产业集聚、创新能力与空间关联--基于中部六省数据的空间杜宾模型

第35卷第4期
哈尔滨师范大学自然科学学报
NATURAL SCIENCES JOURNAL OF HARBIN NORMAL UNIVERSITY
Vol. 35, No. 4 2019
产业集聚、创新能力与空间关联*
*收稿日期：2019-01 -22
*基金项目：国家自然科学基金，纵向关联产业视角下猪肉价格形成与传递研究（71303002）
* *通讯作者
—一基于中部六省数据的空间杜宾模型
'
贾天悦，郭利京…
（安徽财经大学）
【摘要】为了分析产业集聚对创新能力变动的影响及空间关联，从知识创造
与获取、企业创新、创新环境和创新绩效四个方面构造创新能力变化评价指标体 系，利用Malmquist 指数数据包络分析法对2007 -2016年中部六省创新能力变化
进行评价，以财政支出、筹资能力和经济发展水平作为控制变量构建空间杜宾模 型，研究发现：（1）中部地区创新能力有正向空间溢出效应，而在创新发展水平较高
的长三角地区则表现较为明显的竞争态势；（2）在中部地区产业多样化集聚能明显
提升本地区创新能力，相邻区域产业专业化集聚能提升目标区域创新能力，而长三
角地区产业多样化集聚对目标区域和相邻区域的创新能力均有正向作用；（3）财政
支出在中部和长三角地区都能明显提升本地区创新能力而抑制相邻区域创新能
力，中部地区在提升创新能力方面，资金缺口明显大于长三角地区.
【关键词】区域创新能力；多样化集聚；专业化集聚；空间杜宾模型
中图分类号:F061.5 文献标识码：A 文章编号：1000 -5617（2019）04 -0025 -08
0引言
十九大报告中指出“创新是引领发展的第一
动力，坚持理论创新、实践创新、制度创新、文化
创新以及其他各方面创新，加快建设创新型国
家”，体现了创新是中国经济未来发展的重要驱
动力和创新在经济社主要表现为在市场经营活 动中产业要素不断向某一地理空间范围内汇集 的现象，由此形成同一或相关产业在该地区高度
集中•为提升经济发展水平，各地都在努力推进 供给侧结构性改革和产业结构升级，由此出现了 不同的产业集聚模式，比如同时兼具有公路、铁
路、航空和通信的交通枢纽地位的郑州，形成了
中国商品集散中心地和首个国家级航空港经济
综合试验区即郑州航空港;安徽亳州围绕其主导
产业打造了全国著名的中药材集散中心和价格
形成中心等•按照不同的产业集聚区内部结构特 征，产业集聚模式可以划分为专业化集聚模式和
多样化集聚模式，其对创新能力的影响一直是学
术界关注的焦点.
1产业集聚与创新理论分析
1.1文献评述
Henderson （1995）通过对 1970 ~ 1987 年美
国八大制造业数据进行分析发现,在传统资本密
集型产业和新兴高技术产业内，对资金和技术人
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才等的强烈需求致使专业化集聚对创新能力有明显正向影响，传统产业在专业化集聚水平较高的中小城市获得较快发展,而新兴产业在大城市活动频繁，共同造成专业化对创新的有利影响⑴，不同学者从不同角度得岀相似结论,Beule
(2012)对于比利时3000多家企业经营数据进行
分析,在中低端制造业和服务业中证实了专业化集聚对于创新能力正向影响的存在⑵•Antonietti (2011)从研发投入、创新产出、全要素生产率和进出口四个角度对意大利制造业相关企业进行数据分析,发现多样化集聚对于创新能力存在明显效应⑶.由于经济社会的差异，西方发达国家的研究结论无法在中国内地直接应用，因此国内很多学者开始关注产业集聚与创新能力相关问题,但研究结论并不一致，如专业化集聚能有效提升创新能力〔一"、多样化集聚在提升生产率或创新能力方面作用明显2-7〕.在“中国制造2025”、“创新驱动发展战略”等国家战略有效实施的大背景下，创新能力研究备受关注,产生了很多研究方向，如创新能力评价问题4叭资金
对创新能力的影响创新影响因素问题[—17].
国内外学者对于创新的研究,对产业集聚与
创新能力变动及空间关系研究提供了有益的借
鉴,但是仍然有不足之处，主要表现在:首先，在
研究创新能力时,多用单指标或多指标创新产出
代表创新能力，缺乏对创新能力的综合评价•其
次，在当前创新能力的研究文献中，缺乏针对对
中部六省区域创新空间关联的研究，由于中部六
省相似的经济社会发展条件，在制定相关决策时
不可避免的存在“模仿效应”或“示范效应”，如
果忽略这些空间溢出效应考虑问题，会给研究结
论的科学性和有效性带来严重影响.第三，在研
究产业集聚对创新能力相关影响时，多数文献将
专业化集聚和多样化集聚分开单独研究,统一视
角下产业集聚对创新影响作用研究较少,在综合
考虑数据可得性的基础上，该文利用2007-2016
年中部六省(安徽、河南、江西、山西、湖南、湖
北)各省相关数据，在对创新能力进行综合评价
的基础上，通过构建空间杜宾模型，在产业集聚统一视角下研就创新能力变动及空间关联问题.
1.2专业化集聚与创新理论
首先，在专业化集聚模式下产业结构相对单一，少数产业在地理空间上的相互聚集容易引起与产业相关的工业部门在本地区聚集,大规模的工业化生产能有效提升技术水平、降低生产成本，借助于高速发展的互联网技术实现信息在产业部门内高度共享，进一步人才之间的思想交流,降低信息获取的时间和成本，从而有利于创新能力的提升•其次，生产性技术是影响创新能力的一个重要方面,其传播方式有自己的特点，除了现代化的技术交流之外,在生产性技术传播过程中，传统的面对面的交流方式仍是在很大程度上不可缺少的组成部分,因此生产性技术的传播具有很强的地理空间特点，超过一定地域范围会使得技术水平的空间关联难度和成本相对较髙，因此产业在地理空间上的相互聚集有利于生产性技术的空间溢岀，从而提高产业集聚区内部的技术水平和创新能力•第三，专业化集聚有助于在产业集聚区内形成完整化的产业链,从而为集聚区内的企业提供丰富的资源，比如专业化程度更高的劳动力市场，在降低企业人才搜寻成本的基础上能为劳动者提供一个稳定的工作环境.专业化集聚下因产业结构相对单一，类似的企业对同种类型中间投入品大规模的需求会刺激中间投入品的技术研究,从而提升创新能力.
产业专业化集聚对于创新能力的影响也存在着诸多不利因素,专业化集聚有利于吸引越来越多的企业进入到集聚区内部，在资源有限性的条件下，集聚区内的企业为争夺有利资源不得不面临更加激烈的市场竞争,技术人员在企业之间流动性增加容易导致创新成果被模仿，从而在很大程度上影响创新的动机和创新方式.除此之外，随着专业集聚化程度的逐渐提升，集聚区内的企业在“学习效应”和“模仿效应”的影响下会趋向于做出类似的战略决策，企业之间的“趋同化”现象会越来越明显，当达到一定程度之后势必会造成集聚区内企业之间过度竞争，从而影响创新效应的发挥.
1.3多样化集聚与创新理论
第4期27
多样化集聚模式下，产业结构呈现多元化发展，多种行业信息充分融合，为创新提供良好的发展环境，新知识和新技术在多元创新环境下能得到更好的吸收和发展,在高效创新环境下越来越多新知识和新技术的出现为创新在地理空间上的溢岀提供了良好的基础•第一，多产业在地理空间上的相互聚集，为技术和思想理念的相互交流提供了更多可能，对于先进技术理念学习-吸收-再创新的过程比原始创新在很大程度上节省企业研发投入，提高相关企业研发效率，从而在很大程度上提升创新能力•第二，在多样化聚集区内部,不同产业的企业间通过产品和服务的交易建立一种信任和依赖关系,这种关系的建立有效的促进了各产业间相互关系的日益紧密，在这种信任和依赖关系一旦在长期处于一种稳定状态，相关企业就会拓展服务对象，为其他有需求的企业提供一站式、全方位和全过程的精细化服务，从而在很大程度上减少企业信息搜寻时间，降低企业成本，在提高企业效率的基础上提升创新能力•第三，企业的竞争能力在很大程度上取决于企业本身独特的性质和难以被模仿的优质资源，在多样化集聚区内部,不同产业在同一地理空间上的相互聚集为整合吸收不同产业企业的异质性和有效利用各种优质资源提供了更多可能，这就为创新提供了一种独特的竞争力.
当多样化集聚区内不同产业制度差异过于明显，产业间相互整合融入困难，相互之间兼容性和互补性差，且不同产业间企业在不同发展阶段，缺乏产业间技术、理念等相互学习-吸收-传递的条件,统一协调的行为规范在不同产业间难以形成，就会给资源、知识、技术等创新条件，在产业间必要的流通和共享造成一定障碍，从而在一定程度上阻碍创新.
通过以上分析发现，多样化集聚和专业化集聚是产业集聚的两个相反的力量即集中和分散,在对创新能力发生作用的过程中有着类似的作用，都存在着有利和不利因素，对于专业化集聚模式和多样化集聚模式的选择，需要借助于其他很多因素具体问题具体分析，在显示的经济活动中，根据各地不同的区位条件、资源禀赋等充分发挥其优势，避免不利影响.当从省级区域范围内整体研究中部六省产业集聚对创新能力的影响及其空间关联时,对于各省产业集聚的量化适合用单一指标，因此在该文中选用来源于赫芬达尔指数的SHHI指数来衡量中部范围内各省的相对产业集聚程度.
2模型建立与变量测定
为了分析在中部六省范围内目标区域和相邻区域的产业集聚对目标区域创新能力的影响，该文在选用空间杜宾模型测度创新能力和产业集聚的空间关联基础上，借鉴Kluge(2013)[181的思想，研究产业集聚对创新能力的影响及其空间关联，设定如下模型：
tfpch…=_pgtfpch
*+0|SHHI”+B2X
*+ a®SHHI”+ajW.yXj,+s u
在上述模型中，莎c仏代表第i个省份第t年的创新能力，用数据包络分析方法Malmquist指数的全要素生产率来表示.SHHI.,代表第i个省份第t 年的产业集聚SHHI指数,用来衡量区域整体相对专业化和多样化集聚程度•X”表示第i个省份第«年对创新能力有影响的控制变量，控制变量选取对于创新能力有明显影响的财政支出、筹资能力和经济发展水平三个变量•气是空间杜宾模型中空间权重矩阵的元素,表示第j个省份对第i 个省份的影响,£为随机干扰项Q表示创新能力在省级区域之间的空间关联程度系数，件、色表示目标区域的产业集聚和控制变量对于本区域创新的影响代表相邻省级区域产业集聚和控制变量对于目标省级区域之间的影响.
3实证分析
3.1产业集聚程度分析
从省级区域角度对产业集聚程度进行测定，考虑到该文主要从省级区域角度整体分析,相对比较中部六省间产业集聚趋向于专业化或多样化程度，因此在指标选取时，借鉴郑展鹏(2013)[19]的做法，选用来源于赫芬达尔指数的SHHI指数,该指数在衡量总体相对集聚程度时
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具有优良性能.
SHHI=X s"
i=1
其中n为产业数量,S；为第i个产业的就业数在地区总就业数中所占比例，其取值在丄~1变
n
动,越趋近于丄说明该地区产业呈现整体相对多
n
样化集聚态势，越趋近于1说明该地区产业呈现整体相对专业化集聚态势•对于产业的划分遵从相关省级统计年鉴中对产业的划分，将产业划分为农林牧渔业、采矿业、制造业等19个产业，2007~2016年间中部六省产业集聚SHHI指数变化如图1所示.
图1中部六省2007~2016产业集
聚SHHI指数变化图
从产业集聚SHHI指数变化图可以看出，河南省、湖南省、江西省和安徽省近10年产业集聚呈现出逐渐多样化集聚态势，其SHHI指数逐渐降低并趋于平稳，从变化范围看，除山西外其余五省SHHI指数在0.20左右，表明其产业呈现出多样化集聚的基础上，在该省范围内利用其独特的资源禀赋、区位条件等因素对相关产业有一定程度上的专业化重点发展.山西省近10年其SHHI指数接近多样化的理论值，表明其各产业均衡发展,产业呈现多样化集聚形式.
河南、湖南省、江西省和安徽四省的产业集聚变化呈现出一定程度上的相似性，究其原因，这四省农业就业人口在总就业人口中都占有较大比例，在2007年农业就业人数河南省占比50%、湖南省占比45%、江西省占比38%、安徽省占比43%.随着城镇化的深入推进农业就业人数占比处于不断下降趋势，河南省、安徽省两省下降最为明显，河南省从2007年50%下降到2016年38%左右，安徽省从2007年43%下降到2016年31%左右，湖南省和江西省也有不同程度的下降，湖南省从2007年45%到2016年40%，江西省从2007年38%到2016年30%,大量的农民转为城镇人口，在此过程中各地根据本地资源禀赋、区位条件等因素发展本地相关产业，由于中部相似的经济环境在产业发展上也呈现出部分共性特点，在2007到2016年间河南、湖南、江西省和安徽省四省批发零售业就业人口占比都得到大幅增长，河南省从6%到11%、湖南省从4%到10%、江西省从4%到14%、安徽省从4%到11%,除此之外在多元化发展过程中也有本身特点,如江西省、河南省建筑业发展迅速，湖南省、安徽省交通运输、仓储和邮政业增长迅猛•而同期湖北省和山西省农业就业人口占比都处于较低水平，受城镇化影响农业人口减少比例较小，其SHHI指数呈现较为稳定态势，从最近的集聚形式来看，在2016年SHHI指数河南省、湖南省0.20,江西省0.17,湖北省、安徽省0.16左右,山西省0.08,表明中部六省范围内整体呈现出多样化集聚态势，相对而言河南、湖南两省产业专业化集聚相对较强，山西则呈现多样化集聚模式
3.2区域创新能力变动分析
该文对创新能力变动的评价借鉴杜娟等(2014)05的方法，在选用数据包络分析法的基础上,考虑到Malmquist指数方法在进行创新能力评价时具有不需要考虑价格因素对相关指标的影响、适用于多个地区跨时期指标分析等优良特性，对近10年中部六省创新能力变动进行评价时选用Malmquist指数数据包络分析方法.为了能有效测定中部六省的创新能力，对创新能力的变动从知识创造与获取、企业创新、创新环境和创新绩效四个方面构造评价指标体系(见表
1).
第4期29
表1创新能力评价指标体系
一级指标二级指标
研究与试验发展全时当量
知识创造R&D经费投入
与获取有效发明专利数量
技术市场成交额
区规模以上工业企业研发人员数量
域企业规模以上工业企业发明专利
创创新规模以上工业企业新产品销售收入新互联网普及率
能创新科技服务业从业人数
力环境教育经费支出
高技术企业数
地区生产总值
创新第三产业增加值
绩效高技术企业主营业务收入
高技术产品出口额
选取研究与试验发展全时当量、R&D经费投入、规模以上工业企业研发人员数量、科技服务业从业人数、教育经费支出为投入指标，其余指标为产出指标，数据选自2008-2017年《中国统计年鉴》等•数据包络分析计算结果显示，近10年创新能力全要素生产率变动平均水平安徽省1.061、河南省1.043、湖北省1.107、湖南省1.065,江西省1.09、山西省1.17,由此可见中部六省创新能力山西省增幅最大，每年增长比例约为17%,湖北省、江西省次之，创新能力增幅每年约10%，安徽省、河南省、湖南省增幅约5%,中部六省总体上呈现出创新能力逐渐活跃发展的向好态势•从各省的角度分析，近10年安徽省创新能力全要素生产率指标呈现出持续发展形势,最低为2009年的0.815,然后逐渐增长到2016年1.235,创新能力持续发展得益于人才招揽计划的深入推进，如2015年吸引海内外来皖创新创业科技团队多达170个，一批科技企业新型孵化器有效发挥作用,5F创咖等“众创空间”得到较快发展•河南省近10年创新能力全要素生产率指标最低2012年0.951,最高2013年1.483,大部分年份在1附近波动,表明河南省创新能力在呈现出波动中稳定发展形势，在创新能力稳步推进过程中，科技创新成果丰硕，科技体制改革深入推进，但技术能力不足、产业滞后、环境问题等因素在很大程度上制约着创新能力的提升•湖北科技资源丰富，“科技成果大转化工程”成效显著，高新技术产业增长迅速，创新能力增长明显,全要素生产率最低在2010年也在1附近,每年都呈现出一定增长形势.在“核心先行、辐射带动、全面提升”的战略促进和“一区三谷多园”的空间布局下，湖南省创新能力获得每年约6.5%的增长速度.在培育科技企业、降低创新创业门槛等方面江西省成效显著，创新驱动发展战略有效实施，创新潜力得以有效发挥，其全要素生产率指标除2014年0.82外,每年都以较高的速度增长•受产业结构等因素影响，山西科技基础较为薄弱，随着创新顶层设计的逐渐完成，一批关于创新的规定和行动计划得以实施，创新驱动和低碳发展领导组由省长担任组长，显现出山西省对创新能力发展的重视，由此山西获得了创新能力较为显著的增长速度.
3.3区域空间关联分析
依据新经济地理学分析框架,在考查产业集聚和创新能力的空间关联时，选用空间杜宾模型，考虑到创新能力在地理空间上的影响随距离的增加而减少，在空间权重选择时以省会间的距离为基础构造距离权重矩阵，控制变量选取财政支出、筹资能力和经济发展水平，其中财政支出用教育和科技支出在总支出中的比例来表示，代表对创新能力发展的重视程度，筹资能力用固定资产投资中非自筹资金所占比例表示，经济发展水平用第三产业增加值在地区生产总值中的比例来表示•为了分析中部地区创新发展的特性，选取长三角地区（上市海、浙江省、江苏省）为对照样本，实证分析结果见表2.
由表2可知中部地区空间溢出效应系数0.020,表明在中部六省范围内创新能力呈现出共同发展形势，当相邻省份创新能力提升之后会给目标省份创新能力带来正向溢出效应，中部六省有着类似的经济和金融发展条件,地理分布广纵跨中国大江南北,各省根据独特发展条件最大限度利用各种创新资源，全力提升创新能力的同
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表2
变量中部长三角
产业集聚-5.506-4.012
财政支出 1.488 1.181
筹资能力 1.3830.478
发展水平 2.5950.506
权重
*产业集聚 4.750-27.277
权重
*财政支出-3.422-10.353
权重*筹资能力-1.1420.004
权重*发展水平-0.327 3.997
溢出效应0.020-0.246
时，天然形成一种优势互补的发展形势,有效促
进经济社会协调发展•相比较而言长三角地区经
济社会发展水平明显高于中部地区，上海市、浙
江省和江苏省都形成了相对较完善的产业体系，
各产业发展水平总体处于较高水平,为进一步提
升本地区发展水平，在尽力吸引人才、技术等创
新资源向本地区流动时，形成了不同的区域创新
关系，回归显示其空间溢出效应系数-0.246,表
明当相邻区域创新能力提升会给目标区域形成
明显的挤出效应.
由于将产业划分为19个产业，所以SHHI的
取值范围在1/19至1之间，取值越小说明产业
越呈现出多样化集聚，越接近于1说明产业越呈
现出专业化集聚，回归结果显示在中部地区产业
集聚对本地区创新能力系数为-5.506,相邻区
域产业集聚对目标区域创新能力系数为4.750,
表明在中部地区多样化集聚能明显提升本省份
创新能力，相邻省份专业化集聚能明显提升目标
省份创新能力，总体而言由于中部六省份创新正
向空间溢出效应的影响，为了提升中部整体创新
能力，这就要求中部六省根据本身优势条件，引
导产业多样化集聚和专业化集聚合理发展，在国
家加大对中部地区政策扶持的大背景下,有效实
施中部崛起战略，积极承接东部沿海相关产业转
移，在各产业多样化发展的同时,合理推动转移
化发展，扩大重点产业的规模，形成强大合理的
规模效应•与中部地区不同，长三角地区经济发
展水平较高，高昂的土地租金、劳动力成本等因
素导致大规模生产成本进一步提升，因此长三角2019年第35卷
地区将金融业、高技术产业等知识、技术密集型产业作为重点引进扶持产业，大量研究所、跨国公司的集聚进一步提升了本地的创新实力，多样化产品、多元化服务需求要求各产业不断更新现有技术，进而推动了产业的多样化发展，回归结果显示，产业集聚对本地区创新系数-4.012,相邻区域产业集聚对目标区域创新能力系数为-27.277,表明在长三角地区产业多样化集聚不仅能提升本地区创新能力，而且通过区域间产业的竞争与合作，相邻区域产业多样化集聚能明显提升目标区域的创新能力.
从财政支岀对创新的发展作用来看，中部和长三角地区没有明显差别,财政支出在明显提升本地区创新能力的同时,相邻区域创新能力的提升对目标区域都有明显的抑制作用，说明通过相关财政政策在吸引创新要素向本省流动的时候，省份之间存在竞争形势•从筹资能力来看，由于中部地区的经济发展水平低于长三角地区，资金对于本地区创新能力的提升效应中部地区大于长三角，而且在招商引资过程中中部省份存在竞争，这种竞争形势长三角地区在现有样本数据下并没有观测到，说明在提升创新能力的时候，对于资金的需求中部地区大于长三角•从经济发展潜力来看，由于长三角地区科研实力强创新水平高，复杂科研项目又需要不同地区不同产业相互合作,因此在长三角地区经济发展水平的提升能带动本地区和相邻地区创新能力的提升,而中部地区在现有条件下正处于从有到强的发展阶段,在此期间竞争形势就会较为明显，因此本地区经济发展水平提升在对创新能力起到明显正向作用的同时,对相邻地区抑制作用明显.
4研究结论
该文从知识创造与获取、企业创新、创新环境和创新绩效四个方面构造评价指标体系,利用Malmquist指数数据包络分析对2007-2016年中部六省创新能力变化进行评价,结合空间杜宾模型在考虑不同地理空间相互影响的基础上，进一步分析产业集聚形态对创新能力的影响，研究发现：（1）中部地区创新能力有正向空间溢出效。