长三角欠发达城市创新基础演化及耦合协调研究——以安徽省安庆市为例

孙 珊，刘子源

（1.中共安庆市委党校 马克思主义基本理论教研室,安徽安庆 231400；2.中国农业科学院农业信息研究所，北京 100081；3.农业农村部 农业监测预警技术重点实验室,北京 100081）

0 引言

长三角区域是中国经济发展最活跃、开放程度最高、创新能力最强的区域之一，习近平总书记考察安徽时明确要求，长三角区域要紧扣“高质量”和“一体化”两个关键，扎实推进一体化发展。实现这一目标的关键就是着力解决区域内欠发达城市的发展速度和质量问题。长三角区域内有不少欠发达城市，如何让欠发达城市加快发展步伐？早在2002 年，时任浙江省委副书记、代省长的习近平总书记就提出了“欠发达地区跨越式发展”这一概念。我国几十年的探索和实践证明，欠发达地区的要实现跨越式发展、赶超式发展一定要走好创新驱动这条重要路径。

对创新基础正确把握是顺利推动创新驱动发展战略的必要条件。近年来，很多学者围绕欠发达城市的创新基础问题进行研究。刘兆林以浙江某欠发达县城为例，提出从加强考核、加大财政支出、出台扶持政策等方式提升自主创新能力。[1]张秋明等人基于产学研协同创新网络视角，利用2011—2018 年四川省城市层面的统计数据分析得出，资源禀赋正向影响城市创新能力，在自身资源禀赋不足时，欠发达地区就需要借助外部提升创新能力。[2]孔令丞等人通过实证分析得出，长三角区域一体化对非核心城市、欠发达城市、低财政分权城市具有更为显著的城市创新能力驱动作用。[3]张治栋等人通过实证分析得出，长江经济带战略对长江经济带上的沿江城市创新能力尤其是中小城市的创新能力提升作用较强。[4]学者们的研究主要集中在如何提升欠发达城市的创新能力，而对欠发达城市创新基础演化方向的研究不多。如果对欠发达城市创新基础情况通过构建具体指标体系进行定量分析，可以更加真实全面的反映城市创新基础的实际情况。耦合协调分析作为一种重要的分析方法广泛的应用在城市创新研究领域，张佩等人利用2013—2020 年的省级面板数据，测度了创新基础设施建设水平与创新产出水平以及两者的耦合协调度；[5]石乘齐等学者构建企业、高校两大权力子系统耦合协调度评价模型，测度了我国产学研合作创新权力系统的耦合协调度[6]。这些研究对构建城市创新基础综合指标体系以及其子系统的耦合协调分析提供了重要研究方法。

长三角地区欠发达城市的创新基础如何演化、存在什么问题？本文以长三角27 个重点城市之一安庆市为例，通过构建城市创新基础综合指标体系对安庆创新基础进行测度，运用熵权-TOPSIS 法和耦合协调模型分析其创新基础演化方向和存在的问题，进而探讨如何优化该城市的创新基础。

1 理论分析及研究假设

1.1 科研能力对区域创新基础的影响机制

一个地区的科研能力主要是指该地区创新主体通过调动与整合区域可利用人力、资金等创新要素，形成创新成果的能力。具体体现为理论文章、科研报告、授权专利等科研创新成果，[7]科技服务于经济社会发展的第一步就是提高科研能力形成科研成果。科技论文发表数量、发明专利申请量、发明专利授权量反映了区域创新的活跃度和基本情况，是衡量一个城市科研能力的重要指标。科技论文发表数量、发明专利申请量和授权量对区域创新绩效的影响机制，见图1。

图1 发明专利申请量、授权量和科技论文发表数量对区域创新基础的影响机制

假设H1：创新资源对区域创新基础有促进作用。

1.2 创新主体与区域创新基础的影响机制

创新主体主要有三大类，分别是政府、企业以及以大学为代表的专业科研机构。政府部门主要通过资金支持和政策导向为企业和大学的创新活动提供支持和引导创新方向，企业和高校之间也建立供需匹配的科研联系。政府、大学、企业三大创新主体的研发活动通过人员流动、项目合作、知识共享、共建实验室等方式推动公共研发能力提升，区域创新产出增加。创新主体对对区域创新绩效的影响机制，见图2。

图2 创新主体对区域创新基础影响机制[8]

假设H2：城市创新主体越多、参与创新活动的越活跃对区域创新基础有促进作用。

1.3 创新产业环境对创新活动的影响

区域的创新活动一定离不开产业环境。韩国的HwangJ.和Hoo S.通过模型图；见图3。表明区域创新系统首先是一个地方化的产业区，产业区内不断发展出产业集聚、产生企业集群,在这个集群过程中生产起地方化的创新制度环境和创新制度氛围，[9]随着产业结构的不断升级，城市的创新制度将会逐渐完善，创新氛围也愈加浓厚，城市的创新基础就会进一步夯实。

图3 区域产业环境对区域创新活动的影响机制

假设H3：创新产业环境优化对形成城市良好的创新基础有促进作用。

1.4 宏观发展能力对区域创新基础的影响

区域创新对区域经济发展能力有较强的依赖性[9]，创新活动的开展离不开政府的财政支持、高素质的人才储备等要素，一个地区的经济实力越强，越有雄厚的财力为创新活动提供资金支持；一个地区的城乡发展越平衡，城市和乡村之间的人才、资金等创新资源的交互越频繁，越利于城乡创新的协调发展；一个地区的教育越发达，后续的人才储备就越充分，为该地区的创新活动提供要素供应。

假设H4：一个城市的经济越发达、发展越均衡、人才储备越充分对该地的创新基础有促进作用。

2 研究设计

2.1 研究区概况

2021年底，安庆市常住人口达417.1万，城镇化率56.17%，GDP 总量为2 656.9 亿元，位居安徽省第5位，长三角第27位，GDP 增长率6.6%，居长三角第37位，属欠发达城市。近年来，安庆市按照《长三角区域一体化发展规划纲要》中对其“长三角中心区”“区域重点城市”的定位，紧扣“一体化”和“高质量”，加强与苏浙沪合作交流，在创新合作、项目合作、园区合作等方面取得了一定成效。

2.2 数据来源

考察期间是2007—2021年，文中社会经济发展和科技创新相关数据源自2008—2022 年的安徽省统计年鉴、安庆市统计年鉴、合肥市统计年鉴，安庆市、合肥市政府网站发布的历年国民经济和社会发展统计公报，安庆市、合肥市统计局网站和安庆市、合肥市科学技术局网站发布的相关信息，其中部分缺失数据通过SPSS软件插值补充。

2.3 城市创新基础评价指标体系构建

城市创新基础综合评价是指对该城市的科研能力、创新主体、创新潜力等内容进行总体评估。纵观现有研究成果，对城市创新综合水平的考察以“城市创新能力”为主，鲜有文章研究城市创新基础的指标体系。本文在参考前人研究成果的基础上构建了安徽省城市创新基础综合评价指标体系。该指标体系包括科研能力、创新主体、创新产业环境、宏观发展能力4个综合评价子系统层，结合安徽省实际情况，选取发明专利申请量、科学技术支出占财政支出比重、科技类企业数占全市企业数量比值、城乡收入水平比等14项具体指标反映安徽省城市创新基础综合水平，见表1。

表1 城市创新基础综合评价指标体系

2.4 研究方法

2.4.1 因子分析法

构建的城市创新基础综合评价指标体系包含了14个二级指标，为了更好的提取重要信息和主要信息，同时防止信息损失，采取因子分析法，将14个变量聚合成少数几个独立的公共因子，同时还能明确变量之间的内在联系。

第一步，数据预处理。将原始数据标准化处理，以消除量纲的影响。标准化公式如下：

其中：Xi为原始数据；Zi为标准化后的数据。

第二步，适应性分析。对变量进行KMO 和巴特利特检验，根据Sig 值与KMO 值判断是否适合进行因子分析法。

第三步，公因子提取。运用SPSS 软件，得出各因子的特征值和方差贡献率，提出公因子。

第四步，在单个公因子得分Yi的基础上计算出安庆市创新基础综合评价得分Yi。具体公式如下：

其中：ai是i因子得分系数；bi是公因子方差百分比；B是公因子方差百分比累计值。

2.4.2 熵权-TOPSIS模型

通过因子分析法得出各指标的方向后，采用熵权-TOPSIS模型对安庆市创新基础进行科学评价。

第一步，用熵权法计算科研能力、创新主体、创新产业环境、宏观发展能力四个子系统层下各项具体评价指标的权重WJ。

第二步，计算安庆市科研能力、创新主体、创新产业环境、宏观发展能力四个子系统的权重。

第三步，将标准化后的数据乘以权重获得综合得分。计算公式如下：

2.4.3 耦合协调模型

采用耦合协调模型对安庆市的科研能力、创新主体、创新产业环境、宏观发展能力四个子系统间的耦合协调度进行测度，并对其耦合协调性展开分析。具体计算公式如下：

其中：C为安庆市创新资源禀赋、创新主体、创新产业环境、宏观发展能力四个子系统间的耦合度；D为安庆市科研能力、创新主体、创新产业环境、宏观发展能力四个子系统两两之间的耦合协调度；α、β、γ、δ 分别为科研能力、创新主体、创新产业环境、宏观发展能力待定系数，待定系数均为0.25。

采用均匀函数分布法，将安庆市的耦合协调度划分为10个等级，见表2。

表2 耦合协调度等级划分标准

3 实证结果与分析

3.1 安庆市创新基础评价及影响因素分析

对安庆市2017—2021 年创新基础综合评价指标数据进行KMO 和巴特利特检验，结果显示，选取的指标适合进行因子分析。运用SPSS 软件运算，得出各因子的特征值和方差贡献率，并提出两个公因子。使用最大方差法进行因子旋转，见表3。由表3可知：（1）成分1中，创新指标系数达到0.8以上的有三个，分别是科学技术支出占财政支出比重、发明专利申请量和人均受教育年限，反映了这三项指标在城市创新基础综合评价中发挥的作用最大，并且均为正向促进关系。（2）除外商投资外，其他13个指标对城市创新基础综合评价的实际作用方向与预期方向均保持一致。理论假设认为外商投资对该地创新基础综合评价的预期方向为正向促进，而实际分析结果呈现负向抑制作用，主要原因有两点，一是外商基于该城市劳动力和原材料的价格优势而选择了简单制造加工行业的投资方向，而非高新技术行业，这对推动该城市创新基础无任何帮助作用，甚至拉低整个城市的产业水平，表现在数据上的负向作用；二是部分外商投资对象为高新技术产业，但处于前期投入阶段，没有创新创出，所以统计数据上不能反映出外商投资对创新基础的正向促进作用。

表3 旋转后的成分矩阵a

安庆市创新基础的14个指标数值代入公式（1）～（3），计算出安庆市2007—2021 年创新基础综合得分，见图4。另计算出安徽省合肥市（合肥市是安徽省省会城市，是全国创新城市之一，是整个长三角地区创新实力非常强的城市）的创新基础综合评价得分，见图4。分析其与发达城市之间存在哪些差距。

图4 2007—2021年安庆市与合肥市创新基础综合评价得分

两座城市之间的创新基础得分曲线可以看出：从时间维度上看，安庆市和合肥市的创新基础综合得分总体呈现不断上升趋势，其中合肥市2007—2009 年呈现不断下降状态，随后开始快速反弹，并一直保持平稳上升态势。而安庆市一直呈现平稳上升的趋势，并无较大波动，创新基础综合得分一直低于合肥。通过两座城市的对比来看，安庆市的创新基础在实际维度上明显弱于合肥市。从评分值上看，安庆市与合肥市的创新基础综合得分分别在2012 年和2013 年由负转正，表面两座城市的创新基础情况先后进入了一个良性的发展通道。其中，合肥市从2016 年开始，创新基础综合得分均在1 以上，而安庆则一直保持在0.7 左右，反映了安庆市创新基础明显弱于合肥市，从曲线的走势上来看，并且两座城市的创新基础之间的差距有进一步扩大的趋势。另外安庆近5年的创新基础得分一直处于0.7 上下，表明由于某种原因，其创新基础处于一个低水平的稳态中，需要采取措施打破这一稳态。

3.2 安庆市创新基础子系统发展水平耦合协调分析

3.2.1 指标权重测算结果分析

运用熵权-TOPSIS 法计算出安庆市创新基础综合评价指标权重；见表4。从指标权重来看，科技类企业占比、发明专利授权量、发明专利申请量和有研究与试验发展的单位四项指标重达到10%以上，表明这四项指标对测度安庆市创新基础水平贡献非常大，其中科技类企业占比的权重更是达到了19.347%，是影响安庆市创新基础的极为关键的因素，因此，安庆市若要构建一个良好的创新基础应从这四个要素入手提升创新基础水平。

表4 安庆市创新基础综合评价指标的权重

表5 安庆市创新基础子系统耦合协调度情况

3.2.2 安庆市创新基础子系统发展情况分析

2007-2021年安庆市创新基础各子系统得分情况；图5 显示：（1）安庆市科研能力曲线波动幅度较大，2007—2013 年平稳增长，2013-2016 年快速增长并达到峰值，2017 年迅速下跌，随后呈现缓慢复苏态势。科研能力曲线反映出安庆市的科研能力是创新基础系统中的短板劣势，亟待加强。（2）安庆市创新主体的综合水平在整个系统中表现较好，前期呈现平稳上升态势，2019年后增长速度进一步加快，通过原始统计数据可以发现，安庆市政府的创新主体作用尤为突出，地方政府积极推动创新驱动发展，加大科技创新投入力度，通过扩大财政税收政策、设立专项基金、加大创新制度构建等措施鼓励企业、科研院所等创新主体功能得到更好发挥。（3）创新产业环境呈现在2010-2013 年小幅下降，2013—2017年平稳上升，2017年后较快上升。安庆市高度重视产业结构优化，重视对高新技术产业的引入，比如新成立的筑梦新区主要引进和培育产业以“四新”产业为主，政府出台的产业扶持政策以发展高新技术产业为导向等等，这对安庆市的产业结构升级和优化起到了很好的作用，2017年后安庆市的产业结构优化成果开始显现，从而在图标上表现为2017 年后创新产业环境水平快速增长。（4）宏观发展能力在四个子系统中一直表现最优。安庆市一贯重视教育，人均受教育年限、高等学校数量等指标在安徽省排名靠前，这为城市创新活动提供了较为优厚的人才储备，安庆市及下辖县（市、区）的特色农业、规模农业、一二三产融合发展均较好，城乡收入差距不大，农业的创新发展较之周边市区较好。宏观发展能力为城市创新基础综合水平的提升有较好的推动作用。（5）4 个子系统比较来看，宏观发展能力得分最高，是构建安庆市良好创新基础的优势所在，创新主体和创新产业环境优化势头加快，科研能力属于短板劣势，亟待加强。

图5 2007—2021年安庆市创新基础各子系统得分

3.2.3 安庆市创新基础子系统耦合协调度分析

对影响安庆市创新基础的4个子系统进行耦合协调度分析，为安庆构建良好的创新基础提供参考。将4 个子系统分为6 组进行耦合协调分析，表5，2007—2021年，所有子系统的耦合协调度都呈现不断提高的状态。其中创新产业环境和宏观发展能力、城市创新主体和创新产业环境、城市创新主体和宏观发展能力耦合协调情况较好，分别从2018年、2019 年、2019 年开始处于优质协调水平。科研能力与创新主体、科研能力与创新产业环境、科研能力与宏观发展能力的耦合协调情况不理想，一度达到良好协调后又出现反弹，重回初级协调状态。从这些分析结果来看，科研能力不强是影响各子系统之间耦合协调度的主要原因。研发成果和转化成果少是安庆市亟待解决的薄弱环节。

4 研究结论与政策建议

4.1 结论

综合运用因子分析法、熵权-TOPSIS 法和耦合协调模型对安庆市2007—2021年城市创新基础及其科研能力、创新主体、创新产业环境和宏观发展能力展开评价与分析，并对“科研能力-创新主体-创新产业环境-宏观发展能力”四个子系统的耦合协调度的动态演进规律进行探究，得到如下结论：

（1）2007—2021 年，安庆市创新基础整体呈现先升后降低趋势，波动平稳。2007—2015 年，保持平稳上升态势，2016 年后，创新基础开始出现小幅退化态势，受疫情影响，2019 年后退化幅度有所加快。

（2）2007—2021 年，科技类企业占比、发明专利授权量、发明专利申请量、有研究与试验发展的单位这4项指标对测度安庆市创新基础水平贡献非常大，尤其是科技类企业占比，其权重达到了19.347%，是影响安庆市创新基础最为关键的因素。

（3）2007—2021 年，创新主体、创新产业环境、宏观发展能力都呈现出不断优化的特征，其中宏观发展能力增长最快，表现最好，均衡的城乡发展和较为发达的教育是安庆市良好创新基础的优势所在。科研能力出现了先升后降的趋势，科研能力是安庆市创新基础中的短板弱项，亟需加强。

（4）2007—2021 年，安庆市的“科研能力-城市创新主体-创新产业环境-宏观发展能力”的耦合协调度都在逐年提高。其中科研能力与其他子系统的耦合情况较差，科研能力不强是影响各子系统之间耦合协调度的主要原因。促进各子系统耦合协调应加快解决科研能力不强问题。

4.2 政策建议

结合研究结论和长三角、安庆市发展实际，本文提出如下建议：

第一，加大资金投入，有效遏制创新基础退化趋势。加大对创新主体、创新创业活动、科研教育等方面的财政投入；通过减税、奖补、产业基金等方式引导企业等创新主体强化创新活动；引导社会资本及其他资本对创新活动的投入；从而形成原始创新、集成创新和引进消化再创新能力的全面提升，有效遏制创新基础退化趋势。

第二，突出抓好创新主体和科研能力关键环节。在强化创新主体方面，着力强化企业的创新主体地位，鼓励以企业为主体，建立创新链、产业链、信息链、金融链、政策链等内容立体创新体系。[10]在提升科研能力方面，加强产学研体系建设，政府以重大科技创新工程和产业项目、关键核心技术等为抓手，注重发挥引导和集成作用，充分调动高校、科研机构和企业等创新主体，开展联合攻关，逐步建立产学研协调体系，提升地区科研能力。

第三，加强与长三角发达地区项目合作，在交流学习中提升科研能力。密切与中心城市合肥市的联系，通过共建、支援、指导等方式搭建更多的创新平台和产业平台，为参与到区域创新科技项目建立良好合作基础。积极参与长三角区域创新科技项目，在合作中掌握更多的创新资源获取渠道和创新资源整合方法。

第四，构建良好营商环境，引导资源“向下”流动，“借力”实现科研能力跃升。科研能力是安庆创新基础子系统中最滞后的一环，要加快解决科研能力不强问题需要借助周边发达城市力量。而地理学第一定律指出，现在没有明显区域边界，创新要素的交换更加频繁。[11]长三角一体化背景下，不断优化营商环境，引导创新资源向安庆市流动，为安庆市科研能力跃升做好要素供应。积极参与长三角区域的产业分工协作，通过产业嵌入,充分利用长三角的资金、技术和销售网络等,享受技术外溢带来的好处,以此进行技术积累和创新能力提升。[12]