长三角城市群技术转移的空间格局及模式演变
2021-08-04马双邹琳
马双 邹琳
（1.上海社会科学院信息研究所, 上海 200235；2.上海工程技术大学管理学院，上海 201620）
一、引言
技术转移是经济地理学者关注的重要议题，也是创新主体间相互作用和联系的重要途径（Glass and Saggi，1998； Bozeman，2000；吕拉昌等，2016；曾刚等，2018）。随着技术变革速度加快和技术复杂性日益提升，区域和企业受限于自身资源禀赋的匮乏转而向外部寻求新的知识和技术。其中，技术转移作为一种有目的、有意图的主体交互行为，在创新效率上优势明显，因而在过去的几十年里成为创新主体获取外部知识技术的重要途径，日益频繁的技术转移也导致了不同主体间专利合同、授权、委托甚至兼并活动的显著增长（Ferraro and Iovanella,2017；曾刚、林兰，2006；刘承良、牛彩澄，2019）。库克在新区域主义理论特征分析的基础上，将区域创新系统划分为知识生产和扩散子系统、技术应用和开发子系统，并强调技术转移是实现知识转化为生产力的核心环节（Cooke，2002）。迪肯强调在全球化和自由贸易的大背景下，跨国公司是国际技术转移的主体，它们通过直接投资、分支公司、跨国收购等技术转移方式实现全球创新资源配置和知识获取（Dicken，1998）。以上学者的研究突显了技术转移在创新活动中的重要性。
现有关于技术转移的文献，主要聚焦以下几方面内容：①技术转移的空间结构。学者们从集聚与扩散（段德忠等，2018）、技术流动（刘承良、管明明，2018）等视角描绘了不同尺度不同地区的技术转移空间图谱，强调技术转移的空间异质性及其动态演化，但还缺乏对转移模式的归纳总结。②技术转移的途径和机制。技术转移存在多种分类方式，外商直接投资、许可授权、合作投资、合作研发、商品或技术贸易、委托开发等均可视为技术转移的途径，不同的转移方式存在显著差异。比如安同良等（2011）对长三角技术转移的渠道进行分析，发现苏浙沪三地分别形成“FDI+产学研合作”“开放型经济+专业化科技服务市场+产学研合作”和“特色产业集群+FDI”的技术转移模式。③技术转移的影响因素。技术转移过程中会受到多种因素的影响，其转移效果也会有所不同。现有研究对技术转移的影响因素分析主要基于邻近性机理（Ivarsson and Alvstam，2005； Kliknaita，2009）、技术势差与空间距离（曾刚、林兰，2007）、知识基础和吸收能力（Asheim and Hansen，2009）等。④技术转移的计量模型及其修正。Wang等（1989）基于跨国公司子公司与东道国企业之间的战略互动，建立了一个通过外商直接投资进行国际技术转移的内生均衡模型。该模型明确地识别了两种成本：跨国公司向子公司转移技术的成本和国内企业的学习成本，研究结果强调了国内企业学习的重要性。朴胜赞（2003）对应用逻辑单位模型的离散变量回归方法对中韩两国技术转移进行分析，并结合中韩两国企业技术转移的特殊性，对发达国家国际技术转移的理论模型进行了修正。
现实层面，自提出建设创新型国家、实施创新驱动发展战略以来，我国先后于2016、2017年出台了《促进科技成果转移转化行动方案》《国家技术转移体系建设方案》等一系列政策工具和顶层设计，明确提出技术转移是创新驱动发展的重要任务，强调要构建符合科技创新规律、技术转移规律和产业发展规律的国家技术转移体系，加强对技术转移和成果转化工作的系统设计，形成体系化推进格局，进一步推动科技成果加快转化为经济社会发展的现实动力。可见，建设不同层级的技术转移体系，是促进科技成果资本化产业化、提升国家创新体系整体效能、促进科技与经济融通发展、激发全社会创新创业活力的重要举措，对于建设创新型国家和世界科技强国等具有重要意义（段德忠等，2019；张翼鸥等，2019；张建伟等，2020）。同时，随着全球创新网络与区域创新网络的相互嵌入和耦合而不断形成全球-地方创新网络，城市及城市群愈发成为技术转移和创新合作的重要载体，城市技术转移体系建设重中之重（陆天赞等，2016；周灿等，2017；苏文松、方创琳，2017；马海涛等，2018）。长三角城市群是中国经济最具活力、创新能力最强的区域之一。目前，长三角地区正努力实现更高质量的一体化，各地纷纷将协同创新驱动发展作为实现这一目标的关键抓手，而技术转移作为连接科学与产业、城市与城市、中心与边缘的重要纽带，正是长三角地区未来建成全球性科技创新增长极的重要支撑。因此，深度刻画和分析长三角城市群技术转移的时空演变格局，归纳总结其技术转移的空间演变模式，有助于理清区域技术转移的一般规律，同时为长三角地区更好发挥技术转移成效，推进更高质量一体化服务。
二、理论回顾
从空间上看，技术转移通常呈现出扩展扩散、等级扩散以及混合扩散等特征。扩展扩散主要基于空间、成本等要素进行，通常发生在邻近区域；等级扩散主要基于知识和技术进行传播，在技术转移体系中较为常见，它通常发生在两个技术能级相近的城市或区域，空间黏性不强，传播距离较远；随着科技创新活动日趋复杂，技术转移的影响因素受距离、成本、知识、技术等多种因素影响，技术转移的混合特征也变得更加显著（曾刚，2002；司月芳等，2019）。
城市地理学者、经济地理学者很早就开始关注城市创新联系和技术转移等相关问题。1953年国际地理联合会副主席、隆德大学地理系教授哈格斯特朗提出了著名的三阶段空间扩散模型。他认为中心城市最先采用全新想法和技术，然后传播到邻近地区和次中心城市，接着再传播至第三层次城市和次中心城市的周围城市，最终扩散至其他城市直到过程结束，即创新通过城市体系等级扩散（Hagerstrand，1953）。瑞典乌普萨拉大学教授、美国地理联合会成员普瑞德在1977年进一步解释了三阶段空间扩散模型（Pred，1977）。弗里德曼相对完整地阐述了区域空间结构随着经济发展阶段的推进，从低水平空间均衡到单中心增长极再到高水平多中心均衡的演化过程。陆大道在总结文献基础上提出的四阶段区域空间结构演变理论，阐述了空间结构演变的动力基础（陆大道,1988）。
类似地，技术转移的空间结构及其演变也大多遵循上述规则。一般认为，在城市群发展初期，技术转移的单中心模式具备单一的、大规模的等级制组织特点，在推动区域发展是最富有效果和效率。这之中又分为两个阶段，即单中心集聚和单中心集散阶段。前者由于区域内中心城市的发展需要，会展现出强大的创新效益和虹吸能力。它通过技术购买、技术交易、成果转化等方式从空间邻近的周边地区吸收大量知识技术，在空间上呈现出单中心收敛的态势。随着中心城市发展到一定程度，技术开始向外溢出，而溢出的方向总是朝着同样具有较高创新能力的次中心城市。其空间的敏感性不强，技术邻近起着重要作用。与此同时，距离较远的中小城市仍然通过各种方式向这些中心城市输送技术，这一阶段，围绕增长极城市和次中心城市的技术转移大通道开始显现，空间上呈现出集聚和扩散并重的局面。到了城市群发展的高级阶段，各次中心城市逐渐发展壮大，与区域增长极城市的差距在不断缩小，整个空间范围内呈现出多中心的发展态势。其中，在小尺度范围内，一些中心城市与周边中小城市的联系日趋紧密，技术转移活动十分频繁，技术转移扩展扩散特征更加明显。整个区域创新网络中逐渐形成多个次中心网络，在空间上也呈现出多个单中心网络的特点。
由于技术转移的空间多层次性，使得技术转移网络空间也具有显著的差异性。一方面，受益于通信技术的发展，技术转移不再受到距离、成本的制约，大空间尺度的技术转移更加频繁，认知邻近和技术邻近深刻影响城市间的技术转移，等级扩散的特征也较为明显；另一方面，在小空间尺度上，由于集聚经济和规模报酬递增的影响，扩展扩散的特征却更加明显，技术转移速度更快，空间黏性也更强。
三、数据来源和研究方法
（一）数据来源
专利授权和转让可被视为衡量技术转移的重要方法（Hagedoorn and Cloodt,2003）。本文首先利用Python语言中的Scrapy程序构建采分布式爬虫，提取国家知识产权局的专利信息服务平台2005—2015年专利转让数据，选取其中2005年、2010年和2015年三个时间节点进行分析。接着，依据长三角26个城市的邮编号码与相应的地级行政单元配对生成地理信息空间数据库，结合Arcgis的脚本语言匹配相应城市，从而获得专利权利人的城市地理信息。最后，通过人工方式逐一校验核查数据，确保数据的准确完整。
（二）研究方法
基于有向加权网络的社会网络分析方法，本文技术转移网络的节点为转移前后的城市及其地理位置，城市间专利转移的数量关系为边。节点i与节点j之间的知识转移既存在着方向性，也存在着数量的权重性，因此依据图论原理构建有向加权网络有序对D=
出度（Outdegree）：以节点i为起点链接节点的数目，入度（Indegree）以节点i为终点链接节点的数目，平均度P表示节点平均连接节点的数量。其中出度、入度表示节点的连通性、平均度则是表征网络整体的连通性。
加权出度（Weighted Outdegree）：以节点i为终点的所有弧的边权之和，加权入度（Weighted Indegree）以节点i为起点的所有弧的边权之和，平均加权度U表示节点连接的平均权重。其中出强度、入强度表示节点之间联系的强度，平均加权度则是网络整体的关联强度。
四、长三角城市群技术转移的时空演变
（一）技术转移网络的整体结构
利用Gephi软件对长三角城市群技术转移网络的整体结构属性进行计算（表1）。从网络规模来看，节点数从2005年的20个变为2015年的26个，边数从2005年的27条增加至2010年的125条，再增加到2015年的311条，网络节点不断增加直至2010年覆盖地区所有城市。城市间技术转移的通道（边数）也不断增加，网络规模逐年增大。从网络连通性来看，平均度从2005年的2.87上升至2015年的11.11，意味着长三角每个城市的技术转移网络连接的城市数量从不足3个上升到超过11个，网络密度也从2005年的0.04增加到2015年的0.48，网络连通性较好；就转移强度而言，城市间专利转移总量从约2个增加至约14个。总体而言，2005—2015年长三角城市群技术转移网络结构日趋紧凑和密切。
表1 2005—2015年长三角城市群技术转移网络的整体结构
（二）城市间技术转移的出入强度
城市间城市群城际技术转移的转出转入强度结果，如表2所示：2015年，上海、苏州、南京、杭州、绍兴、宁波是技术转出最多的城市，同时也是技术转入最多的城市。这些城市创新资源和要素集聚、产业发展基础较好、城市能级较高，是技术转移的策源地和辐射中心；相反，扬州、舟山和安徽大部分城市的专利转入和转出量都很少，无法成为技术转移网络中的关键节点。在技术转入方面，除上海、南京、苏州、杭州等核心城市外，南通、嘉兴等城市也成为技术转入最多的城市之一，南通主要接受省内南京、苏州和无锡的技术转移，而嘉兴主要受上海的邻近辐射影响，成为上海技术转出的主要受益者。
表2 2005—2015年长三角城市群技术转移的转出转入强度
从净转出来看，上海、苏州、绍兴、宁波、金华是专利转出最多的城市，均在140项以上；南通、盐城、嘉兴、合肥则是专利净转入最多的城市，净流入量也都在100项以上。且随着时间的推移，上海、苏州、宁波等网络中心城市的净转出量不断增加，部分城市由技术净转入变为技术净输出城市。上述城市技术转移网络的体系格局也比较符合近年来上海等中心城市“研发在内、制造在外”的梯度转移格局，技术转移格局大致符合等级扩散规律，同时存在省内转移（南通）、邻近转移（嘉兴）现象，体现了等级扩散大格局下的扩展扩散规律。
（三）技术转移网络的空间格局
从整体空间格局来看，上海是长三角城市群技术转移的龙头城市，苏州、南京、无锡、常州、杭州和宁波成为第二梯队节点城市。网络初期，技术转移主要发生在上海、苏州、杭州、宁波等核心城市之间，随着时间的推移，技术转移网络逐步扩展到苏南浙北地区，最终覆盖到浙南，但安徽大部分地区和苏北的技术转移网络还较为稀疏和松散，联系强度不足。总体而言，网络逐步围绕上海、南京和杭州三座城市形成了“Z”字形的技术转移格局，同时向南通和浙南地区扩张。
从地区局部来看，上海和苏州的技术转移始终非常活跃，其技术转移交互强度均是每个阶段最强的。此外，上海还与嘉兴、无锡、常州、南通、宁波、杭州和南京联系密切，技术转移遵循了等级扩散和扩展扩散的双重规律；南京主要与滁州、镇江、盐城、泰州等城市发生技术转移的交互联系，同时与苏州、南通、无锡、常州、上海也存在交互，技术转移遵循了以扩展扩散为主、等级扩散为辅的规律；杭州主要与省内的宁波、嘉兴、绍兴、金华和台州等城市发生联系，同时与南京、上海、苏州存在交互，技术转移规律与南京类似。
选取2005—2015年各个阶段前十组重要的城际技术转移进行重点分析（表3）。可以发现，上海与苏州之间的专利转移规模最大且一直处于活跃状态，杭州和上海之间、苏州和南京之间、上海→嘉兴、宁波→上海、杭州→嘉兴的技术转移规模也一直维持在较高水平。选取2010年专利转移量大于9且2015年专利转移量大于19的城市对进行增长率计算和排序，结果显示上海和南京之间、上海→南通、上海→嘉兴的技术转移规模增速较快，五年复合增长率均在50%以上，而杭州→嘉兴、苏州→上海、杭州→上海、宁波→上海等规模较大的技术转移流向，增长速度也进入前十位，路径依赖现象明显。总体而言，城际技术流动主要以上海、苏州、南京、杭州和宁波等核心城市为技术转出和转入地，以南通、嘉兴、湖州等为技术转入地，空间分布较不均衡，上海技术辐射的首位度优势明显。从技术转入和转出地的关系来看，也大致遵循等级扩散和扩展扩散的双重作用规律。
表3 2005—2015年长三角城市群城际技术转移前十组
（四）长三角城市群技术转移的空间模式演变
技术转移作为区域空间结构演变过程中的重要表现形式，美国经济学家弗里德曼（1981）早在空间一体化理论中就对区域发展阶段中的产业和技术转移过程进行了论述。法国经济学家布代维尔（2011）将佩鲁的增长极理论从经济空间拓展到地理空间，用以解释区域空间结构的形成和演变。他认为创新主要集中在城市的主导产业中，这种主导产业群所在的城市就是增长极。他通过知识和技术的扩散效应带动腹地发展，最终不同规模的中心城市构成增长极的等级体系。Feria等(2011)基于8个案例对墨西哥科学界和产业界间的技术转移空间模式及其发展进行了分析。Levitskaia(2016)从影响因素和动力机制视角出发，对创新基础设施薄弱的摩尔多瓦地区的区域知识转移和空间结构演变进行了分析。以上学者从理论和实证两方面奠定了区域技术转移空间模式的研究基础。本文基于上述研究成果和前文实证分析，提炼长三角城市群技术转移的空间模式演变过程。
不同于技术扩散和溢出，技术转移具有极强的目的性和方向性，其具体方式主要包括委托开发、技术购买、技术引进、合作研发等。技术转移过程通常会受到城市技术势差、空间距离、产业基础、市场环境、交通基础设施、文化和制度环境等多方面的影响。为使长三角城市群技术转移网络的演化阶段更具完整性，本文将最早出现技术转移案例的1987—2000年作为第一个发展阶段，这一阶段长三角城市群的城际技术转移只有1例（衢州→杭州）。长三角城市群技术转移的空间模式演化如下（图1）：
图1 技术转移的空间模式演变
孤立离散阶段：在长三角地区城市化和工业化发展早期，经济发展水平不高、城市自主创新能力不强，鲜有区域内城市间的技术转移行为，而这一阶段几乎都是本地城市接受国外城市的技术转移，带有明显的外向型经济特征。此外，受到自然条件和交通基础设施的限制，地理距离成为影响技术转移的主要因素。总体上，每个城市都处于孤立状态，技术转移网络尚未形成。
单中心集聚阶段：随着经济社会和科学技术的发展，区域内出现了具有明显首位度优势的城市（如上海），原有孤立离散的空间结构转为单中心等级体系。增长极城市通过技术购买、技术引进、合作研发等方式从周边城市中吸聚大量知识技术，技术转移方向大体上往增长极城市集聚。技术转移路径上，受到空间摩擦力、技术势差和产业基础等作用的影响，技术转移往往发生在邻近的发达城市之间，等级扩散和扩展扩散并存。而在边缘地区，存在着零散的、主要遵循扩展扩散规律的技术转移行为。
单中心集散阶段：城市化和工业化进程进一步加快，区域内的增长极城市快速成长，一些条件较好的城市发展成为次中心城市，区域内其他中小城市的技术创新能力也不断增强。以往增长极城市向周边地区吸聚知识技术的情况转变为吸聚扩散并重的局面，这一方面是因为周边城市的发展进一步缩减技术势差，他们开始从增长极城市处吸聚技术；另一方面则是增长极城市发展到一定程度后出现溢出扩散现象。此外，随着空间摩擦力的进一步减弱，区域内出现了城际技术转移的跳跃扩散现象。这一阶段，围绕增长极城市和次中心城市的技术转移大通道开始显现。
多中心集散阶段：伴随着多个次中心城市的进一步发展壮大，增长极城市的首位度明显下降，区域内形成以多个城市为中心的复杂空间结构。技术转移方向呈现集聚和扩散相互交织态势，技术转移强度显著增强，交通条件和空间距离不再成为主要影响因素。相反，文化制度、产业基础、市场环境开始成为技术转移的主要影响因素。围绕增长极城市和次中心城市的技术转移大通道基本确立，而边缘地区则开始出现次区域的单中心集聚结构（如合肥）。这一阶段，城市间的技术转移类型包含等级扩散、扩展扩散和跳跃扩散，技术在区域范围内基本实现自由流动。
五、结论
城市群已成为创新活动的重要载体，加强区域内城市间的技术转移对提升区域一体化水平和整体竞争力具有重要意义。本文利用社会网络和地理空间分析方法，基于专利转移数据，深度刻画了2005—2015年长三角城市群26个城市的技术转移时空格局。在此基础上，抽象概括出长三角城市群技术转移的空间模式演变，得到如下结论：
从时间序列来看，2005—2015年长三角城市群技术转移网络连接的城市数量不断上升，网络密度不断增大，技术转移网络结构日趋紧凑和密切。其中，上海、苏州、宁波等网络中心城市由技术净转入变为技术净输出城市，南京、杭州等城市则一直是技术净输出城市，而南通、嘉兴等城市则成为技术转入最多的城市。技术转移格局大致符合等级扩散规律，同时存在省内转移、邻近转移现象，遵循等级扩散和扩展扩散并重规律。
从空间格局来看，上海是长三角城市群技术转移的龙头城市，苏州、南京、无锡、常州、杭州和宁波成为第二梯队节点城市。网络初期的技术转移主要发生在核心城市之间，随着时间的推移，技术转移网络逐步扩展到苏南浙北地区，最终覆盖到浙南。技术转移通道形成以上海、南京和杭州为核心的Z字形技术转移格局，同时向苏北和浙南地区扩张。具体而言，上海与苏州之间的技术转移十分活跃，杭州和上海之间、苏州和南京之间、上海→嘉兴、宁波→上海、杭州→嘉兴的技术转移也一直维持在较高水平，增速较快的技术转移也大多发生在上述城市之间，路径依赖和马太效应明显。
长三角城市群技术转移的空间模式演变经历了孤立离散阶段、单中心集聚阶段、单中心集散阶段和多中心集散阶段。城市群发展初期，城市间因经济科技发展水平、空间摩擦力等因素几乎不发生联系；随着时间的推移，区域内基础较好的城市开始发展成为技术创新的增长极，该增长极在初期通过虹吸效应吸聚周边城市和次中心城市的知识技术，后期则通过集聚和扩散双重效应反哺周边区域；伴随着多个次中心城市和其他中小城市的进一步发展壮大，增长极城市的首位度明显下降，区域内形成以多个城市为中心的复杂空间结构，技术转移的集聚和扩散效应交织，技术转移强度显著增强，技术转移的影响因素发生变化，围绕核心城市的技术转移大通道逐渐固化。相反，城市群内的边缘地区开始出现次区域的单中心集聚结构，它拥有城市群技术转移空间模式的第二阶段特征。
技术转移的空间模式遵循一定的发展规律，区域内知识技术一般先从中心城市向次级中心城市转移，然后通过扩展扩散由次级中心城市向周边的中小城市转移。随着知识技术和创新活动的复杂化和城市群发展的高级化，技术转移的空间模式也变得更加复杂，影响因素也由单一要素向多重要素转变。在中心城市间，技术转移的空间模式一般遵循等级扩散的原则，而中心城市与中小城市间的技术转移则大多遵循扩展扩散原则。目前，长三角城市群的技术转移已处于多中心集散阶段，未来发展应进一步推进多中心发展模式，而不应再片面强调上海的首位度优势。边缘地区的合肥正重复上海“昨天的故事”，如何推动其发展成为另一个中心城市，并尽快融入长三角目前多中心发展态势就显得格外重要。同时，在高铁高速日益发展的今天，对技术转移的影响因素已不仅是传统的空间距离，制度环境、产业基础和市场环境也逐渐成为重要的影响因素。因此，各城市应不断打破制度边界、培育良好的市场环境，促进区域技术转移更顺畅地流动。
专利转让数据可获得性强、利于统计分析，但其只是技术转移的一部分。在分析研究区域间技术转移时需要考虑更多的途径和形式（如技术合同、技术并购、人才流动等）。因此，本文未来将结合问卷调查、实地调研等方法，继续丰富完善技术转移研究。
