縣域創新驅動發展水平測度與空間效應考察
——以寧夏22個縣（區、市）為例

張錦文 何風雋，2 蘇 楊

（1.寧夏大學 經濟管理學院，寧夏 銀川 750021；2.寧夏大學 黨委統戰部，寧夏 銀川 750021；3.寧夏科技發展戰略和信息研究所，寧夏 銀川 750021）

一、問題的提出

縣域創新能力是國家創新能力建設的重要內容和關鍵環節。2017年，《國務院辦公廳關于縣域創新驅動發展的若干意見》明確指出“支持縣域開展以科技創新為核心的全面創新”。實施創新驅動發展戰略，難點在縣域，特別是西部縣域。據國信中小城市指數研究院發布的《2021年中國中小城市高質量發展指數》，綜合實力百強縣（市）中，西部僅入選9個，占比不足10%；科技創新百強縣（市）中，西部僅入選8個，占比也不足10%。地處西北的寧夏，縣域經濟發展落后，基礎弱、短板多，與其他省份差距非常大，全國綜合實力百強縣（市）僅有靈武市入選（自2012年起），直到2018年賀蘭縣入選西部百強縣，2018年鹽池縣入列全國首批創新型縣（市）建設名單。2016年7月18日，習近平總書記視察寧夏時指出：“越是欠發達地區，越需要實施創新驅動發展戰略。”寧夏于2017年、2019年先后出臺了“創新30條”和《加強縣域創新驅動發展的實施意見》，響應黨中央號召，推動創新驅動戰略由省域到縣域實踐。當前，亟須評估寧夏22個縣（區、市）的創新驅動發展進程，找出具體問題，給出應對策略。

國內學者以國家樣本[1]、中國省域[2-3]、國家自主創新示范區[4]、經濟帶[5]等不同區域為對象，開展了創新驅動發展水平評價與影響因素研究。而如管婧婧和周子杰等[6]以浙江縣域、張建偉和竇攀烽等[7]以江蘇縣域為樣本的縣域研究文獻則鮮見。此外，洪銀興[8]、任保平和郭晗[9]闡釋了創新驅動發展的概念與內涵；梁正[10]、陳勁和張學文[11]梳理了創新驅動發展戰略的政策出臺和科技體制改革進程。現有文獻達成了幾點共識：首先，創新驅動發展主要依靠知識創新和技術創新等破解傳統生產要素的量效瓶頸，從而使經濟提質增效；其次，創新驅動發展戰略是多方面創新協同的復雜系統工程；再次，創新驅動發展戰略的主要目的是轉變經濟發展方式，實現可持續發展。已有研究的樣本多限于全國整體、省域或經濟帶區，缺乏以西部欠發達縣域為研究單元的創新驅動發展水平測度。綜上，本文以寧夏22縣（區、市）為研究樣本，構建縣域創新驅動發展水平綜合評價指標體系，測度2017—2019年寧夏縣域創新驅動發展水平，并運用地理信息統計方法分析其空間聚集與擴散效應。

二、評價指標體系構建與數據來源

（一）指標體系構建

基于創新驅動的內核內涵和寧夏22個縣域的經濟特征，以及考慮數據可得性，本文參考國家統計局“中國創新指數（CII）研究”課題組[12]的研究，從創新投入、創新成果、創新績效、創新環境四個維度共27個指標構建了寧夏縣域創新驅動發展綜合評價指標體系（見表 1）。

表1 寧夏縣域創新驅動發展綜合評價指標體系

1.創新投入是創新驅動發展能力的構建基礎。主要包含創新人才和創新經費：規上工業企業R&D人員體現了創新主體的創新人才存量；R&D投入強度和規上工業企業R&D支出體現了創新主體的創新經費投入；財政科技支出和科技金融總額體現了目前創新經費來源的非企業自身投入渠道。

2.創新成果指創新活動中的技術創新產出。主要包含研發產出的專利數量和應用擴散過程達成的技術合同成交額。

3.創新績效指應用創新技術后宏觀、微觀的經濟產量和效率。微觀層面考查規上工業企業新產品銷售收入；宏觀層面考查全要素生產率、能源利用效率、人均GDP和城鎮就業人數。

4.創新環境是構建創新驅動發展能力的外部保障。主要包含：縣域生態環境及其治理現狀，考慮到工業廢水是縣域最主要排放污染、工業固體廢棄物綜合利用率指標數據最齊整，選擇這兩個指標代理；城鎮化進程用城鎮化率反映；市場化進程，因為民營經濟是反映市場活力的主要成分，故選用私有部門就業人員占從業人員總數的比重代替；人力資本狀況，以財政教育支出占一般公共預算支出比重表示。

（二）研究區域與數據來源

研究區域為寧夏所轄22個縣域，分布在寧夏北部沿黃灌區（西夏區、金鳳區、興慶區、賀蘭縣、永寧縣、靈武市、大武口區、惠農區、平羅縣、利通區、青銅峽市、中寧縣、沙坡頭區），寧夏中部干旱帶（紅寺堡區、鹽池縣、同心縣）和南部六盤山區（原州區、西吉縣、隆德縣、涇源縣、海原縣、彭陽縣）。

部分原始數據來源于《寧夏統計年鑒》《中國科技統計年鑒》《中國環境統計年鑒》，少量數據來自寧夏回族自治區統計局、科技廳資料及各縣域企業調研。由于指標量綱不相同，對表1中所有二級指標數據統一標準化處理，采用最大最小值法。

三、寧夏縣域創新驅動發展水平測度

采用因子分析法[13]測算寧夏22個縣（區、市）的創新驅動發展綜合指數。因子分析法的步驟：第一步，數據標準化處理，以消除指標量綱的影響；第二步，結合相關系數矩陣、KMO和Bartlett球形檢驗，判斷指標是否適合因子分析；第三步，估計因子載荷矩陣，以初始特征值≥1的成分提取公因子，得到因子的方差貢獻率；第四步，用凱撒正態化最大方差法將初始因子載荷矩陣旋轉，得出評價因子；第五步，用最小二乘法導出因子得分，以旋轉后因子的方差貢獻率為權重對各因子得分求和得到系統得分。

（一）子系統因子分析

下面以2017年創新投入系統示例因子分析過程。KMO統計量為0.824＞0.7，相對接近于1，說明變量相關性比較強，Bartlett球形檢驗的統計量為409.555，顯著性Sig.值0＜0.05，說明各變量相互獨立。綜上判斷數據適合因子分析。由總方差解釋可知，見初始特征值≥1的成分有4個，且累積方差貢獻率達到89.472%，公因子的提取效果理想（見表2）。

表2 2017年創新投入系統總方差解釋

由旋轉后的成分矩陣（見表3），二級指標X1、X2、X3提成公因子FAC1_1，命名為R&D經費；X8、X9提成公因子FAC2_1，命名為R&D人才；X4、X5提成公因子FAC3_1，命名為財政科技投入；X6、X7提成公因子FAC4_1，命名為科技金融。

表3 旋轉后的成分矩陣

以旋轉后因子方差貢獻率占累積的比值為權重，分別與R&D經費、R&D人才、財政科技投入、科技金融，即 FAC1_1、FAC2_1、FAC3_1、FAC4_1 這 4 個公因子得分對應相乘，再加總計算，得到2017年創新投入系統得分

如同創新投入子系統的公因子提取過程及得分軟件計算，可得其他子系統的公因子及因子得分。創新成果子系統提取了2個公因子：專利產出量、科技成果轉化率；創新績效子系統提取4個公因子：全要素生產率、企業高新收入、居民收入與就業、能源利用效率；創新環境子系統提取3個公因子：城鎮化與市場化經濟水平、生態綠色化、人力資本支出。同理，如同創新投入系統得分的軟件計算過程，可以計算各年的創新成果、創新績效、創新環境子系統得分。

（二）寧夏縣域創新驅動發展指數測算與比較

創新驅動發展指數的統計方法：采用各子系統得分求和，直接計算創新驅動發展指數，原因是基于各子系統已按累積貢獻率加權，以避免過度累加權重出現統計偏差。重復上述分析過程，測度2017—2019年寧夏22個縣（區、市）的創新驅動發展綜合水平，統計得到各年指數與排名，結果見表4。

表4 寧夏22個縣（區、市）創新驅動發展水平測度結果

1.由表4中創新驅動發展指數形成圖1，可見：西夏區水平高出其他縣（區、市）數倍，金鳳區次之；興慶區、大武口區處在第二水平梯度，其他銀北縣域處在第三水平梯度。包括中部干旱帶在內的銀南縣域都處在低水平，其中銀南六盤山區各縣的創新驅動發展水平更處于低洼。還可見，除永寧縣、大武口區、惠農區、海原縣有明顯下降波動外，2017—2019年大部分縣域創新驅動水平在波動中呈現緩慢上升。即總體上，22個縣（區、市）的創新驅動能力呈現“銀北高-銀南低”的不均衡低水平緩升發展態勢。

圖1 2017—2019年寧夏縣域創新驅動發展指數

2.由表4中創新驅動發展排名形成圖2，可見：西夏區始終以第一（1，1，1）穩居創新極；2017—2019 三年間，有些縣（區）的創新驅動指數排名發生了大幅波動：永寧縣、惠農區、海原縣創新驅動指數排名顯著下降；鹽池縣、原州區、隆德縣排名顯著上升，特別是鹽池縣排名躍升幅度最大。

圖2 2017—2019年寧夏縣域創新驅動發展指數排名

四、寧夏縣域創新驅動水平的空間聚集特征與擴散效應

（一）寧夏縣域創新驅動水平的空間聚集特征

1.基于全局Moran's I的空間自相關分析

空間自相關性描述的是同一變量在不同空間位置上的數值相互依賴性。一般常用全局Moran's I指數判斷整個空間中自相關是否存在。全局Moran's I值范圍在[-1，1]間，正值說明空間上趨于聚集，負值說明空間上趨于離散，其絕對值越大表征程度越強；當Moran's I近似為0，表示空間上不相關而呈隨機分布。全局Moran's I指數是1948年由澳大利亞統計學家帕克·莫蘭（Patrick Alfred Pierce Moran）提出，其定義如下：

其中，Xi和Xj分別表示空間單元i和j的觀測值；n為空間單元容量；Wij以空間單元i與j之間距離表示權重，常用鄰接距離法定義空間距離，賦值1代表空間單元i和j有共同邊界，否則賦值為0。

依據表4所示的2017—2019年寧夏縣域創新驅動發展指數，利用Arcgis9.3軟件Spatial Auto Correlation工具和全局Moran's I公式，計算得到表5。可見，全局Moran's I值分別為 0.505，0.421，0.425，均大于 0；Z 值均高于臨界值2.58，且顯著性至少通過1%水平的檢驗，說明可信度超過99%。因此，寧夏縣域創新驅動水平的空間聚集特征是顯著的。

表5 2017—2019年寧夏縣域創新驅動水平的空間自相關系數

2.空間聚集模式演化分析

上述全局Moran's I指數顯著，只表明寧夏縣域創新驅動發展在整體上存在聚集效應，而具體是哪些縣域間聚集（或異常）及集聚的類型、程度和趨勢，需要局部Moran's I指數。局部Moran's I指數是1995年由美國空間計量學家盧卡·安瑟林（Luc Anselin）提出，被常用于判斷空間聚集模式演化。當I＞0，表示該縣與其鄰近縣差異較小，要么同處于高水平，即空間聚集模式為H-H型（High-High）；要么同處于低水平，即L-L型（Low-Low）。當I＜0，表示該縣與其鄰近縣差異較大，要么自身低水平被鄰近高水平包圍，即空間聚集模式為L-H型（Low-High）；要么自身高水平被鄰近低水平包圍，即H-L型（High-Low）。

利用Arcgis9.3軟件計算2017—2019年寧夏各縣域創新驅動水平的局部Moran's I指數，繪制LISA[14]聚集方式圖。從圖3可見，整體上，寧夏縣域創新驅動水平存在著“銀北高-高，銀南低-低”的空間集聚格局，即銀北縣域創新驅動發展水平趨向“高-高”值集聚，而銀南的中部干旱帶基本無集聚、銀南六盤山區各縣趨向“低-低”值集聚。空間集聚分析的結果表明2017—2019年寧夏縣域創新驅動水平的聚集態勢總體分布變化不大，但局部有明顯變化。

（1）H-H型縣域向銀北聚集趨勢明顯。數量方面，H-H型縣域由2017年的3個，至2018年的4個，向2019年的5個遞進。范圍方面，形成以西夏區為中心，面向銀北的西夏區-金鳳區-興慶區-賀蘭縣-平羅縣的聚集趨向。

（2）存在H-H型與L-H型互轉。2019年，賀蘭縣、平羅縣創新驅動水平的空間集聚模式由L-H型轉變為H-H型。這是由于2019年，賀蘭縣和平羅縣的創新驅動水平明顯提升，而相鄰的大武口區創新水平明顯比2017年水平值下降。2019年永寧縣的創新驅動水平大幅衰減，落后于以西夏區、金鳳區為中心的H-H型聚集縣域，其空間集聚模式由之前的H-H型變為L-H型。

（3）L-L型縣域基本分布在銀南六盤山區各縣。整體上，銀南六盤山區各縣的創新驅動水平長期處在低洼地帶。由圖3可見，2018年以來，這些洼地的空間范圍在波動中縮減。

圖3 2017—2019年寧夏各縣域創新驅動水平的聚集方式

（二）寧夏縣域創新驅動水平的空間擴散效應

創新要素集聚形成的創新極往往會向外擴散創新，產生空間溢出效應。創新的空間擴散常有兩種模式，一種是創新極向腹地輻射擴散形成“中心-外圍”鄰近效應，另一種是創新極按城市功能等級向低梯度區擴散形成“梯度轉移”等級效應。一般“中心-外圍”的鄰近擴散更容易，因為空間距離短，更利于創新技術擴散。但是，隨著高鐵等交通基建和大數據信息網絡技術等發展，時空被壓縮減弱了區域間地理距離的影響，一定程度上促成創新溢出的跨空間擴散，向與創新極產業鏈條或創新鏈條相關聯的區域“梯度轉移”。為了清晰地看出三年來創新的空間擴散效應變化，利用Arcgis9.3軟件對2017年、2018年、2019年的寧夏縣域創新驅動水平分布做分級渲染（見圖4）。

從圖4可見，2017—2019年，銀北縣域幾乎連成一片，形成了面向銀北的創新驅動水平擴散紐帶。西夏區始終為創新極，并向腹地金鳳區、興慶區、永寧縣、賀蘭縣輻射擴散形成“中心-外圍”鄰近效應，且逐年增強；同時，向大武口區、利通區、靈武市“梯度轉移”形成等級擴散效應，且大武口區逐漸成為新的創新極（次創新極），輻射腹地平羅縣、惠農區，也形成“中心-外圍”鄰近效應。

圖4 2017—2019年寧夏各縣域創新驅動水平分布的分級渲染圖

銀北縣域整體產業基礎較好，產業關聯度較高，技術差距較小，有利于成為創新擴散、成果轉化的承接地。相反，中部干旱帶和銀南六盤山區各縣，受其城市規模、產業關聯、技術差距、經濟活力等多因素影響而欠缺承接創新擴散的能力，創新極很難直接向其跨空間梯度擴散創新，加之離創新極及其腹地的空間距離偏遠，自然不在創新極“中心-外圍”鄰近擴散效應的場域內。可見，銀北縣域因創新集聚并擴散而顯著協同創新；但中部干旱帶及銀南六盤山區各縣創新協同發展仍然處在困局，這是現階段寧夏縣域實施創新驅動戰略過程中亟待解決的難題。

五、結論與對策建議

（一）結論

1.寧夏縣域創新驅動能力呈現“銀北崛起，銀南塌陷”的不均衡低水平緩升發展態勢。這樣的水平是由創新驅動子系統及因子指標得分變化的綜合作用促成的，寧夏縣域整體普遍存在“基礎弱、主體短、人才缺、生態差”的問題。銀南縣域創新驅動發展水平低的原因在于創新投入、創新成果、創新績效和創新環境四個子系統方面的因子指標發展不足，主要是R&D經費投入、R&D人才、專利產出量、企業高新收入、城鎮化與市場化經濟水平等，這不僅影響自身創新動能，還影響其承接外來創新擴散的能力。相比銀南而言，銀北縣域創新驅動發展整體面臨兩大因子阻力，即創新績效子系統的能源利用效率因子得分和創新環境子系統的生態綠色化因子得分普遍偏低，這導致支撐銀北縣域創新驅動發展的自然生態環境承載著很大壓力。

2.2017—2019年，寧夏縣域創新驅動發展指數排名中，鹽池縣位次躍升最明顯，幅度最大。鹽池縣創新加速，得益于2018年入選全國首批創新型縣（市）建設試點和2019年被確立為寧夏首批縣域創新改革試點縣，這也反映了在縣域創新驅動能力建設中，創新政策的激勵效應是顯著的。

3.寧夏縣域創新驅動水平存在著“銀北高-高，銀南低-低”的空間集聚格局，而其擴散效應主要在銀北縣域，銀北縣域創新集聚并擴散，而未帶動中部干旱帶和銀南六盤山區各縣協同創新。銀北“高-高”值集聚，體現了以西夏區、大武口區為創新極向腹地縣域擴散形成的“中心-外圍”鄰近效應和西夏區向大武口區、利通區、靈武市“梯度轉移”擴散的等級效應；無集聚的中部干旱帶和“低-低”值集聚的銀南六盤山區各縣，既不在創新極的鄰近效應場域內，也未受到創新擴散的空間躍遷。

（二）對策建議

根據上述結論，為推動創新驅動發展戰略向西部欠發達的寧夏縣域空間延展，提升寧夏22個縣（區、市）的創新驅動水平，提出如下建議：

1.發揮創新極的創新擴散作用，以“創新極—梯度轉移-多中心-外圍”模式形成多中心輻射效應，帶動欠發達縣域協同創新發展。針對銀南縣域創新發展的困局，要充分發揮西夏區的創新極擴散作用，梯度轉移發展利通區、沙坡頭區、原州區也成為創新高地，將寧夏境內其他地級市的市區聚集創新要素的相對潛力開發出來，以“創新極-梯度轉移-多中心-外圍”模式形成多中心輻射效應，帶動中部干旱帶（紅寺堡區、鹽池縣、同心縣）、銀南六盤山區各縣（西吉縣、隆德縣、涇源縣、彭陽縣、海原縣）協同創新發展。

2.以多種形式的產學研和科技創新服務，協同深度融合創新鏈與產業鏈，促進各類創新要素跨縣域流動或共享，提升欠發達縣域自主創新動能和承接外來創新擴散的能力。制約縣域創新投入和創新成果產出的原因在于，大部分縣域聚集創新要素的能力弱。直接性的引才聚才，對于區位和市場處于劣勢的寧夏中部干旱帶和銀南六盤山區各縣來說非常困難，創新人才匱乏也導致了R&D經費投入不足和專利產出量少。創新要素易在人力、物力、活力等條件突出的地區集聚，寧夏銀北縣域總體條件基礎比銀南縣域強很多，加之創新極（西夏區）及其腹地對創新要素的集聚功能會產生虹吸效應，使寧夏銀南縣域更難匯聚創新要素。為此，需要開拓以飛地研發與新型研發機構、飛地育成與離岸孵化等多種形式的產學研和科技創新服務，協同創新鏈與產業鏈深度融合，促進人、財、平臺等各類創新要素跨縣域流動或共享，從而提升欠發達縣域自主創新動能和承接外來創新擴散的能力。

3.推動縣域綠色化、城鎮化、市場化進程，為縣域創新發展營造良好環境。強化寧夏縣域創新驅動發展的自然生態環境支撐，以“黃河流域高質量發展先行區”、“雙碳”目標的美麗新寧夏建設為目標，重點圍繞銀北黃河流域生態保護及靈武市寧東礦區生態系統修復，開展水源地保護、地下水污染防治、生產生活廢水和廢氣的監測和治理研究與應用。除縣域生態綠色化外，同時著重在人口縣城集聚、縣域城市公共服務、縣域市場基礎、縣域民營經濟等方面發力，特別是推進中部干旱帶和銀南山區縣域城市化、市場化進程，為縣域創新發展營造良好的環境。