中國(guó)東部沿海四大城市群協(xié)同創(chuàng)新效率綜合測(cè)度及影響因素研究

孫振清，李歡歡，劉保留

(天津科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，天津 300222)

0 引言

城市群作為國(guó)家實(shí)現(xiàn)新型城鎮(zhèn)化和工業(yè)化發(fā)展中較高形式的產(chǎn)物，逐漸取代中國(guó)傳統(tǒng)省域經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局，成為未來地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要趨勢(shì)[1]。在政策指引和現(xiàn)實(shí)需求的雙重推動(dòng)下，城市群經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增速快、覆蓋面廣和區(qū)域聯(lián)動(dòng)性強(qiáng)等特征[2]，發(fā)展不均衡問題仍然存在。其中，東部沿海城市群因資源稟賦、創(chuàng)新能力和區(qū)位優(yōu)勢(shì)，成為中國(guó)對(duì)外開放程度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的典型城市群，經(jīng)濟(jì)發(fā)展也呈現(xiàn)區(qū)域化特征。單個(gè)主體或者城市的技術(shù)創(chuàng)新能力可能無法有效應(yīng)對(duì)瞬息萬變的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，城市群間的協(xié)同創(chuàng)新則是實(shí)現(xiàn)區(qū)域一體化的關(guān)鍵，有助于資源在城市間各生產(chǎn)環(huán)節(jié)協(xié)同整合[3]，促進(jìn)各城市優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。因此，提升東部沿海城市群協(xié)同創(chuàng)新能力，促進(jìn)區(qū)域間技術(shù)和知識(shí)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新資源整合，強(qiáng)化協(xié)同創(chuàng)新多維溢出效應(yīng)，對(duì)于提升技術(shù)創(chuàng)新水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿τ兄陵P(guān)重要的作用。另外，在中國(guó)創(chuàng)新資源緊缺的情況下，如何有效解決效率問題，優(yōu)化創(chuàng)新要素配置，對(duì)于推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。為此，本文立足于協(xié)同發(fā)展角度，對(duì)東部沿海城市群(京津冀、山東半島、長(zhǎng)三角和珠三角)區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新效率進(jìn)行測(cè)度，并分析其內(nèi)在機(jī)理和影響因素，既符合國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略需求，也為其它城市群實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和資源協(xié)同發(fā)展提供借鑒。

1 文獻(xiàn)綜述

查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，針對(duì)協(xié)同創(chuàng)新的研究主要集中在協(xié)同創(chuàng)新效率測(cè)度以及影響因素識(shí)別、作用等方面，具體來說，主要對(duì)協(xié)同創(chuàng)新內(nèi)涵、動(dòng)因、模式以及作用機(jī)制進(jìn)行探討。協(xié)同創(chuàng)新內(nèi)涵方面，吳釗陽等[4]認(rèn)為，協(xié)同創(chuàng)新是企業(yè)、政府和知識(shí)研究機(jī)構(gòu)等為實(shí)現(xiàn)重大科技創(chuàng)新而開展的大跨度創(chuàng)新組織模式。動(dòng)因方面，學(xué)者們從外部資源獲取、企業(yè)績(jī)效提高和風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)等角度進(jìn)行探討，發(fā)現(xiàn)企業(yè)采用協(xié)同創(chuàng)新模式可以進(jìn)行信息流和知識(shí)傳遞、分享等多維互動(dòng)，加速企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和績(jī)效提升[5]。模式方面，學(xué)者們主要從研發(fā)協(xié)同、專利轉(zhuǎn)讓以及技術(shù)創(chuàng)新等層面展開分析，如何郁冰[6]提出“戰(zhàn)略—知識(shí)—組織”三重互動(dòng)的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同模式，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新奠定了理論基礎(chǔ)；Bjerregaard[7]認(rèn)為，研發(fā)協(xié)同有利于外部知識(shí)和技術(shù)整合利用，降低成本和風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)科研合作和信息共享，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。作用機(jī)制方面，楊曉昕等[8]通過探討一些地區(qū)推進(jìn)的“創(chuàng)新驛站”發(fā)現(xiàn)，新型區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制需要構(gòu)建集研究型大學(xué)、中介機(jī)構(gòu)和企業(yè)以及政府“四位一體”的區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新體系。協(xié)同創(chuàng)新效率測(cè)度以及影響因素方面，主要從相同創(chuàng)新主體和不同創(chuàng)新主體兩個(gè)角度加以分析：相同創(chuàng)新主體角度側(cè)重于高校、企業(yè)和科研院所等機(jī)構(gòu)，如尹潔等[9]采用問卷調(diào)查方式，分析高校科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)知識(shí)共享機(jī)制下創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)內(nèi)部知識(shí)共享績(jī)效影響因素；Kim等[10]以韓國(guó)中小型企業(yè)為案例研究對(duì)象，采用多元回歸方法證實(shí)，中小型企業(yè)開放式創(chuàng)新活動(dòng)對(duì)其創(chuàng)新產(chǎn)出的影響存在差異性；溫珂等[11]以中國(guó)101家公立研究院所為樣本，發(fā)現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新能力與績(jī)效之間存在正向促進(jìn)關(guān)系。不同創(chuàng)新主體角度側(cè)重于模型建立和度量，如段云龍等[12]運(yùn)用超效率DEA模型和網(wǎng)絡(luò)DEA模型測(cè)算各省市產(chǎn)學(xué)研之間的協(xié)同創(chuàng)新效率，發(fā)現(xiàn)區(qū)域共生系統(tǒng)下各主體創(chuàng)新效率呈現(xiàn)不均衡狀態(tài)；蔡翔等[13]通過構(gòu)建三螺旋強(qiáng)度模型，實(shí)證分析大學(xué)—企業(yè)—政府協(xié)同創(chuàng)新效率及影響因素。此外，F(xiàn)uentes等[14]、Li等[15]、葉斌等[16]從不同角度對(duì)區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新進(jìn)行了研究。

隨著空間經(jīng)濟(jì)學(xué)的興起和發(fā)展，學(xué)者們開始關(guān)注區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新外溢問題。如趙增耀[17]、白俊紅[18]、劉軍[19]和孫大明等[20]從空間維度厘清區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新空間外溢效應(yīng)和機(jī)制，重點(diǎn)考察其對(duì)區(qū)域創(chuàng)新績(jī)效、產(chǎn)業(yè)集聚和升級(jí)的影響，但基于城市群視角的研究較少。以往學(xué)者往往以省際(區(qū)域)尺度為研究對(duì)象，忽略了不同地區(qū)發(fā)展內(nèi)質(zhì)的不均勻性。本文以城市群為研究對(duì)象，更能突出不同城市間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。與以往研究相比，本文可能的創(chuàng)新貢獻(xiàn)在于：

(1)在研究?jī)?nèi)容方面，將京津冀、山東半島、長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)統(tǒng)一納入分析框架，重點(diǎn)考察不同地區(qū)協(xié)同創(chuàng)新效率變化趨勢(shì)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)研究未考慮城市群發(fā)展對(duì)區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新效率影響的不足。

(2)在變量測(cè)度方面，采用三階段DEA模型測(cè)算2005—2018年中國(guó)四大城市群協(xié)同創(chuàng)新效率，對(duì)處于生產(chǎn)前沿的決策單元進(jìn)行分析。

(3)在影響因素方面，本文采用面板Tobit回歸模型實(shí)證分析不同城市群協(xié)同創(chuàng)新效率的主要影響因素，以期為地區(qū)因地制宜采取相關(guān)政策，實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展提供依據(jù)和思路。

2 研究方法與數(shù)據(jù)說明

2.1 研究方法

2.1.1 三階段DEA模型

傳統(tǒng)DEA模型未考慮環(huán)境因素和隨機(jī)噪聲對(duì)決策單元效率評(píng)價(jià)的影響，導(dǎo)致測(cè)算結(jié)果有所偏差，而三階段DEA在測(cè)算過程中能夠消除自身不可控因素對(duì)效率的影響。

第一階段：傳統(tǒng)DEA模型。Charnes等[21]最早提出被稱為數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的方法，用于評(píng)價(jià)相同部門間的相對(duì)有效性，因而被稱為DEA有效，該模型即CCR模型。從生產(chǎn)函數(shù)角度看，這一模型是用來研究具有多個(gè)投入，特別是具有多個(gè)產(chǎn)出“生產(chǎn)部門”的理想且卓有成效的方法。DEA模型分為投入導(dǎo)向和產(chǎn)出導(dǎo)向；Banker等[22]提出BCC模型，測(cè)度規(guī)模報(bào)酬及可變條件下決策單元有效性問題，將綜合技術(shù)效率(crste)分解為規(guī)模效率(scal)和純技術(shù)效率(vrste)，具體關(guān)系為crste=scal×vrste。本文選擇BCC模型對(duì)研究區(qū)域內(nèi)X個(gè)城市的初始投入與產(chǎn)出進(jìn)行測(cè)算。

(1)

其中，i=1，2，...，m；r=1,2，...，s。k=1,2，...，n為決策單元數(shù)，m、s分別代表投入指標(biāo)和產(chǎn)出指標(biāo)個(gè)數(shù)，xik(i=1，2，...，m)為第k個(gè)決策單元第i個(gè)投入要素，yik(r=1,2，...，s)為第k個(gè)測(cè)算單元第r個(gè)產(chǎn)出要素，θ為決策單元有效值。若θ=1且s+=s-=0，則決策單元DEA有效；若θ=1且s+≠0或s-≠0，則決策單元弱DEA有效；若θ<1，則決策單元非DEA有效。

第二階段：利用相似SFA回歸剔除環(huán)境因素和統(tǒng)計(jì)噪聲。第一階段的DEA模型無法消除不可控因素對(duì)效率值的影響，因此，第二階段通過引進(jìn)SFA模型，將第一階段的松弛變量分解成包含環(huán)境因子、隨機(jī)因素和管理無效率的3個(gè)自變量函數(shù)。以投入導(dǎo)向?yàn)榛A(chǔ)構(gòu)建類似SFA回歸函數(shù)。

Sni=f(Zi;βn)+vni+μni;i=1,2,...,N;n=1,2,...,N

(2)

為剔除環(huán)境因素和隨機(jī)因素對(duì)效率測(cè)度的影響，將所有決策單元調(diào)置于相同的外部環(huán)境下，基于最有效預(yù)測(cè)單元，以投入量為基礎(chǔ)對(duì)上述公式進(jìn)行如下調(diào)整：

(3)

第三階段：調(diào)整后的DEA模型。將調(diào)整后的投入產(chǎn)出變量再次帶入第一階段的傳統(tǒng)DEA模型，測(cè)算各決策單元第三階段的協(xié)同創(chuàng)新效率。此時(shí)，效率已經(jīng)剔除環(huán)境因素和隨機(jī)因素的影響，得到的效率值是相對(duì)真實(shí)準(zhǔn)確的。

2.1.2 Tobit回歸模型

Tobit回歸模型是基于極大似然估計(jì)法建立的，可以較好地規(guī)避參數(shù)不一致、有偏性等問題。因此，采用因變量受限的截?cái)郥obit回歸模型對(duì)不同城市群協(xié)同創(chuàng)新效率影響因素進(jìn)行分析，具體模型形式設(shè)定如下：

(4)

2.2 指標(biāo)選取與說明

從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度而言，從事某項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)的基本要素是勞動(dòng)和資本，協(xié)同創(chuàng)新活動(dòng)亦是如此。基于協(xié)同創(chuàng)新效率的基本概念以及現(xiàn)有研究成果，考慮協(xié)同創(chuàng)新主體之間的關(guān)系，本文從投入和產(chǎn)出兩個(gè)層面出發(fā)，選擇投入產(chǎn)出指標(biāo)如下：

投入指標(biāo)方面，考慮到區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新主體構(gòu)成主要是高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)和政府，從資本和人力勞動(dòng)兩個(gè)方面進(jìn)行考量，在人力勞動(dòng)方面參考廖名巖等[23]的做法，采用地區(qū)總R&D人員減去企業(yè)獨(dú)立R&D人員、高校應(yīng)用研究R&D人員和科研機(jī)構(gòu)應(yīng)用研究R&D人員的值衡量。對(duì)于資本投入，參考謝子遠(yuǎn)等[24]的研究，選取高?？萍蓟顒?dòng)中來自企業(yè)的經(jīng)費(fèi)與科研機(jī)構(gòu)科技活動(dòng)中來自企業(yè)的經(jīng)費(fèi)之和作為協(xié)同創(chuàng)新效率投入要素指標(biāo)。對(duì)于項(xiàng)目要素投入，由于企業(yè)是協(xié)同創(chuàng)新主體，在協(xié)同創(chuàng)新活動(dòng)中占據(jù)主導(dǎo)地位[25]。因此，協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目要素投入指標(biāo)為企業(yè)R&D項(xiàng)目總數(shù)減去企業(yè) R&D獨(dú)立項(xiàng)目數(shù)。

產(chǎn)出指標(biāo)方面，協(xié)同創(chuàng)新活動(dòng)的目的是為獲得知識(shí)產(chǎn)出或者具有市場(chǎng)前景的新產(chǎn)品或者創(chuàng)新技術(shù)。因此，本文主要從經(jīng)濟(jì)收益和創(chuàng)新成果兩個(gè)方面對(duì)產(chǎn)出指標(biāo)進(jìn)行考量。經(jīng)濟(jì)收益方面，選取科技創(chuàng)新研發(fā)的新產(chǎn)品銷售收入；創(chuàng)新成果方面選取科技創(chuàng)新活動(dòng)的成果展示專利數(shù)，由于所申請(qǐng)的專利并不一定全部通過審查，選擇專利授權(quán)數(shù)量更能反映出一個(gè)地區(qū)的創(chuàng)新水平。因此，選取新產(chǎn)品銷售收入和專利授權(quán)數(shù)作為區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)出指標(biāo)。

第二階段主要計(jì)算對(duì)沿海四大城市群協(xié)同創(chuàng)新效率產(chǎn)生顯著影響、但樣本無法主觀控制和改變的要素，即外部環(huán)境變量，主要包括研發(fā)支持力度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、對(duì)外開放程度及政府財(cái)政支持力度。具體來說，研發(fā)支持力度對(duì)區(qū)域創(chuàng)新水平有極大的支持作用，以研究和試驗(yàn)發(fā)展為主的資金支持是重要方式，因而選擇研究和試驗(yàn)發(fā)展(R&D)經(jīng)費(fèi)投資強(qiáng)度衡量；區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)占比往往更能體現(xiàn)一個(gè)區(qū)域的產(chǎn)業(yè)升級(jí)水平，本文以第三產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)占比即產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化測(cè)度；區(qū)域經(jīng)濟(jì)環(huán)境采取人均GDP衡量，反映區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；對(duì)外開放可以引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)知識(shí)與創(chuàng)新技術(shù)，提升科技創(chuàng)新水平、促進(jìn)要素流動(dòng)，進(jìn)而有利于協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展水平提升，本文采取城市進(jìn)出口額占城市GDP的比重衡量；政府作為區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新主體之一，其制定的相關(guān)政策以及提供的創(chuàng)新資金會(huì)對(duì)區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新效率產(chǎn)生影響，因而選取財(cái)政科技支出占財(cái)政總支出的比重衡量政府財(cái)政支持力度。具體指標(biāo)見表1。

表1 區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新效率測(cè)算相關(guān)指標(biāo)

2.3 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

本文借鑒中國(guó)城市群現(xiàn)有研究成果[2]，選取京津冀城市群、山東半島城市群、長(zhǎng)江三角洲城市群和珠江三角洲城市群4個(gè)沿海城市群為研究對(duì)象，包含8個(gè)省份30個(gè)城市，如表2所示。

表2 東部沿海城市群范圍及選取依據(jù)

鑒于數(shù)據(jù)可得性與準(zhǔn)確性，樣本時(shí)間跨度為2005—2018年，數(shù)據(jù)來源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》以及相關(guān)地市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展公告。針對(duì)缺失數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際情況采取外延法和均值法計(jì)算得出。

3 結(jié)果分析

3.1 第一階段傳統(tǒng)DEA測(cè)算結(jié)果

第一階段運(yùn)用BCC模型，采用DEAP2.1軟件包對(duì)2005—2018年我國(guó)東部沿海城市群30個(gè)城市協(xié)同創(chuàng)新效率進(jìn)行測(cè)度，分別得到綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率，表3為各項(xiàng)效率的平均值。

表3 第一階段2005—2018年四大城市群協(xié)同創(chuàng)新效率平均值

在不考慮外部環(huán)境與隨機(jī)誤差影響的條件下，東部沿海四大城市群30個(gè)城市中有7個(gè)城市在14年中處于隨機(jī)前沿面，分別為北京、滄州、煙臺(tái)、蘇州、上海、廣州和中山，其它城市的綜合效率與最優(yōu)值之間仍存在差距?？傮w來看，珠三角地區(qū)協(xié)同創(chuàng)新的綜合效率值最高，京津冀和長(zhǎng)三角地區(qū)次之，山東半島的綜合效率值最低，說明珠三角和京津冀地區(qū)將資源投入轉(zhuǎn)化為協(xié)同效益的能力較強(qiáng)。純技術(shù)效率呈現(xiàn)出與綜合效率相同的變化趨勢(shì)，表明珠三角和京津冀地區(qū)的投入要素配置合理且利用效率高。如表4所示，從時(shí)間變化上看，四大城市群的綜合效率和純技術(shù)效率呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，且在研究區(qū)間內(nèi)有顯著變化差異。其中，長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)的綜合效率呈現(xiàn)先下降后上升的“V”型演變格局，在2008年分別達(dá)到最低值0.787和0.820后穩(wěn)步上升。截至2018年，兩個(gè)地區(qū)的上升幅度分別為7.8%和8.4%，說明二者資源配置逐漸趨于合理。四大城市群的規(guī)模效率一直比較平穩(wěn)，說明東部沿海四大城市群協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展集聚水平較高。

表4 第一階段四大城市群協(xié)同創(chuàng)新效率時(shí)序變化

3.2 第二階段：相似SFA分析

第一階段利用Deap2.1軟件測(cè)算效率值可以得到各城市投入要素的松弛變量，投入松弛變量會(huì)受外部環(huán)境因素、隨機(jī)干擾項(xiàng)和內(nèi)部管理無效率等方面影響。本階段以投入松弛變量為被解釋變量，以5個(gè)環(huán)境變量為解釋變量，采用相似SFA回歸模型，運(yùn)用Frontier4.1分別估算2005—2018年環(huán)境變量對(duì)理想投入與實(shí)際投入差額的影響。受篇幅受限，選取2018年的回歸結(jié)果進(jìn)行分析，如表5所示。

表5 第二階段SFA回歸結(jié)果

表5回歸分析中，環(huán)境變量的SFA回歸系數(shù)大多通過了1%的顯著性水平檢驗(yàn)且γ值趨近于1，說明在混合誤差項(xiàng)中，管理無效率項(xiàng)對(duì)投入松弛變量的影響比隨機(jī)因素的影響更大，進(jìn)一步表明模型設(shè)定具有一定的可靠性，外部環(huán)境因素對(duì)城市群協(xié)同創(chuàng)新投入效率存在影響。因此，對(duì)原始投入值作出調(diào)整是合理且必要的，具體結(jié)果分析如下：

研發(fā)支持力度對(duì)勞動(dòng)、資本、項(xiàng)目投入松弛變量的影響為負(fù)且通過1%的顯著性水平檢驗(yàn)，說明隨著研發(fā)支持力度加強(qiáng)，各城市在科技人員、研究經(jīng)費(fèi)及項(xiàng)目上的投入可以有效轉(zhuǎn)化為專利和財(cái)政收入。目前，國(guó)家不斷加大新產(chǎn)品研發(fā)和科技創(chuàng)新支持力度，致力于推動(dòng)龍頭企業(yè)技術(shù)進(jìn)步，擴(kuò)大科研專項(xiàng)資金規(guī)模，使得城市創(chuàng)新水平不斷提升。隨著區(qū)域協(xié)同發(fā)展政策深入推進(jìn)，創(chuàng)新要素在城市間充分流動(dòng)所產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)使相同的要素投入獲取更多的創(chuàng)新產(chǎn)出，因此研發(fā)力度增大可以減少勞動(dòng)力與資金投入冗余。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)資本、項(xiàng)目投入松弛變量的影響回歸系數(shù)為負(fù)，說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化水平越高，勞動(dòng)力、資本及項(xiàng)目投入冗余越少，越有利于提高城市協(xié)同創(chuàng)新效率。我國(guó)正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，以科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新為主的新型第三產(chǎn)業(yè)正在崛起。第三產(chǎn)業(yè)比重增加會(huì)減少勞動(dòng)力、資本及項(xiàng)目投入冗余量，避免浪費(fèi)現(xiàn)象發(fā)生。同一相關(guān)關(guān)系下，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與資本、項(xiàng)目投入松弛變量的回歸系數(shù)大于前者與勞動(dòng)力投入松弛變量的回歸系數(shù)，充分說明資本和項(xiàng)目利用效率受第三產(chǎn)業(yè)比重影響更大，與我國(guó)發(fā)展階段相符，第三產(chǎn)業(yè)增加會(huì)帶來協(xié)同創(chuàng)新效率提升。

區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平與勞動(dòng)、資本和項(xiàng)目投入松弛變量正相關(guān)，表明城市人均GDP對(duì)勞動(dòng)力投入松弛變量的影響不顯著，而人均GDP提高會(huì)導(dǎo)致資本和項(xiàng)目投入冗余增加，從而降低城市協(xié)同創(chuàng)新效率。究其原因在于人均GDP增加對(duì)資本利用效率的作用存在門檻效應(yīng)[26]，只有達(dá)到門檻值時(shí)，人均GDP增加才會(huì)促進(jìn)資本利用效率提升，進(jìn)而提升城市協(xié)同創(chuàng)新效率。

對(duì)外開放程度與勞動(dòng)、資本和項(xiàng)目投入松弛變量的回歸系數(shù)為負(fù)且均通過顯著性檢驗(yàn)，表明對(duì)外開放程度提升會(huì)吸引外國(guó)創(chuàng)新資源流入，加速創(chuàng)新領(lǐng)域發(fā)展，避免國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)工藝造成的資源浪費(fèi)，使得勞動(dòng)力、資本和項(xiàng)目投入冗余減少，有利于節(jié)約勞動(dòng)力和資本。

政府財(cái)政支持力度與勞動(dòng)、資本和項(xiàng)目投入松弛變量的回歸系數(shù)為正且通過1%的顯著性水平檢驗(yàn)。政府作為區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新主體之一，在提升創(chuàng)新效率方面有強(qiáng)烈的意愿，但投入要素在各主體間的利用率并不高，導(dǎo)致部分投入要素未被充分利用，進(jìn)而增加了投入冗余。

綜上所述，外部環(huán)境因素會(huì)使不同城市在不同環(huán)境下的協(xié)同創(chuàng)新效率產(chǎn)生較大變差，故需要對(duì)原來的投入變量進(jìn)行調(diào)整，剔除環(huán)境變量中的隨機(jī)因素，保證各城市處于相同的外部環(huán)境，進(jìn)而得出更加準(zhǔn)確的城市協(xié)同創(chuàng)新效率。

3.3 第三階段：調(diào)整后的DEA計(jì)算結(jié)果

將第二階段調(diào)整后的投入數(shù)據(jù)與原始產(chǎn)出數(shù)據(jù)再次導(dǎo)入傳統(tǒng)DEA模型進(jìn)行分析，得到第三階段東部沿海30個(gè)城市協(xié)同創(chuàng)新綜合效率值、純技術(shù)效率值和規(guī)模效率值，以及與第一階段相比的改進(jìn)情況，測(cè)算結(jié)果如表6所示。

表6 第三階段2005-2018年四大城市群協(xié)同創(chuàng)新效率平均值

在剔除外部環(huán)境因素和隨機(jī)誤差因素后，東部沿海30個(gè)城市協(xié)同創(chuàng)新效率的綜合效率值由0.833升至0.836，純技術(shù)效率值由0.907降至0.899，規(guī)模效率值由0.915升至0.930?？梢钥闯?，綜合效率與規(guī)模效率變化趨勢(shì)一致，說明綜合效率的變化主要取決于技術(shù)創(chuàng)新水平。調(diào)整后的規(guī)模效率值高于調(diào)整前水平，表明城市間協(xié)同合作會(huì)形成一定的規(guī)模效應(yīng)，進(jìn)而提升規(guī)模效率值。4個(gè)城市群中，不同城市協(xié)同創(chuàng)新效率出現(xiàn)了較大變動(dòng)，除山東半島綜合效率值較第一階段有所上升外，其它3個(gè)城市群的綜合效率值呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，說明城市群協(xié)同創(chuàng)新效率值受其所處外部環(huán)境的影響。如圖1所示，就綜合效率而言，北京、煙臺(tái)、蘇州、廣東、中山5個(gè)城市處于前沿面，較第一階段減少2個(gè)，滄州和上海由于受外部環(huán)境的影響綜合效率值有所下降，退出效率前沿面。整體上看，綜合效率值上升的有14個(gè)城市，下降的有11個(gè)城市。

圖1 四大沿海城市群各城市協(xié)同創(chuàng)新綜合效率、純技術(shù)效率與規(guī)模效率演變

對(duì)比第三階段與第一階段改進(jìn)比例可以看出，天津、唐山、威海等14個(gè)城市的綜合效率值增加，說明外部環(huán)境和隨機(jī)干擾項(xiàng)對(duì)上述城市協(xié)同創(chuàng)新效率存在較為不利的影響。廊坊、南通、杭州等11個(gè)城市綜合效率值呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，說明上述城市協(xié)同創(chuàng)新效率受外部環(huán)境的干擾較大，進(jìn)而暴露出城市自身創(chuàng)新水平相關(guān)問題。此外，北京、廣州等5個(gè)城市的改進(jìn)比例不變，表明外部環(huán)境因素以及隨機(jī)干擾項(xiàng)對(duì)協(xié)同創(chuàng)新投入轉(zhuǎn)化利用率的影響較小，城市協(xié)同創(chuàng)新水平較高。

3.4 東部沿海城市協(xié)同創(chuàng)新效率及時(shí)空特征分析

為深入分析四大城市群之間協(xié)同創(chuàng)新效率變化趨勢(shì)，繪制綜合效率、純技術(shù)效率與規(guī)模效率變化趨勢(shì)圖(見圖2)?？傮w來看，四大城市群的協(xié)同創(chuàng)新效率呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)。從城市群層面看，四大城市群的協(xié)同創(chuàng)新效率存在一定差異，呈現(xiàn)珠三角>京津冀>山東半島>長(zhǎng)三角的發(fā)展格局，即珠江三角城市群協(xié)同創(chuàng)新效率最高，這與珠三角率先通過改革開放獲得的有利環(huán)境與機(jī)遇密切相關(guān)。珠三角憑借國(guó)家政策支持以及自身高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，在區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展中取得重要突破，京津冀城市群在“京津冀協(xié)同一體化”發(fā)展政策的推動(dòng)下，城市發(fā)展處于較高水平。不同于以往研究[23]，長(zhǎng)三角城市群協(xié)同創(chuàng)新效率在四大城市群處于較落后，可能是由于較高水平的技術(shù)創(chuàng)新尚未得到有效轉(zhuǎn)化。協(xié)同創(chuàng)新屬于科技創(chuàng)新活動(dòng)范疇[28]，易受區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、國(guó)家政策等外在因素影響[29]。最早提出協(xié)同發(fā)展政策的京津冀城市群前期協(xié)同創(chuàng)新效率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其它3個(gè)區(qū)域同時(shí)期協(xié)同創(chuàng)新效率則呈現(xiàn)平緩甚至下降趨勢(shì)。之后，隨著區(qū)域協(xié)同發(fā)展、國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展等一系列戰(zhàn)略實(shí)施，推動(dòng)傳統(tǒng)發(fā)展方式向依靠技術(shù)進(jìn)步、知識(shí)積累以及高素質(zhì)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)變，四大城市群協(xié)同創(chuàng)新效率開始穩(wěn)步上升。從圖2可以看出，綜合效率值與純技術(shù)效率的波動(dòng)整體上趨于一致，規(guī)模效率值趨于平穩(wěn)。由此可以認(rèn)為，四大城市群協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展規(guī)模為城市群協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展提供了有利條件。

圖2 城市群協(xié)同創(chuàng)新綜合效率、純技術(shù)效率與規(guī)模效率演變趨勢(shì)

為了更直觀地分析沿海四大城市群內(nèi)城市協(xié)同創(chuàng)新效率時(shí)空演變特征，采用Arc GIS10.2中的自然斷點(diǎn)法將協(xié)同創(chuàng)新效率分為3類，得到2005年、2011年、2018年城市綜合效率值分級(jí)分類情況，如表7所示。

由表7可見，京津冀城市群協(xié)同創(chuàng)新效率空間分布呈現(xiàn)以北京、天津?yàn)橹行?，并向周邊輻射的遞進(jìn)式演變格局，秦皇島市由2005年的Ⅲ級(jí)上升為2011年的Ⅱ級(jí)，且其與大部分城市均位于Ⅰ-Ⅱ級(jí)；山東半島城市群主要表現(xiàn)為沿海城市協(xié)同創(chuàng)新效率高于內(nèi)陸城市的空間分布格局，高值區(qū)位于東部沿海一帶，青島市和濰坊市呈現(xiàn)等級(jí)上升趨勢(shì)，威海市則呈現(xiàn)先上升后下降的演變格局；長(zhǎng)山角城市群內(nèi)部協(xié)同創(chuàng)新效率下降的城市較多，呈現(xiàn)高值區(qū)由沿海向內(nèi)陸減少的總局勢(shì)，展現(xiàn)出沿海城市可以有效吸引國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與管理模式的優(yōu)勢(shì)；珠三角城市群協(xié)同創(chuàng)新效率整體水平較高，截至2018年，Ⅰ級(jí)城市數(shù)量上升至5個(gè)，但惠州市由Ⅱ級(jí)下降至Ⅲ級(jí)，協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展水平較不穩(wěn)定。

表7 四大城市群協(xié)同創(chuàng)新綜合效率分類等級(jí)

3.5 Tobit回歸的結(jié)果分析

運(yùn)用Stata14.0軟件，采用面板Tobit模型對(duì)我國(guó)沿海四大城市群協(xié)同創(chuàng)新效率影響因素進(jìn)行分析，回歸結(jié)果見表8。

表8 Tobit面板回歸結(jié)果

表8是采用Tobit模型的面板回歸結(jié)果，可以看出，就研發(fā)投入支持力度而言，珠三角地區(qū)研發(fā)投入水平更高，說珠三角地區(qū)創(chuàng)新實(shí)力明顯強(qiáng)于其它3個(gè)城市群，山東半島研發(fā)實(shí)力和創(chuàng)新水平仍有待提升；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)四大城市群均具有負(fù)向影響，表明地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化仍面臨較大壓力，不同城市群的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍處于不平衡狀態(tài)；對(duì)于人均GDP的影響，長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，對(duì)區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新效率的積極作用更加顯著；對(duì)外開放程度和地方財(cái)政支出對(duì)區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新效率的影響存在明顯差異，京津冀和山東半島城市群由于對(duì)外開放程度、財(cái)政支出水平較低，并不能有效提高協(xié)同創(chuàng)新效率水平，長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)憑借地理優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力對(duì)協(xié)同創(chuàng)新效率具有顯著促進(jìn)作用。

4 結(jié)語

4.1 研究結(jié)論

本文研究時(shí)間跨度為2005-2018年，選取中國(guó)東部沿海四大城市群30個(gè)城市相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用三階段DEA模型測(cè)度其協(xié)同創(chuàng)新效率并進(jìn)行比較分析，得到以下結(jié)論：

(1)在剔除外部環(huán)境與隨機(jī)因素的影響后，四大城市群協(xié)同創(chuàng)新效率均發(fā)生了較為明顯的變動(dòng)，證明采用三階段DEA測(cè)度協(xié)同創(chuàng)新效率可得到較為客觀的結(jié)果。調(diào)整后，除山東半島城市群外，其它三大城市群的平均綜合效率值均較第一階段下降，且純技術(shù)效率的變動(dòng)趨勢(shì)與綜合效率相同，區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新效率提升的關(guān)鍵在于創(chuàng)新技術(shù)利用率提升。

(2)外部環(huán)境因素和隨機(jī)因素對(duì)協(xié)同創(chuàng)新效率具有顯著影響，區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平和政府財(cái)政支持力度提升會(huì)為城市技術(shù)創(chuàng)新提供一定資金支持，但是發(fā)展動(dòng)力不足或技術(shù)轉(zhuǎn)化率低會(huì)對(duì)城市協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展產(chǎn)生不利影響；研發(fā)支持力度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和對(duì)外開放水平可以有效提升勞動(dòng)力與資本利用效率，加上國(guó)家推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展的相關(guān)政策支持，會(huì)對(duì)城市群協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展具有正向影響。

(3)我國(guó)四大城市群協(xié)同創(chuàng)新效率均呈上升趨勢(shì)，但內(nèi)部城市等級(jí)存在空間不平衡性。受不同時(shí)期國(guó)家政策以及自身發(fā)展水平影響，四大城市群協(xié)同創(chuàng)新效率呈現(xiàn)出珠三角>京津冀>山東半島>長(zhǎng)三角的發(fā)展格局。城市群內(nèi)協(xié)同創(chuàng)新效率呈現(xiàn)出核心城市以及沿海周邊城市較優(yōu)，內(nèi)陸城市較低的時(shí)空分布特征，除處于前沿面的5個(gè)城市外，其它城市協(xié)同創(chuàng)新效率均有較大提升空間。

(4)研發(fā)支持力度和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高有助于四大城市群協(xié)同創(chuàng)新效率提升。其中，珠三角系數(shù)最高說明其創(chuàng)新實(shí)力最強(qiáng)；對(duì)外開放度對(duì)京津冀和山東半島協(xié)同創(chuàng)新效率具有抑制作用，進(jìn)一步說明引進(jìn)先進(jìn)國(guó)外技術(shù)對(duì)本區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展具有重要作用。

4.2 政策建議

(1)依據(jù)四大城市群協(xié)同創(chuàng)新效率測(cè)度結(jié)果，建議采取如下差別化措施：對(duì)于珠三角、京津冀城市群,應(yīng)更加注重技術(shù)創(chuàng)新與制度創(chuàng)新，不斷強(qiáng)化城市群內(nèi)部與城市群之間創(chuàng)新主體協(xié)同合作；對(duì)于山東半島城市群,在加大投入的同時(shí)，應(yīng)建立科學(xué)化協(xié)同模式與合理有效的監(jiān)督管理制度，通過加大協(xié)同創(chuàng)新投入增加創(chuàng)新產(chǎn)出；長(zhǎng)三角則應(yīng)該在保證投入不變的情況下提高要素利用率，切實(shí)提高城市協(xié)同創(chuàng)新效率。

(2)適度增加科研政策及資金支持力度，提高自身研發(fā)能力。通過競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)吸引高素質(zhì)人才，注重技術(shù)積累以及對(duì)共享知識(shí)的消化與吸收。

(3)提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化水平，積極推動(dòng)以技術(shù)創(chuàng)新為主的新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，借助創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，提升城市群整體協(xié)同創(chuàng)新效率。

(4)提高城市開放程度，增強(qiáng)外資吸引能力，一方面，政府應(yīng)合理減少外資準(zhǔn)入限制，增加外資投資領(lǐng)域與機(jī)會(huì)；另一方面，要制定相關(guān)財(cái)政支持政策，優(yōu)化投資運(yùn)營(yíng)環(huán)境，為外資投入提供支持與保障。