區域創新要素的集聚與協同
——以皖江城市帶與蘇南城市群為例

周 娟,朱陽增,葉舜璐

銅陵學院工商管理學院，銅陵，244061

1 問題提出與相關研究

蘇南城市群和皖江城市帶同屬具有國家戰略意義的長三角城市群，作為長三角區域創新系統的兩個子系統，蘇南與皖江迫切需要彼此的協作與共進，它們能否實現協同創新將會關乎長三角經濟、社會及其一體化進程的發展。但現實中這兩大地區的發展卻存在很多障礙與不平衡。本文將探討它們的創新要素集聚和協同問題，希望能為縮小地區差距、實現區域一體化與協同發展提供一定借鑒。

區域協同創新是我國目前大力倡導的一種創新體系新思路和新模式，其核心就在于區域內創新要素的有效集聚、自由流動與擴散[1,2]。許多地區都已把爭奪創新要素置于創新發展的戰略地位，希望通過集聚創新要素獲得創新優勢。但隨著區域一體化的不斷深化，創新要素的集聚并不必然帶來區域經濟的協同發展，因為創新要素是一個集合概念，地區之間如果不能在要素結構上達到均衡與匹配，則難以進行有機配合與協同整合，無法實現整體最優；此外，創新要素的集聚更多關注的是“區域競爭”而非“區域協同”，而區域一體化的真正使命便是要實現從“區域競爭”到“區域協同”。因此，區域一體化既要強調創新要素的集聚，更要強調創新要素的協同。此外，區域的一體化以及協同創新是在創新要素流動與擴散的基礎之上實現的，因此，創新要素流動與擴散的能力也能一定程度上反映創新要素集聚的效率，折射一體化存在的問題。

關于創新要素集聚的研究，學界從區域、產業、企業三個層面都進行了研究，一致認同了創新要素集聚在區域發展中的關鍵作用。但是在區域層面的研究中，很多都是基于企業來表征區域創新要素的集聚能力，主張支持和引導創新要素向企業集聚，忽視了其他諸如高校、科研機構等創新主體的作用。創新要素的集聚離不開各個主體之間的協作，它們是創新資源和創新環境的創造者、擁有者和使用者，因此要對各類創新主體所創造的、擁有的、使用的創新資源進行綜合分析。

研究表明，區域協同創新的首要推動力源自各個創新主體區域間的流動；其次是創新成果的市場交易與知識流動[2]。可見，區域的高度一體化將有利于創新要素的自由流動，但現實中創新主體流動的可能性、便捷性等遠弱于各類創新成果與知識等要素，而且量化的可操作性比較差，所以學者們多以人才、資金、技術等可流動性較強的創新要素作為量化對象，即創新要素中的資源要素[3]，這些資源來自各類創新主體及其相互作用。雖然從廣義上來看，創新要素不僅包括以上資源要素，還包括科研機構等創新主體以及制度等創新環境要素，但后兩類要素的可流動性都比較弱，所以本文借鑒前人的方法，主要考慮人才、資金、技術這三類創新要素。

區域協同創新系統是一個開放、動態、非線性的復雜系統，它從無序到有序、從低級有序到高級有序的機理關鍵就在于各系統內部序參量之間的協同作用[4]。較多學者基于協調度模型、SEM等[5]，利用協調度或協同度來說明這種協同作用，即協同程度。但是當兩個系統的創新能力都很低時，也可能有較高的協調度值，即兩個系統之間很可能只是協調關系卻無法共進，它們的協同關系也將缺乏持久性。因此，物理學中的耦合理論也常被用以度量協同作用，而且其能一定程度上避免上述問題[6]。因為物理學中的“耦合”實際上包涵協調與發展兩方面，前者本質是和諧，后者代表共進，區域協同創新便是一個關于和諧與共進的命題，因此本文將結合協調度、發展度、耦合度，來考查區域之間的協同。由于各地區創新階段的不同，其創新要素的集聚將呈現不同的結構[7]，從而指向了不同的創新能力以及地區之間協同的可能性。范斐等通過建立創新能力結構關系模型，指出區域協同創新能力結構將影響兩個地區之間協同創新的持久性與穩定性[8]。因此，有必要結合耦合理論，從結構上把握地區之間創新要素的協同，即分析區域協同創新能力結構是否協同。

2 研究方法與數據處理

2.1 指標體系的構建

基于創新要素的內涵、指標度量的可行性、數據的可獲得性，本文主要關注人才、資金、技術等創新要素，并基于能力結構的定義[8]來設計區域協同創新評價指標體系。人才配置在要素配置中最為關鍵，因此人才指標主要選取R&D活動人員占科技活動人員比重、每萬從業人員中R&D人員數來反映配置能力；資金的支持關系到創新可持續發展的能力，因此資金指標主要選取R&D經費投入強度、財政科技支出占財政支出比重來反映發展能力；專利蘊含了技術創新最直觀的信息、高技術產業產值反映了技術創新的經濟效益，因此技術指標主要選取高技術產業產值占工業總產值比重、每十萬人口專利授權數來反映技術能力(見表1)。

表1 創新要素集聚與創新能力結構評價指標體系

2.2 數據處理

考慮到創新要素的集聚以及創新能力的改變都有一定的時滯性，本文分別選取2011、2013、2015年皖蘇兩省以及各城市的統計年鑒等，統計兩大地區14個城市的相關數據，依據評價指標體系計算它們的創新要素集聚水平；考慮到溢出效應的存在，人才、資金、技術等創新要素在某一地市高度集聚之后發生流動與擴散的可能性會更高，即創新要素高度集聚的地市不僅能通過循環累計增加自身的集聚水平，一定程度上還能為周邊地區的要素集聚形成輻射效應[9]，這種輻射能力的大小將影響區域協同創新，并能一定程度上反映創新要素集聚的效率，本文將利用區域經濟理論中的威爾遜熵模型進行計算；為了從結構上把握地區之間創新要素的協同程度，本文將利用創新能力結構模型、容量耦合系統模型來計算城際協同創新能力結構的耦合度。

2.2.1 創新要素集聚水平的測度與分析

由于指標數據量綱和數量級的不一致，先利用SPSS的均值-標準差法進行數據的標準化，再利用因子分析法對創新要素指標體系進行降維處理，降維后的因子得分代表各城市創新要素的集聚水平。因子分析須通過KMO和Bartlett檢驗，然后提取特征值大于1的因子，進行Varimax正交化處理，使得各變量在不同因子上的載荷更明顯。如表2所示，以2015年為例的載荷矩陣以及因子得分系數矩陣，其中第一個公因子方差貢獻率為48.376%，第二個公因子36.013%。

表2 創新要素集聚水平載荷矩陣以及因子得分系數矩陣

由表2可知，H1、H2、T2在第一個因子上有較大的載荷，這三個指標一定程度上代表了知識與技術創新要素集聚的程度，是區域協同創新的基礎與核心；C1、C2、T1在第二個因子上有較大的載荷，它們反映了服務與產業創新要素集聚的程度，是區域協同創新的紐帶與關鍵。最后，根據因子得分系數、方差貢獻率可以得到各地市的創新要素集聚水平，公式如下：

S=∑wiqimpm

其中，S表示創新要素集聚水平，wi表示第i個因子的方差貢獻率，qim表示第m個指標在第i個因子上的得分系數，pm表示第m個指標的標準化值。2011、2013、2015年皖江、蘇南各城市的創新要素集聚水平，見表3。

表3 2011、2013、2015年皖江與蘇南各市的創新要素集聚水平

2.2.2 創新輻射能力的測度與分析

威爾遜熵模型主要用以研究資源流動下區域空間相互作用的問題，能夠解釋空間相互作用大小以及經濟輻射能力。模型如下：

r表示某城市的創新輻射半徑，即創新輻射能力，M表示某城市的資源強度，此處使用創新要素集聚水平來測度。閾值θ一般以集聚水平為正值的最小數量級來確定。阻尼系數β的確定主要參照王錚等的計算方式：

T為研究區域中所包含的城市個數，D為區域所含城市的平均土地面積，tmax是具有輻射功能，即集聚水平為正的城市個數。以2015年為例，tmax=7，T=14，閾值θ=1/10，皖江與蘇南所構成區域的平均面積為8 218.515 7 km2，求得β=0.022 06。計算各年具有創新要素輻射能力城市的輻射域。見圖1，基于威爾遜熵模型的各城市創新輻射域的演化。

由表3、圖1可知，2011、2013、2015年各城市創新要素集聚水平都有一定波動，但蘇南所有城市各年綜合得分均大于0，皖江除了合肥、蕪湖，其他城市各年綜合得分基本都小于0。皖江與蘇南主要有7個具有創新要素集聚輻射能力的城市(2013年為8個)，兩大地區輻射能力與創新要素集聚水平的變化趨勢基本保持一致。

蘇南的輻射域較皖江更密集和穩定。2015年常州甚至處在4個輻射圈內，它與鎮江近幾年發展很快，輻射能力也在不斷增加，形成了新的創新集聚輻射圈；南京、蘇州和無錫正在進行創新要素的更替與轉型，創新輻射能力總體雖有一定波動，但是集聚與輻射能力始終領先。

圖1 2011、2013、2015年皖江與蘇南各城市創新輻射域的演化

皖江的輻射域很分散且波動較大。銅陵在城市與產業轉型中取得了一定成績，但創新要素的集聚能力還不穩定，創新人才、研發資金流失率偏高；在合蕪蚌示范區、南京都市圈和戰新產業的推動下，蕪湖的創新輻射半徑從65.9 km增至68.8 km，輻射能力得以強化；合肥近幾年新興產業的實力也在不斷增強，正處于創新要素更替轉型的加速期，創新要素在向周邊擴散的同時，也在升級成為能創造新的價值的更高層次的創新要素，因此創新輻射效應有一定波動。但作為皖江“雙核”的蕪湖與合肥，彼此輻射重疊域卻始終很小，相比較蕪湖與蘇南的重疊域更大，長此以往將造成輻射域的隔離，不利于地區協同發展。

總之，形成了如下“階梯式”的格局：第一梯隊為創新要素主要集聚的蘇南5個城市；第二梯隊為合肥與蕪湖，在蘇南與皖江的創新輻射域不斷趨近的背景下，它們的創新要素集聚水平將不斷增大，但新興產業與傳統產業的融合等仍將引發一定震蕩；第三梯隊為馬鞍山、銅陵與滁州，具有較大發展潛力，正處在轉型的探索階段，集聚水平可能會在波動中提升；第四梯隊為池州、安慶與六安，始終處在創新輻射圈的外圍，找準轉型與協同創新的方向是當務之急。此外，第一、二梯隊與第三、四梯隊之間要素的流動與擴散還很不足，很多城市即使處在多個輻射域內，它們的創新要素集聚與輻射能力還始終處于較低水平，可見妨礙一體化的障礙還比較多。

2.2.3 區域創新要素協同的測度與分析

2.2.3.1 創新能力結構分析

創新能力結構綜合配置能力、發展能力、技術能力來評價一個地區的創新能力。本文將利用綜合評價常用方法——功效系數算數平均法來計算各城市的創新能力結構指數(選擇各年各指標最小值與最大值分別作為下限值xis與滿意值xih)，從結構上反映創新要素的集聚效率，公式如下：

其中，fi分別是配置能力、發展能力以及技術能力；F是各城市的創新能力結構指數；n=3。結果如表4所示，2011、2013、2015年，大部分城市的綜合創新能力都有所提高，但蘇南的綜合創新能力一直領先，皖江除了合蕪具有較強的綜合創新能力，其余城市明顯落后。

表4 兩大地區的創新能力結構指數

2011與2015年，皖江與蘇南的平均綜合創新能力分別為：0.283、0.681與0.317、0.703，皖蘇之間始終存在一定差距，區域整體創新能力的格局比較穩定。具體分析3項能力結構，各地區各有優勢，但皖江還是落后于蘇南。尤其處于皖江邊緣的六安、池州與安慶，科技人才結構、科研經費的投入、技術成果的產業化等都存在不足，創新能力結構較差，亟須大力調整完善。總之，近年來各地創新能力的提高表明各地創新要素的集聚具有一定效率，但是城際之間創新能力發展很不平衡，地區之間創新要素很可能缺乏協同，區域一體化程度不高。

2.2.3.2 區域創新要素協同分析

利用創新能力結構耦合度來進行區域創新要素的協同分析，以此來反映區域協同創新能力結構是否均衡與匹配，體現城際創新要素是否協同，公式如下：

CAB、TAB、DAB分別為A、B之間的協調度、發展度以及耦合度，調節系數k=2，各系統權重α、β分別賦值0.5。計算各年不同城際創新能力結構的“三個度”，并利用折線圖將其均值按時間序列表示，見圖2。從均值來看，大部分城市創新能力結構的發展度位于0.4～0.6，城市之間具有一定的共進關系，為區域協同的持久與穩固創造了一定條件；但池州、安慶、六安僅位于0.3左右，它們與其他城市的協同可能不穩固；協調度與耦合度基本位于0.2～0.8，但協調度相對更高，因此，創新能力結構協調度是影響區域耦合水平及其變化趨勢的主要因素。

圖2 2011、2013、2015年皖江與蘇南城際創新能力結構耦合演變特征

為了深入研究14個城市協同創新耦合協調類型及總體空間格局特征，本文參照吳玉鳴的分類標準，將耦合度、協調度劃分為4個層次[10]，見表5。結合區域創新能力結構耦合度、協調度與長三角地圖，繪制能夠反映其空間演化過程與耦合協調強弱變化的網絡演化圖(見圖3)。總體上，各地區結合自身優勢與特色不斷優化創新能力的布局，形成了相互協調、合作共進的區域創新網絡(為了保證圖像清晰，選擇7個具有創新集聚輻射能力的城市作為網絡核心節點)。皖江內部、皖江與蘇南、蘇南內部之間的創新能力耦合度、協調度均有不同程度的提升，區域創新能力結構愈發均衡與匹配，皖江“雙核”與蘇南已經大體步入優質協調高水平耦合階段；7個城市的創新能力結構比較契合，創新要素的協同程度較高，一體化成果比較顯著。

圖3 2011、2013、2015年皖江與蘇南城際創新能力結構耦合協調網絡的演化

耦合度耦合水平協調度協調水平[0,0.3)低水平耦合[0,0.3)初級協調[0.3,0.5)頡頏[0.3,0.5)中級協調[0.5,0.8)磨合[0.5,0.8)高級協調[0.8,1]高水平耦合[0.8,1]優質協調

但是兩大地區有著明顯的空間不平衡。越靠近蘇南的區域，耦合度、協調度明顯較高，2015年蘇南5個城市彼此的耦合度、協調度都達到最高水平；皖江較為復雜，2015年之前合肥與蕪湖始終處在磨合階段；其他城市及其與蘇南之間的創新能力協調度、耦合度整體也不高，很多處于初級協調低水平耦合階段，多個城市之間的協調關系很“脆弱”以至于從高級協調變為中級協調、從原來的相互磨合變成不相上下、相互抗衡的“頡頏”，出現創新要素的“過度競爭”。總之，構成了長三角“東強西弱”的核心-邊緣分層網絡結構。

3 結論與建議

創新要素的集聚與輻射呈“階梯式”布局，各梯隊在未來應各有側重。第一梯隊的蘇南要加強高端創新要素的集聚，輻射帶動其他地區；第二梯隊的合蕪要進一步加強“雙核”之間的協同，優化創新法制環境，暢通官產學研協同渠道；第三梯隊馬銅滁的政策制度、投融資體系等要進一步完善以引導創新要素的流入；第四梯隊要加強政府的支持引導作用，大力發展高技術產業，不斷彌補與完善創新能力結構。

隨著網絡節點之間共進關系的強化、區域創新能力結構耦合協調網絡不斷走向成熟，區域創新要素也在協同化，但是空間不平衡性較明顯，呈現核心-邊緣空間分異格局。該格局容易導致協同創新網絡的隔離與封閉，不利于要素自由流動、長三角一體化。產業轉移本就容易引發一定的產品和產業同構，導致要素流動不暢、互補性減弱，各地市合作分工變差。因此，基于各地特色，皖蘇要加深區域錯位發展，創新要素集聚密集的核心區要將多余、不能完全利用的內生動力要素，例如人才、技術等轉移到邊緣區，促進區域創新生態系統的實現。

創新驅動發展戰略的實施，要求各地高度重視區域經濟的一體化，進而推動創新要素的集聚、流動與擴散，實現區域協同創新。雖然皖江與蘇南在創新的配置能力、發展能力、技術能力各有優勢，但是它們的綜合創新能力差異有逐漸擴大的趨勢，區域一體化進程堪憂。因此，兩地要努力破除城際、區際的空間和制度障礙，實現區域內創新要素的自由流動；因地制宜，發揮地區特色和比較優勢，合理分工與協作，建立地區間創新要素流動、擴散與成果轉化機制，例如高層次人才智力共享機制等，推動協同創新。

4 結 語

本文通過創新要素集聚評價指標體系以及威爾遜熵模型分析了皖江與蘇南14個地市的創新要素集聚水平以及創新輻射能力，并結合創新能力結構評價指標體系以及容量耦合系統模型分析了兩大區域之間創新要素的協同狀況，對于促進區域協同創新具有一定意義。但是，長三角的區域協同以及一體化需要各個地區之間的協調發展，本文只考慮了蘇南與皖江，沒有結合滬浙更多城市與區域樣本，缺乏對于來自這些地區的創新輻射的考慮等，可能導致結論的借鑒意義不足，研究還須進一步完善。