林卓玲 方遠平 張經度 辜雪鈿



摘要:在碳達峰、碳中和目標背景下,提升綠色低碳循環發展關鍵核心技術創新能力已成為聚焦點。本研究借鑒復雜網絡指標,以粵港澳大灣區城市群合作申請發明專利空間數據為基礎,構建城市群低碳技術創新網絡結構韌性評價模型,對比解析城市群低碳技術創新網絡結構類型及其韌性時空演化特征,探究城市群低碳技術創新網絡結構韌性演化的制約因素。研究表明:大灣區創新網絡隨著時間的演進表現出由“單一核心結構”向“多核心群落”發展的動態變化;創新網絡結構層級性由早期的扁平模態向后期的立體模態演變,匹配性為異配性且呈“N”型變化趨勢;創新網絡結構均為“韌性網絡”,韌性水平呈“提升—衰退—提升”的波動狀態演化。基于多維度視角,本研究從城市群創新空間格局均衡化、關鍵領域差異化與創新要素流動自由化等方面,提出粵港澳大灣區低碳技術創新網絡結構韌性演化的優化路徑。
關鍵詞:網絡結構韌性;創新網絡;韌性演化評價;低碳技術;粵港澳大灣區
【中圖分類號】 F062.9? ? ?doi:10.3969/j.issn.1674-7178.2023.03.002
引言
在碳達峰、碳中和新目標背景下,提升綠色低碳循環發展關鍵核心技術創新能力已成為各方共識和聚焦點。低碳技術外部效應強、復雜性強、投入大、風險高,其創新過程需要多主體協同、多學科深度交叉與多來源知識互補[1]。創新主體合作需求強烈,與合作伙伴聯結形成創新網絡,形成了跨學科、跨行業、跨區域的產業技術創新體系和演化路徑。如何以政策突破帶動體制機制創新,優化構建低碳技術創新合作網絡,是粵港澳大灣區成為低碳技術創新制高點的重要研究內容。
20世紀70年代初,加拿大學者Holling[2]從生態學領域提出“韌性”的概念,即系統面對外部環境影響或沖擊時,表現出適應、恢復、進化的動態演化均衡狀態,具有維持系統功能穩定持續發展的抗毀能力。隨著韌性理論內涵不斷豐富,韌性城市理論與技術創新領域結合,研究創新網絡韌性的提升及城市創新空間格局的優化也逐步得到關注。鑒于韌性與城市、區域密切結合,學界融合了韌性理論與城市創新系統,形成了“城市創新韌性”理論。該理論認為,提升城市創新韌性是實現城市動態平衡和可持續發展的關鍵,其主要研究聚焦于探究城市創新活動交叉協同的開放性和外部環境干擾因素的不確定性,圍繞困境診斷、韌性測度和韌性評價等方面來判別城市創新韌性演化特征,揭示城市創新生態系統韌性空間分布差異、空間演化趨勢以及在自然、經濟和社會等多因素作用下的變化規律[3-6],拓展了韌性演化的空間特性[7]。當前國內外韌性城市研究開始趨向與復雜網絡理論結合,采用復雜網絡理論指標衡量城市網絡結構屬性變量,并應用到創新領域網絡結構韌性評估[8-9]。對城市網絡結構韌性的研究是認知區域韌性的重要手段,上述研究從不同的角度選擇城市群創新網絡韌性評價指標,為城市創新網絡韌性研究提供了參考。近年來,國外學者針對低碳產業技術的空間分布和技術創新網絡進行研究,Binz等[10]研究了清潔能源光伏產業的地理空間動態分布情況;Hsu等[11]利用專利引文、社會網絡等方法識別生物制氫領域核心技術和前沿技術。國內學者采用了專利數據,對低碳產業技術領域的創新網絡結構特征[12-14]、合作網絡時空演化[15-16]、技術擴散[17]和創新集聚[18]等問題展開了系列研究。綜上所述,目前城市群布局與創新網絡韌性整合量化研究尚處于起步階段。關于綠色低碳技術創新網絡的研究,主要關注低碳技術創新網絡結構演化特征及其驅動因素,而鮮有針對低碳技術創新網絡與韌性演化相結合的研究,特別是對粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構韌性研究還處于空白階段。由于經濟發展水平和區位資源稟賦的差異,低碳技術創新網絡結構韌性可能存在不同演化規律,不同地區城市群創新網絡結構韌性的演化特征還有待探索。
城市群作為重要的區域創新系統,加強城市之間創新合作,強化創新策源地功能,有利于加快區域內要素循環流動,推進區域創新資源優化耦合,形成重要的創新空間載體,實現創新能力與經濟水平融合發展,同時以空間溢出效應帶動周邊城市發展。隨著交通運輸和基礎設施持續完善,創新要素流動和創新主體合作效能提高,城市群的創新網絡空間結構呈現更為復雜多變的發展態勢。粵港澳大灣區匯聚了一批全國領先的高校、科研機構、高水平實驗室和高新技術企業,逐步形成了前沿科技創新體系,為區域協同創新網絡發展提供了基礎支撐,具有一定典型性和代表性。粵港澳大灣區的發展具有外向型、次國家尺度以及特殊的跨制度區域等多重特征,確立了建設具有全球影響力的國際科技創新中心的戰略目標,其協同創新發展成為關鍵的議題。已有的研究表明,粵港澳大灣區已初步形成創新集群式發展格局[19-21],但當前同樣面臨國內市場供需不匹配、國際科技關鍵核心技術“卡脖子”等挑戰。在外部沖擊與不確定性日益增大的情境下,提升粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構韌性對區域空間協同創新高質量發展意義重大。
本研究在現有基礎上進一步結合韌性思維與復雜網絡理論,開展城市群低碳技術創新網絡結構韌性的研究,選取粵港澳大灣區作為研究區域,采用復雜網絡指標,構建網絡結構韌性演化評價模型,測算韌性演化水平,嘗試回答以下問題:粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構類型有哪些?粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構韌性經歷了怎樣的時序變化?各制約因素對粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構韌性演化的影響機理如何?以期為提升粵港澳大灣區低碳技術創新網絡韌性提出有針對性的對策建議。
一、研究方法與指標選擇
(一)研究方法
本研究選取粵港澳大灣區城市群作為研究樣本,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(珠三角九市)。城市間的低碳技術創新合作網絡在聯結過程中催生新的知識,加速大量隱性知識的轉移和擴散。學者通常采用合作申請發明專利、合作公開發表論文、技術交易等數據表征跨區域的知識轉移或技術合作。專利是研發產出的主要體現形式,是衡量創新能力的最重要指標。合作申請發明專利反映了多方創新主體的合作關系,常被用于技術創新網絡的實證研究。相較于其他類型專利,發明專利強調研究成果的原創性,其技術含量和成果轉化價值比較高。結合低碳產業是知識技術密集的產業,大灣區新能源汽車產業集群不斷壯大,海上風電、太陽能產業屬于粵港澳大灣區優勢領域的實際,本研究采用新能源汽車、風能和太陽能這3個領域合作申請發明專利數據作為分析典型,建立粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡。
(二)研究數據與說明
數據選用國家知識產權局專利查詢系統和廣東省專利大數據應用服務系統作為檢索數據庫,數據檢索時間范圍為2010—2021年,獲得粵港澳大灣區城市群合作申請發明專利數據樣本共2140項。借助天眼查軟件和人工檢索等方法,根據申請人注冊地址將其匹配到所在城市。統計城市間合作申請發明專利數量并建立無向加權矩陣,構建低碳技術領域創新數據庫和創新合作網絡。基于低碳技術合作發展特征,每一階段的創新網絡包含3年期間的專利申請連接,構建2010—2012年、2013—2015年、2016—2018年、2019—2021年共4個不同時期大灣區城市群低碳技術創新網絡。
(三)粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構韌性評價方法
1.整體網絡結構特征指標
運用社會網絡分析方法研究低碳技術創新網絡結構特征,以解析創新網絡的整體網絡結構演化特征,指標選取和相關測算公式見表1。
2.低碳技術創新網絡結構韌性指標
參照相關文獻 [22-23]的方法,選取反映網絡結構韌性的2項指標(層級性,表征城市網絡容納節點城市等級的容量,即度值、度值分布;匹配性,表征網絡中節點間相關性,即度相關),建立低碳技術創新網絡結構韌性演化評價模型。
關于層級性(度值、度值分布)的測算。基于各節點城市測得的度值,參照位序—規模法則,按大小降序的方法對合作網絡全部節點城市進行排序,擬合節點城市網絡度分布曲線:
[ki=C(k'i)a]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(1)
對公式(1)進行對數處理:
[logki=logC+alogk'i]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2)
式(2)中:[ki]代表節點[i]的度值;[k'i]代表網絡節點城市度值排序后節點[i]的位序排名;C為常數項;a為度值分布的斜率,且a<0。
關于匹配性(度相關)的測算。分析網絡中
式(4)中:C為常數項;b為度相關系數。b>0時,網絡節點城市呈現同配性特征,即為度正相關; b<0時,網絡節點城市呈現異配性特征,即為度負相關。
3.低碳技術創新網絡結構韌性類型判定
結合層級性與匹配性2個指標的靜態特征,參照相關文獻[24]對網絡結構韌性的理論研究,網絡結構韌性可分為隨機網絡、同配性核心—邊緣網絡和韌性網絡共3類型。其中,韌性網絡的判定方式為:
網絡表現出高斜率的度分布(a>0)、度相關為負(b<0)時,網絡具有一定的異配性。在網絡核心圈層與邊緣區域之間,網絡節點間度的負相關有利于形成緊密的聯結關系,加速資源要素在“核心—邊緣”節點城市多通道聯系過程的雙向輸送流動,核心節點城市隨機缺失不會導致網絡整體結構功能運行陷于衰退,網絡結構面對外來沖擊時具有較強的調適能力,網絡韌性水平較高。同時,邊緣節點城市深度參與、鑲嵌入核心城市創新合作網絡,構建具有互補協同的合作機制,促進創新行為從邊緣節點城市向核心節點城市擴散,形成反梯度發展格局。
4.低碳技術創新網絡結構韌性演化評價
根據層級性與匹配性2個指標變化情況,初步量化網絡結構韌性的提升(或下降)水平與發展質量(或衰減態勢),參照相關文獻[25]構建綜合韌性發展評價模型。設置點(?|a|,?b)與坐標原點的距離記為D,表征網絡結構韌性提升或下降幅度的大小;點(?|a|,?b)與直線?b=?|a|的垂直距離記為P,點(?|a|,?b)與直線?b=-?|a|的垂直距離記為Q,P與Q比值(P/Q)的大小表征網絡結構韌性發展質量的高低。網絡結構韌性演化水平R計算公式為:
[R=±PDQ]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (5)
二、粵港澳大灣區城市群低碳技術
創新網絡結構韌性評價
基于發明專利數據構建的大灣區低碳技術創新合作網絡矩陣,采用UCINET軟件,測算創新合作網絡的規模、密度、中心度、聚類系數等網絡結構指標。結構指標的計算結果如表2所示。測得網絡節點城市的度值后,按照組內差異小、組間差異大的分級方法,利用ArcGIS工具繪制得到2010—2012年、2013—2015年、2016—2018年、2019—2021年粵港澳大灣區城市群低碳技術創新合作網絡空間聯系分布圖(圖1)。
(一)粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構指標特征
由表2可知,網絡規模在8~11之間波動變化,個別城市存在進入—退出動態變化。2010—2021年期間,網絡中節點城市不斷增加,城市之間不斷構建新的合作關系。在節點城市加入和合作持續加強的雙重作用下,網絡密度在0.5179~2.4667之間變動,表現出“穩步發展—動態調整—快速擴張”的動態變化。平均度數、網絡中心勢分別在21.4~44.4、10.99%~35.42%之間波動,其變化趨勢與網絡密度相似。從網絡傳輸效率來看,網絡中任意兩個節點城市平均距離在1.583~1.800之間,三個階段呈“N”型動態變化,表明網絡路徑傳輸效率整體普遍較高。其中,2013—2015年和2019—2021年的平均距離相接近,網絡路徑最短,其區域可達性和擴散性相對較強;其他兩個時期的傳輸效率較低,技術知識擴散傳遞的成本相對較高。網絡緊密度在0.256~0.565范圍變動,基本處于提升狀態。總體而言,在不同時期,粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡呈現不同特點,演化路徑表明創新合作發展迅速,合作網絡從簡單的點對點的平面聯系方式向多層次的立體網絡結構演化,節點城市間聯結日益密切,網絡連接效率逐漸提升,但若干節點城市(比如肇慶、江門和中山等)進出網絡存在動態變化。網絡聚類系數在1.146~9.175范圍持續增長,網絡合作的集聚化特征顯著。
(二)粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構韌性指標特征
1.低碳技術創新網絡結構層級性
圖2展示了網絡各節點城市度值分布特征,不同時期網絡度分布擬合曲線變化方向是一致的,R2在0.38~0.61的區間變化,擬合效果比較接近。斜率a值較大,|a|在1.3~2.0之間動態演化,表明大灣區城市群低碳技術創新網絡結構層級性有所分異,核心城市群落仍未達到穩固狀態。創新網絡層級性表現為:2013—2015年>2010—2012年>2019—2021年>2016—2018年。其中低碳技術創新網絡|a|最大值(1.91799)出現在2013—2015年,表明該時期網絡節點城市層級性處于最高水平,核心城市地位重要性凸顯,網絡表現出明顯的“擇優連接、強者愈強”生長特征,網絡結構呈立體化發展態勢;但到了2016—2018年,其網絡|a|值最小,為1.36056,表明該時期網絡節點城市層級性處于最低狀態,核心城市地位明顯削弱,網絡結構轉向扁平化。2019—2021年,網絡層級性在前一時期的基礎上逐步提升,網絡結構表現出由扁平化向立體化發展趨勢。
從網絡度值的空間分布看(表2、圖3),分布格局具有明顯空間異質性,不同時期網絡中各節點城市的度值總體表現出逐步提升態勢,網絡節點分布格局呈動態演進特征。廣州在前3個時期始終處于創新網絡的首要樞紐地位,在2019—2021年被深圳趕超后退居第二核心地位。深圳隨著城市的經濟地位和高新技術產業布局不斷調整和變化,在不同時期均表現出快速發展節奏,2010—2012年在創新網絡中尚未達到核心地位,在后3個時期核心地位相對穩定,在2019—2021年躍居首位。東莞、佛山、珠海、中山和惠州等城市的核心地位表現出明顯的動態更替。從每個時期看,2010—2012年網絡的核心城市組群為廣州及周邊的東莞、中山和珠海;肇慶、香港和澳門沒有參與網絡聯系,度值為空值。2013—2015年,深圳、佛山和惠州等城市的度值增幅較大,中山、香港和澳門度值為空值。2016—2018年,創新網絡核心組群演化為由廣州、深圳和珠海組成,網絡中其他城市度值相對較低,香港和澳門參與了網絡聯系。2019—2021年,網絡中城市整體度值顯著提高,其中深圳發展為創新網絡首要樞紐地位。隨著深圳創新實力和競爭力不斷增強,跨區域交流的時空距離阻礙降低,技術合作延伸到其他邊緣節點城市,中介橋梁支撐能力迅速提升,重塑了大灣區低碳技術的創新網絡空間格局。其他處于低層級的城市,部分節點城市度值呈現小幅度的變化。盡管創新網絡低層級的節點城市處于動態更替狀態,但有利于形成錯位發展,降低區域鎖定潛在風險,促進了網絡層級結構向復雜化方向發展。
2.低碳技術創新網絡結構匹配性
在不同時期,網絡度相關系數(圖4)擬合曲線變化方向保持一致,R2在0.23~0.98之間。網絡的匹配性存在顯著分異,b值均為負值,網絡度為負關聯,創新網絡結構均為異配性,且異配性表現特征呈“N”型動態變化,即2013—2015年>2019—2021年>2016—2018年>2010—2012年。具體而言,2010—2012年創新網絡|b|值最小,表明早期由于粵港澳大灣區城市對人才、資金、技術等投入尚未形成驅動力,創新要素流通受到制約。省會城市廣州高居創新網絡的引領地位,其輻射和集聚能力與其他城市相比存在顯著差異,低碳技術創新合作網絡的路徑連接形式相對簡單固化,而同層級城市間的創新信息流動比較平緩,容易產生偏好依附效應,對外界擾動變化的適應能力較弱,網絡結構韌性尚未穩固。2013—2015年|b|值最高,城市間跨層級鏈接合作逐漸活躍,表明網絡異配性特征增強,創新網絡節點鏈接路徑轉向異質性和多元化。外界創新要素向網絡體系的滲透和擴散有利于提升網絡結構韌性,使網絡結構面臨外界擾動時具有更強的調適能力。2016—2018年和2019—2021年期間,|b|值相較于2013—2015年有所降低,表明隨著創新主體的增加,城市主要與其等級地位相當的城市組團同質化發展,網絡異配性特征有所削弱,網絡結構韌性也受到負向影響,但總體趨向更高異配性方向發展,特別是該階段高層級城市多樣化扭轉了原有“單一核心”的路徑依賴發展趨勢。廣州、深圳、佛山和東莞四大城市的多核心結構更有利于拓展聯系渠道,帶動大灣區城市跨層級的高效鏈接和密切合作。
以上說明粵港澳大灣區不斷增強低碳技術的合作,通過實施各類發展規劃和低碳技術引導性政策,推動大灣區城市融合發展,使得城市之間創新合作聯系加強,各城市創新合作深度及廣度均在提升,低碳技術創新持續呈現多元化發展。隨著創新網絡聚集程度持續提升,更為復雜的創新網絡群落形成,推動創新要素在更廣區域內流動,進而提升創新網絡內部節點聯系的緊密程度,強化了創新網絡的多層次和異配性結構。
(三)粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構韌性演化評價
1.低碳技術創新網絡類型判定
根據網絡判別特征值(|a|和b)的大小組合情形,以及網絡結構韌性類型的評價標準,本研究劃分大灣區低碳技術創新網絡的類型(表3)。同時,結合城市群創新聯系網絡拓撲結構與空間聯系強度,突顯網絡核心層骨架網,繪制不同時期網絡結構形態演化模式圖,進一步解析大灣區低碳技術創新聯系網絡的結構韌性演化特征。
粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構韌性類型相對穩定,網絡類型未發生實質改變,不同時期創新網絡的度分布出現高斜率,度相關為負值,網絡結構具有一定異配性,均為“韌性網絡”。但同時也發現,不同時期網絡形態分異明顯,呈現出整體形態趨于復雜化、局部形態多元化演化的發展特征。2010—2012年,創新網絡以廣州為中心的單一核心結構,呈現中間集聚、兩端割裂的相對失衡結構。2013—2015年,深圳開始加入核心群落,創新網絡由廣州和深圳共同組成雙核心區,并由核心區向四周擴張,形成眾多節點城市集聚的網絡形態,初現星形網絡拓撲結構的雛形。2016—2018年,廣州和深圳持續處于網絡核心位置,珠海也成為創新合作網絡中的重要角色,3個城市組成完整的聯系環,在網絡核心區形成穩定的三角結構。同時,其他新增城市不斷加入,創新合作聯系范圍日益分散卻高度依賴個別樞紐城市,主要表現為單向、單邊聯系,在網絡邊緣區呈現發散式輻射形態,導致整體網絡結構尚未達到穩固均衡狀態。2019—2021年,東莞和佛山上升為新的核心節點城市,與深圳、廣州共同構成了網絡四核心群落,創新網絡發展表現出擇優連接和擇鄰連接,網絡結構呈現空間分異,并產生新的技術創新集群的空間演化,形成明顯的低碳技術創新連綿帶;處于邊緣節點城市之間的聯系增強,形成局部網絡化的外圍聯系環,整體網絡連接呈閉合狀態,達到相對穩定均衡。
由以上可知,大灣區低碳技術創新合作網絡形態由樹形拓撲結構向星形拓撲結構,再向網絡狀拓撲結構演化,核心節點城市從單一核心向多核心形態轉變發展。由核心節點輻射形成的結構及交互聯系是形成創新網絡結構韌性的關鍵。核心位置的擴散和網絡分支之間聯系的廣泛建立,有助于促進大灣區城市創新要素流動,吸納更多節點城市參與,從而活躍創新合作,增強創新網絡韌性。
2.低碳技術創新網絡韌性演化水平
基于以上對粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡層級性與匹配性的演化分析,本研究將2010—2012年向2013—2015年、2013—2015年向2016—2018年、2016—2018年向2019—2021年發展推進的階段,分別記為第1~2階段、第2~3階段、第3~4階段,構建網絡結構韌性動態演化坐標系(圖5)。第1~2階段的?|a|為正,?b為負,網絡結構韌性向提升方向演化。第2~3階段網絡結構韌性出現波動,?|a|為負,?b為正,創新網絡的整體協同性削弱,網絡結構韌性轉向衰退方向演化。第3~4階段的?|a|為正,?b為負,網絡結構韌性再次發生轉折,向提升方向繼續演化發展。在不同時期創新網絡韌性演化水平并不一致,表現為第3~4階段>第1~2階段>第2~3階段,即呈現“V”型動態變化,說明創新網絡處于動態調整過程。特別是在第3~4階段,創新合作深度及廣度均在提升,跨城市協作程度持續增強。隨著網絡聚集度持續提升,穩定均衡的創新網絡群落的形成會推動創新資源在粵港澳大灣區更廣范圍流動,進而強化創新網絡內部節點聯系緊密程度,使創新網絡整體具有良性的共生發展態勢、創新網絡抵御力及恢復力提高、創新網絡韌性逐步提升發展。
基于韌性發展評價模型,本研究進一步評估粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構韌性的提升(或下降)水平與發展質量(或衰退態勢),測算不同時期網絡結構韌性演化相關指標。由表4可得,第2~3階段R值僅為-1.105,網絡結構韌性演化處于最低水平,網絡結構韌性陷入衰退狀態。第1~2階段R值為0.902,網絡的韌性演化處于較高層次,網絡結構韌性向提升方向躍遷較為明顯。第3~4階段R值為0.100,網絡的韌性演化達到最高水平,網絡結構韌性表現出顯著的提升效果。此外,第2~3階段,L值最高,表明該時期網絡結構韌性變化幅度大,創新網絡結構韌性的衰退更直接。第3~4階段D跌至最低狀態,但其P/Q值高,表明該時期網絡結構韌性變化幅度很小,但網絡結構韌性朝向提升方向躍遷,并且其進化水平優于其他時期。以上結果表明,第3~4階段創新合作網絡的韌性演化水平最高,第1~2階段網絡次之,第2~3階段網絡最低。隨著時間演進,創新網絡結構韌性表現為曲折提升趨勢,存在動態演化特征,整體網絡結構抵御外部沖擊能力有所增強。
(四)粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構韌性演化水平制約因素
由于城市區位條件和資源稟賦的差異,疊加跨境、跨制度的影響,城市群創新網絡關系復雜多變,粵港澳大灣區各城市在低碳技術創新網絡中所承擔的角色和作用各有差異,影響著網絡結構韌性的發展。參照已有研究,本研究選取層級性和匹配性為大灣區低碳技術創新網絡結構韌性演化水平的關鍵指標。層級性提升、異配性提升或同配性下降,均有利于網絡結構韌性向高質量提升方向躍遷,否則將導致網絡結構韌性陷入退化,難以抗衡外界的干擾與沖擊。基于以上影響機制、網絡結構演化以及前文數據分析,本研究進一步從核心城市、邊緣節點城市與創新要素流動三個角度分析粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構韌性演化的制約因素。
核心城市是主控因子。廣州和深圳在網絡中表現為強核心城市,佛山和東莞為次核心城市。作為省會城市的廣州和經濟特區的深圳,其創新資源吸引力、科技驅動力優勢突出,佛山和東莞制造業根基深厚,推動這四個城市朝著核心地位方向和重要功能定位發展。然而,粵港澳大灣區城市之間競爭力差異明顯,導致創新網絡節點城市的等級分異。核心層城市之間默契合作,以及核心層城市通過“擴圈”帶動其他層級城市開展技術創新合作交流,形成緊密的網絡聯系,集聚程度逐漸增強。“以點帶面”形成大型的網絡群落,則層級性和異配性提升效應顯著,有利于促進創新網絡韌性增強。但核心城市過多或過少,以及核心城市聯系不緊密,過多的單點或單向聯系難以形成合力,可直接導致層級性和異配性下降、同配性提高,進而阻礙網絡結構韌性的提升。因此,核心城市在網絡中的層級性和匹配性是大灣區低碳技術創新整體網絡韌性的重要表征。
邊緣節點城市的影響也不可忽視。大灣區低碳技術創新網絡中眾多邊緣節點城市之間具備復雜的等級聯系,如位于珠江西岸的江門、肇慶等這類城市在演進過程中均處于邊緣位置;在這一研究時段內,香港和澳門在低碳技術創新方面的跨區域、跨制度合作優勢不明顯,其中心性均不高,網絡的核心地位并不突出;珠海、惠州在邊緣與核心區域之間擺動,在網絡結構中的地位并不穩固。從網絡邊緣節點城市的聯系情況看,這些城市輻射和集聚能力較弱,形成了網絡末梢離散不穩固、邊緣區同質化水平高等特征,未能在錯位發展中彰顯特色。上述制約因素的存在不僅難以提高網絡結構的異配性或降低同配性,而且容易引起網絡結構韌性轉向衰退演化,不利于低碳技術創新網絡韌性高質量提升發展。
創新要素流動是重要驅動因素。大灣區不斷強化區域低碳技術創新一體化發展,通過出臺各種政策和發展規劃推動打造區域新能源產業創新高地,如《廣東省戰略性新興產業發展“十二五”規劃》《廣東省戰略性新興產業發展“十三五”規劃》《珠江西岸先進裝備制造產業帶布局和項目規劃(2015—2020年)》《珠江西岸先進裝備制造產業帶聚焦攻堅行動計劃(2018—2020年)》等文件,對新能源產業不同領域發展重點做出部署安排,并通過實施《廣東省培育新能源戰略性新興產業集群行動計劃(2021—2025年)》,針對新能源產業集群進行全面系統的布局。大灣區城市在發展中發揮了創新要素投入帶來的創新能力增量作用,形成“韌性網絡”的創新網絡結構形態。“廣州—深圳—佛山—東莞”的發展軸集聚效應顯著,但在低碳技術創新網絡聯系中均存在局部或整體聯系強度低的現象,可從兩方面分析其原因:一是粵港澳大灣區建設具有“一國兩制”的優勢,但在“兩制”差異下,區域合作過程中也可能產生摩擦與成本,例如在科技創新、要素流動、體制機制銜接方面仍面臨一定的挑戰,人才、資金、技術等生產要素和創新資源的自由流動還存在一定壁壘,地區之間聯系合作成本提高。二是創新要素不同程度的擴散與集聚會對城市群創新網絡格局產生影響,廣州與深圳兩大核心城市依托制造業基礎,發展新能源高新技術和高端產業,形成創新驅動發展的核心力量,對粵港澳大灣區其他城市技術、人才等創新資源產生的“虹吸效應”高于“涓滴效應”。2017 年是“雙碳”政策推進的重要時間節點,隨著《能源生產和消費革命戰略(2016—2030)》《全國碳排放權交易市場建設方案(發電行業)》等重要國家低碳政策的正式出臺,并在《深化粵港澳合作推進大灣區建設框架協議》的推動下,粵港澳大灣區低碳技術創新網絡覆蓋全域,但邊緣節點城市主要與廣州、 深圳等核心城市建立較強聯系, 創新要素聚集效應顯著,“核心—邊緣”節點城市之間的差距拉大,正在塑造低碳技術創新網絡新格局,還未達到均衡穩定狀態。這導致了2016—2018年期間網絡結構層級性和異配性均明顯下滑,網絡結構韌性水平有所退化。因此,核心城市與邊緣節點城市之間的互動傳導作用不強烈,核心增長極輻射溢出能力較弱,均會影響創新網絡層級性或異配性的提升幅度。
三、政策建議
低碳技術創新合作網絡面臨不確定因素擾動,應持續優化其韌性,提高抵御和化解外部沖擊和擾動的能力。基于研究結論,圍繞城市群創新空間格局均衡化、關鍵領域差異化與創新要素流動自由化等方面,提出粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構韌性的優化路徑與政策建議。
(一)推動城市群創新空間格局均衡化
粵港澳大灣區城市群低碳技術創新水平及合作網絡以環珠江地帶的“廣州—深圳—東莞—佛山的發展軸”為依托,具有較高整體性,但創新動力極化現象突出,核心城市成為承載低碳技術創新發展的主要空間形式,導致低碳技術合作網絡表現出馬太效應和優先鏈接,形成一定的“地方依賴”和“路徑鎖定”。因此,應綜合評判大灣區城市群低碳技術創新網絡“核心—邊緣”節點城市,進一步優化創新空間格局。一是針對低碳技術創新網絡演化過程中核心節點城市不穩固或聯系不緊密等問題,探索增強核心城市群落等級層次的優化路徑,聚焦增強廣州—深圳—東莞—佛山城市群落的骨干網主導作用和層級地位。同時,優先增強核心城市群落的科技創新承載能力和帶動作用,加強核心城市之間知識輸入和技術融合轉化,促成若干聯系緊密、創新活躍的特色技術合作局域網,打造珠江東西岸多元共生的創新主引擎。二是針對創新網絡中其他邊緣節點城市處于網絡末梢且表現不突出等狀態的問題,鼓勵邊緣節點城市主動尋求提升網絡異配性、降低同配性的途徑,依托自身的技術專業優勢和區位資源條件,密切與核心城市建立直接聯系,增強整體網絡結構韌性。三是充分利用香港和澳門作為粵港澳大灣區對外低碳技術創新合作的重要窗口,特別是香港的大學及科研機構低碳技術研發的突出優勢,挖掘港澳科技力量對粵港澳大灣區低碳技術創新網絡快速發展和內部韌性提升的驅動潛能,進一步優化香港和澳門的層級地位。總而言之,通過突出核心城市引擎功能,加強邊緣區域頻繁聯系,保障節點城市空間等級關系均衡穩定,才有利于粵港澳大灣區低碳技術創新網絡結構韌性的良性進化。
(二)形成關鍵領域差異化
粵港澳大灣區城市群覆蓋了香港、澳門2個特別行政區,以及珠三角9個城市,具有“一個國家、兩種制度、三個單獨關稅區、三種貨幣制度和三個法律體系”的區域特征。因此,優化低碳技術創新網絡結構韌性,應發展多方位的局部專業群落,形成低碳技術關鍵領域錯位差異化發展的空間格局。一是針對創新網絡核心增長極輻射能力弱等問題,強化廣州和深圳在創新網絡中的核心地位和中介橋梁作用,并輻射周邊城市強化技術知識溢出和傳遞,充分發揮增長極的網絡聯通功能和全面輻射效應。二是針對邊緣區均質化嚴重等問題,提高邊緣節點城市的異配性。粵港澳大灣區城市具備不同的低碳技術創新資源要素稟賦和地區特色優勢,為不同地區低碳技術創新錯位發展、分工與合作提供了空間和機會。根據珠三角東西兩岸片區中邊緣節點城市的創新資源和專業特色,精準對接合作對象,推進片區內部低碳技術領域的分工合作,采取差異化的創新發展道路。例如,在新能源汽車技術方面,充分發揮香港和澳門在低碳技術領域具有自身科技、人才以及國際化的優勢,加強港澳與珠三角城市之間在新能源汽車等領域的低碳技術創新聯動合作;加速廣州與周邊城市在新能源汽車技術創新研發領域形成一體化。在風能技術方面,粵港澳大灣區海岸線長,風能儲藏量大,可深挖海濱城市(香港、澳門、深圳、惠州、珠海、江門等)的創新潛能,形成海上風能技術創新集群發展。通過對低碳產業的關鍵技術領域進行模塊化分工,以局部城市群落為發展單元,利用核心城市創新的輻射擴散效應,推進城市群“線—片—網”一體化,形成強勁創新合力和特色創新鏈,補齊低碳產業關鍵技術短板,促成“核心輻射帶動、局部錯位發展”的創新路徑。
(三)保障創新要素流動自由化
遵循科技協同創新發展的客觀規律,以節點城市為創新要素流動單元,充分利用粵港澳大灣區城市地域特點和資源優勢,基于差異化的合作模式,促進各類創新資源要素合理流動和高效集聚,構建優勢互補的低碳技術創新網絡,有效提升低碳技術網絡結構韌性。國家層面和粵港澳地方政府制定實施了一系列政策舉措,不斷強化三地合作深度。促進創新要素自由流動是提升大灣區低碳技術創新合作網絡韌性水平的關鍵,結合現有創新網絡空間結構模態,應利用粵港澳大灣區低碳技術各類支持政策的疊加優勢,強化“廣州—深圳—東莞—佛山”四核心城市群落地位,進一步消除創新要素流動隱形壁壘,融通創新資源要素流動渠道,提高創新網絡的平衡協同效應,推進低碳技術創新網絡提速發展與成熟。進一步識別粵港澳大灣區城市低碳技術水平的互補性和關聯度,整合珠三角城市和港澳在低碳技術領域的科技資源,探索低碳政策在技術創新空間的落地集成,持續完善低碳技術創新協作平臺建設,探索新型協作方式激發創新活力。進一步優化低碳技術創新整體和局部群落合作機制,將創新要素融入低碳創新上下聯動、條塊結合、協同平衡的網絡結構格局。在城市群創新空間格局均衡化、關鍵領域差異化、創新要素流動自由化之間形成良性循環發展態勢,共同推動低碳技術創新網絡結構韌性水平的提升。
構建粵港澳大灣區城市群高韌性的低碳技術創新網絡系統成為區域可持續發展的關鍵支撐。高韌性的低碳技術創新網絡系統有利于在大灣區內部形成產業的“誘導性技術變革”,以綠色轉型培育產業的國際競爭優勢,破解大灣區作為先發區域的招商引資困局和外貿出口挑戰。對粵港澳大灣區城市群低碳技術創新網絡結構韌性演化進行研究和評價,既檢驗了城市創新網絡聯系的日益復雜密切是城市創新網絡結構韌性提升的前提,也為提升粵港澳大灣區戰略性新興產業技術創新韌性的政策引導和支撐提供了一定參考。在創新網絡成長到較為成熟穩定階段時,粵港澳大灣區應進一步聚焦于維持或提升創新網絡結構韌性,多維度建立城市空間—聯系—產業的共生機制,穩步推進低碳技術創新網絡的高質量發展。
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