遼寧省城市創(chuàng)新能力評價研究遼寧省城市創(chuàng)新能力評價研究

路旭+陳雨倩+劉思

[摘要]文章基于創(chuàng)新體系理論構建城市創(chuàng)新能力評價指標體系，并基于主成分分析方法進行因子提取，對遼寧省各城市的創(chuàng)新能力水平開展比較研究。研究結果表明，遼寧省城市創(chuàng)新能力可以分為三個等級，各城市的綜合水平差距顯著，部分中等規(guī)模城市潛力優(yōu)勢突出，主要原因是傳統產業(yè)格局影響下的創(chuàng)新資源配置及城市環(huán)境水平差異。

[關鍵詞]城市創(chuàng)新能力；區(qū)域創(chuàng)新體系；主成分分析；遼寧省

[DOI]1013939/jcnkizgsc201625016

知識經濟時代，自主創(chuàng)新能力成為區(qū)域發(fā)展的核心競爭力。現代創(chuàng)新型經濟體系的組織形式是非線性的，不只依靠由研發(fā)到生產的鏈條組織，而且包含區(qū)域范圍內的多種經濟要素協同互動的全過程，也被概括為區(qū)域創(chuàng)新體系。20世紀90年代，英國卡迪夫大學經濟管理系的庫克教授首次提出“區(qū)域創(chuàng)新體系”概念，并將之定義為“由地理上相互分工與關聯的生產企業(yè)、研究機構和高等教育機構等構成的區(qū)域性組織系統，該系統支持并產生創(chuàng)新”[1]。基于這一思想，創(chuàng)新能力評價模型被廣泛應用于評價城市和區(qū)域經濟發(fā)展的內在動力和潛在水平。

建設創(chuàng)新型城市是近年來國家經濟發(fā)展的重要戰(zhàn)略，也是振興東北老工業(yè)地區(qū)經濟的重要路徑。在新中國的發(fā)展歷史上，遼寧省是國家重要的重工業(yè)基地，城市間產業(yè)發(fā)展聯系密切，城鎮(zhèn)化水平高，存在悠久的區(qū)域經濟協作傳統。21世紀初以來，遼寧省深化區(qū)域經濟結構調整，逐步形成遼寧沿海經濟帶、沈陽經濟區(qū)、遼西北地區(qū)三大板塊互動發(fā)展的空間格局，區(qū)域一體化水平不斷提升，面臨經濟再次振興的歷史機遇。2010年，我國在《國家發(fā)展改革委關于推進國家創(chuàng)新型城市試點工作的通知》中提出支持在國內若干城市開展創(chuàng)建國家創(chuàng)新型城市試點的方案。同年，國家技術創(chuàng)新工程遼寧省試點工作全面啟動；次年，《遼寧省國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》也提出“堅定不移地把提高自主創(chuàng)新能力、建設創(chuàng)新型遼寧作為全省發(fā)展戰(zhàn)略的核心”。在以上戰(zhàn)略落實過程中，科學評價城市創(chuàng)新能力可以為相關政策的研究與制定發(fā)揮基礎性作用。本文以區(qū)域創(chuàng)新體系理論為基礎來研究城市創(chuàng)新能力，通過構建一個綜合性的城市創(chuàng)新能力指標評價體系，利用主成分分析方法進行因子選擇與綜合評價，科學分析遼寧省各城市的創(chuàng)新能力水平，并分析形成城市之間創(chuàng)新水平差距的原因。

1城市創(chuàng)新能力評價的理論框架

城市創(chuàng)新能力評價的理論方法源自于兩方面。一方面，可追溯到20世紀50年代國際上對國家及區(qū)域競爭力的相關研究，代表性成果包括國際經濟論壇（WEF）自1979年起每年發(fā)布的《世界競爭力報告》，瑞士洛桑國際管理開發(fā)研究院（IMD）自1986年起每年發(fā)布的《國際競爭力年度報告》等[2]，多采用由若干因素組成的評價指標體系來綜合衡量國家或區(qū)域的創(chuàng)新能力水平，側重開展橫向比較分析與量化分析，所考慮的因素通常包括創(chuàng)新基礎設施、企業(yè)集群環(huán)境、企業(yè)創(chuàng)新取向和成果等。另一方面，則來自于同時期開始的對同城企業(yè)集群技術創(chuàng)新能力的研究，此類研究關注的對象相對更加集中，只關注某企業(yè)或企業(yè)集群的整體創(chuàng)新能力，一般直接采用企業(yè)創(chuàng)新資源投入能力、管理能力、人員技能、銷售和市場開拓能力等微觀數據來開展分析，研究思路可概括為“通過企業(yè)了解區(qū)域”[3]。

20世紀90年代以來，區(qū)域創(chuàng)新體系的理論被系統引入我國[4]～[5]，產生了大量基于創(chuàng)新體系理論來綜合評價國內城市創(chuàng)新能力的研究成果，例如甄峰等使用包括知識創(chuàng)新能力、技術創(chuàng)新能力、管理和技術創(chuàng)新、宏觀經濟社會環(huán)境等方面的四層次因子體系對我國沿海10個省市進行的分析[6]；劉貴文等使用文化、教育、科技、基礎設施、綜合經濟等數據對我國16個城市創(chuàng)新能力水平所做的評價[7]；張潔使用經濟發(fā)展水平、經濟發(fā)展活力、基礎設施建設、經濟發(fā)展?jié)摿λ膶哟沃笜搜芯课覈饕鞘袆?chuàng)新水平[8]。雖然各個研究的評價指標體系的結構和層次有一定差異，但上述研究均兼顧了區(qū)域創(chuàng)新體系的兩個主要方面，即創(chuàng)新網絡與創(chuàng)新環(huán)境，既直接比較企業(yè)或企業(yè)群體的要素投入、成果產出、相互影響等，又包含企業(yè)發(fā)展所依托的城市空間、人文、制度等環(huán)境因素。

2城市創(chuàng)新能力評價指標體系建構

如圖1所示，區(qū)域創(chuàng)新系統的要素包括主體要素（企業(yè)、大學和科研機構、政府）、功能要素（制度創(chuàng)新、技術創(chuàng)新、產品創(chuàng)新）、環(huán)境要素（空間環(huán)境、制度環(huán)境、文化環(huán)境）和創(chuàng)新主體要素之間相互聯系產生的網絡（經濟網絡、社會網絡、知識網絡）。因此，本文建構了包含兩個層次、四類因子的遼寧省城市創(chuàng)新能力評價指標體系（見表1）。主要評價內容包括兩大方面，充分體現了區(qū)域創(chuàng)新體系理論的綜合性特征。

第一方面是創(chuàng)新網絡產出能力評價，包括知識創(chuàng)新能力與技術創(chuàng)新能力兩大類指標。知識創(chuàng)新能力與技術創(chuàng)新能力主要評價創(chuàng)新系統的功能要素發(fā)展水平，是城市創(chuàng)新能力現狀水平的直接衡量指標。其中知識創(chuàng)新能力主要反映源頭創(chuàng)新水平，是城市創(chuàng)新能力的核心要素，而對于遼寧省而言，由于本地區(qū)源頭創(chuàng)新能力有限，產業(yè)發(fā)展的推動力主要來自于國內外其他高水平地區(qū)的創(chuàng)新溢出，而本地區(qū)高技術產業(yè)發(fā)展的比較優(yōu)勢則來自于長期制造業(yè)發(fā)展積累的技術基礎，因此針對遼寧省特點，在知識創(chuàng)新能力之外平行設置了技術創(chuàng)新能力一類指標。

第二方面是創(chuàng)新環(huán)境發(fā)展水平評價，包括創(chuàng)新支持能力與創(chuàng)新環(huán)境水平兩大類指標。創(chuàng)新支持能力和創(chuàng)新環(huán)境水平則主要評價創(chuàng)新系統發(fā)展環(huán)境要素水平，創(chuàng)新支持能力主要指城市在創(chuàng)新人才培養(yǎng)和知識技術傳播等方面的水平，體現了城市創(chuàng)新能力長期演化的基礎條件與潛力，是創(chuàng)新體系可持續(xù)發(fā)展的保障。創(chuàng)新環(huán)境則是區(qū)位、場所、建筑空間、物質基礎設施、用地功能組合、空間結構等物質空間環(huán)境的總和。對區(qū)域創(chuàng)新體系最重要的空間環(huán)境是吸引人才和企業(yè)集聚、創(chuàng)新主體要素互動合作產生溢出效應的環(huán)境。空間環(huán)境能通過用地功能的組合為創(chuàng)新主體要素和創(chuàng)新功能提供匹配；通過用地布局、物質基礎設施和自然環(huán)境為人的就業(yè)和生活提供匹配。

圖1區(qū)域創(chuàng)新體系的網絡結構示意

資料來源：劉青基于區(qū)域創(chuàng)新體系的珠江三角洲區(qū)域城鎮(zhèn)化空間研究[D].北京：北京大學，2012

表1遼寧省城市創(chuàng)新能力評價指標體系

類型評價指標知識創(chuàng)

新能力X1—有R&D單位活動的數（個）；X2—R&D人員折合全時人員（人年）；X3—R&D經費支出數量（萬元）；X4—科技項目（課題）數量（個）；X5—發(fā)表科研論文數量（篇）技術創(chuàng)

新能力X6—高新技術企業(yè)數（個）；X7—高新技術企業(yè)新產品產值（千元）；X8—高技術企業(yè)科技活動人員數（人）；X9—擁有發(fā)明專利數（個）；X10—科技活動經費籌集總額（萬元）創(chuàng)新支

持能力X11—科學研究和技術服務業(yè)、教育業(yè)就業(yè)人數比例；X12—科學研究和技術服務業(yè)、教育業(yè)固定資產投資比重；X13—普通高等院校在校學生數（人）；X14—教育、科學技術部分占地方財政一般預算支出的比例；X15—服務性消費支出占全年家庭總支出的比例創(chuàng)新環(huán)

境水平X16—人均生產總值（元）；X17—在崗職工平均工資（元）；X18—每千人口醫(yī)療機構床位數（張）；X19—人均公園綠地面積（平方米）；X20—每萬人擁有公共交通車輛（標臺）

3數據采集與處理

本文以遼寧省的14個地級市作為研究單元開展比較研究。結合前文所述的評價指標體系，所分析的知識創(chuàng)新能力、技術創(chuàng)新能力、創(chuàng)新支持能力三類型指標主要根據遼寧省科技統計信息網（wwwlnstscom）公布的2009年遼寧省科技統計數據；而創(chuàng)新環(huán)境水平指標來自于2010年《遼寧省統計年鑒》所提供的數據。由于指標數量較多，首先采用主成分分析的方法進行降維處理，主成分分析具有消除評價指標間相關性影響、提高指標選擇準確度、凸顯主要影響因素等作用。

利用SPSS軟件進行主成分分析，對各城市創(chuàng)新能力指標進行標準化處理，并計算指標間的相關性，根據特征值大于1，累積貢獻率大于85%的原則，選取4個全局主成分，分別命名為知識與技術創(chuàng)新能力因子、創(chuàng)新支持能力因子、城市環(huán)境因子、生活質量因子，4個主成分的累積貢獻率為8953%（表2）。將這4個主成分的方差貢獻率歸一化，得到各主成分的系數η值，即有η1=0741，η2=0112，η3=0082，η4=0064。根據公式F=η1F1+η2F2+η3F3+η4F4，可計算出遼寧省各城市的綜合評價得分F和各個城市創(chuàng)新能力的排名順序4城市創(chuàng)新能力分布特征

分析結果表明，遼寧省城市創(chuàng)新能力可以分為三個等級。第一等級是沈陽、大連兩個中心城市，綜合得分分別為759和470，遠超出其他城市；第二等級是鞍山、本溪、丹東、撫順、葫蘆島，綜合得分在[0，-1]區(qū)間，綜合排名位于前50%；第三等級是錦州、遼陽、營口、阜新、盤錦、鐵嶺、朝陽7個城市，綜合得分小于-1，排名較低。總體來看，遼寧省城市創(chuàng)新能力體現出如下特征。

41中心城市的創(chuàng)新能力優(yōu)勢巨大，對周邊區(qū)域影響顯著

沈陽、大連兩個城市的創(chuàng)新能力明顯高于遼寧省內其他城市，這表明中心城市對創(chuàng)新資源分布的集聚作用非常突出。這種優(yōu)勢主要來自于知識與技術創(chuàng)新能力因子的貢獻，沈陽、大連兩城市在科技研發(fā)結構和人員數量、R&D經費支出數量、各類型科技項目數量等方面遠高于其他城市。例如，2009年沈陽、大連兩城市有R&D單位活動的數量分別為295家和261家，而其他城市除排名第三的鞍山（106家）以外，均在100家以內。同樣，沈陽、大連在科研成果數量和科技產值轉化等創(chuàng)新產出方面的指標也遠高于其他城市。

從區(qū)域發(fā)展情況看，排名前50%的城市形成了創(chuàng)新能力水平較高的兩大區(qū)域板塊，中心城市沈陽與周邊的鞍山、本溪、撫順，以及中心城市大連與鄰接城市丹東。一方面，這樣的空間格局與遼中南地區(qū)的傳統產業(yè)布局較為類似。從“一五”計劃期間開始，國家重點興建了以鞍鋼、本鋼為重點的鋼鐵工業(yè)，以沈陽為重點的機械制造工業(yè)和以撫順、本溪為重點的煤炭、能源工業(yè)，形成了城鎮(zhèn)群整體“內循環(huán)”系統[9]。這一傳統結構至今仍然對區(qū)域創(chuàng)新資源分布發(fā)揮著基礎性影響。另一方面，丹東、葫蘆島等城市也具備一定的優(yōu)勢，主要來自于城市環(huán)境因子的貢獻，體現了沿海中等城市吸引創(chuàng)新人才與企業(yè)的環(huán)境條件。

42知識創(chuàng)新能力與技術創(chuàng)新能力的分布情況高度一致

在四類指標中，知識與技術創(chuàng)新被分為兩大類，各選取5個指標，其中知識創(chuàng)新能力主要表征R&D活動情況，而技術創(chuàng)新能力主要反映高新技術企業(yè)的發(fā)展情況，這種分類主要依據遼寧省作為重工業(yè)基地的歷史背景。但主成分分析表明，X1～X10之間均顯著相關（相關系數│r│≥05），共同構成第一主成分，貢獻率高達66351%。而且，第一主成分還包括6個其他類指標，反映了城市創(chuàng)新支持能力（X12、X13、X15）和環(huán)境質量水平（X16、X17、X20）方面的特點，對綜合創(chuàng)新能力的評價產生決定性的影響。

這種不同類型指標之間的高度相關性同樣反映了城市之間發(fā)展的水平差異，其成因也來自于本地區(qū)的一些發(fā)展特點。首先，遼寧省的創(chuàng)新活動是以企業(yè)為主體開展的，文獻研究表明，“十一五”期間遼寧省的國家級科技計劃項目中，以企業(yè)作為第一承擔單位的項目一直占60%以上（見圖2）。其次，科研機構與高等院校等其他創(chuàng)新主體也有向沈陽、大連等中心城市集中的趨勢。這種創(chuàng)新主體構成和分布情況是造成兩大類指標高度相關的重要原因。

圖2主體性計劃主要項目承擔單位資金比重

變化情況（2006—2009年）

數據來源：王錦生2009年遼寧省國家級科技計劃項目報告：資金投入情況分析[EB/OL].（2012-02-28）http：//wwwlnstscom/showaspx？id=770&cid=6

43部分中等規(guī)模城市表現出較好的創(chuàng)新支持能力與發(fā)展?jié)摿Ρ鞠⒌|、葫蘆島等城市體現出了有特色的創(chuàng)新潛力，雖然在綜合指標上與中心城市難以匹敵，但是這些城市在創(chuàng)新支持能力、城市創(chuàng)新環(huán)境和城市生活質量三個主成分贏得了較高的位次，這同樣說明這些城市具備吸引某些類型創(chuàng)新資源集聚的環(huán)境基礎。人力資本承載的知識溢出是知識經濟下的城市發(fā)展的關鍵，由對創(chuàng)新人才的吸引派生出“舒適物（amenities）驅動城市發(fā)展”的觀點，自然舒適物（如溫和的氣溫和水域）、人造舒適物（歌劇院、博物館、星巴克）對城市創(chuàng)新和人口增長所具有的顯著作用已被定量驗證[9][10][11]。

以丹東市為例，雖然城市的知識與技術創(chuàng)新能力因子得分排名第6，但創(chuàng)新支持能力、城市創(chuàng)新環(huán)境和城市生活質量三個因子的得分均位列全省前兩名，在科技教育產業(yè)就業(yè)比例與財政支出比例、人均公園綠地面積、每千人醫(yī)療床位數等指標上排名很高。這些數據說明，雖然受到城市規(guī)模和等級限制而無法實現大規(guī)模的創(chuàng)新資源集聚，但是丹東市具有一些有利于創(chuàng)新能力提升的環(huán)境和基礎設施條件，與那些產業(yè)發(fā)展傳統更加悠久的內陸工業(yè)城市相比，丹東同樣具備吸引創(chuàng)新資源集聚、創(chuàng)新型城市建設和高科技產業(yè)特色化發(fā)展的可能。

除上述三個方面的特征外，創(chuàng)新能力向中心城市集中的情況也產生了梯度效應，中心城市的帶動力對距離傳統產業(yè)區(qū)較遠的城市影響有限。從2009年數據觀察，阜新、鐵嶺、朝陽等城市為代表的遼西北地區(qū)，以及營口和盤錦為代表的盤營地區(qū)創(chuàng)新活力不足，創(chuàng)新環(huán)境也有待于進一步改善。

5結論與討論

本文基于遼寧省科技統計網和《遼寧省統計年鑒2010》的數據，構建了城市創(chuàng)新能力評價指標體系，運用主成分分析法提取出知識與技術創(chuàng)新能力因子、創(chuàng)新支持能力因子、城市環(huán)境因子、生活質量因子4個主成分，對遼寧省各城市的創(chuàng)新能力進行了評價，并對特征與成因進行了探討。研究結果表明，遼寧省城市創(chuàng)新能力可以分為三個等級，第一等級的沈陽、大連兩個中心城市具有較為突出的綜合能力；第二等級城市中，鞍山、本溪、撫順的創(chuàng)新能力來自于城市工業(yè)發(fā)展的傳統優(yōu)勢，而丹東、葫蘆島等沿海城市則在城市環(huán)境和基礎設施水平方面優(yōu)勢明顯。研究結果同樣反映了區(qū)域創(chuàng)新體系發(fā)展的兩個特點，第一是R&D活動由企業(yè)主導的特征仍然非常明顯，知識創(chuàng)新與技術創(chuàng)新的主體疊加，創(chuàng)新主體的多樣性和創(chuàng)新鏈條的精細化程度不足；第二是遼寧省產業(yè)空間布局的轉變，在遼中南老工業(yè)地區(qū)基礎上向海發(fā)展，沿海新產業(yè)帶開發(fā)具備較好基礎。研究過程表明，基于區(qū)域創(chuàng)新體系的多類型指標體系能夠更全面反映城市的創(chuàng)新能力特征與潛力，主成分分析有助于反映不同城市的優(yōu)勢與劣勢，二者結合可以達到對研究區(qū)域內各城市創(chuàng)新能力進行系統比較的目標。

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