基于我國30個(gè)省域的區(qū)域創(chuàng)新時(shí)空變化分析

李子樸

中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)，湖北 武漢430073

一、引言

區(qū)域創(chuàng)新主要依靠創(chuàng)新投入、創(chuàng)新產(chǎn)出、創(chuàng)新績效和創(chuàng)新環(huán)境來促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。創(chuàng)新是動(dòng)力，也是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)增長的源泉，因而國家越來越重視區(qū)域創(chuàng)新。一個(gè)地區(qū)的創(chuàng)新能力取決于許多因素，不僅包括當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人力資本投入、社會制度、經(jīng)濟(jì)政策等因素，也取決于相鄰省份對本省份創(chuàng)新活動(dòng)水平的影響。由于創(chuàng)新存在空間溢出性，因此一個(gè)省份的創(chuàng)新活動(dòng)對其它省份的影響會有不同。省域之間的創(chuàng)新交流主要通過知識溢出，即相鄰省份之間的信息交流與經(jīng)濟(jì)合作。通過研究文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，知識溢出能力隨地區(qū)間的距離增加而減弱。也就是說，省份之間距離越近，交流越密切，知識溢出能力就越強(qiáng)；反之，省份之間距離越遠(yuǎn)，經(jīng)濟(jì)聯(lián)系、文化交流少，導(dǎo)致知識溢出能力也越弱。由于知識溢出能力在不同省份之間存在差異，導(dǎo)致區(qū)域創(chuàng)新活動(dòng)存在差異，從而影響創(chuàng)新活動(dòng)的聚集。

國內(nèi)外學(xué)者從多方面研究了不同省域間區(qū)域創(chuàng)新活動(dòng)的相互影響，也對知識溢出所起的作用進(jìn)行了深刻的分析，并取得了豐富的研究成果。傳統(tǒng)的研究分析常常認(rèn)為創(chuàng)新活動(dòng)空間之間是相互獨(dú)立的，沒有分析他們之間的相互影響，而且很少有學(xué)者從時(shí)空變化角度研究區(qū)域創(chuàng)新活動(dòng)的相互影響。本文通過采用探索性空間數(shù)據(jù)分析來檢驗(yàn)一個(gè)創(chuàng)新活動(dòng)在各地區(qū)的影響模式是否顯著，并通過運(yùn)用全局空間自相關(guān)，來考察創(chuàng)新活動(dòng)在不同省份之間的相互聯(lián)系及相互影響，進(jìn)而說明不同省域之間的創(chuàng)新活動(dòng)并不是彼此獨(dú)立的。

二、實(shí)證分析

1.數(shù)據(jù)來源與研究方法

對于創(chuàng)新活動(dòng)可以采用專利數(shù)量，也可以用創(chuàng)新效率來衡量。本文采用國內(nèi)專利申請受理數(shù)作為區(qū)域創(chuàng)新的指標(biāo)，選擇國內(nèi)專利申請受理數(shù)而不用國內(nèi)專利申請授權(quán)量，主要原因在于授權(quán)量容易受到人員主觀意識的影響，而選擇國內(nèi)專利受理數(shù)能更好地反映區(qū)域創(chuàng)新的強(qiáng)度。文章選取了《中國科技統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》1998-2015年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，由于西藏地區(qū)大部分年份的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)缺失，故剔除西藏自治區(qū)所有數(shù)據(jù)，得到我國30個(gè)省份18年的數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算得到最終需要的數(shù)據(jù)。文章通過運(yùn)用GIS軟件對1998—2015年我國區(qū)域創(chuàng)新能力的時(shí)空變化趨勢以及省域之間創(chuàng)新活動(dòng)的分布情況及相互影響情況進(jìn)行分析。

表1　我國30個(gè)省域不同階段萬人專利申請受理數(shù)

2.創(chuàng)新活動(dòng)產(chǎn)出分析

隨著我國對創(chuàng)新的重視，以及對創(chuàng)新活動(dòng)投入的增加，創(chuàng)新已成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的不竭動(dòng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)專利申請受理數(shù)從1998年9.62萬件增加到2015年263.9萬件，年平均增長率為14.13%。專利數(shù)量的增加，意味著創(chuàng)新產(chǎn)出的增加，實(shí)踐證明，創(chuàng)新產(chǎn)出的增加大大促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的增長。

表1是我國30個(gè)省域1998-1999年、2006-2007年、2014-2015年三個(gè)階段的平均國內(nèi)萬人專利申請受理數(shù)的數(shù)值和排名情況。從表中可以看出，我國各地區(qū)創(chuàng)新活動(dòng)的能力有了大幅提高，專利申請受理數(shù)呈快速增長態(tài)勢。1998-2015年，創(chuàng)新強(qiáng)度增長較快的省份有江蘇、浙江、安徽、福建、江西、河南、湖北、重慶、四川、貴州、陜西，年均增長率均超過20%。年平均增長率較低的省份有遼寧和吉林。在三個(gè)時(shí)間段中，萬人專利申請受理數(shù)一直排在前幾位的是北京、上海、浙江、廣東、天津。例如，2014-2015年間，北京、浙江的萬人專利申請受理數(shù)分別是78.006件和76.653件，處于領(lǐng)先地位，其次是江蘇、上海、天津，分別是56.510件、45.914件和41.509件。萬人專利申請受理數(shù)不超過10件的有16個(gè)省份，不超過5件的有7個(gè)省份，說明我國創(chuàng)新能力在空間上呈現(xiàn)出不均衡特點(diǎn)。

通過專利申請受理數(shù)（見表1），可發(fā)現(xiàn)在三個(gè)時(shí)間段中，創(chuàng)新活動(dòng)處于領(lǐng)先地位的省份主要是東部沿海省市，而中西部地區(qū)的創(chuàng)新活動(dòng)較為落后。由此可推知，在東部沿海地區(qū)首先應(yīng)用新技術(shù)的可能性最大，而新技術(shù)的應(yīng)用又會進(jìn)一步促進(jìn)創(chuàng)新活動(dòng)的空間集聚，使得經(jīng)濟(jì)資源繼續(xù)向東部沿海流動(dòng)，形成累積效應(yīng)。同時(shí)，南部沿海地區(qū)創(chuàng)新活動(dòng)也比較頻繁，內(nèi)陸地區(qū)的創(chuàng)新活動(dòng)主要集中在我國的中部地區(qū)。從2014-2015年專利申請受理數(shù)的排名來看，東北地區(qū)的創(chuàng)新活動(dòng)速度有下降趨勢，而中部地區(qū)創(chuàng)新活動(dòng)則逐漸增多。

圖1　1998-2015年我國省域?qū)＠暾埵芾頂?shù)Moran’s I數(shù)值及變化趨勢

3.省域創(chuàng)新產(chǎn)出的空間自相關(guān)

由于知識溢出效應(yīng)，不同省份的創(chuàng)新活動(dòng)對于相鄰省份的創(chuàng)新活動(dòng)可能會存在影響，為把握影響程度以及集聚趨勢，本文應(yīng)用Moran’s I指數(shù)分析不同省份創(chuàng)新活動(dòng)的空間自相關(guān)。

由圖 1可以看出，Moran’s I估計(jì)值在1998-2004年期間波動(dòng)不大，從2004年到2011 年，Moran’s I值開始不斷提高，從0.0249上升到 0.1467，增加了 0.1218，創(chuàng)新活動(dòng)的空間分布呈現(xiàn)出逐漸集聚的趨勢，同時(shí)Moran’I的統(tǒng)計(jì)量p值均小于0.05，可知在這段時(shí)間內(nèi)，區(qū)域創(chuàng)新活動(dòng)存在顯著的空間自相關(guān)。2004到2015年Moran’I值增加的原因是由于單個(gè)省份的專利申請受理數(shù)逐漸增加，專利受理數(shù)呈現(xiàn)出自我強(qiáng)化的態(tài)勢，造成省份之間相互影響程度變大。從2011年后，Moran’s I值開始呈下降趨勢，但是下降幅度不大，主要原因可能是創(chuàng)新區(qū)域的轉(zhuǎn)移，由東北地區(qū)轉(zhuǎn)移到中部地區(qū)，導(dǎo)致其值下降。

4.省域創(chuàng)新產(chǎn)出的熱點(diǎn)分析

全局 Moran’sI的指數(shù)雖然能通過Moran’s I的變化趨勢來說明省份之間專利申請受理數(shù)的空間自相關(guān)，但是無法區(qū)分屬性值是高聚類還是低聚類。局部G統(tǒng)計(jì)量是在全局空間自相關(guān)的基礎(chǔ)上構(gòu)造的另一個(gè)局部空間自相關(guān)指標(biāo)，其優(yōu)點(diǎn)是可以區(qū)分高值聚類“熱點(diǎn)”區(qū)域和低值聚類“冷點(diǎn)”區(qū)域。因此，通過GIS軟件進(jìn)行專利申請受理數(shù)的熱點(diǎn)分析，可找出專利的空間變化規(guī)律。

通過對三個(gè)時(shí)間段分別進(jìn)行熱點(diǎn)分析（如圖2所示），發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的推移，熱點(diǎn)區(qū)域主要集中在沿海地區(qū)，具體表現(xiàn)為東北地區(qū)熱點(diǎn)區(qū)域減少，沿海地區(qū)熱點(diǎn)區(qū)域增加，說明創(chuàng)新活動(dòng)正從東北向南部沿海轉(zhuǎn)移。這與事實(shí)也較相符，目前東北地區(qū)的創(chuàng)新力逐漸下降，東部沿海和南部沿海地區(qū)已成為創(chuàng)新活動(dòng)的中心。冷點(diǎn)區(qū)域的面積逐漸縮小，說明創(chuàng)新活動(dòng)低的區(qū)域開始縮小，各省份的創(chuàng)新活動(dòng)都在增加。

圖2　熱點(diǎn)及冷點(diǎn)區(qū)域圖

三、結(jié)論及建議

通過運(yùn)用GIS軟件說明區(qū)域創(chuàng)新時(shí)空變化，發(fā)現(xiàn)區(qū)域創(chuàng)新能力不是相互獨(dú)立的，而是相互影響的。運(yùn)用全局自相關(guān)和熱點(diǎn)分析，發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)創(chuàng)新活動(dòng)相關(guān)程度不同，東部地區(qū)創(chuàng)新活動(dòng)水平和空間相關(guān)性較強(qiáng)。中西部地區(qū)創(chuàng)新活動(dòng)較弱，省份之間的相互聯(lián)系也較弱。

1.分析三個(gè)時(shí)間段的熱點(diǎn)可知：第一，我國專利創(chuàng)新的產(chǎn)出主要集中于少數(shù)省份，而且這些省份在地理空間上呈現(xiàn)出空間集聚性和空間依賴性?？臻g集聚性是指以北京為中心的環(huán)渤海地區(qū)、以上海為中心的長三角地區(qū)、以廣東為中心的珠三角地區(qū)的創(chuàng)新活動(dòng)頻繁，因受其地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平的限制，中西部地區(qū)的創(chuàng)新活動(dòng)比較少。第二，不同省份之間創(chuàng)新活動(dòng)的空間相關(guān)性和集聚性都存在高度的穩(wěn)定性，具有不斷強(qiáng)化的態(tài)勢。第三，知識溢出在一定程度上依賴于空間的鄰近性，重慶、湖北等地區(qū)創(chuàng)新活力的提高，主要是受相鄰省份創(chuàng)新活力提高的影響。

2.創(chuàng)新資源存在地域差異。創(chuàng)新活動(dòng)主要聚集在我國沿海地區(qū)，中西部的創(chuàng)新資源仍然向東部沿海地區(qū)流動(dòng)，而中西部地區(qū)資源外流使得該地區(qū)的創(chuàng)新能力進(jìn)一步下降。因此，為提升創(chuàng)新活動(dòng)的能力，各個(gè)省份之間應(yīng)該注意加強(qiáng)相互協(xié)同，利用自身的區(qū)位優(yōu)勢，通過構(gòu)建城市圈，加強(qiáng)區(qū)域間的空間相關(guān)性。另外，還要加強(qiáng)相鄰地區(qū)的經(jīng)濟(jì)合作與文化交流，降低地區(qū)間經(jīng)濟(jì)交流的成本，促進(jìn)區(qū)域創(chuàng)新活動(dòng)產(chǎn)出增加，強(qiáng)化創(chuàng)新活動(dòng)的聚集效應(yīng)。

3.空間集聚增加。表1表明我國30個(gè)省域的專利創(chuàng)新產(chǎn)出數(shù)量隨著時(shí)間的推移逐漸增多，表現(xiàn)出各省域創(chuàng)新能力有自我強(qiáng)化的趨勢。圖1中的Moran’s I指數(shù)變化顯示，在一定時(shí)間內(nèi)省域之間空間集聚現(xiàn)象明顯，但并沒有具體因素表明省域間創(chuàng)新活動(dòng)要素在加快流動(dòng)。

4.知識溢出受到空間臨近性的影響，也受到區(qū)域之間不同人力資本水平、資金投入以及流動(dòng)區(qū)域吸收能力的影響。由于不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、文化、制度，以及創(chuàng)新投入都存在差異，不同地區(qū)創(chuàng)新能力也有不同。知識溢出的存在，使得創(chuàng)新能力較低的地區(qū)可以受到創(chuàng)新能力較高地區(qū)有利的影響，提高自身創(chuàng)新能力。同時(shí)地區(qū)自身也要增加教育投入，加強(qiáng)人才引進(jìn)力度，改善區(qū)域創(chuàng)新環(huán)境，以提高區(qū)域創(chuàng)新活力。降低不同省域之間的交易成本，增強(qiáng)區(qū)域之間的合作，有助于縮小不同區(qū)域間創(chuàng)新力的差距。