粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡研究
——以廣州市為例

李文輝，楊琳琳

（華南師范大學，廣東 廣州 510631）

2015年，國家在《推動共建絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的愿景與行動》中首次正式提出打造粵港澳大灣區[1]，引起了社會各界對粵港澳大灣區協同發展、特別是科技創新協同發展的高度關注。常征[2]以澳門為例分析了粵港澳城市群協同創新的戰略定位和發展路徑。許魯光[3]論述了粵港澳大灣區建設中深港創新合作的軸心戰略地位及其應發揮的樞紐作用。覃艷華和曹細玉[4]提出從組織創新、促進創新的激勵方式等方面加強粵港澳大灣區城市群科技協同創新。何晶梁等[5]認為，廣州市應發揮其“樞紐”作用，引領粵港澳大灣區打造國際一流灣區和世界級城市群。覃成林和黃龍杰[6]探究了廣州市在粵港澳大灣區創新合作網絡中的地位與作用。黎友煥[7]從高校資源、產業集群及中介服務體系等方面介紹了美國舊金山灣區對粵港澳大灣區協同創新的啟示。蹇令香等[8]研究認為，粵港澳大灣區科技創新目前處于低度協同發展狀態。范旭和劉偉[9]提出“公轉”、“自轉”、“公轉+自轉”創新協同治理機制。覃成林和黃龍杰[10]分析了粵港澳大灣區城市間協同創新聯系的網絡特征、空間格局演變及其影響因素。鎖箭和湯瑞豐[11]認為，粵港澳大灣區高質量創新協同發展類型分為引領型、中等型和偏低型。曾堅朋等[12]基于香港制度實踐，認為粵港澳大灣區協同創新應強調結果管理而非過程管理。李鐵成和劉力[13]提出了“1+4+2”粵港澳大灣區協同創新政策體系框架。王方方等[14]認為地理距離、科研投入以及母子公司聯系對粵港澳大灣區創合作網絡的優化有顯著的影響。從中可以看出，學者們對香港、澳門、廣州和深圳等粵港澳大灣區中心城市的協同創新作用的研究有所欠缺。而《粵港澳大灣區發展規劃綱要》指出，中心城市要增強對周邊區域發展的輻射帶動作用，構建開放型融合發展的區域協同創新共同體，建設全球科技創新高地[15]。因此，以中心城市廣州市為例，研究粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡演化規律及其作用機理，具有重要的理論與現實意義。

一、研究設計與數據來源

（一）研究區域

粵港澳大灣區包括香港特別行政區、澳門特別行政區和廣東省廣州市、深圳市、珠海市、佛山市、惠州市、東莞市、中山市、江門市、肇慶市等珠三角九市[15]。2020年，廣州市實現地區生產總值2.50 萬億元，具備較高的經濟發展水平以及活躍的經濟活動能力。《粵港澳大灣區發展規劃綱要》提出，廣州市應充分發揮國家中心城市和綜合性門戶城市引領作用，助力建設粵港澳大灣區國際科技創新中心[15]。因此，以廣州市為例研究粵港澳大灣區技術創新協同網絡，具有典型意義。研究以廣州市與粵港澳大灣區其他城市之間合作申請專利信息作為具體研究對象，時間跨度為2011-2019年。如果專利申請人同時包含廣州市和其他城市的技術創新個體，則認為這些技術創新個體間建立了技術創新協同關系。

（二）研究方法與指標

研究采用社會網絡分析方法分析廣州市技術創新協同網絡演化關系。其流動網絡是以廣州市與粵港澳大灣區技術創新個體為節點、以專利技術創新協同關系為邊、專利協同項數為權重所構建的加權網絡，并通過Ucinet 軟件進行可視化分析。研究構建了表1網絡整體層面指標和網絡節點層面指標評價體系[16]，并從網絡整體層面和網絡節點層面兩個層面進行分析。

表1 廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同社會網絡評價指標體系

注：式（4）中dij 代表節點i 和節點j 之間的距離；式（5）中當節點i 與節點j 之間存在連接邊時，aij=1，否則aij=0；式（6）中W（i，j）為節點i與節點j之間連邊的權重；式（8）中gjk為節點j和k間存在的最短線數目，gjk（Ni）為包含Ni 個gjk 節點；式（9）中表示節點i到節點n的最短距離。

（三）數據來源和處理

研究中涉及的技術轉移專利信息數據，來源于國家知識產權局專利檢索網站（http://www.psssystem.gov.cn/）數據庫。①專利計量信息提取。在數據庫專利檢索項“申請人”中，輸入“廣州市”以及粵港澳大灣區其余10 個市區進行檢索，提取2011年1月1日至2019年12月31日的技術創新協同專利計量信息，建立原始信息數據庫。②二次篩選和個體信息匹配。對原始信息數據庫進行人工篩選，以其“申請人”歸屬進行統計，基于數據庫“申請人”一項再進行篩選，對篩選出來的專利計量信息中的專利名稱、申請人、申請（專利）號、登記生效日、申請權利人地址等進行編碼化處理，識別每項專利對應的地理空間信息和創新個體信息。當“申請人”不少于2 個時，則認定為技術創新協同關系產生。③數據信息核準。對原始信息數據進行大量的人工校驗，甄別和剔除系統無法自動識別的錯誤數據，確保數據的準確性和科學性。

2011年1月1 日至2019年12月31日期間，廣州市與粵港澳大灣區其他城市共有合作申請專利5 462項（圖1）。從圖1可以看出，合作申請專利數量呈逐年上升趨勢，趨勢線擬合程度為R2=0.715；從2011年的81 項增長至2019年的1 860 項；2018年開始，合作申請專利量增長迅速。

圖1 廣州市與粵港澳大灣區城市合作申請專利技術創新協同情況

二、實證研究分析

（一）整體層面網絡演化特征

圖2是以廣州市和粵港澳大灣區城市技術創新個體為節點，以合作申請專利技術創新協同關系為邊生成的2013年廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡示意圖。從2011年至2019年總體網絡示意圖可以看出（鑒于篇幅，僅列出2013年示意圖，其他年份略），參與廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同的個體節點數量越來越多，有些節點在不同年份均處于網絡中心位置，使網絡呈現一定“小世界”特征[16]，即網絡結構呈較明顯的“大分散、小聚集”趨勢，核心節點向網絡中心聚集的趨勢增強。

圖2 廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡示意圖（2013年）

表2反映了廣州市技術創新協同2011-2019年網絡整體層面特征。

表2 廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡整體層面指標特征

除2018年外，網絡節點數均呈現增長趨勢。節點數從2011年的38個增長至2012年的71個，增長率為86.84%；2013年增長至99 個，增長率為39.44%；2014年增長至126 個，增長率為27.27%；2015年增長至143 個，增長率為13.49%；2016年增長至173 個，增長率為20.98%；2017年增長至182個，增長率為5.20%；2018年下降至167 個，降幅為8.24%；2019年增長至337 個，增長率為101.80%。2019年相較于2011年，共增加網絡節點數299 個，增長幅度為786.84%。說明廣州市市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡規模不斷擴大，越來越多的技術創新個體參與到了協同網絡中。

除2017年外，網絡邊數均呈現增長趨勢。邊數從2011年的29條增長至2012年的37條，增長率為27.59%；2013年增長至67條，增長率為81.08%；2014年增長至71 條，增長率為5.97%；2015年增長至82條，增長率為15.49%；2016年增長至104條，增長率為26.83%；2017年下降至85 條，降幅為18.27%；2018年增長至101 條，增長率為18.82%；2019年增長至185條，增長率為83.17%。2019年相較于2011年，網絡邊數增加了156條，增長率為537.93%。說明廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡廣度呈現不斷提升的趨勢，有越來越多的技術創新協同個體間建立了技術創新協同關系。

網絡密度在波動中呈下降趨勢。密度從2011年的0.058增長至2012年的0.061，增長率5.17%；2013年和2014年均為0.034，較2012年的降幅為44.26%；2015年為0.016，較2014年的降幅為52.94%；2016年為0.031，較2015年的增幅為93.75%；2017年為0.028，較2016年的降幅為9.68%；2018年為0.047，較2017年的增幅為67.86%；2019年為0.016，較2018年的降幅為65.96%。說明廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡在波動中越來越稀疏，隨著技術創新個體的增加，技術創新協同的機會空間越來較大。

網絡平均路徑長度在波動中呈增長趨勢。平均路徑長度2011年為1.000，2012年增長至1.715，增長率為71.50%；2013年為2.289，較2012年的增幅為33.47%；2014年為2.263，較2013年的降幅為1.14%；2015年為1.108，較2014年的降幅為51.04%；2016年2.671，較2015年的增幅為141.06%；2017年為4.556，較2016年的增幅為70.57%；2018年為2.142，較2017年的降幅為52.99%；2019年為1.000，較2018年的降幅為114.20%。說明廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡中，技術創新個體間的網絡距離不斷變化，技術創新協同的信息傳遞性以及可達性在不同年份呈現不同性質。如2019年，兩個技術創新個體要建立技術創新協同關系，僅需要1 個創新個體的中間作用。

（二）節點層面網絡演化特征

1.網絡節點度

表3反映了廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡節點度特征（鑒于篇幅，僅列出該衡量指標排名前5 的指標值情況，節點強度、度數中心性、中間中心性和接近中心性及其排名前5 的指標值情況略）。

表3 廣州與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡節點度特征（TOP5）

華南理工大學在2011-2016年和2018-2019年節點度指標值均位列第一位，2011-2016年節點度分別為5、8、14、13、9 和19，2018-2019年節點度分別為20和29；2017年華南理工大學位列第二位，節點度為12。中山大學2011年和2017年均排在第一位，節點度分別為5 和13；2012年、2104年、2015年和2018年均位列第二位，節點度分別為4、8、6和7；2016年位列第三位，節點度為9；2013年排在第四位，節點度為3。廣東工業大學2014年、2017年和2019年均排在第三位，節點度分別為3、7 和10；2015年排在第四位，節點度為4；2018年排在第二位，節點度為7。從中可以看出，高校、高新技術企業、國有企業、民營企業和科研機構在廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡廣度拓展方面發揮著重要作用，高校的作用尤為突出，其次為國有集團企業。同時，總體上看，節點度有所增長，說明廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡廣度有所提升，在技術創新協同的路徑依賴中呈現路徑創造特征，即從主要依賴高校向協同高新技術企業、國有企業、民營企業和科研機構轉變。

2.網絡節點強度

從廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡節點強度特征來看，中山大學節點強度指標在2011年排在第一名，節點強度為24；在2014年排在第四名，節點強度為29。華南師范大學2014年排在第三名，節點強度為45；2015年和2017年均排在第一位，節點強度分別為103 和70；2016年排在第四位，節點強度為38。華南理工大學在2013年和2018年均排在第三位，節點強度分別為29 和75。廣州市市番禺區大川飼料有限公司和廣東海大集團股份有限公司在2011年并列排在第三位，節點強度均為17；2012年并列排在第一位，節點強度均為35。佛山市海航飼料有限公司2011年排在第五位，節點強度為12；2012年排在第三位，節點強度為27。江門海大飼料有限公司2011年和2012年均排在第五位，節點強度分別為12 和24。廣州市興森快捷電路科技有限公司和深圳市興森快捷電路科技股份有限公司2013年和2014年并列排在第一位，節點強度分別31 和78；2017年并列排在第二位，節點強度均為47；廣州市興森快捷電路科技有限公司2015年排在第五位，節點強度為38；2016年排在第二位，節點強度為80；深圳市興森快捷電路科技股份有限公司2015年排在第四位，節點強度為48；2016年排在第一位，節點強度為132。珠海金山辦公軟件有限公司和廣州市金山移動科技有限公司2016年并列排在第四位，節點強度均為38；2018年并列排在第一位，節點強度均為208；2019年并列排在第四位，節點強度均為170。從中可以看出，高新技術企業、民營企業、高校和國有企業在廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡深度的挖掘方面發揮著重要作用，高新技術企業和高校的作用尤為突出。同時，總體上看，節點強度有所增長，說明廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡深度不斷提升，且表現出技術鄰近和組織鄰近特征，即具有相同或相近技術經驗和技術知識的創新個體、同屬同一組織關系空間內的創新個體，技術創新協同的強度更大。

3.網絡度數中心性

從廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡度數中心性特征來看，中山大學度數中心性指標在2011年排在第一位，為3.306；2014年排在第四位，為0.297。華南師范大學2014年排在第三位，度數中心性為0.462；2015年和2017年均排在第一位，分別為1.422 和0.823；2016年排在第四位，為0.276。華南理工大學2013年和2018年均排在第三位，度數中心性分別為0.955 和0.217。廣州市番禺區大川飼料有限公司和廣東海大集團股份有限公司2011年并列排在第三位，度數中心性均為2.553；2012年并列排在第一位，度數中心性均為2.500。佛山市海航飼料有限公司2011年排在第五位，度數中心性為1.802；2012年排在第三位，度數中心性為1.929。江門海大飼料有限公司2011年和2012年均排在第五位，度數中心性分別為1.802 和1.714。廣州市興森快捷電路科技有限公司和深圳市興森快捷電路科技股份有限公司2013年和2014年并列排在第一位，度數中心性分別為1.020 和0.800；2017年并列排在第二位，度數中心性均為0.552；廣州市興森快捷電路科技有限公司2015年排在第五位，度數中心性為0.525；2016年排在第二位，度數中心性為0.581；深圳市興森快捷電路科技股份有限公司2015年排在第四位，度數中心性為0.663；2016年排在第一位，度數中心性為0.959。珠海金山辦公軟件有限公司和廣州市金山移動科技有限公司2016年并列排在第四位，度數中心性均為0.276；2018年并列排在第一位，度數中心性均為0.602；2019年并列排在第四位，度數中心性均為0.144。從中可以看出，高新技術企業、民營企業、高校和國有企業在廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡中具有核心地位，尤其是高新技術企業和高校，它們在網絡中居于重要位置，對廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同信息和資源的傳遞具有重要的影響作用，表現出核心-邊緣結構特征，即少數節點處于網絡核心位置，多數節點處于網絡邊緣位置，且核心節點、邊緣節點之間具有依賴關系和關聯效應，核心節點通過技術創新協同促進邊緣節點發展，使其相互位置隨著時間有所變化。

4.網絡中間中心性

從廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡中間中心性特征來看，華南理工大學中間中心性在2011-2016年和2018-2019年均排在第一位，2012-2016年分別為1.502、1.449、1.915、1.813、1.319 和3.288，2018-2019年分別為2.147 和2.865；2017年排在第二位，中間中心性為5.384。中山大學2011年和2017年均排在第一位，中間中心性分別為1.502 和5.513；2014年、2016年和2018年均排在第二位，中間中心性分別為0761、1.768 和0.372；2012年排在第四位，中間中心性為0.248。澳門科技大學2011 和2012年均排在第三位，中間中心性分比為1.351 和0.290。廣州市呼吸病研究院2011年排在第三位，中間中心性為1.351；2014年排在第四位，中間中心性為0.248。深圳供電局有限公司2014年和2015年分別排在第三位和第二位，中間中心性分別為0.426 和1.069。深圳先進技術研究院2015 和2017年分別排在第三和第五位，中間中心性分別為0.350 和2.185。廣東工業大學在2014和2016年均排在第四位，中間中心性分別為0.419和0.612；2018年排在第五位，中間中心性為0.241。東莞理工學院2017和2018年分別排在第三和第四位，中間中心性分別為3.990 和0.285。從中可以看出，高校、科研機構、高新技術企業、國有企業和民營企業均處在廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡的關鍵路徑上，他們通過中介作用將不同創新個體聯系起來，從而提升網絡中技術創新協同資源和信息的流動效率，使網絡表現出核心-邊緣結構特征。

5.網絡接近中心性

從廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡接近中心性特征來看，2012-2019年年，華南理工大學均排在第一位，接近中心性指標值分別為1.176、1.176、0.925、0.806、0.719、0.760、0.704 和0.369。2011年，廣州市呼吸疾病研究所和廣州市醫學院第一附屬醫院的接近中心性指標分別排在第一和第四位，分別為3.112 和3.101；東莞松山湖明珠實驗動物科技有限公司和澳門科技大學并列排在第二位，接近中心性均為3.109；呼吸疾病國家重點實驗室和廣州市白云山和記黃埔中藥有限公司并列排在第五位，接近中心性均為3.096。2012年，深圳視融達科技有限公司、廣東肇慶星湖生物科技股份有限公司等8 個個體并列排在第二位，接近中心性均為1.610。2013年，深圳市燃氣集團股份有限公司等14個個體并列排在第二位，接近中心性均為1.175。2014年，江門市新三聯管樁有限公司和江門市強力建材科技有限公司并列排在第一位，接近中心性均為0.925；深圳供電局有限公司等12 個個體并且排在第四位，接近中心性均為0.924。2015年，深圳供電局有限公司接近中心性為0.806；深圳先進技術研究院等13 個個體并列排在第三位，接近中心性均為0.805。2016年，東莞市德速達精密設備有限公司等20 個個體并列排在第二位，接近中心性均為0.718。2017年，中山大學和東莞理工學院并列排在第一位，接近中心性均為0.760；東莞市華井生物科技有限公司、深圳先進技術研究院、東莞中山大學研究院和香港科技大學并列排在第四位，接近中心性均為0.759。2018年，東莞市易聯交互信息科技有限責任公司等25 個個體并列排在第二位，接近中心性均為0.703。2019年，佛山華譜測智能科技有限公司和廣東電網有限責任公司并列排在第一位，接近中心性均為0.369；廣東電網有限責任公司珠海供電局的63 個個體并列排在第四位，接近中心性均為0.368。從中可以看出，高校、高新技術企業、國有企業和民營企業與其他節點的網絡距離較小，距離廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡中心位置更近，占據各個體節點間連接路徑的重要位置，受其他節點的控制程度較低，在協同網絡發展中更具有優勢地位，同時也表現出核心-邊緣結構特征。

三、研究結論與啟示

基于2011-2019年廣州市與粵港澳大灣區城市各創新個體之間的合作申請專利信息，采用社會網絡分析方法，構建網絡整體層面指標和網絡節點層面指標評價體系，分析廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡演化關系，得出研究結論和啟示如下：

（一）廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡規模不斷擴大，密度越來越稀疏，網絡整體呈現“小世界”特征，技術創新協同的機會空間提升，信息傳遞性以及可達性在不同年份呈現不同性質。從網絡整體層面特征可以看出，網絡節點數和網絡邊數在波動中呈增長趨勢，網絡密度在波動中呈下降趨勢，網絡平均路徑長度呈波動變化趨勢，越來越多的技術創新個體參與到技術創新協同網絡中，同時也有越來越多的技術創新協同個體建立了技術創新協同關系。從網絡節點層面特征可以看出，技術創新個體節點度和節點強度有所提升。因此，廣州市應該不斷加大科研投入，提升技術創新能力，促進技術創新協同的發展，同時不斷挖掘技術創新協同的平臺和路徑，加強技術創新個體之間互動交流，加強基礎設施和信息化建設，提升信息和資源的傳遞性和可達性，提升技術創新協同強度。

（二）廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡中，高校、高新技術企業和國有企業占據核心地位，科研機構和民營企業也發揮著重要影響。從網絡節點層面特征可以看出，高校、高新技術企業、民營企業、科研機構和國有企業在網絡廣度拓展方面和網絡深度挖掘方面發揮著重要作用。他們在網絡中居于重要位置，對于廣州市技術創新協同信息和資源的傳遞具有重要的影響。他們處在網絡的關鍵路徑上，提升了網絡中技術創新協同資源和信息的流動效率。他們與其他節點的網絡距離較小，距離廣州市技術創新協同網絡中心位置更近，占據各個體節點間連接路徑的重要位置，受其他節點的控制較少，在廣州市技術創新協同中更具有優勢地位。因此，廣州市應該提高不同屬性創新個體的技術創新研發能力，充分發揮其在技術創新協同中的核心作用，如充分發揮高校創新人才資源豐富、創新資源高度集聚和創新溢出異常頻繁等優勢，不斷推進產學研一體化。

（三）廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡在路徑依賴中呈現路徑創造，表現出技術鄰近、組織鄰近和核心-邊緣結構特征。廣州市技術創新協同呈現明顯的集團企業子母公司之間以及集團公司與控股公司之間的技術創新個體內部鄰近協同現象。廣州市與粵港澳大灣區城市技術創新協同網絡發展也在不斷進行路徑創造，促進了網絡核心-邊緣結構特征的發展。因此，廣州市應該積極鼓勵更多有實力的創新個體在粵港澳大灣區城市成立子公司或分支機構，應該以建設粵港澳大灣區國際科技創新中心為指引，充分利用香港、澳門的國際化優勢和廣州市、深圳的創新資源優勢，為技術創新協同創造更多的機會和條件，發揮粵港澳大灣區技術創新協同的先行示范作用。