戰略性新興產業創新空間格局及影響因素研究
——以湖南省為例

鄭謝彬

（湖南省社會科學院，湖南 長沙，410003）

當前，我國正處于經濟結構調整，產業轉型升級的關鍵時期，發展戰略性新興產業是我國順應新一輪技術與產業革命，搶占未來科技經濟競爭制高點的戰略選擇。因此，提高戰略性新興產業的創新能力成為推動中國經濟發展的重要內容。目前，在戰略性新興產業的相關研究中，其成果主要集中在戰略性新興產業的內涵[1]、分類標準[2]、產業集聚[3-4]、時空分異[5]、創新現狀[6]、技術創新效率[7-8]、創新能力評價[9]、創新績效[10-11]、創新影響因素[12-15]、推動產業結構升級[16]等方面。

湖南在戰略性新興產業發展方面走在了全國前列，目前已經由當初的7 大戰略性新興產業衍生為了20 大新興優勢產業鏈。就湖南的戰略性新興產業現狀而言，集聚態勢初步形成，公開資料顯示，環長株潭城市群作為主要集聚區，占全省戰略性新興產業增加值比重超過84%，其中長株潭城市群核心區的營業收入、利潤總額和增加值占全省的比重均超過55%。雖然湖南省戰略性新興產業發展已取得了較大的進步與發展，但對湖南戰略性新興產業的研究卻嚴重滯后。通過文獻檢索可以發現，僅有少量文獻對湖南戰略性新興產業的融資模式[17]、金融支持[18]、發展階段和發展現狀[19-20]等方面進行了研究，針對創新的空間分布特征、演變規律、集聚條件的研究則不多。

基于此，本研究應用ArcGIS 軟件，選取2010年、2016 年兩個時間節點，用空間核密度、空間自相關、地理探測器等方法，分析湖南省戰略性新興產業技術創新的空間分布與集聚特征，進一步探索當前湖南省戰略性新興產業技術創新空間態勢的影響因素，實現以專利為指標直接定量衡量戰略性新興產業創新狀況，有利于管理部門制定正確的產業政策，有利于創新主體了解產業發展態勢、認清競爭形勢、預測發展趨勢，對于把握行業整體情況、制定競爭戰略、開展專利布局等有著積極的促進作用。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據獲取

現有研究主要從投入指標和產出指標兩個方面來衡量技術創新活動，其中，投入指標主要包括研發過程中的資本投入、人員投入等，產出指標主要包括專利授權量、新產品產值占比等。本文使用戰略性新興產業的專利授權量衡量企業的技術創新活動，原因在于：一方面，專利信息作為一種戰略性信息資源，能夠相對客觀的兼容反映科技和經濟兩大領域的關系；另一方面，湖南省的公開統計資料中既沒有報告戰略性新興產業的具體投入數據，也沒有報告戰略性新興產業的新產品產值數據。因此，我們在湖南省戰略性新興產業專利檢索過程中，以湖南省知識產權局組織編寫的《戰略性新興產業專利檢索手冊》為依據，確定了湖南省戰略性新興產業的產品（服務）所對應的國際專利分類號（IPC），構建了IPC 與湖南省戰略性新興產業產品（服務）的對照表，以該對照表為基礎進行專利檢索。數據來源于湖南省專利信息公共服務平臺，利用表達式檢索獲得2010 年和2016 年湖南省戰略性新興產業的專利授權量及每項專利的申請地址，2010 年和2016 年分別獲得3258 條、7765 條專利信息記錄。其他數據均來源于湖南省統計年鑒。本研究通過百度地圖開放平臺（http：//lbsyun.baidu.com/）提供的API 接口以及stata 軟件將湖南省戰略性新興產業的每項技術創新地址轉換成空間經緯度坐標，并借助ArcGIS 軟件對其進行空間匹配與分析。

1.2 研究方法

1.2.1 點空間分布模式分析

本文將每項專利視為一項技術創新活動，那么每項專利在地理空間上可以抽象化為點狀地理事物，點的空間分布模式可以看作研究區內一系列點的組合，其中 Si?( xi, yi)是第 i 個觀測事件的空間位置。客觀地理事物抽象點的空間分布有3種基本類型：隨機分布、聚集分布、均勻分布。采用定量化的方法揭示地理事物點空間分布規律，探究分布模式形成的自然、經濟、社會影響因素頗為重要。

最鄰近距離法是使用最鄰近的點對之間的距離描述點的空間分布模式。首先計算相鄰的創新點對之間的平均距離，并與隨機模式之間相似性進行比較。如果觀測模式的最鄰近平均距離大于隨機分布的最鄰近距離，觀測點趨于均勻，如果觀測模式的最鄰近距離小于隨機分布模式的最鄰近距離，則趨向于聚集分布。平均最近鄰指數計算過程如下：

首先假設在研究區域內，有n 個點，研究區域的面積為 A，那么假設他們的平均預期距離：

定義 di是每個要素與其最近要素之間的距離。然后計算實際數據的平均觀察距離，公式如下：

最后，計算平均最近鄰指數： ANN ?Do/De，ANN的Z 得分統計量公式為：

ANN大于1，那么就表示集聚模式趨向于離散。A NN 小于1，那么就表示趨向于聚集，A NN越小，表示聚集程度越大。

1.2.2 核密度估計

核密度估計認為某一地理事件可以在空間上的任何位置發生且在不同位置發生的概率不同。若一區域具有密集的點分布，則該區域地理事件發生的概率高；反之則概率低。核密度估計常用于進行空間熱點探測研究，利用空間平滑對點狀數據進行密度分析。基于此，本研究采用核密度估計測度湖南省戰略性新興產業創新的空間分布特征，具體計算如下：

式中：n 為樣本數；hn為寬，即搜索半徑；為核函數。

1.2.3 地理探測器

戰略性新興產業的創新活動總是存在于特定的空間位置上，影響創新活動空間分布模式的因素在空間上具有差異性，如果某種影響因素和創新活動的變化在空間上具有顯著的一致性，說明這種影響因素對創新活動的發生和發展具有決定意義。利用地理探測器的研究方法分析戰略性新興產業技術創新空間分布模式的影響機理。地理探測器的因子探測模塊計算表達式如下[21]：

式中，q 為戰略性新興產業創新活動空間分布模式的影響因素探測力指標，h ? 1,...,L 為變量Y 或因子 X 的分層（Strata），即分類或分區；Nh和N 分別為層 h 和全區的單元數；和 ?2分別是層h 和全區的 Y 值的方差。 q的值域為[0，1]，值越大說明 Y的空間分異性越明顯；如果分層是由自變量 X 生成的，q 值越大表示自變量 X對屬性Y的影響越大，反之則越弱，q 值表示 X解釋了100 ?q% 的 Y。

2 湖南省戰略性新興產業創新活動空間分布格局

2.1 湖南省戰略性新興產業創新活動的總體空間分布態勢

為研究湖南省戰略性新興產業創新活動的總體空間分布態勢，本研究總結并分析了2010、2016年湖南省區域戰略性新興產業創新專利數量及在各縣市的空間分布整體情況，結果見圖1 和表1。

圖1 湖南戰略性新興產業創新活動空間分布（2010、2016 年）

表1 湖南省區域戰略性新興產業創新專利數量分布情況（2010、2016 年）

上述結果表明，2010 年湖南省區域戰略性新興產業的技術創新整體呈現“東北多，西南少”的空間分布特征，到2016 年仍然延續該態勢。由表1可知，2010 年，擁有100 個及以上專利數量的市區僅有4 個，依次為長沙市、株洲市、湘潭市和衡陽市；2016 年，這一數量增至12 個，除張家界市和湘西土家族苗族自治州外，其他市區的專利數量均超過100 個，其中，長沙市2010 年的專利數量僅1774 個，到2016 年達到4404 個；常德市2010 年僅79 個，到2016 年達到318 個，這一變化表明湖南省戰略性新興產業的技術創新能力在該時間段內存在長足的進步與提升。長株潭城市群仍然是戰略性新興產業創新活動集中分布的空間區域，這與圖1 所反映的相吻合。2010、2016 年湖南省戰略性新興產業創新專利數量低于100 的市區主要分布在湖南省西部，這一定程度反映了湖南省戰略性新興產業創新空間分布存在明顯的東西階梯性差異，影響了湖南省戰略性新興產業創新空間格局的整體優化與發展。

為了深入揭示創新活動的空間分布模式，繼續沿用現有指標，借助ArcGIS 軟件平臺，測算平均最鄰近距離，并對指數進行綜合測評，判斷湖南省戰略性新興產業集聚情況隨時間的變化趨勢。由表2 可知，2010 年和2016 年的指數均小于1，說明湖南省戰略性新興產業的創新活動在空間上表現為集聚分布；并且2016 年的指數小于2010年，說明隨著時間的變化，湖南省戰略性新興產業的創新活動的集聚程度進一步得到增強。

表2 平均最近鄰

2.2 湖南省戰略性新興產業創新活動的空間核密度估計

為進一步探析湖南省戰略性新興產業技術創新的分布熱點，本研究利用ArcGIS 的核密度分析方法，計算2010、2016 年湖南省戰略性新興產業創新專利數量的空間核密度值，并將其值按ArcGIS 自然斷點法分為低值區、較低值區、中值區、較高值區與高值區五類，以湖南省縣域為對照區域，生成2010 與2016 年的湖南省戰略性新興產業創新專利數量空間核密度分布圖，見圖2。

圖2 湖南省戰略性新興產業創新活動核密度估計（2010、2016）

由圖2 可知，2010 年與2016 年，長株潭城市群同樣也是湖南省戰略性新興產業創新專利數量的核密度高值分布區，而湖南省大湘西及大湘南的縣市區是小面積的零散核分布。從時間上看也只有細微的變化。2010 年、2016 年雙高值區具體為：長沙市開福區、芙蓉區、岳麓區、雨花區；株洲市石峰區、天元區；湘潭市岳塘區、雨湖區。該核面積大小無明顯變化，表明這些地區的創新專利數量較多，且占比較大；湖南省大湘西地區的戰略性新興產業創新專利數量主要分布在吉首市及懷化市的鶴城區，其余縣、市區均呈現零星分布；2016年，分布在常德市、衡陽市、益陽市、邵陽市等地的較高值區面積較2010 年有了一定幅度的增大，而永州市、婁底市等地區的較高值區面積較2010 年有所減小，說明常德市、衡陽市、益陽市、邵陽市的戰略性新興產業創新專利數量有所增加，且分布更為集中，而相反地，永州市、婁底市的戰略性新興產業創新專利數量所占比重明顯降低。

3 湖南省戰略性新興產業創新活動空間分異的影響因素

戰略性新興產業的創新活動受到眾多因素的影響。基于此，本研究對可能影響湖南省戰略性新興產業創新活動的因素進行了探索。本文將整個研究區域劃分成11650 個網格，每個網格的面積為25km2。根據相關研究[22]，考慮湖南省實際情況及既有的公開數據，本研究以2016 年為例，從創新主體、經濟水平、社會服務等諸多方面，選取科學研究和技術服務業職工人數（X1）、科學研究和技術服務業單位數（X2）、人均GDP（X3）、城市化水平（X4）、固定資產投資（X5）、公共財政支出（X6）、農業機械總動力（X7）、消費品零售總額（X8）、衛生技術人員數（X9）、第三產業比重（X10）、普通小學師生比（X11）、普通中學師生比（X12）12 項指標作為探測因素。考慮到各項因素對技術創新影響的滯后性，因此各項影響因素的數據全部滯后一期。在ArcGIS 軟件中運用自然斷點法將各項指標分為5 類等級，計算了各因素對戰略性新興產業創新活動的影響力，并給出了相應的顯著性水平，具體結果見表3。

表3 湖南省戰略性新興產業創新空間格局影響因素的影響力測度

由表3 可知，對湖南省戰略性新興產業創新空間分布最具影響的因素為科學研究和技術服務業單位數（X2），其q 值為0.6858，表明科學研究和技術服務主體的數量對戰略性新興產業的技術創新具有重要影響。同時，人均GDP、固定資產投資、農業機械總動力、消費品零售總額、衛生技術人員數等也顯示出了影響性，這表明經濟水平、農業現代化率、商業服務及衛生服務水平等因素也一定程度上影響戰略性新興產業的技術創新。而城市化水平、公共財政支出等因素的q 值相較前幾個因素稍低，表明城市化水平和公共財政支出對戰略性新興產業技術創新的影響相對較低。而科學研究和技術服務業職工人數、第三產業比重、普通小學師生比、普通中學師生比等因素的q 值在所有因素中是最低的，表明科學研究和技術服務人員數量、產業結構以及教育服務等各因素對戰略性新興產業技術創新的影響不大。

4 結論與啟示

本研究選取了2010 年、2016 年兩個時間節點，分析湖南省戰略性新興產業的技術創新空間分布特征及其影響因素，主要結論如下：

第一，湖南省區域戰略性新興產業創新活動整體呈現“東北多，西南少”的空間分布特征，隨著時間推移，該態勢無明顯變化。湖南省戰略性新興產業的技術創新能力在研究期間存在長足的進步與提升，戰略性新興產業的創新活動主要集中于長株潭城市群，湖南省西部地區，特別是西土家族苗族自治州的專利數量較少，這在一定程度上影響了湖南省戰略性新興產業創新空間格局的整體發展。

第二，2010 年和2016 年的指數均小于1，并且2016 年的指數小于2010 年，說明湖南省戰略性新興產業的創新活動在空間上表現為集聚分布，隨著時間的變化，湖南省戰略性新興產業的創新活動的集聚程度進一步得到增強。

第三，湖南省戰略性新興產業創新專利數量空間核密度分布存在明顯的“東西差異”，具體來說：長株潭城市群現出大面積的塊狀或片狀分布，而湖南省大湘西及大湘南縣市區僅存在小面積的零星核分布。2016 年湖南省洞庭湖地區及衡陽市、邵陽市的連片分布趨勢更為明顯，特別是常德市、益陽市，使得湖南省區域戰略性新興產業創新空間格局更趨整體化，較大可能因為存在長株潭城市群的知識溢出與人才集聚效應；湖南省西部和南部地區尤其是永州市、婁底市呈現為少集中、多分散格局，戰略性新興產業技術創新水平整體較弱。

第四，湖南省戰略性新興產業創新空間分布主要受科學研究和技術服務業單位數，人均GDP、固定資產投資、農業機械總動力、消費品零售總額、衛生技術人員數等因素的影響。2016 年湖南省戰略性新興產業技術創新空間分布的首要影響因素是科學研究和技術服務業單位數，其次是衛生技術人員數、消費品零售總額。該時期長株潭城市群具有較大比重的科研人員投入，從而增強了湖南省戰略性新興產業技術創新在長株潭城市群的集聚程度；湖南省西部縣市區無論從經濟實力、還是科研投入、科技人員集聚等方面，均存在較為明顯的短板與不足，難以對湖南省戰略性新興產業的技術創新產生較大的促進作用。

當前，湖南省創新產出仍然高度集聚在少數城市，戰略性新興產業的空間集聚度不高。為此，本研究結合湖南省實際情況，為推動湖南省戰略性新興產業創新發展提出以下建議：①加強政府的政策引導。湖南省需強化創新驅動的意識，吸引和培育戰略性新興產業中的創新型企業，帶動經濟發展，提高經濟水平。②完善人才培養機制。要想提升湖南的戰略性新興產業的創新能力，就必須推動教育科研事業發展，確保科技創新人才投入，尤其是湖南省西部地區，要注重產學研協同發展。③加強與周邊地區的溝通與協作。借助空間鄰近特征，鼓勵城市與城市之間，加強區域的創新合作，推動創新人才和創新要素的空間流動，從而提升城市間的創新溢出效應，促進湖南省戰略性新興產業的發展。