京津冀创新链水平的统计测度

郭 伟，刘彤彤，许天骏

（燕山大学a.经济管理学院；b.区域经济发展研究中心，河北 秦皇岛 066004）

0 引言

近年来协同创新发展战略模式为京津冀地区发展提供了众多产业创新机遇，三地在交通、环保、教育等多领域取得较大突破。区域创新成为京津冀地区产业环境功能改善、发展模式转变、战略定位提升的着力点。创新链概念由Marshall 和Vredenburg 正式提出，旨在描述创新过程中的复杂性和多样性[1]。这一概念的提出引起了学者们的广泛关注，有些学者从内外部关系及广义、狭义层面分别对创新链进行概括，这使得创新链定义更加细化与完善。从内外部联系来看，创新链涵盖科学知识、技术向产业化发展的进程，存在于各企业之间以及企业与其他组织之间，而创新链中的创新核心主体则能够适应市场环境，从而在创新主体之间建立起联系[2—4]。有些学者则将产业科研院校、关键企业及上下游企业合作作为创新的主要节点，政府与中介机构等其他社会组织为创新链提供了支撑，这就能更加全面地表现出科研创新以及成果商业化的过程[5,6]。

有些学者通过创新链主体活动对产业创新链发展机理展开探究，他们根据主体性质差别划分横纵向创新链，横向主体主要包括政府、科研院所、高等院校、相关企业及中介机构等，纵向则涵盖产供销及客户等经营主体[7,8]。创新主体在不同产业领域有着不同的创新作用，但均可概括为通过提升创新链管理水平带动产业发展效率提升[9—12]。

目前，创新链深受经济学、管理学等交叉学科研究领域学者的高度重视，但创新链研究仍处于范式探讨、理论探讨及多维度定义阶段。当前需要重点把握的是逐步将创新链研究转向多产业多领域科学实证研究，通过创新链内部结构的协调和资源配置的优化来提升产业发展水平。本文将以京津冀创新链为研究对象，通过梳理文献构建京津冀创新链水平测度指标体系，运用健康距离模型测度京津冀创新链水平，明确京津冀创新协同发展特点及潜力，识别京津冀创新链融合发展难题，并提出相应对策以突破发展困境，助力京津冀创新链协调发展，有效推动区域协同发展。

1 创新链水平测度指标体系构建

通过梳理近年来创新链相关文献并结合多维创新指数指标构建方法，从创新投入、创新协同、创新产出、创新环境四个创新子系统维度构建京津冀创新链水平测度框架[13（]见图1），涵盖了多个横向创新链主体，并将基础研究、应用研究、设计开发、试验改进、生产销售和产业扩散等创新链主要内容加以体现。

图1 创新链水平测度框架

本文借鉴影响力较大的相关报告及成熟的创新竞争力评价指标体系，如全球创新指数，参照以往的研究文献[14—16]，在遵循科学性、客观性、全面性和可实施性等原则的基础上，结合京津冀协同发展实际情况得到可量化的京津冀创新链水平测度指标体系（见表1）。

表1 京津冀创新链水平测度指标体系

首先，创新投入是京津冀创新链发展的重要依托，是区域协同创新的要素来源和经济条件[17]，创新链的发展不仅需要地方经济支撑，而且需要高新技术平台和高层次科研技术人才，故构建经济支撑、研发经费、科技平台、研发人力四个二级指标，将创新链资源优势转化为市场经济优势。本文选取地区人均GDP、地区GDP增长率及第三产业占GDP的比重三个指标表示经济支撑；用R&D 经费投入强度、R&D经费内部支出中企业资金占比两个指标反映研发经费情况；用高等院校数量、科学研究与开发机构数量、省部级（含）以上创新平台数量三个指标反映科技平台情况；用R&D人员数量、高校在校学生数量两个指标反映研发人力情况。

其次，创新协同是驱动京津冀协同发展的有效渠道。创新协同维度涉及主体融合和区域协作两个方面，国内学者常用技术引进吸收率反映高技术产业的跨区域协作能力[18]。在京津冀协同发展格局中，天津和河北在创新资源、发展实力方面略显薄弱，而北京作为首都具有极强的资源吸附能力，故在创新协同维度既需考虑区域协作关系，又需合理发挥京津冀地方区域作用。其主体融合主要用北京高技术企业高管在津冀企业任职情况、北京企业在津冀设立子公司数量、北京高校在津冀建立分校数量三个指标表征；区域协作用京津冀企业联合专利授权量、京津冀企业联合发明软件著作权登记量、北京企业在津冀设立子公司的专利授权量三个指标表征。

再次，创新产出是检验京津冀创新链发展质量的客观标准。本文将创新产出维度划分为知识成果和市场成果两个维度。知识成果是检验京津冀科研实力的有效标准，主要用中国知网收录京津冀主题或作者合作数量、京津冀专利授权数量等四个指标来衡量；市场成果是在市场机制下的技术交易，实现成果产业化[19]，主要用高新技术产业主营业务收入、技术市场交易额、高技术产品出口贸易额、北京流向津冀的技术合同成交额四个指标来衡量市场成果。

最后，创新环境关系到京津冀创新链发展的网络格局。金融环境和社会环境是影响创新链发展的重要方面，其将对创新链的可持续健康发展产生作用，故选用企业吸纳风险（VC）和股权（PE）投资金额、地方生产总值（GDP）、地方金融机构存款余额、地方金融机构贷款余额四个指标来评价金融环境；用科普图书出版种数、全社会固定资产投资两个指标来评价社会环境。

2 京津冀创新链水平测度模型

2.1 数据标准化处理与权重确定

创新链水平需要从多角度多指标整合评价信息，因此有必要将初始数据进行标准化处理。本文将根据极差法对数据进行标准化处理，使得数据指标值在标准化后均分布在[0,1]范围内[20]。在数据处理后使用熵值法计算测度指标权重，熵值越小信息越有序，指标权重就会越大[21]。具体步骤如下：

第一，数据标准化处理：

正向指标：

负向指标：

第二，计算第i年第j项指标值的比重：

第三，计算指标信息熵：

第四，计算信息熵冗余度：

第五，计算指标权重：

经计算各指标权重如表1所示。

2.2 健康距离模型

健康距离模型是陈高等（2003）[22]在生态系统评估中结合系统集评价其健康程度的模型，为度量京津冀创新链创新主体、创新要素及创新资源内部配置状态与理想配置状态相差程度而引入该模型（见图2）。对比理想与实际状态之间的健康距离可以评估创新链水平，模型距离值越大，实际创新链水平偏离最佳创新链水平越严重，资源配置状态越差[23]。

图2 创新链水平健康距离示意图

假设A、B是两个创新链资源配置状态，x1，x2，x3，…，xn是创新链共有属性，xa1，xa2，xa3，…，xan是理想创新链水平状态A的具体指标，xb1，xb2，xb3，…，xbn是实际创新链水平状态B的具体指标。

计算过程为：（1）根据最值法从实际状态B 指标xb1，xb2，xb3，…，xbn当中选取xa1，xa2，xa3，…，xan作为理想创新链水平状态A 的指标；（2）计算指标间相对距离：，wj为第j项指标权重；（3）根据公式计算实际状态B到理想状态A的综合健康距离：

HD 综合健康距离值即创新链水平差距度量值，值越大代表创新链水平差距越大，资源配置效率越低[24]，A(xaj)为创新链水平理想值，B(xbj)为创新链水平实际值。

3 实证测度

3.1 数据来源

本文以京津冀地区为研究对象，研究数据主要来自2016—2020 年《中国科技统计年鉴》《中国高技术产业统计年鉴》《北京统计年鉴》《北京年鉴》《天津统计年鉴》《天津科技统计年鉴》《河北经济年鉴》（2020 年改名《河北统计年鉴》）、北京技术市场统计年报及京津冀地方政府国民经济和社会发展统计公报、地方统计局官网等官方公示数据。对部分缺失数据采用滑动平均法估算，以保证研究数据的完整性。

3.2 京津冀创新链水平测度结果及特征分析

本文将指标数据进行统计整理和标准化处理，并采用熵值法和健康距离模型计算，得到京津冀各地区2015—2019年创新链水平健康距离值（见表2），进一步明确各地区创新发展水平和资源匹配成果。

表2 京津冀2015—2019年创新链水平健康距离值

3.2.1 整体状况及时间演变分析

根据健康距离值，绘制出京津冀各地区创新链水平趋势图（见图3）。分析发现京津冀创新链发展存在如下主要特征：（1）整体性特征。京津冀各区域创新链水平整体呈下降态势，三地实际创新链水平与理想创新链水平的距离在不断缩小，资源配置效率在持续改善。河北和天津健康距离值整体均大于北京，且河北变化幅度较明显，两地需进一步平衡创新链各主体间资源配置，逐步减小健康距离，不断提高京津冀创新链水平使其接近最优状态。（2）区域阶段性特征。如图3所示，京津冀三地创新链整体发展呈现较明显的阶段性特征。第一阶段（2015—2017 年），该阶段京津冀三地创新链健康距离均有不同幅度缩减，距离值减小，河北下降幅度最为明显，创新态势持续向好；第二阶段（2017—2019 年），天津和河北健康距离在该阶段有所下降，而北京健康距离却先上升后下降，且下降幅度较大，京津冀区域创新链水平持续变好的态势被打断。

图3 京津冀创新链健康水平趋势

3.2.2 创新链子系统分析

本文将创新投入、创新协同、创新产出和创新环境作为创新链水平评价的主体内容，运用健康距离模型对京津冀各区域创新链子系统的健康距离值进行测度，绘制出创新链子系统水平健康距离值对比示意图（见图4）。

图4 京津冀创新链子系统水平健康距离值对比

（1）创新投入分析

产业投入和科研教育投入是创新链投入的主体，其本质体现在对创新链的资源投入。而资源投入水平不仅可以体现地区对产业的重视程度，还可以体现资源集中程度。京津冀各区域创新链资源投入呈现不同规律，创新投入水平的健康距离差异体现了不同区域资源的集中配置程度。北京创新投入水平的健康距离值整体较小，除2018年突增之外均逐步减小，创新链资源配置较充足；相对于北京，河北在创新资源分配方面有所欠缺，其2015—2019 年创新投入水平的健康距离值普遍高于北京；而天津处于中间位置，除2016年突降外，创新投入水平的健康距离值变动幅度不大，其创新投入水平趋于平衡。将京津冀作为一个整体来看，创新链投入水平呈现向好的趋势。

（2）创新协同分析

本文从主体融合和区域协作两个角度考量创新链的创新协同水平，从图4中发现创新协同水平较其他三个子系统其健康距离值整体最小。该子系统权重为0.1463，是四个子系统中权重最小的，另外随着经济发展各区域创新水平不断提高，各区域之间创新协同也逐步增强。同时北京创新协同水平健康距离值明显小于天津和河北，发展前景较好。而河北创新协同水平健康距离值均小于天津，创新协同水平低于北京。天津则差距最大，表明其创新协同发展不够充分，创新态势不够主动。

（3）创新产出分析

创新产出水平主要体现在知识成果和市场成果两个方面，同时知识成果为市场成果做支撑，故市场成果是创新产出水平考量的关键，创新产出水平健康距离均显著小于创新投入水平。北京在2015—2016年的健康距离值在0.1 上下浮动，但2016 年后减少至0.05 左右，创新产出水平明显提高；而天津与河北则不够乐观，大部分年份创新产出水平健康距离值在0.15左右，部分年份高达0.2；京津冀整体创新产出水平也受到天津与河北的创新产出限制，发挥北京的带动作用是提高整体创新链产出水平的有效途径。

（4）创新环境分析

环境是产业发展创新的前提条件，同样环境也会阻碍资源优势转化和产业经济创新，创新链发展需要外部环境的支撑。而对当下创新链发展创新环境水平进行评估，可以找出环境支撑缺陷并进行有效回避。根据图4可知，北京和河北创新环境水平的健康距离值均在有效缩减，创新链发展环境逐步改善，而天津却不减反增，创新环境有待改善。但相比较而言，北京的健康距离值在0.1上下波动，而天津、河北的健康距离值远高于北京，创新链发展环境差距明显，当前为创新链发展提供更有利的创新环境至关重要。

3.2.3 创新链水平测度指标分析

影响实际创新链水平与最优创新链水平健康距离的是具体测度指标的相对健康距离，故有必要对测度指标的相对健康距离进行分析，将各指标的相对距离均值作为各指标水平值进行比较分析（见图5）。

图5 京津冀创新链水平测度指标相对健康距离

从图5可以看出，影响北京创新链水平的最主要因素为科学研究与开发机构数量（X7）及全社会固定资产投资（X30），其次为北京企业在津冀设立子公司的专利授权量（X16）、北京企业在津冀设立子公司数量（X12）、企业吸纳风险（VC）和股权（PE）投资金额（X25）和中国知网收录京津冀主题或作者合作数量（X18）。而影响天津创新链水平最主要的因素是科学研究与开发机构数量（X7）、科普图书出版种数（X29）及全社会固定资产投资（X30），随后是技术市场交易额（X22）、地方金融机构存款余额（X27）、R&D人员数量（X9）。影响河北创新链水平的主要因素为科学研究与开发机构数量（X7）及科普图书出版种数（X29），随后是为技术市场交易额（X22）、R&D 人员数量（X9）、高校在校学生数量（X10）及地方金融机构存款余额（X27）。影响京津冀区域创新链发展的首要因素为技术市场交易额（X22）及科学研究与开发机构数量（X7），随后是为R&D人员数量（X9）、全社会固定资产投资（X30）、企业吸纳风险（VC）和股权（PE）投资金额（X25）和地方金融机构存款余额（X27）。

数据表明，首先，科学研究与开发机构数量是京津冀创新的共同障碍因素，京津冀创新投入条件尚有不足，京津冀区域协同战略推行已久，但区域创新结构尚需优化。创新要素具有高聚集性和低流动性的特点，三地对创新普遍存在重视程度较低、缺乏实际应用研究的问题，使得创新基础动力明显不足。其次，地方金融机构存款余额不够支撑京津冀创新发展，大部分地方金融机构存款余额低，没有实际能力支持创新发展，从而造成地区缺乏创新支撑，陷入同质竞争困境。最后，创新基础研究实际应用化程度不够，研究资源分布不均，加之天津和河北科技创新基础条件劣势较为明显，科普图书出版种数、北京企业在津冀设立子公司的数量及专利授权量、中国知网收录京津冀主题或作者合作数量、技术市场交易额均为创新链水平的障碍因素，创新成果明显缺乏，实际应用程度随之较低。

4 结论与启示

4.1 结论

本文采用熵值法和健康距离模型对京津冀创新链水平进行测度，计算出2015—2019 年京津冀各地区及区域整体创新链的综合健康距离值。结果表明，首先，各地区创新链水平健康距离值整体呈现下降的态势，实际创新链水平与理想状态水平的距离在不断缩小，资源配置效率在持续改善。河北和天津的健康距离值均大于北京，且天津变化幅度较明显，表明河北和天津的创新链水平需要进一步提高，逐步减小与北京的差距，从而平衡创新链各主体间的资源配置，使其接近最优创新链水平。其次，京津冀各区域评估子系统相对距离呈现不同的态势，但可以看出创新投入和创新环境是创新链发展的主要差距点。最后，由具体指标的相对距离可看出影响京津冀创新链水平的最关键因素有技术市场交易额、科学研究与开发机构、R&D 人员数量、全社会固定资产投资、科普图书出版种数。

4.2 启示

（1）构建京津冀创新链多元化协调发展模式，优化协作创新环境。首先，建立政府间资金横向联合投入机制。各地方政府需加强创新合作交流，把地区发展财政按比例划分一定额度共同支持京津冀创新发展。其次，建立创新人才联合培养机制。通过制定政策吸引人才，如为科研人员提供住房补贴、医疗保障等。最后，建立完善创新政策区域对接机制。各地区应将创新链发展涉及的项目审核申报、资质评估、创新规范、创新成果奖励等方面的政策在区域间充分对接，搭建地区创新政策对接平台实现创新融合发展。

（2）提升创新产出效率，实现京津冀创新成果共享。强化创新必须依托企业经营发展并将科研成果转化为企业实际产出，从而提升创新的产出水平。同时为协调京津冀各地区因资源不平衡导致的知识成果创新和市场成果创新水平差异问题，可以通过创新成果共享机制进行调控，如把北京有实际效用价值的创新产品与天津和河北实际情况相结合并加以变通后借鉴，从而提升区域整体创新产出效率，实现创新协调发展。另外，天津和河北要把握创新发展机遇，将北京创新成果到天津和河北转化孵化，提高各区域科研创新成果产业转化效率。

（3）激发创新潜力，实现区域协同高质量发展。为实现京津冀协同高质量且可持续发展，有必要形成良好的区域协调创新环境。同时，创新潜力需要创新主体主观意识和客观计划融合并把握时机进行深度发掘，进而提高创新链水平，实现区域协同高质量发展。