区域科技创新中的产研协同研究——基于广深港澳科技创新走廊的实证

郝新东，杨俊凯

（华南师范大学国际商学院，广东广州 510631）

1 研究背景

本世纪以来，随着技术更新的加速和创新要素竞争的加剧，技术进步和产业升级越来越依赖于协同创新，汇聚制度融合、技术融合、产业融合和市场融合于一体的跨区域协同创新成为科技创新的重要路径，其中，以城市群等为主体的科技创新走廊成为了区域协同创新的重要形式。相比传统科技园区的“研发平台”定位，科技创新走廊着力于打造贯通研发平台和生产平台的产研一体化链条。科技创新走廊旨在用研发成果孕育出新的企业和产业，并做大做强已有企业和产业。研发成果本身只是科技创新走廊的中间产品，要想使研发成果转化成现实生产力，实现其价值和使用价值，科研成果就必须转化成市场所需要的最终产品。科技创新走廊“要创新更要创业”，创新是手段，创业是目的。

创新走廊最早可追溯到14 世纪意大利“佛罗伦萨-热那亚-威尼斯”创新区块，该区域成为了欧洲文艺复兴的发源地和工业革命的萌芽地。关于现代意义的科技创新走廊，实践上的最早范本是美国101 公路沿线的“硅谷”，理论上主要源于区域创新体系理论。该理论以系统论、协同论等为基础，在20 世纪90 年代形成了微观领域的企业协同创新理论，到21 世纪初形成了城市为主要主体的区域协同创新理论。

国内外文献对科创走廊产研关系做专题研究的极少，已有文献基本上都是区域协同创新论域下的附带性研究。Cook 等［1］的研究认为，区域创新体系是由在地理上相互分工与关联的生产企业、研究机构和高等教育机构等构成的区域性组织系统，该系统支持并产生创新，并最终促进企业的发展。Nelson等［2］研究了加拿大创新系统网络，认为创新是经济与技术的复合，只有技术创新与产业创新充分、有效地协调配合，才能为创新的可持续发展提供长久的动力支持。Tomlinson［3］基于企业调查数据探讨了英国五大制造业创新过程中的合作关系，重点研究了创新的规模性和多维性，认为以产学研为主体的纵向合作关系比企业之间的横向合作关系更能决定企业创新绩效的水平。Mikel 等［4］采用知识生产函数方法研究了欧洲区域创新的决定因素，并将其归纳为国家环境、区域环境、创新企业，高等院校和科研机构五大因素，进而归纳为研发和生产两大方面。实证结果表明，五大因素对创新成果的产生都有显著的影响，只是影响路径和程度各不相同，但“研发关系是否协调”是衡量区域创新效果的主线。Reynolds［5］探析了技术创新在美国先进制造业空间布局变化中的作用机理，认为先进制造技术的进步对生产的位置和空间组织有着重大影响，只有研发和制造的有机地结合才能充分有效地增强创新能力。

总体来看，国外的相关研究主要涉及科技创新走廊的创新机制、制度创新、创新成果转化、风险投资等方面内容，其相关的研究结论可归纳如下：（1）科创走廊的建设需要产学研、金融及政府等各方面的齐心协力。（2）科创走廊的建设应当以市场为导向，努力将科研成果转化为现实生产力。（3）一个成功的科创走廊一定要充分发挥自身的优势和特点。

中国国内对科技创新走廊这个新兴课题的研究与国外基本保持同步。国内相关研究内容可归纳为两类：涉及科技创新走廊产研关系的研究和实例研究。其中，关于科技创新走廊的产研关系，方卫华［6］、叶伟巍等［7］、白俊红等［8］、洪银兴［9］、杨浩昌等［10］的研究分别涉及到了科技创新走廊的产学研协同机制、政府的主导或引导、创新要素流动、创新主体协同、创新成果的产业化等方面，其相关研究结论可小结如下：（1）科创走廊应当有坚实的经济基础和开放式产业体系。（2）科创走廊应当集聚创新型大学、研发机构、创新型企业等创新要素。（3）科创走廊应当有完备的促进科技成果转化的政府政策和市场机制。

关于科技创新走廊的实例，陈文强［11］、王岚［12］、汝刚等［13］分别研究了环巢湖科创走廊、沪嘉杭G60科创走廊等的建设问题，其研究结论主张科创走廊的建设必须从各自的实际出发、政府要发挥主导作用、各创新要素要统筹兼顾等。其中，关于广深港澳科技创新走廊的研究文献主要有：向东基于区域创新体系理论，结合珠三角发展战略，提出了建设广深港创新走廊的建议［14］。解旭霞等［15］对珠三角九市的创新效率进行了实证分析，建议以深圳、广州为双核，以深圳与广州、佛山与东莞为双轴，重新整合珠三角九市的创新资源。王子丹等［16］借鉴美国128 号公路和101 号公路的发展历史和成功因素，建议广深科技创新走廊的建设注重充分挖掘和发挥自身的优势。姜文仙等［17］基于min-max 标准化分析方法研究了珠江三角洲区域的创新能力，研究结论认为，在各创新要素协同配合下，珠三角的区域创新能力总体呈上升趋势，但存在着创新成果未能有效转化、城市间创新能力不平衡等问题。

综上所述，上述国内外研究成果为我们全面、系统的理解科技创新走廊的产研关系并继续推进相关研究奠定了基础，其代表性观点可总结如下：（1）区域创新体系需要一定的主体参与，通常包括政府、企业和科研院所。（2）区域创新体系是在一定对象范围内展开的，包含制度创新、管理创新及技术创新等。（3）区域创新体系结果是创新产出的输出，通常包括产品创新、产业创新和环境创新等。现有国内外文献在科技创新走廊产研关系问题研究上的不足之处主要是：（1）虽然研究内容广泛，研究思路众多，对后续研究提供了许多的启示。但涉及科创走廊产研关系的研究内容呈现“碎片化”，散见于诸多文献之中，专题性研究的文献数量太少。（2）研究方法上缺乏高质量的规范研究或实证研究成果，规范分析和实证分析有机结合的研究成果更是少见。（3）研究的理论性不足，一些文献设计的对策和政策建议缺乏理论分析和可行性依据。

2 “产研失衡”是广深港澳科技创新走廊的“先天不足”

2017 年12 月，广东省委、省政府出台的《广深科技创新走廊规划》致力于将珠江东岸的广州、东莞、深圳沿线打造成全省乃至全国领先的科技创新高地。2018 年8 月，随着粤港澳大湾区建设的展开，香港和澳门也被纳入广深港澳科技创新走廊建设之中。广深港澳科创走廊自创立以来一直存在着“产研失衡”的先天不足，即，在该走廊框架内，相比广深港超强的创新研发能力，承担科技成果转化重担的主体明显不足，科技创新成果难以及时、充分、高效的产品化和产业化问题成为该走廊的瓶颈和短板。虽然广深港各自都具有超强的创新能力，其专利申请量和获批量都在全国乃至全世界名列前茅，但是，广深港各市，尤其是其高校和科研院所都存在着“为创新而创新”问题，其科研成果转化率、对实体经济和产业升级的贡献率不尽人意。

每一个成功的科创走廊都有自己的传奇和特色，都必须充分挖掘和放大自身的优势。制造业发达是广东的一大优势，广东制造享誉全球，广深港澳科技创新走廊应当成为“广东制造升级为广东创造”的第一动力。广深港澳科创走廊应当充分利用广东制造业发达的优势，在创新和创业之间架起一座金桥，使创新成果通过发达的制造业高效地实现产品化和产业化。

为了解决“产研失衡”的短板和瓶颈，广深港澳科技创新走廊应当“扩容”，吸纳珠江西岸的佛山、珠海、中山等制造业强市，构建“环珠江科技创新回廊”。珠江西岸聚集了大量富有竞争优势，以电器、机械、智能制造等为代表的全国领先的装备制造业，是“中国制造2025”试点示范城市群，旨在成为具有世界影响力和国际竞争力的制造业基地、制造业创新中心。按照广东省的规划，珠江西岸制造业到2025 年的发展水平要力争居于全球制造业先进行列，达到与德国制造业“同场竞技、同步赛跑”的水平，为全国制造业转型升级提供先行先试的成功经验。

广深港澳科创走廊扩容成为“环珠江科技创新回廊”是否有助于解决“产研失衡”的短板？为此，本文借助于门槛效应进行实证分析。研究思路如下：首先，采用随机前沿分析方法测定广深港澳科创走廊“扩容”所涉各城市的科技创新效率；其次，以该效率值为被解释变量，分别构建广深港澳科创走廊“扩容”前后的门槛模型；最后，对门槛效应的实证结果进行比较分析，从中研究“扩容”在解决“产研失衡”中的作用。

3 基于随机前沿分析的广深港澳等市科技创新效率

3.1 模型设定

生产前沿是指在一定的技术水平下各种比例投入所对应的最大产出集合，生产前沿分析是度量技术效率的常用方法，分为参数方法和非参数方法。随机前沿分析作为参数方法的典型代表，其最大优点是考虑了随机因素对于产出的影响，通过引入随机扰动项来更准确地描述投入产出活动。基于城市科技创新效率的内涵和特征，本文设定的投入系统包括规模以上工业企业R&D 经费内部支出和R&D活动人员两个变量；产出系统由规模以上工业企业新产品产值为代表。此处的新产品包括采用新技术、新设计生产的全新产品和在结构、材质、工艺等某一方面显著改进或提高性能的已有产品两方面。基于数据的可得性，本文选取 2005-2017 年各市的相关数据。数据均来源于相关年份的《广东统计年鉴》。本文利用 Frontier4.1 软件计算获得随机前沿分析估计结果。考虑到科技创新的产出具有时间上的滞后性，本文把产出时滞设置为1年。

由于统计口径等的差异，香港和澳门的相关数据难以查寻，所以，本文对广深港澳科技创新走廊实证分析时只包括了广州、东莞、深圳三市（以下简称“走廊三市”）；分析“扩容”后的“环珠江科技创新回廊”时只包括广州、深圳、东莞、佛山、珠海、中山和江门七市（以下简称“回廊七市”）。因为香港早已“去工业化”，澳门的工业生产能力太小，港澳两市在解决广深港澳科创走廊“产研失衡”问题上的作用不大，对本文实证结果不会产生实质影响。

本文采用Battle 和Coelli 创立的BC95 模型来测定各市科技创新的效率，具体公式如下:

式（1）中Yit表示生产单元i在t时期的产出，Xit为生产单元i在t期的生产要素投入(i=1,2,3,…,N;t=1,2,3,…,T; 下同)。Vit为随机扰动项，服从正态分布N(0,)；Uit为技术无效率项，服从非负截尾正态分布N(mit,)；β为待估参数。式（2）中mit为生产单元i在t期的技术非效率程度，Zit表示非效率因素，δ为待估参数。式（3）中TE为生产单元i在t期的技术效率，TEit=1 表示生产单元i处于技术效率状态，0 ＜TEit＜1 为处于技术非效率状态，TEit值越大表示技术效率越高。式（4）中的γ为待估参数。依据γ值可以判断是适用SFA 模型还是OLS 进行估计。

本文选用以下Cobb-Douglas 函数:

其中，i表示第i个城市的科技创新效率（i=1，2，3，…，91);Y表示产出变量，即各市新产品价值的金额（万元）；X1、X2分别表示R&D 经费内部支出（亿元）、R&D 活动人员（人），βi为待估参数；Vi为随机误差项，且；Ui为非负误差项，即技术非效率项，且；Vi、Ui与解释变量Xi相互独立。

其中，mi为外生变量的函数，表示各市科技创新的非效率程度，δi为待估系数，Zi表示影响因素变量。

对广深港澳科技创新走廊所涉各市科技创新效率分析所选取的变量和描述见表1。

表1 城市科技创新效率评价指标体系

3.2 模型有效性检验

科研成果在生产经营过程中的落地和转化是科技创新效率得以实现的前提，新产品产值能够有效地反映科技创新的效率。表2 是以新产品产值为输出指标的极大似然估计结果。

表2 极大似然估计结果

首先对样本特征值进行SFA 模型有效性检验，以确定是否适用SFA 模型。γ值越接近于1，越说明前沿生产函数的误差由生产技术的非效率所造成，需要采用随机前沿方法进行检验。由表1 可知，在以新产品产值为产出变量的极大似然估计结果中，γ值为0.868，T 统计值为13.964，远大于显著性水平为1%的临界值，通过了检验，适用于SFA 模型。

3.3 广深港澳等市科技创新效率的测算结果

新产品是研发成果使用价值得以体现和保存的载体，以新产品产值为产出变量的测算结果见表3，各市的总平均效率是0.731，在各市的平均效率中，广州、深圳、珠海都超过了0.8，而东莞、中山和江门都不到0.65，究其原因，主要是由于各市的经济发展水平、科技创新资源、产业结构、战略分工与定位等多方面的差异所导致。

表3 以新产品产值为产出变量的效率值

4 门槛效应分析

基于文献研究和经验假说，以工业企业R&D 经费内部支出为门槛变量，分别构建以走廊三市和回廊七市为样本的门槛模型，比较各自门槛值的大小和变量系数的大小，分析研发经费投入对科技创新效率的影响，并将两者的分析结果进行比对，从中研究“环珠江科技创新走廊”的产研关系。

4.1 指标设计与模型设定

（1）被解释变量：广深港澳科技创新走廊“扩容”所涉各市以新产品产值为产出变量的效率值（NPV）。

（2）门槛变量和核心解释变量：规模以上工业企业R&D 经费内部支出（RDE）。

（3）控制变量：人均地区生产总值（PGDP），用以反映各市经济发展水平；工业总产值占地区生产总值比重（IGP），它反映的是创新区域的产业结构；科研人员占就业人员比重(REP)，用来测度创新区域的研发人力投入；规模以上工业企业新产品出口额（NPE），用以反映国际市场对新产品的认可情况。

基于数据的可得性和准确性，本文选取 2005—2017 年环珠江七市的相关数据。数据均来源于相关年份的《广东统计年鉴》。为消除异方差性带来的不利影响，对RDE、PGDP 和NPE 变量进行对数化处理。

本文构建如下单门槛面板模型来分析环珠江科技创新走廊的创新投入对创新成果的影响：

上述门槛模型中，i表示城市;t表示时间; 新产品产值为产出变量的效率值（npv）为被解释变量。研发经费投入（rde）为门槛变量和核心解释变量，I为示性函数，当括号内条件满足时，取值为 1，否则为 0; 控制变量gdp、igp、rep、npe分别表示人均地区生产总值、工业占比、科技人员占比和新产品出口额，用x表示控制变量的集合。γ代表的是门槛值;代表的是地区差异的特征值;代表的是随机变量。

如果将给定样本观测值分成两个门槛区间，则式（1）可扩展为双重门槛模型。

4.2 门槛检验与实证结果

首先对门槛的存在进行检验，分别对科创走廊和科创回廊两种背景进行检验，检验结果见表4。

表4 门槛存在性检验结果

由表4 可以看出，以R&D 经费投入为门限变量时，科创走廊和科创回廊两种情形的单门限效应都在1%的显著性水平下显著，双门限效应都不显著，因此两者都采用单门槛模型研究科创投入与科创产出的关系。在此基础上，对科创走廊和科创回廊的回归结果见表5。

表5 门槛面板模型回归结果

由表5 可知，在以R&D 经费投入为门槛变量建立的“广深港澳科技创新走廊”单门槛模型中，核心解释变量R&D 经费投入对新产品产值的科技创新效率的影响显著，当门槛变量低于门槛值时，系数为17.612；当门槛变量跨越门槛值后，系数仅为17.613，两个系数几乎相等，说明科创走廊的门槛效应不明显。在以R&D 经费投入为门槛变量建立的“环珠江科技创新回廊”单门槛模型中，当门槛变量低于门槛值时，系数为1.502；当门槛变量跨越门槛值后，系数猛增为5.745，说明其存在着明显的门槛效应，R&D 经费投入对科技创新效率的提升有显著作用。

在控制变量中，人均地区生产总值变量在“科创走廊”中不显著，在“科创回廊”中在1%水平上显著，说明“科创回廊”因扩容了珠江西岸诸城而增大的经济和产业规模对科技创新效率有促进作用。科创走廊的工业总产值占地区生产总值比重变量在5%的水平上显著，系数为10.577，说明科创走廊对工业生产有较强的依赖性，也进一步说明了工业生产能力的不足是广深港澳科技创新走廊的一个短板。

4.3 结论与启示

本文基于区域协同创新理论和门槛模型，以城市科技创新效率为因变量对2005—2017 年的广深港澳科技创新走廊的产研关系进行分析。研究结果表明：科创回廊比科创走廊的门槛值更低，使各类创新主体能够以更低的研发投入达到一定的科技创新效率，更好更快地促进科技创新成果的形成。超过门槛值之后，科创回廊比科创走廊有更高的系数弹性，更有利于科技创新的加速发展。科技创新走廊应当涵盖从研发到生产的全过程，产研平衡，统筹兼顾科技创新的研发及其成果的产品化和产业化。

根据研究内容和研究结论，本文主要有以下启示：

第一，广深港澳科技创新走廊“扩容”后有助于解决“产研失衡”的短板和瓶颈。实证结果表明，科研成果产品化在“扩容”后的门槛更低，利于更低成本地实现产品化；也利于以更高效率推进科研成果的产品化和产业化。大学、科研院所、企业是我国现有科技创新体系的三大力量，政府部门通过科技创新走廊等体制机制创新将种类创新要素汇聚在各种平台之上，而产研关系均衡的科技创新走廊可以将科学研究平台、产业技术平台、创业孵化平台和公共科技服务平台等凝聚成一体，成为产学研紧密合作的桥梁和纽带，能够更好地带动产、学、研、金、介等各类创新要素的集聚和优化配置，构筑多边、开放、富有活力的创新生态，对激发创新活力、提高创新绩效、加快科技成果转移转化具有重要推动作用。

第二，从建设国际科技创新中心和国际先进制造业基地的高度来处理广深港澳科技创新走廊的产研关系。按照规划，粤港澳大湾区要瞄准世界科技和产业发展前沿，深入实施创新驱动发展战略，充分发挥粤港澳科技研发与产业创新优势，完善区域协同创新体系，建设具有全球影响力的国际科技创新中心。每一个成功的科创走廊都有自己的传奇和特色，都必须充分挖掘和放大自身的优势。制造业发达是广东的一大优势，广东制造享誉全球，广深港澳科技创新走廊应当成为 “广东制造升级为广东创造”的第一动力，应当充分利用广东制造业发达的优势，在创新和创业之间架起一座金桥，使创新成果通过发达的制造业高效地实现产品化和产业化。所以，广深港澳科技创新走廊应当汇集广东制造业的精华，虽然深圳、广州、东莞有着发达的制造业，但其侧重于电子信息、人工智能等产业，而珠江西岸诸市的优势包括了装备制造、新材料、新能源、生物医药等产业，应当强强联合，优势互补。

第三，企业应当成为广深港澳科技创新走廊“产研协同”的主导方。区域协同创新中的产研关系有两个主要方面，一是生产企业与科研院所的关系，二是企业内部的研发与生产的关系，企业应当成为产研协同的主导方。企业在生产经营活动中直接面对市场，掌握最大量的市场需求信息，能够根据市场需求及时地调整科技创新的方向和动力。从研发费用的构成来看，珠三角九市科技创新的研发资金90%以上来自企业，应当充分发挥企业在科技创新中的主体和主导作用，大力扶持科技型中小企业，培育具有国际竞争力的创新型领军企业，支持科研院所、高校与企业融通创新，构建从研发平台到生产平台的创新链条，促进科研成果更好更快地产品化和产业化。而政府的主要工作则是从基础设施建设、政策引导、财政金融杠杆、政府采购等方面不断完善创新环境。