科技合作對黃河流域城市創(chuàng)新能力影響的實(shí)證檢驗(yàn)

郭淑芬，溫璐迪

（山西財(cái)經(jīng)大學(xué)a.公共管理學(xué)院；b.工商管理學(xué)院，太原 030006）

0 引言

2022 年3 月，科技部等九部門印發(fā)的《“十四五”東西部科技合作實(shí)施方案》明確指出，東西部科技合作是完善區(qū)域科技創(chuàng)新體系，推動區(qū)域和跨區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新的重要舉措，對于解決發(fā)展不平衡不充分問題具有重要意義。黃河流域橫跨東、中、西部三大板塊，流域內(nèi)城市開展科技合作是其中之義。但相較于京津冀、長江經(jīng)濟(jì)帶、粵港澳大灣區(qū)、長三角等其他戰(zhàn)略區(qū)域，黃河流域整體上科技水平與創(chuàng)新能力相對薄弱，與流域外城市開展科技合作也是應(yīng)然要求。在創(chuàng)新資源空間分布不均衡的背景下，科技合作能夠促進(jìn)創(chuàng)新要素和知識技術(shù)在不同主體、不同地區(qū)之間流動與共享[1]，有助于構(gòu)建區(qū)域間優(yōu)勢互補(bǔ)的發(fā)展格局，釋放更大的創(chuàng)新潛能。本文嘗試以黃河流域的城市為研究樣本，將區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域的科技合作同時(shí)納入分析框架，考察科技合作對城市創(chuàng)新能力的影響效應(yīng)及其作用機(jī)制，并利用2013—2020 年黃河流域地級市面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)。與已有文獻(xiàn)相比，本文的貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在：第一，基于區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域雙維空間視角，首次分析驗(yàn)證了科技合作對黃河流域城市創(chuàng)新能力的提升效應(yīng)，豐富了目前針對創(chuàng)新發(fā)展相對滯后地區(qū)創(chuàng)新能力的研究。第二，充分考慮了因要素流動而建立的城際創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)、因教育投入而形成的本地吸收能力以及科技合作的空間溢出等的影響，深入揭示了區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域的科技合作對黃河流域城市創(chuàng)新能力的作用機(jī)制與情景條件。同時(shí)還基于城市地理區(qū)位細(xì)分了上、中、下游城市的異質(zhì)性影響，有助于提出具有針對性的建議。第三，通過搜集、篩選以及多渠道匹配研究期間國家知識產(chǎn)權(quán)局專利數(shù)據(jù)庫中的共同專利數(shù)據(jù)，計(jì)算構(gòu)建了黃河流域99個(gè)城市與流域內(nèi)外部城市的專利合作頻次數(shù)據(jù)庫。這既克服了采用引力模型分析區(qū)域間科技合作時(shí)產(chǎn)生的與事實(shí)相偏離的問題，也避免了僅基于區(qū)域內(nèi)部共同專利做分析時(shí)存在的數(shù)據(jù)遺漏問題，從而得到更為精確的結(jié)論。

1 理論分析與研究假設(shè)

1.1 科技合作與黃河流域城市創(chuàng)新能力

科技合作的本質(zhì)是科技創(chuàng)新主體之間基于共同的技術(shù)目的，整合與共享知識、技術(shù)等要素的創(chuàng)新互動。按照相對地理位置，城市科技合作可劃分為區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域兩類模式[2]。從黃河流域全局視角，區(qū)域內(nèi)科技合作是指流域內(nèi)部知識技術(shù)重組，跨區(qū)域科技合作則是指流域外部知識技術(shù)獲取應(yīng)用。

一方面，外部性理論認(rèn)為，區(qū)域內(nèi)部創(chuàng)新主體的合作可以通過行業(yè)內(nèi)或行業(yè)間的知識技術(shù)轉(zhuǎn)移與擴(kuò)散提高創(chuàng)新活動效率，從而提升城市整體的創(chuàng)新能力[3]。有關(guān)地理鄰近性的研究認(rèn)為，創(chuàng)新主體選擇地理鄰近的組織開展科技合作，有利于降低信息搜尋、匹配、驗(yàn)證成本以及交通成本[4]，成本降低效應(yīng)推動創(chuàng)新主體建立信任關(guān)系和溝通機(jī)制[5]，進(jìn)一步持續(xù)提升區(qū)域創(chuàng)新能力。Yao和L（i2020）[5]的研究也表明，與地理集聚相關(guān)的區(qū)域內(nèi)科技合作有助于創(chuàng)新主體獲得知識并增加互動學(xué)習(xí)的機(jī)會，產(chǎn)生具有正外部性的隱性知識溢出，從而推動創(chuàng)新本地化。因而，深化區(qū)域內(nèi)科技合作是促進(jìn)全流域城市創(chuàng)新發(fā)展的重要路徑之一。

另一方面，跨區(qū)域科技合作有利于補(bǔ)充與整合更為多樣化的新知識，推動創(chuàng)新資源在更大空間范圍流動與共享。盡管地理鄰近在信息交換與隱性知識溢出方面存在優(yōu)勢，但創(chuàng)新主體也可以基于技術(shù)、認(rèn)知、組織、制度鄰近性等[4]，通過開展突破區(qū)域壁壘的跨區(qū)域科技合作拓寬創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，獲取異質(zhì)性、多元化的知識[3]，可以有效緩解由區(qū)域內(nèi)部知識技術(shù)趨同導(dǎo)致的創(chuàng)新鎖定困境[6]。同時(shí)，De Noni 等（2018）[7]的研究認(rèn)為，嵌入創(chuàng)新密集型地區(qū)的創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)對創(chuàng)新發(fā)展滯后地區(qū)提升創(chuàng)新績效具有積極影響。因而，拓展跨區(qū)域科技合作是加速全流域城市創(chuàng)新發(fā)展的重要路徑之一。

總之，城市科技合作有助于不同技術(shù)、組織和環(huán)境的知識技術(shù)重組，從而提高區(qū)域創(chuàng)新能力，區(qū)域內(nèi)科技合作支持區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)部主體之間的知識技術(shù)共享，跨區(qū)域科技合作提供互補(bǔ)多元的知識來源，克服創(chuàng)新路徑空間鎖定。囿于本地創(chuàng)新資源相對有限的困境，深化對內(nèi)開放和區(qū)際開放是黃河流域?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的有效途徑[8]?；谏鲜龇治觯疚奶岢觯?/p>

假設(shè)1：科技合作有助于提升黃河流域城市創(chuàng)新能力。

1.2 科技合作影響黃河流域城市創(chuàng)新能力的作用機(jī)制

伴隨科技合作的開展，創(chuàng)新要素會形成跨城市流動共享，這就在宏觀層面形成了相互連接的城際創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，各城市則在其中擁有不同地位?；谏鐣W(wǎng)絡(luò)分析理論，每個(gè)節(jié)點(diǎn)城市在城際創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中所處的位置會進(jìn)一步影響其對科技活動信息、資源、知識、技術(shù)等的控制能力[9]。處于創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中心位置的節(jié)點(diǎn)城市，可以掌握更多的資源與信息，了解位于不同地區(qū)的創(chuàng)新主體的技術(shù)動向[10]，降低創(chuàng)新不確定性。有研究指出，城市科技合作質(zhì)量與合作規(guī)模是決定其在城際創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中地位的重要因素[7]。黃河流域城市通過加深或拓展與內(nèi)外部地區(qū)科技合作，不斷加強(qiáng)創(chuàng)新聯(lián)系，可能會提升其在國家城際創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中的地位，進(jìn)而提升城市整體創(chuàng)新能力?；谏鲜龇治?，本文提出：

假設(shè)2：科技合作通過增強(qiáng)黃河流域城市在國家城際創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的中心性，進(jìn)而提升城市創(chuàng)新能力。

2 研究設(shè)計(jì)

2.1 計(jì)量模型構(gòu)建

本文同時(shí)考察黃河流域城市區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域的科技合作對城市創(chuàng)新能力的影響，構(gòu)建如下基準(zhǔn)回歸模型：

其中，Inv為城市創(chuàng)新能力，Int為區(qū)域內(nèi)科技合作，Ext為跨區(qū)域科技合作，Xcontrol為系列控制變量，μ為個(gè)體固定效應(yīng)，λ為時(shí)間固定效應(yīng)，ε為隨機(jī)擾動項(xiàng)。下標(biāo)i表示城市，t表示年份。為了減輕逆向因果所導(dǎo)致的內(nèi)生性問題，對解釋變量和所有控制變量均作滯后一期處理。

為進(jìn)一步考察科技合作影響黃河流域城市創(chuàng)新能力的作用機(jī)制，本文構(gòu)建如下網(wǎng)絡(luò)中心性的中介效應(yīng)模型：

其中，Net為網(wǎng)絡(luò)中心性。如果系數(shù)β1與γ3均顯著，且符號與γ1一致，說明區(qū)域內(nèi)科技合作可以通過影響城市網(wǎng)絡(luò)中心性進(jìn)而影響城市創(chuàng)新能力；如果系數(shù)β2與γ3均顯著，且符號與γ2一致，說明跨區(qū)域科技合作可以通過影響城市網(wǎng)絡(luò)中心性進(jìn)而影響城市創(chuàng)新能力。

2.2 變量選取與說明

2.2.1 被解釋變量：城市創(chuàng)新能力（Inv）

專利作為刻畫創(chuàng)新產(chǎn)出的核心指標(biāo)，被廣泛用于城市層面創(chuàng)新能力的度量[11]。專利一般分為發(fā)明、實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)三類。相較于后兩類專利，發(fā)明專利蘊(yùn)含的技術(shù)進(jìn)步更大，而且通過國家知識產(chǎn)權(quán)局審核授權(quán)的專利質(zhì)量具有可靠性與一致性，因此本文采用發(fā)明專利授權(quán)衡量城市創(chuàng)新能力。進(jìn)一步地，為避免人口規(guī)模的影響，將城市常住人口數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)化基數(shù)，以城市每萬人發(fā)明專利授權(quán)量作為城市創(chuàng)新能力的測度指標(biāo)，并加1后取對數(shù)以消除異方差。

2.2.2 解釋變量：區(qū)域內(nèi)科技合作（Inv）和跨區(qū)域科技合作（Ext）。

專利合作可用于反映位于同一地區(qū)或不同地區(qū)的產(chǎn)學(xué)研等創(chuàng)新主體在科技創(chuàng)新方面的合作情況[5]。因此，本文從國家知識產(chǎn)權(quán)局收集了黃河流域各城市在流域內(nèi)、外部真實(shí)展開的專利合作頻次，并以城市人口數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化后加1后取對數(shù)，分別表征區(qū)域內(nèi)科技合作、跨區(qū)域科技合作。

2.2.3 中介變量：網(wǎng)絡(luò)中心性（Net）

基于社會網(wǎng)絡(luò)分析理論[12]，以點(diǎn)度中心度、中間中心度、接近中心度量化分析黃河流域城市在國家創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中的地位，并利用熵權(quán)法加權(quán)處理得到表征城市網(wǎng)絡(luò)中心性的指標(biāo)。其中，點(diǎn)度中心度是指與節(jié)點(diǎn)i直接相連的其他節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，將其應(yīng)用于城際創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，可以反映城市創(chuàng)新收益能力及其對其他城市的影響力；中間中心度衡量經(jīng)過兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)i對這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間互動的控制能力，反映了城市對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新資源的控制程度。接近中心度測度的是節(jié)點(diǎn)i與其他節(jié)點(diǎn)之間的捷徑距離，表示節(jié)點(diǎn)i不受其他節(jié)點(diǎn)控制的程度，反映了城市創(chuàng)新影響的穩(wěn)定性及獨(dú)立性[9]。

2.2.4 控制變量

黃河流域城市創(chuàng)新能力的提升可能會受到本地創(chuàng)新要素、創(chuàng)新環(huán)境等方面的影響，因此，本文從創(chuàng)新要素與創(chuàng)新環(huán)境方面選取了以下控制變量。（1）創(chuàng)新人員集聚（Tal），以城市層面科研、技術(shù)服務(wù)和地質(zhì)勘查業(yè)從業(yè)人員數(shù)近似替代城市創(chuàng)新人員數(shù)[13]，并通過計(jì)算該指標(biāo)的區(qū)位熵衡量。（2）政府支持程度（Gov），以地方財(cái)政支出中科學(xué)技術(shù)支出所占比重來衡量。（3）金融環(huán)境（Fin），以金融機(jī)構(gòu)存貸款余額與GDP之比來反映。（4）對外開放水平（FDI），以實(shí)際利用的外商直接投資與GDP之比衡量。（5）人口密度（Pop），以建成區(qū)每平方公里人口數(shù)測度。

2.3 數(shù)據(jù)來源與處理

本文的研究樣本為2013—2020年黃河流域99個(gè)地級市（剔除數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺失的海東市以及各相關(guān)自治州）組成的面板數(shù)據(jù)。被解釋變量城市發(fā)明專利授權(quán)數(shù)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局公布的專利信息獲得；解釋變量的數(shù)據(jù)獲取過程見上文。其余控制變量涉及的數(shù)據(jù)均來源于歷年《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》的全市口徑數(shù)據(jù)，并結(jié)合地方統(tǒng)計(jì)年鑒、統(tǒng)計(jì)公報(bào)或使用線性插值法補(bǔ)齊個(gè)別樣本缺失值。各變量具體描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 變量描述性統(tǒng)計(jì)

3 結(jié)果與分析

3.1 黃河流域城市科技合作特征分析

根據(jù)上述搜集整理的專利合作數(shù)據(jù)，計(jì)算得到相應(yīng)年份黃河流域整體區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域人均科技合作頻次（見圖1）。需要說明的是，考慮到國家知識產(chǎn)權(quán)局公布的專利數(shù)據(jù)存在三年左右的時(shí)滯，部分2020 年申請專利的具體信息尚未公開，故區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域人均科技合作數(shù)據(jù)為滯后一期的2012—2019年?？梢钥闯?，黃河流域區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域科技合作均呈現(xiàn)明顯的增長趨勢，分別從2012 年的0.157次/萬人、0.233次/萬人，增長為2019年的0.712次/萬人、0.686次/萬人。

圖1 2012—2019年黃河流域區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域科技合作演變

進(jìn)一步根據(jù)區(qū)域內(nèi)科技合作、跨區(qū)域科技合作頻次組合城市類型。選取2012年、2019年的合作頻次數(shù)據(jù)，按數(shù)值大小分別將兩類合作數(shù)據(jù)的原始值映射到1～99正整數(shù)集，并以序數(shù)中位數(shù)50為基準(zhǔn)，將黃河流域99個(gè)城市劃分到4個(gè)象限，如圖2所示。借鑒曹湛等（2022）[14]的研究，將位居Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限的城市依次稱為網(wǎng)絡(luò)型、外向型、孤島型、內(nèi)向型類型。可以看出，無論是2012 年還是2019年，沿黃9 ?。▍^(qū)）的省會城市均是網(wǎng)絡(luò)型城市，省會城市與黃河流域內(nèi)外城市均建立了緊密的科技聯(lián)系，處于黃河流域下游的山東省網(wǎng)絡(luò)型城市數(shù)量較多，反映整體創(chuàng)新能力較強(qiáng)；孤島型城市則大多位于中上游地區(qū)；2012—2019年，外向型、內(nèi)向型城市數(shù)量均有所減少，城市類型分布由“四象限發(fā)散”演變?yōu)椤皩蔷€收斂”，表明黃河流域城市區(qū)域內(nèi)與跨區(qū)域兩類科技合作模式逐漸趨于協(xié)調(diào)發(fā)展，但同時(shí)也存在知識技術(shù)獲取途徑固化的可能。其中，鄂爾多斯、酒泉、眉山等中上游城市從外向型跨入網(wǎng)絡(luò)型，而臨沂、日照、棗莊等下游城市從內(nèi)向型轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡(luò)型。這也在一定程度上說明，黃河流域城市區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域科技合作對城市創(chuàng)新能力的影響可能因情景而異，科技合作與城市創(chuàng)新能力的關(guān)系有待進(jìn)一步做翔實(shí)的實(shí)證檢驗(yàn)。

圖2 黃河流域城市科技合作象限圖

3.2 基準(zhǔn)回歸結(jié)果分析

下頁表2 報(bào)告了科技合作對黃河流域城市創(chuàng)新能力影響效應(yīng)的基準(zhǔn)回歸結(jié)果，其中，列（1）至列（4）分別單獨(dú)加入?yún)^(qū)域內(nèi)科技合作、跨區(qū)域科技合作，列（5）、（6）同時(shí)加入兩類科技合作。Hausman 檢驗(yàn)結(jié)果表明固定效應(yīng)模型優(yōu)于隨機(jī)效應(yīng)模型，故以列（2）、（4）、（6）估計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，無論是單獨(dú)考察某一類科技合作模式，還是同時(shí)考察兩類科技合作模式，區(qū)域內(nèi)科技合作、跨區(qū)域科技合作的回歸系數(shù)均顯著為正，表明科技合作有助于提升黃河流域城市創(chuàng)新能力。因而，假設(shè)1得到驗(yàn)證。積極開展區(qū)域內(nèi)外科技合作，建立與其他城市的創(chuàng)新聯(lián)系，是黃河流域城市提升創(chuàng)新能力的重要途徑。胡雙鈺等（2022）[3]基于中國省域?qū)用娴臄?shù)據(jù)得到，區(qū)域內(nèi)合作正向促進(jìn)了創(chuàng)新績效，但區(qū)域間合作與區(qū)域創(chuàng)新績效呈“倒U”型關(guān)系。本文基于黃河流域城市層面的數(shù)據(jù)表明，在研究期內(nèi)，跨區(qū)域科技合作對城市創(chuàng)新能力的提升效應(yīng)整體上強(qiáng)于區(qū)域內(nèi)科技合作的效應(yīng)，這一方面可能歸因于黃河流域整體創(chuàng)新發(fā)展相對滯后，流域內(nèi)創(chuàng)新能力較低的城市數(shù)量較多，另一方面也反映出黃河流域城市跨區(qū)域科技合作尚未達(dá)到最優(yōu)水平。

表2 基準(zhǔn)回歸結(jié)果

3.3 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

（1）控制內(nèi)生性問題。本文將解釋變量區(qū)域內(nèi)科技合作、跨區(qū)域科技合作等滯后一期作為工具變量，進(jìn)行兩階段最小二乘（2SLS）估計(jì)。下頁表3的列（1）匯報(bào)了兩個(gè)工具變量的估計(jì)結(jié)果，工具變量的KP-LM檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量明顯大于10%水平下16.39的臨界值，說明不存在弱工具變量問題[15]。

表3 穩(wěn)健性檢驗(yàn)結(jié)果

（2）替換城市創(chuàng)新能力的度量指標(biāo)。參考北京大學(xué)企業(yè)大數(shù)據(jù)研究中心發(fā)布的《中國區(qū)域創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指數(shù)構(gòu)建與空間格局：1990—2020》的做法，根據(jù)發(fā)明專利、實(shí)用新型專利和外觀設(shè)計(jì)專利的科技含量，分別對其賦予0.5、0.3、0.2 的權(quán)重，計(jì)算黃河流域各城市三類專利授權(quán)的加權(quán)平均值，以城市常住人口規(guī)模進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后加1 取對數(shù)處理，構(gòu)成新的城市創(chuàng)新能力度量指標(biāo)。

（3）改變時(shí)間序列?？紤]到國家知識產(chǎn)權(quán)局公布的專利數(shù)據(jù)存在三年左右的時(shí)滯，研究期內(nèi)尤其是2020 年申請的專利尚未全部公開，本文進(jìn)一步將研究期縮短為2013—2019年，對基準(zhǔn)模型重新進(jìn)行回歸。

（4）克服樣本選擇偏誤。與其他地級市相比，省會城市、副省級城市的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展資源與環(huán)境存在明顯的差異，其城市等級的特殊性可能會掩蓋科技合作對黃河流域城市創(chuàng)新能力更為普遍的影響效應(yīng)。因此，在樣本中剔除沿黃9?。▍^(qū)）的省會城市與副省級城市。

以上穩(wěn)健性檢驗(yàn)的回歸結(jié)果依次對應(yīng)表3的列（1）至列（4），穩(wěn)健性檢驗(yàn)結(jié)果均表明，科技合作能顯著提升黃河流域城市創(chuàng)新能力，證明本文的主要研究結(jié)論是穩(wěn)健的。

3.4 地理區(qū)位異質(zhì)性分析

有研究指出，黃河流域城市創(chuàng)新能力呈現(xiàn)“上游＜中游＜下游”的空間非均衡特征。因此，本文借鑒王必達(dá)和趙城（2020）[8]的做法，將99 個(gè)城市進(jìn)一步歸類為上游、中游、下游城市進(jìn)行異質(zhì)性分析。估計(jì)結(jié)果見表4。從表4可以看出，研究期間的兩類科技合作模式的影響效應(yīng)表現(xiàn)不一。其中，中游城市受區(qū)域內(nèi)科技合作的影響更明顯，上、下游城市則是跨區(qū)域科技合作更顯著。其可能的原因是，上游城市整體創(chuàng)新資源稀缺，當(dāng)前階段與區(qū)外合作還是重點(diǎn)；中游地區(qū)相對而言，目前與流域內(nèi)城市科技合作受益更多；下游城市的創(chuàng)新能力在流域內(nèi)最強(qiáng)，相對側(cè)重于拓展與區(qū)外合作更符合當(dāng)?shù)匕l(fā)展要求。

表4 地理區(qū)位異質(zhì)性分析結(jié)果

3.5 作用機(jī)制分析

網(wǎng)絡(luò)中心性的中介效應(yīng)回歸結(jié)果如下頁表5所示，其中，列（1）至列（4）分別單獨(dú)考察了網(wǎng)絡(luò)中心性對區(qū)域內(nèi)科技合作、跨區(qū)域科技合作的創(chuàng)新能力提升效應(yīng)的中介效應(yīng)；列（5）、（6）則同時(shí)考察了網(wǎng)絡(luò)中心性對兩類科技合作模式對城市創(chuàng)新能力影響的中介效應(yīng)。結(jié)果表明，無論是單獨(dú)考察還是同時(shí)考察，黃河流域城市區(qū)域內(nèi)科技合作、跨區(qū)域科技合作均顯著提升了城市在國家城際網(wǎng)絡(luò)中的地位，并且科技合作產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)中心性強(qiáng)化效應(yīng)進(jìn)一步帶動了城市創(chuàng)新能力的提高。因此，網(wǎng)絡(luò)中心性的中介機(jī)制成立，假設(shè)2得到驗(yàn)證。已有研究肯定了創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)對區(qū)域創(chuàng)新績效的積極作用[1]，本文基于黃河流域城市層面的數(shù)據(jù)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，區(qū)域內(nèi)科技合作、跨區(qū)域科技合作均能通過創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)影響城市創(chuàng)新能力。

表5 網(wǎng)絡(luò)中心性的中介機(jī)制檢驗(yàn)結(jié)果

4 進(jìn)一步討論：門檻條件與空間效應(yīng)

4.1 本地吸收能力的門檻條件檢驗(yàn)

根據(jù)區(qū)域創(chuàng)新吸收理論，創(chuàng)新吸收能力是區(qū)域從外部新知識、新技術(shù)中獲益的前提[16]。區(qū)域的本地吸收能力可能存在量變到質(zhì)變的積累過程，黃河流域城市只有具備一定規(guī)模與質(zhì)量的吸收能力，才可能對流域內(nèi)外部地區(qū)的信息流、知識流、技術(shù)流進(jìn)行有效地獲取消化與整合應(yīng)用，將外生知識根植為內(nèi)生動能。因此，為進(jìn)一步揭示在不同吸收能力條件下，科技合作對黃河流域城市創(chuàng)新能力的影響效應(yīng)差異，構(gòu)建了如下門檻回歸模型：

其中，Hum 為門檻變量本地吸收能力，參考王之禹和李富強(qiáng)（2021）[17]的研究，采用城市普通本?？萍耙陨先丝谡伎?cè)丝诘谋戎睾饬恳粋€(gè)城市的吸收能力；τ代表門檻變量的閾值；I(·) 為示性函數(shù)，即如果括號內(nèi)表達(dá)式為真則取值為1，反之則為0。如果系數(shù)δ1、δ2、δ3部分或全部顯著，說明區(qū)域內(nèi)科技合作對城市創(chuàng)新能力的影響會因本地吸收能力所處區(qū)間不同而產(chǎn)生差異；如果系數(shù)δ4、δ5、δ6部分或全部顯著，說明跨區(qū)域科技合作對城市創(chuàng)新能力的影響會因本地吸收能力所處區(qū)間不同而產(chǎn)生差異。

利用Bootstrap 反復(fù)抽樣方法對本地吸收能力的門檻特征予以檢驗(yàn)，抽樣次數(shù)設(shè)置為1000次，結(jié)果如表6所示，3 組結(jié)果依次為分別單獨(dú)考察本地吸收能力對區(qū)域內(nèi)科技合作、跨區(qū)域科技合作效應(yīng)的門檻特征，以及同時(shí)考察本地吸收能力對兩類科技合作效應(yīng)的門檻特征。可以得出，無論是單獨(dú)考察還是同時(shí)考察，本地吸收能力均表現(xiàn)出顯著的雙門檻特征。

本地吸收能力的雙門檻模型回歸結(jié)果如下頁表7 所示，列（1）至列（3）分別考察本地吸收能力在區(qū)域內(nèi)科技合作、跨區(qū)域科技合作影響城市創(chuàng)新能力過程中的門檻效應(yīng)，以及同時(shí)考察本地吸收能力在兩類科技合作模式影響城市創(chuàng)新能力過程中的門檻效應(yīng)。結(jié)果顯示，無論是單獨(dú)考察還是同時(shí)考察，本地吸收能力對科技合作對黃河流域城市創(chuàng)新能力的影響都存在顯著的門檻效應(yīng)，隨著本地吸收能力跨入更高的門檻區(qū)間，科技合作對城市創(chuàng)新能力的影響效應(yīng)增強(qiáng)。這一結(jié)果強(qiáng)調(diào)了本地吸收能力在科技合作中的重要性，通過教育積累人力資本、加強(qiáng)本地吸收能力，有助于學(xué)習(xí)、消化、吸收外部知識技術(shù)，將外部知識轉(zhuǎn)化為城市內(nèi)生創(chuàng)新動能。

表7 本地吸收能力的門檻條件檢驗(yàn)結(jié)果

4.2 空間溢出效應(yīng)檢驗(yàn)

城市的創(chuàng)新活動也具有明顯的空間關(guān)聯(lián)，科技合作不斷形成“本地蜂鳴”和“外部通道”，在一定程度上打破了創(chuàng)新要素流動的空間壁壘[14]。一方面，基于鄰近性理論，城市創(chuàng)新主體通常會選擇鄰近城市進(jìn)行科技合作，因而科技合作首先會對鄰近城市產(chǎn)生直接影響；另一方面，科技合作的過程往往伴隨著顯性知識與隱性知識的溢出，通過知識溢出對鄰近城市創(chuàng)新活動產(chǎn)生間接影響。此外，先行城市區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域科技合作引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展的成效，也會吸引流域內(nèi)其他城市競相通過科技合作提升城市創(chuàng)新能力，在空間層面產(chǎn)生“示范效應(yīng)”。

為討論區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域科技合作對城市創(chuàng)新能力的空間溢出效應(yīng)，構(gòu)建了空間面板模型。由于空間杜賓模型（SDM）同時(shí)包含了解釋變量與被解釋變量的空間溢出效應(yīng)，并且能通過偏微分方法得到無偏估計(jì)系數(shù)[18]，故本文采用SDM模型考察科技合作可能對黃河流域內(nèi)其他城市的創(chuàng)新能力產(chǎn)生空間溢出效應(yīng)。

其中，ρ為空間自回歸系數(shù)；θ1為區(qū)域內(nèi)科技合作空間滯后項(xiàng)的系數(shù)；θ2為跨區(qū)域科技合作空間滯后項(xiàng)的系數(shù)。W為標(biāo)準(zhǔn)化后的空間權(quán)重矩陣，本文采用的空間權(quán)重矩陣包括：空間鄰接矩陣（W1）和經(jīng)濟(jì)距離矩陣（W2）。

在W1、W2權(quán)重矩陣設(shè)定下，本文首先利用全域Moran’s I 驗(yàn)證了黃河流域城市創(chuàng)新能力存在顯著的正向空間關(guān)聯(lián)特征，其次估計(jì)了SDM模型初步回歸結(jié)果①限于篇幅，W1、W2 權(quán)重矩陣下黃河流域城市創(chuàng)新能力全域Moran’s I、SDM模型初步回歸估計(jì)結(jié)果留存?zhèn)渌?。，最后，由于涉及空間反饋循環(huán)過程，SDM模型的估計(jì)系數(shù)并不能直接體現(xiàn)科技合作對城市創(chuàng)新能力所產(chǎn)生的空間影響，需要進(jìn)一步利用偏微分方法得到無偏的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)[18]，結(jié)果如下頁表8所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，在兩種權(quán)重矩陣設(shè)定下，區(qū)域內(nèi)科技合作、跨區(qū)域科技合作的直接效應(yīng)均在1%水平下顯著為正，表明科技合作對黃河流域城市本地區(qū)創(chuàng)新能力存在積極影響，與主要研究結(jié)論一致。在W1權(quán)重矩陣下，區(qū)域內(nèi)科技合作的間接效應(yīng)顯著為正，而跨區(qū)域合作的間接效應(yīng)不顯著；在W2權(quán)重矩陣下，則是跨區(qū)域科技合作的間接效應(yīng)顯著為正，而區(qū)域內(nèi)科技合作的間接效應(yīng)不顯著?？梢园l(fā)現(xiàn)，伴隨著知識技術(shù)的引進(jìn)、學(xué)習(xí)、模仿、吸收和再創(chuàng)新的過程，科技合作不僅會引起黃河流域城市本地創(chuàng)新能力的變化，同時(shí)也會對流域內(nèi)其他城市的創(chuàng)新能力產(chǎn)生影響，并通過空間溢出效應(yīng)的正向反饋循環(huán)，有效提升黃河流域全域創(chuàng)新能力。

表8 城市科技合作空間效應(yīng)的分解結(jié)果

5 結(jié)論

本文在理論分析區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域的科技合作影響城市創(chuàng)新能力作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，構(gòu)建多個(gè)計(jì)量模型，并基于2013—2020年黃河流域99個(gè)城市的面板數(shù)據(jù)實(shí)證檢驗(yàn)了區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域的科技合作對流域城市創(chuàng)新能力提升的影響效應(yīng)與作用機(jī)制。得出如下結(jié)論：（1）研究期間黃河流域城市區(qū)域內(nèi)科技合作、跨區(qū)域科技合作均呈現(xiàn)明顯的增長趨勢，前者的占比是先下降后上升，后者的占比則是先上升后下降。進(jìn)一步地，以區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域科技合作的實(shí)際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，可將黃河流域城市類型劃分網(wǎng)絡(luò)型、外向型、孤島型與內(nèi)向型四類，其間網(wǎng)絡(luò)型、孤島型城市數(shù)量有所增加，而外向型和內(nèi)向型城市數(shù)量均有所減少，城市類型分布由“四象限發(fā)散”演變?yōu)椤皩蔷€收斂”。這表明黃河流域城市的區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域兩類科技合作模式逐漸趨于協(xié)調(diào)發(fā)展。（2）黃河流域城市的區(qū)域內(nèi)、跨區(qū)域科技合作均有效促進(jìn)了城市創(chuàng)新能力的提升，流域城市在國家城際創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的地位提升是兩類科技合作促進(jìn)城市創(chuàng)新能力的重要傳導(dǎo)機(jī)制。（3）本地吸收能力在科技合作影響城市創(chuàng)新能力過程中存在明顯的門檻效應(yīng)，高吸收能力區(qū)間內(nèi)科技合作對城市創(chuàng)新能力的提升效應(yīng)更為明顯。（4）科技合作對城市創(chuàng)新能力的影響存在顯著的空間溢出效應(yīng)，區(qū)域內(nèi)科技合作有利于流域內(nèi)空間相鄰城市提升創(chuàng)新能力，跨區(qū)域科技合作則可促進(jìn)流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)條件相似城市的創(chuàng)新能力提升。