黃河流域科技創(chuàng)新的時空格局及其經(jīng)濟(jì)效應(yīng)

孫 勇，汪亞林，張亞峰

（1. 中國科學(xué)院大學(xué)公共政策與管理學(xué)院，北京 100049；2.中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院，北京 100190；3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)人文與發(fā)展學(xué)院，北京 100083）

黃河流域橫跨中國東、中、西三大區(qū)域，是重要的生態(tài)屏障、經(jīng)濟(jì)地帶和能源流域，在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)安全方面具有十分重要的地位。2019 年9 月，習(xí)近平總書記在黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展座談會上也明確表示，黃河流域的發(fā)展質(zhì)量有待提高。黃河流域上中游7 省區(qū)是發(fā)展不充分的地區(qū)，同東部地區(qū)及長江流域相比存在明顯差距，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級步伐滯后，內(nèi)生動力不足。黃河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展乏力的問題已經(jīng)受到很多學(xué)者的關(guān)注，包括邢霞等［1］指出的生態(tài)環(huán)境脆弱、受到水資源的較強(qiáng)約束、區(qū)域差異顯著等，這些問題均是造成黃河流域經(jīng)濟(jì)效率低下的重要原因。事實(shí)上除了這些因素外，黃河流域創(chuàng)新發(fā)展的不均衡問題和低質(zhì)量問題也是制約黃河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量提高的重要因素［2］。無論是新古典經(jīng)濟(jì)增長模型還是內(nèi)生增長模型，均強(qiáng)調(diào)了技術(shù)進(jìn)步對經(jīng)濟(jì)增長的重要性，創(chuàng)新作為驅(qū)動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵性要素，能夠有效提高全要素生產(chǎn)率、提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展的集約化水平，黃河流域要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展就需要深入落實(shí)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略［3］。

認(rèn)識創(chuàng)新的空間選擇機(jī)制及其效應(yīng)是區(qū)域?qū)嵤﹦?chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)。創(chuàng)新驅(qū)動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展效應(yīng)已經(jīng)得到較為廣泛的證實(shí)，討論基礎(chǔ)在于技術(shù)創(chuàng)新能夠通過提高全要素生產(chǎn)率來促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長［4］，能在過程創(chuàng)新和成果創(chuàng)新兩個方面降低生產(chǎn)成本和改善產(chǎn)出［5］，表現(xiàn)為企業(yè)層面的規(guī)模效應(yīng)、行業(yè)層面的集聚效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)層面的乘數(shù)效應(yīng)［6］，這些效應(yīng)在時間上的接續(xù)性和空間上的不均衡性共同作用構(gòu)成創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的空間差異。創(chuàng)新具有明顯的空間集聚特征，需要空間的支撐，在集聚和擴(kuò)散的雙重效應(yīng)下，形成創(chuàng)新的區(qū)域差異性格局，這成為創(chuàng)新地理學(xué)研究的基礎(chǔ)。創(chuàng)新要素、創(chuàng)新活動和創(chuàng)新成果等創(chuàng)新的系列組成部分均參與創(chuàng)新空間的形成，整體呈現(xiàn)集聚和疏散兩個過程［7］。受到地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、教育和研發(fā)水平、創(chuàng)新制度和創(chuàng)新文化等因素的影響，創(chuàng)新會優(yōu)先選擇在創(chuàng)新要素豐富、創(chuàng)新成本較低的區(qū)域發(fā)生［8］，其疏散性體現(xiàn)在創(chuàng)新的知識溢出效應(yīng)［9］，新知識被生出來以后，需要通過技術(shù)轉(zhuǎn)移的方式轉(zhuǎn)化，這成為創(chuàng)新擴(kuò)散的起點(diǎn)，進(jìn)一步通過市場合作、交易網(wǎng)絡(luò)形成擴(kuò)散［10］。

創(chuàng)新空間格局及其效應(yīng)的研究已經(jīng)較為豐富。一些研究在創(chuàng)新的時空格局層面分別就創(chuàng)新要素、創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新活動和創(chuàng)新產(chǎn)出作出時空格局分析，這類研究主要基于綜合評價和空間分析的方法探討了創(chuàng)新活的空間格局、過程［11］；在創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)層面，主要基于經(jīng)濟(jì)增長模型討論了創(chuàng)新參與區(qū)域經(jīng)濟(jì)活動的機(jī)制和效應(yīng)［12］；還有部分研究基于耦合模型或回歸模型，集中討論創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)發(fā)展兩個核心變量的關(guān)系及其區(qū)域差異性［13］。但這些研究更多關(guān)注整體數(shù)據(jù)體現(xiàn)的因果效應(yīng)和機(jī)制，對創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)發(fā)展互動的局部特征與效應(yīng)關(guān)注相對較少。在中國情景下的區(qū)域創(chuàng)新研究主要包括全國和區(qū)域兩個空間尺度視角，對重點(diǎn)城市群（京津冀城市群、長三角城市群和珠三角城市群等）、長江經(jīng)濟(jì)帶等關(guān)注較多，對黃河流域尚沒有相關(guān)討論。那么黃河流域科技創(chuàng)新的時空格局是什么樣的呢？其創(chuàng)新發(fā)展效應(yīng)如何？存在何種空間異質(zhì)性呢？基于這些問題，本文基于黃河流域城市專利數(shù)據(jù)，對黃河流域創(chuàng)新發(fā)展的格局、過程和效應(yīng)展開分析，為創(chuàng)新發(fā)展政策制定提供科學(xué)參考。

1 黃河流域科技創(chuàng)新的時空格局

1.1 科技創(chuàng)新水平測度

區(qū)域創(chuàng)新是一個綜合性系統(tǒng)，具有創(chuàng)新規(guī)模、創(chuàng)新質(zhì)量和創(chuàng)新活力等多個維度，這些維度的綜合表現(xiàn)是創(chuàng)新發(fā)展的系統(tǒng)化水平。專利是最常用和被廣泛認(rèn)可的創(chuàng)新測量指標(biāo)，其可靠性和穩(wěn)健性在很多研究中心得到驗證［14］。發(fā)明專利的技術(shù)含量最高，代表著企業(yè)的真實(shí)創(chuàng)新能力和科技水平，屬于高質(zhì)量創(chuàng)新［15-16］。本文用地區(qū)專利產(chǎn)出數(shù)據(jù)來度量區(qū)域創(chuàng)新的水平，分別用專利授權(quán)量的絕對數(shù)量來度量區(qū)域創(chuàng)新的規(guī)模、發(fā)明專利占專利授權(quán)量的比值度量區(qū)域創(chuàng)新的質(zhì)量，用地區(qū)萬人專利授權(quán)量度量區(qū)域創(chuàng)新的活力（見表1）。本文使用2005—2018 年黃河流域各地級市（自治州）專利授權(quán)量數(shù)據(jù)和人均地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）數(shù)據(jù)作為主要分析指標(biāo)，專利授權(quán)數(shù)據(jù)包含發(fā)明專利、實(shí)用新型專利、外觀設(shè)計專利。

表1 科技創(chuàng)新多指標(biāo)評價指標(biāo)體系

在分析單項指標(biāo)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步討論黃河流域的科技創(chuàng)新的綜合特征，考慮空間和時序評價結(jié)果數(shù)據(jù)的可比性，對2005 年到2018 年的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化處理和熵權(quán)選擇，以求取黃河流域各地市創(chuàng)新發(fā)展水平。

1.2 黃河流域整體區(qū)域科技創(chuàng)新格局

本研究的黃河流域區(qū)域范圍以行政邊界為標(biāo)準(zhǔn)確定，共包含山東、山西、河南、陜西、寧夏、內(nèi)蒙古（不含赤峰市、通遼市、興安盟和呼倫貝爾市）、甘肅以及青海8 個省級行政單元、90 個地市行政單元和1 個河南省直轄縣級市［17］，總面積為255 萬km2。其中萊蕪市2019 年1 月并入濟(jì)南市，不在研究時間范圍內(nèi)，為保證數(shù)據(jù)的可靠性，依然分開考慮。

科技創(chuàng)新數(shù)據(jù)的總體特征顯示，黃河流域的創(chuàng)新規(guī)模、質(zhì)量和活力呈增加趨勢（見圖1）。2005 年黃河流域?qū)＠跈?quán)總量為17 603 件，隨后逐年增長，到2018 年達(dá)到300 130 件，年均增長123.46%，可見黃河流域的創(chuàng)新規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。其中，2005 年發(fā)明專利授權(quán)量占專利授權(quán)總量的比重為12.19%，到2010 年降低到10.02%，到2018 年為14.28%，呈現(xiàn)先降低后波動增加的態(tài)勢，研究時段內(nèi)增長幅度高達(dá)4.26%，創(chuàng)新質(zhì)量具有明顯提高趨勢。2005年萬人專利授權(quán)量為0.57件，隨后持續(xù)增加，到2018 年達(dá)到9.64 件，年均增長率為122.97%，地區(qū)創(chuàng)新活力處于高速增長的態(tài)勢。

圖1 黃河流域科技創(chuàng)新的發(fā)展趨勢

為便于分析，對綜合評價的科技創(chuàng)新水平進(jìn)行10 000 倍擴(kuò)大處理，結(jié)果顯示黃河流域創(chuàng)新發(fā)展水平呈現(xiàn)較為明顯的東高西低的空間格局（見表2）。與2005 年相比，2018 年黃河流域的創(chuàng)新發(fā)展水平的區(qū)域差異更加明顯，2005 年科技創(chuàng)新水平最高的10個城市中4 個位于山東半島，青島和濟(jì)南的科技創(chuàng)新水平在全流域中最高，其次是西安和太原，4 個城市首位度為0.413；較低水平地區(qū)主要分布在寧夏、甘肅和青海等上游省份。到2018 年科技創(chuàng)新水平最高的10 個城市中6 個位于山東半島，青島、西安、鄭州和濟(jì)南的科技創(chuàng)新水平最高，4 個城市首位度為0.422；較低水平地區(qū)同樣主要分布在甘肅、青海等上游省份?？梢园l(fā)現(xiàn)，黃河流域科技創(chuàng)新水平較高的地區(qū)主要位于中下游的發(fā)達(dá)城市，尤其是山東半島城市群形成創(chuàng)新高度發(fā)達(dá)的連片區(qū)域，隨著創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的不斷推進(jìn)，黃河流域的創(chuàng)新的集聚度也越來越高。

表2 黃河流域城市群科技創(chuàng)新水平的區(qū)域分布

表2（續(xù)）

1.3 黃河流域重點(diǎn)區(qū)域科技創(chuàng)新格局

黃河流域城市群由3 個區(qū)域級城市群（山東半島城市群、中原城市群和關(guān)中平原城市群）和4 個地區(qū)性城市群（蘭西城市群、晉中城市群、呼包鄂榆城市群和寧夏沿黃城市群）構(gòu)成。這些城市群是黃河流域重點(diǎn)城市化地區(qū)，集聚著大量的創(chuàng)新資源與要素，是區(qū)域創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域。首先在總量上，2005 年黃河流域城市群專利授權(quán)總量為16 247 件，占黃河流域2005 年全部專利授權(quán)量的比重超過92%，到2018 年為275 035 件，占黃河流域比重達(dá)到91.64%；同期黃河流域城市群發(fā)明專利授權(quán)量占比為12.25%，比黃河流域總體水平12.19%略高，到2018 年這一指標(biāo)增加到14.96%，比黃河流域總體水平略高；同期黃河流域城市群萬人專利授權(quán)量為0.69 件，比黃河流域整體平均水平0.57 件高出21%個百分點(diǎn)，到2018 年這一指標(biāo)達(dá)到11.29 件，比黃河流域平均水平的9.64 件高出約17%。

進(jìn)一步分城市群分析，從2005 年到2018 年，除山東半島城市群外，其他城市群的相對發(fā)展水平變化較大且差異顯著（見表3）。在2005 年，山東半島城市群創(chuàng)新綜合水平領(lǐng)先全部城市群地區(qū)，其次是關(guān)中平原城市群、晉中城市群，創(chuàng)新發(fā)展水平較低的3 個城市群分別為呼包鄂榆城市群、寧夏沿黃城市群和中原城市群；到2018 年，創(chuàng)新發(fā)展水平最高的3 個城市群分別是山東半島城市群、中原城市群和關(guān)中平原城市群，最低的3 個城市群分別為蘭西城市群、呼包鄂榆城市群和晉中城市群。分單項指標(biāo)來看，首先在創(chuàng)新規(guī)模上，2005 年和2008 年專利授權(quán)總量最高城市群均為山東半島城市群、中原城市群和關(guān)中平原城市群，3 個城市群的專利授權(quán)總量占到黃河流域授權(quán)專利總量的81%左右；考慮到城市群規(guī)模對專利授權(quán)總量的影響，用專利授權(quán)總量除以城市數(shù)量求取城市平均專利授權(quán)總量，這3 個城市群在2005 年和2018 年也均為最高，蘭西城市群最低；其次在創(chuàng)新質(zhì)量上，2005 年發(fā)明專利授權(quán)量占比較高的城市群是蘭西城市群、晉中城市群和關(guān)中平原城市群，到2018 年是晉中城市群、關(guān)中平原城市群和山東半島城市群，持續(xù)較低的城市群為呼包鄂榆城市群和中原城市群；最后在創(chuàng)新活力上，2005 年萬人專利授權(quán)量最高兩個個城市群分別為山東半島城市群、晉中城市群，到2018 年萬人專利授權(quán)量最高的城市群分別是山東半島城市群和中原城市群?？梢姡瑒?chuàng)新規(guī)模上，山東半島城市群、中原城市群和關(guān)中平原城市群持續(xù)遙遙領(lǐng)先，但在創(chuàng)新質(zhì)量上，中原城市群缺乏優(yōu)勢，反而是晉中城市群和關(guān)中平原城市群具有持續(xù)優(yōu)勢，山東半島城市群正快速追趕，在創(chuàng)新活力上山東半島城市群、關(guān)中平原城市群具有持續(xù)的優(yōu)勢。

表3 黃河流域城市群科技創(chuàng)新水平比較

1.4 黃河流域區(qū)域科技創(chuàng)新的空間自相關(guān)性分析

進(jìn)一步運(yùn)用全局莫蘭指數(shù)和局部莫蘭指數(shù)對黃河流域創(chuàng)新發(fā)展水平的空間自相關(guān)性進(jìn)行測算，全局莫蘭指數(shù)顯示（見圖2），整體上黃河流域創(chuàng)新發(fā)展水平呈現(xiàn)顯著的空間正相關(guān)，2005 年黃河流域創(chuàng)新發(fā)展水平的全局莫蘭指數(shù)為0.134 7，在5%的水平上顯著，到2010 年為0.387 6，在0.1%的水平上顯著，2015 年為0.234 1，在1%的水平上顯著，到2018 年為0.172 1，在1%的水平上顯著?？臻g相關(guān)系數(shù)呈現(xiàn)先增大夠降低的倒“U”型特征，從2005年到2018 年整體上全局空間自相關(guān)性提高，集聚水平提高。

圖2 黃河流域科技創(chuàng)新的全局Moran's I 指數(shù)

局部莫蘭指數(shù)顯示，黃河流域存在較為顯著的空間集聚的分異性特征（見表4），2005 年和2010年高值集聚區(qū)全部位于山東半島城市群，2010 年相比2005 年多了德州、聊城、濱州分別從“低-高”（LH）值集聚區(qū)進(jìn)入“高-高”（HH）值集聚區(qū)，濟(jì)寧從空間自相關(guān)不顯著區(qū)域進(jìn)入“高-高”值集聚區(qū)，而濟(jì)南則相反，從“高-高”值集聚區(qū)進(jìn)入空間自相關(guān)不顯著區(qū)域；2005 年的“高-低”（HL）值地市有5 個，其中銀川、西寧和蘭州均為省會城市，寧夏、甘肅和青海省創(chuàng)新高度集聚于省會城市，到2018 年“高-低”值地市包括呼和浩特、太原、西安和蘭州，均為省會城市；2005 年和2018 年“低-高”值地市均位于山東省，從2005 年5 個地市降低到2018 年兩個，棗莊和日照市持續(xù)是山東省創(chuàng)新發(fā)展水平較低的地市，但周邊地區(qū)的創(chuàng)新水平則相對較高；“低-低”（LL）值地市主要位于青海、甘肅和陜西西部地區(qū)，從2005 年4 個地市增加到2018年12 個，形成較為顯著的環(huán)蘭州“低-低”值連片區(qū)。

表4 黃河流域科技創(chuàng)新的LISA 集聚分類

2 黃河流域科技創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)

2.1 模型與數(shù)據(jù)

2.1.1 指標(biāo)選取與模型設(shè)定

為進(jìn)一步深入分析黃河流域創(chuàng)新格局對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，本文采用一個基于經(jīng)濟(jì)增長理論框架的模型，假設(shè)全要素生產(chǎn)率的變化完全由技術(shù)進(jìn)步引起，構(gòu)建了黃河流域創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟(jì)增長的模型：

式中，Yt表示第t年的經(jīng)濟(jì)水平，選取GDP 和人均GDP 衡量地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；Kt表示第t年資本投入，用永續(xù)盤存法估計2005—2018 年黃河流域地級區(qū)域的固定資本存量Kt［18］；Lt表示勞動投入，用從業(yè)人員數(shù)表示，α和β分別表示資本和勞動的產(chǎn)出彈性。

在經(jīng)濟(jì)增長模型中，科技創(chuàng)新一般使用兩個代理指標(biāo)，一是科技創(chuàng)新投入，二是科技創(chuàng)新產(chǎn)出。一般科技創(chuàng)新投入并不能完全轉(zhuǎn)化為技術(shù)進(jìn)步，創(chuàng)新產(chǎn)出更能反映真實(shí)的創(chuàng)新水平，因此本文使用專利授權(quán)數(shù)來測度技術(shù)進(jìn)步。事實(shí)上，專利的規(guī)模、質(zhì)量和活力在反映全要素生產(chǎn)率上所體現(xiàn)的效果并不一致，本文認(rèn)為地區(qū)的科技創(chuàng)新對經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動作用是這三個指標(biāo)的綜合表現(xiàn)，為分析創(chuàng)新構(gòu)成及其綜合水平的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，故而將創(chuàng)新規(guī)模、質(zhì)量、活力及綜合水平均作為科技創(chuàng)新的代理變量進(jìn)行分別考察。

考慮到市場化水平、外商直接投資、開發(fā)區(qū)建設(shè)、環(huán)境污染等因素也對黃河流域經(jīng)濟(jì)增長具有一定影響，故將其納入模型中。同時，為消除異方差的影響，對模型兩邊取對數(shù)處理，修正后的模型如下所示：

式中，GDPit為i地區(qū)t年的總量經(jīng)濟(jì)水平，PGDPit為i地區(qū)t年的人均經(jīng)濟(jì)水平，INNit為i地區(qū)t年的科技創(chuàng)新水平，Kit為i地區(qū)t年的資本投入，Lit為i地區(qū)t年的勞動投入，Xit為i地區(qū)t年的其他影響經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的控制因素。

已有研究表明，科技創(chuàng)新具有較為顯著的空間溢出效應(yīng)［12］，因此對黃河流域科技創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的分析應(yīng)該考慮空間因素。因此本文在基準(zhǔn)模型的基礎(chǔ)上，基于空間面板模型篩選模型，并討論黃河流域科技創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，空間權(quán)重矩陣選擇用鄰接矩陣矩陣表示。一般空間面板模型如下：

2.1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

黃河流域科技創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)估計的數(shù)據(jù)中，度量科技創(chuàng)新的城市專利授權(quán)數(shù)據(jù)來自CNRDS 中國研究數(shù)據(jù)服務(wù)平臺，其余數(shù)據(jù)均來自于CEIC 中國統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫。為反映真實(shí)GDP 和不同年份之間可比較，用GDP 平減指數(shù)對GDP 進(jìn)行可比性處理得到2005年不變價GDP 和人均GDP。統(tǒng)計年鑒上沒有各城市資本存量，需要利用固定資產(chǎn)投資流量數(shù)據(jù)，通過永續(xù)盤存法計算各城市物質(zhì)資本存量［18］，計算過程如下：

式中，Kit為城市i年度t的資本存量；Iit為城市i年度t的固定資產(chǎn)投資總額；Dit為城市i年度t的折舊量；δ為固定資產(chǎn)折舊率，本文選用官方公布的3.6%作為δ的取值；g為各城市2005—2018 年固定資產(chǎn)投資平均增長速度。

考慮數(shù)據(jù)缺失問題，剔除數(shù)據(jù)缺失較為嚴(yán)重的地區(qū)，得到黃河流域79 個城市2005—2018 年的面板數(shù)據(jù)。此外，對黃河流域科技創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的分區(qū)域討論中，分別考量了黃河流域的城市群地區(qū)、非城市群地區(qū)、上游地區(qū)、中游地區(qū)和下游地區(qū)的空間差異，并根據(jù)不同區(qū)域的計量結(jié)果進(jìn)行穩(wěn)健型檢驗。其中黃河上游包括青海、甘肅，黃河中游包括內(nèi)蒙、寧夏、陜西、山西，黃河下游包括山東和河南［19］，黃河的城市群地區(qū)參照城市群規(guī)劃和相關(guān)研究劃定［20］。

2.2 創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間效應(yīng)

根據(jù)全局自相關(guān)的檢驗，黃河流域城市GDP 的全局莫蘭指數(shù)均通過1%的顯著性檢驗，說明黃河流域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在空間上并不是隨機(jī)分布的，存在較為顯著的空間依賴性，因此創(chuàng)新驅(qū)動的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)分析應(yīng)該考慮空間效應(yīng)。

為進(jìn)一步判別SAR 模型、SEM 模型和SDM 模型的估計效果，使用Wald 檢驗和LR 檢驗進(jìn)行模型選擇（如表5 所示），結(jié)果顯示W(wǎng)ald 檢驗和LR 檢驗均顯著拒絕原假設(shè)，表明空間杜賓模型具有更好的擬合效果；同時Hausman 檢驗結(jié)果均顯示，P值均在1%的顯著性水平下顯著，故拒絕“固定效應(yīng)與隨機(jī)效應(yīng)估計無差別”的假設(shè)。綜上所述，本文通過固定效應(yīng)的空間杜賓模型進(jìn)行估計。

表5 模型的檢驗結(jié)果

表6 匯報了黃河流域創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的估計結(jié)果，前4 個模型分別考察黃河流域創(chuàng)新的規(guī)模、質(zhì)量、活力和綜合水平對總量經(jīng)濟(jì)增長的促進(jìn)效應(yīng)，后4個模型分別考察黃河流域創(chuàng)新的規(guī)模、質(zhì)量、活力和綜合水平的對人均經(jīng)濟(jì)水平的促進(jìn)效應(yīng)，估計模型均為固定效應(yīng)空間杜賓模型。

由表6 可知，8 個模型均通過顯著性檢驗，模型的估計效果較好，結(jié)果顯示科技創(chuàng)新的規(guī)模指標(biāo)對黃河流域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有顯著正向影響。模型1至模型4 的估計結(jié)果顯示，用專利授權(quán)總量度量的創(chuàng)新規(guī)模指標(biāo)（lnAS）、發(fā)明專利占比度量的創(chuàng)新質(zhì)量指標(biāo)（lnAQ）、萬人專利授權(quán)量度量的創(chuàng)新活力指標(biāo)（lnAV）和創(chuàng)新的綜合水平（lnA）對總量經(jīng)濟(jì)發(fā)展（lnGDP）的作用系數(shù)分別為18.03、7.062、29.77 和25.46，其中l(wèi)nAS、lnAV 和lnA 均在1%的顯著性水平上顯著，lnAQ 不顯著。模型5 至模型8的估計結(jié)果顯示，lnAS、lnAQ、lnAV 和lnA 對人均經(jīng)濟(jì)水平的作用系數(shù)分別為7.087、2.480、9.444 和9.374，其中l(wèi)nAS和lnA均在5%的顯著性水平上顯著，lnAQ 和lnAV 不顯著?？偨Y(jié)來看，科技創(chuàng)新對黃河流域的總量經(jīng)濟(jì)和人均經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展具有顯著正向影響，其中創(chuàng)新規(guī)模和創(chuàng)新活力的促進(jìn)作用最為顯著。因此黃河流域要實(shí)現(xiàn)更加高質(zhì)量和快速的發(fā)展，不僅需要提高創(chuàng)新規(guī)模，更要推動創(chuàng)新活力提升，進(jìn)行區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的建設(shè)。

表6 黃河流域科技創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)估計結(jié)果

進(jìn)一步分析黃河流域科技創(chuàng)新促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的空間溢出效應(yīng)，表5 可知，spatialρ均在1%的顯著性水平上顯著為正，說明黃河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有顯著的空間溢出效應(yīng)?？萍紕?chuàng)新對總量經(jīng)濟(jì)水平的估計結(jié)果顯示，科技創(chuàng)新規(guī)模、活力及科技創(chuàng)新綜合水平空間滯后項的溢出效應(yīng)并不顯著，但創(chuàng)新質(zhì)量空間滯后項通過了10%的顯著性水平檢驗，說明黃河流域科技創(chuàng)新質(zhì)量具有較為顯著的空間溢出效應(yīng)，即高質(zhì)量的創(chuàng)新成果在區(qū)域之間產(chǎn)生了正外部性?？萍紕?chuàng)新對人均經(jīng)濟(jì)水平的估計結(jié)果也顯示，黃河流域科技創(chuàng)新質(zhì)量具有正向空間溢出效應(yīng)。

2.3 創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的區(qū)域分異

進(jìn)一步分區(qū)域（城市群地區(qū)、非城市群地區(qū)、上游地區(qū)、中游地區(qū)和下游地區(qū)）對黃河流域創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展效應(yīng)進(jìn)行估計，結(jié)果顯示（見表7），在城市群地區(qū)創(chuàng)新對總量經(jīng)濟(jì)和人均經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的正向影響作用分別通過1%和5%的顯著性水平檢驗，但是對非城市群地區(qū)的影響并不顯著。黃河流域科技創(chuàng)新水平較高的地區(qū)主要分布于城市群地區(qū)，這些地區(qū)集聚了眾多創(chuàng)新資源，創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)顯著；而在非城市群地區(qū)創(chuàng)新和勞動對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用均不顯著，資本的作用則比較顯著，說明在黃河流域非城市化地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到創(chuàng)新和勞動的影響較少，資本的正向促進(jìn)作用十分顯著。

表7 黃河流域城市群與非城市群科技創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)

同時在上中下游地區(qū)，創(chuàng)新對總量經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用均十分顯著，但對人均經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用具有明顯空間異質(zhì)性，主要表現(xiàn)為創(chuàng)新只在上游地區(qū)對人均經(jīng)濟(jì)水平的正向作用通過了1%的顯著性水平檢驗，在中下游地區(qū)并不顯著（見表8）。根據(jù)前文分析，上游地區(qū)創(chuàng)新促進(jìn)總量經(jīng)濟(jì)和人均經(jīng)濟(jì)發(fā)展的系數(shù)最大，說明黃河上游地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)新的貢獻(xiàn)很大；黃河流域上游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對滯后于下游地區(qū)，且大量勞動力向東部地區(qū)流動，本地勞動力相對缺乏，因此勞動的經(jīng)濟(jì)促進(jìn)作用有限。

表8 黃河流域上中下游地區(qū)科技創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)

3 結(jié)論與討論

本文考慮到創(chuàng)新的多維度特征，設(shè)置創(chuàng)新規(guī)模、創(chuàng)新質(zhì)量和創(chuàng)新活力的3 個指標(biāo)，基于黃河流域2005—2018 年的科技創(chuàng)新數(shù)據(jù)，綜合評價黃河流域的創(chuàng)新水平，對黃河流域創(chuàng)新的時空格局及其驅(qū)動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的效應(yīng)展開分析。主要的研究結(jié)論如下：

（1）黃河流域創(chuàng)新發(fā)展水平呈現(xiàn)較為明顯的東高西低的空間格局，創(chuàng)新發(fā)展的水平較高的地區(qū)主要分布在省會城市及重點(diǎn)城市化地區(qū)，其中山東半島城市群和中原城市群集聚水平最高；黃河流域的科技創(chuàng)新規(guī)模、質(zhì)量、活力和綜合水平呈不斷提升趨勢，從2005 年到2018 年綜合水平提升了8 倍，區(qū)域內(nèi)創(chuàng)新發(fā)展水平差異較大，全局莫蘭指數(shù)呈現(xiàn)先增大夠后降低的倒“U”型特征。

（2）有7 個城市是群黃河流域創(chuàng)新較為突出的地區(qū)，城市群專利授權(quán)總量數(shù)占黃河流域?qū)＠跈?quán)量的比重超過90%，同時發(fā)明專利占比和萬人專利授權(quán)量均顯著高于黃河流域的平均水平；其中山東半島城市群的創(chuàng)新發(fā)展水平最高，其次是中原城市群和關(guān)中平原城市群，3 個城市群的專利授權(quán)總量占到黃河流域授權(quán)專利總量的81%左右，山東半島城市群的創(chuàng)新規(guī)模、質(zhì)量和創(chuàng)新活力均領(lǐng)先其他城市群。

（3）黃河流域科技創(chuàng)新具有顯著的經(jīng)濟(jì)促進(jìn)效用，其中創(chuàng)新規(guī)模和創(chuàng)新活力的促進(jìn)作用更為顯著；同時創(chuàng)新質(zhì)量具有較為顯著的空間正向溢出效應(yīng)，這為黃河流域通過加強(qiáng)更具價值的發(fā)明創(chuàng)新推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了理論依據(jù)。創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)促進(jìn)效應(yīng)在城市群上中下游地區(qū)較為顯著，但在非城市群地區(qū)不顯著，說明非城市群地區(qū)創(chuàng)新活動對經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)效應(yīng)還有待提升。同時上中下游的估計結(jié)果顯示，上游地區(qū)的創(chuàng)新促進(jìn)作用最為突出。

促進(jìn)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的難點(diǎn)在于如何協(xié)調(diào)發(fā)展和更加高效率發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)維度，協(xié)調(diào)就需要加快欠發(fā)達(dá)地區(qū)的發(fā)展，高效率發(fā)展就是要進(jìn)一步提升地區(qū)全要素生產(chǎn)率。創(chuàng)新作為驅(qū)動黃河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵性要素，其重要性已經(jīng)得到證明，但創(chuàng)新的空間差異，也反映出黃河流域創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的稟賦差異，這種稟賦差異在空間單元上主要反映在城市群地區(qū)和非城市群、黃河上中下游地區(qū)，這種空間單元在一定程度對應(yīng)了工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的差異，因此本質(zhì)上黃河流域的科技創(chuàng)新發(fā)展水平的差異實(shí)際上是欠發(fā)達(dá)地區(qū)與發(fā)達(dá)地區(qū)的差異。未來，黃河流域的創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略還需要抓住以內(nèi)循環(huán)為主的“雙循環(huán)”經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略和全國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的機(jī)會，依托“一帶一路”核心地帶的優(yōu)勢創(chuàng)新資源，建設(shè)多點(diǎn)的創(chuàng)新集聚高地、提高科研和教育水平、引進(jìn)東部轉(zhuǎn)移的企業(yè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更加深入的科技創(chuàng)新與技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。