上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空間格局及形成機(jī)理

李 鳳 嬌，姜 麗 麗，劉 家 明，張 新，劉 航

(1.中國(guó)科學(xué)院區(qū)域可持續(xù)發(fā)展分析與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101；2.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，北京 100101；3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；4.哈爾濱師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150025)

0 引言

中國(guó)人口紅利消失使制造業(yè)的利潤(rùn)逐漸縮小，迫使中國(guó)制造業(yè)向高端智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)和創(chuàng)新發(fā)展。工業(yè)機(jī)器人是高端智能制造的核心產(chǎn)業(yè)，要全面實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，應(yīng)將發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)置于首要地位[1]。目前，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已形成環(huán)渤海、長(zhǎng)三角、珠三角三大產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，其中以上海為中心的長(zhǎng)三角工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群增長(zhǎng)速度最快，發(fā)展水平最高[2]。上海是國(guó)家中心城市和科技創(chuàng)新中心，眾多知名工業(yè)機(jī)器人企業(yè)總部(ABB、安川電機(jī)、庫(kù)卡自動(dòng)化、柯馬、發(fā)那科等)布局于此，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)處于全國(guó)領(lǐng)先地位。區(qū)位選擇是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要步驟，好的區(qū)位不僅可以降低產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)成本，還可以承載良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)外部規(guī)模經(jīng)濟(jì)。因此，從企業(yè)區(qū)位選擇視角探討上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空間格局及影響因素不僅可以為相關(guān)企業(yè)選址提供理論參考，還有利于提高國(guó)家智能制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和生產(chǎn)效率，從而增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)上海乃至全國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要借鑒意義。

由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，產(chǎn)業(yè)空間及區(qū)位一直是學(xué)者們研究的焦點(diǎn)，研究成果較為豐富[3-9]。從研究?jī)?nèi)容看，相關(guān)研究多聚焦于某類產(chǎn)業(yè)，并具有時(shí)代性特點(diǎn)。2000-2015年中國(guó)處于快速發(fā)展時(shí)期，學(xué)者們偏向于研究國(guó)家發(fā)展需要的產(chǎn)業(yè)(電子信息[3]、海洋[4]、資源型產(chǎn)業(yè)[5]等)；近年來(lái)，中國(guó)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展期，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)[6]、物聯(lián)網(wǎng)[7]、互聯(lián)網(wǎng)[9]等新興產(chǎn)業(yè)成為重要研究領(lǐng)域，研究尺度包括市域[3,5,10,11]、省域[12]及國(guó)家[4,6,8,9]。從研究方法看，定量分析產(chǎn)業(yè)空間分布特征的方法有區(qū)位熵[13]、基尼系數(shù)[14]、因子分析和聚類分析[15]、Riply′sK函數(shù)[11]等，產(chǎn)業(yè)空間格局影響因素的研究方法多元[16-22]，包括普通最小二乘法(OLS)[16]、地理加權(quán)回歸(GWR)[16]、條件Logit模型[21]、地理探測(cè)器[22]等。經(jīng)濟(jì)學(xué)[23-28]和地理學(xué)[3-8,10,11]是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究產(chǎn)業(yè)區(qū)位的主要視角，從地理學(xué)視角看，相關(guān)學(xué)者致力于探索機(jī)器人企業(yè)空間格局、區(qū)位選擇及產(chǎn)業(yè)興起[29,30]，但分析內(nèi)容仍偏向經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，且研究成果較少。因此，本文利用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓、平均最近鄰指數(shù)、核密度估計(jì)方法，基于區(qū)位選擇視角探討上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位布局，并結(jié)合地理探測(cè)器的因子探測(cè)和交互探測(cè)模塊分析產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇的影響因素，以期豐富地理學(xué)視角下產(chǎn)業(yè)區(qū)位研究，為智能制造產(chǎn)業(yè)研究奠定理論基礎(chǔ)，同時(shí)有助于上海提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展效率、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究方法

本文采用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓[31]分析上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空間格局變化特征，利用平均重心分析產(chǎn)業(yè)空間重心演化路徑；利用最近鄰指數(shù)R[32]分析上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在研究期內(nèi)是否集聚(R<1代表集聚狀態(tài)，反之代表離散狀態(tài))；運(yùn)用核密度估計(jì)[33]分析上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的空間集聚特征；利用地理探測(cè)器[34]中的因子探測(cè)模塊識(shí)別影響上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇的主要因子，利用交互探測(cè)模塊分析不同影響因子的相互作用，并量化比較雙因子交互作用與單因子作用的影響程度(增強(qiáng)或減弱)，交互作用結(jié)果共包括非線性減弱、單因子非線性減弱、雙因子增強(qiáng)、相互獨(dú)立以及非線性增強(qiáng)5種類型[34]。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本文研究數(shù)據(jù)包括：1)上海行政區(qū)和道路矢量數(shù)據(jù)，來(lái)源于國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心(www.ngcc.cn)；2)上海工業(yè)機(jī)器人企業(yè)數(shù)據(jù)，基于天眼查軟件在企業(yè)經(jīng)營(yíng)范圍中搜索關(guān)鍵詞“工業(yè)機(jī)器人”，即包含工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)上、中、下游產(chǎn)業(yè)鏈，下載2010年1月1日-2020年12月31日在上海成立的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)名稱、企業(yè)成立時(shí)間、經(jīng)營(yíng)狀態(tài)、注冊(cè)地址及經(jīng)營(yíng)范圍，而后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，剔除無(wú)用數(shù)據(jù)，最終獲取2010年新建企業(yè)87家，2015年增至909家，2020年共有4 482家，通過(guò)Python調(diào)用高德開(kāi)放平臺(tái)API批量處理地理編碼，即將大量詳細(xì)的結(jié)構(gòu)化地址轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度坐標(biāo)，從而得到上海工業(yè)機(jī)器人企業(yè)區(qū)位點(diǎn)；3)上海產(chǎn)業(yè)園區(qū)數(shù)據(jù)，來(lái)源于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，爬取上海4 266個(gè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)地址及面積，剔除與工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)(如“農(nóng)業(yè)園”“化工園區(qū)”“體育園區(qū)”等)，最終獲得3 262個(gè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，并將產(chǎn)業(yè)園區(qū)地址轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度；4)影響因素指標(biāo)中商業(yè)基準(zhǔn)地價(jià)數(shù)據(jù)來(lái)源于《上海城鄉(xiāng)建設(shè)用地基準(zhǔn)地價(jià)成果》，專利數(shù)據(jù)來(lái)源于上海知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，其他影響因素?cái)?shù)據(jù)均來(lái)源于上海統(tǒng)計(jì)年鑒，缺失數(shù)據(jù)利用插值法補(bǔ)足。

2 上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空間演變及布局特征

2.1 標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析

由圖1可知，2010-2020年上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空間格局整體沿“西北—東南”方向小幅擴(kuò)散，說(shuō)明產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇偏好基本不變，產(chǎn)業(yè)熱衷于在“西北—東南”向選址或布局。具體看，2010-2020年上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓面積由2 224.51 km2增至2 684.38 km2，增幅不大，說(shuō)明上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空間布局呈小幅擴(kuò)散態(tài)勢(shì)；橢圓方位角由166.44°減至164.88°，橢圓扁率略有增加，說(shuō)明上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“西北—東南”方向性空間布局增強(qiáng)；平均重心向東南方向轉(zhuǎn)移，但仍在閔行區(qū)內(nèi)，說(shuō)明上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇偏好重心具有向東南轉(zhuǎn)移趨勢(shì)，但產(chǎn)業(yè)整體偏好布局區(qū)域(嘉定區(qū)、閔行區(qū)、奉賢區(qū)和金山區(qū))基本不變。

圖1 上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓及平均重心演化Fig.1 Evolution of standard deviation ellipse and mean gravity center of industrial robot industry in Shanghai

2.2 平均最近鄰分析

利用平均最近鄰分析工具計(jì)算得到2020年上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)最近鄰指數(shù)R=0.17，遠(yuǎn)小于1，且通過(guò)0.01水平的顯著性檢驗(yàn)，表明上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)具有顯著的集聚特征。究其原因：1)由于自主創(chuàng)新能力不足、未能掌握關(guān)鍵技術(shù)等因素，上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上游(零部件制造)和中游(本體制造)發(fā)展受到制約，致使工業(yè)機(jī)器人企業(yè)紛紛集聚于產(chǎn)業(yè)鏈下游(系統(tǒng)集成和銷售)[2]，同時(shí)下游企業(yè)成立成本低，又承接“智能制造2025”產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇，大量自動(dòng)化系統(tǒng)集成企業(yè)為實(shí)現(xiàn)集聚經(jīng)濟(jì)和大規(guī)模外部經(jīng)濟(jì)而集聚；2)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中的上、中、下游企業(yè)為降低運(yùn)輸成本、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、提高企業(yè)間合作效率及增加企業(yè)間信息交流而集聚；3)為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)突破性增長(zhǎng)，政府負(fù)責(zé)牽頭規(guī)劃高技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)和智能制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)，率先引進(jìn)龍頭企業(yè)，給予政策優(yōu)惠與扶持，積極吸引相關(guān)企業(yè)入駐產(chǎn)業(yè)區(qū)，逐漸形成產(chǎn)業(yè)集聚。

2.3 核密度估計(jì)分析

由圖2可知，上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)高集聚片區(qū)包括嘉定區(qū)中北部片區(qū)(A)、嘉定區(qū)與寶山區(qū)交界片區(qū)(B)、閔行區(qū)西南部和奉賢區(qū)西北部片區(qū)(C)、金山區(qū)東北部(D)和東南部(E)片區(qū)、浦東新區(qū)東南部(F)小片區(qū)，整體呈“片狀為主，點(diǎn)狀為輔”的集聚特征。

圖2 上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)核密度分析結(jié)果Fig.2 Kernel density analysis results of industrial robot industry in Shanghai

(1)嘉定區(qū)中北部片區(qū)(A)。該區(qū)域?yàn)榧味üI(yè)區(qū)及嘉定新城北部，二者在嘉定區(qū)稅收貢獻(xiàn)排名分列第一和第三，經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)勁。其中國(guó)家級(jí)高科技園區(qū)、國(guó)家留學(xué)人員嘉定創(chuàng)業(yè)園區(qū)及中科高科技園區(qū)等均創(chuàng)立于嘉定工業(yè)區(qū)內(nèi)，工業(yè)區(qū)以光電子信息制造、精密機(jī)械制造等為主要產(chǎn)業(yè)，包括賽那德機(jī)器人(上海)有限公司等知名企業(yè)。塞那德與同濟(jì)大學(xué)達(dá)成合作，并設(shè)立同濟(jì)大學(xué)實(shí)訓(xùn)基地，吸引高端人才，為京東、順豐及菜鳥(niǎo)等知名企業(yè)提供物流機(jī)器人解決方案。嘉定新城北部與嘉定工業(yè)區(qū)連接，重點(diǎn)發(fā)展智能傳感器與物聯(lián)網(wǎng)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，已實(shí)現(xiàn)機(jī)器人制造機(jī)器人等智能場(chǎng)景，良好智能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境吸引大量機(jī)器人企業(yè)在此集聚。

(2)嘉定區(qū)與寶山區(qū)交界片區(qū)(B)。該區(qū)域由嘉定區(qū)東南部(南翔—江橋區(qū)域，是嘉定區(qū)的核心板塊)和寶山區(qū)西南部組成，雖以居住為主，但包含機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園及小美科技園等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，承接環(huán)境優(yōu)質(zhì)使工業(yè)機(jī)器人企業(yè)在此集聚，并產(chǎn)生溢出效應(yīng)，帶動(dòng)寶山區(qū)西南部形成小范圍集聚區(qū)。寶山區(qū)是上海傳統(tǒng)工業(yè)區(qū)，依托雄厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)積極實(shí)現(xiàn)智能化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，在寶山區(qū)中部布局上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)(寶山區(qū)顧村工業(yè)園內(nèi))，借助產(chǎn)業(yè)園區(qū)交通、區(qū)位和政策優(yōu)勢(shì)引進(jìn)發(fā)那科、小倉(cāng)科技等機(jī)器人和智能制造領(lǐng)先企業(yè)，逐漸形成次級(jí)集聚區(qū)。

(3)閔行區(qū)西南部和奉賢區(qū)西北部片區(qū)(C)。閔行區(qū)西南部是馬橋人工智能創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)，該區(qū)域重點(diǎn)發(fā)展以機(jī)器人為核心的智能制造產(chǎn)業(yè)和以云計(jì)算為核心的生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)，依托良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和政策扶持，匯聚大量自動(dòng)化、智能科技等工業(yè)機(jī)器人企業(yè)，形成上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)重要集聚片區(qū)。閔行區(qū)中部(莘莊工業(yè)區(qū))是次級(jí)集聚區(qū)，以“智能制造”為主要發(fā)展方向，承載工業(yè)區(qū)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，大量工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)上、中、下游企業(yè)集聚于此。奉賢區(qū)西北部為最大的高級(jí)集聚區(qū)，該區(qū)域?yàn)槟蠘蛐鲁?，是奉賢區(qū)濱海城鎮(zhèn)體系結(jié)構(gòu)的核心，以潛艇和光儀電等先進(jìn)制造業(yè)為主，原擁有日本先鋒、松下電機(jī)、富士電機(jī)等知名企業(yè)，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)良好，迅速帶動(dòng)微電子、自動(dòng)化及機(jī)器人等綜合性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，形成新型工業(yè)化示范基地。

(4)金山區(qū)東北部(D)和金山區(qū)東南部(E)片區(qū)。金山區(qū)是上海傳統(tǒng)工業(yè)區(qū)，具有雄厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境，南北兩片高級(jí)集聚區(qū)分別為金山工業(yè)區(qū)與山陽(yáng)工業(yè)區(qū)，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)積極實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，成功打造以智能制造、綠色發(fā)展為主要發(fā)展路線，集聚大量信息科技、機(jī)器人企業(yè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚。

(5)浦東新區(qū)東南部(F)小片區(qū)。該區(qū)域?yàn)樯虾Ｗ杂少Q(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)，依靠政策優(yōu)勢(shì)(關(guān)稅、海關(guān)監(jiān)管費(fèi)用全免及“兩免三減半”的高返稅政策)和區(qū)位優(yōu)勢(shì)(臨港)驅(qū)動(dòng)主營(yíng)業(yè)務(wù)為機(jī)器人銷售、研發(fā)的中小微企業(yè)在此選址。

(6)崇明區(qū)內(nèi)部、寶山區(qū)中東部、嘉定區(qū)西南部、閔行區(qū)北部、松江區(qū)西北部、金山區(qū)西部及西南部、浦東新區(qū)北部形成小范圍次級(jí)點(diǎn)狀集聚區(qū)，均具有較大發(fā)展工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)潛力，如松江依靠G60科創(chuàng)走廊驅(qū)動(dòng)松江制造向松江創(chuàng)造邁進(jìn)，重點(diǎn)發(fā)展高端制造和智能制造，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在松江區(qū)形成多個(gè)次級(jí)集聚區(qū)，其中以點(diǎn)狀集聚區(qū)居多。

2.4 上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)微觀區(qū)位分析

經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試，將產(chǎn)業(yè)園區(qū)按面積大小分別設(shè)置不同范圍的緩沖區(qū)，對(duì)面積大于0.8 km2的產(chǎn)業(yè)園區(qū)設(shè)置1 000 m緩沖區(qū)，對(duì)0.13～0.8 km2的產(chǎn)業(yè)園區(qū)設(shè)置500 m緩沖區(qū)，對(duì)小于0.13 km2的產(chǎn)業(yè)園區(qū)設(shè)置200 m緩沖區(qū)，而后將緩沖區(qū)與2020年工業(yè)機(jī)器人企業(yè)相交，得到產(chǎn)業(yè)園區(qū)輻射范圍覆蓋74.07%的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)(圖3)，大多數(shù)上海工業(yè)機(jī)器人企業(yè)在產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)或鄰近產(chǎn)業(yè)園區(qū)布局。聯(lián)合國(guó)工業(yè)組織(UNIDO)按專業(yè)化水平國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)將產(chǎn)業(yè)園區(qū)分為4類，其中與工業(yè)機(jī)器人相關(guān)的包括科技園區(qū)、研究園區(qū)、出口加工區(qū)或自由貿(mào)易區(qū)三大類，工業(yè)機(jī)器人企業(yè)區(qū)位布局在以上3類產(chǎn)業(yè)園區(qū)均可借助園區(qū)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)?？萍紙@區(qū)(或研究院區(qū))與大學(xué)(或研究中心)形成正式合作，可將技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)移給園區(qū)內(nèi)部企業(yè)，上海工業(yè)機(jī)器人企業(yè)布局在科技園區(qū)內(nèi)，可承接科技創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)并提高企業(yè)效率。出口加工區(qū)(自由貿(mào)易區(qū))為制造、加工、出口而形成的專業(yè)化產(chǎn)業(yè)園區(qū)，一般具有較好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境、交通優(yōu)勢(shì)及享受優(yōu)惠(關(guān)稅減免、自由貿(mào)易以及完善的基礎(chǔ)設(shè)施等)等特點(diǎn)，吸引大量工業(yè)機(jī)器人企業(yè)在此選址布局。

圖3 上海工業(yè)機(jī)器人企業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)分布Fig.3 Distribution of industrial parks of industrial robot enterprises in Shanghai

基于ArcGIS對(duì)上海路網(wǎng)進(jìn)行緩沖區(qū)分析，經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試得到500 m為最佳緩沖距離，所得緩沖區(qū)覆蓋3 804家企業(yè)，占比84.87%(圖4)，說(shuō)明大部分企業(yè)區(qū)位具有道路指向性，原因是工業(yè)機(jī)器人上、中、下游產(chǎn)業(yè)均需進(jìn)行產(chǎn)品運(yùn)輸，距離道路較近便于產(chǎn)品搬運(yùn)。零部件及關(guān)鍵部件制造企業(yè)(上游)、本體制造企業(yè)(中游)及系統(tǒng)集成企業(yè)(下游)需要辦公空間和廠房空間，企業(yè)需要較大的占地面積，同時(shí)企業(yè)一側(cè)甚至多側(cè)沿道路分布，有利于產(chǎn)品運(yùn)輸。例如，上海新時(shí)達(dá)機(jī)器人有限公司的工廠位于嘉定區(qū)馬陸鎮(zhèn)，為兩個(gè)矩形地塊組成，四周緊鄰道路；工業(yè)機(jī)器人銷售企業(yè)(下游)距離道路較近，一方面有助于維護(hù)企業(yè)形象，另一方面便于顧客查找。

圖4 上海工業(yè)機(jī)器人企業(yè)道路兩側(cè)分布Fig.4 Distribution of industrial robot enterprises on both sides of roads in Shanghai

3 上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空間格局形成機(jī)理

3.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

參考相關(guān)研究[11,20,23]，以2010-2020年上海工業(yè)機(jī)器人企業(yè)數(shù)量為因變量，以工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇影響因素為解釋變量，將解釋變量分為內(nèi)、外部驅(qū)動(dòng)因素，其中內(nèi)部驅(qū)動(dòng)因素包括集聚因素、成本因素、勞動(dòng)力資源及技術(shù)創(chuàng)新，外部驅(qū)動(dòng)因素包括政策規(guī)劃、對(duì)外開(kāi)放、信息化水平及交通可達(dá)性(表1)。需要說(shuō)明的是，城市化經(jīng)濟(jì)是工業(yè)化的產(chǎn)物，表現(xiàn)為整個(gè)城市范圍內(nèi)所有行業(yè)之間整體的集聚經(jīng)濟(jì)，城市人口密度可反映整個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，因此利用人口密度指標(biāo)代表城市化經(jīng)濟(jì)。同時(shí)根據(jù)集聚經(jīng)濟(jì)理論，城市內(nèi)所有產(chǎn)業(yè)(城市化經(jīng)濟(jì))在空間上集聚既可帶來(lái)規(guī)模經(jīng)濟(jì)和范圍經(jīng)濟(jì)，也會(huì)產(chǎn)生空間競(jìng)爭(zhēng)和集聚不經(jīng)濟(jì)，因此利用城市化經(jīng)濟(jì)代表集聚因素[11]。

表1 上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇影響因素指標(biāo)體系Table 1 Index system of influencing factors for location selection of industrial robot industry in Shanghai

3.2 影響因素及形成機(jī)理分析

利用地理探測(cè)器中的因子探測(cè)和交互探測(cè)模塊分析各影響因素單獨(dú)作用和交互作用的解釋力，結(jié)果(表2)為：x4技術(shù)創(chuàng)新(0.8726)>x7信息化水平(0.8021)>x2成本因素(0.7153)>x3勞動(dòng)力資源(0.7085)>x6對(duì)外開(kāi)放(0.5046)>x8交通可達(dá)性(0.4087)>x1集聚因素(0.2989)>x5政策規(guī)劃(0.1959),其中對(duì)外開(kāi)放、交通可達(dá)性、集聚因素和政策規(guī)劃因子均未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，但仍具有一定程度的解釋力。

3.2.1 多種因素交互作用驅(qū)動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位決策 由表2可知，上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇影響因素交互探測(cè)結(jié)果均為雙因子增強(qiáng)，78.57%的交互探測(cè)結(jié)果具有70.00%以上的解釋力，表明雙因子交互作用影響產(chǎn)業(yè)區(qū)位決策程度大于單因子作用，內(nèi)、外部驅(qū)動(dòng)因素交互作用共同驅(qū)動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位決策及空間格局形成(圖5)。排名前五的交互作用解釋力排序?yàn)榧夹g(shù)創(chuàng)新和信息化水平>技術(shù)創(chuàng)新和成本因素>技術(shù)創(chuàng)新和勞動(dòng)力資源>技術(shù)創(chuàng)新和對(duì)外開(kāi)放>技術(shù)創(chuàng)新和交通可達(dá)性，說(shuō)明工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)會(huì)最大概率選擇技術(shù)創(chuàng)新水平和信息化水平均較高的區(qū)域進(jìn)行布局，其次選擇技術(shù)創(chuàng)新水平高且成本低的區(qū)域。

表2 上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇影響因素因子探測(cè)與交互探測(cè)結(jié)果Table 2 Factor detection and interactive detection results of the influencing factors for location selection of industrial robot industry in Shanghai

圖5 上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空間格局形成機(jī)理Fig.5 Formation mechanism of spatial pattern of industrial robot industry in Shanghai

3.2.2 技術(shù)創(chuàng)新和信息化水平為產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇的內(nèi)、外部主要原動(dòng)力 技術(shù)創(chuàng)新和信息化水平分別具有87.26%和80.21%的解釋力，說(shuō)明技術(shù)創(chuàng)新為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位內(nèi)部主要驅(qū)動(dòng)因素，信息化水平為外部主要驅(qū)動(dòng)因素，二者均為驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)區(qū)位決策的原動(dòng)力。根據(jù)前文所述，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)或緊鄰產(chǎn)業(yè)園區(qū)分布的空間特征，科學(xué)園區(qū)或特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)具有較高的技術(shù)創(chuàng)新能力，例如，上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園力爭(zhēng)成為上?？苿?chuàng)中心核心承載力的重要支撐，具有較強(qiáng)的研發(fā)創(chuàng)新能力和較高的信息化水平，由此吸引大量的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)在此布局。

3.2.3 成本因素和勞動(dòng)力資源是影響產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇的核心要素 成本因素和勞動(dòng)力資源分別具有71.53%和70.85%的解釋力，說(shuō)明上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)選擇區(qū)位時(shí)會(huì)重點(diǎn)考慮地價(jià)成本和勞動(dòng)力資源，二者為內(nèi)部核心影響因素。工業(yè)機(jī)器人企業(yè)為建設(shè)廠房需要較大占地空間，而城區(qū)土地資源緊張，地價(jià)普遍較高，地價(jià)較低的郊區(qū)則成為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)選擇區(qū)位的重要區(qū)域。部分集聚區(qū)或企業(yè)設(shè)立實(shí)訓(xùn)基地，與相鄰的重點(diǎn)高校達(dá)成人才輸送合作，充足的高端勞動(dòng)力為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供保障。

3.2.4 對(duì)外開(kāi)放和交通是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要依托 對(duì)外開(kāi)放和交通可達(dá)性未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，但仍分別具有50.46%和40.87%的解釋力，說(shuō)明對(duì)外開(kāi)放和交通可在一定程度上影響機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。根據(jù)前文所述，浦東新區(qū)東南部(圖2)形成的小范圍高度集聚區(qū)為上海自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)，該區(qū)域的建設(shè)是上海對(duì)外開(kāi)放水平提升的重要標(biāo)志，為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位提供了新選擇，同時(shí)對(duì)外開(kāi)放為產(chǎn)業(yè)升級(jí)和間接提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力提供關(guān)鍵載體。因工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)呈道路指向性分布，具有完善的交通路網(wǎng)區(qū)域，可提高產(chǎn)業(yè)對(duì)外聯(lián)系程度，為促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)向好發(fā)展提供了優(yōu)質(zhì)條件，由此說(shuō)明便捷的交通是工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇的重要考慮因素之一。以上可說(shuō)明高水平對(duì)外開(kāi)放和便利的交通條件在工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇時(shí)發(fā)揮重要作用，與此同時(shí)，二者更是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要依托。

3.2.5 空間集聚是產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇的內(nèi)部推動(dòng)力 集聚因素僅具有29.89%的解釋力，但對(duì)上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位決策具有一定影響，同時(shí)也說(shuō)明產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)會(huì)吸引同行業(yè)企業(yè)在此布局，對(duì)產(chǎn)業(yè)區(qū)位的選擇起到內(nèi)部推動(dòng)作用。如前文所述，上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇具有顯著的集聚偏好，產(chǎn)業(yè)集聚可帶來(lái)集聚經(jīng)濟(jì)，企業(yè)為縮減成本或加強(qiáng)與產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)聯(lián)系向集聚區(qū)布局。

3.2.6 政策規(guī)劃為產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇提供宏觀指導(dǎo) 政策規(guī)劃對(duì)產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇具有19.59%的解釋力，是對(duì)上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇影響程度最低的因素，但卻可為產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇提供宏觀規(guī)劃指導(dǎo)。根據(jù)前文所述，形成高級(jí)、次級(jí)集聚的上海寶山工業(yè)區(qū)、金山工業(yè)區(qū)、顧村機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)均為政府規(guī)劃區(qū)域或特色產(chǎn)業(yè)區(qū)，說(shuō)明政府通過(guò)規(guī)劃手段宏觀調(diào)控工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展區(qū)域，為產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇提供指導(dǎo)性意見(jiàn)、合理布局區(qū)域，分片區(qū)集中發(fā)展產(chǎn)業(yè)，從而間接提高產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率并促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

4 結(jié)論與討論

基于企業(yè)區(qū)位選擇視角，探討上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)域動(dòng)態(tài)擴(kuò)張范圍、產(chǎn)業(yè)空間集聚及微觀區(qū)位指向特征，通過(guò)構(gòu)建指標(biāo)體系分析上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空間格局影響因素，進(jìn)而采用地理探測(cè)器揭示產(chǎn)業(yè)空間格局形成機(jī)理，主要結(jié)論如下：1)上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空間格局特征為：2010-2020年產(chǎn)業(yè)分布區(qū)域呈“西北—東南”方向小幅擴(kuò)張，產(chǎn)業(yè)區(qū)位熱衷布局于嘉定、寶山等郊區(qū)。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)具有顯著的集聚特征，高集聚片區(qū)包括嘉定區(qū)中北部片區(qū)、嘉定區(qū)與寶山區(qū)交界片區(qū)、閔行區(qū)西南部和奉賢區(qū)西北部片區(qū)、金山區(qū)東北部和東南部片區(qū)、浦東新區(qū)東南部小片區(qū)，整體集聚特征以“片狀為主，點(diǎn)狀為輔”。上海工業(yè)機(jī)器人企業(yè)微觀區(qū)位在產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)或鄰近產(chǎn)業(yè)園區(qū)布局以及沿道路分布。2)影響因素定量分析結(jié)果為：技術(shù)創(chuàng)新>信息化水平>成本因素>勞動(dòng)力資源>對(duì)外開(kāi)放>交通可達(dá)性>集聚因素>政策規(guī)劃。多種因素交互作用驅(qū)動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)區(qū)位決策，技術(shù)創(chuàng)新和信息化水平為內(nèi)、外部主要原動(dòng)力，成本因素和勞動(dòng)力資源是影響產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇的核心要素，對(duì)外開(kāi)放和交通是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要依托，空間集聚是產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇的重要內(nèi)部推動(dòng)力，政策規(guī)劃為產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇提供宏觀指導(dǎo)。

根據(jù)結(jié)論提出產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議：1)2010-2020年上海工業(yè)機(jī)器人企業(yè)數(shù)量增長(zhǎng)明顯，但產(chǎn)業(yè)區(qū)位布局范圍僅發(fā)生小幅擴(kuò)散，政策規(guī)劃的宏觀指導(dǎo)至關(guān)重要。因此，城市智能制造產(chǎn)業(yè)應(yīng)由政府牽頭指導(dǎo)，考慮產(chǎn)業(yè)近期、中期及遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)模和方向，根據(jù)規(guī)劃專家建議客觀制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展及空間規(guī)劃。2)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)往往發(fā)生集聚經(jīng)濟(jì)，并為當(dāng)?shù)貐^(qū)域發(fā)展作出貢獻(xiàn)。由此，若城市內(nèi)部智能制造產(chǎn)業(yè)形成集聚區(qū)，在物理空間、基礎(chǔ)設(shè)施等方面承載力允許的前提下，應(yīng)采取措施吸引相關(guān)企業(yè)向此布局，可將集聚經(jīng)濟(jì)最大化，并間接促進(jìn)技術(shù)、知識(shí)等空間溢出。3)產(chǎn)業(yè)園區(qū)及緊鄰道路為上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)微觀布局特征，其中，產(chǎn)業(yè)園區(qū)的規(guī)劃及成功創(chuàng)建均基于引進(jìn)特大優(yōu)質(zhì)國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)，若政府等相關(guān)主體無(wú)能力引進(jìn)知名企業(yè)，則不應(yīng)匆忙建設(shè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，否則會(huì)造成有場(chǎng)無(wú)市的局面。4)相關(guān)智能制造產(chǎn)業(yè)進(jìn)行區(qū)位選擇時(shí)可優(yōu)先選擇道路兩側(cè)，利于企業(yè)經(jīng)營(yíng)。5)任何城市的智能制造企業(yè)區(qū)位選擇均應(yīng)考慮產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新環(huán)境、地價(jià)成本、政府規(guī)劃等多方面要素，而不應(yīng)不顧后果盲目布局，否則不利于產(chǎn)業(yè)及區(qū)域發(fā)展。

本文的主要貢獻(xiàn)在于：1)豐富了基于區(qū)位選擇視角的大都市區(qū)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空間格局研究，并揭示了其形成機(jī)理；2)涉及工業(yè)機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈中的所有企業(yè)，反映其整體空間特征，彌補(bǔ)破碎化產(chǎn)業(yè)研究的不足，為相關(guān)研究提供理論參考；3)為智能制造產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇及其相關(guān)研究奠定了理論基礎(chǔ)，為該類產(chǎn)業(yè)及區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展提出相關(guān)建議；4)間接促進(jìn)了上海及全國(guó)各地區(qū)智能制造產(chǎn)業(yè)提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展效率、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，并最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)及區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展。但本文仍存在以下不足：由于數(shù)據(jù)獲取的有限性，未分別對(duì)上海工業(yè)機(jī)器人上、中、下游產(chǎn)業(yè)進(jìn)行空間格局及影響因素研究，未能深入分析機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部區(qū)位分布情況,僅對(duì)上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)行研究，未來(lái)可從全國(guó)、城市群尺度進(jìn)行宏觀研究，還可基于社區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等微觀區(qū)位尺度，對(duì)區(qū)位決策者進(jìn)行深入訪談，結(jié)合傳統(tǒng)與微觀區(qū)位論對(duì)區(qū)位決策因素進(jìn)行細(xì)化分析。