中國三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡比較研究
——基于專利合作數(shù)據(jù)

潘春苗，母愛英

(1.中國社會科學院大學 經濟學院， 北京 102488；2.河北經貿大學 經濟研究所， 河北 石家莊 050061)

一、引言

城市群正成為推動我國區(qū)域協(xié)調發(fā)展、創(chuàng)新驅動發(fā)展和新型城鎮(zhèn)化建設的重要力量。近年來，國家層面出臺系列政策文件，推進全國重點城市群一體化建設，以縮小區(qū)域發(fā)展差距，提升區(qū)域整體發(fā)展水平。區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新是城市群一體化建設的重要內容。2019年，中央經濟工作會議提出，將京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)打造成為具有國際競爭力的創(chuàng)新平臺，這為全國高質量發(fā)展提供了重要動力源。《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》進一步明確了京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)的科技創(chuàng)新功能，通過持續(xù)提升科技創(chuàng)新策源能力，以打造高質量發(fā)展的重要增長極。自京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)等城市群一體化建設上升為國家戰(zhàn)略以來，它們充分發(fā)揮科技創(chuàng)新資源優(yōu)勢，加強城市群內部城市間協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)系，加快構建協(xié)同創(chuàng)新共同體，以協(xié)同創(chuàng)新引領城市群協(xié)同發(fā)展。三大城市群作為全國創(chuàng)新驅動發(fā)展的3個典型區(qū)域，在協(xié)同創(chuàng)新方面有其共同點，但也有所差異。本研究基于2014—2018年京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)的發(fā)明專利合作數(shù)據(jù)，分別構建三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡，在此基礎上對三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡進行比較研究。

二、文獻回顧

關于協(xié)同創(chuàng)新的研究，學者們主要研究了協(xié)同創(chuàng)新的內涵、理論模式、機制構建、理論分析方法、績效評價等。陳勁等認為，協(xié)同創(chuàng)新是企業(yè)、高校、研究院所、政府等各類主體通過創(chuàng)新合作實現(xiàn)知識增值的過程[1]。何郁冰提出了“戰(zhàn)略—知識—組織”三重互動的產學研協(xié)同創(chuàng)新模式[2]。楊繼瑞等提出從合作機制、組織機制、行政機制3個方面來構建區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新機制[3]。蘇屹認為，研究協(xié)同創(chuàng)新理論應遵循系統(tǒng)科學方法[4]。白俊紅等研究發(fā)現(xiàn)，加強協(xié)同創(chuàng)新有利于促進區(qū)域間創(chuàng)新要素的動態(tài)流動和知識溢出，提升區(qū)域創(chuàng)新績效[5]。

基于協(xié)同創(chuàng)新理論和相關研究成果，學者們在跨區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新內涵、動因、影響因素、水平度量等方面開展了諸多研究。龍開元提出了跨區(qū)域創(chuàng)新體系的概念和核心特征，闡述了跨區(qū)域創(chuàng)新體系建設的基本框架、演化階段、面臨的困難及解決措施[6]。王鵬進一步闡釋了跨區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的內涵、形成基礎及動力支持要素[7]。現(xiàn)有研究成果表明，跨區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新的影響因素主要包括區(qū)域間的多維鄰近關系、區(qū)域創(chuàng)新環(huán)境、政策制度、技術水平、經濟與社會因素[8-15]。Acosta、謝偉偉等選擇合著論文數(shù)據(jù)，莊濤、蘇燦等基于聯(lián)合申請專利數(shù)據(jù)，楊龍志和劉霞、肖站旗等運用技術交易數(shù)據(jù)，分別來測度跨區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新水平[16-21]。跨區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新水平的度量方法主要包括社會網絡分析、空間計量、創(chuàng)新引力模型、空間滯后模型等[22-25]。

近年來，部分學者以城市群為研究對象，研究城市群內部城市間的協(xié)同創(chuàng)新問題。其中，京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)的協(xié)同創(chuàng)新問題是近年來的研究熱點。學者們重點圍繞專利轉移網絡的形成及影響因素、技術轉移網絡結構及網絡治理、協(xié)同創(chuàng)新網絡韌性形成的驅動機制、產學協(xié)同創(chuàng)新績效、產業(yè)協(xié)同創(chuàng)新、技術創(chuàng)新演化、空間格局的發(fā)展演變、高質量協(xié)同創(chuàng)新策略等內容對三大城市群進行了研究[26-34]。

總體而言，目前學術界在跨區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新的內涵、模式、動力機制、影響因素、水平測度、績效評價等宏觀問題方面，研究得較為深入。同時，部分學者對某些特定區(qū)域或城市群的協(xié)同創(chuàng)新等中觀問題也日益關注，但是對不同城市群的協(xié)同創(chuàng)新網絡結構、節(jié)點城市特征、技術領域等微觀問題的對比分析較少。因此，本研究選取京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)三大典型城市群，從微觀層面剖析三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡的異同，并提出進一步推動三大城市群協(xié)同創(chuàng)新的對策建議。

三、研究方法與數(shù)據(jù)來源

本研究搜集了2014—2018年京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)三大城市群內部城市間聯(lián)合申請發(fā)明專利數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)內容包括專利名稱、申請日期、申請人名稱和所在地址、IPC分類號等。在此基礎上，選擇城市間聯(lián)合申請發(fā)明專利數(shù)據(jù)來構建三大城市群的協(xié)同創(chuàng)新網絡，運用社會網絡分析、專利統(tǒng)計等方法，分析三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡的整體拓撲結構、各城市在網絡中的地位、節(jié)點城市間的創(chuàng)新合作產出差距、參與主體類型及合作專利所在的技術領域等。

(一)研究方法

1.社會網絡分析法

社會網絡分析是運用圖論、代數(shù)模型等工具，對網絡行動者及其間的關系特征進行定量分析的一種方法。本文選取網絡規(guī)模、網絡密度、平均聚類系數(shù)、平均路徑長度等指標，分析京津冀、長三角城市群、粵港澳大灣區(qū)協(xié)同創(chuàng)新整體網絡的拓撲結構特征，運用核心—邊緣分析、中心性分析，剖析節(jié)點城市在協(xié)同創(chuàng)新網絡中的地位。

2.專利統(tǒng)計分析

專利統(tǒng)計分析是專利計量方法的一種。本文通過對城市間合作發(fā)明專利的數(shù)量、申請主體、技術領域等信息進行收集、加工和計算，對比分析京津冀、長三角城市群、粵港澳大灣區(qū)協(xié)同創(chuàng)新網絡節(jié)點城市間的創(chuàng)新合作產出差距、參與主體的性質及地域分布、協(xié)同創(chuàng)新的技術領域。

(二)數(shù)據(jù)來源

依托國家知識產權局專利數(shù)據(jù)庫，檢索專利類型為發(fā)明發(fā)布，申請日為2014年1月1日至2018年12月31日，地址分別為京津冀13個城市(北京市、天津市和河北省11個城市)、長三角26個城市(上海市、江蘇省8個城市、浙江省8個城市和安徽省8個城市)、粵港澳大灣區(qū)11個城市(廣東省9個城市和香港、澳門特別行政區(qū))，分別獲取京津冀、長三角城市群、粵港澳大灣區(qū)內部兩個及以上城市聯(lián)合申請發(fā)明專利數(shù)據(jù)。若某項專利的申請人來自A、B兩個城市，則計城市A與城市B聯(lián)合申請專利1件；若專利的申請人來自兩個以上城市，比如來自A、B、C三個城市，則計A與B合作申請專利1件，A與C合作申請專利1件，B與C合作申請專利1件。

四、分析結果

(一)協(xié)同創(chuàng)新整體網絡的拓撲結構

城市群內部城市間合作專利可以分為兩類：一類是同一省份內部不同城市間的合作；另一類是跨省份不同城市間的合作。三大城市群相比，這兩類合作專利數(shù)量差別較大(見表1)。京津冀跨省份城市間合作專利數(shù)量顯著高于同省份合作專利數(shù)量，前者是后者的10.2倍，跨省份城市間合作專利數(shù)量占京津冀合作專利總量的比重高達91%；長三角城市群跨省份合作專利數(shù)量略低于同省份合作專利數(shù)量，二者之比為48.1∶51.9；粵港澳大灣區(qū)跨省份合作專利數(shù)量占大灣區(qū)合作專利總量的比重僅為3.9%，只相當于同省份合作專利數(shù)量的4.1%。這表明與長三角城市群、粵港澳大灣區(qū)相比，京津冀傾向在更大地域范圍內尋求專利合作。

表1 三大城市群聯(lián)合申請發(fā)明專利情況

根據(jù)已有研究成果，網絡規(guī)模、合作關系數(shù)、網絡密度值及其標準差、平均路徑長度、平均聚類系數(shù)等是測度網絡整體特征的常用指標。運用社會網絡分析軟件UCINET分別計算出上述指標，以分析三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡的整體拓撲結構特征(見表2)。從網絡規(guī)模來看，京津冀13個城市、長三角城市群26個城市、粵港澳大灣區(qū)11個城市均開展了專利合作。從整體網絡密度值來看，由低到高排序分別為長三角城市群、京津冀、粵港澳大灣區(qū)，表明與其他兩大城市群相比，粵港澳大灣區(qū)城市間協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)系更為緊密。從整體網絡密度值的標準差來看，粵港澳大灣區(qū)協(xié)同創(chuàng)新網絡密度標準差最低，說明在三大城市群中，粵港澳大灣區(qū)城市間聯(lián)系強度的差異性最小，即創(chuàng)新合作的不平衡性最低。平均聚類系數(shù)用來衡量協(xié)同創(chuàng)新網絡節(jié)點與其鄰接節(jié)點結成“小團體”的可能性，反映了整體網絡的集聚性。在三大城市群中，粵港澳大灣區(qū)的平均聚類系數(shù)為0.9，高于其他兩大城市群，說明粵港澳大灣區(qū)協(xié)同創(chuàng)新網絡的整體集聚化發(fā)展能力最強，京津冀次之，長三角城市群的集團化發(fā)展程度較低。從三大城市群節(jié)點之間的平均路徑長度來看，長三角城市群的平均路徑長度最長，京津冀次之，粵港澳大灣區(qū)最短，表明與其他兩大城市群相比，長三角城市間的交流暢通程度更低。

表2 整體協(xié)同創(chuàng)新網絡的拓撲結構

(二)節(jié)點城市在協(xié)同創(chuàng)新網絡中的地位

1.核心—邊緣結構分析

運用UCINET軟件對京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)協(xié)同創(chuàng)新網絡分別進行核心—邊緣擬合分析，結果顯示擬合優(yōu)度均大于0.5，說明三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡結構均符合核心—邊緣結構。測度結果以及核心區(qū)與邊緣區(qū)成員分布情況見表3和表4。從表中可以看出，三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡中，核心區(qū)成員間的創(chuàng)新聯(lián)系均十分緊密，但是邊緣區(qū)成員間的創(chuàng)新聯(lián)系較為松散，尤其是粵港澳大灣區(qū)邊緣區(qū)的3個城市之間目前還沒有建立起專利合作關系，未來仍有較大提升空間。

表3 三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡核心—邊緣結構擬合結果

表4 三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡核心區(qū)成員和邊緣區(qū)成員

2.中心性分析

從核心—邊緣結構分析結果中可知，三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡中均存在核心城市和邊緣城市，本文進一步通過中心性分析，探析在各城市在創(chuàng)新網絡中的位置。度數(shù)中心度、中間中心度是衡量節(jié)點城市在網絡中的地位重要性和對資源及信息控制能力的重要指標。本文運用UCINET軟件分別計算出三大城市群各城市的相對度數(shù)中心度和相對中間中心度，結果見表5。

表5 三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡中心性分析結果

在京津冀協(xié)同創(chuàng)新網絡中，北京、天津、石家莊的相對度數(shù)中心度和相對中間中心度位居前列，說明這3個城市在京津冀協(xié)同創(chuàng)新網絡中占據(jù)最重要的位置，對資源和信息的控制程度最高，次之為保定、唐山，這兩個城市的度數(shù)中心度和中間中心度位列北京、天津、石家莊之后，在京津冀協(xié)同創(chuàng)新網絡中的地位和控制力也緊隨其后，邯鄲、邢臺、衡水的度數(shù)中心度和中間中心度最低，在京津冀協(xié)同創(chuàng)新網絡中的地位和控制力也最弱。

在長三角協(xié)同創(chuàng)新網絡中，上海和蘇州的相對度數(shù)中心度、相對中間中心度同時位居首位，表明上海、蘇州在長三角協(xié)同創(chuàng)新網絡中占據(jù)著最為重要的地位，控制著更多資源和信息，南京和杭州的度數(shù)中心度排名并列第二，中間中心度排名第三，位列合肥之后，這說明南京和杭州在長三角協(xié)同創(chuàng)新網絡中的地位重要性高于合肥，但合肥在控制資源和促進信息流通方面卻占據(jù)著更為重要的位置。分省份來看，除南京、蘇州、杭州、合肥之外，江蘇省的無錫和常州，浙江省的寧波和紹興，其度數(shù)中心度和中間中心度均較高，這表明這4個城市在長三角協(xié)同創(chuàng)新網絡中的地位和控制能力也較強，安徽省的蕪湖、馬鞍山度數(shù)中心度不高，但中間中心度較高，說明這兩個城市在網絡中起到了較為重要的中介作用。

在粵港澳大灣區(qū)協(xié)同創(chuàng)新網絡中，廣州、深圳、珠海的相對度數(shù)中心度和相對中間中心度排名并列第一，表明這三個城市處在粵港澳大灣區(qū)協(xié)同創(chuàng)新網絡中最為突出的位置，在更大程度上控制著網絡的資源和信息，次之為佛山和東莞，其度數(shù)中心度和中間中心度排名并列第二，在粵港澳大灣區(qū)協(xié)同創(chuàng)新網絡中的地位和控制力也僅次于廣州、深圳、珠海，惠州、肇慶、澳門的度數(shù)中心度分別為0.7、0.6和0.3，但中間中心度均為0，說明這3個城市的專利合作表現(xiàn)為城市間的直接合作，并沒有發(fā)揮中介作用。

結合中心性分析結果，運用netdraw工具，繪制三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡結構圖(見圖1)。圖中節(jié)點較大的幾個城市，它們的中心度較高，位于協(xié)同創(chuàng)新網絡的核心位置，兩個城市間連線越粗，表示這兩個城市間聯(lián)合發(fā)明申請數(shù)量越多。

圖1 三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡

(三)節(jié)點城市間的創(chuàng)新合作產出差距

1.三大城市群各城市參與合作專利的數(shù)量對比

京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)三大城市群50個城市中，按照參與聯(lián)合申請專利數(shù)量進行排名，北京居于首位，聯(lián)合申請發(fā)明專利數(shù)量14 479件，分別是位居第二、三位的天津、上海聯(lián)合申請發(fā)明專利數(shù)量的2.07倍和2.49倍，這與北京豐富的科技創(chuàng)新資源緊密相關，同時也進一步凸顯北京在全國科技創(chuàng)新城市中的地位和實力。在合作專利數(shù)量上，北京不僅與長三角、粵港澳大灣區(qū)的城市間存在較大差距，而且在京津冀內部也遙遙領先，北京參與專利合作數(shù)量分別是在京津冀內部排名位列最末兩位的秦皇島、承德的61.4倍和81.8倍。

2014—2018年，三大城市群top 20城市合作申請專利數(shù)量(見圖2)占50個城市合作專利總量的85%左右，其余30個城市合作專利數(shù)量僅占到合作總量的15%，說明城市間的專利合作產出能力差距較大。在top 20城市中，京津冀共有北京、天津、石家莊、保定、滄州5個城市入選，長三角共有上海、南京、杭州、蘇州、南通、無錫、寧波、常州、臺州、嘉興10個城市入選，粵港澳大灣區(qū)共有廣州、深圳、佛山、東莞、珠海5個城市入選，京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)入選top 20城市的合作專利數(shù)量分別占top 20城市合作專利總量的41.8%、38%和20.2%。

圖2 三大城市群top20城市的合作發(fā)明專利數(shù)量

2.三大城市群合作專利產出差距比較

通過計算合作專利產出的平均基尼系數(shù)來衡量三大城市群內部各城市間的合作專利產出差距，計算公式為：

(1)

通過計算得出，2014—2018年京津冀、長三角城市群、粵港澳大灣區(qū)的合作專利產出平均基尼系數(shù)分別為0.676、0.584、0.526，說明京津冀與其他兩大城市群相比，京津冀內部城市間的合作專利產出差距更大，合作專利產出在空間上呈現(xiàn)的分布不均衡特點也更加明顯。在京津冀內部，北京與天津的創(chuàng)新合作關系最為緊密，聯(lián)合申請發(fā)明專利6 657件，占京津冀合作專利總數(shù)的40.9%；天津與河北11個地級市僅聯(lián)合申請發(fā)明專利338件，占天津與北京聯(lián)合申請專利數(shù)量的5%左右，說明天津與河北的創(chuàng)新合作水平相對較低；從河北省內部來看，11個地級市間聯(lián)合申請發(fā)明專利1 457件，僅占京津冀合作專利總數(shù)的8.9%，表明河北省內各城市間仍需加強協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)系。長三角城市群的專利合作產出也存在一定的不均衡問題，安徽省8個地級市與上海、江蘇9個地級市、浙江8個地級市共聯(lián)合申請發(fā)明專利1 247件，占長三角城市群聯(lián)合申請發(fā)明專利總數(shù)的比重不足8%，說明安徽與長三角其他地區(qū)的合作聯(lián)系強度較弱。與京津冀、長三角城市群相比，粵港澳大灣區(qū)城市間的合作專利產出更為均衡，但香港、澳門與粵港澳大灣區(qū)其他城市間的合作聯(lián)系相對較弱，香港、澳門與廣東省9個地級市之間聯(lián)合申請發(fā)明專利329件，僅占大灣區(qū)聯(lián)合申請發(fā)明專利總數(shù)的3.9%。

(四)協(xié)同創(chuàng)新網絡的主體分析

1.三大城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡的機構分布情況

從三大城市群城市間聯(lián)合申請發(fā)明專利的申請單位或機構來看(見表6)，2014—2018年，京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)分別有2 166個、5 509個、1 819個機構參與了合作申請發(fā)明專利，其中合作頻次在50次以上的機構數(shù)量分別為81個、97個和57個。三大城市群中合作頻次大于50次的合作機構數(shù)量占所有合作機構數(shù)量的比例均較低，但都貢獻了較高比例的聯(lián)合申請專利，其中京津冀城市群內合作頻次在50次以上的機構的貢獻率(合作頻次在50次以上的機構合作頻次之和與所有機構的合作頻次總和之比)達到73.88%，位居三大城市群首位，這表明京津冀內部創(chuàng)新主體之間合作專利產出差距較大；其次為粵港澳大灣區(qū)；長三角城市群的這一比例相對較低，但也貢獻了42.37%的聯(lián)合申請專利。

表6 協(xié)同創(chuàng)新網絡的機構分布情況

2.三大城市群核心合作機構的空間分布與主體類型

從不同角度考察合作頻次在50次以上的機構分布情況，依此來分析三大城市群核心合作機構的異同(見圖3)。從核心合作機構的地域分布情況來看，京津冀城市群的81個核心合作機構分布在北京、天津、石家莊、保定、廊坊、唐山、秦皇島、承德、張家口、滄州、邯鄲、邢臺、衡水等13個城市，其中有30.5%的機構來自北京，24.4%的機構來自天津，17.1%的機構來自石家莊。長三角城市群97個核心合作機構分布在上海、南京、蘇州、杭州、常州、南通、寧波、鎮(zhèn)江、鹽城、泰州、無錫、揚州、嘉興、紹興、臺州、合肥、馬鞍山等17個城市，其中上海、南京的機構數(shù)量最多，次之為蘇州和杭州，來自這4個城市的機構數(shù)量占比達到61.3%。粵港澳大灣區(qū)57個核心合作機構分布在廣東省9個城市，其中有68.4%的機構來自廣州、深圳、佛山三個城市，這與上文的中心性分析結果相一致。

圖3 三大城市群核心合作機構的地域分布情況

從核心合作機構的類型來看，三大城市群核心合作機構占比最高的均是企業(yè)，在京津冀、長三角城市群、粵港澳大灣區(qū)的核心合作機構中，企業(yè)占比分別為76.54%、64.95%和77.19%，這進一步說明了企業(yè)是技術創(chuàng)新最重要的主體。核心合作機構中高校占比(見表7)最高的為長三角城市群，其次為京津冀，粵港澳大灣區(qū)最低，這說明長三角城市群的高校參與專利技術合作的積極性相對更高。核心合作機構中研究院所占比最高的為粵港澳大灣區(qū)，表明大灣區(qū)的研究院所在專利技術合作中更為主動。

表7 三大城市群各類型核心合作機構占比 %

借助國家企業(yè)信用信息公示系統(tǒng)，進一步分析三大城市群核心合作機構中企業(yè)的類型，結果見表8。京津冀62家核心合作企業(yè)中，有14.52%的企業(yè)類型為國有獨資或控股的有限責任公司或分公司，這一比例在三大城市群中最高，其中合作頻次最高的top 10企業(yè)中，國有獨資企業(yè)達到3家，分別為國家電網有限公司、中國石油天然氣集團公司、中國海洋石油集團有限公司。這三家國有獨資企業(yè)的合作頻次相當于62家核心企業(yè)合作頻次的36.5%，表明國有獨資企業(yè)對推動京津冀協(xié)同創(chuàng)新發(fā)揮了重要作用。長三角63家核心合作企業(yè)中，自然人投資或控股的法人獨資(自然人投資或控股)的有限責任公司/分公司占比在三大城市群中占比最高。合作頻次排名前三位的企業(yè)分別為浙江吉利控股集團有限公司(自然人投資或控股的有限責任公司)、國網江蘇省電力有限公司(非自然人投資或控股的法人獨資有限責任公司)、浙江吉利汽車研究院有限公司(外商投資企業(yè)法人獨資有限責任公司)，這三家企業(yè)的合作頻次占63家核心企業(yè)合作頻次的31%，表明參與主體性質為自然人和非自然人投資或控股、外商投資企業(yè)法人獨資有限責任公司的企業(yè)是構建長三角協(xié)同創(chuàng)新網絡的重要力量。粵港澳大灣區(qū)44家核心合作企業(yè)中，股份有限公司數(shù)量占比在三大城市群中位居首位。合作頻次top10企業(yè)中，非自然人投資或控股的法人獨資有限責任公司或分公司3家，自然人投資或控股的法人獨資有限責任公司1家，股份有限公司(上市)3家，臺港澳投資或臺港澳與境內合資有限責任公司2家，外商投資企業(yè)法人獨資有限責任公司1家，這10家企業(yè)合作頻次占44家核心企業(yè)合作頻次的54.8%，表明以上幾種類型的企業(yè)在粵港澳大灣區(qū)協(xié)同創(chuàng)新網絡中起到了舉足輕重的作用。

表8 三大城市群核心合作機構中不同類型企業(yè)數(shù)量占比 %

(五)協(xié)同創(chuàng)新的技術領域分布

按照IPC主分類號對應的八大技術領域，分析京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)三大城市群聯(lián)合申請發(fā)明專利的技術領域分布情況(見圖4)。在京津冀13個城市聯(lián)合申請發(fā)明專利中，物理領域的合作專利數(shù)量最多，占全部聯(lián)合申請發(fā)明專利數(shù)量的34.9%；其次為電學領域，占比為21.7%；排名第三位的為作業(yè)和運輸領域，所占比重為13.2%。在長三角城市群26個城市聯(lián)合申請的發(fā)明專利中，化學和冶金領域的合作專利數(shù)量位居首位，占比達到24%；物理、電學領域的合作專利數(shù)量分別位列第二、三位，所占比重分別為21.3%和17.2%。在粵港澳大灣區(qū)11個城市聯(lián)合申請發(fā)明專利中，物理、電學領域的合作專利數(shù)量分別排在前兩位，這兩大領域的合作專利數(shù)量占比達到55.7%。

通過對比三大城市群聯(lián)合申請專利的技術領域分布情況(見圖4)可以看出，京津冀與粵港澳大灣區(qū)的技術領域較為相似，在這兩大城市群聯(lián)合申請的發(fā)明專利中，均有70%左右的合作專利來自物理、電學、作業(yè)和運輸三大技術領域，表明京津冀、粵港澳大灣區(qū)這兩大城市群內部物理、電學、作業(yè)和運輸領域的專利合作活動更加活躍；長三角城市群在物理、電學、作業(yè)和運輸三大技術領域的合作專利數(shù)量占比為55.6%，低于京津冀和粵港澳大灣區(qū)，但化學和冶金領域的合作專利數(shù)量占比卻高于其他兩大城市群，說明長三角城市群中化學和冶金領域的創(chuàng)新主體參與專利合作的積極性更強。

圖4 三大城市群合作專利的技術領域分布情況

五、主要結論與對策建議

(一)主要結論

本文基于合作專利數(shù)據(jù)構建了京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)的協(xié)同創(chuàng)新網絡，對比分析了三大城市群協(xié)同創(chuàng)新整體網絡的拓撲結構、各城市在網絡中的地位、節(jié)點城市間的創(chuàng)新合作產出差距、參與主體類型及技術領域分布，得出以下結論：第一，京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)協(xié)同創(chuàng)新網絡的整體拓撲結構特征不同，但均滿足核心—邊緣結構，中心性分析結果顯示，京津冀協(xié)同創(chuàng)新網絡中的北京、天津、石家莊、保定、唐山，長三角協(xié)同創(chuàng)新網絡中的上海、蘇州、南京、杭州、合肥，粵港澳大灣區(qū)協(xié)同創(chuàng)新網絡中的廣州、深圳、珠海、佛山、東莞，在各自城市群協(xié)同創(chuàng)新網絡占據(jù)著最重要的位置，在更大程度上控制著網絡的資源和信息；第二，雖然北京在三大城市群50個城市中，參與聯(lián)合申請專利數(shù)量高居首位，而且遠高于排名第二位的天津和上海，但是京津冀內部城市間的專利合作數(shù)量差距很大，其合作專利產出的平均基尼系數(shù)在三大城市群中最高，表明專利合作產出在空間上呈現(xiàn)的分布不均衡特點更加明顯；第三，京津冀的核心合作機構有72%來自北京、天津、石家莊，長三角城市群有61.3%的機構來自上海、南京、蘇州和杭州，粵港澳大灣區(qū)有68.4%的機構來自廣州、深圳、佛山，三大城市群的核心合作機構均以企業(yè)為主，其中京津冀的國有獨資或控股公司排名第一，長三角城市群的自然人投資或控股的法人獨資公司占比最高，粵港澳大灣區(qū)的股份有限公司數(shù)量占比位居三大城市群首位；第四，從技術領域分布來看，京津冀與粵港澳大灣區(qū)均有70%左右的合作專利來自物理、電學、作業(yè)和運輸三大技術領域，而長三角城市群合作專利占比在前三位的技術領域分別是化學和冶金、物理、電學。

(二)對策建議

根據(jù)上述研究結論，為進一步推動京津冀、長三角城市群、粵港澳大灣區(qū)協(xié)同創(chuàng)新，特提供幾點政策建議以供參考。

第一，繼續(xù)完善京津冀協(xié)同創(chuàng)新布局，縮小城市間創(chuàng)新產出差距。天津、河北都在積極謀劃與北京的協(xié)同創(chuàng)新合作，在承接北京創(chuàng)新資源疏解和創(chuàng)新成果產業(yè)化落地方面，河北與天津之間存在一定程度的競爭關系。因此，一方面要結合各地發(fā)展基礎和資源特點，明確京津冀區(qū)域各城市的功能定位和產業(yè)發(fā)展方向，聚焦重點產業(yè)領域，促進京津冀各城市合理分工與優(yōu)勢互補；另一方面要支持河北省內的高校、科研院所、各類型企業(yè)開展多種形式的協(xié)同創(chuàng)新合作，加強省內各城市的協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)系，縮小與京津的創(chuàng)新產出差距。

第二，加強長三角城市群內部的跨省份創(chuàng)新合作，提升區(qū)域的整體協(xié)同創(chuàng)新能力。未來要圍繞化學和冶金、物理、電學等重點合作領域，鼓勵上海、江蘇、浙江、安徽的高新技術企業(yè)、高校院所、產業(yè)技術聯(lián)盟等各類創(chuàng)新主體開展跨省份創(chuàng)新合作，合作申請和實施國內國際科學工程，共建研發(fā)平臺，聯(lián)合開展關鍵核心技術攻關，推動城市群內各城市間科技創(chuàng)新資源開放共享，共同推進長三角協(xié)同創(chuàng)新共同體建設。

第三，推動粵港澳三地的科技創(chuàng)新要素加速對接合作，共同助力國際科技創(chuàng)新中心建設。目前，香港、澳門與廣東9個城市之間的協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)系不強，未來合作空間很大。因此，要加快破除粵港澳三地創(chuàng)新合作的體制機制障礙，加強三地的交通聯(lián)系強度，充分發(fā)揮三地的科技資源優(yōu)勢，大力支持物理、電學、作業(yè)和運輸?shù)戎攸c合作領域的民營企業(yè)合作實施國家科技重大項目，鼓勵三地的高校、科研院所聯(lián)合培養(yǎng)人才，共同建設具有全球有影響力的國際科技創(chuàng)新中心。