我国都市圈创新能力评价及空间差异性分析

倪艳亭 吴军

内容摘要：都市圈创新是国家创新能力的重要体现和延伸，本文选取我国10个主要都市圈，构建都市圈创新能力指标体系，运用熵权TOPSIS分析法对都市圈创新能力进行测度和评价。结果表明：10个都市圈按照创新能力可分为三类，总体呈现出东高西低态势，但存在特殊情况。文章指出，创新能力强的都市圈应扩大创新领域改革开放，加快聚集国际创新要素;创新能力中等的都市圈应加大创新扶持力度，提高创新产出能力;创新能力一般的都市圈应补齐创新短板，重点扶持、以点带面提升创新能力。

关键词：都市圈   创新能力   评价指标体系   熵权TOPSIS法   空间差异性

引言

在国家间经济和科技竞争日益激烈的当下，创新能力成为提升国家整体实力的重要保障。党的十八届三中全会和十九大报告均提出要建设创新型国家的战略，都市圈成为实施的重要载体，提升都市圈的创新能力是促进我国经济内生高质量发展的坚实基础。目前，我国共有23个都市圈，各个都市圈创新能力发展程度如何，存在哪些优势与发展障碍，下一步如何更好的发挥都市圈创新引领作用，成为政府和学术界关注的重要问题。本文选取10个主要都市圈：珠三角、长三角、京津冀、长株 潭、济南、武汉、成都、西安、郑州和青岛都市圈作为研究对象，科学评价其创新能力现状，分析其发展存在的问题并提出对策建议，以期为我国都市圈提升创新能力提供决策支持。

研究文献综述

自1987年费里曼提出国家创新系统以来，国内外学者作了大量研究，并将研究领域扩展至区域创新体系，都市圈创新作为区域创新体系的重要组成部分，对其研究逐渐得到重视，近年来不断升温。

（一）国外研究

国外对都市圈创新能力的研究主要集中在区域创新系统、区域创新能力研究、区域创新能力评价等方面：区域创新系统方面。Cooke从演化经济学的角度对区域创新系统进行了实证研究。Boserberg（1993）提出了两种区域创新体系类型，一种是地理尺度，另一种是时间尺度。Cooke（1996）提出，区域创新体系从管理结构角度可以分为网络式和基层式，从商业创新角度可以分为地方式、交互式和全球式。Javier Revilla Diez（2000）从公共研究机构角度实证研究了巴塞罗那、斯德哥尔摩和维也纳三个大都市区域创新系统，对公共研究机构支持企业创新活动的作用进行重点研究。

区域创新能力研究方面。从宏观角度来看， Braczyk（1998）和Cooke（1998）认为区域创新能力存在差异性，差异性主要与制度有关，包括教育、科研和技术转移制度等，区域政府的政策导向、决策能力和经费支持均影响区域创新系统的治理模型。从微观角度来看，Todtling（1992）、Porter（2002）认为部门专业化程度、组织特征、新产品研发及生产能力等都会影响区域创新能力。另外，Michael E.，Scott Stern认为共有创新基础设施和创新集群的支持环境等对区域创新能力也有影响。

区域创新能力评价。《全球竞争力报告》对发达国家和发展中国家提出了两套不同的评价指标体系，各个国家在此基础上不断完善和调整，提出了适合自身发展的创新能力评价体系。2001年欧盟发布《欧洲成员国创新记分卡》，对成员国创新能力进行定量分析，并与美国、日本等发达国家进行对比，其指标体系包括技术应用、企业创新、知识产权、创新驱动和知识创造五部分。2007年英思雅德商学院（INSEAD）首次发布《全球创新指数》，提出了包括60个变量和30个定量的评价指标体系，并对132个国家和地区进行评价，是世界上较为全面的评估研究。

（二）国内研究

国内对都市圈创新能力的研究主要集中在都市圈创新能力评价指标体系构建、实证研究和创新体系建设等方面。都市圈创新能力评价指标体系构建方面。《中国区域创新能力报告》构建了包含知识获取、知识创造、创新环境、企业创新和创新效益五部分的创新能力评价指标体系。谷国锋（2003）、焦晓松等（2007）等学者从都市圈创新能力内涵、投入产出、创新能力性质等方面构建都市圈创新能力评价指标体系。

都市圈创新能力实证研究方面。谢媛媛（2011）对长三角、珠三角和环渤海三大都市圈创新能力进行测评，对其内部40个城市的创新联系进行分析。金凤花（2013）采用因子分析和聚类分析法对上海都市圈创新能力进行评价，指出上海都市圈的创新能力结构分布近似圈层状，每个城市的创新投入和创新产出水平存在差别。李梦琦等（2016）采用DEA模型对长江中游都市圈创新效率进行研究，结果显示长江中游都市圈具有较好的创新效率，但部分城市创新投入利用仍存在不足。胡艳等（2017）采用社会网络分析法对长三角都市圈创新能力进行分析，指出长三角都市圈已形成四个子群，每个子群在创新关联网络中的发挥不同的作用。

都市圈创新体系建设方面。杨德权等（2000）借鉴关西都市圈创新体系构建经验，主要从区域经济定位、创新体系实体化、区域经济服务和破除地方保护主义四个方面提出我国都市圈创新体系建设的建议。于晓宇等（2009）提出大都市圈创新体系发展的理论基础，从理论、环境、模式、机制和演化阶段五个方面提出了未来都市圈创新体系的研究方向。谢富纪（2010）通过对长三角都市圈创新体系各子系统进行研究发现，高校和科研机构创新子系统在创新体系运行过程中起关键性作用，政府创新子系统是必不可少的组成部分。

上述国内外研究从不同角度對都市圈创新能力发展进行了论述，可以看出研究多集中在单个都市圈创新能力的评估，对多个都市圈创新能力的对比研究较为缺乏，且采用的分析方法较难剔除评价指标体系包含的主观因素，影响分析结果的客观性。TOPSIS法对样本数据无严格限制，可用于纵向和横向对比分析。熵权法是一种客观赋权法，可有效解决指标权重赋值时的主观性。本文在已有研究基础上，构建都市圈创新能力评价指标体系，运用熵权TOPSIS模型，重点对我国10大都市圈创新能力进行测度，比较都市圈间创新能力的差异性，提出我国都市圈创新能力提升的对策建议，以期为我国经济高质量发展和提高创新竞争力提供对策支持。

研究范围与方法

（一）研究范围

本文选取我国10大都市圈作为研究对象，根据各类规划及相关研究确定研究范围（见表1）。

（二）研究方法

本文采用熵权改进的TOPSIS法对都市圈创新能力进行评估。TOPSIS法适用于多项指标、多方案之间的比较分析，基本原理是计算评价研究对象与正、负理想值间的加权欧式距离，得到与最优方案的相对接近程度，对方案进行优劣排名。为了防止分析过程中指标权重确定时受主观因素影响，增强评价结果的客观性，引进信息熵权法，即所选指标包含的信息量大，则指标权重大;反之，则指标权重小。

计算指标权重。设评价指标初始矩阵为：

（一）都市圈创新能力评价指标体系构建

根据科学性、系统性、可比较性和可操作性原则，构建都市圈创新能力评价指标体系。都市圈创新是多种要素相互作用的复杂系统，需要建立多层次、多指标的评价指标体系。本文借鉴徐永智（2009）、谢媛媛（2011）和陈艳华（2017）等研究成果，构建包括1个目标层、4个准则层和14个指标层的评价体系（见表2），指标反映了都市圈的创新实力和创新潜力。

（二）数据来源

分析过程中主要运用2016年统计数据。数据主要来源于中国2017年统计年鉴、各省2017年统计年鉴、都市圈包含的各市、县2017年统计年鉴和2016年各地区国民与社会经济发展统计公报等。各指标具体值根据年鉴及统计公报等相关统计数据整理得到，缺失的数据通过求平均、线性插值等方法补齐。

都市圈创新能力评价实证分析

根据上文列出的指标及数据来源，运用熵权TOPSIS法对我国10个主要都市圈创新能力进行评价。

（一）对准则层指标分析评价

首先，对创新投入能力进行评价。利用公式（1）得出归一化处理结果，得到初始矩阵的规范化矩阵P，即：

计算熵权并得出加权规范化矩阵。利用公式（2）-（4）计算指标熵权矩阵W，即：

利用公式（5）（6）计算得到加权规范化矩阵Y，即：

计算欧氏距离和相对贴進度。利用公式（7）计算得到正负理想解（见表3），利用公式（8）（9）计算得出欧式距离与相对贴进度（见表4）。

同理，可得出都市圈创新能力四个准则层的相对贴进度及排序结果，如表5所示。

（二）都市圈创新能力综合评价

将创新投入能力、创新产出能力、创新结构组成和创新支持环境4个准则层作为评价指标，按照上述步骤对10个都市圈创新能力进行综合评价，得到评价结果，如表6所示。

根据表6的评价结果，可得出10个都市圈各城市创新能力分类情况，如表7所示。

实证结果分析

（一）对准则层评价结果的分析

根据以上分析结果，对10个都市圈创新投入能力、创新产出能力、创新结构组成和创新支持环境4个准则层评价结果分析如下：

创新投入能力方面。长三角都市圈创新投入能力排名最高，其次是京津冀都市圈，排在最后一位的是武汉都市圈。排在前五位的都市圈相对贴近度均在0.1以上，远好于排在后五位的都市圈，表明10个都市圈间创新投入能力存在区域差距。近年来，排名前五的都市圈核心城市相继提出科技创新发展定位，其中，长三角都市圈核心城市上海定位为建成国际科技创新中心，京津冀都市圈核心城市北京提出建立全国科技创新中心，珠三角都市圈核心城市深圳定位为国家创新型城市、国家科技和产业创新城市，西安提出要打造全球硬科技之都，青岛提出要打造创新之城等，核心城市高起点的创新发展定位对都市圈整体的创新投入会起到积极推动和引领作用。

创新产出能力方面。排在前五位的是长三角都市圈、京津冀都市圈、珠三角都市圈、西安都市圈和青岛都市圈，创新产出能力和创新投入能力是对等的，表明较高的创新投入获得较高的创新产出。特别的，武汉都市圈的创新投入能力排第十位，创新产出能力排在第六位，说明其创新效率较高，利用较低的创新投入获得了较高的创新产出。济南都市圈创新产出能力和创新投入能力基本持平，长株潭都市圈、成都都市圈和郑州都市圈存在创新效率不高的现象。

创新结构组成方面。排在前五位分别是京津冀都市圈、长三角都市圈、珠三角都市圈、西安都市圈和青岛都市圈。京津冀都市圈排名居于第一位，主要原因是其科技人员占从业人员比重这一指标在10个都市圈中最高，达到了4.2%，其余都市圈该指标均低于2.5%，此项指标所占的权重为0.043，是创新结构组成四项指标中权重最大的。位于西部地区的西安都市圈较注重创新能力的培养，其R&D经费占GDP的比重达到3.6%，规模以上工业企业R&D经费支出占主营业务收入的比重达到1.65%，两项指标均是10个都市圈中最高的。位于东部地区的济南都市圈上述两项指标分别为2.34%和0.93%，其余指标均低于西安都市圈，从创新发展持续性方面来看，西部的西安都市圈将优于东部的济南都市圈。

创新支持环境方面。京津冀都市圈创新支持环境最优，原因主要是该区域拥有大量图书馆、博物馆、大学等公共资源，北京作为科技创新中心可以整合京津冀甚至全国的创新资源。郑州都市圈排名第十位，其人均GDP与城镇居民人均教育经费支出均处于较低水平，影响都市圈整体创新环境的改善。

（二）对都市圈创新能力综合评价结果的分析

结合评价结果和以上分析，对10个都市圈创新能力进行综合评价如下：

都市圈创新能力整体呈现东高西低态势，但存在特殊情况。从综合评价结果以及四个准则层评价结果来看，10个都市圈创新能力分成三类：创新能力强的都市圈，包括长三角都市圈、京津冀都市圈、珠三角都市圈;创新能力中等的都市圈，包括西安都市圈、青岛都市圈、长株潭都市圈;创新能力一般的都市圈，包括武汉都市圈、济南都市圈、成都都市圈、郑州都市圈。排名前五位的都市圈有四个位于东部地区，排名后五位的都市圈有四个位于中西部地区，整体呈现出东高西低的形势，这与经济发展实力也是相对应的。济南都市圈和西安都市圈表现出特殊性，东部地区的济南都市圈相对贴近度仅为西部地区西安都市圈的四分之一，其作为东部经济大省山东省会的优势在提升创新能力方面有待进一步挖掘，特别是山东省正值实施新旧动能转换战略的关键时期，其创新能力不足将阻碍新动能的发展，而西安都市圈近年来在产业、人才等方面大力出台政策加快提升创新能力，其创新发展潜力逐渐显现出来。

结论与启示

从以上分析结果可以看出，我国10个主要都市圈的创新能力存在差异性，长三角、京津冀和珠三角3个都市圈创新能力领先于其他都市圈且优势明显。从全国范围看，都市圈创新能力东高西低的现象仍然很明显，但是随着进行制度创新、格局创新、加大创新投入力度以及紧抓一带一路发展契机，中西部都市圈创新能力正不断提升，如西安都市圈。若固守格局、创新力度弱甚至停滞不前，即使处于东部地区，都市圈创新能力也很难提高，如济南都市圈。从创新影响因素看，创新投入能力对各个都市圈创新能力提升影响更大。

未来10个都市圈提升创新能力的侧重点和具体措施应具有差异性。创新能力强的三个都市圈需继续执行和落实创新发展政策，扩大创新领域对外开放度，积极吸引和聚集国际创新要素，加强都市圈协同创新能力，不断强化企业在自主创新中的主体地位，提高高新技术成果转化水平和能力。创新能力中等水平的三个都市圈需加大创新人才引进和创新资金投入力度，不断激发多主体创新活力，不断完善创新成果转化平台，提高创新产出能力。创新能力一般的四个都市圈需尽快补齐短板，优化创新发展环境，加大财政资金对创新的支持力度，加大创新人才吸引力度，从优势领域入手，重点扶持、以点带面提升都市圈创新能力。

参考文献：

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4.胡艳，时浩楠.长三角城市群城市创新的空间关联分析[J].上海经济研究，2017（4）

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