創新型產業集群集聚效應研究

張冀新　張俊龍

摘 要：創新型產業集群高質量發展，需要全域推進、全鏈整合。為分析創新環境對創新型產業集群集聚效應影響，采用三階段DEA方法測度創新型產業集群集聚效應。結果表明創新型產業集群集聚效應由調整前規模效率主導，轉向調整后技術和規模因素共同主導，并且技術主導更顯著。集群企業科技活動經費支出占比短期內較難降低投入冗余，增加集群人均擁有知識產權數能夠提高創新型產業集群集聚效應。相比東部創新型產業集群集聚效應技術主導為主，中西部集群集聚效應呈現規模因素主導。

關鍵詞：創新型產業集群;三階段DEA;集聚效應;環境變量

中圖分類號：F 276

文獻標識碼：A 文章編號：1672-7312（2021）06-0616-06

Research on Agglomeration Effect of Innovative Industrial Clusters

ZHANG Jixin，ZHANG Junlong

（School of Economics and Management，Hubei University of Technology，Wuhan 430068，China）

Abstract：High quality development of innovative industrial clusters needs universal promotion and chain integration.In order to analyze agglomeration effects of innovation-oriented industrial clusters from innovation environment，the paper adopts three-stage DEA to agglomeration effect of innovative industrial clusters.The results show that the agglomeration effect of innovative industrial clusters is dominated by scale efficiency before adjustment，but after adjustment，it is jointly dominated by scale and technical factors，and technology dominance is more significant.Percent of expenditure on science and technology expenses of enterprises hardly reduce input redundancy in short term，while increasing intellectual property per person can improve agglomeration effect of innovative industrial clusters.Compared with the eastern part of the innovative industrial cluster，the agglomeration effect is dominated by technology，while the central and western cluster agglomeration effect is dominated by scale factors.

Key words：innovative industrial clusters;three-stage DEA;agglomeration effect;environmental variable

0 引言創新型產業集群是具有跨企業、跨行業、跨區域、跨鏈條的戰略性新興產業組織形態，能夠推動產業集群全產業鏈價值提升。依據《創新型產業集群試點認定管理辦法》[1]，科技部于2013年和2014年，先后認定2個批次共計32家創新型產業集群，2017年認定第三批29家創新型產業集群。三批次61家創新型產業集群試點發展由資源要素模式，轉向國家高新區平臺載體服務，最終轉向全產業鏈集群生態培育。創新型產業集群依托產業鏈集聚產業創新資源[2]，能夠有助于國家高新區形成鮮明產業特色和主導產業[3]，推動國家高新區自主創新力提升和自主創新示范區示范效應提升，成為國家高新區推動戰略性新興產業發展的重要途徑[4]，提升區域產業創新能力[5]。創新型產業集群結合戰略性新興產業布局一區一主導產業，依托全產業鏈推動科技型企業融通和梯次培育[6]。創新型產業集群通過動態監測推動集群分類指導，科技部2020年《創新型產業集群評價指標體系》是創新型產業集群61家試點和48家試點（培育）考核評價指標的主要依據[7]，是對2013年開展創新環境、主導產業、服務體系評價的《創新型產業集群試點評價指標體系（試行）》的局部修訂，指標體系見表1。

創新型產業集群修訂后評價指標體系結構性轉換，在保持三級指標體系和一級指標權重一致基礎上，注重單一主導產業培育轉向集群產業培育，將主導產品的國內市場占有率和知名產品數量，轉向效益主導的產值凈利潤率和營業收入平均增長率。產品數量轉向結構比例，創新總量轉向人均數量等，反映創新型產業集群的生態培育主導特征[8]，產業集群創新能級全面提升，創新資源全鏈整合和全域推進，探索“一群一策”[9]。創新型產業集群數量保持在109家的2017—2019年3年期間，109家創新型產業集群企業數量年均增加15.9%，營業收入年均增加9.9%，而國際環境影響的出口創匯下降7.1%。創新型產業集群2019年工業總產值、凈利潤、出口創匯都比2018年同比下降[10]，集群集聚效應并未充分釋放和協同推進。創新型產業集群的戰略性新興產業效益并未較好提升，與國家高新區產業融合優勢不顯著，不同區域省域間創新型產業集群企業規模集聚呈現較大差異。因此文中選用以投入產出效率評價方法為基礎，選取創新型產業集群省域層面的投入產出指標，評價創新性產業集群集聚效應，分析環境差異對集聚效應影響程度。

1 研究方法與變量選擇

1.1 三階段DEA模型三階段DEA方法剔除了環境因素及其他隨機因素對技術效率的影響[11]，通過利用DEA模型松弛變量所包含的冗余信息，對投入或產出變量進行調整，把創新型產業集群所有投入假定處在同一外部創新環境條件下來剔除不同區域環境因素的影響，再用DEA方法測算創新型產業集群投入的技術效率，使結果更加真實的反映創新型產業集群區域集聚實際情況，能夠較好測度高技術產業和創新型產業集群集聚效率[12-13]。相比設定參數的隨機前沿方法，非參數的三階段DEA方法更能有效區分創新環境對各個創新型產業集群投入產出集聚影響。

1.2 變量選取與數據來源創新型產業集群集聚效應的投入產出指標選取，以區域差異度和規模導向度為選取原則，參照創新型產業集群評價指標體系規模導向，選取營業收入（億元）和上繳稅費（億元）作為創新型產業集群產出指標，企業總數（個）和集群人員總數（萬人）作為創新型產業集群集聚效應的投入指標。2019年創新型產業集群營業收入最高的廣東省是營收最低貴州省的367倍，上繳稅費廣東省是貴州省的351倍，而廣東省創新型產業集群企業數量僅是貴州集群企業數量的22倍。環境變量選取依據創新型產業集群評價體系調整的創新導向為主要原則，考慮省域創新型產業集群的結構性差異，主要體現在創新型產業集群企業總量中的高新技術企業數量、企業科技活動經費投入、授權發明專利數量、主持或參與制定的各類標準數量。為弱化創新型產業集群規模總量對環境變量的影響，以比例型指標作為環境變量，即創新型產業集群高新技術企業占比（高新技術企業數量占集群企業總數比值），企業科技活動經費支出占比（企業科技活動經費支出占營業收入比重），人均擁有知識產權數（集群知識產權數量與集群人員總數的比值）。投入產出及環境變量指標數據來源于《2020中國火炬統計年鑒》中的創新型產業集群統計數據，各項變量描述性統計見表2。

2 實證分析

2.1 第一階段DEA模型實證結果三階段DEA的第一階段，采用Deap 2.1軟件對不同省域的創新型產業集群的初始效率進行分析，具體的結果見表3中調整前的效率所示。2020年創新型產業集群平均技術效率為0.518，平均純技術效率為0.647，平均規模效率為0.845，其中規模效率的均值大于純技術效率的均值。由第一階段的實證結果顯示，各省域創新型產業集群內部的集群效應比技術創新更能提高企業投入產出的轉化率。

在第一階段的處理分析過程中，并未考慮環境變量與隨機因素對創新型產業集群集聚效應影響。海南、西藏、寧夏沒有創新型產業集群入選，109家創新型產業集群分布的28個省域中，北京、內蒙古、云南三省域的創新型產業集群技術效率居于前列，其中純技術效率和規模效率均為1，增加三省域創新型產業集群企業數量和人員數量，不會對集群的產出要素產生影響。黑龍江、廣東、新疆的純技術效率有效，而技術效率未達到有效，原因在于規模效率未達到有效性，提高創新型產業集群技術效率的重點在于如何更好地發揮規模效益的作用。江蘇、山東、湖南、貴州、甘肅5省創新型產業集群純技術效率大于規模效率，提高規模效率，降低實際規模與最優規模差距，可以進一步提升創新型產業集群技術效率。

2.2 第二階段SFA模型實證結果三階段DEA的第二階段，將2個投入變量創新型產業集群企業總數和集群人員總數的松弛變量作為被解釋變量，環境變量高新技術企業占比、企業科技活動經費支出占比和人均擁有知識產權數作為解釋變量，分析環境變量對投入項的松弛變量的影響。若回歸系數為正，表明增加環境變量會導致投入冗余增加，回歸系數為負，表明環境變量有利于減少松弛量以降低投入冗余。采用Frontier 4.1軟件，分別對創新型產業集群2個松弛變量進行測度，結果見表4。

1）高新技術企業占比。實證的結果顯示高新企業技術占比與企業總數松弛變量的回歸系數為正，說明高新技術企業占比的增加會導致企業總數投入冗余的增加，高新技術企業數量占集群企業數量越多，企業總數的投入冗余就會越多，高新技術企業占比的集群結構優勢并未快速轉化為集群企業總量優勢，但有助于創新型產業集群企業總量提升的結構轉換。高新技術企業占比與集群人員數量松弛變量的回歸系數為負，表明高新技術企業占據集群企業總量比重越大，集群人員投入冗余越少，由于高新技術企業中人員黏性較高，高新技術企業占比增加會有效提高創新型產業集群從業人員總量的高新技術企業分布結構。

2）企業科技活動經費支出占比。結果顯示企業活動經費支出占比與高新技術企業數集群人員總數的松弛變量回歸系數均為正，說明企業科技活動經費支出占比增加，會導致企業總數和集群人員數量投入的冗余。創新型產業集群企業參與科技活動，增加企業科技活動經費支出的結構性比值，有助于集群企業技術效率提升，提高創新型產業集群行業競爭力和創新壁壘，同時企業科技活動的經費支出占比的增加，也提出更多研發人員總量需求，一定程度上可能會導致集群從業人員數量投入冗余。

3）人均擁有知識產權數。結果表明人均擁有知識產權數與企業總數和集群人員數量的松弛變量回歸系數均為負，人均擁有知識產權數越高，企業總數投入冗余越少，集群內人力資源利用率就越高。人均知識產權數量增加能促進集群從業人員整體素質提升，人才密集型創新型產業集群更注重集群企業創新能力提升，減少人員投入冗余，推動創新型產業集群企業提質增效和產業價值鏈高端鎖定。

2.3 第三階段調整后DEA模型實證結果依據創新型產業集群第一階段和第二階段的實證結果，得到消除環境變量和隨機干擾因素影響的調整投入數據，利用調整后創新型產業集群投入數據，通過DEAP 2.1軟件再次測度28個省域的創新型產業集群效率，結果見表3調整后技術效率。第三階段調整后的實證結果顯示，2020年創新型產業集群平均技術效率為0.557，平均純技術效率為0.777，平均規模效率為0.709，規模效率均值與純技術效率均值相差較小，第一階段中調整前的技術效率由規模效率主導，而第三階段中規模效率與技術效率的主導地位相近，并且純技術效率主導作用對創新型產業集群集聚效應影響更顯著。28個省域中，北京市創新型產業集群調整前后的技術效率并未發生變化，技術效率是有效的，且環境變量和隨機干擾因素并不會影響技術效率和規模效率。廣東、山東、江蘇三省創新型產業集群調整后的規模效益呈現遞減趨勢，黑龍江的技術效率由調整前的未達到有效改變為調整后的有效，表明高新技術企業數量占比、企業科技活動支出占比、人均知識產權數量對黑龍江規模效率影響較明顯。吉林、江蘇、山東、貴州4省創新型產業集群純技術效率調整后達到1，成為創新型產業集群集聚效應技術效率提升的關鍵支撐，調整后創新型產業集群純技術效率優勢代替規模效率優勢。各省域創新型產業集群調整前后技術效率的變化如圖1所示，其中大部分東部沿海省域調整后的技術效率大幅度提升，表明相對發達地區省域創新型產業集群的集聚效應受環境因素和干擾因素影響較明顯，投入要素總量過多一定程度也會對集群的投入轉換效率產生抑制作用。云南省創新型產業集群調整前的技術效率為1，調整后技術效率降低為0.395，說明高新技術企業占比結構、企業科技活動參與程度、知識要素投入能較強地推動云南省創新型產業集群集聚效果，同時云南創新型產業集群企業數量在各省域企業數量中最低，僅16家，創新型產業集群結構性調整效果最明顯。

2.4 區域集聚效應為全面衡量不同空間創新型產業集群集聚效應區域差異和空間分異，按照東部、西部、中部和東北4大板塊，將28個省域創新型產業集群劃分到4大板塊中，見表5。

可以看出，東部地區創新型產業集群調整前后技術效率增幅較大，達到0.237，東北地區技術效率增加0.115，中部地區技術效率基本不變，而西部地區的省域調整前后技術效率降低0.153。東部地區創新型產業集群剔除環境變量影響后，規模效率和純技術效率均增加，表明東部地區創新型產業集群技術和規模優勢都較為明顯，集群創新集聚程度較高，創新資源利用率高，投入要素東部集聚效應明顯。中部創新型產業集群調整后的純技術效率增加而規模效率減少，表明相關環境要素能夠促進集群創新效率提升，規模效率降低明顯，中部創新型產業集群結構性優勢不能彌補調整后規模優勢降低，應提升高新技術企業占比等結構性集群優勢，進而提高中部整體效率。環境變量對西部創新型產業集群規模效率呈現較大影響，剔除外部環境因素，規模效率大幅度降低0.312，高新技術企業數量占比、科技活動經費支出占比、人均知識產權等結構性調整增加，能有效促進提升西部地區創新型產業集群集聚效應。東北地區的創新型產業集群調整前后純技術效率增加而規模效率降低，在總體技術效率上升基礎上，環境變量對東北創新型產業集群技術效率提升影響程度小于對規模效率降低影響程度。

3 結語創新型產業集群高質量發展，需要全域推進、全鏈整合。創新型產業集群集聚效應在集群營業收入、上繳稅費、企業總數、人員總數等總量提升基礎上，注重創新環境對創新型產業集群的結構性調整影響，推動創新型產業集群一域一策、一群一策、一業一策。

1）創新型產業集群應充分發揮純技術效率和規模效率對技術效率提升的協同作用，通過優化企業總量中高新技術企業占比的布局結構，營收總量中企業科技經費支出占比的投入結構，人均知識產權數的人員結構和創新結構，推動總量結構與主導結構的同步優化，協同提升創新型產業集群集聚效應。

2）弱化創新型產業集群集聚效應空間差異，東部創新型產業集群應強化技術主導為主的集聚效應優勢，推動中部創新型產業集群集聚結構比例轉換，帶動西部創新型產業集群集聚規模總量提升，統籌創新型產業集群區域板塊東連西進和中部增效。

參考文獻：

[1]科技部.創新型產業集群試點認定管理辦法[R].國科火〔2013〕230號，2013.

[2]田穎，田增瑞，韓陽，等.國家創新型產業集群建立是否促進區域創新[J].科學學研究，2019，37（05）：817-825.

[3]張冀新，李燕紅.創新型產業集群是否提升了國家高新區創新效率？[J].技術經濟，2019（10）：112-117.

[4]張驍，唐勇，周霞.創新型產業集群社會網絡關系特征對創新績效的影響——基于廣州的實證啟示[J].科技管理研究，2016，36（02）：184-188.

[5]沈小平，李傳福.創新型產業集群形成的影響因素與作用機制[J].科技管理研究，2014（14）：144-148.

[6]科技部火炬中心.關于深入推進創新型產業集群高質量發展的意見[R].國科火〔2020〕85號，2020.

[7]科技部火炬中心.關于開展創新型產業集群總結評價工作的通知[R].國科火〔2020〕92號，2020.

[8]張凌.國家高新區對綠色工藝創新的影響分析[J].技術與創新管理，2020，41（06）：565-573.

[9]科技部火炬高技術產業開發中心.2020中國火炬統計年鑒[Z].北京：中國統計出版社，2020.

[10]湖北省科技廳.關于深入推進創新型產業集群發展若干措施的通知[R]. 鄂科技發高〔2020〕22號，2020.

[11]陳巍巍，張雷，馬鐵虎，等.關于三階段DEA模型的幾點研究[J].系統工程，2014，32（09）：144-149.

[12]謝子遠.國家高新區集聚效應實證研究[J].科研管理，2014，35（05）：138-144.

[13]張冀新，劉燁.國家高新區高技術產業技術效率研究[J].技術與創新管理，2020，41（06）：608-615.

（責任編輯：許建禮）

收稿日期：2021-03-09

基金項目：國家自然科學基金青年項目“戰略性新興產業創新價值鏈脆弱性形成機理與超循環調控研究”（71703033）

作者簡介：張冀新（1982—），男，河北邯鄲人，副教授，主要從事技術經濟的研究工作。