中原城市群產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散機(jī)制與創(chuàng)新協(xié)同效應(yīng)

尹 翀，丁青艷，楊振亞，崔穎新

（1.齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）/山東省計(jì)算中心（國家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心），山東濟(jì)南 250014；2.齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）/山東省科技發(fā)展戰(zhàn)略研究所，山東濟(jì)南 250014；3.長治市引進(jìn)國外智力（專家）服務(wù)中心，山西長治 046011）

1 研究背景

當(dāng)前，國家正加快建立以內(nèi)循環(huán)為主體的發(fā)展格局，推動(dòng)要素的國內(nèi)自由流動(dòng)和統(tǒng)一大市場形成。要素的集聚和集中能夠?yàn)橐远际腥εc城市群崛起為標(biāo)志的新一輪區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化熱潮奠定基礎(chǔ)，都市圈與城市群將成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長極。中原城市群是促進(jìn)中部地區(qū)崛起的重要戰(zhàn)略支撐，其范圍涵蓋傳統(tǒng)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的河南、山東、河北、山西和安徽五省的30 個(gè)城市，被長江經(jīng)濟(jì)帶城市群、京津冀城市群、長江中游城市群、關(guān)中城市群等所環(huán)抱，處于戰(zhàn)略中軸位置。中原城市群在國家區(qū)域創(chuàng)新體系中占有重要分量，且發(fā)展帶動(dòng)潛力較大。根據(jù)《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒2020》，2019 年除濟(jì)源外，中原城市群其他29 個(gè)城市的教育支出在全國（未含港澳臺(tái)地區(qū)。下同）占比達(dá)到7.71%，R&D 內(nèi)部經(jīng)費(fèi)支出、專利申請(qǐng)數(shù)與授權(quán)數(shù)占比也都近5%，而整個(gè)中原地區(qū)的R&D 經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出、科學(xué)技術(shù)支出、科學(xué)研究與技術(shù)服務(wù)人員的全國占比也達(dá)到約為全國的1/5。但是中原五省不僅在要素資源稟賦、市場化水平方面不同，在產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系、科技創(chuàng)新能力等方面也存在較強(qiáng)異質(zhì)性。區(qū)域科技創(chuàng)新協(xié)同是區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化的重要基礎(chǔ)和支撐，揭示并優(yōu)化中原地區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與擴(kuò)散機(jī)制，圍繞創(chuàng)新要素優(yōu)勢互補(bǔ)與緊密聯(lián)動(dòng)，加快構(gòu)建和完善區(qū)域高效的創(chuàng)新協(xié)作體系，促進(jìn)和發(fā)揮區(qū)域創(chuàng)新協(xié)同效應(yīng)，打造高水平城市群，具有重要的研究意義。

當(dāng)前跨地區(qū)創(chuàng)新協(xié)同研究一般將多地區(qū)科技創(chuàng)新系統(tǒng)作為一個(gè)復(fù)雜巨系統(tǒng)，著重探究主體層面或區(qū)域?qū)用鎱f(xié)同創(chuàng)新機(jī)制的分析。近期部分代表性成果包括王昌森等［1］開展的多元主體協(xié)同創(chuàng)新的運(yùn)行體系層次分析，儲(chǔ)節(jié)旺等［2］以政產(chǎn)學(xué)研為主體的協(xié)同創(chuàng)新四元結(jié)構(gòu)分析，柳劍平等［3］基于三螺旋理論的多主體協(xié)同創(chuàng)新模式與路徑研究，余曉芳等［4］對(duì)高校產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制分析等主體層面的研究，以及陳錫強(qiáng)等［5］基于要素協(xié)同視角對(duì)粵港澳大灣區(qū)科技協(xié)同創(chuàng)新分析、褚敏等［6］對(duì)長三角城市群協(xié)同創(chuàng)新分析等區(qū)域?qū)用娴难芯俊Ｓ纱丝梢?，區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新本質(zhì)是通過區(qū)域主體的交互來促進(jìn)技術(shù)知識(shí)的傳導(dǎo)、學(xué)習(xí)、吸收、轉(zhuǎn)化、輸出等方面的有效擴(kuò)散，然后將知識(shí)集成并創(chuàng)造出新知識(shí)的過程［7］。但相關(guān)研究在描述產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新模式，揭示產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散的動(dòng)力機(jī)制和關(guān)鍵因素等方面尚有較大局限。一般來說，由于產(chǎn)業(yè)間技術(shù)擴(kuò)散關(guān)系是由基本技術(shù)關(guān)聯(lián)關(guān)系所決定，并受到產(chǎn)業(yè)特性（如相對(duì)勞動(dòng)生產(chǎn)率和創(chuàng)新能力等）的影響，從而構(gòu)成了一個(gè)具有隨機(jī)特性的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)［8］。有研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)洞能夠刻畫系統(tǒng)知識(shí)生成與擴(kuò)散能力［9］，當(dāng)由網(wǎng)絡(luò)樞紐節(jié)點(diǎn)發(fā)起技術(shù)輸出或存在技術(shù)溢出時(shí)，無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新擴(kuò)散速率與效率更高［10］。García-Mu?iz等［11］以歐洲為例揭示了信息與通信技術(shù)部門作為創(chuàng)新的發(fā)起者或啟動(dòng)方，在技術(shù)流擴(kuò)散網(wǎng)絡(luò)中具有強(qiáng)中介作用，且其作用的獨(dú)立性明顯。產(chǎn)業(yè)技術(shù)流網(wǎng)絡(luò)（ITFN）從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)視角探究產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與擴(kuò)散的結(jié)構(gòu)機(jī)制，實(shí)質(zhì)內(nèi)含多類不同性質(zhì)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散結(jié)構(gòu)（如樹、環(huán)、核、群等），有利于把握產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散的動(dòng)力效應(yīng)［12］，能夠從整體上刻畫產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散的結(jié)構(gòu)關(guān)系形態(tài)，對(duì)區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新的協(xié)同效應(yīng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性評(píng)價(jià)，進(jìn)而為區(qū)域科技創(chuàng)新一體化的研究提供更深入支持。但由于較受地區(qū)間投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)缺乏的限制，區(qū)域?qū)用娴南嚓P(guān)研究受到較大制約，且需要進(jìn)一步更深入考慮地區(qū)間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)體系、產(chǎn)業(yè)集聚、產(chǎn)業(yè)政策的差異性等因素對(duì)區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制的影響作用規(guī)律，相關(guān)研究尚不深入。

針對(duì)上述問題和已有成果的局限，本研究提出了基于賦權(quán)區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)流樹（regional industry technology flow tree,RITFT）模型，對(duì)中原地區(qū)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散結(jié)構(gòu)機(jī)制與創(chuàng)新協(xié)同效應(yīng)進(jìn)行研究。首先從概率視角提出區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)相關(guān)關(guān)系的測量方法，在ITFN 基礎(chǔ)上提出RITFT 建模原理及方法，構(gòu)建中原地區(qū)RITFT，并從干流、支流等產(chǎn)業(yè)技術(shù)流分布特征上揭示中原地區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與擴(kuò)散的核心結(jié)構(gòu)機(jī)制，進(jìn)一步基于對(duì)個(gè)體產(chǎn)業(yè)承載、中介與波動(dòng)的基礎(chǔ)效應(yīng)和技術(shù)外溢與吸收的強(qiáng)度、乘數(shù)效應(yīng)等方面的分析，綜合評(píng)價(jià)中原地區(qū)創(chuàng)新協(xié)同效應(yīng)，最后提出打造高水平中原城市群的建議啟示。

2 研究原理與建模分析

根據(jù)已有研究，垂直產(chǎn)業(yè)間的外部技術(shù)知識(shí)流和來自競爭對(duì)手的橫向外部技術(shù)知識(shí)流分別對(duì)工藝流程創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)揮影響作用［13］。區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同效應(yīng)是指區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散關(guān)系的不同結(jié)構(gòu)形態(tài)對(duì)區(qū)域產(chǎn)業(yè)間及地區(qū)間創(chuàng)新協(xié)同模式的影響方式和作用效果。其中，區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散亦稱為租金溢出的實(shí)體性技術(shù)擴(kuò)散［14］。地區(qū)間產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散關(guān)系則可以采用區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)流網(wǎng)絡(luò)（RITFN）進(jìn)行刻畫和結(jié)構(gòu)分析。首先以投入產(chǎn)出模型為基礎(chǔ)，提出區(qū)域地區(qū)間的產(chǎn)業(yè)技術(shù)相關(guān)度測量模型L，以L為基礎(chǔ)建立RITFN 并提取RITFT，描述區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散的結(jié)構(gòu)機(jī)制，進(jìn)一步設(shè)計(jì)區(qū)域創(chuàng)新協(xié)同效應(yīng)指標(biāo)。

2.1 區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)相關(guān)度測量

區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)相關(guān)度是區(qū)域（地區(qū)內(nèi)和地區(qū)間）產(chǎn)業(yè)技術(shù)相關(guān)性，是指發(fā)生技術(shù)擴(kuò)散的概率。地區(qū)投入產(chǎn)出直接消耗系數(shù)模型可以直接作為地區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)技術(shù)相關(guān)度測量系數(shù)。由于影響技術(shù)擴(kuò)散的因素包括市場化水平、政策環(huán)境、產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)集聚性等因素，可以以地區(qū)內(nèi)技術(shù)相關(guān)系數(shù)的加權(quán)和為基礎(chǔ)，引入上述因素作為調(diào)整參數(shù)，建立地區(qū)間（跨省份）產(chǎn)業(yè)技術(shù)相關(guān)度的測量模型。

設(shè)地區(qū)r和地區(qū)s的產(chǎn)業(yè)分別為i和j，L(ri,sj)為地區(qū)r內(nèi)產(chǎn)業(yè)i對(duì)地區(qū)s內(nèi)產(chǎn)業(yè)j的相關(guān)度，即：

2.2 區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)流樹內(nèi)涵及構(gòu)建

區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)流樹是區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)流網(wǎng)絡(luò)中具有最大邊權(quán)的，且不含圈的子網(wǎng)絡(luò)，是區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散的單向通道和驅(qū)動(dòng)整體技術(shù)擴(kuò)散系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的“動(dòng)脈”結(jié)構(gòu)。RITFT 包含節(jié)點(diǎn)（產(chǎn)業(yè)部門）、邊（技術(shù)擴(kuò)散通道）和權(quán)值（點(diǎn)權(quán)和邊權(quán)，即研發(fā)投入和技術(shù)流）。

（2）RITFT 支流。以RITFT 干流上的任意頂點(diǎn)為源點(diǎn)，以非干流的葉頂點(diǎn)為匯點(diǎn)的路徑定義為一級(jí)支流。以RITFT 一級(jí)支流頂點(diǎn)為源點(diǎn)，以非干流、非一級(jí)支流的葉頂點(diǎn)為匯點(diǎn)的路徑構(gòu)成二級(jí)支流；依此類推，直到源點(diǎn)為葉頂點(diǎn)，可獲得多級(jí)支流，多級(jí)支流共同構(gòu)成了RITFN 的支流體系。RITFT 的支流體系頂點(diǎn)集合為VBranch。

2.3 創(chuàng)新協(xié)同效應(yīng)指標(biāo)設(shè)計(jì)及計(jì)算

區(qū)域創(chuàng)新協(xié)同效應(yīng)指標(biāo)建立在產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散績效指標(biāo)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散乘數(shù)效應(yīng)指標(biāo)之上。

（1）產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散基礎(chǔ)效應(yīng)。描述干流產(chǎn)業(yè)頂點(diǎn)對(duì)于區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散的影響作用和相對(duì)位勢，從不同角度設(shè)計(jì)了技術(shù)流承載效應(yīng)（TFL）、技術(shù)流中介效應(yīng)（TFI）和技術(shù)流波動(dòng)效應(yīng)（TFW）3 個(gè)指標(biāo)。

1）技術(shù)流承載效應(yīng)描述了在地區(qū)間產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散中，干流產(chǎn)業(yè)節(jié)點(diǎn)通過相關(guān)聯(lián)的支流吸納和擴(kuò)散技術(shù)流的能力或水平。即對(duì)于地區(qū)r的干流所屬產(chǎn)業(yè)頂點(diǎn)k，即：

2）技術(shù)流中介效應(yīng)描述了產(chǎn)業(yè)在地區(qū)間技術(shù)擴(kuò)散中，干流產(chǎn)業(yè)頂點(diǎn)對(duì)于技術(shù)流運(yùn)動(dòng)渠道的控制能力。對(duì)于地區(qū)r的干流所屬產(chǎn)業(yè)頂點(diǎn)k，即：

3）技術(shù)流波動(dòng)效應(yīng)描述了干流產(chǎn)業(yè)頂點(diǎn)k 發(fā)生技術(shù)波動(dòng)，通過技術(shù)相關(guān)關(guān)系鏈而對(duì)創(chuàng)新鏈上下游產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步的影響力。即：

（2）產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散乘數(shù)效應(yīng)。描述RITFT 上重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)在技術(shù)擴(kuò)散通道上，通過持續(xù)性和無限次技術(shù)流交互而獲得的技術(shù)創(chuàng)新投入放大效應(yīng)，包括技術(shù)外溢強(qiáng)度（TSI）、技術(shù)外溢乘數(shù)效應(yīng)（TSM）、技術(shù)吸收強(qiáng)度（TAI）和技術(shù)吸收乘數(shù)效應(yīng)（TAM）4 個(gè)指標(biāo)。則有：

技術(shù)流經(jīng)過RIFTF 擴(kuò)散通道反復(fù)循環(huán)反饋，不斷放大和累積，為產(chǎn)業(yè)p對(duì)產(chǎn)業(yè)q擴(kuò)散的總技術(shù)流。

1）技術(shù)外溢強(qiáng)度描述在技術(shù)流溢出放大過程中具體產(chǎn)業(yè)的影響作用水平。即：

2）技術(shù)外溢乘數(shù)效應(yīng)描述具體產(chǎn)業(yè)技術(shù)流擴(kuò)散能力的放大水平。即：

其中，RD 為區(qū)域產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入的列向量。

3）技術(shù)吸收強(qiáng)度描述技術(shù)吸收過程:具體產(chǎn)業(yè)的影響作用水平。即：

4）技術(shù)吸收乘數(shù)描述具體產(chǎn)業(yè)吸收的技術(shù)流的放大水平。即：

區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散乘數(shù)效應(yīng)包括區(qū)域技術(shù)溢出強(qiáng)度（RTSI）、區(qū)域技術(shù)溢出乘數(shù)效應(yīng)（RTSM）、區(qū)域技術(shù)吸收強(qiáng)度（RTAI）和區(qū)域技術(shù)吸收乘數(shù)效應(yīng)（RTAM）。即：

3 實(shí)證研究

采用2020 年7 月國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《中國地區(qū)投入產(chǎn)出表2017》1）中山東、河南、河北、山西和安徽中原地區(qū)5 省的42 部門投入產(chǎn)出表，5 省GDP、政府財(cái)政預(yù)算支出和山東、河南、河北、山西的產(chǎn)業(yè)研發(fā)數(shù)據(jù)來源于各省2018 年統(tǒng)計(jì)年鑒，各省市場化水平以其市場化指數(shù)測算［15］，安徽的產(chǎn)業(yè)研發(fā)數(shù)據(jù)是除滁州、池州和六安外其他13 個(gè)地市2018 年統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù)加總。為保持研發(fā)數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)同投入產(chǎn)出（input-output，IO）表的產(chǎn)業(yè)部門的一致，依據(jù)《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》（GB/T 4754—2017），將產(chǎn)業(yè)部門由42 個(gè)調(diào)整為25 個(gè)，以“省+編號(hào)”形式表示，產(chǎn)業(yè)頂點(diǎn)總量為25×5，頂點(diǎn)間的技術(shù)流傳導(dǎo)以有向邊表示。

3.1 中原產(chǎn)業(yè)技術(shù)流樹構(gòu)建

依據(jù)上述方法構(gòu)建中原城市群產(chǎn)業(yè)技術(shù)流樹如圖1 所示，其中空心圈表示中原五省產(chǎn)業(yè)，將其中形成新分支的樹頂點(diǎn)（結(jié)點(diǎn)）以實(shí)心圈表示。中原RITFT 實(shí)際共包含相互連通的產(chǎn)業(yè)頂點(diǎn)124 個(gè)（安徽省不存在石油和天然氣開采產(chǎn)品行業(yè)，從而皖2頂點(diǎn)同主干分離）；根點(diǎn)為皖18（電器機(jī)械和器材），樹根點(diǎn)1 個(gè)，樹枝點(diǎn)58 個(gè)，樹葉65 個(gè)點(diǎn)；實(shí)心結(jié)點(diǎn)29 個(gè)，皖13（金屬冶煉和壓延加工品）和皖23（電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)）是形成最多數(shù)量枝點(diǎn)和葉點(diǎn)的樹結(jié)點(diǎn)（分別生成52 個(gè)和69 個(gè)枝葉點(diǎn)）。

圖1 中原城市群產(chǎn)業(yè)技術(shù)流樹

3.2 產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散基礎(chǔ)效應(yīng)分析

首先提取中原RITFT 的干流結(jié)構(gòu)（見圖2），共包含19 個(gè)產(chǎn)業(yè)節(jié)點(diǎn)，源點(diǎn)和匯點(diǎn)為皖5（食品和煙草）和冀22（金屬制品、機(jī)械和設(shè)備修理服務(wù)）。在干流節(jié)點(diǎn)中，安徽數(shù)量最多，共8 個(gè)點(diǎn)，其中7個(gè)點(diǎn)直接相連；聚合在一起，山東和河南則都有3個(gè)點(diǎn)聚連在一起，構(gòu)成省內(nèi)創(chuàng)新協(xié)作鏈；魯、皖、豫、冀的17 號(hào)節(jié)點(diǎn)（交通運(yùn)輸設(shè)備）相互連接，魯11 與皖11（化學(xué)產(chǎn)品）、魯5 與豫5（食品和煙草）、魯6 與豫6（紡織品）等都為兩頂點(diǎn)直接相連，存在較為明顯的橫向技術(shù)擴(kuò)散趨勢。干流中不包含山西的產(chǎn)業(yè)節(jié)點(diǎn)，其在中原技術(shù)交互中不處在上游的有利性位置。

圖2 中原城市群產(chǎn)業(yè)技術(shù)干流結(jié)構(gòu)

進(jìn)一步獲得干流產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散基礎(chǔ)效應(yīng)情況（見表1）。技術(shù)流承載效應(yīng)上，皖13（金屬冶煉和壓延加工品）和魯11（化學(xué)產(chǎn)業(yè)）具有最高數(shù)值，是中原產(chǎn)業(yè)技術(shù)流運(yùn)轉(zhuǎn)的樞紐；此外，皖11、皖23、魯6 也都有較強(qiáng)的技術(shù)流承載力。技術(shù)流中介效應(yīng)上，魯7（紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品）、魯11、皖4（非金屬礦和其他礦采選產(chǎn)品）、皖13、皖18、皖23、豫6、魯6 等高數(shù)值點(diǎn)是技術(shù)流轉(zhuǎn)移運(yùn)動(dòng)的瓶頸點(diǎn)。技術(shù)流波動(dòng)效應(yīng)上，魯11 實(shí)力超強(qiáng)，而皖11、皖13、魯7 和魯17 等都具有高數(shù)值（豫17、皖17和冀17數(shù)值也較高），作為基礎(chǔ)性工業(yè)行業(yè)，其技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)步的產(chǎn)業(yè)體系波及力強(qiáng)，可作為區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)技術(shù)突破的行業(yè)。

表1 中原城市群干流產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散基礎(chǔ)效應(yīng)

3.3 產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散乘數(shù)效應(yīng)分析

中原城市群中具有顯著效應(yīng)的26 個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)流擴(kuò)散綜合乘數(shù)效應(yīng)如表2 所示。從R&D 投入強(qiáng)度看，魯11 數(shù)值超過10%，魯5、魯13、魯15（通用設(shè)備）、魯17、魯18、魯19（通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備）等山東工業(yè)行業(yè)的研發(fā)占比也都在3%以上，其他省份中只有冀17 占比超過3%，由此可見，山東省輕工業(yè)、化學(xué)、加工、通用設(shè)備以及機(jī)械設(shè)備、交通設(shè)備、通信與信息設(shè)備等在中原區(qū)域內(nèi)都是原始創(chuàng)新的重要發(fā)起方。由于河北省的一部分來自京津的交通設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，冀17 的基礎(chǔ)研發(fā)投入能力有所提升。從總技術(shù)流占比來看，魯11 占比最高，魯13、冀13、魯5、魯15、魯17～19 的總流占比水平都超過3%，這些行業(yè)成為區(qū)域技術(shù)擴(kuò)散的核心產(chǎn)業(yè)力量。從溢出乘數(shù)看，冀13 的數(shù)值最高，晉13、豫13、皖13 的乘數(shù)值都超過3，區(qū)域創(chuàng)新擴(kuò)散體系有力促進(jìn)了這些地區(qū)的金屬冶煉和壓延加工品的技術(shù)加速向其他行業(yè)輸出，而其他行業(yè)的溢出乘數(shù)也都在2 以上，行業(yè)整體對(duì)外部的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)支持能力顯著提升。

表2 中原城市群產(chǎn)業(yè)技術(shù)流溢出乘數(shù)效應(yīng)

中原城市群中具有顯著性的40 個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)流吸收綜合乘數(shù)效應(yīng)如表3 所示。從總吸收技術(shù)流上看，除魯11 的數(shù)值超高外，魯5、魯13、魯17～19、皖11、冀13 等數(shù)值也在3%左右，特別是皖11 的總流占比明顯高于其原始流占比。從技術(shù)流吸收乘數(shù)上看，魯9（造紙印刷和文教體育用品）、皖11（化學(xué)產(chǎn)品）、皖13、冀18（電氣機(jī)械和器材）、皖15（通用設(shè)備）等原始創(chuàng)新投入不強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)乘數(shù)都達(dá)到3 以上，原始研發(fā)投入較為不足的晉1、豫19、魯20（儀器儀表）、豫12（非金屬礦物制品）、魯2（石油和天然氣開采產(chǎn)品）、魯7、晉13 等行業(yè)的乘數(shù)也達(dá)到2 以上，冀14（金屬制品）和豫14 等的乘數(shù)甚至達(dá)到7 以上，表明通過有效的區(qū)域技術(shù)擴(kuò)散機(jī)制，原始創(chuàng)新能力較弱的行業(yè)能夠不斷通過吸收和利用外部技術(shù)知識(shí)，獲取“二次創(chuàng)新”效應(yīng)。

表3 中原城市群產(chǎn)業(yè)技術(shù)流吸收乘數(shù)效應(yīng)

3.4 中原城市群創(chuàng)新協(xié)同效應(yīng)分析

首先建立中原城市群產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同網(wǎng)絡(luò)（見圖3），包括僅有一次技術(shù)擴(kuò)散的單協(xié)同網(wǎng)絡(luò)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)流吸收放大后的完全協(xié)同網(wǎng)絡(luò)，提取地區(qū)間技術(shù)流強(qiáng)度顯著性強(qiáng)的邊，技術(shù)流傳導(dǎo)強(qiáng)度以網(wǎng)絡(luò)邊的粗度刻畫。可見，山東省同安徽省的城市產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新鏈構(gòu)成中原城市群的協(xié)同結(jié)構(gòu)主軸心，山東省同河南省的城市構(gòu)成次軸。從單協(xié)作網(wǎng)絡(luò)上看，3 個(gè)較穩(wěn)定的創(chuàng)新三角鏈?zhǔn)菂^(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重要支撐：一是山東、安徽、河南3 省構(gòu)成一個(gè)閉合性創(chuàng)新三角結(jié)構(gòu)；二是河北、山東、河南的開放式三角結(jié)構(gòu)，但由于河北同山東省的城市產(chǎn)業(yè)協(xié)作水平較低，河北-山東鏈較薄弱，因此該三角結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性稍弱；三是山東、河南、山西3 省城市的開放三角結(jié)構(gòu)，山東-山西協(xié)作關(guān)系的薄弱也導(dǎo)致此三角結(jié)構(gòu)的開放性。中原城市群單協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)上的河北同山西省的城市之間，以及河北、山西同安徽省的城市之間存在技術(shù)轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)洞，這與3 省城市之間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的低耦合性、政策與市場環(huán)境差異、地理空間隔離等因素密切關(guān)聯(lián)。從中原城市群全協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)上看，通過區(qū)域間多層次性、持續(xù)性、有效性的技術(shù)擴(kuò)散與反饋?zhàn)饔?，山西同河北兩省城市之間的產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移瓶頸消除，兩省同山東省的技術(shù)擴(kuò)散通道，以及山西同安徽省的城市技術(shù)擴(kuò)散通道被有效打通。

圖3 中原城市群產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同網(wǎng)絡(luò)

進(jìn)一步計(jì)算中原城市群產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散結(jié)構(gòu)效應(yīng)如表4 所示。干-支流支撐效應(yīng)上，無論總效應(yīng)、干流效應(yīng)和支流效應(yīng)，山東省的城市都處于絕對(duì)領(lǐng)先位置，而山西省的城市都處于最滯后排序位置。總支撐效應(yīng)和支流效應(yīng)上，河南、河北和安徽3 省城市處于第二序列。干流支撐效應(yīng)上，河南省城市處于第二序列位置，河北和安徽省的城市較接近，數(shù)值上5 省城市之間明顯已經(jīng)拉開距離。技術(shù)流乘數(shù)效應(yīng)上，山東省城市研發(fā)支出占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢地位，其整體工業(yè)技術(shù)水平最高、進(jìn)步速率最快，城市技術(shù)擴(kuò)散總流上的優(yōu)勢也進(jìn)一步得到強(qiáng)化，同中原技術(shù)流的交互與放大作用相關(guān)；河北、山西、安徽3省城市的擴(kuò)散技術(shù)總流相對(duì)增加，而河南和安徽省的城市則受到一定擠出作用，數(shù)值有一定下滑。山東省城市技術(shù)吸收總流占比相對(duì)初始研發(fā)投入占比有較大下降；安徽、山西、河南省的城市技術(shù)吸收總流有較大幅度增加。從總乘數(shù)上看，中原城市擴(kuò)散技術(shù)流的水平較為接近，都在2.5～3.0 之間，呈現(xiàn)一種線性放大作用；而5 省吸收技術(shù)流的放大水平的異質(zhì)性顯著，河南、山西、安徽和河北4 省城市的放大水平明顯高于山東省城市，特別是安徽和山西省城市的的放大乘數(shù)超過3，兩省城市在中原城市群技術(shù)創(chuàng)新體系中收益明顯。由此可見，中原城市群強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同，有利于發(fā)揮山東等優(yōu)勢省份城市同其他省份城市的技術(shù)互補(bǔ)作用。

表4 中原城市群產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散結(jié)構(gòu)效應(yīng)

4 結(jié)論與啟示

4.1 主要結(jié)論

本研究基于產(chǎn)業(yè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)視角，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)技術(shù)流賦權(quán)樹模型描述中原城市群產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散結(jié)構(gòu)機(jī)制，并設(shè)立以干流和支流分析為核心的區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同效應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。主要結(jié)論如下：

（1）從產(chǎn)業(yè)技術(shù)擴(kuò)散總體特征上分析，中原產(chǎn)業(yè)存在省內(nèi)創(chuàng)新大協(xié)同、區(qū)域內(nèi)創(chuàng)新小協(xié)同，即橫向協(xié)同為主、縱向協(xié)同水平較低的基本結(jié)構(gòu)機(jī)制特征。干流路徑上，安徽的非金屬采礦、金屬冶煉與壓延加工、化學(xué)產(chǎn)品、交通設(shè)備、電氣機(jī)械設(shè)備等行業(yè)，山東的紡織品、紡織服裝和化學(xué)產(chǎn)品，以及河南的食品、紡織品、紡織服裝等都在內(nèi)部構(gòu)成高聚合性的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新鏈；同時(shí)，區(qū)域內(nèi)跨省的產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)作較為活躍，且以產(chǎn)業(yè)橫向的技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同為主體，行業(yè)分布較為集中。其中，魯豫冀皖4省的交通運(yùn)輸裝備、豫魯皖的食品和煙草、豫魯?shù)募徔椘?、魯皖的化學(xué)產(chǎn)品等產(chǎn)業(yè)之間的技術(shù)擴(kuò)散與吸收水平較高。支流結(jié)構(gòu)上也存在區(qū)域的縱向技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同模式，如安徽紡織品同山西紡織服裝、山東金屬礦采選同安徽通用設(shè)備制造等，但影響力還相對(duì)較弱。

（2）通過有效率的區(qū)域技術(shù)擴(kuò)散協(xié)作體系，一次創(chuàng)新能力較強(qiáng)的行業(yè)能夠有力支持中原城市行業(yè)的二次創(chuàng)新能力提升。總體上，基礎(chǔ)性工業(yè)行業(yè)在技術(shù)擴(kuò)散和區(qū)域產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)中發(fā)揮主導(dǎo)性作用，金屬冶煉和壓延加工品（皖）、化學(xué)產(chǎn)品（魯皖）是承載、約束和放大技術(shù)流的關(guān)鍵行業(yè)。山東省輕工業(yè)、化學(xué)、加工、通用設(shè)備以及機(jī)械設(shè)備、交通設(shè)備、通信與信息設(shè)備等行業(yè)較強(qiáng)的原始創(chuàng)新流在中原區(qū)域基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)協(xié)作下，有效促進(jìn)了區(qū)域化學(xué)產(chǎn)品（皖）、電氣機(jī)械和器材（冀）、通用設(shè)備（皖）等產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力快速提升，促進(jìn)了煤炭采選產(chǎn)品（晉）、信息制造（豫）、儀器儀表（魯）、非金屬礦物制品（豫）、石油和天然氣開采產(chǎn)品（魯）、金屬制品（豫冀）等多省原始研發(fā)投入不足行業(yè)的二次技術(shù)吸收再創(chuàng)新能力和再擴(kuò)散能力的提升（如豫冀晉的金屬冶煉和壓延加工品）。通過產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈條的對(duì)接、共振及反饋等乘數(shù)作用，引導(dǎo)技術(shù)流再分配，優(yōu)化創(chuàng)新資源的產(chǎn)業(yè)空間配置，極大提升了區(qū)域內(nèi)整體技術(shù)供給結(jié)構(gòu)和能力。

（3）中原城市群產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力具有強(qiáng)異質(zhì)性，而通過產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈的空間部署與優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢互補(bǔ)，發(fā)揮出區(qū)域多層面的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同效應(yīng)。中原空間協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的主要特征是“兩軸三三角”：山東-安徽軸的技術(shù)流轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化效率最強(qiáng)，而山東-河南軸是兩個(gè)協(xié)作三角的支撐軸。無論原始研發(fā)投入貢獻(xiàn)還是總技術(shù)流占比，山東省的城市都處于絕對(duì)優(yōu)勢地位，而山西省城市創(chuàng)新基礎(chǔ)能力、創(chuàng)新吸收與擴(kuò)散能力都較弱，但在區(qū)域協(xié)作體系中，通過山東-河南的強(qiáng)技術(shù)轉(zhuǎn)移通道，山西實(shí)現(xiàn)了同河北省的城市有效協(xié)作。從地理空間和產(chǎn)業(yè)技術(shù)匹配度等方面綜合考慮，河南省的城市具有中原區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移中心的獨(dú)特地位，具備將山東省城市較先進(jìn)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)、安徽省吸納的長江經(jīng)濟(jì)帶城市群、河北省城市吸納的京津冀城市群的優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新資源進(jìn)行整合的條件和基礎(chǔ)。

4.2 研究啟示

為有效促進(jìn)中原城市群產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新協(xié)作水平提升，發(fā)揮創(chuàng)新協(xié)同效應(yīng)，從兩方面提出如下思考建議：

（1）強(qiáng)化區(qū)域創(chuàng)新政策供給與統(tǒng)籌，完善中原城市群產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新體系。一是強(qiáng)化科技投入政策的支持與統(tǒng)籌。加大基礎(chǔ)與應(yīng)用研究的投入力度，依托中原重點(diǎn)城市的重點(diǎn)高校和科研機(jī)構(gòu)，圍繞區(qū)域新興優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，增強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)能力。要針對(duì)不同的創(chuàng)新主體、不同創(chuàng)新階段，綜合運(yùn)用財(cái)政貼息、財(cái)政后補(bǔ)助、間接投入、風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償和創(chuàng)投引導(dǎo)等方式，帶動(dòng)社會(huì)資本加大科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化投入，建立多元化、多渠道的科技投入體系，建立覆蓋企業(yè)全周期、不同階段的財(cái)政資金支持體系。二是強(qiáng)化科技創(chuàng)新人才政策支持與統(tǒng)籌。設(shè)立并發(fā)揮區(qū)域高層次人才工程的支撐作用。加強(qiáng)與高等院校、科研院所深層次合作，圍繞中原城市群重點(diǎn)領(lǐng)域、重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)、重點(diǎn)學(xué)科、重大項(xiàng)目，重點(diǎn)引進(jìn)培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)、商業(yè)模式新、發(fā)展?jié)摿Υ螅瑢?duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有引領(lǐng)帶動(dòng)作用的高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才或團(tuán)隊(duì)。探索在長三角城市群、京津冀城市群等發(fā)達(dá)區(qū)域的城市建立離岸協(xié)同人才中心，搭建高層次人才進(jìn)入中原的橋梁和快速通路。三是強(qiáng)化科技服務(wù)機(jī)構(gòu)發(fā)展政策的支持與統(tǒng)籌。注重從市場化和公司化的層面上推動(dòng)科技服務(wù)中介機(jī)構(gòu)發(fā)展、培育與壯大，規(guī)范和協(xié)調(diào)對(duì)科技服務(wù)機(jī)構(gòu)管理的相關(guān)法律、法規(guī)和政策，支持形成中原城市群統(tǒng)一的科技服務(wù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)入門檻、管理制度等，優(yōu)化服務(wù)機(jī)構(gòu)發(fā)展環(huán)境，強(qiáng)化行業(yè)自律和管理水平。四是加快研究出臺(tái)并落實(shí)推進(jìn)中原城市群協(xié)同的具體辦法和方案，如中原城市科技合作項(xiàng)目管理的相關(guān)辦法、中原城市群科技資源相互開放與共享的相關(guān)管理辦法、推動(dòng)中原跨省產(chǎn)學(xué)研合作的管理辦法、中原科技協(xié)同創(chuàng)新的中長期發(fā)展規(guī)劃和行動(dòng)方案等。

（2）以中原城市群綜合科技服務(wù)平臺(tái)為支撐，建立城市群新型的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新治理體系，打造區(qū)域高效的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。一是建設(shè)高質(zhì)量中原城市群科技服務(wù)協(xié)作平臺(tái)。融合中原城市現(xiàn)有平臺(tái)，整合多行業(yè)、多學(xué)科、多專業(yè)、多領(lǐng)域的科技資源供給與需求關(guān)系，建立中原相關(guān)創(chuàng)新主體共有、共治與共享的中原城市群協(xié)同創(chuàng)新綜合科技服務(wù)平臺(tái)。中原“總平臺(tái)+總資源”池可設(shè)于河南省鄭州市。平臺(tái)構(gòu)建智能化與精準(zhǔn)化的綜合產(chǎn)業(yè)技術(shù)服務(wù)需求匹配機(jī)制，分布式運(yùn)營，并探索建立網(wǎng)絡(luò)化、市場化、社會(huì)化的價(jià)值創(chuàng)造、共享與分配機(jī)制，總包分包和眾包的靈活性服務(wù)模式。同時(shí)，基于大數(shù)據(jù)的監(jiān)測與調(diào)度，為中原城市群產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新政策協(xié)同及政策效益與效率提升提供支持。二是依托現(xiàn)代綜合平臺(tái)建立中原城市多主體、多層級(jí)、多中心、網(wǎng)絡(luò)式的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新治理結(jié)構(gòu)模式。激發(fā)創(chuàng)新主體活力和利益相關(guān)方參與主動(dòng)性，建立產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新重大決策與政策咨詢機(jī)制，支持相關(guān)組織和社會(huì)媒介參與創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略和科技創(chuàng)新政策方面的決策咨詢。二是在綜合平臺(tái)的支撐下，以新型治理框架為指導(dǎo)，打造中原城市群創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略共同體。戰(zhàn)略共同體集成并升級(jí)了技術(shù)研發(fā)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、資源共建共享和科技服務(wù)等聯(lián)盟，以中原產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)為核心，引進(jìn)外部先進(jìn)資源，并優(yōu)化配置城市群大中院校、科研院所、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及企業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)的科技資源，圍繞區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵、核心、共性技術(shù)需求，組織相關(guān)創(chuàng)新主體開展聯(lián)合研發(fā)攻關(guān)，推動(dòng)跨領(lǐng)域、跨行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈縱向創(chuàng)新協(xié)同機(jī)制形成，推進(jìn)中原地區(qū)科技成果轉(zhuǎn)化和企業(yè)孵化，打造和諧共生的中原創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。

注釋：

1）國家在逢尾數(shù)為2、7 的年份編制（假定技術(shù)進(jìn)步的跨度周期為5年），最新的為2017 年表。