基于創(chuàng)新力場強(qiáng)的區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈輻射效應(yīng)研究
——以長三角城市群為例

徐 君，郭 鑫

(江蘇師范大學(xué) 商學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

0 引言

十八大提出實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，以創(chuàng)新帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展,十九大提出加快創(chuàng)新型國家建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。“創(chuàng)新”已上升為國家戰(zhàn)略，對我國實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、促進(jìn)區(qū)域間協(xié)調(diào)平衡意義重大。“創(chuàng)新”一詞源于熊彼特的《經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論》[1]，隨著研究的深入先后出現(xiàn)了創(chuàng)新系統(tǒng)[2]、創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)[3]等理論。創(chuàng)新生態(tài)圈由創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)衍生而來，更加注重整體有機(jī)性和協(xié)同性，體現(xiàn)了創(chuàng)新要素合理配置和創(chuàng)新效率提高。而區(qū)域中心城市集聚了大量創(chuàng)新要素，本身具備良好創(chuàng)新生態(tài)圈條件，可以輻射周邊地區(qū)創(chuàng)新發(fā)展，促進(jìn)區(qū)域創(chuàng)新平衡。

創(chuàng)新生態(tài)圈有很多劃分標(biāo)準(zhǔn)，最具代表性的是按研究對象劃分為區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)圈、企業(yè)創(chuàng)新生態(tài)圈和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)圈。區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈屬于區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)圈研究范疇。區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)圈是指生產(chǎn)者、消費者以及分解者以創(chuàng)新環(huán)境為載體，有效利用創(chuàng)新資源，形成協(xié)同共生、自主進(jìn)化的經(jīng)濟(jì)社會創(chuàng)新系統(tǒng)[4]。關(guān)于區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)圈運行狀態(tài)，學(xué)者從不同方面進(jìn)行了評價。李曉娣等[5]基于進(jìn)化動量模型對區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)圈共生水平進(jìn)行了評價；段杰[6]基于對比分析對區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)圈創(chuàng)新能力進(jìn)行了評價；劉平峰等[7]基于動力學(xué)模型對區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)圈演化趨勢和不同階段進(jìn)行了評價。區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)圈可以有效促進(jìn)地區(qū)發(fā)展，帶來良好經(jīng)濟(jì)社會效益。甄美榮等[8]基于我國高新區(qū)研究發(fā)現(xiàn)，高新區(qū)創(chuàng)新生態(tài)圈適宜度的提高可以拉動其所在城市工業(yè)產(chǎn)值與GDP總量增長；李曉娣等[9]通過動靜態(tài)結(jié)合面板模型研究發(fā)現(xiàn)，區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)圈共生水平對科技創(chuàng)新有正向驅(qū)動效應(yīng)。十九大工作報告提出實施區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略。在協(xié)調(diào)發(fā)展背景下，城市之間的競爭不僅是自身實力比拼，更是整個城市群之間的競爭。根據(jù)中心—外圍理論[10]，區(qū)域中心城市處于城市群核心地位，產(chǎn)生集聚效應(yīng)，輻射帶動周圍城市發(fā)展[11]。區(qū)域中心城市輻射帶動效應(yīng)主要體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)拉動功能、服務(wù)支撐功能和創(chuàng)新輻射功能3個方面[12]。經(jīng)濟(jì)拉動功能是基礎(chǔ)，區(qū)域一體化發(fā)展過程中，中心城市依靠其強(qiáng)大經(jīng)濟(jì)實力發(fā)生裂變，為周圍城市經(jīng)濟(jì)增長提供巨大能量[13]；服務(wù)支撐功能是保障，區(qū)域中心城市綜合服務(wù)功能可支撐外圍城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[14]；創(chuàng)新輻射功能是動力，區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈擁有自主創(chuàng)新的先決條件，無論是生產(chǎn)者、消費者、分解者等創(chuàng)新主體，還是創(chuàng)新環(huán)境，都有絕對優(yōu)勢。區(qū)域中心城市可產(chǎn)生創(chuàng)新向心力，吸引大量創(chuàng)新要素，使優(yōu)勢要素組合在一起，最大化發(fā)揮作用，其創(chuàng)新外溢效應(yīng)可提高周圍城市自主創(chuàng)新能力。林細(xì)細(xì)等[15]通過合成控制法研究發(fā)現(xiàn)，區(qū)域中心城市可憑借產(chǎn)業(yè)集聚促進(jìn)經(jīng)濟(jì)圈整體經(jīng)濟(jì)增長；李煜偉等[16]研究發(fā)現(xiàn)，區(qū)域中心城市發(fā)揮引領(lǐng)、集散作用，有效完善周圍城市基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)；周靈玥等(2019)研究發(fā)現(xiàn)，區(qū)域中心城市創(chuàng)新涓滴效應(yīng)可帶動周圍城市協(xié)同創(chuàng)新。

綜上所述，區(qū)域中心城市和區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)圈已成為學(xué)者們研究的熱點。關(guān)于區(qū)域中心城市，現(xiàn)有研究仍處于起步階段，大多從經(jīng)濟(jì)效益視角研究其輻射效應(yīng)，缺少對創(chuàng)新輻射效應(yīng)的評價，在方法上也比較簡單。關(guān)于區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)圈，現(xiàn)有研究大多集中在內(nèi)涵、評價及其與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系等方面。很少有學(xué)者將二者結(jié)合起來，研究區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈創(chuàng)新輻射效應(yīng)。區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈本身擁有創(chuàng)新優(yōu)勢，能夠合理配置創(chuàng)新資源，提高創(chuàng)新效率，輻射帶動周圍城市創(chuàng)新。因此，基于創(chuàng)新力場強(qiáng)這一全新物理方法研究區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈的創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)，可以在理論上豐富區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈研究，在實踐上為我國深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、建設(shè)創(chuàng)新型國家提供一定指導(dǎo)。

1 區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈輻射效應(yīng)評價模型

1.1 創(chuàng)新規(guī)模評價模型

從相對量角度看，城市規(guī)模體現(xiàn)城市重要程度[17]，能更好地反映周圍城市與中心城市之間的差距。區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈創(chuàng)新規(guī)模反映中心城市與周圍城市之間的創(chuàng)新勢差，體現(xiàn)中心城市對周圍城市創(chuàng)新的重要性和輻射帶動效應(yīng)。結(jié)合國內(nèi)創(chuàng)新評價最具有權(quán)威性的《中國區(qū)域創(chuàng)新能力評價報告2019》[18]，以及徐君等[4]對區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈的剖析，基于研究需要，從生產(chǎn)者、消費者、分解者以及創(chuàng)新環(huán)境4個方面對城市創(chuàng)新規(guī)模進(jìn)行評價，并選取創(chuàng)新規(guī)模大的城市作為區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈。熵權(quán)法能夠客觀真實地確定指標(biāo)權(quán)重，避免主觀因素的影響，因此，通過熵權(quán)法測算各評價指標(biāo)權(quán)重，步驟如下：

(1)對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。共有m個城市，n個評價指標(biāo)。構(gòu)建初始評價矩陣B(m*n),如式(1)。利用式(2)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到標(biāo)準(zhǔn)化評價矩陣X(m*n)，如式(3)。bij表示第i個城市第j個指標(biāo)值，i=1,2,…,m；j=1,2,…,n。max(bij)表示bij最大值，min(bij)表示bij最小值，xij表示第i個城市第j個指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的值。

(1)

(2)

(3)

(2)測量指標(biāo)熵值，如式(4)。若yij=0,則yij*lnyij=0。Zj表示第j個指標(biāo)的信息熵。

(4)

表1 城市創(chuàng)新規(guī)模評價指標(biāo)及權(quán)重

(5)

(4)利用式(6)測量各城市創(chuàng)新規(guī)模Ci。

(6)

1.2 斷裂點模型

斷裂點距離由Converse提出，常用來確定主要受某一中心城市輻射的周圍區(qū)域，而輻射帶動效應(yīng)會隨著地理距離增加而逐漸衰減，與中心城市創(chuàng)新規(guī)模成正比，如式(7)。di表示斷裂點到第i個中心城市的斷裂點距離，Dij表示第i個中心城市到第j個周圍城市的實際距離，i=1,2,…,k；j=1,2,…,w。其中，k、w分別表示中心城市和周圍城市的個數(shù)。Ci表示第i個中心城市創(chuàng)新規(guī)模，Ci表示第j個周圍城市創(chuàng)新規(guī)模。

(7)

1.3 創(chuàng)新力場強(qiáng)模型

“場”是物理學(xué)中的一種基本概念，是物質(zhì)真實存在的形式之一，用來描述某一物質(zhì)在空間中的分布狀態(tài)。近年來，場強(qiáng)理論被廣泛應(yīng)用于社會科學(xué)領(lǐng)域，用來分析某一中心區(qū)域?qū)ζ渲車鷧^(qū)域的影響。胡美娟等[19]基于場強(qiáng)理論對長三角城市旅游業(yè)時空分布狀態(tài)進(jìn)行了分析；韓玉剛等[20]基于場強(qiáng)理論對區(qū)域中心城市經(jīng)濟(jì)輻射帶動效應(yīng)進(jìn)行了分析。依據(jù)物理中“場”的定義，“創(chuàng)新力場強(qiáng)”是某一區(qū)域內(nèi)部創(chuàng)新活動在其周圍產(chǎn)生的一種與創(chuàng)新相關(guān)的物質(zhì)，并對場內(nèi)區(qū)域的創(chuàng)新具有一定輻射效用。區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈創(chuàng)新活動頻繁，具有創(chuàng)新優(yōu)勢，產(chǎn)生強(qiáng)大的創(chuàng)新力場強(qiáng)，與周圍形成創(chuàng)新勢差，沿著創(chuàng)新力場強(qiáng)將部分創(chuàng)新勢能傳遞給周圍城市，輻射帶動周圍城市創(chuàng)新。創(chuàng)新力場強(qiáng)計算如式(8)[21]，Eij表示第i個中心城市在第j個周圍城市產(chǎn)生的創(chuàng)新力場強(qiáng)，lij表示第i個中心城市與第j個周圍城市之間的歐式距離。斷裂點距離表示中心城市對周圍城市影響的平衡點，可以更真實地測算中心城市對周圍城市的創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)[22]，因此，選取斷裂點距離代替?zhèn)鹘y(tǒng)歐式距離。兩城市之間距離的摩擦性系數(shù)一般取2.0[23]，Ci表示第i個中心城市創(chuàng)新規(guī)模。

(8)

1.4 創(chuàng)新輻射力模型

創(chuàng)新力場強(qiáng)E反映區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)大小，然而，創(chuàng)新力場強(qiáng)只是為周圍城市營造一種良好的創(chuàng)新支持環(huán)境，創(chuàng)新輻射力大小不僅取決于創(chuàng)新力場強(qiáng)，還取決于周圍城市自身創(chuàng)新要素量大小。根據(jù)物理學(xué)中電場力計算公式，創(chuàng)新輻射力測量如式(9)，F(xiàn)ij表示第i個區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈對第j個周圍城市創(chuàng)新輻射力的大小，qj表示第j個周圍城市自身創(chuàng)新要素量。從絕對量角度看，城市創(chuàng)新規(guī)模可以準(zhǔn)確衡量城市自身創(chuàng)新要素量。

Fij=qj*Eij

(9)

2 實證分析

2.1 研究對象與數(shù)據(jù)來源

2019年5月，黨中央通過了關(guān)于長三角的發(fā)展規(guī)劃綱要，明確指出長三角城市群包括上海、南京、杭州、合肥等27個城市，占地面積約22.5萬km2。長三角城市群是公認(rèn)的世界第六大城市群，2019年GDP達(dá)到20.4萬億元，約占全國總量的1/5。長三角城市群地處長江經(jīng)濟(jì)帶和“一帶一路”經(jīng)濟(jì)帶重疊的重要戰(zhàn)略位置，是我國建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的“領(lǐng)頭羊”。《規(guī)劃》指出，要把長三角城市群建設(shè)成全球領(lǐng)先的科技創(chuàng)新新高地。長三角城市群經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展良好，基礎(chǔ)設(shè)施健全，交通發(fā)達(dá)，創(chuàng)新水平遙遙領(lǐng)先，擁有豐富的資金、技術(shù)、人才等創(chuàng)新資源。因此，以長三角城市群為例研究區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈輻射帶動效應(yīng)既具代表性，又符合國家戰(zhàn)略布局要求。為了確保研究時效性和客觀性，指標(biāo)所涉及數(shù)據(jù)均來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒2019》、2019年各省市統(tǒng)計年鑒、科技統(tǒng)計年鑒以及統(tǒng)計公報。

2.2 區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈選取

利用式(2)對各評價指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，利用式(6)計算創(chuàng)新規(guī)模得分，結(jié)果如表2所示。為了科學(xué)準(zhǔn)確地選取區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈，利用SPSS25.0軟件進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果如表3所示。長三角城市群27個城市可劃分為兩個梯隊，其中，創(chuàng)新規(guī)模排名前5的城市依次是上海、蘇州、杭州、南京以及合肥，屬于第一梯隊，其余城市屬于第二梯隊。兩個梯隊形成了明顯的創(chuàng)新勢差，第一梯隊城市創(chuàng)新規(guī)模遠(yuǎn)高于第二梯隊，排名第一的上海創(chuàng)新規(guī)模是0.97，是最后一名池州0.04的24倍，第一梯隊排名最后一名的合肥創(chuàng)新規(guī)模是0.69，遠(yuǎn)高于第二梯隊排名第一的無錫0.41。基于以上分析，選取上海、蘇州、杭州、南京以及合肥等5個城市作為區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈，其余22個城市作為周圍城市。

表2 創(chuàng)新規(guī)模得分及排名

表3 城市中心性系統(tǒng)聚類結(jié)果

2.3 斷裂點距離測算

依據(jù)式(7)計算區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈到各個周圍城市的斷裂點距離，結(jié)果如表4所示。本文重點研究區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈對周圍城市的創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)，所以，忽略其彼此之間的創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)和斷裂點距離。斷裂點距離越遠(yuǎn)，對周圍城市產(chǎn)生的創(chuàng)新力場強(qiáng)越小，創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)越弱。距上海斷裂點距離最遠(yuǎn)的是安慶(369.03km)，距蘇州斷裂點距離最遠(yuǎn)的是安慶(334.63km)，距杭州斷裂點距離最遠(yuǎn)的是安慶(309.19km)，距南京斷裂點距離最遠(yuǎn)的是舟山(391.28km)，距合肥斷裂點距離最遠(yuǎn)的是舟山(491.83km)。斷裂點距離只能粗略衡量某一個區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈對周圍城市的創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)，為了全面準(zhǔn)確地衡量多個區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈的綜合創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)，利用斷裂點距離進(jìn)一步計算創(chuàng)新力場強(qiáng)。

表4 斷裂點距離測算結(jié)果

2.4 創(chuàng)新力場強(qiáng)測算

利用式(8)計算得到相應(yīng)位置的創(chuàng)新力場強(qiáng)，如表5所示。“創(chuàng)新力場強(qiáng)總量1”表示對應(yīng)區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈產(chǎn)生的創(chuàng)新力場強(qiáng)總量，“創(chuàng)新力場強(qiáng)總量2”表示周圍城市受到5個區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈對其輻射產(chǎn)生的創(chuàng)新力場強(qiáng)總量。總的來看，長三角城市群以5個區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈為創(chuàng)新輻射源，形成一個以“滬—蘇—寧—合—杭—滬”為邊界的圓形創(chuàng)新力場強(qiáng)分布網(wǎng)絡(luò)，輻射帶動周圍城市創(chuàng)新發(fā)展。圓形區(qū)域內(nèi)部屬于核心區(qū)，創(chuàng)新力場強(qiáng)分布密集，創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)強(qiáng)；外部屬于邊緣區(qū)，創(chuàng)新力場強(qiáng)分布稀疏，創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)弱。

表5 創(chuàng)新力場強(qiáng)及排名

從區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈來看，上海、蘇州、杭州、南京與合肥對周圍城市產(chǎn)生的創(chuàng)新力場強(qiáng)總量依次是227.13、211.22、200.76、191.66、105.51，排序與其創(chuàng)新規(guī)模相同。上海的創(chuàng)新力場強(qiáng)總量最大，蘇州、杭州和南京相近，合肥最小。區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈對周圍城市輻射的創(chuàng)新力場強(qiáng)總量與其自身創(chuàng)新規(guī)模正相關(guān)，自身創(chuàng)新規(guī)模指數(shù)越高，說明其創(chuàng)新規(guī)模越大，內(nèi)部自主創(chuàng)新能力越強(qiáng)，對周圍城市創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)也越顯著。區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈內(nèi)部自主創(chuàng)新能力是其創(chuàng)新力場強(qiáng)的根本性決定因素。除此之外，交通也是影響創(chuàng)新力場強(qiáng)的重要因素,健全的交通網(wǎng)絡(luò)是創(chuàng)新要素輸出的基礎(chǔ)保障，是對周圍城市發(fā)揮創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)的前提條件。區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈產(chǎn)生創(chuàng)新力場強(qiáng)的影響因素還包括其地理位置、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、政策法規(guī)等一系列因素。上海作為國際大都市，是我國的經(jīng)濟(jì)、金融、科技中心，在打造全球高水平創(chuàng)新型城市的同時必然對周圍城市產(chǎn)生強(qiáng)大的創(chuàng)新力場強(qiáng)。上海的創(chuàng)新力場強(qiáng)以上海為中心南北呈帶狀分布，形成縱向的上海創(chuàng)新輻射帶，對蘇南地區(qū)以及浙北地區(qū)的創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)比較明顯，對安徽以及浙南地區(qū)的輻射比較弱。上海到嘉興、無錫和南通的交通距離分別是98km、134km、127km，斷裂點距離分別是67km、81km、85km，無論是鐵路、公路還是水路，交通都非常便利，這為上海輸出創(chuàng)新要素提供了良好的基礎(chǔ)保障，因此，上海對這3個城市產(chǎn)生的創(chuàng)新力場強(qiáng)最大，創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)最強(qiáng)。受地理位置等多種因素影響，上海對安慶產(chǎn)生的創(chuàng)新力場強(qiáng)最小，創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)最弱。蘇州的創(chuàng)新力場強(qiáng)分布與上海相似，以蘇州為中心南北呈帶狀分布，形成縱向的蘇州創(chuàng)新輻射帶，在蘇南以及浙北地區(qū)產(chǎn)生的創(chuàng)新力場強(qiáng)較大，在安徽以及浙南地區(qū)產(chǎn)生的創(chuàng)新力場強(qiáng)較小。蘇州產(chǎn)生創(chuàng)新力場強(qiáng)最大的3個城市依次是無錫、嘉興和常州，到這3個城市的交通距離都不足100km，斷裂點距離都不足65km。蘇錫常都市圈使得蘇州與無錫、常州的創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)系緊密，對其創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)強(qiáng)。沿著“蘇—滬—嘉”線蘇州對嘉興產(chǎn)生的創(chuàng)新力場強(qiáng)也比較大。相比之下，蘇州對安慶產(chǎn)生的創(chuàng)新力場強(qiáng)最小，對其創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)最弱。杭州作為浙江省省會，對浙江省內(nèi)城市產(chǎn)生的創(chuàng)新力場強(qiáng)明顯大于其它地區(qū)，創(chuàng)新力場強(qiáng)以杭州為中心呈環(huán)狀分布，形成杭州創(chuàng)新輻射圈。杭州產(chǎn)生創(chuàng)新力場強(qiáng)最大的3個城市依次是紹興、嘉興、湖州，杭州是我國典型的互聯(lián)網(wǎng)城市，具備科技創(chuàng)新中心節(jié)點潛質(zhì)，擁有阿里巴巴等現(xiàn)代化創(chuàng)新型企業(yè)，勢必會輻射周圍城市企業(yè)創(chuàng)新。杭州產(chǎn)生創(chuàng)新力場強(qiáng)最小的是銅陵，對其創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)最弱。南京是江蘇省會，但由于地理位置原因，創(chuàng)新力場強(qiáng)主要分布在安徽東部以及江蘇西部，以南京為中心東西呈帶狀分布，形成橫向的南京創(chuàng)新輻射帶。南京產(chǎn)生創(chuàng)新力場強(qiáng)最大的3個城市依次是馬鞍山、鎮(zhèn)江和滁州，對其創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)最強(qiáng)，產(chǎn)生創(chuàng)新力場強(qiáng)最小的是舟山。合肥作為安徽的省會，相比之下對安徽省內(nèi)城市創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)明顯，對其它城市較弱，創(chuàng)新力場強(qiáng)以合肥為中心呈環(huán)狀分布，形成合肥創(chuàng)新輻射圈。合肥產(chǎn)生創(chuàng)新力場強(qiáng)最強(qiáng)的3個城市依次是蕪湖、滁州和馬鞍山，對其創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)最強(qiáng)，產(chǎn)生創(chuàng)新力場強(qiáng)最小的是舟山。

從周圍城市來看，其受到的創(chuàng)新力場強(qiáng)大小與地理位置相關(guān)，如圖1所示。蘇南及浙北地區(qū)大部分城市受到的創(chuàng)新力場強(qiáng)總量較大，受到5個區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈的創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)最強(qiáng)。江蘇其它城市、浙江其它大部分城市以及安徽毗鄰南京的馬鞍山、蕪湖和滁州受到的創(chuàng)新力場強(qiáng)處于中間水平，浙江舟山和臺州以及安徽其它城市受到的創(chuàng)新力場強(qiáng)最小。受到創(chuàng)新力場強(qiáng)總量排名前5的城市依次是嘉興、無錫、紹興、湖州和常州，這5個城市地理位置優(yōu)越，都處在兩個以上創(chuàng)新輻射區(qū)重疊的位置。嘉興毗鄰上海、蘇州、杭州，處在上海創(chuàng)新輻射帶、蘇州創(chuàng)新輻射帶和杭州創(chuàng)新輻射圈重疊地區(qū)，是長三角城市群創(chuàng)新力場強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)核心位置，受到的創(chuàng)新力場強(qiáng)總量遠(yuǎn)高于其它城市。無錫和常州處在蘇州創(chuàng)新輻射帶和南京創(chuàng)新輻射帶形成的“十字架”交叉點上，受到蘇州和南京雙重強(qiáng)烈創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)。紹興和湖州處于上海創(chuàng)新輻射帶和杭州創(chuàng)新輻射圈相切位置，受到上海和杭州雙重強(qiáng)烈創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)。受到創(chuàng)新力場強(qiáng)總量排名最后的5個城市依次是銅陵、池州、舟山、安慶和臺州，這些城市都處在創(chuàng)新力場強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)偏遠(yuǎn)位置。銅陵、池州和安慶位于合肥創(chuàng)新輻射圈邊緣地帶，與其它4個創(chuàng)新輻射區(qū)距離較遠(yuǎn)。舟山和臺州位于杭州創(chuàng)新輻射圈邊緣地帶，受到其它4個創(chuàng)新輻射區(qū)輻射帶動效應(yīng)更微弱。

圖1 長三角城市群創(chuàng)新力場強(qiáng)分布情況

2.5 創(chuàng)新輻射力測算、驗證及理論解釋

2.5.1 創(chuàng)新輻射力測算

創(chuàng)新力場強(qiáng)E測算區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈對周圍城市的創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)，衡量周圍城市外部創(chuàng)新環(huán)境。由式(9)可知，創(chuàng)新輻射力大小F由城市外部受到的創(chuàng)新力場強(qiáng)E和城市自身創(chuàng)新要素量q共同決定。周圍城市創(chuàng)新要素量q影響區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈創(chuàng)新力場強(qiáng)E的輻射帶動效應(yīng)，這種影響稱為“倍乘效應(yīng)”。倍乘效應(yīng)越大，創(chuàng)新力場強(qiáng)E發(fā)揮的輻射帶動效應(yīng)越明顯。利用式(9)和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)計算各周圍城市受到的創(chuàng)新輻射力F，如表6所示。式(9)中q表示標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)據(jù)，對應(yīng)的倍乘效應(yīng)值都小于1，不能將倍乘效應(yīng)與1進(jìn)行比較，所以，為了合理評價倍乘效應(yīng)，采取相對比較的方法，將周圍城市受到的創(chuàng)新輻射力排名和創(chuàng)新力場強(qiáng)排名進(jìn)行對比。若創(chuàng)新輻射力排名靠前，則將區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈的輻射帶動效應(yīng)放大，稱為擴(kuò)大創(chuàng)新力場強(qiáng)效應(yīng)城市，反之則稱為縮小創(chuàng)新力場強(qiáng)效應(yīng)城市；若排名相同，則稱為平衡創(chuàng)新力場強(qiáng)效應(yīng)城市，劃分結(jié)果如表7所示。擴(kuò)大創(chuàng)新力場強(qiáng)效應(yīng)城市包括無錫、揚(yáng)州、鎮(zhèn)江、泰州、寧波、溫州、金華、臺州、蕪湖和安慶等10個城市，這類城市注重創(chuàng)新，自主創(chuàng)新能力強(qiáng)，能夠放大創(chuàng)新力場強(qiáng)創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)，值得借鑒。平衡創(chuàng)新力場強(qiáng)效應(yīng)城市包括常州、南通和紹興等3個城市，這類城市應(yīng)保持原有創(chuàng)新基礎(chǔ)，擴(kuò)展新興創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)。縮小創(chuàng)新力場強(qiáng)效應(yīng)城市包括鹽城、嘉興、湖州、舟山、馬鞍山、銅陵、滁州、池州和宣城，這類城市創(chuàng)新要素不足，創(chuàng)新產(chǎn)出低，自身缺乏創(chuàng)新動力，應(yīng)加大創(chuàng)新投入與創(chuàng)新基礎(chǔ)建設(shè)，改善創(chuàng)新要素結(jié)構(gòu)配置，借助外部創(chuàng)新力場強(qiáng)，提高創(chuàng)新能力。

表6 創(chuàng)新輻射力及排名

表7 周圍城市類型劃分

2.5.2 模型驗證

只有創(chuàng)新輻射力大，區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈產(chǎn)生的創(chuàng)新力場強(qiáng)才能真正發(fā)揮創(chuàng)新輻射帶動效用，對周圍城市創(chuàng)新做有用功，提高周圍城市創(chuàng)新績效。相比于專利，新產(chǎn)品銷售收入不僅能反映創(chuàng)新研發(fā)成果，更能體現(xiàn)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化和商業(yè)化效率，準(zhǔn)確反映創(chuàng)新績效[24]。以新產(chǎn)品銷售收入衡量創(chuàng)新績效，對其進(jìn)行排名，與各城市受到創(chuàng)新輻射力排名進(jìn)行對比，結(jié)果如圖2所示。總的來看，周圍城市受到的創(chuàng)新輻射力排名與其創(chuàng)新績效排名曲線走勢相同，重合度很高，說明建立的創(chuàng)新力場強(qiáng)模型、創(chuàng)新輻射力模型測算結(jié)果與實際一致，準(zhǔn)確度高，具有現(xiàn)實意義。

圖2 受到創(chuàng)新輻射力排名與創(chuàng)新績效排名對比

2.5.3 理論解釋

長三角城市群區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈創(chuàng)新力場強(qiáng)分布格局、創(chuàng)新輻射力大小的形成和變化符合新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)中的“中心-外圍”理論[10]。在創(chuàng)新生態(tài)圈形成的初始階段，一些特殊條件如地理位置、交通、行政等使得上海、蘇州、杭州、南京以及合肥具有創(chuàng)新先發(fā)優(yōu)勢，不僅本身擁有較多創(chuàng)新要素，而且不斷吸引周圍的創(chuàng)新要素，改善創(chuàng)新環(huán)境，創(chuàng)新規(guī)模不斷擴(kuò)大，而隨著創(chuàng)新規(guī)模擴(kuò)大，會有更多創(chuàng)新要素向其聚集。當(dāng)這些城市創(chuàng)新規(guī)模達(dá)到一定程度時便會出現(xiàn)“創(chuàng)新增長極”[25]，形成區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈。區(qū)域創(chuàng)新差異存在倒“U”型關(guān)系，周圍城市與區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈之間的創(chuàng)新能力差異隨著時間的推移先增大后減小[26]。在上海等區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈形成過程中，其與周圍城市的創(chuàng)新勢差越來越明顯，創(chuàng)新力場強(qiáng)快速增大，對周圍城市的創(chuàng)新輻射力越來越大。這種創(chuàng)新輻射力會加強(qiáng)城市之間的內(nèi)在聯(lián)系，促進(jìn)區(qū)域一體化發(fā)展。反過來，區(qū)域一體化發(fā)展會使創(chuàng)新輻射力的輻射帶動效應(yīng)更加明顯，提高周圍城市創(chuàng)新能力[27]。無錫等靠近核心輻射區(qū)的周圍城市在這種強(qiáng)烈的輻射帶動效應(yīng)下創(chuàng)新能力迅速提升，縮小了與區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈創(chuàng)新能力的差距。而池州等遠(yuǎn)離核心輻射區(qū)的周圍城市創(chuàng)新能力提升較慢，仍處在與區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈創(chuàng)新能力差距增大的階段。

3 結(jié)論與對策

3.1 主要結(jié)論

借鑒物理中電場存在形式，基于斷裂點模型、創(chuàng)新力場強(qiáng)模型和創(chuàng)新輻射力模型，對區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈創(chuàng)新輻射效應(yīng)進(jìn)行評價，并以長三角城市群為例進(jìn)行實證分析。實證結(jié)果表明：長三角城市群創(chuàng)新力場強(qiáng)分布整體呈以“滬—蘇—寧—合—杭—滬”為邊界的圓形網(wǎng)絡(luò)，包括上海創(chuàng)新輻射帶、蘇州創(chuàng)新輻射帶、杭州創(chuàng)新輻射圈、南京創(chuàng)新輻射帶以及合肥創(chuàng)新輻射圈五大核心輻射區(qū)；長三角城市群內(nèi)部創(chuàng)新力場強(qiáng)分布不均勻，靠近五大核心輻射區(qū)的城市受到多個區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈創(chuàng)新輻射帶動，而邊緣城市受到創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)相對微弱；創(chuàng)新輻射力大小由城市外部受到的創(chuàng)新力場強(qiáng)和自身創(chuàng)新要素量共同決定。按照周圍城市創(chuàng)新要素量對創(chuàng)新力場強(qiáng)的倍乘效應(yīng)，可將周圍城市劃分為擴(kuò)大創(chuàng)新力場強(qiáng)效應(yīng)城市、平衡創(chuàng)新力場強(qiáng)效應(yīng)城市和縮小創(chuàng)新力場強(qiáng)效應(yīng)城市。加大創(chuàng)新要素投入，有利于實現(xiàn)創(chuàng)新力場強(qiáng)效應(yīng)最大化。

3.2 對策建議

3.2.1 優(yōu)化創(chuàng)新要素配置，促進(jìn)區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新

從研究結(jié)果可以看出，長三角城市群區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展不平衡。作為我國最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，每一個城市都應(yīng)該成為全國領(lǐng)先的創(chuàng)新型城市，帶動經(jīng)濟(jì)增長。因此，必須促進(jìn)長三角城市群協(xié)同創(chuàng)新。目前，長三角城市群已經(jīng)形成“點”、“軸”式創(chuàng)新增長極，初步形成圓形創(chuàng)新力場強(qiáng)分布網(wǎng)絡(luò)。首先，應(yīng)該進(jìn)一步加大五大核心創(chuàng)新輻射區(qū)創(chuàng)新力場強(qiáng)密集程度，使其創(chuàng)新輻射帶動效應(yīng)更強(qiáng)。其次，在現(xiàn)有點軸輻射模式的基礎(chǔ)上，加快創(chuàng)新要素從區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈流向周圍城市，打破行政邊界壁壘，各城市之間實現(xiàn)創(chuàng)新相互依賴、相互促進(jìn)的交互式螺旋發(fā)展。再者，增加創(chuàng)新增長極建設(shè)，使原來周圍城市逐漸發(fā)展為創(chuàng)新中心城市，增加創(chuàng)新力場強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)支撐點，形成多層次、立體化、等級清晰的空間創(chuàng)新力場強(qiáng)分布，既擴(kuò)大創(chuàng)新力場強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)輻射范圍，又增強(qiáng)邊緣地區(qū)創(chuàng)新力場強(qiáng)密集程度。在空間上逐步向外圍演化，區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈通過交通網(wǎng)絡(luò)、產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)、信息網(wǎng)絡(luò)不斷向周圍城市滲透創(chuàng)新要素，實現(xiàn)區(qū)域多極點、多元化協(xié)同式創(chuàng)新發(fā)展。

3.2.2 實現(xiàn)全渠道創(chuàng)新要素輸出，加強(qiáng)中心城市輻射效應(yīng)

區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈整合、重構(gòu)創(chuàng)新要素產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，對創(chuàng)新要素進(jìn)行再創(chuàng)新再輸出，實現(xiàn)創(chuàng)新要素由單一渠道輸出向“線上+線下”全渠道輸出的轉(zhuǎn)變。區(qū)域中心城市創(chuàng)新生態(tài)圈存在產(chǎn)能過剩現(xiàn)象，應(yīng)將部分產(chǎn)業(yè)嫁接到周圍城市，平衡創(chuàng)新要素在區(qū)域間分配；積極擴(kuò)展外部市場，有效利用周圍城市市場需求，輸出中心城市創(chuàng)新成果，使中心城市創(chuàng)新面向市場需求，同時，輻射帶動周圍城市創(chuàng)新；加強(qiáng)區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，縮短城市之間可達(dá)性距離，提高創(chuàng)新要素輸出速度和效率；利用大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈等現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)建區(qū)域創(chuàng)新共享平臺，大力發(fā)展共享經(jīng)濟(jì)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)，實現(xiàn)創(chuàng)新要素共享，輸出新的創(chuàng)新模式，提高區(qū)域創(chuàng)新競爭力。

3.2.3 增加周圍城市創(chuàng)新要素量，放大創(chuàng)新力場強(qiáng)輻射效應(yīng)

研究結(jié)果表明，周圍城市自身創(chuàng)新要素量影響創(chuàng)新力場強(qiáng)輻射效應(yīng)。所以，實現(xiàn)區(qū)域全面協(xié)同創(chuàng)新，不僅要加強(qiáng)中心城市建設(shè)，還要增加周圍城市創(chuàng)新要素量。生產(chǎn)者中，企業(yè)要深入、全面了解市場對創(chuàng)新的需求，使需求與創(chuàng)新相結(jié)合，生產(chǎn)社會需要的產(chǎn)品，從供給側(cè)增加創(chuàng)新要素量。高校要走出象牙塔，培養(yǎng)符合時代要求的創(chuàng)新型人才，促進(jìn)“產(chǎn)、學(xué)、研、用”結(jié)合。科研機(jī)構(gòu)要做好技術(shù)攻關(guān)，使研發(fā)成果具有經(jīng)濟(jì)社會價值。政府要高度重視創(chuàng)新，出臺相應(yīng)的創(chuàng)新支持政策鼓勵創(chuàng)新，加大研發(fā)投入，滿足創(chuàng)新資金流需求，營造良好創(chuàng)新氛圍，發(fā)揮“粘合劑”作用。消費者要積極參與創(chuàng)新，響應(yīng)“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的時代號召，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，從需求側(cè)增加創(chuàng)新要素量。