珠三角城市科技创新能力评价

蔡晓琳，刘 阳，黄灏然

(1.仲恺农业工程学院创新创业教育学院；2.仲恺农业工程学院外国语学院；3.仲恺农业工程学院信息科学与技术学院，广东广州 510225)

随着社会的不断发展，科技进步和创新已经成为建设现代化强国和掌握国际竞争优势的决定性因素。党的十九大报告中明确了创新是引领发展的第一动力，科技创新正逐渐与我国的前途命运紧密联系，对我国经济社会发展的影响越来越大。改革开放以来，珠三角地区经过40 多年的发展，逐渐形成了具有区域特色的科技创新发展格局，已经成为推动广东省科技创新发展的强劲动力，成为全国其他地区经济转型发展的代表性样本。但是，珠三角地区各市在经济水平、产业结构等方面存在差异性，其科技创新发展中不协调不平衡的问题较为突出［1］。粤港澳大湾区战略的实施对珠三角科技产业发展带来新的机遇，也提出新的挑战。对珠三角城市科技创新能力进行综合评价，对这些城市的各自发展定位、区域科技协同创新具有重要意义，有利于优化珠三角城市群创新生态系统的运行机制，切实有效提升珠三角城市群科技协同创新水平。

1 文献回顾

从现有文献上看，国内外对于区域科技创新能力评价的研究主要围绕着3 个方面。

一是评价指标体系构建的研究。有关国家创新指数、区域创新能力分析报告中包含了较为全面的科技创新能力评价体系，随着研究的深入，学者们拓展了对区域科技创新能力评价的研究，比如，彭佑元等［2］、林萍等［3］从科技创新的环境、投入、产出、效益等4 个维度对省域科技创新能力进行评价；Gnyawali 等［4］将行业和企业作为区域科技创新能力评价的核心；罗煜［5］将政府创新能力和创新主体间的联系纳入到城市科技能力评价体系中，丰富了评价指标体系的内容。

二是不同研究方法选择的研究。国内外对区域科技创新能力评价的主要研究方法包括主成分分析、因子分析、聚类分析等方法，如，张志新等［6］和巩芳等［7］采用主成分分析法和聚类分析法分别研究黄河三角洲和内蒙古自治区的科技创新能力；张春强等［8］运用聚类分析和多元线性回归分析方法对武汉城市圈的科技创新能力进行了评价。此外，也有学者通过模糊综合评价法、层次分析法、灰色关联分析法等方法对区域科技创新能力进行评价。

三是对区域科技创新能力提升对策的研究。例如，于小琳等［9］认为增加财政投入、教育投入和发展高新技术企业以及加强知识产权保护是提高区域科技创新能力的必要策略；贾春光等［10］则侧重于加强区域间的协同创新和优化科技创新环境来提升区域科技创新能力。在对珠三角地区科技创新能力提升对策研究中，基础设施、创新投入、创新环境建设是学者们较为重视的几个提升方向。

通过对上述文献的梳理可以发现：（1）国内外学者对区域科技创新能力的评价在各个方面都作出了大量的研究，特别是在评价指标体系的构建、评价方法的选择方面已经有了较为丰富的研究体系，但是在评价指标选取上侧重于选取绝对值指标，忽视了指标数据的增长变化和对比情况；（2）在评价方法方面，已有研究较多注重整体水平评价，缺乏利用定量方法分析优化和提升路径；（3）在指标赋权上，有些文献采用专家法，带有一定的主观性。针对上述问题，本研究采用标准差法、TOPSIS 法（technique for order preference by similarity to an ideal solution）和TOPDIS 法（technique for order preference by distance to ideal solution）构建组合模型，对珠三角城市科技创新能力进行综合评价。在该组合模型中，标准差法能够对指标进行客观赋权，有利于解决主观因素对评价结果的影响；TOPSIS 法对研究数据没有严格的要求，能够得出较为直观、可靠的结果，克服了研究数据适用性低的问题；TOPDIS 法能够有效找出各城市提升科技创新能力需要重视的关键因素，这对珠三角城市提升科技创新能力具有重要指导意义。

2 珠三角城市科技创新能力评价指标的选择

科技创新能力是指在某一专业领域进行发明创新的综合实力［11］。学者们选取的科技创新能力评价指标各有侧重，目前还未形成一个被普遍认可的评价指标体系。为科学构建珠三角城市科技创新能力评价指标体系，本研究根据系统论，按照投入、处理、产出和环境的关系逻辑，将城市科技创新系统分为科技创新环境、科技创新投入能力、科技创新实施能力和科技创新产出能力4 个方面，其关系如图1 所示。

图1 城市科技创新系统的逻辑架构

在构建了珠三角城市科技创新能力一级评价指标的基础上，以中国科技发展战略研究小组编制的《中国区域创新能力报告》《中国区域创新能力评价报告》为重要参考，借鉴姚彦雄等［12］、王鸣涛等［13］学者在科技创新能力评价指标体系上的研究成果，同时将省级新型研发成果转化数量、承担国家及省重大科技专项数量等具有珠三角区域特点的指标加入评价体系，体现出珠三角地区政府、企业、高校等多主体对城市科技创新的作用。主要包括资金、人才、知识产权、创新基础等多个要素对城市科技创新能力的影响，形成25 个二级指标。具体如表1所示。

其中，在科技创新环境方面，主要从创新人才、创新平台和教育环境的角度设计指标。创新人才是影响区域科技创新能力的决定性因素之一；创新平台是创新人才发挥作用的重要阵地；而区域的教育环境直接影响人才培养的水平。在科技创新投入能力方面，除了基本的教育经费和科技经费投入外，将R&D 经费以及创业投资引导基金额纳入评价指标体系之中，作为衡量资金投入力度的指标，更加突出经费投入对科技创新能力的影响。企业是科技创新的实施主体，是科技创新成果转化的重要载体，因此在科技创新实施能力指标设计上，将规模以上工业企业的科技创新活动作为主要指标。在科技创新产出能力上，不仅将专利数量、高新技术企业数量等期望产出指标纳入评价指标体系，还设置了承担国家及省重大科技专项数量、创业投资引导基金额等能够体现珠三角城市科技创新特色的指标。

表1 珠三角城市科技创新能力评价指标

3 珠三角城市科技创新能力评价的组合模型

为了说明和表示的方便，用A={a1，a2，…，a9}表示包含珠三角9 个城市（以下简称“样本城市”）的评价对象集；用B={b1，b2，b3，b4}表示包含4 个一级指标的一级指标集；用C={c1，c2，…，c25}表示包含25 个二级指标的二级指标集；用［xi，j］9×25表示评价信息矩阵，其中xij表示城市ai在指标cj下的评价值；用wj表示指标cj的权重，wj为未知数，且。

3.1 数据的预处理

由于上述评价指标体系中各指标的单位和测量值在数量级别上存在明显差异，为了保证评价结果的科学性，需要先进行数据预处理。从指标类型上看，25 个二级指标均为效益型指标，因此可以采用比重法对评价值进行标准化处理，得到标准化后的评价信息矩阵［yi，j］9×25。标准化处理公式如下：

式（1）中：i=1，2，3，…，9；j=1，2，3，…，25。

3.2 权重的计算

指标权重的确定是进行综合评价的关键环节。采用客观赋权法进行赋权，可以体现珠三角各城市在各指标上评价值的差异性，但是从上述指标设置情况来看，指标值可能为负数，因此选用标准差法进行赋权［14］。先根据式（2）计算不同指标的均方差值：

再将均方差作归一化处理，获得属性权重。计算公式如下：

3.3 综合水平的评价

综合水平评价的目的在于掌握珠三角城市科技创新能力的整体水平。由于TOPSIS 法对样本数量和分布无特殊要求，计算简单、结果直观，因此本研究采用该方法进行综合评价。参考杨秀玉［15］和王鸣涛等［16］的做法，具体步骤如下：

首先，对标准化后的评价信息矩阵进行加权处理，获得加权标准化后的评价信息矩阵：

最后，计算贴进度。计算公式如下：

3.4 优化路径分析

在确定各城市科技创新能力的整体水平外，还需要进一步找出其科技创新能力进一步提升的具体路径，本研究采用TOPDIS 法进行分析。参考周泰等［17-18］的做法，具体步骤如下：

首先，确定理想向量：

其次，计算各城市在各指标下的指标值和正理想值的距离，获得各城市科技创新能力提升空间矩阵。矩阵形式如下：

接着，计算各城市的科技创新能力提升潜力，得到潜力提升矩阵R：

最后，对各个城市在各个指标上的提升潜力值进行排序，提升潜力值越大越应该得到优先处理。

4 实证分析

4.1 数据的获取

为充分反映珠三角城市当前的科技创新能力整体水平，考虑科技创新能力发展的连续性，同时也考虑到数据的可获得性与权威性，本研究通过《广东统计年鉴》和广东科技统计网等途径查阅相关数据，并以2018年和2019年两年样本城市有关数据的平均值作为最后的指标值，如表2 所示。

表2 珠三角城市科技创新能力评价指标数据

表2 （续）

4.2 数据的预处理和指标赋权

根据式（1）进行数据预处理，再根据式（2）（3）计算指标权重结果为：w1=0.016，w2=0.082，w3=0.038，w4=0.072，w5=0.036，w6=0.032，w7=0.032，w8=0.070，w9=0.088，w10=0.005，w11=0.017，w12=0.015，w13=0.040，w14=0.005，w15=0.039，w16=0.006，w17=0.048，w18=0.047，w19=0.016，w20=0.081，w21=0.038，w22=0.051，w23=0.041，w24=0.044，w25=0.042。

4.3 综合水平评价

由式（4）至式（9）可求得样本城市的贴近度和科技创新能力排序（见表3），进而得出其分类结果（见表4）。从表3 和表4 可知，深圳与广州的科技创新能力贴近度值分别是惠州的20 倍和15倍，深圳的科技创新能力贴近度值分别是东莞、珠海、肇庆和佛山的4.27 倍、4.63 倍、5.60 倍和5.90 倍。因此可以发现，珠三角城市科技创新能力差异较大，区域内科技创新发展存在不平衡现象。

表3 珠三角城市科技创新能力排名

表4 珠三角城市科技创新能力分类

为进一步分析造成样本城市科技创新能力差异的原因，分别针对各城市各一级指标使用理想点法计算其贴近度，结果如表5 所示。总体来看，深圳和广州作为科技创新能力强的城市，创新优势十分明显，发展较为均衡，这也与两市的经济发展水平相符合。科技创新能力中等的城市中，东莞的科技创新实施能力强，科技创新产出效率较高，但是政府在科技创新方面的投入欠缺；珠海的科技创新投入产出比例较为科学，在未来发展中应当进一步加强对企业科技创新能力的培育，优化整体的科技创新环境；肇庆的科技创新产出能力较强，但是在科技创新环境、科技创新实施能力培育和创新资金投入方面还存在较大进步空间；佛山具有良好的科技创新环境，科技创新成果得到良好的转化，科技创新实施能力较强，但是科技创新产出能力不足。科技创新能力一般的有3 个城市，其中中山的科技创新投入力度较大，但是近两年内其科技创新产出成果不明显；惠州和江门在科技创新能力上的表现较为弱势，潜在能力还有待挖掘。

表5 珠三角城市科技创新能力评价一级指标排名

表5 （续）

结合表5，对珠三角9 个城市在4 个一级指标上的评价结果分析如下：

（1）在科技创新环境方面，广州的支持环境最好，深圳排名第二，主要是因为这两地整合了广东省乃至华南地区的科技创新资源，拥有大量的高校、重点实验室、孵化器等创新平台，且注重对高学历人才和专门技术人才的引进与培养，提升了科技创新的动力；佛山虽然排在第三位，但是与广州、深圳差距明显，其引进硕博人数、博士后在站人数和孵化器数量均低于广、深两市的水平，对科技创新环境的整体影响较大；肇庆排名最后，需要强化对高层次人才队伍的建设，加强人才引进与专技人才培养的力度，以缩小在创新环境上与珠三角其他城市的差距。

（2）在科技创新投入能力上，深圳的投入能力排名第一，其次是广州和惠州，排名最后的是肇庆。从贴近度值来看，深圳、广州的贴近度值大于0.1，其他7 个城市均在0.1 以下，各城市的科技创新投入能力差距明显。深圳的创业投资引导基金额在2018年和2019年分别达到700 亿元和1 539 亿元，远远超过其他样本城市的创业投资引导基金额。通过创业投资引导基金，能够放大财政资金的杠杆作用，引导民间资本向深圳的重点产业和新兴产业聚拢，更好地扶持优质的中早期创业企业，形成技术、人才和资本的集聚效应。

（3）在科技创新实施能力上，深圳仍排在第一位，东莞、广州、佛山、惠州的贴近度值都在0.1 以上，肇庆排名最后。整体来看，珠三角各城市在企业科技创新这一指标上的表现要优于其他一级指标，创新驱动发展、粤港澳大湾区国际科技创新中心建设等战略实施对珠三角城市企业的科技创新起到了积极的推进作用。

（4）在科技创新产出能力上，排名前四的分别是深圳、广州、东莞和珠海。广州和深圳的各项一级指标较为均衡，对应的科技创新产出能力也位于前列；东莞的企业创新能力强，科技创新产出效率较高，可以进一步提高科技创新投入水平，提升整体科技创新能力；珠海科技创新投入高，资源能得到高效配置，科技创新产出能力较强。而惠州和中山排名末尾，中山有较高的科技创新投入，惠州有较强的科技创新实施能力，但由于两市在科技创新平台建设和创新人才引进方面存在不足，短时间内没有获得与其科技投入对等的科技创新产出。

4.4 提升路径分析

根据式（11）至式（14），可得珠三角各城市进一步提升科技创新能力需要考虑的前5 个指标，具体如表6 所示，可见资金和人才培养是广州和深圳两个综合能力较强的城市需重点考虑的因素，佛山、珠海、东莞等其他7 市需重点考虑的因素类似。

表6 珠三角城市科技创新能力提升重点考虑因素

5 结论与建议

本研究通过对珠三角城市科技创新能力评价的实证分析，得到以下结论：（1）珠三角各城市的科技创新能力差异较大，地区发展存在不平衡现象；（2）在各一级指标排名中，广州的科技创新环境最好，深圳在科技创新投入能力、科技创新实施能力和科技创新产出能力3 项一级指标的排名均为第一；（3）在各城市提升科技创新能力的首要因素中，广州和深圳分别要考虑PCT 国际专利申请量和本科院校重点学科数，佛山、珠海等其他地市均要以创业投资引导基金额度为首要考虑因素。

为进一步提升珠三角城市的科技创新能力，提出如下对策建议：

（1）推动科技创新资源共建共享。广州和深圳两市具有良好的经济支撑环境和发展能力，各类优质科技创新资源在这两地汇集，在粤港澳大湾区国际科技创新中心建设背景下，广州和深圳在之后的科技创新上会朝着开放化、国际化方向发展，对珠三角其他城市也会形成良好的辐射带动作用。因此，需要探索构建各类科技创新资源共享平台和机制，在主要创新平台、科研攻关成果、创新人才等方面加大对科技创新能力不足的城市的共享力度，依托广州、深圳丰富的高校、科研院所资源，结合珠三角地区的产业共性，促进区域内各市产业间的合作，推进科研成果的转化与应用，缩小地区间的发展差异，实现协同发展的目标。

（2）保障科技创新资金投入。资金投入力度对科技创新产出能力有直接影响，建议政府进一步完善对珠三角地区科技创新资金投入保障机制以及使用管理机制，确保各地市的资金投入在财政收入中达到法定比例，引导科技资金投入到新兴产业、高技术产业的研发之中；鼓励企业提高对科技活动的经费投入，鼓励建设企业创新研发平台。另外，还要充分发挥社会资本的作用，集中力量对中小企业和创业企业进行帮扶。

（3）建立差异化的科技创新能力提升机制。科技创新能力强的广州和深圳两市应当瞄准全球科技创新发展前沿，以粤港澳大湾区建设战略为契机，吸引和聚集全球的科技创新要素、资源，强化在知识产权、技术市场成交金额等方面的创新产出能力。在科技创新能力中等的4 个城市中，东莞要加强对科技创新的投入力度，激发企业、科研机构等各类主体的创新活力；珠海需要强化对科技创新成果转化平台的建设，提高企业科技成果转化效率，进而提升科技创新产出能力；肇庆的科技产出能力较强、技术市场活跃，但是要尽快补齐在支撑环境、资金投入以及企业创新能力上的短板；佛山的科技创新环境较好，是珠三角地区的制造业重镇，但是创新产出能力较低，在今后的发展中需要继续推动传统制造业转型升级，加快新能源、新医药等新兴产业发展，让“制造”变“智造”。科技创新能力一般的城市中，惠州要充分发挥人才在科技创新中的重要作用，激发创新人才活力，实现在关键技术、重点领域的研发突破；中山在注重对科技创新投入的同时，还需提升企业的创新能力，加强对高新技术企业、创新标杆企业的培育，实现从传统制造业向先进制造业的结构转变；江门在各项一级指标中的表现均一般，因此要尽快补齐发展短板，借助珠三角和粤港澳大湾区的发展优势，完善创新环境，提升企业自主创新能力，注重资金投入，强化科技金融融合，提升综合创新能力。