城市群經(jīng)濟(jì)視角下多維鄰近性與跨區(qū)域創(chuàng)新合作的再審視
——來自科研產(chǎn)出的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)

姚常成 陳 煜

一、引言及文獻(xiàn)綜述

科學(xué)知識的合作創(chuàng)造、傳播與擴(kuò)散作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要驅(qū)動因素之一，吸引了眾多學(xué)者潛心研究。①Foray D, Economics of Knowledge, MIT Press: 2004；Abramo G, D’ Angelo C A, Costa F D,“Knowledge Spillovers:Does the Geographic Proximity Effect Decay Over Time? A Discipline-Level Analysis, Accounting for Cognitive Proximity, with and Without Self-Citations”, in Journal of Informetrics, 2020, Vol.14, No.4, p.101072.但既有關(guān)于創(chuàng)新合作鄰近性的研究仍存分歧。①Noonan L, O’Leary E, Doran J,“The Impact of Institutional Proximity, Cognitive Proximity and Agglomeration Economies on Firm-Level Productivity”, in Journal of Economic Studies, 2020, Vol.48, No.2, pp.257—274; O’Connor M, Doran J, McCarthy N,“Cognitive Proximity and Innovation Performance: Are Collaborators Equal?”, in European Journal of Innovation Management, 2020; Fernández A, Ferrándiz E, León M D,“Proximity Dimensions and Scientiic Collaboration Among Academic Institutions in Europe: The Closer, The Better”, in Scientometrics,2016, Vol.106, No.3, pp.1073—1092；Renato G, Veneziano A, Suelene M, et al.,“Is Cognitive Proximity a Driver of Geographical Distance of University–Industry Collaboration?”, in Area Development and Policy, 2018, Vol.3, No.3,pp.349—367.就地理鄰近性指標(biāo)來看，面對面接觸可以提供直接反饋，簡化溝通，并促進(jìn)協(xié)調(diào)②Freeman R B, Ganguli I, Murciano-Goroff R,“Why and Wherefore of Increased Scientific Collaboration”, in National Bureau of Economic Research, 2014, pp.17—48.，而地理距離則通過增加旅行成本、減少面對面接觸和交換知識的機(jī)會，降低創(chuàng)新合作成功的可能性③Katz J S, Martin B R,“What is Research Collaboration?”, in Research Policy, 1997, Vol.26, No.1, pp.1—18.。不論是從科學(xué)論文的合作情況來看④Hoekman J, Frenken K, Tijssen R J W,“Research Collaboration at a Distance: Changing Spatial Patterns of Scientific Collaboration within Europe”, in Research Policy, 2010, Vol.39, No.5, pp.662—673.，還是以共同申請的專利數(shù)來判斷⑤Morescalchi A, Pammolli F, Penner O, et al.,“The Evolution of Networks of Innovators within and Across Borders:Evidence from Patent Data”, in Research Policy, 2015, Vol.44, No.3, pp.651—668.，地理距離的影響都是負(fù)面的，是阻礙創(chuàng)新合作的重要因素之一⑥Bergé L R,“Network Proximity in the Geography of Research Collaboration”, in Papers in Regional Science, 2017,Vol.96, No.4, pp.785—816.。但與地理鄰近相關(guān)的其他鄰近性指標(biāo)對于創(chuàng)新合作的影響可能并非是負(fù)面。以認(rèn)知鄰近或文化鄰近為例，雖然認(rèn)知鄰近或文化鄰近能簡化溝通、促進(jìn)合作，但創(chuàng)新合作本來也就意味著打破常規(guī)，不同文化背景人的交流往往更容易產(chǎn)生出新的設(shè)計(jì)與理念。而彼此認(rèn)知和文化習(xí)慣相近人的交流反倒會形成路徑依賴，不利于創(chuàng)新。所以，認(rèn)知鄰近或文化鄰近對創(chuàng)新合作的影響也可能并不符合預(yù)期。⑦Balland P-A,“Proximity and the Evolution of Collaboration Networks: Evidence from Research and Development Projects within the Global Navigation Satellite System（GNSS）Industry”, in Regional Studies, 2011, Vol.45, No.1,pp.1—16. 2012,Vol.46, No.6,pp.741—756.除此之外，認(rèn)知鄰近或文化鄰近還會弱化該地區(qū)與外界交流合作的意愿。當(dāng)彼此鄰近的地區(qū)擁有太多創(chuàng)新資源以后，則會強(qiáng)化內(nèi)向型創(chuàng)新發(fā)展模式，形成創(chuàng)新鎖定，不利于促進(jìn)與外部地區(qū)的交流與合作。⑧Boschma R A,“Proximity and Innovation: A Critical Assessment”, in Regional Studies, 2005, Vol.39, No.1, pp.61—74.

在城市群建設(shè)的大背景下，行政區(qū)經(jīng)濟(jì)正積極向城市群經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變。城市群建設(shè)不僅體現(xiàn)在交通基礎(chǔ)設(shè)施的互聯(lián)互通、通信信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)共享上，還體現(xiàn)在地理邊界的逐步弱化上。此時(shí)，地理距離所表征的地理邊界已經(jīng)被交通網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)絡(luò)所表征的網(wǎng)絡(luò)邊界所取代。面對面接觸不僅可借由便捷的通勤交通來快速實(shí)現(xiàn)，還可由信息化的通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)完全的替代。因?yàn)?，城市群?nèi)通信基礎(chǔ)設(shè)施的互聯(lián)共享使得知識的傳播與擴(kuò)散可以突破其載體本身物理特性的局限，即知識的傳播與擴(kuò)散不再需要借由其載體的傳播來實(shí)現(xiàn)。①滕廣青、畢強(qiáng)：《知識組織體系的演進(jìn)路徑及相關(guān)研究的發(fā)展趨勢探析》，《中國圖書館學(xué)報(bào)》2010 年第5 期，第 49—53 頁。如此而言，面對面交流也就不再是跨區(qū)域創(chuàng)新合作的必須選項(xiàng)，那么地理鄰近是否還是決定創(chuàng)新合作的重要因素，值得被重新審視。此外，城市群范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)會機(jī)制的建設(shè)，還通過消除城際間的行政壁壘和市場壁壘②宋冬林、姚常成：《高鐵運(yùn)營與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)會合作機(jī)制是否打破了城市群市場分割——來自長三角城市群的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)》，《經(jīng)濟(jì)理論與經(jīng)濟(jì)管理》2019 年第2 期，第4—14 頁。，簡化了城市間的協(xié)作過程，將原本孤立的城市統(tǒng)一到一個(gè)有機(jī)整體中來，促進(jìn)了勞動力等要素的充分自由流動③Morescalchi A, Pammolli F, Penner, O, et al.,“The Evolution of Networks of Innovators within and Across Borders:Evidence from Patent Data”, in Research Policy, 2015, Vol.44, No.3, pp.651-668；Bergé L R,“Network Proximity in the Geography of Research Collaboration”, in Papers in Regional Science, 2017, Vol.96, No.4, pp.785—815.。此時(shí)，認(rèn)知鄰近或文化鄰近對創(chuàng)新合作的影響是否會較以往變得更加重要？

基于此，本文嘗試從以下幾個(gè)方面尋求突破：（1）知識主體的合作在城市群視角下是否會逐漸突破地理距離的界限，表現(xiàn)出越來越明顯的跨區(qū)域合作特征？（2）除了地理距離，認(rèn)知或文化鄰近對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的影響是否會在城市群建設(shè)的助推下發(fā)生新的變化？（3）在城市群視角下，地區(qū)之間通信水平（信息化發(fā)展水平）差距是否會成為決定跨區(qū)域創(chuàng)新合作的又一關(guān)鍵？這些都需要進(jìn)一步的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證。

二、城市群視角下的跨區(qū)域創(chuàng)新合作

2008 年以來，我國區(qū)域一體化程度不斷提高（見圖1），城市群協(xié)調(diào)發(fā)展程度也不斷提升。④張恒龍、羅唯：《基本公共服務(wù)均等化對城市群協(xié)調(diào)發(fā)展的驅(qū)動機(jī)制》，《上海商學(xué)院學(xué)報(bào)》2021 年第5 期，第 55—73 頁。這一方面得益于交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善。⑤范欣、宋冬林、趙新宇：《基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)打破了國內(nèi)市場分割嗎？》，《經(jīng)濟(jì)研究》2017 年第2 期，第20—34 頁。為應(yīng)對2008 年國際金融危機(jī)，中國政府于同年11 月推出了進(jìn)一步擴(kuò)大內(nèi)需、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快增長的十項(xiàng)措施，其中大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是重點(diǎn)，尤其是高鐵網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，累計(jì)高鐵里程數(shù)從2008 年的1 052 km 飛躍到了2016 年的26 907 km（見圖1）。另一方面也得益于城市群規(guī)劃建設(shè)。2008 年1 月16 日，國務(wù)院批復(fù)了《廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，提出把廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)成為重要國際區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作區(qū)。此后，2011 年5 月、2015 年4 月、2016 年2月和6 月《成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)區(qū)域規(guī)劃》《長江中游城市群發(fā)展規(guī)劃》《關(guān)于哈長城市群發(fā)展規(guī)劃的批復(fù)》和《長江三角洲城市群發(fā)展規(guī)劃》也相繼出臺。這些城市群規(guī)劃文件的實(shí)施有利于打破城市之間的市場分割，加速要素在城際之間的流通，完善城際之間的市場競爭環(huán)境，實(shí)現(xiàn)城市群內(nèi)的經(jīng)濟(jì)趨同發(fā)展。⑥宋冬林、姚常成：《經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃的實(shí)施促進(jìn)了城市群的包容性增長嗎？——來自我國六大國家城市群的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)》，《求是學(xué)刊》2018 年第2 期，第27—38+173 頁。

城市群建設(shè)的重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)人流、物流、信息流在城際的自由流動，加快行政區(qū)經(jīng)濟(jì)向城市群經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的步伐。這些措施無疑都能顯著提升創(chuàng)新合作的空間相關(guān)性，并進(jìn)一步提高跨區(qū)域創(chuàng)新合作的廣度和深度。因?yàn)閷捤傻某鞘腥阂惑w化環(huán)境能促進(jìn)要素的自由流動，降低跨區(qū)域創(chuàng)新合作的摩擦系數(shù)，增加跨區(qū)域創(chuàng)新合作交流的頻率。為了檢驗(yàn)跨區(qū)域創(chuàng)新合作（PUB）空間相關(guān)性的變化，本文采用Moran I 指數(shù)來衡量，其具體計(jì)算公式如下：

其中S2是跨區(qū)域創(chuàng)新合作（PUB）的方差，n為城市群所有城市的數(shù)量，為所有城市的跨區(qū)域創(chuàng)新合作平均水平，Wij為對應(yīng)反距離空間權(quán)重矩陣，即由兩兩城市之間歐式距離的倒數(shù)所構(gòu)建的權(quán)重矩陣。

表1 2000—2016 年跨區(qū)域創(chuàng)新合作空間相關(guān)性的Moran I 指數(shù)

由檢驗(yàn)結(jié)果表1 可知，城市群范圍內(nèi)的跨區(qū)域創(chuàng)新合作在2000—2004 年并未通過Moran I 指數(shù)臨界值，整體沒有呈現(xiàn)空間相關(guān)性，2005—2007 年開始出現(xiàn)一定程度的空間相關(guān)性。從2008 年開始，跨區(qū)域創(chuàng)新合作的空間相關(guān)系數(shù)及其顯著性程度呈現(xiàn)明顯上升趨勢?？紤]到同一時(shí)期影響空間相關(guān)性的重大趨勢，本文進(jìn)一步引入全國各地區(qū)之間的市場分割指數(shù)和累計(jì)高鐵里程數(shù)來觀察區(qū)域一體化建設(shè)對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的影響（圖1）。

圖1 2000— 2016 年跨區(qū)域創(chuàng)新合作Moran I 指數(shù)、市場分割與累計(jì)高鐵里程數(shù)

由圖1 可知，全國市場分割指數(shù)從2004 年開始下降，除了在2006—2008 年有短暫回升外，一直呈現(xiàn)整體性的降低趨勢，這與跨區(qū)域創(chuàng)新合作的空間關(guān)聯(lián)的顯著性水平變化相匹配。除了政策和制度層面的有利因素，自2008 年起，全國掀起了高鐵網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的熱潮，累計(jì)高鐵里程數(shù)迅速上升，這也從技術(shù)上打破城市之間的市場分割①宋冬林、姚常成：《高鐵運(yùn)營與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)會合作機(jī)制是否打破了城市群市場分割——來自長三角城市群的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)》，《經(jīng)濟(jì)理論與經(jīng)濟(jì)管理》2019 年第2 期，第4—14 頁。，進(jìn)而起到促進(jìn)跨區(qū)域創(chuàng)新合作的效果。

借由高鐵開通以及市場一體化水平提高所實(shí)現(xiàn)的城市群建設(shè)，它能影響的鄰近性指標(biāo)也較多，除了包含社會學(xué)意義上的認(rèn)知鄰近或文化鄰近以外，還包括由城際通信基礎(chǔ)設(shè)施的共享所帶來的通信鄰近。當(dāng)各地區(qū)城市群建設(shè)不斷深入以后，各種鄰近性指標(biāo)對創(chuàng)新合作的影響則會發(fā)生相應(yīng)變化：

假說1：城市群經(jīng)濟(jì)視角下通信鄰近會弱化地理距離對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的不利影響。

因?yàn)?，知識的交流與溝通雖然可以通過人員的交通通行來實(shí)現(xiàn)，但同樣也可以通過便利的通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)溝通的地理距離較遠(yuǎn)、交通通行間較長，而通信網(wǎng)絡(luò)又極為便捷時(shí)，人們會更傾向于采用通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)合作，尤其是針對知識交流合作來說，通過信息流的溝通成本可能比人員往來的溝通成本更為低廉。

假說2：城市群經(jīng)濟(jì)視角下通信鄰近還可以強(qiáng)化認(rèn)知或文化距離對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的正向影響。

認(rèn)知或文化距離較遠(yuǎn)的人群雖然溝通交流的機(jī)會較少，但文化多樣性程度較高，在避免形成創(chuàng)新鎖定的同時(shí)，還能產(chǎn)生諸多新奇的想法，反倒有利于創(chuàng)新合作。而此時(shí)，通信鄰近則弱化了遠(yuǎn)距離溝通的不利影響，使得認(rèn)知或文化距離的劣勢轉(zhuǎn)變成了創(chuàng)新合作的優(yōu)勢。當(dāng)然，這些假說還需要進(jìn)一步的實(shí)證檢驗(yàn)。

三、計(jì)量模型與數(shù)據(jù)來源

（一）計(jì)量模型與變量說明

本文首先從跨區(qū)域創(chuàng)新合作的空間溢出效應(yīng)分析出發(fā)，構(gòu)建如下空間計(jì)量模型：

其中Pubit表示i城市第t年與其他城市的合作期刊總數(shù)，EDUit為i城市第t年的高等院校及科研院所數(shù)量，GOVit為i城市第t年的地方政府科教支出占GDP比重。

wijPubjt和wij μjt分別表示創(chuàng)新合作的內(nèi)生交互效應(yīng)和擾動項(xiàng)的交互效應(yīng)。wij為方言距離矩陣、反距離空間權(quán)重矩陣（dij= 兩城市之間歐式距離的倒數(shù)）、空間鄰近矩陣（若兩城市相鄰，則賦dij=1，反之，則dij=0）。對于方言距離矩陣的構(gòu)建， 本文參考Spolaore和Wacziarg①Spolaore E, Wacziarg R,“The Diffusion of Development”, in Quarterly Journal of Economics, 2009, Vol.124, No.2,pp.469—529.測度基因距離的方法和劉酼蕓等②劉毓蕓、徐現(xiàn)祥、肖澤凱：《勞動力跨方言流動的倒U 型模式》，《經(jīng)濟(jì)研究》2015 年第10 期，第134—146+162 頁。測度方言距離的方法③劉毓蕓等（2015）以方言樹圖為基礎(chǔ)測度方言距離，并制定了距離權(quán)重的賦值規(guī)則（以方言系屬，從方言大區(qū)、方言區(qū)、方言片的級別依次降低，兩種方言屬于不同方言大區(qū)記為3；屬于同一方言大區(qū)、不同方言區(qū)記為2；屬于同一方言區(qū)、不同方言片記為1；屬于同一方言片記為0），雖然解決了方言權(quán)重的量化問題，但權(quán)重本身由于具有外生性，難免發(fā)生主觀傾向，與實(shí)際情況發(fā)生偏離。，通過改進(jìn)以后，構(gòu)造了如下公式：其中，pi、qi分別表示p地區(qū)和q地區(qū)使用方言i的人口比例；│pi-qi│表示p、q兩地區(qū)間方言i的距離。DD（Dialect Distance）的取值在0—1，數(shù)值越大，表示兩地文化差異越大。

此外，考慮到跨區(qū)域創(chuàng)新合作為流量型數(shù)據(jù)指標(biāo)，為了進(jìn)一步考察各項(xiàng)鄰近性指標(biāo)對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的影響，本文參考梁琦等④梁琦、李建成、夏添等：《知識交流合作的空間溢出與鄰近效應(yīng)——來自長三角城市群的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)》，《吉林大學(xué)社會科學(xué)學(xué)報(bào)》2019 年第2 期，第41—51+219—220頁。的做法，通過改進(jìn)重力模型，將重力模型等式兩邊分別取對數(shù)，構(gòu)建了如下計(jì)量模型：

其中l(wèi)ogPubijt表示城市i與j城市第t年的合作期刊數(shù)的對數(shù)值，logDijt為城市i與城市j第t年的鄰近性指標(biāo)的對數(shù)值，具體包括地理距離（DISij）、方言距離（DIALij）以及通信距離（INFij）。而地理、方言和通信距離分別采用兩地區(qū)歐式距離、方言距離以及通信基礎(chǔ)設(shè)施水平差距⑤通信基礎(chǔ)設(shè)施水平，采用郵政及電信業(yè)務(wù)收入占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重來衡量。的絕對值表示。

最后，本文通過引入各鄰近性指標(biāo)的交互項(xiàng)、城市群建設(shè)的虛擬變量等，來考察在城市群建設(shè)的影響下，各鄰近性變量對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的交互作用。具體計(jì)量模型如下：

其中Tt為城市群建設(shè)的虛擬變量。由于我國城市群建設(shè)始于國家頒布的《經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃文件》，故本文參考宋冬林和姚常成⑥宋冬林、姚常成：《經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃的實(shí)施促進(jìn)了城市群的包容性增長嗎？——來自我國六大國家級城市群的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)》，《求是學(xué)刊》2018 年第2 期，第27—38+173頁。的研究，在實(shí)證分析時(shí)將經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃的頒布時(shí)間作為確定虛擬變量的時(shí)間節(jié)點(diǎn)：在經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃實(shí)施前，Tt=0；在經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃實(shí)施以后，Tt=1。

（二）數(shù)據(jù)與樣本

本文主要研究在城市群視角下，城市群創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)特征及其演變的影響因素。而利用期刊合作指標(biāo)來研究城市之間的創(chuàng)新合作已成為學(xué)者們常采用的方法①Hoekman J, Frenken K, Oort F V,“The Geography of Collaborative Knowledge Production in Europe”, Annals of Regional Science, 2009,Vol.43, No.3, pp.721—738.。如Li 和Phelps②Li Y C, Phelps NA,“Knowledge Polycentricity and the Evolving Yangtze River Delta megalopolis”, in Regional Studies. 2017, Vol.51, No.7, pp.1035—1047.、姚常成和吳康③姚常成、吳康：《多中心空間結(jié)構(gòu)促進(jìn)了城市群協(xié)調(diào)發(fā)展嗎？——基于形態(tài)多中心與知識多中心視角的再審視》，《經(jīng)濟(jì)地理》2020 年第3 期，第63—74 頁。就利用Web of Science 核心數(shù)據(jù)庫中城市間合作期刊來衡量城市間的面對面交流頻率，以此代表城際知識聯(lián)系程度?？紤]到期刊質(zhì)量往往與面對面交流頻率、知識分享頻率成正比，本文研究數(shù)據(jù)主要來源于Web of Science 核心數(shù)據(jù)庫。Web of Science 是由美國科學(xué)技術(shù)信息研究所（ISI-Institute for Scientific Information）提供的重要信息檢索平臺，是高質(zhì)量文獻(xiàn)信息的重要檢索來源。

為了衡量2000—2016 年我國八大城市群內(nèi)部各城市之間科研合作情況，本文在Web of Science 核心數(shù)據(jù)庫的高級搜索中添加地址條件欄，在地址欄中輸入所要研究的城市對，然后在搜索結(jié)果中選擇所要研究的對應(yīng)年份。同時(shí)為了提高檢索結(jié)果的精度，在部分拼音相近的城市對中，還在條件欄中增加了郵編條件。其他數(shù)據(jù)則主要來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》。測度方言歸屬的依據(jù)源自《漢語方言大詞典》。④《漢語方言大詞典》是復(fù)旦大學(xué)與日本京都外國語大學(xué)科研合作的成果，主編者為許寶華、宮田一郎。該詞典收錄漢語方言詞匯20 萬余，“是國內(nèi)外第一部通貫古今南北的大型方言工具書”。該詞典整理了中國各縣市的漢語方言系屬簡表⑤“全國各縣市漢語方言系屬簡表”引自CNKI 中國工具書網(wǎng)絡(luò)出版總庫。（以下簡稱其“簡表”），對中國縣及縣級以上行政區(qū)的漢語方言系屬⑥由于部分地區(qū)不使用漢語，或其所屬方言未被分區(qū)，“簡表”并未列示這些地區(qū)使用的語言。進(jìn)行確認(rèn)，合計(jì)2 113 個(gè)觀測單元。該“簡表”參考《中國語言地圖集》（1987）⑦《中國語言地圖集》由中國社會科學(xué)院與澳大利亞人文科學(xué)院合作編纂。本文參考版本為香港朗文（遠(yuǎn)東）有限公司于1987 年出版的中文版本。的漢語方言部分及相關(guān)論文編制完成。測度方言指標(biāo)所需的人口數(shù)據(jù)來源于歷年度的《全國分縣市人口統(tǒng)計(jì)資料》及歷次人口普查數(shù)據(jù)。

就本文所選擇的樣本城市來看，根據(jù)國務(wù)院發(fā)布的各大城市群發(fā)展規(guī)劃文件的范圍界定：長三角城市群范圍包括上海市和南京市等26 個(gè)城市，珠江三角洲城市群包括廣州市和深圳市等14 個(gè)城市，京津冀城市群范圍包括北京市、天津市和石家莊市等13 個(gè)城市，長江中游城市群范圍包括武漢市和黃岡市等28 個(gè)城市，成渝城市群范圍包括成都市和重慶市等16 個(gè)城市，北部灣城市群范圍包括廣西壯族自治區(qū)南寧市、欽州市和海南省海口市等10 個(gè)城市，中原城市群范圍則包括鄭州市和安陽市等29 個(gè)城市，哈長城市群范圍包括長春市和哈爾濱市等10 個(gè)城市。最后剔除其中重復(fù)規(guī)劃的3 個(gè)城市，本文研究樣本共計(jì)143 個(gè)。

四、實(shí)證分析

（一）城市群跨區(qū)域科學(xué)知識合作空間分布狀況分析

相比于2000 年，除了北部灣城市群跨區(qū)域科研合作變化趨勢不明顯以外，2016 年其他城市群跨區(qū)域科研合作的數(shù)量均迅猛增加，尤其以長三角城市群變化最為典型。它除了中心城市（上海、杭州、南京和合肥）跨區(qū)域科研合作數(shù)量增加較快以外，其他非中心城市的跨區(qū)域科研合作情況均得到了明顯提升。與之相比，成渝城市群、長江中游城市群除了中心城市的重慶、成都、長沙、武漢和南昌的跨區(qū)域科研合作顯著增強(qiáng)以外，外圍城市跨區(qū)域科研合作情況并沒有得到明顯改觀。只有少量鄰近中心的城市情況才稍有好轉(zhuǎn)，如哈長城市群內(nèi)毗鄰哈爾濱市的大慶市、珠三角城市群內(nèi)毗鄰廣州市的東莞市和佛山市等。而在京津冀城市群中，遠(yuǎn)離中心城市的邯鄲市跨區(qū)域科研合作數(shù)量增幅還有所下降。這些都說明跨區(qū)域科學(xué)知識合作的空間相關(guān)性及溢出效應(yīng)在逐步增強(qiáng)，“高-高聚集”的現(xiàn)象在持續(xù)發(fā)生。

研究了城市群內(nèi)各城市跨區(qū)域科研合作數(shù)量的變動，還需要進(jìn)一步分析城市群內(nèi)兩兩城市間的科研合作網(wǎng)絡(luò)情況?；诖耍疚耐ㄟ^采用社會網(wǎng)絡(luò)分析工具UCINET，構(gòu)造了如下可視化的跨區(qū)域科研合作網(wǎng)絡(luò)圖形。

圖2 2016 年各大城市群內(nèi)部兩兩城市間科研合作產(chǎn)出情況

從圖2中2016 年各大城市群創(chuàng)新合作的空間分布來看，在長三角城市群中，上海-南京、上海- 杭州、上海- 蘇州、上海- 合肥、南京- 蘇州、南京- 杭州、南京- 合肥、南京- 無錫為該地區(qū)的主要合作對，占據(jù)了長三角49.34% 的跨區(qū)域創(chuàng)新合作總流量。而京津冀城市群中的北京- 天津、北京- 石家莊，珠三角城市群中的廣州- 深圳、廣州-佛山以及廣州- 中山，成渝城市群中的成都- 重慶和成都- 綿陽分別占據(jù)了各自地區(qū)跨區(qū)域創(chuàng)新合作總流量的58.51%、70.95%、53.54%。長江中游城市群中的武漢- 長沙、長沙-湘潭、武漢- 南昌，哈長城市群中的長春- 哈爾濱、哈爾濱- 大慶，北部灣城市群中的南寧- 欽州、南寧- 玉林，中原城市群中的鄭州- 洛陽、鄭州- 新鄉(xiāng)則分別以31.06%、55.86%、43.05%、30.98% 的總流量占有率成為各自地區(qū)的主要科研合作對。

基于此，長江中游城市群、中原城市群以及北部灣城市群的跨區(qū)域創(chuàng)新合作的空間集中程度最低，而珠三角城市群、京津冀城市群以及哈長城市群空間集中程度最高，前三者的科研合作網(wǎng)絡(luò)密度①關(guān)于創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)密度的測算，本文主要采用社會網(wǎng)絡(luò)分析工具UCINET 直接求出。分別為8.09、2.56 以及2.11，而后三者的科研合作網(wǎng)絡(luò)密度分別為46.58、65.24 以及22.36。這一現(xiàn)象說明，空間集中程度較低的地區(qū)主要是跨區(qū)域創(chuàng)新合作整體水平較低的地區(qū)，而空間集中度高的珠三角和京津冀城市群，其創(chuàng)新合作水平也較高。下文中將通過引入計(jì)量模型的分析來進(jìn)一步解釋，在各大城市群建設(shè)的作用下各鄰近性指標(biāo)是如何影響跨區(qū)域創(chuàng)新合作的空間格局。

（二）空間溢出效應(yīng)分析

由于空間誤差模型、空間滯后模型和空間杜賓模型等存在空間相關(guān)性，故本文采用了最大似然法（MLE）對模型進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。從表2、3、4 的估計(jì)結(jié)果可以看出，不論是采用空間誤差模型、空間滯后模型和空間杜賓模型估計(jì)，還是利用空間鄰近矩陣、反距離空間矩陣以及方言距離矩陣，各解釋變量回歸系數(shù)的正負(fù)號及顯著性基本一致，說明模型估計(jì)結(jié)果穩(wěn)健可靠。

從表2、表3 及表4 中科研合作的空間誤差項(xiàng)回歸系數(shù)（γ）和空間滯后項(xiàng)回歸系數(shù)（ρ）結(jié)果來看，它們均顯著為正，說明跨區(qū)域創(chuàng)新合作存在明顯的空間溢出效應(yīng)，即進(jìn)一步佐證了上文中跨區(qū)域創(chuàng)新合作存在空間相關(guān)性的結(jié)論。就表2、表3 與表4 中科研合作的空間誤差項(xiàng)回歸系數(shù)（γ）和空間滯后項(xiàng)回歸系數(shù)（ρ）比較來看，空間鄰近矩陣下科研合作的γ與ρ最??；反距離空間矩陣下科研合作的γ與ρ最大；而方言距離矩陣下科研合作的γ與ρ居中。這說明科研合作的空間溢出效應(yīng)并不局限于鄰近城市，在彼此遠(yuǎn)離的城市之間也可能存在空間溢出效應(yīng)，只不過這種溢出效應(yīng)隨地理距離的增加，逐步減小。值得注意的是，即使在鄰近或遠(yuǎn)離的城市之間，如果彼此的方言距離越遠(yuǎn)，即文化差異性越大，越有利于彼此的合作創(chuàng)新。下文中還將就這些結(jié)論做進(jìn)一步檢驗(yàn)。

表2 空間計(jì)量模型的估計(jì)結(jié)果（空間鄰近矩陣）

表2、表3 與表4 中科教資源（EDU）與地方政府科教投入（GOV）的回歸系數(shù)均顯著為正。這說明科教資源與地方政府科教投入的增加有利于促進(jìn)跨區(qū)域創(chuàng)新合作（總效應(yīng)），且這種影響不僅會通過當(dāng)?shù)氐目平藤Y源增加或當(dāng)?shù)刎?cái)政投入的增加實(shí)現(xiàn)（直接效應(yīng)），周邊距離較近的城市、文化（方言）差異較大的城市也能通過空間溢出效應(yīng)正向促進(jìn)本地區(qū)的創(chuàng)新合作產(chǎn)出（間接效用）。最后，就科教資源（EDU）與地方政府科教投入（GOV）的回歸系數(shù)比較來看，地方政府科教投入（GOV）對于跨區(qū)域創(chuàng)新合作的推動作用更為明顯。這說明科教資源的存量只是決定一個(gè)城市創(chuàng)新合作的基礎(chǔ)，要想實(shí)現(xiàn)快速的創(chuàng)新合作增長，對于科教資源的流量投入才顯得更為重要。這也可以從近年來高校的“搶人大戰(zhàn)”中得到部分佐證。雖然深圳市過往的科教資源存量不高，但深圳市政府對于地方高校的科教支出比重卻逐年增加，與之相伴而生的便是深圳高校人才隊(duì)伍的不斷擴(kuò)張以及深圳大學(xué)國內(nèi)排名的迅猛攀升。

表3 空間計(jì)量模型的估計(jì)結(jié)果（反距離空間矩陣）

表4 空間計(jì)量模型的估計(jì)結(jié)果（方言距離矩陣）

最后，由于創(chuàng)新合作是屬于流量型指標(biāo)，一個(gè)地區(qū)的科教資源（EDU）或是地方政府科教投入（GOV）可能并不能完全決定其科研合作水平，還需要考量合作對象的情況。所以表3 模型三中地方政府科教投入直接效應(yīng)的回歸系數(shù)就不顯著。

（三）跨區(qū)域創(chuàng)新合作的鄰近性指標(biāo)分析

表5 中模型一至模型四在逐一引入了各項(xiàng)鄰近性變量以后，合作雙方科教資源（EDU）與地方政府的科教投入（GOV）回歸系數(shù)均顯著為正，說明不論兩地區(qū)間鄰近性指標(biāo)狀況如何，雙方科教資源水平越高，地方政府的科教投入越多，地區(qū)之間創(chuàng)新合作的可能性也就越高。

從表5 中各鄰近性指標(biāo)的回歸結(jié)果來看，通信距離與地理距離的回歸系數(shù)均顯著為負(fù)值，說明地區(qū)的通信基礎(chǔ)設(shè)施水平差距越大、地理距離越遠(yuǎn)，越不利于彼此的創(chuàng)新合作。而方言距離回歸系數(shù)顯著為正，說明地區(qū)之間文化差異越大，越有利于突破創(chuàng)新鎖定，提升創(chuàng)新合作水平。為了進(jìn)一步研究城市群建設(shè)對各項(xiàng)鄰近性指標(biāo)的交互影響，表6 中又進(jìn)一步引入了城市群建設(shè)的虛擬變量及其與地理距離、通信距離、方言距離的交互項(xiàng)。

表5 創(chuàng)新合作影響因素回歸結(jié)果

由表6 的結(jié)果可以看出，城市群建設(shè)虛擬變量系數(shù)顯著為正，說明城市群建設(shè)以后，跨區(qū)域創(chuàng)新合作水平得到了顯著提升。此外，城市群建設(shè)虛擬變量與通信距離的交互項(xiàng)系數(shù)、城市群建設(shè)虛擬變量與地理距離的交互項(xiàng)系數(shù)均顯著為負(fù)，說明相比于城市群建設(shè)以前，通信距離、地理距離對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的負(fù)向影響均被加強(qiáng)。除此以外，城市群建設(shè)虛擬變量與方言距離的交互項(xiàng)系數(shù)顯著為正，說明城市群建設(shè)以后，方言距離對于創(chuàng)新合作的正向影響也在被強(qiáng)化。以2008 年為起點(diǎn)，國內(nèi)掀起了一場城市群規(guī)劃建設(shè)的高潮，各大國家級經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃相繼出臺，為城市群經(jīng)濟(jì)的發(fā)展掃清了制度障礙；“八縱八橫”的高鐵網(wǎng)絡(luò)布局逐步展開，為勞動力要素的自由流動構(gòu)筑了便捷的通道。這些有利因素都成為文化多樣性促進(jìn)創(chuàng)新合作的重要推手。

此外，在表6 的模型四中，本文還引入了城市群建設(shè)的虛擬變量、方言距離和通信距離三者的交互項(xiàng)，以考察城市群建設(shè)以后，通信距離是否強(qiáng)化了方言距離對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的影響。由其顯著為負(fù)的估計(jì)結(jié)果可知，城市群建設(shè)以后，通信距離鄰近提高了文化多樣性對跨區(qū)域創(chuàng)新合作水平的正向影響。

最后，在表6 的模型六中，本文還引入了城市群建設(shè)的虛擬變量、地理距離和通信距離三者的交互項(xiàng)。由表6 的估計(jì)結(jié)果可以看出，三者的交互項(xiàng)系數(shù)顯著為負(fù)，說明相比于城市群建設(shè)以前，通信距離鄰近會弱化地理距離對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的負(fù)面影響。

表6 城市群建設(shè)對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的影響回歸結(jié)果

（四）安慰劑檢驗(yàn)

為了進(jìn)一步驗(yàn)證上文中模型估計(jì)結(jié)果的穩(wěn)健性，表7 中還進(jìn)一步引入了提前一期的城市群建設(shè)虛擬變量T'，及其與其他鄰近性指標(biāo)的交互項(xiàng)。從表7 的回歸結(jié)果可以看出，雖然提前一期的城市群建設(shè)的虛擬變量系數(shù)顯著為正，城市之間合作創(chuàng)新水平不斷提升，但它與其他鄰近性指標(biāo)（包括地理距離與通信距離）的交互項(xiàng)系數(shù)并不顯著，說明在城市群建設(shè)以前，通信鄰近并沒有弱化地理距離對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的影響。這可能是在城市群建設(shè)以前，由于城市之間行政壁壘高筑，勞動力跨區(qū)流動或交流合作受到限制，致使通信鄰近并未在促進(jìn)創(chuàng)新合作中發(fā)揮明顯作用。進(jìn)一步驗(yàn)證了通信鄰近促進(jìn)跨區(qū)域創(chuàng)新合作還需要有城市群建設(shè)的加持。

表7 城市群建設(shè)對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的影響回歸結(jié)果（2）

（續(xù)表 7）

（五）進(jìn)一步穩(wěn)健性檢驗(yàn)：機(jī)理驗(yàn)證

為了驗(yàn)證城市群建設(shè)促進(jìn)跨區(qū)域創(chuàng)新合作的內(nèi)在機(jī)理，也為了進(jìn)一步說明跨區(qū)域創(chuàng)新合作水平的提升是由于城市群建設(shè)（即交通一體化與市場一體化等）所致。表8 中進(jìn)一步引入了高鐵開通的虛擬變量（HR）、勞動力市場一體化變量（MARKET）及它們與其他鄰近性指標(biāo)的交互項(xiàng)。

表8 城市群建設(shè)對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的作用機(jī)理回歸結(jié)果

（續(xù)表 8）

從表8 的估計(jì)結(jié)果可以看出，高鐵開通虛擬變量（HR）和勞動力市場一體化變量（MARKET）回歸系數(shù)顯著為正，說明城市群建設(shè)一方面通過交通網(wǎng)絡(luò)的升級改造與互聯(lián)互通，縮短了兩地區(qū)之間的時(shí)空距離，增加了兩地區(qū)之間交流與合作頻率，從而提高了跨區(qū)域創(chuàng)新合作水平；另一方面通過打破城際之間的市場分割壁壘，加速了勞動力等生產(chǎn)要素的自由充分流通，為跨區(qū)域創(chuàng)新合作提供了制度保障。值得注意的是，高鐵開通虛擬變量（HR）與地理距離（DIS）的交互項(xiàng)系數(shù)顯著為負(fù)，說明高鐵網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)并未弱化地理距離對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的不利影響，反倒是進(jìn)一步提升了地理鄰近在跨區(qū)域創(chuàng)新合作中的重要性。究其原因，可能是由于高鐵網(wǎng)絡(luò)的開通不僅方便了遠(yuǎn)距離地區(qū)與本地區(qū)的交流與合作，同時(shí)也方便了鄰近地區(qū)與本地區(qū)的交流與合作。相比之下，鄰近地區(qū)與本地區(qū)的創(chuàng)新合作成本更低，加之可能存在的制度鄰近等有利因素，使得鄰近地區(qū)與本地區(qū)之間的創(chuàng)新合作水平更高。此外，勞動力市場一體化（MARKET）與方言距離（DIAL）的交互項(xiàng)系數(shù)顯著為正，而方言距離（DIAL）的回歸系數(shù)不顯著，說明勞動力市場一體化是方言距離促進(jìn)跨區(qū)域創(chuàng)新合作的重要決定因素，如果地區(qū)之間勞動力市場分割嚴(yán)重，那文化多樣性便不能通過勞動力的自由流動促進(jìn)地區(qū)之間的跨區(qū)域創(chuàng)新合作。

五、結(jié)論與展望

在城市群建設(shè)的大背景下，行政區(qū)經(jīng)濟(jì)正積極向城市群經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變。城市群經(jīng)濟(jì)所表征的區(qū)域一體化會進(jìn)一步強(qiáng)化地區(qū)之間的知識交流與合作，提高城市群整體的知識創(chuàng)新水平。但這一背后的作用機(jī)理還有待進(jìn)一步深入研究。本文利用社會網(wǎng)絡(luò)分析法（SNA）、空間計(jì)量模型以及改進(jìn)的重力模型對2000—2016 年我國八大城市群143 個(gè)城市的科研合作網(wǎng)絡(luò)特征及其演變的影響因素進(jìn)行了實(shí)證分析。本文研究結(jié)論發(fā)現(xiàn)：城市群建設(shè)以后通信鄰近成為影響跨區(qū)域創(chuàng)新合作的又一項(xiàng)重要鄰近性指標(biāo)，而社會學(xué)意義上的認(rèn)知鄰近或文化鄰近（在本文中用方言鄰近來表示）對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的影響也在顯著增強(qiáng)。與此形成鮮明對比的是，物理學(xué)意義上的地理距離對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的不利影響被弱化，具體表現(xiàn)為跨區(qū)域創(chuàng)新合作的空間相關(guān)性水平不斷提升。

各鄰近性指標(biāo)的替代效應(yīng)和交互影響在城市群建設(shè)以后也呈現(xiàn)出一些新的變化。一方面，通信鄰近會弱化地理距離對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的不利影響。因?yàn)?，在城市群?nèi)部，知識的交流與溝通雖然可以通過人員的交通通行來實(shí)現(xiàn)，但同樣也可以通過便利的通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)溝通的地理距離較遠(yuǎn)，交通通勤時(shí)間較長，而通信網(wǎng)絡(luò)又極為便捷時(shí)，人們會更傾向于采用通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)合作，尤其是針對知識交流合作來說，通過信息流的溝通可能比人員往來的溝通成本更為低廉。另一方面，通信鄰近會強(qiáng)化方言距離對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的正向影響，但這需要有勞動力市場一體化的助力。來自不同文化背景的知識主體，在通信技術(shù)的幫助之下，突破了地理距離的限制，借由不同理念的碰撞，產(chǎn)生了合作創(chuàng)新的可能。

城市群建設(shè)不僅體現(xiàn)在交通與通信設(shè)施的互聯(lián)互通上，還體現(xiàn)在市場一體化的建設(shè)之上。所以，城市群建設(shè)除了通過強(qiáng)化通信鄰近的影響，還會通過高鐵網(wǎng)絡(luò)等交通基礎(chǔ)設(shè)施的改善以及勞動力市場一體化水平的提高來促進(jìn)跨區(qū)域創(chuàng)新合作。當(dāng)各地區(qū)間交通通行狀況改善、一體化程度提升以后，交流與溝通成本顯著降低等有利因素會使得跨區(qū)域創(chuàng)新合作呈現(xiàn)出上升趨勢。但值得注意的是，高鐵的開通還強(qiáng)化了地理距離對跨區(qū)域創(chuàng)新合作的不利影響。所以，即使在城市群建設(shè)的大背景下，地理距離對創(chuàng)新合作的影響有所減弱，但依舊不可忽視。

作為一次定性分析與定量驗(yàn)證相結(jié)合的有益探索，未來還可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)一步拓展：（1）考慮到期刊論文質(zhì)量可能會影響本文的研究結(jié)論，本文并未考察國內(nèi)期刊數(shù)據(jù)庫的樣本數(shù)據(jù)，故后續(xù)研究可以將國內(nèi)期刊數(shù)據(jù)庫的樣本結(jié)論與國外論文數(shù)據(jù)庫的樣本結(jié)論做比較研究，以此來驗(yàn)證本文研究結(jié)論的穩(wěn)健性。（2）關(guān)于城市群建設(shè)的研究，囿于數(shù)據(jù)等原因，本文并未通過構(gòu)建具體的指標(biāo)體系來測度城市群建設(shè)水平，而僅僅采用了虛擬變量以及交通一體化與市場一體化等代理變量。在后續(xù)的研究中，可以結(jié)合城市群建設(shè)所包含的經(jīng)濟(jì)一體化、交通一體化、信息一體化以及制度一體化等指標(biāo)體系做進(jìn)一步深入研究。