高技术产业集聚对区域技术创新能力的影响研究——基于长江经济带的考察

施晓丽，李艳婷

(集美大学 a.产业与区域经济研究中心; b.财经学院, 福建 厦门 361021)

一、引言

早在1890年，马歇尔就开始关注产业集聚这一经济现象，他从专业化工业区角度对产业集聚现象的研究，可以说是研究产业集聚问题的起源。近年来，研究产业集聚现象的学者越来越多，出现了很多流派。美籍奥地利经济学家熊彼特曾从创新的角度解释产业集聚机理，他认为产业集聚会促进创新，创新又反过来促进集聚，创新作为一种集体活动，需要大量的人力物力投入，需要企业集聚得以实现，而创新又会吸引大量的企业，进而形成产业集聚[1]。我国学者魏守华等曾指出产业集群理论除强调区域分工的重要性以外，还进一步强调了发挥区域内各种资源整合能力的重要作用，尤其是技术进步与技术创新的作用，是一种适合中国国情的区域发展理论[2]。产业集聚一直都是经济学家研究的热点问题，在国家大力推行万众创新的时代背景下，与创新紧密相关的高技术产业集聚问题越来越成为众多学者关注的重点。自“十二五”坚持开放协同发展以来，国家集聚辐射全球创新资源的能力显著增强。国家高新区已经成为区域经济发展的引擎，至2017年底，全国拥有156个国家高新区(不含苏州工业园区)，较上年增加10个；国家高新区企业当年专利申请数量为54.9万件，其中发明专利申请数28.8万件，申请国内发明专利数25.1万件，占全国国内发明专利申请总量的20.3%；当年专利授权数达到30.6万件，其中发明专利授权11.2万件，国内发明专利授权9.3万件，占全国国内发明专利申请授权量的29.1%；国家高新区内企业共拥有有效专利145.3万件，其中拥有发明专利52.3万件，拥有境内发明专利48.8万件，占全国国内发明专利拥有量的36.0%；国家高新区创新产出效率远超全国，万人发明专利申请数、授权数和拥有数为全国平均水平的7倍以上[3]。一系列的数据显示，高技术产业集聚的现象越来越明显、效应越来越强劲，对这方面的研究也越来越重要。

二、文献综述

姚敏等认为高技术产业集聚属于产业集聚的一种，作为产业演化进程中的一种地缘现象，它是各国经济发展过程中的必然产物[4]。如今在许多国家都已经形成了高水平的高技术产业园区，如美国的硅谷、印度的班加罗尔、英国的剑桥、中国的中关村等，它们是高科技的集中地，凭借雄厚的人才优势成为众多高新技术企业的驻地。近年来众多的研究显示，高技术产业的集聚对区域技术创新产生差异化的影响，大致有两种不同的结论。大部分学者认为在考虑了研发经费和知识存量等因素的情况下，产业集聚外部性对区域技术创新起着显著的促进作用；另外也有研究显示产业集聚对区域技术创新的影响并不显著。

有关产业集聚外部性对区域技术创新起积极作用的文献相对更加丰富。周明等人认为R&D经费投入与人力资源对区域的高技术产业创新起着显著的正向推动作用，产业集聚会产生空间知识溢出效应，对区域技术创新起正向推动作用并且效果显著[5]。刘军等以科技人员的投入、科技经费投入以及制度创新作为控制变量，考察产业集聚对区域创新的影响，结果显示产业集聚对区域创新有正向推动效应并且效果显著[6]。霍春辉等以2006—2013年省际面板数据为基础，以仪器仪表业和电子产业两个相对典型的高技术产业为对象进行分析。结果显示，在集聚的外部性中，高技术产业专业化的程度越高，它的创新绩效就越好，垂直相关多样性则与其呈负相关关系并且效应显著[7]。韩坚等人认为产业集聚对创新产出起显著的正向推动作用并且存在着空间溢出效应，但以制造业为主的工业集聚效应对创新产出的影响要大于以高技术产业为主的服务业，主要原因是高技术产业集聚水平不高并且还不成熟，工业产业集聚水平很高并且已经很成熟[8]。曲晨瑶等通过实证研究认为，高技术产业聚集对技术创新效率起正向促进效应并且是显著的；不同区域分析显示，高技术产业聚集更能推动东部地区的创新发展[9]。

也有不少学者开展研究，得出不同的结论，即产业集聚对区域技术创新的影响并不显著。史修松认为高技术产业集聚对区域创新效率起着推动作用，但并不明显[10]。吕承超认为就产业集聚来看，多样化集聚比专业化集聚对中国的高技术产业创新的推动作用更显著，东中西部地区和五大高新技术行业的产业集聚外部性对产业创新影响存在差异[11]。

已有学者研究高技术产业集聚对技术创新的影响大多是从全国的角度进行分析，少有文献对特定系统区域进行相关研究。因此，本文针对长江经济带地区各个省份的高技术产业集聚现象，定量分析高技术产业集聚对技术创新的影响。

三、模型建立和假设

(一)变量的选择

(1)被解释变量：区域技术创新能力(Inno)，采用长江经济带10省市的专利授权数衡量区域技术创新能力。专利是衡量技术创新的重要指标，专利引用促进了技术、企业、区域之间的相互联系，并通过产业集聚产生技术溢出从而影响区域创新能力，最后通过专利数量体现出来[8]，因此专利数量在一定程度上能够体现区域技术创新能力。

(2)解释变量：产业专业化程度(Sli)，表征产业集聚状况。在运用行业相关数据进行集聚度测量的主流方法中，区位商的运用最为广泛[12]，采用的数据主要包括行业就业人数和行业产业增加值两类。因此，本文用区位商衡量，计算公式为：

Sliit=(cit/ct)/(pit/pt)

(1)

其中：Sliit表示地区i在t时刻的高技术产业专业化程度，cit表示地区i在t时刻的高技术产业就业人数，pit表示地区i在t时刻的就业人数，ct和pt分别表示在t时刻全国高技术产业就业人数和全国所有产业就业人数。一般来说，区位商越大，产业集聚水平也越高。

(3)控制变量：对外开放程度(Open)，用货物进出口总和占GDP的百分比来衡量。技术创新的不断进步少不了国家相互之间的交流磋商，对外开放可以为高技术产业进行国家间的技术交流提供很好的平台；R&D经费投入(Fy)对技术创新有着很大的影响，采用R&D经费支出来衡量；R&D人员投入(Ry)，采用R&D人员的全时当量来衡量，人员投入越大，说明地区对创新越重视，所做的努力越多；城市化水平(Urban)，用城镇人口占总人口的百分比衡量(采用常住人口进行计算)。

(二)计量模型设定

lnInnoit=α+β1Sliit+β2Openit+β3lnFyit+β4lnRyit+β5Urbanit+εi

(2)

其中：Inno、Sli、Open、Fy、Ry、Urban分别代表区域技术创新能力、产业专业化程度、对外开放程度、R&D经费投入、R&D人员全时当量、城市化水平，t为时间，i为地区，其他字母分别表示常数项、变量的系数和残差。

(三)模型假设

本文对长江经济带的技术创新能力进行研究，重点考察高技术产业集聚的专业化程度的影响，主要解释变量为高技术产业的专业化程度，被解释变量为区域技术创新能力。此外，本文还考察了其他影响区域技术创新能力的因素作为控制变量，分别是对外开放程度、R&D经费投入、R&D人员投入、城市化水平等。本文就技术创新的影响因素提出如下假设。

假设1：高技术产业集聚与长江经济带技术创新能力呈正相关。

产业集聚对区域创新具有正向影响，产业在特定区域集聚带来的知识、技术溢出对区域创新产生积极影响，因此提出假设1。产业集聚用区位商来衡量，本文选择该行业的就业人口数量来计算。

假设2：对外开放程度与长江经济带的技术创新能力之间呈正相关。

本文采用进出口总额占GDP比重来衡量对外开放程度这个指标，对外开放程度越高，国际间、地区间的各种交流越频繁，高技术产业就可以更好地与国际接轨，在竞争与合作中推动自身不断地向前发展，创新能力也将越强。

假设3：R&D经费支出与长江经济带的技术创新能力呈正相关。

对于任何一个区域，研发支出越多，地区的产业越有充足的资本进行创新，产业的创新能力自然会有所提升；反之，如果研发投入很少，那么产业自身进行技术创新的动力将会减弱，更重要的是没有基础条件进行创新研发。

假设4：R&D人员投入与长江经济带的技术创新能力呈正相关。

本文用R&D人员全时当量进行量化，R&D人员投入作为一项重要的投入要素，对经济发展至关重要。一般认为创新是需要大量高素质人才的，R&D人员投入越大，从事创新的人员越多，培养出创新人才的可能性就越大，进而对地区技术创新能力起到促进作用。

假设5：城市化与长江经济带的技术创新能力呈正相关。

本文用城镇人口占总人口的比重进行衡量(用常住人口进行计算)，城市化程度较高的地区意味着城市发展水平较好，技术创新支持发挥的作用更强。

(四)数据来源

本文选取长江经济带10省市2005—2017年的高技术产业相关数据，建立动态面板数据模型来检验高技术产业集聚对区域技术创新的影响。由于云南省的高技术产业数据较少，数据较难获得，所以本文剔除云南，选取上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重庆、四川、贵州等长江经济带10省市的总体数据进行研究。2005—2017年长江经济带高技术产业数据以及其他数据分别来自于《中国高新技术产业统计年鉴》《中国统计年鉴》《中国科技统计年鉴》《中国区域经济统计年鉴》《中国劳动统计年鉴》等。

四、实证分析

(一)描述性统计

表1为变量的描述性统计，Sli的均值为1.05，大于1，说明我国长江经济带的高技术产业集聚的专业化程度比较高，高技术产业集聚趋势显著；Inno的均值处于较高的水平，说明长江经济带的技术创新能力较强。

表1 变量的描述性统计

借鉴韩坚等[8]的研究，本文通过Eviews 7.2对数据进行分析，得到图1、图2。从图1可以看出，随着时间的推移，长江经济带各省市的专利授权量逐步上升并逐渐趋于平稳，说明长江经济带的技术创新能力逐年增强。从图2可以看到，长江经济带产业集聚水平均有所下降，其中，江苏、浙江、上海等东部省市产业集聚水平逐年下降，有往中西部地区转移的趋势，中西部地区下降的幅度较小并有回升的趋势。

图1 长江经济带10省市专利授权量时间趋势

图2 长江经济带10省市产业集聚时间趋势

(二)计量检验

本文用Eviews 7.2对面板数据进行回归分析，首先对模型进行hausman检验，以判断模型应采用固定效应还是随机效应，结果显示hausman检验中随机效应的p值大于0.05，随机效应效果更佳，因此选择随机效应，方程如下：

lnInnoit=α+β1Sliit+β2Openit+β3lnFyit+β4lnRyit+β5Urbanit+εi+μi

(3)

本文对方程进行单位根检验以防止伪回归，采用Eviews 7.2对各个变量Sli、Open、Fy、Ry、Urban分别进行检验，检验结果如表2所示，结果表明模型中所涉及的变量都是一阶单整的。

表2 变量的单位根检验结果

表3 模型的回归结果

注：*、**、***分别表示通过 10%、5%、1% 水平上的显著性检验

表3中将无滞后和滞后一期的回归结果进行比较，很明显，滞后一期的回归结果相比之前改善了很多。最重要的是，主要的解释变量Sli由之前的不显著变得显著了，p值为0.067 1，在10%的显著性水平上显著，这与假设1是相符的，由此可以得出高技术产业集聚对区域技术创新是具有显著的推动作用的，它的经济系数为0.168 5，低于R&D经费投入与R&D人员投入的系数0.193 8与0.998 2，说明高技术产业集聚对区域技术创新的促进作用略低于创新支出与人员投入。同时，对外开放程度的经济系数仍然为负数，笔者观察到它的p值变为了0.045 0，远远小于0.05，可以得出对外开放程度对区域技术创新具有显著的抑制作用的结论。R&D经费支出和R&D人员投入的系数均为正数且对区域技术创新的影响都是非常显著的，这个结果与之前的假设完全一致。可见，修正后的模型是可行的。需要说明的是，由于本文选取的数据是长江经济带10省市2005—2017年的数据，样本量相对较小，研究结果可能会存在些许偏差。

结合表3得出的结果，个别变量与前文假设有相悖之处，需要进行系统的分析。对于假设2，本文一开始认为对外开放程度对区域技术创新具有显著的促进作用，然而在后续的分析当中发现，对外开放程度的系数都为负值，于是不得不对之前的假设提出质疑，那么对外开放程度究竟对区域技术创新起着怎样的作用呢？李苗苗等认为，对外开放程度对区域技术创新是具有促进作用的，对外开放程度对区域技术创新的促进作用是因为对外开放使得企业间交流更加频繁，企业获得直接或间接的知识转移的机会更多，进而能够更好地观测、学习和模仿先进技术，最终进行集成创新和二次创新[17]。陶长琪等的研究表明对外开放程度对区域技术创新起着抑制作用，原因是各区域内产业、企业之间技术、效率的差距过大，限制了FDI的正向溢出效应[18]，即使国际上采用了最先进的技术、最新知识，本土产业也无法进行模仿和吸收，从而对产业的技术创新产生消极的影响。

研究结果显示，高技术产业的集聚为长江经济带的技术创新带来的是显著的积极影响，当高技术产业集聚使得地区的专业化程度较高的时候，它将推动这个地区的产业不断地进行创新。主要原因如下：(1)聚集区内的企业处在更激烈的竞争环境中，研发强度与创新速度较之那些处于较弱竞争环境中的企业而言相对较高，更容易产生Porter溢出[19]。当产业专业化程度较高时，为了争夺市场份额，将会产生竞争效应。当每一个企业都争相进行自主创新时，这个区域内的技术创新水平将会有所提高。(2)当产业专业化程度较高时，在一个区域内将形成一个大的高技术产业园区，这为高技术产业的发展提供了很好的发展平台，进而为区域的经济发展带来源源不断的动力。高技术产业集聚所带来的产业专业化有助于企业间的技术交流以及知识的发现和传播，促进区域技术创新能力的提升。

根据实证结果以及结合前人研究，笔者认为，对外开放程度之所以对长江经济带的技术创新产生显著的消极影响可能主要是因为以下两个方面的原因：(1)本文选取的省份分别是上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重庆、四川、贵州，有的处在发达的东部沿海地区，有的处在不发达的中西部地区，地区之间的差异比较大，这使得在吸收外来技术的能力方面存在着较大的差异，在上海、江苏等东部沿海地区，它们自身的技术创新能力已经比较强，技术创新水平与国际间的差异较小，而中西部地区，经济不发达，技术创新能力比较弱，与国际间的技术创新差距较大，因而在吸收和模仿外来技术从而进行二次创新的能力方面有着很大的差距，进而使得对外开放程度对区域技术创新起到了抑制作用。(2)当一个区域的对外开放程度很高的时候，国际间的技术交流变得更密切，这很可能产生一种经济学中的“免费搭便车”现象。如当国际上出现一种新型的高科技，在缺乏产权保护的情况下，相关企业首先选择模仿或者对技术进行直接的逆向工程与运用，对于投资较大且存在风险的二次创新则兴趣不大，导致区域内技术创新能力无法增强，甚至会由于依赖已有的先进技术而出现创新能力减弱的现象。

R&D经费支出与R&D人员投入均对技术创新产生积极的影响并且影响很大，这是显而易见的，只有R&D投入越多，区域内有足够的资金和人员进行自主研发，才能有更好的平台去不断地进行创新。城市化水平对技术创新也具有显著的积极影响，一个区域内城市化水平越高说明它的经济发展越好，市场体制更完善，基础设施更加完备，这就为高技术产业的发展提供了很好的外部环境。

五、政策及建议

本文研究结果显示，高技术产业的集聚所带来的产业专业化对我国长江经济带的技术创新有着正向的推动作用并且效果显著，对外开放水平对该地区的技术创新起显著的抑制性作用，R&D经费投入、R&D人员投入以及城市化水平均正向促进该地区的技术创新并且效果显著。为此，笔者提出以下几点建议：

第一，高质量发展高技术产业，进一步促进高技术产业的集聚。一方面，政府应高质量进行高新区建设，完善园区的发展规划，监督各方做好园区的基础设施服务、人力资源服务、生活服务等，进而吸引更多的高技术产业入驻，加速形成高技术产业集聚区。另一方面，政府对本地区具有相对优势的高技术产业给予相应扶持，全力发展某几类高技术产业，打造一至两条完整的高技术产业链，促成高技术产业的进一步集聚。如近期贵州的大数据产业发展如火如荼，大量知名企业如华为、腾讯等纷纷落地贵州，产业的大规模集聚促使贵州的经济发展一时间呈加速状态，区域创新能力飞速提升。

第二，分区域推动开放，尤其是长江经济带中西部地区的开放水平，通过开放程度的提高，加快技术创新水平的提升。具体而言，长江经济带中西部地区着重提升对外开放水平，缩小与东部地区的开放程度差距，东部地区在已有基础上加大与中西部地区的互联互动。在此过程中，一方面，中西部地区要破除体制机制障碍，制定具有吸引力的政策，努力营造良好的投资发展环境、政务环境、市场环境、生态环境等，吸引具有发展潜力的外资、高技术产业以及国际上的先进技术，在引入外资和先进技术等之后注重加强消化吸收和再创新能力，并采取相关措施，如在专利审定过程中，对模仿的专利不予以审核通过等，严防技术方面的“免费搭便车”现象泛滥，鼓励企业在吸收先进技术的基础上再积极地进行自主创新。另一方面，中西部地区要继续放宽投资准入标准，扩大服务业和一般制造业开放，简化外商投资企业设立程序，加大招商引资力度，创新内陆和沿边开放模式，引导外资流入。

第三，采取各类措施加大研发经费和人员投入。一方面，政府需要充分认识到高技术产业对于今后经济发展的重要性，加大政策扶持力度，增加研发经费投入，为高技术产业的技术研发提供物质保障，鼓励人才进行技术创新，进而培育出本地区具有相对优势的高技术产业。另一方面，应加大力度引进高新技术领域的高层次领军人才。首先，制定足够优越的人才引进政策来吸引各种各样的专业性人才为高技术产业服务。其次，完善当地的教育、医疗等基础配套，为人才提供满意的生活配套，留住人才。再次，出台宽松的、具有吸引力的人才落户政策，吸引人才前往落户。最后，与顶尖的专业性院校进行合作，搭建产学研合作平台，为当地高技术产业的发展提供技术、人力上的支持等。通过打造属于自己的高技术产业人才链，促进产业链的完善，而产业链的形成与完善最终又会对技术创新能力产生巨大的推动作用。

第四，紧紧抓住国家大力推行大中小城市和小城镇协调发展的机遇，加快推进中西部地区城市化进程。一方面，完善城市的基础设施建设，在交通、教育、医疗、电力、水利等各方面统筹兼顾，为人们提供更好的生活、工作环境，优化人才的创新环境。另一方面，优化城市发展布局，注重城市全局发展，利用城市自身的优势，优化城市发展的格局。