高技術產業微觀集聚機理與城市創新能力研究

嚴若谷，隋艷穎

（1.國家信息中心，北京 100045；2.廣東省社會科學院，廣東廣州 510635 3.廣東省發展和改革研究院，廣東廣州 510000）

高新技術產業集群與創新型城市建設協同發展是提升城市創新能力的重要途徑［1］。高新技術企業的空間分布與規模集聚特征對于理解和培育創新型空間具有重要意義，其在城市內部多樣化、專業化集聚的地理結構將決定整個城市創新生態體系的運行質量。相比較于傳統企業，高技術企業的區位選擇和空間分布對知識和技術資源、人力資本、生活質量、信息基礎設施等區位要素具有更高的敏感性［2-3］，且高技術企業更傾向于高度集聚在較小空間范圍以滿足知識溢出和企業學習的需求［4］。故而從城市尺度分析高新技術產業的微觀主體——企業空間組織行為更有助于理解創新的集聚與溢出，為城市創新能力提升提供有益的經驗研究與政策建議。

長期以來學界對創新能力研究側重于從國家、省等宏觀尺度分析區域創新網絡的組織與聯系，以及對創新能力的測度、評價和相關影響機制的分析。如Feldman 等［5］發現在美國96%的科技創新集中在繁華市區。鐘韻等［6］研究表明粵港澳地區創新聯系網絡呈核心-邊緣結構，中心度呈圈層式向外遞減。王春揚等［7］對比我國東西部創新情況發現東部地區呈現典型的高—高聚集，西部地區表現為創新的低—低聚集。在創新能力的測度評價方面，地理學主要運用區位熵、赫芬達爾指數、空間基尼系數、EG 指數等指標，分析區域內集聚空間結構演化機理［8-10］。高技術產業集聚一般經歷分散發展-數量擴展-質量提升-協同演進4 個階段［11］。研究發現近年來我國各省高技術產業地理集聚度均有所提升，其中工業企業創新要素集聚能力具有路徑依賴和空間依賴特征［12］。同時，高技術產業的研發創新具有明顯的正向空間溢出效應［13］，無論是在技術研發還是成果轉化階段均存在高技術產業集聚與創新績效的雙向促進及正向空間溢出效應［14］。在相關影響機制分析方面，國內外學者一致認為知識、研發以及人力資本等要素是高技術產業技術創新的重要推動力［15］。專業化集聚和多樣化集聚對區域綜合創新效率的提升均存在顯著性影響［16］。此外，科技服務業與高技術產業存在良好互動關系，科技服務業與高技術產業協同集聚發展有利于區域創新水平的提升［17］。

中國城市已進入創新驅動轉型發展階段，有關城市尺度創新研究受到更廣泛的關注。研究主要集中在城市創新能力評估［18-19］、城市創新空間結構及其形成機制等方面［20-21］。在我國，主要創新城市已形成了一定的創新城區生態和創新空間結構，特別是高新技術園區已成為中國城市創新空間的主要載體。隨著利用企業微觀數據刻畫產業集群和生產網絡技術的興起［22-24］，采用Morans’I 空間自相關分析、DO 指數、核密度等空間計量方法分析創新型空間結構變化規律成為新的趨勢。如王慶喜等［25］利用DO 指數分析連續空間上的企業點對點鄰近關系，以此評價長三角企業集聚的空間分布型態和企業知識溢出空間效應。白如山等［26］對安徽省創新型企業的細分行業進行空間建庫和核密度分析，進一步驗證知識溢出對集聚、基礎設施和勞動力充分共享的依賴。肖凡等［27］從縣域尺度建立OLS 模型、空間滯后模型及空間誤差模型以探討區域創新能力對中國高新技術企業時空分布的影響機制。劉青等［28］利用Morans’I 指數將2007 年經深圳市認定高新技術企業分布與人口密度、產業園區、交通、創新資源等影響因素進行空間疊加分析。

已有研究成果為我們提供了諸多有益借鑒，但隨著城市創新生態活動的不斷豐富，有必要從更細分行業領域識別高質量創新產業空間與城市創新能力的匹配關系。深圳是全球創新型城市前20 強城市，在短短十幾年間，深圳認定高新技術企業數由2007年的2 472 家上升為2020 年的18 731 家。深圳規模龐大的高新技術企業已經從過去單一的傳統制造企業，向涵蓋科技服務等多領域、跨學科延伸，成為推動城市技術創新與經濟發展的重要活動主體。高科技的創新型企業快速涌現并在特定區域的空間聚集規律，可以深刻折射出城市創新產業空間的演變過程、作用機理。基于此，本文以深圳創新微觀主體——高新技術企業為研究對象，分析城市內部創新型產業分行業空間組織模式的新變化以及分析其背后的影響機制，并從高技術產業與城市社會、經濟空間結構的協同布局視角，提出提升城市核心競爭力和城市創新能力的相關政策建議。

1 研究方法與數據

1.1 研究方法

深入理解深圳高技術產業集聚空間的分行業構成及其發展機理對提升中國城市創新能力是一項較好的經驗研究。本文按照“高技術產業空間分布結構——分行業高技術企業專業化集聚／多樣化集聚特征刻畫——高技術產業集聚機制分析”的技術路徑開展研究。首先，采用不平衡指數分析深圳區級層面創新型空間的均衡程度，并進一步利用街道尺度核密度(Kernel)分析電子信息、高技術服務、航空航天、生物醫藥、先進制造、新材料、新能源、資源環境等八個細分行業領域企業點要素在空間上的可視化分布模式。最后，利用地理因子探測法識別分析深圳創新空間集聚的驅動因子以及多因子交互作用［29］。主要計量模型公式如下：

式中，q值為度量值，值域為［0,1］，值越大表明該因子對創新型企業集聚分布的影響越大。n=1，…，m為街道數量；H為高新企業數量指標，D為影響因子。N和分別表示街道內創新型企業總數和深圳所有創新企業的方差。

1.2 數據來源與處理

利用python 批量下載深圳市科技創新委員會網站公布的高新技術企業名單，獲得截止2020 年底深圳市國家、省級認定的高新技術企業23 458 條，并建立包含企業名稱、注冊地址、行業領域分類等數據項的基礎數據庫。借助百度地圖API 坐標拾取系統將企業注冊地址轉化為精確地理坐標，剔出4 727 條無法地理編碼企業信息，獲得有效點數據18 731 條。

2 高技術產業空間的結構分布

2.1 行業結構演化

深圳市高新技術企業按行業分為8 類，其中電子信息技術、先進制造與自動化、高技術服務業、新材料技術、新能源及節能技術、生物與新醫藥技術、資源與環境技術分別占總數的51.1%、22.7%、8.4%、6.2%、4.6%、3.5%和3.0%，航空航天技術只占0.6%。與2007 年深圳高新技術企業行業分布結構相比，電子信息技術類創新型企業占比下降，反映出深圳高新技術產業結構戰略性調整顯著，產業多元化發展趨勢明顯。同時，高技術服務業成為占比8.4%的新生力量，反映出深圳區域創新產業體系正在進一步完善（表1）。科技服務業在豐富創新功能、完善創新生態體系等方面發揮了更為積極的作用。

表1 深圳市高新技術企業的行業結構(根據參考文獻28 整理)

深圳高新技術企業在區一級的分布不平衡指數S ≈0.55，表現出城市尺度空間異質性分布特征。從空間洛倫茲曲線看(圖1)，寶安區擁有最多的創新型企業數量，共有7 357 家，占比39.28%；其次是南山區共3 348 家，占比17.87%，龍崗區與龍華區數量與占比相當，占比分別為13.61%和13.37%；福田區占總數的10.98%；坪山區屬相對晚開發片區占比2.82%；羅湖區以商貿、商務為主，高新企業數量320 家，占比1.71%；鹽田是深圳地域面積較小城區且產業結構以物流、旅游為主，占比僅為0.37%。

圖1 高科技企業地理分布的空間洛倫茨曲線

從各區高新技術企業所屬產業類型分布情況看（表2），深圳區一級高新技術企業行業分布與各區產業結構密切相關。電子信息技術是深圳的優勢產業，在空間上主要集中于南山、寶安片區，且對比兩區電子信息技術企業經營范圍看，已形成了南山區偏于科技研發，寶安、龍崗、龍華側重高端精密制造環節的城市內部產業鏈分工。寶安區的先進制造與自動化產業企業具有相當高的集中度，與深圳大部分工業紅線用地分布在這個區密切相關。高技術服務業企業主要集中分布在南山和福田兩區，體現出高技術門檻的創新服務業與高密度創新空間、城市中央商務區具有更高的鄰近度。

表2 分行業高新技術企業統計 單位：家

2.2 高技術產業微觀集聚特征分析

（1）高技術產業整體呈現網絡化創新集聚。以街道為單位對深圳高新技術企業進行點密度可視化分析，深圳城市創新型空間已經從傳統的“中心-外圍”等級分布向網絡化創新格局演變。深圳高技術產業集聚具有較強的路徑依賴與空間依賴特征，南山區粵海街道、福田區蓮花街道是整個創新體系中兩個強核心引領區，大量創新創業組織、信息資源機構在這里高度集聚。南山西麗街道、寶安西鄉街道、寶安、龍華（現為光明新區）公明街道等若干創新集聚節點呈現網絡化分布。高新技術企業點分布特征總體呈現出的“西高東低”態勢，這與深圳早期主要沿深南大道依次推進城市開發重心的西移密切相關，說明城市內部創新空間的形成與城市空間開發戰略之間也具有一定的耦合性。

（2）分行業高技術產業呈現差異化空間集聚態勢。不同產業類型的創新空間區域分布差異較大。電子信息技術產業是深圳優勢主導產業，發展較為成熟，在全市范圍內有廣泛分布，并在寶安、南山、福田形成若干連片集聚核心區；高技術服務業集中分布在南山、福田、羅湖和龍華部分片區，其兩個明顯的雙核中心與城市整體創新中心重疊；生物醫藥屬深圳近年來重點發展產業，專業化集聚特征明顯，除在南山、福田集聚外，坪山坑梓正在形成新的中心；先進制造與自動化、新材料技術、新能源及節能技術、資源與環境技術多節點分布較為廣泛，且形成了較明顯的依托深圳工業園區集聚特征；航空航天企業數相對較少，在寶安、南山、福田初步形成三個集核。

3 高技術產業微觀集聚機制

3.1 理論構建與指標選取

（1）高技術產業集聚與城市創新能力的空間耦合。高技術產業是創新活動最活躍的產業部門，高技術產業集聚形成的創新空間地理深刻影響著城市創新資源配置效率。隨著城市經濟發展由傳統要素驅動等粗放式發展向創新驅動發展轉型，城市創新能力不僅僅體現在技術創新單一維度，而對城市金融、科技中介、人才、用地等服務要素的匹配提出更高要求。在這一變革的影響下，城市創新地理不僅僅是創新要素集聚式的圈層擴散，還出現了躍遷式、網絡化分布的新特征［30］。高技術產業集聚也從單一的生產主體集中向多樣化集聚和多元要素混合的空間組織模式轉變。基于城市創新功能、創新活動、創新生態的新變化，鼓勵創新的氛圍、功能協同等驅動因素將代替傳統區位因素成為影響高技術產業集聚和城市創新能力提升的關鍵力量。

（2）指標選取。在城市創新發展起步期，人才、資金、信息等傳統區位因素對創新型空間的形成與集聚具有重要影響［31］。研究表明，在2007 年以前深圳高新技術產業空間分布格局與產業園區、主要交通干線以及深圳大學等智力資源集聚區具有較密切的空間聯系［28］，但隨著深圳產業體系、創新體系的高質高端化發展，轄區內地區經濟活力、勞動力規模、土地價格因素以及其它影響創新的微觀要素可能對創新型空間區域分化帶來更深層次的影響。基于已有研究成果，本文選取反映地方經濟活力、創新氛圍、地價成本以及城市服務能力等四個層面共12 個指標作為深圳高新技術產業集聚的驅動因子（表3）。

表3 創新型空間集聚驅動因素指標體系構建

3.2 高技術產業集聚影響機制分析

計算結果顯示（表4），深圳市街道尺度的高技術產業集聚主要受到產業規模、勞動力規模、城市服務供給、創新投入、文化空間以及工業地價、交通可達性等因素的影響。

表4 深圳市高技術產業集聚影響因子作用解析

以省級工程技術研究中心為代表的創新投入是最為重要的驅動因素，其解釋力超過60%。同時，高技術產業的集聚也與產業規模和勞動力規模密切相關，解釋力超過50%。這也再次印證了創新型企業與區域既有產業基礎密切相關［32］，城市創新型空間的形成需要經過產業規模經濟集聚帶來的發展累積。盡管高新技術企業隸屬知識密集型產業，但充沛的勞動力資源仍然發揮著重要作用。

以幼兒園數為代表的城市服務供給能力屬于次級解釋因子，說明創新活動更青睞于高品質的城市經濟；交通可達性決定了區域的對外連通性，高新技術企業對于區域聯系便利度有較高要求。從土地成本看，工業地價相較于商業地價、住宅地價對創新型空間具有更好的解釋力。

值得注意的是眾創空間等創新載體的因子解釋力并不顯著，初創型企業轉化為城市成熟的創新空間仍需要較長的培育時間。

4 結論與建議

本文綜合運用不平衡指數、核密度估計等經典地學方法，從整理分布以及分地區分行業等維度對比分析了2007 到2020 年兩個時間節點之間深圳高技術產業集聚的演化特征。并在已有研究基礎上，探討創新型企業集聚的動力因子及其異質性，主要結論如下：

（1）科技服務業與高技術產業協同發展對于城市創新能力提升具有重要意義。從2007 年深圳市高新技術企業行業結構、行業集中度情況看，2020 年深圳高科技服務業企業占比大幅增長，代表深圳區域創新生態體系的進一步完善。電子信息技術、新材料、新能源、生物醫藥、先進制造是深圳高新技術企業的主導行業類型，這與深圳產業結構具有較高的一致性。

（2）高技術產業集聚具有一定的路徑依賴與空間依賴效應，隨著創新活動的深入，城市創新型空間出現網絡化布局的新趨勢。從2020 年深圳高新技術企業點數據分布特征看，深圳創新空間已形成以南山粵海、福田蓮花為中心的雙核驅動格局，同時高新技術企業分布整體呈現“西高東低”態勢，反映出城市早期空間開發戰略對于城市內部創新空間的形成具有重要引導作用。

（3）分行業高技術產業集聚深刻影響著城市創新地理和城市生產力格局。基于城市創新驅動發展的轉型要求，高技術產業內部細分行業之間出現了多樣化集聚與專業化集聚的新態勢。從分行業集聚特征看，高科技服務業主要集中在城市創新智核，多與城市高等級服務配套協同布局。電子信息技術、新材料等先進制造類高技術產業分布與城市工業用地空間密切相關。

（4）創新型空間的集聚程度與創新投入以及當地既有產業基礎密切相關，同時交通可達性、工業地價以及城市服務供給能力也成為影響創新企業集聚的重要解釋力。勞動力規模與公共交通便利性、城市文化商業、城市人口與居住成本等等因素的交互疊加將使得單因子的驅動力進一步增強。

以上結論表明，高技術產業集聚的空間配置效率對城市創新能力提升具有重要影響。隨著城市創新驅動發展的深入推進，應當更加重視城市高技術產業微觀集聚規律，完善創新生態體系與空間組織模式。首先，要重視科技服務業與高技術產業協同布局、協同發展，支持科技服務業在城市中央智核集聚發展，完善城市創新生態產業體系；其次，要遵從分行業高科技產業專業化集聚和多樣化集聚的規律，推進分行業高科技產業集中與分散布局，實現高科技產業集聚與城市創新空間供給的匹配；第三，重視高科技產業集聚對創新氛圍、協同創新等新型要素的地理臨近需求，進一步滿足高科技產業集聚周邊相關配套服務的供給。