商投資水平的提高能夠改善高新企業競爭關系，進而優化市場要素資源分配，促進區域創新活動的發展。

關鍵詞：區域創新能力;集聚水平;空間溢出效應;調節效應

中圖分類號：F276.44

文獻標識碼：A文章編號：1007-2101（2022）02-0090-10

高新技術產業集聚在區域創新系統演變發展中扮演日趨重要的角色，如何有效利用高新技術產業促進區域經濟發展得到實踐界和學術界的廣泛研究。在開放共享理念的引領下，產業集聚除了強調區域分工的重要性以外，更需要利用好數字化平臺，提高企業在創新過程中整合區域各類資源的能力，提高資源要素的配置效率。[1] ，本文從高新技術產業集聚模式產生的不同外部效應的視角出發，通過構建空間杜賓模型，探究中國省域范圍內產業集聚對區域創新能力的影響程度，并進一步從區域發展環境角度，考察能夠調節高新技術產業集聚對區域創新能力影響的路徑，對未來國家制定和執行相關政策有著十分重要的理論價值與現實意義。

學術界關于產業集聚模式與區域創新的關系先后產生了三種觀點：一是馬歇爾外部性，以 Marshall、Arrow、Romer 為代表的產業專業化集聚或地方化集聚，即某一地區的單一產業集聚有助于勞動力市場共享和技術溢出效應，進而提升區域創新績效[2] ;二是雅各布斯外部性，以Jacobs 為代表的產業多元化集聚或城市化集聚，認為特定區域內不同產業的集聚形成的知識溢出和技術外部性，有助于互補性知識融合和碰撞，推動區域創新的提高[3] ;三是波特外部性，以Porter 為代表的行業競爭模式，即行業競爭加劇，企業為了滿足消費者多樣化需求，加快創新和產品更新換代步伐[4] ，通過企業間競爭合作，有利于發揮知識技術的溢出效應。相關研究發現，在全國范圍內馬歇爾外部性比雅各布斯外部性更有利于區域經濟的發展[5] ，同時，產業競爭與創新產出之間存在非線性“倒U”型關系[6] 。長期以來研究學者將產業集聚產生的不同外部效應作為影響因子，積極探索產業集聚模式與區域創新能力的關系，認為其產業集聚的外部性對區域創新的影響會因時間序列、空間布局、行業差異等不同因素而產生不同的溢出效應[7] 。Klaesson 研究發現，技術密集型產業在地理優勢作用下能夠促進產業內的知識溢出，并且知識外溢是影響技術密集型企業空間布局的重要因素[8] 。Beule 等發現低技術產業的專業化集聚更有利于知識溢出，而高新技術產業形成多樣化集聚更利于知識溢出[9] 。我國部分學者以制造業為研究對象，發現規模以上工業企業集聚規模與創新效率存在反向“U”型影響關系[10] ;針對高新技術產業，相關學者通過構建動態空間面板模型，分析專業化集聚、多樣化集聚對高技術產業創新的時空效應，發現短期內專業化集聚對創新具有正向外部性，多樣化集聚則會對高技術產業創新產生負向影響，長期來看雅各布斯外部性比馬歇爾外部性顯著[11-12] 。夏清華等通過構建非線性回歸方程，證實了高新企業競爭與創新投入之間存在著倒“U”型關系，當市場競爭超過某個臨界值，則企業相對競爭優勢會削弱[13] 。

高新技術產業集聚對區域創新的外部效應會受到城市經濟發展水平、政府行為、對外開放程度等社會環境因素的影響。但大部分學者將其作為影響區域創新能力的直接因素，Cheung等、Wang 等、Helm 認為FDI 的流入可以促進地區技術進步，提高創新能力[14-16] 。楊若愚基于我國30 省域10 年的面板數據實證檢驗了市場競爭程度與區域創新績效的關系，研究發現減少地方保護可以促進區域創新水平提升[17] 。鮮有學者從空間維度探究外部環境變量對產業集聚的創新效應的空間調節作用[18] 。因此，本文在已有的研究基礎上，綜合對比中國省域高新技術產業不同集聚模式對區域創新能力的影響效應，同時，引入經濟社會等相關環境因素，進一步探究其在上述直接效應與空間溢出效應中的調節作用，為充分發揮高新技術產業集聚的正向外部性，推動區域創新能力的提升提供參考路徑。

一、計量模型設定與數據說明

（一）理論基礎模型

本文的理論基礎來源于區域創新系統理論對知識生產函數的利用，并結合研究實際進行模型擴展，將高新技術產業的空間集聚作為主要的影響變量、社會環境因素作為調節變量加入生產函數進行調整，即得到擴展的創新生產函數：

將創新生產函數作對數處理，以消除各變量的異方差以及數據波動，并將具體變量帶入函數中進行替換得到基礎的實證模型：

其中，INN代表區域創新能力，D為高新技術產業集聚水平（分為pro專業化集聚、div多樣化集聚、com企業競爭水平），rd為科研經費投入、pd為科研人員投入、url代表城鎮化水平、eyp為人力資本水平、inf為通信基礎設施水平，lnDi，t×E為加入環境調節變量的交叉項，E代表外部環境因素（包括經濟發展水平PGDP、市場化程度MAL、投資環境FID），i和t分別表示省域和時間。

（二）變量選取與說明

1.被解釋變量：區域創新能力（INN）。相對于利用專利的申請授權量來表征區域創新能力[19-22]，專利的價值更能客觀度量區域創新產出效率，且測度結果不易出現偏差，所以本文采用《中國城市和產業創新力報告2017》中的專利價值代表區域創新能力[23]，鑒于測度數據為2001—2016年，故采用專家建模進行2017—2019的數據預測。

2.核心解釋變量：高新技術產業集聚測度（D）。產業集聚模式分為專業化集聚、多樣化集聚以及企業競爭模式。

（1）專業化集聚（pro）。本文從指標統計口徑的一致性以及數據的可得性出發，運用區位熵來測度專業化集聚：

（2）多樣化集聚（div）。為了方便區域間數據的比較，本文借鑒孫曉華、周玲玲采用的相對多樣化指數來衡量高新技術產業的多樣化水平[24]：

（3）企業競爭水平（com）。市場競爭主要表現為生產同質產品的企業過度飽和，利用價格優勢或其他方式得到有利競爭地位，企業競爭水平的計算公式如下：

3.控制變量及環境變量：為了保證實證結果的穩健性以及解決遺漏變量的問題，文中加入影響區域創新能力的一系列指標作為控制變量;產業集聚對區域創新的影響程度會受到區域發展的環境因素的影響，外部環境變量對兩者的影響效應具有調節作用[18]，主要從社會經濟綜合發展水平、地方保護及對外開放程度三個方面進行探討（見表1）。

本文以中國30個省（自治區、直轄市，未包含西藏自治區、中國香港、中國澳門和中國臺灣地區，下同）為研究對象，選取2007—2019年的時間序列組成面板數據，其中高新技術產業集聚有關的數據來源于《中國高技術產業統計年鑒》《中國科技統計年鑒》，其他數據來源于《中國統計年鑒》、分省統計年鑒及國家統計局。

（三）空間計量模型設定

在地理鄰接矩陣、中心地理距離矩陣和經濟距離矩陣不同空間權重下，運用Stata15.0 軟件測度2007—2019年中國30個省（自治區、直轄市）域創新能力的全局Moran's I指數，并根據Moran's I指數選擇合適的空間權重矩陣構建計量模型。根據全局Moran's I指數的結果，我國區域創新的空間溢出效應顯著，并通過對比三種空間權重矩陣下Moran's I指數，選用地理鄰接矩陣和經濟距離矩陣構建空間計量模型。

空間回歸模型中最常見的是空間自回歸模型（SAR）、空間誤差模型（SEM）和空間杜賓模型（SDM），將地理鄰接距離以及主要變量引入空間效應中，相繼構建具體的空間計量模型。進一步進行回歸模型的LM檢驗、LR檢驗及Wald檢驗，依據Anselin提出的Wald統計量>LR統計量>LM統計量的順序原則進行最終模型選定[25]（見表2）。

由此本文選擇SDM模型對高新技術產業集聚的創新效應進行實證探究，具體如下：

其中，pro為高新技術產業專業化集聚水平（多樣化集聚與企業競爭模式以div、com替代）;ρ表示被解釋變量區域創新能力的空間自回歸系數，反映鄰接區域對本區域的影響程度，代表著區域創新的空間溢出效應;α表示高新技術產業集聚水平的彈性系數，β1、β2、β3、β4、β5為其他控制變量的回歸參數，λ1代表高新技術產業集聚水平的空間回歸系數，λ2、λ3、λ4、λ5、λ6表示其他控制變量的空間回歸參數，εit為隨機干擾項。

二、實證結果與分析

（一）高新技術產業集聚創新效應的空間分析

1.專業化集聚對區域創新能力的影響。

運用Stata15.0軟件，將空間杜賓模型進行Hausman檢驗，并對比時間、個體以及時間與個體雙固定效應的顯著性以及擬合優度，選用雙固定效應更為合理。由表3得出，中國30個省（自治區、直轄市）創新能力空間溢出影響系數在1%的顯著水平下為0.471，表明本地創新能力提升1%則能帶動鄰近區域的創新產出增加47.1%;本地區的產業集聚水平在1%的顯著水平下回歸系數為0.401，表明專業化集聚水平的提高能夠促進本區域的創新能力的提升;在1%的顯著水平下，高新技術產業專業化集聚對鄰近區域的創新能力有顯著的正向空間效應，說明本地區產業集聚水平的提高對鄰近區域的創新活動有積極的溢出效應。表3中，在1%顯著水平下直接影響系數為0.564，間接影響系數為1.967，表明高新技術產業集聚對區域創新能力的提升具有顯著的正向作用。

以上結果說明，高新技術產業專業化集聚發揮的規模效應能夠吸引高水平人才、信息科學技術、流動資本等創新要素的集聚，實現產業的集約化生產，使得企業的綜合運行成本降低，而且能夠促進跨區域企業間先進技術、前沿知識、管理經驗的合作交流，有利于知識溢出效應的發揮，進而提高企業經濟效益，激發產業發展的創新活力。而高新技術產業集聚對區域創新的空間溢出效應高于直接效應，高技術產業的過度集聚造成邊際效益遞減，從而對鄰接區域產生擴散效應，對周圍地區產生積極的輻射帶動作用，形成區域協同發展局面，由此得出高新技術產業集聚具有顯著的空間溢出效應，能夠帶動區域創新能力的大幅度提升。

2.多樣化集聚對區域創新能力的影響。

選用空間回歸模型的個體固定效應進行高新技術產業多樣化的創新效應分析更為合理。由表4可知，在1%的顯著水平下對本區域創新能力的回歸參數為0.111，而對鄰接區域的創新產出影響系數為0.602，這表明高新技術產業的多樣化發展能夠促進本地區創新水平的提升，但是產業多樣化集聚創新效應的空間溢出效應更加顯著，能夠有效地推動鄰近區域創新產出的增加。表4顯示在1%顯著水平下多樣化集聚對區域創新的直接影響系數為0.208，空間溢出影響系數為1.151，也證實多樣化集聚的創新效應向周圍區域的擴散效應逐漸增強，能夠有效帶動鄰近區域創新產出的增加。通過集聚不同類型的高新技術行業能夠為高新企業的發展提供多元化的知識平臺，既能促進不同產業鏈的創新發展，也能使得差異性企業之間優勢互補，更有利于區域產業之間知識、經驗的交流以及技術溢出作用的發揮，從而吸引多樣性的高層次人才、企業等向本地區集聚，有助于區域創新效益的提高。

3.企業競爭對區域創新能力的影響。

選用個體固定效應模型探究高新企業競爭水平對區域創新能力的影響程度。表5中，高新技術企業競爭水平對區域創新能力的影響顯著為負，企業競爭強度提高1%，本地區創新產出相應減少42.7%;而對鄰近區域的創新能力具有反向作用，但是作用效果不明顯。表5中的空間效應分解結果表明，在1%的顯著水平下，企業競爭對本地區及鄰近地區的區域創新活動均具有顯著的抑制作用，直接效應的影響系數為-0.578，空間溢出效應回歸參數為-1.691，而本區域內高新技術產業相關企業的競爭強度對本地創新能力的負向作用程度更高。

這主要是高新技術產業具有高投入、高風險和高附加值的特點，也意味著企業具有一定的壟斷能力，企業間競爭程度越激烈，所需要的創新人員、資金投入越多，造成創新投入的邊際收益遞減，進而會抑制創新活動的發展，對區域的創新能力帶來顯著的負向作用。同時會通過市場導向使得鄰近區域的創新資源分配失衡，對鄰近省份的創新產出造成顯著的不利影響。實證結果也表明，我國高新技術產業的企業競爭處于過激的階段，還未形成成熟的企業競爭環境。因此，高新技術企業的競爭水平越高會在一定程度上抑制區域研發活動的開展，對鄰接區域產生的不利影響程度要高于本地區域的直接反向作用。

4.控制變量回歸分析。

（1）根據科研人員投入以及科研經費投入的回歸系數可以得出，本區域的科研人員、科研經費投入對創新能力的提升有抑制作用，但是作用效果并不明顯，而科研人員投入對鄰近區域創新發展有顯著的消極影響，經費的投入對鄰近區域的創新提高具有顯著的正向作用，通過效應分解也能證實這一點。

（2）區域城鎮化水平無論對本地還是鄰接區域的創新發展均有顯著的正向作用;本區域人力資本水平的提高對區域創新能力的提升有顯著的促進作用，而對鄰近區域的創新活動發展沒有顯著影響;通信基礎設施水平對本地區的創新能力有積極作用，但沒有通過顯著性檢驗，對鄰近區域的創新水平具有顯著的積極溢出效應。

雖然科研人員投入對區域創新能力影響系數為負，但并不代表人力資源投入具有反向作用，可能由于本區內投入的高層次人員多向經濟發達的區域分流，區域之間未能形成良好的互通共享效應。相比于科研經費來說，高層次人員投入基數較小且在企業內的流動性較強[15]，本區域或鄰接區域均沒有對區域創新能力產生顯著的正向帶動作用，從整體效應來看，科研經費投入直接推動創新產出的效果更加明顯。本地多層次的高端人才儲備是各項創新活動的動力源泉，而當地學生大多依據“就近擇業”原則，因此能夠有效促進本地創新能力的提高，而對鄰近地區的創新推動沒有顯著影響。

（二）區域環境對產業集聚創新效應的影響分析

考察區域環境對高新技術產業創新效應的調節程度，在SDM模型中主要以高新技術產業不同集聚模式與環境變量的交互項形式表現。

1.區域環境對專業化集聚創新效應的調節分析。

運用空間杜賓的個體效應模型，對產業專業化集聚創新作用的調節效應作進一步分析。由表6的回歸結果可知：（1）在1%的顯著水平下，經濟發展水平對本地創新能力有顯著的促進作用，而對鄰近區域的創新活動有顯著的負面影響; 在高

新技術產業專業化集聚對區域創新產出作用中發揮顯著的正向調節作用，也表明了本地經濟發展水平的提高使得產業專業化集聚發揮的創新效應程度增強。（2）市場化程度在1%的顯著水平下對本地的創新能力的提高具有正向促進作用，對鄰近區域的創新活動影響效果不明顯，在對高新技術產業專業集聚的創新效應中也沒有發揮顯著的正向作用。

（3）實際外商直接投資在10%的顯著水平下對本地的區域創新能力有微弱的正向作用，但在產業專業集聚創新影響中的調節效果并不顯著;而在產業專業化集聚對創新能力的空間溢出效應中具有顯著的積極促進作用，能夠削弱外商投資在鄰接區域創新活動中的負向影響。

2.區域環境對多樣化集聚創新效應的調節分析。

根據個體固定效應回歸結果分析環境變量在產業多樣化集聚創新效應中的調節程度（見表7）。相比于市場化水平及外商投資水平，本地的社會經濟發展水平對高新技術產業多樣化集聚產生的創新直接效應正向調節程度更加顯著;而外商投資水平在高新技術產業多樣化集聚的創新空間溢出效應中作用更加明顯。

這表明本區域內社會經濟發展水平的提高會增加對多元產品的需求程度，有助于刺激當地企業積極吸收多樣化的創新要素資源，提高多種產業發展的創新水平，進而增加企業的經濟效益;外商直接投資技術溢出效應會通過上下游關聯企業盤活其資本存量，提高產業間的關聯度和融合度，以推動周圍區域多樣化高新技術產業結構轉型升級，為產業多樣化集聚提高區域創新能力提供積極的調節作用。而目前我國市場化機制亟需進一步完善，區域間經濟發展差距大會影響市場導向存在偏差，多樣化的高技術產業的發展在很大程度上需要政府政策的引導和支持，所以對多樣化集聚的創新效應的調節效果微弱。

3.區域環境對企業競爭創新效應的調節分析。

根據表8估計結果：（1）社會經濟發展水平在1%的顯著水平下產生了微弱的反向調節作用，直接回歸系數為-0.047，間接影響系數為-0.044，得出高新企業競爭對區域創新能力的提升有顯著的抑制作用，也進一步表明區域社會經濟發展水平的提高能夠削弱企業競爭對創新活動的負面影響，有利于發揮競爭優勢作用，減少企業競爭對區域創新的不利影響;（2）市場化程度在1%的顯著水平下，直接影響系數為0.177，間接調節系數為0.397，表明本區域市場化水平的提高對企業競爭的創新效應起到正向調節作用，能夠中和不當競爭對創新發展的抑制程度;（3）對外直接投資水平在1%顯著水平下對本地區企業競爭效應有積極促進作用，而對鄰接區域創新發展的調節程度并不顯著，說明提高對外開放水平能夠調節企業競爭程度，促使區域利用良性競爭優勢帶動區域創新發展。

綜上所述，社會經濟發展水平的提高更能夠有效增強高新技術產業專業化集聚與多樣化集聚模式的創新效應，既能充分發揮產業的規模經濟作用，增強高新企業生產活動的專業化程度，為專業化產業間的分工協作儲備資源，又能帶動多樣性的產業合作交流，形成區域特色的產業鏈集合。而市場化水平的提高以及外商投資力度的增強更能促進企業競爭優勢的顯現，有利于激發和釋放市場主體的創新活力，進而提高企業競爭機制的運行效率，減少政府對市場價格的過度干預[26]，能夠為多層次的高新企業提供較為公平的競爭平臺，進而激發企業研發新產品、新技術的活力，增加區域的創新產出，為企業提高綜合競爭力創造良好的市場環境。

（三）穩健性檢驗

為了檢驗高新技術產業不同集聚模式對區域創新能力回歸結果的穩健性，文中將經濟距離矩陣替換地理鄰接矩陣帶入空間回歸模型中[27]（見表9），以對比不同空間權重矩陣下的估計結果：（1）對于核心解釋變量，高新技術產業專業化集聚

以及多樣化集聚水平均能有效提高區域的創新能力，在1%顯著水平下對區域的創新發展有正向促進作用，與地理鄰接矩陣下的檢驗結果基本一致，只有高新企業競爭水平對本地創新活動的負面影響沒有通過顯著性檢驗，但也具有顯著的反向空間溢出效應。（2）關于控制變量，除了科研人員及科研經費對本區域創新能力的影響系數顯著性存在偏差外，其他變量因素對區域創新的影響結果與地理鄰接矩陣下的回歸估計結果基本保持一致。由此證明我國高新技術產業不同集聚水平產生的創新效應檢驗結果在一定程度上具有穩健性。

三、結論與建議

本文基于中國省域2007—2019年的面板數據，利用空間杜賓模型對高新技術產業不同集聚模式產生的區域創新效應進行實證分析。結果證明：第一，高新技術產業的專業化集聚以及多樣化集聚模式對區域創新的影響均能發揮顯著的正向外部性，并且對鄰近區域創新能力產生的空間溢出效應程度要大于對本地區創新發展的直接影響，同時馬歇爾外部性對區域創新產出的提升作用更加顯著;高新企業之間的競爭沒有發揮激勵作用，無論是本區域的創新產出還是鄰接區域的創新能力的提升都具有顯著的負面影響。第二，提高區域社會經濟發展水平，更有利于專業化集聚的規模效應以及多樣化集聚的關聯效應的發揮，并且馬歇爾外部性要強于雅各布斯外部性;雖然在企業競爭發揮的創新效應中起到顯著的反向作用，但是從一定程度上削弱了過度競爭對區域創新能力的不利影響。第三，市場化程度及外商投資水平的加強[28]在企業競爭發揮的創新效應中起到正向促進作用，有效地中和了由企業競爭產生的抑制效果，是提高區域高新企業發揮競爭優勢、帶動區域創新效率提升的重要途徑。

本研究對發揮高新技術產業的集聚和引領作用，對區域創新協同發展具有重要的政策啟示。首先，在高新技術產業園區規劃布局時，要全局把握高新技術產業多種集聚模式的錯位發展，以發揮集聚效應的正向外部性，既要適度提升高新技術產業的專業化集聚程度，又要結合區域發展的資源稟賦優勢以及功能定位促進產業多樣化的發展，通過產業之間、區域之間的分工協作，打造區域特色產業鏈、創新鏈。其次，要想充分發揮區域高新企業的競爭優勢，應該優化市場環境，調節政府對相關產業發展的干預程度，以市場價格機制引導產業創新資源的優化配置;同時提升外商投資水平，根據區域產業發展現狀，明確重點外資引進產業，加大國內外企業的合作交流，加強企業之間的良性互動，激發企業創新發展的活力。最后，要注重區域創新投入產出的效率，既要制定高技術人員優質引進政策，激勵高層次技術人員致力于區域的科技研發，又要完善科技成果轉化服務體系，引導科研經費的精準投入力度，以增加創新成果的產出，從而提高高新企業的創新效率，帶動區域的綜合經濟效益提升。

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責任編輯：李金霞