區(qū)域創(chuàng)新極化效應(yīng)的城市貢獻(xiàn)度
——基于分解TW指數(shù)的空間計(jì)量研究

王成城，李紅梅，韋守明

(安徽大學(xué)管理學(xué)院，安徽 合肥 230601)

區(qū)域創(chuàng)新極化效應(yīng)的城市貢獻(xiàn)度
——基于分解TW指數(shù)的空間計(jì)量研究

王成城，李紅梅，韋守明

(安徽大學(xué)管理學(xué)院，安徽 合肥 230601)

以安徽省16地市連續(xù)6年的數(shù)據(jù)，運(yùn)用分解后的TW指數(shù)進(jìn)行測(cè)算，開創(chuàng)性提出“區(qū)域創(chuàng)新極化效應(yīng)的城市貢獻(xiàn)度”，并進(jìn)行空間計(jì)量研究。結(jié)論認(rèn)為：安徽省各地市創(chuàng)新能力呈“雙核”分布，各城市對(duì)區(qū)域創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度呈“工”字形分布，區(qū)域內(nèi)創(chuàng)新能力高或低的城市并不一定對(duì)整體區(qū)域的創(chuàng)新極化有重要推動(dòng)或拉低作用，緩解極化效應(yīng)以創(chuàng)新能力居中的城市為重點(diǎn)，城市貢獻(xiàn)度能更為精確地甄別區(qū)域創(chuàng)新極化效應(yīng)的產(chǎn)生原因；此外，安徽省各城市的創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度具有空間負(fù)相關(guān)特征，空間格局相對(duì)穩(wěn)定，合肥、蕪湖、池州組成了安徽省的創(chuàng)新極化中心，皖南創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度分布具有交錯(cuò)性，皖北缺少創(chuàng)新增長(zhǎng)極，安徽省創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度由空間離散向空間集聚演變。

城市創(chuàng)新能力；極化效應(yīng)；極化貢獻(xiàn)度；TW指數(shù)

極化是指事物出現(xiàn)向更高端方向發(fā)展或向更低端方向發(fā)展，或同時(shí)向兩端發(fā)展中間層次減少的狀況[1]。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，極化現(xiàn)象已經(jīng)顯現(xiàn)于諸多領(lǐng)域，如經(jīng)濟(jì)極化、政治極化、社會(huì)極化等，經(jīng)濟(jì)極化又包含科技創(chuàng)新極化、人才極化等[2]。20世紀(jì)90年代初期，Pierre Mohnen 等發(fā)現(xiàn)中國(guó)部分地區(qū)存在創(chuàng)新極化現(xiàn)象并進(jìn)行系統(tǒng)研究，同時(shí)提出“創(chuàng)新極”這一概念[3]。近年來(lái)，創(chuàng)新已成為國(guó)內(nèi)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力，提高城市創(chuàng)新能力也相應(yīng)成為政府和學(xué)術(shù)界關(guān)注的重點(diǎn)，但不同城市創(chuàng)新能力的差異性卻造成了區(qū)域發(fā)展不均衡乃至極化現(xiàn)象，對(duì)于這種創(chuàng)新極化的判斷一直存在爭(zhēng)議，一類認(rèn)為應(yīng)擴(kuò)大極化效應(yīng)，極化中心可以推動(dòng)落后地區(qū)走出發(fā)展困境[4]，提高區(qū)域創(chuàng)新整體創(chuàng)新能力[2]，幫助落后地區(qū)擺脫“普困陷阱”[5]；另一類則認(rèn)為極化的帶動(dòng)效應(yīng)不明顯，會(huì)加劇地方不均衡[6]，造成“富者更富，貧者更貧”的兩極分化現(xiàn)象[7]，削弱極化效應(yīng)將有益于區(qū)域全面發(fā)展[8]。在兩種不同的理念下，政府和研究者提出了各種對(duì)策，無(wú)論是寄希望于防止區(qū)域創(chuàng)新極化造成的馬太效應(yīng)，還是增加創(chuàng)新極的擴(kuò)散效應(yīng)[9]，抑或是打造新的創(chuàng)新增長(zhǎng)極[10]，采取中心帶動(dòng)與臨域滲透相配合推動(dòng)區(qū)域創(chuàng)新能力的措施[11]，最終目的都是為了緩解或增強(qiáng)特定區(qū)域的創(chuàng)新極化效應(yīng)。

然而，無(wú)論哪種初衷，限制高創(chuàng)新能力的城市顯然是不可取的，推動(dòng)低創(chuàng)新能力城市的發(fā)展成為了必然選擇，那么，在現(xiàn)有政策環(huán)境中，扶助低創(chuàng)新能力的城市，是擴(kuò)大還是減弱了整體區(qū)域的極化效應(yīng)，這個(gè)看似明顯的事實(shí)卻一直未得到實(shí)證驗(yàn)證。更加值得探討的是，針對(duì)中等創(chuàng)新能力的城市，在對(duì)其創(chuàng)新能力提升后，其對(duì)區(qū)域極化效應(yīng)是提升還是降低，無(wú)論理論上還是實(shí)踐上，這一問題都未得到充分關(guān)注與足夠的回應(yīng)。

現(xiàn)有研究主要從創(chuàng)新極化的作用機(jī)理[12]，創(chuàng)新極化的發(fā)展趨勢(shì)[11]，以及創(chuàng)新極化結(jié)構(gòu)分類等方面進(jìn)行探索，同時(shí)對(duì)當(dāng)前研究存在的問題進(jìn)行歸納總結(jié)，如缺乏統(tǒng)一的研究構(gòu)架、中觀層面分析薄弱等[2]，部分研究聚焦于區(qū)域內(nèi)創(chuàng)新資源分布的非均質(zhì)特征對(duì)創(chuàng)新極化產(chǎn)生的影響[9]，以及區(qū)域創(chuàng)新能力的測(cè)度與比較，定量分析多利用單個(gè)指數(shù)如ER、TW、KZ、WOLFSON等指數(shù)或多個(gè)指數(shù)組合對(duì)極化進(jìn)行測(cè)度[12-14]，并比較不同區(qū)域之間的極化發(fā)展差異?，F(xiàn)有研究多在整體上描述某個(gè)區(qū)域整體的創(chuàng)新極化效應(yīng)，或者將區(qū)域內(nèi)各個(gè)城市的創(chuàng)新能力直接展示，并沒有內(nèi)生性地解釋區(qū)域內(nèi)各個(gè)城市在創(chuàng)新極化效應(yīng)中的重要性，區(qū)域內(nèi)某個(gè)創(chuàng)新能力高或低的城市是否對(duì)整體區(qū)域的創(chuàng)新極化效應(yīng)有相應(yīng)的重要作用并未得到學(xué)術(shù)界充分的關(guān)注，這便使得后續(xù)區(qū)域性政策的制定與實(shí)踐操作喪失了精準(zhǔn)性。

鑒于此，本文以TW極化測(cè)量指標(biāo)為基礎(chǔ)，經(jīng)分解后構(gòu)建出用于測(cè)量區(qū)域內(nèi)單個(gè)城市對(duì)區(qū)域創(chuàng)新能力極化影響程度的模型——區(qū)域極化效應(yīng)的城市貢獻(xiàn)度。以該模型為基礎(chǔ)，對(duì)安徽省內(nèi)16個(gè)城市連續(xù)6年的極化水平進(jìn)行分解測(cè)度，得出單個(gè)城市對(duì)于區(qū)域創(chuàng)新極化效應(yīng)的貢獻(xiàn)程度，并利用空間計(jì)量軟件ARCGIS、GEODA分析具有不同極化貢獻(xiàn)度的城市在空間領(lǐng)域的分布特征，希望在推動(dòng)極化領(lǐng)域研究的同時(shí)，為地方政府精確制定限制或擴(kuò)大極化效應(yīng)的政策制定提供指導(dǎo)。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度模型構(gòu)建

(1)TW指數(shù)。目前，學(xué)術(shù)界測(cè)量極化最常用的三種指數(shù)分別是ER指數(shù)、Wolfson指數(shù)、TW指數(shù)。ER指數(shù)是在一定權(quán)數(shù)的基礎(chǔ)上，確定內(nèi)在的比較基準(zhǔn)后通過不斷循環(huán)來(lái)測(cè)度極化程度；Wolfson指數(shù)是在洛倫茲曲線的基礎(chǔ)上推導(dǎo)而來(lái)的；TW指數(shù)的構(gòu)建基于以上兩種指數(shù)，運(yùn)用了“兩極分化”和“擴(kuò)散增加”的排序公理[15]。本文以TW經(jīng)濟(jì)極化測(cè)量指數(shù)為基礎(chǔ)，引入創(chuàng)新能力指標(biāo)，構(gòu)建出創(chuàng)新極化測(cè)量指數(shù)，其指數(shù)值的大小反映城市創(chuàng)新能力的聚集趨勢(shì)，創(chuàng)新能力較強(qiáng)的城市向強(qiáng)類組聚集，反之則相反，具體公式如下：

(1)

(1)式中，n為安徽省城市數(shù)量，N為安徽省專利授權(quán)量的總和，s(i)為安徽省第i個(gè)城市的專利授權(quán)量，m為安徽省所有城市創(chuàng)新綜合值I/專利授權(quán)量的中間值。q(i)為安徽省第i個(gè)城市創(chuàng)新綜合值I/專利授權(quán)量，θ取值為1，r取值0.5[14]。

(2)區(qū)域創(chuàng)新極化效應(yīng)的城市貢獻(xiàn)度。為了更好地研究各個(gè)城市對(duì)創(chuàng)新極化的貢獻(xiàn)程度，本研究根據(jù)分解性測(cè)量的思路，構(gòu)建創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度模型，具體如下：

(2)

區(qū)域極化效應(yīng)的城市貢獻(xiàn)度的基本設(shè)計(jì)思路是將包含城市i的TW值作為分子，不包含城市i的TW作為分母，經(jīng)過約分后結(jié)果如(2)式。其中C為區(qū)域極化效應(yīng)的城市貢獻(xiàn)度，n為城市數(shù)量15，s(i)為安徽省第i個(gè)城市的專利授權(quán)量，N(i)為第i個(gè)城市的專利授權(quán)量，m為安徽省所有城市創(chuàng)新綜合值I/專利授權(quán)量的中間值，m′為不包含該城市的安徽省其他15城市創(chuàng)新綜合值I/專利授權(quán)量的中間值。q(i)為安徽省第i個(gè)城市創(chuàng)新綜合值I/專利授權(quán)量，θ取值為1，r為敏感系數(shù)取值0.5。若貢獻(xiàn)度大于1則該城市對(duì)區(qū)域創(chuàng)新極化效應(yīng)有促進(jìn)作用，反之則產(chǎn)生抑制作用。

1.2 指標(biāo)體系數(shù)據(jù)收集

根據(jù)安徽省委省政府發(fā)布的《關(guān)于實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)一步加快創(chuàng)新型省份建設(shè)的意見》，安徽省以發(fā)展產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與優(yōu)化升級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為側(cè)重點(diǎn)，在兼顧多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的同時(shí)注重指標(biāo)的簡(jiǎn)明可行性，制定出安徽省市創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。本文以該指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，選擇①地方財(cái)政科技撥款占地方財(cái)政支出比重(%)、②R&D經(jīng)費(fèi)支出占GDP比重(%)、③萬(wàn)人發(fā)明專利授權(quán)量(件/萬(wàn)人)、④高新技術(shù)企業(yè)數(shù)(家)、⑤高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重(%)作為測(cè)量區(qū)域創(chuàng)新能力的指標(biāo)。數(shù)據(jù)來(lái)源于2010—2015年安徽省各地市的統(tǒng)計(jì)年鑒、安徽省科技統(tǒng)計(jì)公報(bào)和各地市國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)。

1.3 數(shù)據(jù)處理流程

首先，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，利用主成分分析法提取單因子，得出安徽省各地市的創(chuàng)新能力分年度綜合值。其次，依據(jù)區(qū)域極化效應(yīng)的城市貢獻(xiàn)度模型，借助Visual Basic 6.0編程軟件，測(cè)算安徽省各地市2010—2015各年極化值，將TW指數(shù)分解到安徽省各地市并匯總。再次，計(jì)算出安徽省各地市6年的分解值均值，并利用Arcgis10.0的屬性操作模塊，把極化分解值賦予對(duì)應(yīng)的各地市。最后，將生成的shp文件導(dǎo)入Geoda軟件，選擇k-nearneigh權(quán)重矩陣，并設(shè)置臨近地區(qū)為2，計(jì)算關(guān)于貢獻(xiàn)度的全局Moran指數(shù)和局部Moran指數(shù)，從而對(duì)各城市的極化貢獻(xiàn)度進(jìn)行聚類，同時(shí)，生成安徽省2010—2015年間的熱點(diǎn)演進(jìn)圖，以更加直觀的形式呈現(xiàn)出安徽省各城市對(duì)極化的貢獻(xiàn)程度分布特征與演進(jìn)趨勢(shì)。

2 區(qū)域創(chuàng)新極化效應(yīng)分析

2.1 城市創(chuàng)新能力綜合值

根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果(見圖1)，安徽省各城市之間創(chuàng)新能力存在著巨大差異，創(chuàng)新極化現(xiàn)象十分明顯，合肥、蕪湖、蚌埠、馬鞍山、銅陵在2010—2015年間的創(chuàng)新能力綜合值顯著高于其他城市。這種現(xiàn)狀的出現(xiàn)與安徽各城市承接長(zhǎng)江三角洲產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的非均衡性密切相關(guān)，另外，合蕪蚌自主創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)的建立，促進(jìn)了合蕪蚌城市圈之間的創(chuàng)新技術(shù)交流，使得合肥、蕪湖和蚌埠的創(chuàng)新能力極大提升。根據(jù)現(xiàn)有研究結(jié)果，安徽省已經(jīng)形成縱橫南北的三大科技創(chuàng)新增長(zhǎng)極，其一是合肥，其二是蕪湖、馬鞍山、銅陵，其三是蚌埠[16]，這一結(jié)論與本文的數(shù)據(jù)結(jié)果基本一致，但從數(shù)據(jù)的反映來(lái)看，2010—2015年馬鞍山、銅陵和蚌埠的創(chuàng)新能力綜合值均值明顯低于合肥和蕪湖，表明安徽省內(nèi)部存在明顯且復(fù)雜的創(chuàng)新極化現(xiàn)象。

圖1 安徽省各地市創(chuàng)新能力綜合值分布圖

2.2 區(qū)域創(chuàng)新極化態(tài)勢(shì)

對(duì)安徽省整體的TW指數(shù)測(cè)算，2010—2015年安徽省創(chuàng)新極化效應(yīng)的TW指數(shù)值分別為0.817、0.807、0.803、0.792、0.720、0.772，均大于等于0.700，說明安徽省創(chuàng)新極化程度較高。從TW指數(shù)變化趨勢(shì)可以看出，總體平穩(wěn)且存在下降趨勢(shì)，表明極化區(qū)域已經(jīng)開始產(chǎn)生擴(kuò)散效應(yīng)[17]。自2008年合蕪蚌自主創(chuàng)新綜合試驗(yàn)區(qū)建立以來(lái)，安徽省整體自主創(chuàng)新能力得到全面提升[18]，綜合試驗(yàn)區(qū)的設(shè)立有助于構(gòu)建區(qū)域創(chuàng)新交流平臺(tái)，以及內(nèi)陸城市承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移而帶來(lái)的科技進(jìn)步，再加上極化中心的擴(kuò)散效應(yīng)，這些因素都促進(jìn)了安徽省各城市的創(chuàng)新能力整體提升，對(duì)于縮小區(qū)域內(nèi)創(chuàng)新能力差距具有積極的作用[19]。

3 區(qū)域創(chuàng)新極化效應(yīng)的城市貢獻(xiàn)度分析

3.1 城市貢獻(xiàn)度測(cè)算

將TW極化指數(shù)值分解到各個(gè)城市，測(cè)算出2010—2015年間安徽省各地市對(duì)全省創(chuàng)新極化的貢獻(xiàn)程度，如表1所示。

為了更為直觀地展示安徽省各地市對(duì)整體區(qū)域創(chuàng)新極化的貢獻(xiàn)度分布狀況，本文運(yùn)用ArcGIS10.0繪制創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度地圖(見圖3)。此外，根據(jù)圖1和圖2的結(jié)果，可以判斷：城市創(chuàng)新綜合值呈“雙核”分布，而創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度則呈“工”字分布，安徽省各地市創(chuàng)新能力與它們的極化貢獻(xiàn)度存在很大差異。阜陽(yáng)、亳州、宿州、淮南、池州等地的創(chuàng)新能力綜合值低，但是其對(duì)極化的貢獻(xiàn)度卻比較高；蚌埠、馬鞍山、銅陵、蕪湖的創(chuàng)新能力綜合值高，但只有蕪湖、馬鞍山對(duì)極化效應(yīng)有促進(jìn)作用；而淮北、六安、滁州、安慶、黃山綜合值相對(duì)較低，其創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度也比較低，對(duì)極化產(chǎn)生抑制作用；合肥創(chuàng)新能力綜合值與極化貢獻(xiàn)度都處于較高水平，是非常明顯的區(qū)域創(chuàng)新極。這一結(jié)論回應(yīng)了本研究的核心問題，即區(qū)域內(nèi)某個(gè)創(chuàng)新能力高或低的城市并不一定代表該城市對(duì)整體區(qū)域的創(chuàng)新極化有重要推動(dòng)或拉低作用，“限高拉低”的傳統(tǒng)思路對(duì)于紓解區(qū)域創(chuàng)新能力的極化效應(yīng)并不適用。

表1 安徽省各地市創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度

圖2 安徽省各地市創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度值圖

3.2 貢獻(xiàn)度的空間相關(guān)分析

測(cè)量空間自相關(guān)的指標(biāo)有全局Moran指數(shù)、局部Moran指數(shù)和G指數(shù)，分別用于表示區(qū)域整體全局自相關(guān)程度和單個(gè)觀測(cè)值與其臨近觀測(cè)值的局部空間自相關(guān)程度[20]，而G指數(shù)則是用來(lái)結(jié)合局部Moran指數(shù)更準(zhǔn)確地分析局部自相關(guān)特征。為了更為精確地反映出安徽省各地市創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度的分布特征，本文將使用以上三種方法進(jìn)行分析。

(1)全局空間自相關(guān)?？臻g自相關(guān)反映的是區(qū)域之間特定屬性值的集聚或分散現(xiàn)象，全局Moran指數(shù)取值為[-1,1]，當(dāng)為正(負(fù))值時(shí)具有正(負(fù))空間自相關(guān)關(guān)系，取值為0時(shí)，不具有空間相關(guān)性。

表2為各主要年份Moran指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可以看出，2010—2015年間，安徽省創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度Moran指數(shù)皆為負(fù)值(除2011年)，且大都具有10%或5%的顯著水平，指數(shù)及散點(diǎn)圖變化并不十分明顯。表明安徽省各地市創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度具有較強(qiáng)的空間負(fù)相關(guān)特征，具有高創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度城市與具有低創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度城市交錯(cuò)分布。通過對(duì)安徽省各地市創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度進(jìn)行整體分析，經(jīng)計(jì)算得出全局Moran指數(shù)值為-0.218，可知安徽省各地市創(chuàng)新貢獻(xiàn)度總體上存在很強(qiáng)的空間相關(guān)性。使用蒙特卡羅模擬法來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果顯示P值小于0.050，表明在95%的置信度下安徽省各地市對(duì)創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度自相關(guān)是顯著的。此外，標(biāo)準(zhǔn)化后的統(tǒng)計(jì)量Z的絕對(duì)值大于1.640，亦表明指數(shù)檢驗(yàn)的結(jié)果是顯著的。以上分析表明安徽省各地市對(duì)創(chuàng)新極化的貢獻(xiàn)度具有顯著的空間負(fù)相關(guān)關(guān)系，以極化貢獻(xiàn)度低的城市趨向與極化貢獻(xiàn)度高的城市相鄰近為主要特征，區(qū)域內(nèi)創(chuàng)新極化效應(yīng)明顯。

表2 2010—2015年安徽省各地市Moran 指數(shù)統(tǒng)計(jì)量

Moran散點(diǎn)圖借助可視化的二維數(shù)據(jù)圖來(lái)揭示觀測(cè)單元之間的關(guān)系。每個(gè)現(xiàn)象分別代表不同觀測(cè)值與其周圍觀測(cè)值在空間上的關(guān)系。第一象限(H-H)、第三象限(L-L)代表空間正相關(guān)，第二象限(L-H)、第四象限(H-L)代表空間負(fù)相關(guān)。從表3可以看出，7個(gè)城市位于第二象限，3個(gè)城市位于第四象限，占據(jù)總數(shù)的62.5%。驗(yàn)證了之前的全局Moran指數(shù)為負(fù)且空間相關(guān)性較強(qiáng)的結(jié)果。

表3 安徽省創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度Moran散點(diǎn)圖對(duì)應(yīng)城市表

具體來(lái)看，并無(wú)城市位于第一象限，即安徽省各地市并沒形成創(chuàng)新貢獻(xiàn)度集聚區(qū)域。馬鞍山、六安、淮南、銅陵、宣城、安慶、黃山位于第二象限，處在該區(qū)域的(L-H型)城市常被稱為發(fā)展“洼地”[21]。這類城市自身的創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度并不顯著且具有交錯(cuò)性，與周圍城市形成創(chuàng)新貢獻(xiàn)度的逆差。這些城市自身創(chuàng)新能力在安徽省處于中等水平且易受到周圍城市的輻射和帶動(dòng)作用，發(fā)展勢(shì)頭良好。從地理位置來(lái)看，它們多處于皖江城市帶，易于承接長(zhǎng)三角城市的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，且基本都位于合蕪蚌創(chuàng)新綜合試驗(yàn)區(qū)的輻射地帶，因此易與其他城市形成連接并承接創(chuàng)新成果。

亳州、淮北、宿州、淮南、蚌埠、阜陽(yáng)位于第三象限，地理上基本處于皖北和皖中地區(qū)。這些城市由于受到區(qū)位及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制，其科技投入、高新技術(shù)企業(yè)數(shù)量等都與南方地區(qū)有一定差距，其自身創(chuàng)新能力有待提高，在空間上屬于空間集聚狀態(tài)。雖然在空間上鄰近，但是該區(qū)域發(fā)展相對(duì)封閉，各城市之間在資金、資源、技術(shù)、人才、科技等方面的交流與合作較為缺乏；另外，皖北地區(qū)并未形成具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的創(chuàng)新增長(zhǎng)極，無(wú)法發(fā)揮輻射帶動(dòng)作用。

合肥、蕪湖、池州位于第四象限，這些城市自身創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度高于周圍城市但輻射帶動(dòng)水平有限，與周圍城市形成了明顯的空間極化效應(yīng)。合肥作為安徽省的省會(huì)，又是中國(guó)四大科技城之一，擁有雄厚的經(jīng)濟(jì)與科技實(shí)力，專利授權(quán)量接近全省專利授權(quán)量總量的1/2，且其R&D投入也約占據(jù)省內(nèi)總量的一半，科技創(chuàng)新能力穩(wěn)居安徽省前列且遠(yuǎn)高于其他城市。遙遙領(lǐng)先的創(chuàng)新能力使得合肥對(duì)安徽省創(chuàng)新極化的貢獻(xiàn)度均高于其他城市，呈現(xiàn)出明顯的首位城市特征。蕪湖作為僅次于合肥的創(chuàng)新型城市，較高的創(chuàng)新貢獻(xiàn)度同樣來(lái)源于顯著的創(chuàng)新能力。與合肥、蕪湖情況相反的是，池州從人才培養(yǎng)、科技創(chuàng)新到體制創(chuàng)新等都處于安徽省較低水平，創(chuàng)新能力較低但卻擁有較高的創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度，這三個(gè)城市所連接成的區(qū)域成為安徽省明顯的創(chuàng)新極化中心。

(2)局部空間自相關(guān)。Moran散點(diǎn)圖能更直觀的分析空間相關(guān)性，但缺乏統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義[22]，且全局Moran指數(shù)只能在假定同質(zhì)的情況下表述整個(gè)研究區(qū)域的趨勢(shì)，但在現(xiàn)實(shí)情形中，研究區(qū)域一般是不同質(zhì)的，因此，需要進(jìn)一步使用局部空間自相關(guān)分析研究區(qū)域的異質(zhì)性。即利用Arcgis10.0聚類分布制圖的Anselin Local Moran I模塊，計(jì)算出安徽省各地市的局部Moran指數(shù)(見表4)。由于在相同的計(jì)算條件下，Moran指數(shù)用于捕捉低值易于捕捉高值，但局部Moran指數(shù)在分析局部空間特征上不見局部G指數(shù)[23]。同時(shí)，負(fù)的局部Moran指數(shù)只能判斷出該區(qū)域是高低模式或者低高模式，G指數(shù)能確定具體是高低模式還是低高模式[24]。本文同時(shí)利用Arcgis 10.0聚類分布制圖的Getis-Ord Gi模塊，計(jì)算出安徽省各地市的G指數(shù)值(見表4)。

表4 安徽省各地市局部Moran指數(shù)與G值統(tǒng)計(jì)表

結(jié)合表4可知，合肥、馬鞍山、蕪湖、銅陵的局部G指數(shù)具有10%、5%、1%的顯著水平，局部Moran指數(shù)只有合肥具有1%的顯著水平。因局部G指數(shù)的分析需以局部Moran指數(shù)顯著作為基礎(chǔ)[24]，故本文重點(diǎn)對(duì)合肥之于安徽省的創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度進(jìn)行分析。合肥局部Moran指數(shù)為-2.920<0，其空間自相關(guān)特征為高-低模式或低-高模式，而合肥的局部G指數(shù)為1.833，說明合肥與周邊城市為高-低聚集模式，即合肥對(duì)安徽省創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度高，其周圍城市相對(duì)于合肥的創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度較低。驗(yàn)證了之前Moran散點(diǎn)圖關(guān)于合肥屬于第四象限(高觀測(cè)值被低觀測(cè)值包圍)的結(jié)果。

(3)冷熱點(diǎn)分析。為了更為有效地反映安徽省創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度空間演化，揭示空間演化過程之中的局部異質(zhì)性，本文根據(jù)Jenks自然斷裂法，將每個(gè)年份的G指數(shù)劃分為熱點(diǎn)區(qū)—過渡區(qū)—冷點(diǎn)區(qū)三個(gè)類別，生成安徽省各地市創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度熱點(diǎn)演進(jìn)圖(見圖3)。另外，由于冷熱點(diǎn)演進(jìn)反映的是該區(qū)域與鄰近區(qū)域的空間關(guān)聯(lián)性與異質(zhì)性，因此其與空間格局并不存在一致性[25]。2010—2015年安徽省各地市冷熱點(diǎn)分布變化并不明顯，本文特選取2010年和2015年冷熱點(diǎn)圖分析2010—2015年安徽省冷熱點(diǎn)演進(jìn)狀況。

冷熱點(diǎn)演進(jìn)分析表明:①?gòu)睦錈狳c(diǎn)演變的數(shù)量構(gòu)成上，2010—2015年間安徽省創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度的冷點(diǎn)區(qū)一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，熱點(diǎn)區(qū)有逐漸增加的趨勢(shì)。2010年處于冷點(diǎn)區(qū)的城市數(shù)量有6個(gè)，占總量的56.3%，到2015年其水平仍然沒有變化；熱點(diǎn)區(qū)由之前僅有合肥，演變成擁有合肥和蕪湖兩座城市，這表明合肥作為安徽省創(chuàng)新核心城市，始終是創(chuàng)新活動(dòng)最活躍的區(qū)域，而蕪湖的創(chuàng)新活動(dòng)也更加頻繁，逐漸形成了新的極化貢獻(xiàn)度空間布局。表明安徽省創(chuàng)新極化現(xiàn)象正在由一核推動(dòng)向多核牽引轉(zhuǎn)變。②從冷熱點(diǎn)演變的空間結(jié)構(gòu)上，2010年處于冷點(diǎn)區(qū)的城市分別有淮北、蚌埠、六安、馬鞍山、安慶和宣城，在空間上處于相對(duì)分散的狀態(tài)，到2015年處于冷點(diǎn)區(qū)的城市有亳州、淮南、滁州、六安、馬鞍山和宣城，各城市處于相互連接狀態(tài)，呈現(xiàn)出不斷集聚態(tài)勢(shì)。另外，冷點(diǎn)區(qū)正逐漸向安徽省北部集聚，南北差距有拉大趨勢(shì)。整體而言，安徽省創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度冷熱點(diǎn)空間分布呈現(xiàn)出中間高-兩側(cè)低的格局，在中部偏北形成“洼地”效應(yīng)，其整體正由空間離散向空間集聚過渡。

圖3 2010—2015年安徽省創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度空間格局熱點(diǎn)演化圖

4 結(jié)論與展望

通過對(duì)區(qū)域極化效應(yīng)的城市貢獻(xiàn)度進(jìn)行定義，并使用安徽省16地市連續(xù)6年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，本文得出結(jié)論認(rèn)為：安徽省存在明顯的創(chuàng)新極化現(xiàn)象，省內(nèi)各地市對(duì)創(chuàng)新極化效應(yīng)具有不同的貢獻(xiàn)度，更為重要的是，區(qū)域內(nèi)某個(gè)創(chuàng)新能力高或低的城市并不代表該城市對(duì)整體區(qū)域的創(chuàng)新極化有重要推動(dòng)或拉低作用(各地市創(chuàng)新能力呈“雙核”分布，各地市對(duì)區(qū)域創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)呈“工”字形分布，并未高度的重合)，簡(jiǎn)單依據(jù)某個(gè)城市創(chuàng)新能力高低來(lái)判斷其對(duì)整個(gè)區(qū)域創(chuàng)新極化效應(yīng)的作用，并以此制定相關(guān)政策，其精確性值得進(jìn)一步商榷。

具體而言，安徽省各地市創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度呈“工”字形的空間分布結(jié)構(gòu)，即兩端的皖北、皖南區(qū)域以及連接南北的合肥。合肥作為安徽省創(chuàng)新極化核心城市，創(chuàng)新能力和創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度都居于首位，對(duì)安徽省整體的創(chuàng)新極化效應(yīng)產(chǎn)生顯著的推動(dòng)作用。皖北、皖南作為“工”字形的兩端，分別代表低創(chuàng)新能力—高創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度和中等創(chuàng)新能力—低創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度的情況，值得注意的是，已經(jīng)擺脫低水平創(chuàng)新能力但又未達(dá)到領(lǐng)先位置的城市(如六安、安慶、宣城、黃山、馬鞍山等)會(huì)緩解整體區(qū)域的極化效應(yīng)，這一結(jié)論表明，緩解極化效應(yīng)以創(chuàng)新能力居中的城市為重點(diǎn)。此外，安徽省各地市的創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度具有很強(qiáng)的空間相關(guān)性并以負(fù)相關(guān)為主，局部空間自相關(guān)以L-H和H-L為主，空間分布交錯(cuò)，皖南地區(qū)多屬于L-H，即低觀測(cè)值被高觀測(cè)值包圍，皖北地區(qū)以L-L為主，即低觀測(cè)值集聚。合肥、蕪湖與周圍城市形成創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度差，合肥對(duì)周圍城市創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度的拉動(dòng)作用薄弱并形成極化效應(yīng)，冷熱點(diǎn)分析表明安徽省創(chuàng)新能力正由單核驅(qū)動(dòng)向多核共同牽引方向發(fā)展，且空間集聚效應(yīng)正逐漸形成。

整體而言，安徽省內(nèi)部的創(chuàng)新能力分布呈現(xiàn)出南高北低的分布格局，創(chuàng)新能力區(qū)域差異十分明顯，創(chuàng)新極化效應(yīng)的存在雖然提升了省內(nèi)創(chuàng)新綜合能力，但是也進(jìn)一步擴(kuò)大了區(qū)域之間的差距。極化太強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致區(qū)域差距拉大，太小帶動(dòng)作用就不明顯，且其適宜性實(shí)難評(píng)價(jià)[1]，因此，結(jié)合安徽省各地市創(chuàng)新極化貢獻(xiàn)度分布狀態(tài)，為全面提升省域創(chuàng)新能力，本研究建議：①精確識(shí)別極化內(nèi)因，并開展針對(duì)性政策調(diào)控。根據(jù)本文結(jié)論，單純的升高或者降低某地區(qū)創(chuàng)新能力并不一定會(huì)緩解或加劇整體區(qū)域的創(chuàng)新極化現(xiàn)象，在制定政策前，相關(guān)部門應(yīng)精準(zhǔn)識(shí)別各地市在創(chuàng)新極化形成過程中所扮演的角色，對(duì)于具有高貢獻(xiàn)度-高創(chuàng)新能力的城市在發(fā)展自身基礎(chǔ)上逐步增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)，對(duì)于高貢獻(xiàn)度—低創(chuàng)新能力城市應(yīng)加強(qiáng)與其他城市聯(lián)系逐步接近區(qū)域創(chuàng)新平均水平。②打造多核心增長(zhǎng)極，增強(qiáng)極化中心擴(kuò)散效應(yīng)。安徽省形成了以合肥為中心的創(chuàng)新極化中心，應(yīng)加大合肥市的輻射帶動(dòng)作用，逐步擴(kuò)大輻射范圍。主創(chuàng)新極的創(chuàng)新活動(dòng)會(huì)引發(fā)鄰近區(qū)域的模仿和跟進(jìn)[11]，目前，地處皖南的蕪湖在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和創(chuàng)新能力方面都有大幅提高，應(yīng)將其打造為皖南地區(qū)創(chuàng)新極化中心，并逐步增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)帶動(dòng)皖南地區(qū)創(chuàng)新能力發(fā)展。另外，在皖北地區(qū)培養(yǎng)新的創(chuàng)新增長(zhǎng)極，提高皖北城市整體創(chuàng)新能力，打造皖北、皖中、皖南多核心創(chuàng)新增長(zhǎng)極，形成創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展的良好格局。③加強(qiáng)區(qū)域創(chuàng)新分工合作，促進(jìn)發(fā)展聯(lián)動(dòng)效應(yīng)。2016年6月發(fā)改委與住建部印發(fā)《長(zhǎng)江三角洲城市群發(fā)展規(guī)劃》，將安徽8市納入長(zhǎng)三角城市群當(dāng)中。區(qū)域間的創(chuàng)新分工與合作是推動(dòng)區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵因素[26]，在區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新過程中，各城市應(yīng)根據(jù)自身的特征及功能定位積極參與創(chuàng)新協(xié)作，以充分發(fā)揮創(chuàng)新協(xié)作效應(yīng)[27]，各地市應(yīng)結(jié)合自身資源、人口較為豐富的特點(diǎn)，積極承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，謀求共同發(fā)展。

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(責(zé)任編輯 劉傳忠)

Urban Contribution to Regional Innovation Polarization:A Spatial Econometric Study Based on Decomposition of TW Index

Wang Chengcheng,Li Hongmei,Wei Shouming

(School of Management,AnHui University,HeFei 230601,China)

Based on the data of 16 cities in Anhui Province for six years,we used the decomposed TW index,proposed the“urban contribution to regional innovation polarization”and carried out the spatial econometrics research.The results showed that the number of the innovation ability of cities in Anhui province was“dicaryon”distribution,and the urban contribution to regional innovation polarization was“I-section”distribution.The urban innovation ability in this region did not necessarily promote or push down the innovation polarization of the whole region.The remission of polarization effect should focus on the cities with medium innovation ability.The urban contribution to regional innovation polarization could accurately identify the internal reasons of polarization.In addition,the urban contribution to regional innovation polarization in Anhui Province had spatial negative correlation characteristics,and the spatial pattern was relatively stable.For instance,Hefei,Wuhu and Chizhou formed the center of innovation polarization in Anhui Province.The urban contribution to regional innovation polarization in south of Anhui Province was staggered,however the innovation polarization pole in Anhui Province was shortage.The urban contribution to regional innovation polarization in Anhui was evolved from Spatial Discrete to Spatial Agglomeration.

Urban innovation ability;Polarization effect;Contribution degree to polarization;TW index

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“組織身份認(rèn)同的差異性對(duì)員工雙元績(jī)效影響路徑研究”(71202064)，安徽省軟科學(xué)研究計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“基于空間計(jì)量的安徽省創(chuàng)新型城市建設(shè)研究”(1607a0202015)。

2016-12-12

王成城(1982-)，男，安徽淮南人，副教授，碩士生導(dǎo)師，博士；研究方向:區(qū)域經(jīng)濟(jì)、公共管理與組織行為。

C916

A