黃河流域科技創(chuàng)新水平測度及區(qū)域科技創(chuàng)新中心提升路徑

趙建吉，閆明濤，張明昊，周詩夢，王蓮蓮，王艷華

（河南大學(xué)黃河文明與可持續(xù)發(fā)展研究中心暨黃河文明協(xié)同創(chuàng)新中心，河南開封 475001）

2019 年習(xí)近平總書記在鄭州主持召開座談會，明確提出了黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展重大國家戰(zhàn)略，指出黃河流域當(dāng)前面臨著生態(tài)環(huán)境脆弱、發(fā)展質(zhì)量亟待提升、水資源形勢嚴(yán)峻等問題。 基于此，學(xué)術(shù)界就如何實現(xiàn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展展開了研究和討論。 我國社會經(jīng)濟發(fā)展已步入新常態(tài)，逐漸由資源消耗、固定資產(chǎn)投資、勞動力密集等傳統(tǒng)發(fā)展模式向綠色環(huán)保、創(chuàng)新驅(qū)動的高質(zhì)量發(fā)展模式轉(zhuǎn)變［1］。 科技創(chuàng)新是社會經(jīng)濟發(fā)展的第一生產(chǎn)力，能夠有效提高勞動生產(chǎn)率，減少污染物排放，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，助力生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展［2］。 區(qū)域科技創(chuàng)新中心是指在特定區(qū)域內(nèi)，科技創(chuàng)新資源密集、科技創(chuàng)新活動集中、科技創(chuàng)新成果顯著、科技創(chuàng)新輻射范圍大的城市或城市群［3］。 區(qū)域科技創(chuàng)新中心的建設(shè)就是培育區(qū)域創(chuàng)新增長極的過程，能夠在價值網(wǎng)格中發(fā)揮顯著增值作用并占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)和支配地位，有效帶動周邊地區(qū)科技創(chuàng)新水平提升。 因此，黃河流域科技創(chuàng)新水平測度及創(chuàng)新中心提升路徑研究對實現(xiàn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展具有重要的理論意義與現(xiàn)實意義。

目前有關(guān)科技創(chuàng)新的研究已成為地理學(xué)和區(qū)域經(jīng)濟學(xué)研究的熱點。 從研究內(nèi)容來看，相關(guān)研究主要集中在科技創(chuàng)新的內(nèi)涵解析［4］、理論探討［5-6］、提升路徑［7］、區(qū)域差異［2］、驅(qū)動因素［8］、耦合協(xié)調(diào)度［9］、網(wǎng)絡(luò)演化［10］、空間溢出效應(yīng)［11］等方面。 從研究指標(biāo)來看，國內(nèi)大多數(shù)學(xué)者采用專利數(shù)據(jù)［12］、創(chuàng)新效率［13］、綜合指標(biāo)體系［7］等對城市科技創(chuàng)新水平進(jìn)行定量測度。從研究尺度來看，現(xiàn)有研究多從國家［14］、省級［15］、市級［1］、流域［16］等尺度對區(qū)域科技創(chuàng)新水平進(jìn)行研究。綜上所述，學(xué)者們在科技創(chuàng)新理論、測度、時空演化、驅(qū)動因素等領(lǐng)域展開了多角度探討，但仍存在不足之處。首先，基于流域?qū)用娴目萍紕?chuàng)新研究多關(guān)注于長江流域，針對黃河流域的研究相對較少，且多基于單一指標(biāo)進(jìn)行評價研究，如薛寶琪［17］采用專利授權(quán)數(shù)據(jù)對黃河流域城市創(chuàng)新能力時空格局及影響因素進(jìn)行了分析。因單一指標(biāo)評價不夠全面，故本文在此基礎(chǔ)上建立了黃河流域科技創(chuàng)新綜合評價指標(biāo)體系。 其次，現(xiàn)有研究多關(guān)注于科技創(chuàng)新城市發(fā)展，鮮有研究聚焦于區(qū)域科技創(chuàng)新中心提升路徑［1］。 我國“十四五”規(guī)劃提出，加快布局區(qū)域創(chuàng)新高地，支持有條件的地區(qū)建設(shè)區(qū)域科技創(chuàng)新中心。 因此，有必要對黃河流域科技創(chuàng)新中心提升路徑展開研究，以助力打造黃河流域區(qū)域創(chuàng)新增長極，加快推動黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展重大國家戰(zhàn)略的實施。

基于此，本文首先建立黃河流域科技創(chuàng)新綜合評價指標(biāo)體系，運用熵權(quán)TOPSIS 法對2011—2020 年黃河流域67 個地級市科技創(chuàng)新水平進(jìn)行測度；其次運用核密度、空間自相關(guān)、相對發(fā)展率指數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓等方法對黃河流域科技創(chuàng)新水平時空演化進(jìn)行分析；最后基于實證分析結(jié)果，識別黃河流域各?。▍^(qū)）科技創(chuàng)新中心城市，并提出黃河流域科技創(chuàng)新中心提升路徑。

1 研究方法和數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

1.1.1指標(biāo)體系

借鑒相關(guān)科技創(chuàng)新評價指標(biāo)體系［12，16，18］，采用基礎(chǔ)、投入、產(chǎn)出、貢獻(xiàn)4 個一級指標(biāo)，依據(jù)數(shù)據(jù)的科學(xué)性、可獲取性和可量化性等原則，構(gòu)建黃河流域科技創(chuàng)新綜合評價指標(biāo)體系，見表1。 科技創(chuàng)新基礎(chǔ)是科技創(chuàng)新能力的有力支撐，為城市科技創(chuàng)新活動提供不可或缺的保障；科技創(chuàng)新投入是科技創(chuàng)新的力量源泉，為城市科技創(chuàng)新提供資金、科研機構(gòu)等生產(chǎn)要素；科技創(chuàng)新產(chǎn)出是科技創(chuàng)新的核心，是以專利申請和授權(quán)量為主的知識產(chǎn)出；科技創(chuàng)新貢獻(xiàn)體現(xiàn)科技創(chuàng)新的最終目標(biāo)，主要包括民生改善、產(chǎn)業(yè)升級和環(huán)境治理等方面的水平。

表1 黃河流域科技創(chuàng)新綜合評價指標(biāo)體系

1.1.2熵權(quán)TOPSIS 法

熵權(quán)TOPSIS 法即通過熵值法確定城市科技創(chuàng)新評價指標(biāo)的權(quán)重，利用TOPSIS 法逼近理想解，以確定城市科技創(chuàng)新的相對優(yōu)劣程度，其實質(zhì)是對傳統(tǒng)TOPSIS 法的改進(jìn)［19］。

1）對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行極差標(biāo)準(zhǔn)化處理。 正向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式：

負(fù)向指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式：

式中：Yij、Xij、Xjmax和Xjmin分別為第i個城市（城市共m個） 第j項指標(biāo)（指標(biāo)共n項） 的標(biāo)準(zhǔn)化值、原始值、最大值和最小值。

2） 確定指標(biāo)權(quán)重Wj，其中

3） 構(gòu)建加權(quán)規(guī)范化矩陣，Z ＝（Zij），其中

4） 確定最優(yōu)解Z+和最劣解Z-：

5）計算各評價對象與最優(yōu)解、最劣解的歐氏距離：

6）計算各評價對象與最優(yōu)解的相對接近度：

式中：Ci為城市科技創(chuàng)新水平，Ci取值范圍為0～1，Ci值越大表明城市科技創(chuàng)新水平越高。

1.1.3核密度估計

核密度估計可通過核密度的分布位置、峰值、延展性等反映黃河流域科技創(chuàng)新水平的動態(tài)演變特征［20］：

式中：xi為第i個城市的科技創(chuàng)新水平值，x為黃河流域67 個城市科技創(chuàng)新水平的均值，h為帶寬，K為核密度函數(shù)。

1.1.4空間自相關(guān)

全局空間自相關(guān)分析是對研究對象屬性值在整個區(qū)域空間關(guān)聯(lián)特征的描述，通常使用莫蘭指數(shù)I進(jìn)行測度［21］。 本文借助莫蘭指數(shù)判斷黃河流域科技創(chuàng)新水平的空間集聚特征。

式中：xp、xq分別為城市p、q的科技創(chuàng)新水平，Wpq為城市q、p的鄰接空間權(quán)重。

莫蘭指數(shù)的值域為［-1，1］，其絕對值越接近1，表明黃河流域科技創(chuàng)新水平空間相關(guān)性越強；等于0，則表明黃河流域科技創(chuàng)新水平呈隨機分布。

1.1.5NICH 指數(shù)

NICH 指數(shù)即相對發(fā)展率指數(shù)，可用于度量城市科技創(chuàng)新水平在某一段時期內(nèi)相對于所有城市整體科技創(chuàng)新水平的發(fā)展速度［12］，其計算公式為

式中：xti和xri分別為第i個城市在某一時期的末期和初期的科技創(chuàng)新水平，xt和xr分別為末期和初期黃河流域所有城市整體的科技創(chuàng)新水平。

1.2 數(shù)據(jù)來源

選取2011—2020 年黃河流域67 個地級市作為研究對象，統(tǒng)計數(shù)據(jù)主要來源于2011—2020 年《中國城市統(tǒng)計年鑒》，部分?jǐn)?shù)據(jù)來自于各城市的經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報等。 PM2.5數(shù)據(jù)來源于達(dá)爾豪斯大學(xué)公布的全球PM2.5柵格數(shù)據(jù)（https：／／sites.wustl.edu／acag／datasets／surface-pm2-5）。 為了消除通貨膨脹的影響，在2011 年的基礎(chǔ)上，采用GDP 平減指數(shù)對物價相關(guān)變量進(jìn)行調(diào)整。

2 黃河流域科技創(chuàng)新水平時空演化特征

2.1 黃河流域科技創(chuàng)新水平時間演化特征

基于熵權(quán)TOPSIS 法計算黃河流域67 個地級市的科技創(chuàng)新水平，借助Stata16.0 軟件對黃河流域科技創(chuàng)新水平進(jìn)行核密度估計，見圖1。 從分布位置來看，整體上黃河流域科技創(chuàng)新水平的核密度曲線逐漸向右移動，表明研究期內(nèi)黃河流域科技創(chuàng)新水平呈逐步提升趨勢，由2011 年的0.084 提升到2020 年的0.137。 從主峰的高度及寬度來看，黃河流域科技創(chuàng)新水平的核密度主峰峰值逐漸下降，寬度不斷縮窄，表明黃河流域的科技創(chuàng)新水平絕對差異逐漸縮小。 從分布形態(tài)來看，主峰位于左側(cè)，右側(cè)存在拖尾現(xiàn)象，表明黃河流域科技創(chuàng)新水平整體呈兩極分化格局，少數(shù)地區(qū)科技創(chuàng)新水平較高，多數(shù)地區(qū)科技創(chuàng)新水平較低。

圖1 黃河流域科技創(chuàng)新水平核密度估計

2.2 黃河流域科技創(chuàng)新水平空間演化特征

基于計算出的2011 年、2020 年黃河流域67 個城市的科技創(chuàng)新水平，運用ArcGIS 自然斷點法將黃河流域科技創(chuàng)新水平劃分為5 個等級，分別為低水平、較低水平、中水平、較高水平和高水平，各級分布情況見圖2。 整體上看，黃河流域科技創(chuàng)新水平存在顯著的空間分異特征，呈“塊狀”分布格局，中心城市輻射帶動范圍小，整體仍處于低水平和較低水平。 科技創(chuàng)新水平下游地區(qū)＞中游地區(qū)＞上游地區(qū)，可能原因是，相對于中上游地區(qū)，下游地區(qū)享受更多的國家政策傾斜，存在良好的創(chuàng)新基礎(chǔ)、經(jīng)濟條件、人才儲備優(yōu)勢等。 具體來看，2011 年黃河流域科技創(chuàng)新高水平城市有4 個，集中在黃河流域省會城市，按排名分別為濟南市、西安市、鄭州市和太原市。 較高水平城市有5 個，包括內(nèi)蒙古自治區(qū)的呼和浩特市、鄂爾多斯市、包頭市，以及甘肅省蘭州市、山東省青島市。 中水平城市13 個，主要集中在黃河流域下游山東省和河南省。 較低水平城市33 個、低水平城市12 個，二者占比為67.164%，主要集中在上游和中游地區(qū)。 2020 年黃河流域科技創(chuàng)新高水平城市仍為4 個，排名與2011 年相比略有變動，分別為西安市、青島市、鄭州市和濟南市。 較高水平城市數(shù)量增加到6 個，空間上較高水平城市向下游擴散，主要集中于山東省。 中水平城市數(shù)量減少為10 個，空間上相對穩(wěn)定，仍集中于下游地區(qū)。 低水平城市數(shù)量增加到26 個，較低水平城市數(shù)量減少到21 個，二者占比增加到70.149%，空間上低水平城市向上游地區(qū)擴散。

圖2 黃河流域科技創(chuàng)新水平空間分布

此外，為了更好地分析黃河流域科技創(chuàng)新水平的變化情況，計算2011—2020 年黃河流域67 個城市的NICH 指數(shù)，并依據(jù)ArcGIS 自然斷點法，將黃河流域科技創(chuàng)新水平增速劃分為高速增長、較高速增長、中速增長、低速增長和負(fù)增長5 個等級，各級分布見圖3。 從NICH 指數(shù)來看，2011—2020 年高速增長城市集中在中下游地區(qū)，按排名分別為青島市（0.102）、西安市（0.099）和鄭州市（0.068）。 較高速增長城市有9 個，中速增長城市有22 個，均集中在下游地區(qū)。 低速增長城市30 個，占比44.776%，主要分布在中上游地區(qū)。負(fù)增長城市3 個，分別為鄂爾多斯市（-0.024）、包頭市（-0.015）和呼和浩特市（-0.007），集中在上中游的內(nèi)蒙古自治區(qū)。

圖3 2011—2020 年黃河流域NICH 指數(shù)分布

為更好地識別黃河流域科技創(chuàng)新水平空間演化特征，運用ArcGIS 軟件繪制黃河流域科技創(chuàng)新水平標(biāo)準(zhǔn)差橢圓，見表2、圖2。

表2 黃河流域科技創(chuàng)新水平標(biāo)準(zhǔn)差橢圓指標(biāo)

從表2 可以看出，2011 年、2020 年重心位置均位于山西省長治市，2020 年重心向東南方向偏移。 方向角θ從2011 年的91.004°縮小到了2020 年的87.419°，表現(xiàn)為小幅度地逆時針旋轉(zhuǎn)，表明黃河流域科技創(chuàng)新水平在東北—西南方向上發(fā)展較快，分布格局上向東偏北方向偏移。 標(biāo)準(zhǔn)差橢圓面積從2011 年的64.885萬km2減小到了2020 年的59.767 萬km2，表明在此期間黃河流域科技創(chuàng)新的集聚趨勢不斷增強。 從長半軸X和短半軸Y來看，長半軸X和短半軸Y差距較大，表明黃河流域科技創(chuàng)新發(fā)展在空間上具有明顯的方向性。 長半軸X由2011 年的615.7 km 縮小到了2020年的603.5 km，短半軸Y由2011 年的335.5 km 減小到2020 年的315.3 km，表明2011 年、2020 年黃河流域的科技創(chuàng)新在X軸、Y軸上均存在集聚現(xiàn)象。

2.3 黃河流域科技創(chuàng)新水平全局空間關(guān)聯(lián)特征

借助GeoDa 軟件計算黃河流域科技創(chuàng)新水平莫蘭指數(shù)，結(jié)果見表3。 可以看出，研究期內(nèi)各年份均通過99%置信度顯著性檢驗，且莫蘭指數(shù)的值均大于0，表明黃河流域科技創(chuàng)新水平分布具有較強的空間集聚性，主要表現(xiàn)為高高集聚或低低集聚。 莫蘭指數(shù)由2011 年的0.074 增大為2020 年的0.154，表明黃河流域科技創(chuàng)新水平的集聚呈增強趨勢。

表3 2011—2020 年黃河流域科技創(chuàng)新水平莫蘭指數(shù)

3 黃河流域科技創(chuàng)新中心提升路徑

科技創(chuàng)新水平是衡量區(qū)域競爭力的重要指標(biāo)，提升科技創(chuàng)新水平則是促進(jìn)城市高質(zhì)量發(fā)展的重要渠道。 中心城市作為創(chuàng)新資源要素較為集中的節(jié)點城市，能夠有效輻射、帶動整個區(qū)域科技創(chuàng)新水平的提高。 通過對黃河流域科技創(chuàng)新水平的時空分析得知，黃河流域科技創(chuàng)新發(fā)展仍處于培育孵化時期，存在區(qū)域科技創(chuàng)新水平不均衡、創(chuàng)新中心空間分布不均衡等問題。 因此，對黃河流域科技創(chuàng)新中心提升路徑進(jìn)行研究有助于全面推動黃河流域科技創(chuàng)新發(fā)展。 基于前文實證分析結(jié)果，把黃河流域各省（區(qū)）科技創(chuàng)新發(fā)展能力較高的城市作為區(qū)域創(chuàng)新中心，分別為西安、青島、濟南、鄭州、太原、蘭州、呼和浩特、銀川和西寧。 參考文獻(xiàn)［22-24］，黃河流域科技創(chuàng)新中心城市仍存在創(chuàng)新基礎(chǔ)薄弱、技術(shù)創(chuàng)新能力不高、發(fā)展動力不足、產(chǎn)業(yè)融合與集聚不強、輻射帶動范圍不大、區(qū)域合作不佳等問題。 因此，需要通過聚焦各區(qū)域科技創(chuàng)新中心發(fā)展優(yōu)勢，促進(jìn)科技創(chuàng)新中心城市產(chǎn)業(yè)升級，加速產(chǎn)業(yè)融合與集聚，促進(jìn)創(chuàng)新中心城市“多核驅(qū)動、點軸延伸”空間模式的形成等，提高區(qū)域創(chuàng)新中心城市的原創(chuàng)力、驅(qū)動力、融合力、集聚力、輻射力、合作力等，從而進(jìn)一步提升黃河流域科技創(chuàng)新整體水平，見圖4。

圖4 區(qū)域創(chuàng)新中心城市發(fā)展路徑

1）聚焦科技創(chuàng)新中心城市優(yōu)勢，提升技術(shù)創(chuàng)新能力。 科技創(chuàng)新水平提升是一個系統(tǒng)工程，涉及社會、經(jīng)濟、制度、科技和教育等方面，是各方面綜合作用的結(jié)果。 各科技創(chuàng)新中心城市的人才基礎(chǔ)、創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新資源等各有特點，科技創(chuàng)新水平參差不齊。 因此，黃河流域科技創(chuàng)新中心城市應(yīng)依據(jù)自身創(chuàng)新基礎(chǔ)，聚焦發(fā)展優(yōu)勢，在有限的要素投入條件下，積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，加快形成以創(chuàng)新為主要動力的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系。例如：蘭州科技資源較為豐富，在能源利用、數(shù)字經(jīng)濟、航空航天等方面具有先發(fā)優(yōu)勢；西安具有豐富的歷史文化底蘊，推進(jìn)文旅融合，探索文化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展是提高科技創(chuàng)新水平的重要內(nèi)容；鄭州作為我國中部重要的國家中心城市，地理位置承東啟西，連南貫北，要持續(xù)發(fā)揮交通區(qū)位優(yōu)勢，吸引高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)布局鄭州，開拓創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間；濟南擁有良好的科研平臺，在信息技術(shù)和高端裝備等產(chǎn)業(yè)具有突出優(yōu)勢，應(yīng)著力打造人才集聚高地，推動產(chǎn)學(xué)研深度融合，帶動科技創(chuàng)新水平快速提高。

2）加速科技創(chuàng)新中心產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，推動產(chǎn)業(yè)融合與集聚發(fā)展。 黃河流域能源、化工、有色金屬等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)仍占較大比例，造成城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡、經(jīng)濟增長緩慢、生態(tài)環(huán)境惡化等問題。 隨著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)對社會經(jīng)濟發(fā)展的支撐作用逐漸減弱，黃河流域科技創(chuàng)新中心亟須加速產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，以產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化為方向，推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)融合，牽引產(chǎn)業(yè)高端化、綠色化、智能化發(fā)展。 黃河流域下游中心城市應(yīng)充分發(fā)揮經(jīng)濟雄厚、人才資源充沛、地理位置優(yōu)越等優(yōu)勢，發(fā)展壯大高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，打造世界級的產(chǎn)業(yè)發(fā)展新高地。 黃河流域中游中心城市應(yīng)依托人口規(guī)模和市場潛力優(yōu)勢，積極推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，主動承接下游地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，加快推動高質(zhì)量發(fā)展。 黃河流域上游中心城市應(yīng)積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗，承接中下游地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，聚焦清潔能源生產(chǎn)、航空航天等新興產(chǎn)業(yè)，推動產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。 產(chǎn)業(yè)集群的形成有利于降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)業(yè)競爭力、刺激產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。 因此，黃河流域應(yīng)積極依托現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，不斷提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢，打造一批具有較強競爭力、帶動力和較廣輻射范圍的產(chǎn)業(yè)集群。

3）促進(jìn)科技創(chuàng)新中心城市“多核驅(qū)動，點軸延伸”空間模式的形成。 由黃河流域科技創(chuàng)新水平空間自相關(guān)分析可知，黃河流域科技創(chuàng)新集聚態(tài)勢逐漸增強?？萍紕?chuàng)新中心城市作為區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展的“極核”，推動區(qū)域間的交流合作，發(fā)揮對周邊城市創(chuàng)新發(fā)展的輻射帶動作用。 同時，構(gòu)建以濟南、鄭州、西安等為核心的多個“極核”，形成以濟南、鄭州、西安為橫軸，呼和浩特、太原、鄭州為縱軸的“一橫一縱”創(chuàng)新發(fā)展格局。此外，城市向城市群發(fā)展是一個必然趨勢。 隨著我國城市化進(jìn)程的深化，未來區(qū)域競爭將不再是單個城市的競爭，而是城市群之間的競爭，目前黃河流域雖已初步形成具有一定科技、經(jīng)濟實力的城市群，如山東半島城市群、中原城市群與關(guān)中城市群，但與長三角城市群等相比還存在很大差距。 因此，未來黃河流域仍應(yīng)聚焦科技創(chuàng)新中心城市間的交流與合作，培育壯大黃河流域城市群與現(xiàn)代化都市圈，促進(jìn)科技創(chuàng)新中心城市“多核驅(qū)動，點軸延伸”空間模式的形成。

4 結(jié)論

基于熵權(quán)TOPSIS 法測算了黃河流域67 個地級市2011—2020 年科技創(chuàng)新水平，運用核密度估計、空間自相關(guān)、NICH 指數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓等方法對其時空演化進(jìn)行了分析。 在實證分析的基礎(chǔ)上，識別黃河流域科技創(chuàng)新中心城市，提出黃河流域科技創(chuàng)新中心城市提升路徑。

時間上，黃河流域區(qū)域科技創(chuàng)新水平呈不斷提升趨勢，由2011 年的0.084 提升到2020 年的0.137。 黃河流域科技創(chuàng)新水平整體上呈兩極分化格局，絕對差異逐漸縮小。

空間上，黃河流域科技創(chuàng)新存在顯著空間分異特征，呈“塊狀”分布格局，中心城市輻射帶動范圍小，科技創(chuàng)新水平下游地區(qū)＞中游地區(qū)＞上游地區(qū)。 研究期內(nèi)高水平城市數(shù)量保持不變，較高水平和低水平城市數(shù)量增加，中水平和較低水平城市數(shù)量減少。 2020 年低水平和較低水平城市占比高達(dá)70.149%。 從增速來看，2011—2020 年高速增長城市集中在中下游地區(qū)，按排名分別為青島市、西安市、鄭州市；較高速增長城市9 個，中速增長城市22 個，集中在下游地區(qū)；低速增長城市30 個，主要分布在中上游地區(qū)；負(fù)增長城市3個，分別為鄂爾多斯市、包頭市和呼和浩特市，集中在上中游的內(nèi)蒙古自治區(qū)。 從空間演化特征來看，2011—2020 年黃河流域科技創(chuàng)新重心向東南方向偏移，重心位置均位于山西省長治市。 同時，黃河流域科技創(chuàng)新在東北—西南方向發(fā)展較快，分布格局上向東偏北方向偏移。 從空間集聚特征來看，黃河流域科技創(chuàng)新水平具有顯著的空間集聚特征，隨著時間的推移，空間集聚特征逐漸增強。

黃河流域科技創(chuàng)新中心需要通過聚焦各區(qū)域創(chuàng)新中心城市優(yōu)勢，提升技術(shù)創(chuàng)新能力，加速科技創(chuàng)新中心產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，推動產(chǎn)業(yè)融合與集聚發(fā)展，促進(jìn)中心城市“多核驅(qū)動，點軸延伸”空間模式的形成等，提高區(qū)域創(chuàng)新中心城市的原創(chuàng)力、驅(qū)動力、融合力、集聚力、輻射力、合作力等，進(jìn)一步提升黃河流域區(qū)域科技創(chuàng)新水平。

總的來說，黃河流域科技創(chuàng)新仍處于較低水平，缺乏強大的核心增長極和創(chuàng)新驅(qū)動軸線。 因此，未來仍應(yīng)加大創(chuàng)新驅(qū)動力度，促進(jìn)黃河流域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，加強上中下游合作，構(gòu)建黃河流域區(qū)域創(chuàng)新體系，創(chuàng)建具有國際競爭力的創(chuàng)新資源集聚區(qū)，以帶動黃河流域科技創(chuàng)新高質(zhì)量發(fā)展。