创新型产业集群集聚效应研究

张冀新　张俊龙

摘 要：创新型产业集群高质量发展，需要全域推进、全链整合。为分析创新环境对创新型产业集群集聚效应影响，采用三阶段DEA方法测度创新型产业集群集聚效应。结果表明创新型产业集群集聚效应由调整前规模效率主导，转向调整后技术和规模因素共同主导，并且技术主导更显著。集群企业科技活动经费支出占比短期内较难降低投入冗余，增加集群人均拥有知识产权数能够提高创新型产业集群集聚效应。相比东部创新型产业集群集聚效应技术主导为主，中西部集群集聚效应呈现规模因素主导。

关键词：创新型产业集群;三阶段DEA;集聚效应;环境变量

中图分类号：F 276

文献标识码：A 文章编号：1672-7312（2021）06-0616-06

Research on Agglomeration Effect of Innovative Industrial Clusters

ZHANG Jixin，ZHANG Junlong

（School of Economics and Management，Hubei University of Technology，Wuhan 430068，China）

Abstract：High quality development of innovative industrial clusters needs universal promotion and chain integration.In order to analyze agglomeration effects of innovation-oriented industrial clusters from innovation environment，the paper adopts three-stage DEA to agglomeration effect of innovative industrial clusters.The results show that the agglomeration effect of innovative industrial clusters is dominated by scale efficiency before adjustment，but after adjustment，it is jointly dominated by scale and technical factors，and technology dominance is more significant.Percent of expenditure on science and technology expenses of enterprises hardly reduce input redundancy in short term，while increasing intellectual property per person can improve agglomeration effect of innovative industrial clusters.Compared with the eastern part of the innovative industrial cluster，the agglomeration effect is dominated by technology，while the central and western cluster agglomeration effect is dominated by scale factors.

Key words：innovative industrial clusters;three-stage DEA;agglomeration effect;environmental variable

0 引言創新型产业集群是具有跨企业、跨行业、跨区域、跨链条的战略性新兴产业组织形态，能够推动产业集群全产业链价值提升。依据《创新型产业集群试点认定管理办法》[1]，科技部于2013年和2014年，先后认定2个批次共计32家创新型产业集群，2017年认定第三批29家创新型产业集群。三批次61家创新型产业集群试点发展由资源要素模式，转向国家高新区平台载体服务，最终转向全产业链集群生态培育。创新型产业集群依托产业链集聚产业创新资源[2]，能够有助于国家高新区形成鲜明产业特色和主导产业[3]，推动国家高新区自主创新力提升和自主创新示范区示范效应提升，成为国家高新区推动战略性新兴产业发展的重要途径[4]，提升区域产业创新能力[5]。创新型产业集群结合战略性新兴产业布局一区一主导产业，依托全产业链推动科技型企业融通和梯次培育[6]。创新型产业集群通过动态监测推动集群分类指导，科技部2020年《创新型产业集群评价指标体系》是创新型产业集群61家试点和48家试点（培育）考核评价指标的主要依据[7]，是对2013年开展创新环境、主导产业、服务体系评价的《创新型产业集群试点评价指标体系（试行）》的局部修订，指标体系见表1。

创新型产业集群修订后评价指标体系结构性转换，在保持三级指标体系和一级指标权重一致基础上，注重单一主导产业培育转向集群产业培育，将主导产品的国内市场占有率和知名产品数量，转向效益主导的产值净利润率和营业收入平均增长率。产品数量转向结构比例，创新总量转向人均数量等，反映创新型产业集群的生态培育主导特征[8]，产业集群创新能级全面提升，创新资源全链整合和全域推进，探索“一群一策”[9]。创新型产业集群数量保持在109家的2017—2019年3年期间，109家创新型产业集群企业数量年均增加15.9%，营业收入年均增加9.9%，而国际环境影响的出口创汇下降7.1%。创新型产业集群2019年工业总产值、净利润、出口创汇都比2018年同比下降[10]，集群集聚效应并未充分释放和协同推进。创新型产业集群的战略性新兴产业效益并未较好提升，与国家高新区产业融合优势不显著，不同区域省域间创新型产业集群企业规模集聚呈现较大差异。因此文中选用以投入产出效率评价方法为基础，选取创新型产业集群省域层面的投入产出指标，评价创新性产业集群集聚效应，分析环境差异对集聚效应影响程度。

1 研究方法与变量选择

1.1 三阶段DEA模型三阶段DEA方法剔除了环境因素及其他随机因素对技术效率的影响[11]，通过利用DEA模型松弛变量所包含的冗余信息，对投入或产出变量进行调整，把创新型产业集群所有投入假定处在同一外部创新环境条件下来剔除不同区域环境因素的影响，再用DEA方法测算创新型产业集群投入的技术效率，使结果更加真实的反映创新型产业集群区域集聚实际情况，能够较好测度高技术产业和创新型产业集群集聚效率[12-13]。相比设定参数的随机前沿方法，非参数的三阶段DEA方法更能有效区分创新环境对各个创新型产业集群投入产出集聚影响。

1.2 变量选取与数据来源创新型产业集群集聚效应的投入产出指标选取，以区域差异度和规模导向度为选取原则，参照创新型产业集群评价指标体系规模导向，选取营业收入（亿元）和上缴税费（亿元）作为创新型产业集群产出指标，企业总数（个）和集群人员总数（万人）作为创新型产业集群集聚效应的投入指标。2019年创新型产业集群营业收入最高的广东省是营收最低贵州省的367倍，上缴税费广东省是贵州省的351倍，而广东省创新型产业集群企业数量仅是贵州集群企业数量的22倍。环境变量选取依据创新型产业集群评价体系调整的创新导向为主要原则，考虑省域创新型产业集群的结构性差异，主要体现在创新型产业集群企业总量中的高新技术企业数量、企业科技活动经费投入、授权发明专利数量、主持或参与制定的各类标准数量。为弱化创新型产业集群规模总量对环境变量的影响，以比例型指标作为环境变量，即创新型产业集群高新技术企业占比（高新技术企业数量占集群企业总数比值），企业科技活动经费支出占比（企业科技活动经费支出占营业收入比重），人均拥有知识产权数（集群知识产权数量与集群人员总数的比值）。投入产出及环境变量指标数据来源于《2020中国火炬统计年鉴》中的创新型产业集群统计数据，各项变量描述性统计见表2。

2 实证分析

2.1 第一阶段DEA模型实证结果三阶段DEA的第一阶段，采用Deap 2.1软件对不同省域的创新型产业集群的初始效率进行分析，具体的结果见表3中调整前的效率所示。2020年创新型产业集群平均技术效率为0.518，平均纯技术效率为0.647，平均规模效率为0.845，其中规模效率的均值大于纯技术效率的均值。由第一阶段的实证结果显示，各省域创新型产业集群内部的集群效应比技术创新更能提高企业投入产出的转化率。

在第一阶段的处理分析过程中，并未考虑环境变量与随机因素对创新型产业集群集聚效应影响。海南、西藏、宁夏没有创新型产业集群入选，109家创新型产业集群分布的28个省域中，北京、内蒙古、云南三省域的创新型产业集群技术效率居于前列，其中纯技术效率和规模效率均为1，增加三省域创新型产业集群企业数量和人员数量，不会对集群的产出要素产生影响。黑龙江、广东、新疆的纯技术效率有效，而技术效率未达到有效，原因在于规模效率未达到有效性，提高创新型产业集群技术效率的重点在于如何更好地发挥规模效益的作用。江苏、山东、湖南、贵州、甘肃5省创新型产业集群纯技术效率大于规模效率，提高规模效率，降低实际规模与最优规模差距，可以进一步提升创新型产业集群技术效率。

2.2 第二阶段SFA模型实证结果三阶段DEA的第二阶段，将2个投入变量创新型产业集群企业总数和集群人员总数的松弛变量作为被解释变量，环境变量高新技术企业占比、企业科技活动经费支出占比和人均拥有知识产权数作为解释变量，分析环境变量对投入项的松弛变量的影响。若回归系数为正，表明增加环境变量会导致投入冗余增加，回归系数为负，表明环境变量有利于减少松弛量以降低投入冗余。采用Frontier 4.1软件，分别对创新型产业集群2个松弛变量进行測度，结果见表4。

1）高新技术企业占比。实证的结果显示高新企业技术占比与企业总数松弛变量的回归系数为正，说明高新技术企业占比的增加会导致企业总数投入冗余的增加，高新技术企业数量占集群企业数量越多，企业总数的投入冗余就会越多，高新技术企业占比的集群结构优势并未快速转化为集群企业总量优势，但有助于创新型产业集群企业总量提升的结构转换。高新技术企业占比与集群人员数量松弛变量的回归系数为负，表明高新技术企业占据集群企业总量比重越大，集群人员投入冗余越少，由于高新技术企业中人员黏性较高，高新技术企业占比增加会有效提高创新型产业集群从业人员总量的高新技术企业分布结构。

2）企业科技活动经费支出占比。结果显示企业活动经费支出占比与高新技术企业数集群人员总数的松弛变量回归系数均为正，说明企业科技活动经费支出占比增加，会导致企业总数和集群人员数量投入的冗余。创新型产业集群企业参与科技活动，增加企业科技活动经费支出的结构性比值，有助于集群企业技术效率提升，提高创新型产业集群行业竞争力和创新壁垒，同时企业科技活动的经费支出占比的增加，也提出更多研发人员总量需求，一定程度上可能会导致集群从业人员数量投入冗余。

3）人均拥有知识产权数。结果表明人均拥有知识产权数与企业总数和集群人员数量的松弛变量回归系数均为负，人均拥有知识产权数越高，企业总数投入冗余越少，集群内人力资源利用率就越高。人均知识产权数量增加能促进集群从业人员整体素质提升，人才密集型创新型产业集群更注重集群企业创新能力提升，减少人员投入冗余，推动创新型产业集群企业提质增效和产业价值链高端锁定。

2.3 第三阶段调整后DEA模型实证结果依据创新型产业集群第一阶段和第二阶段的实证结果，得到消除环境变量和随机干扰因素影响的调整投入数据，利用调整后创新型产业集群投入数据，通过DEAP 2.1软件再次测度28个省域的创新型产业集群效率，结果见表3调整后技术效率。第三阶段调整后的实证结果显示，2020年创新型产业集群平均技术效率为0.557，平均纯技术效率为0.777，平均规模效率为0.709，规模效率均值与纯技术效率均值相差较小，第一阶段中调整前的技术效率由规模效率主导，而第三阶段中规模效率与技术效率的主导地位相近，并且纯技术效率主导作用对创新型产业集群集聚效应影响更显著。28个省域中，北京市创新型产业集群调整前后的技术效率并未发生变化，技术效率是有效的，且环境变量和随机干扰因素并不会影响技术效率和规模效率。广东、山东、江苏三省创新型产业集群调整后的规模效益呈现递减趋势，黑龙江的技术效率由调整前的未达到有效改变为调整后的有效，表明高新技术企业数量占比、企业科技活动支出占比、人均知识产权数量对黑龙江规模效率影响较明显。吉林、江苏、山东、贵州4省创新型产业集群纯技术效率调整后达到1，成为创新型产业集群集聚效应技术效率提升的关键支撑，调整后创新型产业集群纯技术效率优势代替规模效率优势。各省域创新型产业集群调整前后技术效率的变化如图1所示，其中大部分东部沿海省域调整后的技术效率大幅度提升，表明相对发达地区省域创新型产业集群的集聚效应受环境因素和干扰因素影响较明显，投入要素总量过多一定程度也会对集群的投入转换效率产生抑制作用。云南省创新型产业集群调整前的技术效率为1，调整后技术效率降低为0.395，说明高新技术企业占比结构、企业科技活动参与程度、知识要素投入能较强地推动云南省创新型产业集群集聚效果，同时云南创新型产业集群企业数量在各省域企业数量中最低，仅16家，创新型产业集群结构性调整效果最明显。

2.4 区域集聚效应为全面衡量不同空间创新型产业集群集聚效应区域差异和空间分异，按照东部、西部、中部和东北4大板块，将28个省域创新型产业集群划分到4大板块中，见表5。

可以看出，东部地区创新型产业集群调整前后技术效率增幅较大，达到0.237，东北地区技术效率增加0.115，中部地区技术效率基本不变，而西部地区的省域调整前后技术效率降低0.153。东部地区创新型产业集群剔除环境变量影响后，规模效率和纯技术效率均增加，表明东部地区创新型产业集群技术和规模优势都较为明显，集群创新集聚程度较高，创新资源利用率高，投入要素东部集聚效应明显。中部创新型产业集群调整后的纯技术效率增加而规模效率减少，表明相关环境要素能够促进集群创新效率提升，规模效率降低明显，中部创新型产业集群结构性优势不能弥补调整后规模优势降低，应提升高新技术企业占比等结构性集群优势，进而提高中部整体效率。环境变量对西部创新型产业集群规模效率呈现较大影响，剔除外部环境因素，规模效率大幅度降低0.312，高新技术企业数量占比、科技活动经费支出占比、人均知识产权等结构性调整增加，能有效促进提升西部地区创新型产业集群集聚效应。东北地区的创新型产业集群调整前后纯技术效率增加而规模效率降低，在总体技术效率上升基础上，环境变量对东北创新型产业集群技术效率提升影响程度小于对规模效率降低影响程度。

3 结语创新型产业集群高质量发展，需要全域推进、全链整合。创新型产业集群集聚效应在集群营业收入、上缴税费、企业总数、人员总数等总量提升基础上，注重创新环境对创新型产业集群的结构性调整影响，推动创新型产业集群一域一策、一群一策、一業一策。

1）创新型产业集群应充分发挥纯技术效率和规模效率对技术效率提升的协同作用，通过优化企业总量中高新技术企业占比的布局结构，营收总量中企业科技经费支出占比的投入结构，人均知识产权数的人员结构和创新结构，推动总量结构与主导结构的同步优化，协同提升创新型产业集群集聚效应。

2）弱化创新型产业集群集聚效应空间差异，东部创新型产业集群应强化技术主导为主的集聚效应优势，推动中部创新型产业集群集聚结构比例转换，带动西部创新型产业集群集聚规模总量提升，统筹创新型产业集群区域板块东连西进和中部增效。

参考文献：

[1]科技部.创新型产业集群试点认定管理办法[R].国科火〔2013〕230号，2013.

[2]田颖，田增瑞，韩阳，等.国家创新型产业集群建立是否促进区域创新[J].科学学研究，2019，37（05）：817-825.

[3]张冀新，李燕红.创新型产业集群是否提升了国家高新区创新效率？[J].技术经济，2019（10）：112-117.

[4]张骁，唐勇，周霞.创新型产业集群社会网络关系特征对创新绩效的影响——基于广州的实证启示[J].科技管理研究，2016，36（02）：184-188.

[5]沈小平，李传福.创新型产业集群形成的影响因素与作用机制[J].科技管理研究，2014（14）：144-148.

[6]科技部火炬中心.关于深入推进创新型产业集群高质量发展的意见[R].国科火〔2020〕85号，2020.

[7]科技部火炬中心.关于开展创新型产业集群总结评价工作的通知[R].国科火〔2020〕92号，2020.

[8]张凌.国家高新区对绿色工艺创新的影响分析[J].技术与创新管理，2020，41（06）：565-573.

[9]科技部火炬高技术产业开发中心.2020中国火炬统计年鉴[Z].北京：中国统计出版社，2020.

[10]湖北省科技厅.关于深入推进创新型产业集群发展若干措施的通知[R]. 鄂科技发高〔2020〕22号，2020.

[11]陈巍巍，张雷，马铁虎，等.关于三阶段DEA模型的几点研究[J].系统工程，2014，32（09）：144-149.

[12]谢子远.国家高新区集聚效应实证研究[J].科研管理，2014，35（05）：138-144.

[13]张冀新，刘烨.国家高新区高技术产业技术效率研究[J].技术与创新管理，2020，41（06）：608-615.

（责任编辑：许建礼）

收稿日期：2021-03-09

基金项目：国家自然科学基金青年项目“战略性新兴产业创新价值链脆弱性形成机理与超循环调控研究”（71703033）

作者简介：张冀新（1982—），男，河北邯郸人，副教授，主要从事技术经济的研究工作。