中國海洋產業(yè)創(chuàng)新效率的空間格局及演變特征

翟仁祥，孫凡茜

(江蘇海洋大學商學院，江蘇 連云港 222005)

一、引言

21世紀是海洋的世紀，國家海洋綜合實力的高低成為衡量是否為海洋強國的重要指標。我國是海洋大國，海洋資源豐富，海洋經濟實力雄厚，但利用效率較低，亟須通過提升海洋產業(yè)創(chuàng)新效率來實現海洋經濟可持續(xù)發(fā)展。國家和沿海地區(qū)高度重視海洋科技創(chuàng)新對海洋經濟發(fā)展的引領作用，為促進海洋經濟創(chuàng)新發(fā)展、新態(tài)勢的形成，引領和帶動海洋產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，相繼出臺多項政策支持海洋產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，海洋科技創(chuàng)新能力取得了較為快速的提高，但仍然面臨著創(chuàng)新效率低下、政策依賴程度較高、海洋產業(yè)市場競爭力不足等問題。與海洋發(fā)達國家橫向對比，一方面我國海洋創(chuàng)新投入和產出效率較低，另一方面海洋創(chuàng)新經費投入總量、規(guī)模和結構還存在相當大的差距，且海洋創(chuàng)新轉化利用率較低。因此，如何有效加快海洋科技創(chuàng)新是落實“創(chuàng)新驅動發(fā)展”“建設海洋強國”“21世紀海上絲綢之路”“粵港澳大灣區(qū)”等戰(zhàn)略的重要支撐，具有重要的現實意義和戰(zhàn)略意義。

二、文獻綜述

關于海洋產業(yè)創(chuàng)新能力和效率的實證研究相對較少，從研究對象來看，一是從區(qū)域角度研究沿海或涉海地區(qū)的海洋創(chuàng)新能力，構建海洋創(chuàng)新評價體系測度沿海城市的海洋創(chuàng)新效率以及沿海地區(qū)創(chuàng)新效率分異特征；二是分析沿海地區(qū)的海洋科技創(chuàng)新與海洋經濟互動發(fā)展及其對策措施；三是從微觀企業(yè)層面分析沿海地區(qū)海洋產業(yè)技術創(chuàng)新及其類型差異。從研究內容來看，主要是選取資本、勞動、資源作為要素投入，論文、專利、科研成果作為產出，測算沿海地區(qū)海洋科技創(chuàng)新效率及其影響因素。從研究方法來看，主要選用隨機前沿方法(SFA)和數據包絡分析法(DEA)，已有研究認為中國海洋產業(yè)創(chuàng)新效率整體呈上升趨勢，但沿海地區(qū)間效率水平差異較大，經濟規(guī)模對創(chuàng)新效率影響最大。

上述研究為本文研究提供了借鑒。本文側重于綜合考慮海洋產業(yè)、海洋科研機構、涉海企業(yè)，以沿海地區(qū)為比較區(qū)域，總體評價中國沿海地區(qū)海洋創(chuàng)新能力；鑒于海洋產業(yè)創(chuàng)新具有風險性、階段性、長期性特征，將海洋產業(yè)創(chuàng)新過程劃分為產品研發(fā)和成果轉化兩個階段，建立創(chuàng)新效率指標體系，將海洋產業(yè)創(chuàng)新過程看作一個持續(xù)的過程；運用DEA模型、空間統(tǒng)計分析測度中國沿海地區(qū)海洋產業(yè)創(chuàng)新效率，分析其空間相關性及空間溢出效應，總結提煉海洋產業(yè)創(chuàng)新效率空間演化特征，具有一定的創(chuàng)新性。

三、研究模型

(一)DEA模型

DEA模型是在保證決策單元投入或產出不變情況下，尋找最優(yōu)化的生產前沿面，把決策單元投影到生產前沿面，主要有CCR和BCC兩種模型。綜合效率為純技術效率與規(guī)模效率的乘積。綜合效率反映當前投入產出效率與最優(yōu)效率水平的差距，其值越大，則越接近最優(yōu)效率；純技術效率反映當前技術和管理水平與最優(yōu)水平的差距；規(guī)模效率反映當前規(guī)模與最優(yōu)規(guī)模的差距，本文選用DEA－CCR模型。

(二)標準差橢圓方法

標準差橢圓方法主要根據其重心表征創(chuàng)新要素空間分布和相對位置，橢圓長短軸刻畫創(chuàng)新要素空間分布形態(tài)，即通過標準差橢圓重心、長軸和短軸的動態(tài)變化揭示中國沿海地區(qū)海洋產業(yè)創(chuàng)新效率的空間特征及其變化態(tài)勢。

(三)空間自相關模型

莫蘭指數能夠有效檢驗海洋產業(yè)創(chuàng)新效率的空間關聯(lián)性和集聚性，考察沿海地區(qū)海洋產業(yè)創(chuàng)新效率的空間分異性和空間集聚態(tài)勢。

四、指標選取與數據來源

(一)指標選擇

參照大多數研究，以海洋科技研發(fā)經費和研發(fā)人員作為投入指標，專利申請數作為產出指標，將海洋產業(yè)創(chuàng)新過程劃分為研發(fā)階段和成果轉化階段，同時考慮政府這一外部因素影響，構建中國沿海地區(qū)海洋產業(yè)創(chuàng)新效率指標體系，以定量測度2006～2019年海洋產業(yè)創(chuàng)新效率，如表1所示。基于數據可獲得性、可比較性，中國沿海地區(qū)主要包括天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、廣西和海南，不包含港澳臺地區(qū)。

(二)數據來源

表1研究數據主要來自歷年?中國海洋統(tǒng)計年鑒??中國海洋年鑒?以及年度中國海洋經濟統(tǒng)計公報和沿海地區(qū)海洋經濟統(tǒng)計公報。個別指標數據存在年份缺失問題，采用多年平均增速或平均增長量進行擬合修補替代，部分指標數據采用比例法進行估算。

表1 海洋產業(yè)創(chuàng)新效率指標體系

五、實證分析

(一)創(chuàng)新效率整體綜合分析

利用DEAP統(tǒng)計軟件計算沿海地區(qū)2006～2019年海洋產業(yè)研發(fā)效率與成果轉化效率，統(tǒng)計結果表明2006～2019年中國海洋產業(yè)研發(fā)效率有所下降，研發(fā)效率下降0.232，并且研發(fā)效率整體水平不高，效率值約在0.45中低水準上下波動。環(huán)渤海、長三角和珠三角地區(qū)的研發(fā)效率地區(qū)差異性較大，變化趨勢各有不同。其中，環(huán)渤海地區(qū)起步最低，2006年的初始效率值為0.56，低于全國平均水平，得益于國家對環(huán)渤海地區(qū)涉海投入加大，且山東、天津等海洋經濟創(chuàng)新發(fā)展示范區(qū)建設成效顯著，在海洋產業(yè)公共服務平臺、涉海成果轉化及其產業(yè)化方面取得良好的效果，近年來研發(fā)效率整體呈穩(wěn)步上升趨勢，效率值上升了0.15，并在2019年達到峰值，其值為0.767，超越珠三角地區(qū)，成為僅次于長三角排名第二的地區(qū)。長三角地區(qū)海洋研發(fā)創(chuàng)新整體效率水平較高，始終高于全國平均水平，并且研發(fā)效率的上升趨勢明顯，效率值上升了0.35，上升幅度最大為2014年和2016年，均有0.1的上升幅度。究其原因，一方面與“21世紀海上絲綢之路”戰(zhàn)略構想提出及穩(wěn)健推進有關，另一方面與上海全球海洋中心城市以及江蘇、浙江海洋經濟發(fā)展示范區(qū)和國家海洋經濟創(chuàng)新發(fā)展示范城市的布局和建設，涉海科技資源投入加大以及海洋科技資源管理技術、水平持續(xù)提升是分不開的。珠三角地區(qū)的海洋研發(fā)效率呈明顯下降趨勢，效率下降約0.25，2008～2019年研發(fā)效率呈“N”型變化:2008～2010年為海洋產業(yè)研發(fā)效率上升階段，2010年達到峰值0.792，2010～2016年處于下降階段，2016年研發(fā)效率下跌超40%，2017年以后處于上升階段，表明珠三角地區(qū)海洋產業(yè)研發(fā)效率需要提升綜合效率，應合理配置資源，需要進一步發(fā)揮深圳全球海洋中心城市地位和作用，以及福建、廣東、廣西海洋經濟發(fā)展示范區(qū)的重要支撐和引領作用，充分發(fā)揮海洋產業(yè)創(chuàng)新效率對海洋經濟發(fā)展的驅動效應。

與此同時，2006～2019年中國海洋產業(yè)成果轉化效率呈上升趨勢，效率值上升0.157，在2017年達到峰值0.743，并且效率值整體處于較高水平，在0.7附近波動，表明中國海洋產業(yè)創(chuàng)新過程中研發(fā)成果轉化效果較好。分區(qū)域來看，環(huán)渤海、長三角和珠三角地區(qū)均有所上升，但上升趨勢及其幅度有所不同。環(huán)渤海地區(qū)2006年的初始轉化效率值最低，同時上升幅度較小，僅上升0.049，且呈“倒U”型變化趨勢，2006～2010年為海洋產業(yè)成果轉化效率上升階段，并在2010年達到峰值0.876，此后逐年輕微下降，到2019年降至0.703，低于全國平均水平。長三角地區(qū)轉化效率上升幅度最小，上升0.006，但轉化效率整體水平最高，均值為0.85，表明長三角地區(qū)海洋產業(yè)的轉化成果最為顯著。珠三角地區(qū)成果轉化效率的呈波浪形變動趨勢，其上升趨勢與長三角地區(qū)相似，均為“升—降—升—降—升”變化，但其上升幅度最大，效率值上升0.199，2017年轉化率達到0.993，轉化成果非常顯著。

整體來看，中國海洋產業(yè)研發(fā)效率具有不均衡性和不匹配性，而成果轉化具有不匹配性。主要體現在兩個方面:一是環(huán)渤海、長三角和珠三角地區(qū)在研發(fā)效率上差距比較明顯，地區(qū)差異較大，與海洋經濟區(qū)域發(fā)展不平衡有很大關系，尤其是珠三角地區(qū)的海洋產業(yè)研發(fā)效率出現非正常下降態(tài)勢，可能與珠三角內部各沿海地區(qū)及其沿海城市發(fā)展差距大有關；二是全國海洋產業(yè)存在海洋研發(fā)效率與成果轉化效率不匹配問題，研發(fā)能力跟不上轉化能力提升，尤其是珠三角地區(qū)2017年研發(fā)轉化效率為0.993，而研發(fā)效率僅為0.375，表明海洋產業(yè)在創(chuàng)新過程中成果轉化能力較強，對海洋產業(yè)研發(fā)創(chuàng)新的投入很大程度促進了海洋生產力發(fā)展，但研發(fā)能力亟須提升，加大涉海科技研發(fā)力度和強度，優(yōu)化涉海產業(yè)研發(fā)投入結構，構建與涉海成果轉化相適應的創(chuàng)新模式，在加大存量涉海科技成果加速促進轉化的同時，激發(fā)增量涉海科技成果形成及其轉化的內生動力，積蓄海洋產業(yè)發(fā)展強大動能，為促進海洋經濟高質量發(fā)展提供更大動力和支撐。

(二)創(chuàng)新效率省域比較分析

限于篇幅，僅選取2006年和2019年統(tǒng)計結果做對比分析。從綜合效率來看，大多數沿海省份海洋產業(yè)研發(fā)效率呈下降趨勢，達到DEA有效(效率值>0.5)的省份數量由2006年的7個(天津、上海、浙江、山東、廣東、廣西、海南)下降至2019年的1個(廣東)，平均效率值下降0.232；而大多數沿海省份海洋產業(yè)成果轉化效率呈上升趨勢，達到DEA有效的省份由2006年的5個(河北、遼寧、福建、廣西、海南)上升至2019年的8個(河北、上海、江蘇、福建、山東、廣東、廣西、海南)，平均效率值上升0.157。暗示中國沿海省份海洋產業(yè)研發(fā)效率提高態(tài)勢不顯著，而成果轉化效率形勢持續(xù)向好，研發(fā)效率與轉化效率存在同步失調性，海洋產業(yè)研發(fā)效率弱于其轉化能力，河北最為突出，其研發(fā)效率遠低于其轉化效率，效率值的差高達0.819。從技術效率來看，遼寧和江蘇的研發(fā)效率得到明顯優(yōu)化，效率值上升0.2左右，而天津、上海、浙江、山東則出現不同的下降趨勢，其中山東的技術效率下降幅度最大，效率值下降近0.6，而浙江下降至最優(yōu)效率以下。在一定程度上驗證了技術效率的差異性既是制約海洋產業(yè)研發(fā)階段創(chuàng)新效率的重要因素，也是造成海洋產業(yè)創(chuàng)新效率區(qū)域差異的主要原因，需要提高海洋產業(yè)相關企業(yè)或部門的技術和管理水平，進而有效提升研發(fā)階段的技術效率。從規(guī)模效率和規(guī)模報酬來看，除了遼寧和江蘇在研發(fā)階段的規(guī)模效率有所提升外，其他省份的規(guī)模效率存在不同幅度下降，且規(guī)模報酬遞增態(tài)勢說明其海洋產業(yè)研發(fā)能力并沒有得到充分發(fā)揮，應當充分擴大規(guī)模經濟效益，在某種程度上表明規(guī)模效率也是制約海洋產業(yè)研發(fā)效率的重要因素。在成果轉化階段規(guī)模效率的變化趨勢則恰好相反，多數省份規(guī)模效率均有為正增長并達到最優(yōu)水平，其中天津、河北和遼寧仍處于規(guī)模報酬遞增階段，轉化效率仍有一定的提升空間。

對照研發(fā)效率核密度估計圖，曲線呈由左右兩個峰頂向左峰頂聚攏趨勢，峰頂由緩和變尖銳，變化后的峰值在區(qū)間[0.2，0.4]內，這說明在考察期內多數沿海省份的研發(fā)效率下降趨勢明顯，極少數沿海省份擁有高研發(fā)效率，地區(qū)兩極分化嚴重。同時，右側曲線在不斷下降，曲線分離程度明顯，說明擁有最優(yōu)效率值的省份存在不同程度減少態(tài)勢。轉化效率核密度估計圖顯示曲線呈現向右偏移態(tài)勢，曲線長度變短，峰尖由[0.3，0.5]移動至[0.8，1]，峰頂呈“緩和—尖銳—緩和”的變化趨勢，峰值先上升(2012年)后下降(2017年)，這說明沿海省份的轉化效率有所提高，多數省份已達最優(yōu)，其中2006年到2012年的提高速度較快，2012年到2019年提高速度放緩，并且沿海地區(qū)間的涉海成果轉化效率差距有所緩解，少數省份仍具有提升潛力。

(三)創(chuàng)新效率空間格局分析

從標準差橢圓模型角度看，根據已測算出的2006～2019年中國沿海地區(qū)海洋產業(yè)創(chuàng)新效率值，利用ArcGIS10.7軟件分別繪制出海洋產業(yè)研發(fā)效率和轉化效率部分年份的標準差橢圓分布圖、考察期內的重心移動距離圖以及橢圓長短軸變化圖。從標準差橢圓重心移動方向和距離來看，2006～2019年海洋產業(yè)研發(fā)效率標準差橢圓的重心先向東北方移動再向西南方移動。其中，2006～2012年整體向東北方向移動，共移動596.32千米，最大移動472.6千米，東西方向波動范圍較大；2013～2019年整體向西南方向移動，共移動548.76千米，最大移動258.88千米，東西方向波動范圍波動較大，南北方向波動較小。這表明2006～2019年我國沿海省份海洋研發(fā)效率區(qū)域發(fā)展不平衡，東西方向差異明顯，其中2006～2012年重心偏東部地區(qū)，2013～2019年往西部偏移。再看轉化效率，2006～2019年海洋產業(yè)轉化效率標準差橢圓的重心先向東南方向再向東北方向后向西南方向移動，空間格局體現為東西方向小范圍波動，表明了我國沿海省份海洋產業(yè)轉化效率的橢圓重心在2010年之后與研發(fā)效率保持同方向移動，但空間聚集性明顯強于研發(fā)效率，區(qū)域發(fā)展更具平衡性。從標準差橢圓面積來看，2006～2011年研發(fā)的橢圓面積由148.34萬平方千米上升到159.23萬平方千米，2012～2019年橢圓面積下降至114.88萬平方千米；而轉化效率的橢圓面積在考察期內呈下降趨勢，由2006年的188.07萬平方千米下降至2017年的161.84萬平方千米。這說明我國沿海省份研發(fā)效率的空間格局呈擴張趨于集中的變化態(tài)勢，同時轉化效率的空間格局趨于集中。山東、江蘇、浙江、福建和廣東覆蓋面積較大，說明其研發(fā)能力和轉化能力較強。從橢圓長短軸變化趨勢來看，2006～2019年橢圓長軸標準差始終大于短軸標準差，研發(fā)效率長軸的擴大幅度較大，短軸的縮小幅度較小，而轉化效率的長短軸縮小幅度都較大。這說明海洋產業(yè)研發(fā)效率的空間變化特點是在南北方向急劇擴大，在東西方向緩慢收緊，轉化效率則在南北和東西方向呈較快縮小態(tài)勢。

從局部莫蘭指數角度看，全國沿海省份海洋產業(yè)研發(fā)和轉化階段的全局莫蘭值均為負值，且均未通過顯著性檢驗，說明沿海省份海洋產業(yè)創(chuàng)新不存在明顯的空間聚集態(tài)勢。但從局部莫蘭值來看，2006年沿海省份海洋產業(yè)研發(fā)和轉化的空間相關系數均為負值，且轉化能力系數小于研發(fā)能力，2019年二者空間相關系數均轉為正，且轉化能力的系數大于研發(fā)能力，這說明考察期內相鄰省份海洋產業(yè)創(chuàng)新能力的空間差異在縮小，即空間關聯(lián)性加強，與此同時轉化能力的空間關聯(lián)性逐漸強于研發(fā)能力。從象限分布來看，考察初期各階段效率的聚集區(qū)主要發(fā)生在低－高聚集區(qū)和高－低聚集區(qū)，位于該區(qū)域的沿海省份海洋經濟發(fā)展不平衡，海洋產業(yè)創(chuàng)新效率呈兩極化分布，較低的省份處于發(fā)展中時期，如福建和廣西研發(fā)和轉化的動力明顯較弱。而較高的省份會帶動本象限其他省份的發(fā)展，具有一定的空間溢出效應，如上海、山東和廣東，這些沿海地區(qū)海洋產業(yè)發(fā)展基礎較好，布局多個國家級海洋經濟發(fā)展示范區(qū)，具有較強的中心輻射作用。在考察后期，高－高聚集區(qū)出現了空間聚集，如江蘇和山東兩地相互靠近，且具有較高的研發(fā)效率，形成研發(fā)能力的空間聚集；而福建、廣東、廣西和海南相互鄰近，轉化能力較強，形成轉化能力的空間聚集。從時空動態(tài)對比來看，將沿海省份變動位置分為三類:本位變動是指沿海省份所屬象限不變，上游變動是指沿海省份或周邊省份創(chuàng)新能力提升，下游變動是指沿海省份或周邊省份創(chuàng)新能力下降。2006～2019年海洋產業(yè)研發(fā)效率無本位變動和下游變動，上游變動僅有江蘇和山東，說明其研發(fā)效率增長緩慢，空間配置優(yōu)化升級進程較為緩慢；2006～2019年海洋產業(yè)轉化效率的本位變動為浙江，始終在高－低聚集區(qū)徘徊，說明浙江的海洋產業(yè)轉化效率較高，具有一定的正向空間溢出效應，上游變動為福建、廣東、廣西和海南，表明珠三角地區(qū)沿海省份的涉海科技成果轉化能力不斷增強，并且相鄰省份空間相關性較高，具有同向循環(huán)向上累積趨勢。

六、結論

本文選取中國沿海地區(qū)2006～2019年海洋產業(yè)創(chuàng)新效率相關數據，借助DEA模型、標準化橢圓、空間自相關等方法，測度分析海洋產業(yè)創(chuàng)新效率、空間格局與集聚特征，主要結論如下:

第一，2006～2019年中國海洋產業(yè)研發(fā)效率有所下降，且研發(fā)效率整體水平不高，效率值約在0.45上下波動，環(huán)渤海、長三角和珠三角地區(qū)呈現的地區(qū)差異較大，變化趨勢各有不同:環(huán)渤海地區(qū)在三大地區(qū)中起步最低，但呈穩(wěn)步上升趨勢；長三角地區(qū)整體效率水平較高，且上升趨勢明顯；珠三角地區(qū)呈明顯下降趨勢。而同期涉海科技成果轉化效率呈上升趨勢，環(huán)渤海、長三角和珠三角地區(qū)轉化水平均有所提高。中國海洋產業(yè)研發(fā)效率具有區(qū)域不均衡性，研發(fā)和成果轉化具有階段不匹配性。

第二，沿海省份海洋產業(yè)研發(fā)效率具有明顯的區(qū)域差異性，技術效率和規(guī)模效率都是制約其增長的重要因素，需要采取有效措施提升研發(fā)階段的技術效率和規(guī)模效率，提高海洋產業(yè)相關企業(yè)或部門的技術和管理水平，充分擴大投入規(guī)模，促進規(guī)模經濟效應顯現。而各沿海省份成果轉化效率態(tài)勢向好，區(qū)域差異較小。核密度分析發(fā)現，海洋產業(yè)研發(fā)效率的區(qū)域差異有擴大趨勢，即“兩極分化”加劇，而轉化效率的區(qū)域差異呈持續(xù)優(yōu)化態(tài)勢，少數沿海省份仍具有提升潛力。

第三，2006～2019年我國沿海省份海洋研發(fā)效率區(qū)域發(fā)展不平衡，東西方向差異明顯，空間格局呈由擴張趨于集中態(tài)勢，其中2006～2012年標準差橢圓重心偏東部地區(qū)，2013～2019年往西部偏移。轉化效率的區(qū)域發(fā)展更具平衡性，空間聚集性也強于研發(fā)效率，標準差橢圓的重心先向東南方向再向東北方向后向西南方向移動，空間格局體現為東西方向小范圍波動。

第四，考察初期各階段效率的聚集區(qū)主要發(fā)生在低－高聚集區(qū)和高－低聚集區(qū)，位于該區(qū)域的沿海省份海洋經濟發(fā)展不平衡，海洋科技創(chuàng)新效率呈兩極化分布；考察后期，高－高區(qū)域出現空間聚集，空間相關性加強。研發(fā)效率無本位變動和下游變動，上游變動僅有江蘇和山東，研發(fā)效率增長緩慢，轉化效率主要以上游變動為主，上游變動為福建、廣東、廣西和海南，這些沿海省份轉化能力有所增強，相鄰省份空間相關性較高。