中国区域创新能力差异变动实证分析

曹 勇 秦以旭

(1．华中科技大学管理学院，湖北武汉430074;2．河海大学商学院，江苏南京211100)

中国区域创新能力差异变动实证分析

曹 勇1，2秦以旭1

(1．华中科技大学管理学院，湖北武汉430074;2．河海大学商学院，江苏南京211100)

区域创新能力是决定区域经济发展水平和经济增长实力的关键，在建设“创新型国家”的战略背景下，各省市越来越注重区域创新能力的建设。区域创新能力作为一个动态的发展过程，其差异在不断变化，差异可能扩大也可能缩小，区域创新能力的差异性及随时间的波动性对政府相关管理部门的决策具有重要影响。本文以发明专利申请量和大中型工业企业新产品产值衡量区域创新能力，运用Theil系数模型测算了1990－2008年间我国发明专利申请量和大中型工业企业新产品产值的区域差异变动情况。结果发现:发明专利申请量区域差异变动呈现S型曲线;大中型工业企业新产品产值区域差异变动呈现近似倒U型曲线;区间差异和东部地区内部差异在总差异中占主导地位。在此基础上，本文进一步提出了缩小我国区域创新能力差异的针对性政策建议。

区域创新能力;Theil系数;区域差异;差异变动

创新是国家和区域经济不断增长的重要动力之一。随着区域经济的不断发展和市场竞争的日益加剧，区域创新能力已成为区域综合竞争力的重要标志和地区经济获取国际竞争优势的决定性因素［1］。此外，创新能力和创新绩效的差异不仅表现在国与国之间，还体现在同一国家不同地区之间［2－4］。由于历史、政治、经济和地理等原因，我国区域发展一直处于不平衡状态，区域之间的创新能力也存在很大差距。本文通过运用Theil系数对我国区域创新能力差距进行测度，能有效反映我国区域创新能力的不平衡状态及其随时间的变动特征，并进一步分析总差异中占主导地位的差异及其原因，以期为政府管理部门制定提升区域创新能力的政策制度提供决策参考。

1 文献回顾

关于区域创新能力差异的研究，国外具有代表性的成果有Braczyk和Cooke等提出区域发展潜力的思想，并对欧洲11个区域基础设施、政策、制度和企业组织的差异进行调查分析，划分为具有最大潜力、中等潜力和不具备发展区域创新体系的地域［5］;Fritsch运用知识生产函数对欧洲11个区域的创新系统质量进行了测量和比较，不同区域创新系统的效率不同，区域间R＆D活动情况也存在差异［3］;Chung对韩国区域创新系统进行了分析，根据各地区创新主体的数量差异将韩国16个区域分为发达、发展中和欠发达三类区域创新系统，并认为韩国国家创新系统相对较弱［6］。国内学者关于区域创新能力差异的研究倾向于进行排名比较［7－8］，如中国科技发展战略研究小组每年发布的《中国区域创新能力分析报告》对我国区域创新能力进行排名并对各地区的创新能力及特点作了详细分析。国内外学者们对区域创新系统的分类均为静态评价，没有对区域创新能力差异的演变过程进行研究。

构建评价指标体系对区域创新能力进行测度能更直观地反映一个地区的创新能力。近年来不少学者在尝试构建区域层面的指标体系来对区域创新系统进行测度。Zabala等将参与终生教育人数、企业R＆D支出、高科技专利申请数等作为输入指标，以人均GDP作为输出指标运用数据包络方法(DEA)对欧洲区域创新系统绩效进行了评价［9］;Pinto和Guerreiro对欧洲15国175个地区的区域创新系统状况进行了比较研究，并用因子分析方法将区域创新能力评价指标归纳为技术创新、经济结构、人力资本和劳动力市场情况四个维度［10］。在研究区域或国家的综合水平或能力时，现有研究总是试图建立一些评价指标体系来得到各区域的得分排名［11］，其实较为理想的办法是用几个关键指标来评价整体水平，虽然不一定很合理，但目前仍是较易接受的方法［12］。因此，本文引入经济学中测量差异的方法——Theil系数来测度我国区域创新能力的差异变动状况，以尽可能更客观、科学地反映1990－2008年间我国区域创新能力差异的动态变化过程。

2 研究方法与数据来源

2．1 研究方法

现有研究关于测量差异的方法主要有Theil系数、基尼系数、变异系数等，采用Theil系数是因为它具有以下优点:第一，可以将区域总差异方法相比进一步分解为独立的区域内差异和区域间差异;第二，不受考察区域内子区域个数影响，因而可以比较不同区域内的创新能力差异;第三，可以根据需要选择合适的加权指标。本文定义区域创新能力差异的Theil系数为:

T=∑(gi/G)×log［(gi/G)÷(pi/P)］

其中:T为Theil系数，测度区域总体创新能力差异;gi为第i个子区域的发明专利申请量或大中型工业企业新产品产值;pi为第i个子区域的科技活动人员数;G为区域的总发明专利申请量或大中型工业企业新产品产值;P为区域的科技活动人员总数。以省域(含直辖市)为基本区域单元，可以对Theil系数进行分解，将总差异分解为区际差异和区内差异。Theil系数的分解计算式如下:

T=Tb+Tw=Tb+∑GiTw(i)其中:Tb=∑Gi×log(Gi/Pi)

Tw(i)=∑(gij/Gi)×log［(gi/Gi)÷(pi/Pi)］

Gi= ∑gij，j∈i(i=1，2．．．n)

Pi= ∑Pj，J∈i(i=1，2．．．n)

式中:Tb表示区际差异;Tw为区内差异;Gi为第i个区域发明专利申请量或大中型工业企业新产品产值占总区域的份额;Pi为第i个区域科技活动人员数占总区域的份额;Pj为第j个子区域科技活动人员数占总区域的份额。

2．2 测算区域划分和数据来源

现有研究一般将我国分为东中西三大区域进行分析，孙玉涛和杨中楷认为目前东中西三大地带的划分已经不合时宜，不利于从整体上整合区域资源，并认为国务院发展研究中心提出的四大板块、八大区域的分析框架比较合适［13］。借鉴这一思想，本文将我国分为东部、中部、西部和东北部四大板块进行分析，东部包括北京、河北、山东、上海、天津、浙江、广东、江苏、福建、海南;中部包括湖北、湖南、陕西、江西、山西、内蒙古、河南、安徽;西部包括四川、广西、甘肃、重庆、云南、青海、贵州、西藏、宁夏、新疆;东北包括黑龙江、辽宁、吉林。由于西藏数据缺失，西部板块中不包含西藏，另外重庆1997年之前属于四川省(1997年前数据缺失)，但并不影响分析结果。各省区、直辖市1990－2008年科技活动人员数、发明专利申请量及大中型工业企业新产品产值等数据均来源于1991－2009年《中国科技统计年鉴》。

本文以省为基本单元，以四大板块为分析框架，将衡量我国区域创新能力的Theil系数进行如下分解:

T=Tb+Tw=Tb+Twd+Twz+Twx+Twdb

其中，Tb表示四大板块间区域创新能力差异，Twd表示东部板块内部创新能力差异，Twz为中部板块内部创新能力差异，Twx表示西部板块内部创新能力差异，Twdb表示东北部板块内部创新能力差异。

3 衡量指标及测度分析

3．1 区域创新能力衡量指标

柳卸林等认为区域创新能力是一个地区将知识转化为新产品、新工艺、新服务的能力［14］。在创新能力的衡量上许多学者采用的是专利数据，尽管专利代表创新能力也存在一些问题［2］，目前较一致的观点为专利是相对有效的衡量创新能力的指标，用专利衡量创新能力具有一定的可靠性［2］。Liu和White也认为发明专利是衡量创新能力的较好指标，而发明专利申请量更能客观地反映地区创新能力［4］。李习保认为与专利有关的法律制度在全国范围内是一致的，不同区域的专利数据具有可比性，因而专利数据能在一定程度上代表地区创新水平［15］;魏守华等也认为中国省区专利数据是最易获得和较稳定可靠的数据［16］。因而本文采用发明专利申请量衡量区域创新能力是可行的。在市场经济条件下企业应该成为创新主体这一观点已成为共识，企业直接面向市场能有效推动研究开发市场化、技术成果商品化。新产品则是企业创新的具体体现。另外，根据柳卸林等关于区域创新能力的定义，大中型工业企业新产品产值作为生产力的代表能有效反映一个地区的创新能力。

发明专利申请量和新产品产值均为创新能力的产出衡量指标，可视为“直接创造财富”的创新能力代表。发明专利作为研发活动的产物反映了区域的原始创新能力，具有丰富的经济价值，其申请者主要是企业、高校、科研院所和个人;新产品产值则主要与一定规模的工业企业数量和实力相关，两者可以分别视为“原始创新能力”和“企业创新能力”的代表，它们衡量的区域创新能力差异可以分别视为区域间这两种创新能力的差异。

3．2 测度分析

由于大中型工业企业1993和1996年新产品产值数据缺失，其数据呈规律性波动状态，本文根据指数平滑原理对缺失值进行了处理，最终测算结果见表1。

表1 发明专利申请量区域差异变动的Theil值Tab．1 The theil value of difference change of regional invention patent applications

3．2．1 发明专利申请量衡量的原始创新能力差异变动分析

首先，分析四大板块间发明专利申请量的差异变动情况。测算结果显示，发明专利申请量差异在1990－2008年间大致呈S型波动状态。1990－1993年发明专利申请量差异逐渐减小，1994－2006年呈现递增状态，2006年开始到2008年差异慢慢减小。1990－1993年差异减小的原因是各板块科技活动人员数变化不大的情况下，中、西、东北部发明专利申请量增幅大于东部，东部占总发明专利申请量的比重逐步下降，导致板块间差异减小。1994－2006年，区间发明专利申请量差异经历了一个增大的过程，其中，1994－2000年差异增长速度较2000－2006年要快。首先，1993－2006年Theil值呈现变大的过程主要是因为东部地区发明专利申请量占全国比重一直在不断增加，而中、西、东北部地区发明专利申请量占全国比重则基本处于递减状态，2000年各板块发明专利申请量都有较大增幅，但东部增长幅度最大，差不多近一倍，因而2000年的Theil增大明显。2000年国家提出西部大开发战略，2003年提出振兴东北老工业基地，2004年提出中部崛起战略，这些国家层次的战略旨在加快中、西、东北地区发展，减小区域差异不平衡，这与2000年开始发明专利申请量代表的区域创新能力差异增幅速率减小是一致的。1993－2006年Theil值总体呈逐步增加的趋势可能是因为东部地区开放较早、开放程度较深，市场化的程度要高于中西部地区，而企业从1990年来一直是发明专利申请的主体，广东、江苏等沿海省份的职务发明专利申请量中企业所占比例普遍高于中西部省份。从发明专利数据看，广东、上海、浙江等东部沿海地区专利申请处于绝对优势，科教资源不算丰富的福建也排名较靠前，充分说明了企业作为创新主体的重要性。随着中西部及东北部地区市场化进程加快，中部企业占职务发明比例增加，正好解释了2006－2008年间区域发明专利申请量差异的减小趋势。

其次，发明专利申请量东部地区内部差异1990年到1999年轻微波动，2000年达到高峰，之后差异呈逐步递减趋势。2000年差异突然变大的原因是在科技活动人员波动不大的情况下天津、上海发明专利申请量出现了大幅上涨，而其它省市增长幅度相对较小，因而在整个东部地区比重下降，如河北、广东、福建、山东等，导致东部区内差异变大;另外，北京、上海及广东等省市发明专利申请量远高于其他省市也是东部区内差异较大的原因之一，这说明东部区域内部发展处于不平衡状态。中部、西部及东北部区内差异较小，呈平稳波动或递减状态。

从总体来看，我国发明专利申请量总差异1990年开始呈递减状态，1995年平稳递增，2000年之后大致呈现递减的过程，总体差异规律呈近似S型曲线(见图1)，其中1993年及2000年是拐点。如果将总体差异进行分解，可以发现总体差异主要由四大板块区间差异和东部地区内部差异构成，1990－1998年区间差异和东部区内差异对总体差异的贡献率为60%左右，而2000－2008年两者差异之和占总体差异的比例均达到85%以上。2004年以前，东部区内差异在总体差异中占主导地位，2005年以来，区间差异逐渐占据主导地位，且1994年以来区间差异大致呈递增状态，要解决我国发明专利申请不平衡问题，减小区间差异是关键。

3．2．2 新产品产值衡量的企业创新能力差异变动分析

图1 发明专利申请量的总体差异曲线Fig．1 Total difference curve of patent applications

表2 新产品产值区域差异变动的Theil值Tab．2 The Theil value of differences change of regional new product output value

首先，分析新产品产值四大板块间差异变动情况。从表2中可以看到，四大板块区间差异1990－1999年间大致处于递增状态，1996年略有波动，从1999－2008年区间差异处于递减状态，2000年略有波动，区间差异整体呈现倒U型曲线。区间差异的变化不难解释，我国东部地区开放较早处于改革开放的最前沿，市场化的观念深入人心，工业企业众多，新产品产值大，这是中西部地区不能比拟的。从数据上看，东部板块新产品产值一直占全国总产值的一半以上，2003年达到最高点75．4%，之后逐步呈下降趋势。2001年以后中西部地区的新产品产值占全国比重有所增加，这体现了地方政府推进“产学研”一体化的政策效果。湖北、陕西、四川等省虽处于中西部地区，但科研资源丰富，近年来这些省份为解决科学研究与市场相脱节的问题，制定实施了一系列促进产学研合作的政策。例如陕西地处西部，经济相对落后，但却是全国著名的科教大省，由此出现了“陕西现象”，为改变经济与科技发展“两张皮”的现象，陕西省产学研联合会已成功举办多届“产学研沙龙”，旨在促进高校、企业、科研院所之间的交流合作，并已取得良好效果。说明中西部地区省份已意识到企业作为创新主体的重要性，将促进企业创新放在重要的战略位置，中西部地区新产品产值比重提升降低了区域间差异的不平衡，这可在2001年后区间差异呈现稳定的递减趋势中体现出来。

图2 新产品产值的总体差异曲线Fig．2 Total difference curve of new product value

其次，通过对四大板块区域内新产品产值差异进行分析可知，1990－1999年，东部地区内部差异出现近似直线递增的过程，1999－2008年大致呈现递减状态，其中2000年出现较大波动，2004年略有波动。1990－1999年区间差异变大主要是因为北京、天津、福建这三个省市新产品产值占区域总产值波动较大，其它省市相对较稳定。中部、西部、东北部地区Theil系数较小，差异波动不大，说明这些地区发展相对较为均衡。

最后，我国新产品产值区域总体差异从1990－1999年处于逐步上升阶段，1999－2008年处于不断递减状态，2000年略有波动，整体呈现近似倒U型曲线(图2)。将总差异进行分解可以发现，区间差异和东部内部差异之和占总差异的比重也呈现先增后减的过程，从1990年的66．6%增加到1999年的87．8%，之后逐步减少至2008年的74．3%。另外，与发明专利申请不同的是，新产品产值差异一直由区间差异占据主导地位，没有出现区间差异和东部内部差异交替主导的状态。

4 结论与建议

通过对1990－2008年间以发明专利申请量和新产品产值衡量的我国区域创新能力变动状况进行分析，本文可以得到如下主要结论:

第一，我国发明专利申请量区域差异变动规律呈现S型曲线，其中1993年和2000年是拐点;而新产品产值的区域差异变动规律呈现近似倒U型曲线，1999年是拐点。具体而言，以发明专利申请量衡量的“原始创新能力”差异2000年后大致呈现平稳波动状态，近几年有下降趋势，但仍在高位运行;相比之下，以新产品产值衡量的“企业创新能力”差异减小速率则要大很多，说明2000年以后区域间“企业创新能力”差异减小明显。“原始创新能力”的提升对人才、设备等的要求更高，而短时间内人才、资金、技术涌向东部发达地区的现状难以得到快速改变。而适宜的政策、创新的环境等对“企业创新能力”的提升更易在短时间内达到成效。

第二，从发明专利申请量和新产品产值区域总差异分解的结果来看，总差异主要由区间差异和东部地区内部差异构成。其中2004年以前，东部地区内部差异在发明专利申请量总体差异中占主导地位，2005年以来，区间差异逐渐占主导地位;而新产品产值总差异则一直由区间差异占据主导地位。从数据分析结果看，区域创新能力总差异中区域间差异和东部地区内部差异占主导地位。我国政府意识到了区域发展不平衡的问题，近年相继实施了一系列旨在缩小区间差距的政策，但东部地区内部发展差距的问题则没有引起相关部门的足够重视。

第三，我国区域创新能力分布存在明显的地带间差异，且与我国区域经济发展状况呈现相同的空间格局。从以发明专利申请量和新产品产值衡量的区域创新能力分布来看，东部板块具有明显的领先优势，中部板块和东北部板块实力相当，西部板块最弱。创新和区域经济发展是相辅相成的关系，创新是区域经济发展的动力之一，而区域经济的发展能为创新的实现提供更好的环境和更多的条件。因此，若不改变目前区域创新能力差异较大的现状，可能出现区域创新能力的“马太效应”，即经济发达的东部地区创新能力越来越强，创新能力的提升反过来会促进经济的发展，而西部地区则在区域创新能力和经济发展上越来越处于弱势。其直接后果是造成严重的两极分化效应，不仅不利于我国的经济发展还会给社会和谐稳定带来威胁。

根据上述研究结论，本文有针对性地提出进一步缩小我国区域创新能力差距的2点政策建议，供政府部门制定相关政策制度决策参考。

第一，中西部、东北部地区应努力为当地企业发展提供良好环境，包括探索适宜的税收、财政资助及政府采购政策、积极推动产学研合作等。企业应成为创新的主体，其重要性可从广东的企业技术创新能力超越上海领先全国中体现出来［14］。因此，对中西部、东北部地区来说，提高区域创新能力，首先要进一步加强市场化意识，树立企业为创新主体的观念，为企业的发展创造适宜的环境。

第二，从缩小区域创新能力差异角度来看，东部地区要特别注重跨区域创新一体化的建设，平衡发展缩小区域内的创新能力差异。由于东中西部地区间差异备受关注，而东部地区内部差异易被忽视，随着国家提出的一系列旨在缩小区域间发展不平衡政策效应的发挥，区域间的创新能力差异将会得到逐步改善，东部板块内部差异将会得到重点关注。例如，江苏省内苏南苏北差距非常大，苏南地区不论是在经济还是科技创新上都占据绝对优势，而苏北则面临被进一步边缘化的威胁，这已成为制约江苏发展的一大瓶颈，区域内协调发展刻不容缓;此外，东部地区重复建设和争夺资源的现象比较严重，例如，浙江、上海和江苏面临比较严重的产业同构和产品同构问题，产业同构率达到80%，应该注意到，三地在资源分布、历史发展和区位条件等方面存在差异，这有利于各地在经济、科技创新方面进行错位、协调发展。在创新资源相对稀缺的现状下，如何促进东部地区各省市的相互合作、降低目前区域内创新能力发展不平衡并进行跨区域创新一体化建设则是需要进一步重点研究的问题。

本文选取发明专利申请量和新产品产值两个关键指标，基于1990－2008年的面板数据对我国区域创新能力差异的动态变化过程进行了经验分析，得到了一些有益结论和启示。后续研究将重点对区域创新能力动态变化趋势背后的影响因素、以及不同区域创新能力的影响因素差异等方面选取涵盖不同区域的样本，开发量表并引入调节变量进行实证研究，以得出更具普适性的研究结论。

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Measurable Analysis on the Difference Changes of Regional Innovation Capability Based on the Dynamic Performance in China

CAO Yong1，2QIN Yi-xu1
(1．School of Management，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan Hubei 430074，China;2．Business School of Hehai University，Nanjing Jiangsu 211100，China)

Regional innovation capability(RIC)is a key factor to regional economic development level and economic growth strength．In the strategic context of constructing“innovation-oriented country”，various provinces and municipalities increasingly pay more attention to the construction of RIC．As a dynamic developing process，RIC differences are changing and may increase or narrow with the passage of time，the differences and the fluctuations over time of RIC are important information to the relevant decision-making department．In this paper，patent applications and new product output value of large and medium-size industrial enterprises are used to weigh the RIC，then we measure the regional differences of patent applications and new product output value of large and medium-size industrial enterprises from 1990 to 2008 using Theil coefficient model．The result shows that the regional differences change of patent applications takes the shape of S-curve，and the regional differences change of new product output value of large and medium-size industrial enterprises takes the shape of reverse U-curve．Besides，interregional differences and differences in the eastern region dominate the total difference．Finally，some policy suggestions and managerial implications are provided on how to reduce the regional differences of innovation capability in China．

regional innovation capability;Theil coefficient;regional differences;dynamic performance

F204

A

1002－2104(2012)03－0164－06

10．3969/j．issn．1002－2104．2012．03．027

2011－11－01

曹勇，博士后，教授，主要研究方向为区域经济发展与创新管理。

国家自然科学基金项目(编号:71172092);华中科技大学自主创新研究基金项目(编号:2010 WA021)。

(编辑:刘照胜)