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粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性演化研究

2023-09-11林卓玲方远平张经度辜雪钿

城市观察 2023年3期
关键词:粤港澳大湾区

林卓玲 方远平 张经度 辜雪钿

摘要:在碳达峰、碳中和目标背景下,提升绿色低碳循环发展关键核心技术创新能力已成为聚焦点。本研究借鉴复杂网络指标,以粤港澳大湾区城市群合作申请发明专利空间数据为基础,构建城市群低碳技术创新网络结构韧性评价模型,对比解析城市群低碳技术创新网络结构类型及其韧性时空演化特征,探究城市群低碳技术创新网络结构韧性演化的制约因素。研究表明:大湾区创新网络随着时间的演进表现出由“单一核心结构”向“多核心群落”发展的动态变化;创新网络结构层级性由早期的扁平模态向后期的立体模态演变,匹配性为异配性且呈“N”型变化趋势;创新网络结构均为“韧性网络”,韧性水平呈“提升—衰退—提升”的波动状态演化。基于多维度视角,本研究从城市群创新空间格局均衡化、关键领域差异化与创新要素流动自由化等方面,提出粤港澳大湾区低碳技术创新网络结构韧性演化的优化路径。

关键词:网络结构韧性;创新网络;韧性演化评价;低碳技术;粤港澳大湾区

【中图分类号】 F062.9     doi:10.3969/j.issn.1674-7178.2023.03.002

引言

在碳达峰、碳中和新目标背景下,提升绿色低碳循环发展关键核心技术创新能力已成为各方共识和聚焦点。低碳技术外部效应强、复杂性强、投入大、风险高,其创新过程需要多主体协同、多学科深度交叉与多来源知识互补[1]。创新主体合作需求强烈,与合作伙伴联结形成创新网络,形成了跨学科、跨行业、跨区域的产业技术创新体系和演化路径。如何以政策突破带动体制机制创新,优化构建低碳技术创新合作网络,是粤港澳大湾区成为低碳技术创新制高点的重要研究内容。

20世纪70年代初,加拿大学者Holling[2]从生态学领域提出“韧性”的概念,即系统面对外部环境影响或冲击时,表现出适应、恢复、进化的动态演化均衡状态,具有维持系统功能稳定持续发展的抗毁能力。随着韧性理论内涵不断丰富,韧性城市理论与技术创新领域结合,研究创新网络韧性的提升及城市创新空间格局的优化也逐步得到关注。鉴于韧性与城市、区域密切结合,学界融合了韧性理论与城市创新系统,形成了“城市创新韧性”理论。该理论认为,提升城市创新韧性是实现城市动态平衡和可持续发展的关键,其主要研究聚焦于探究城市创新活动交叉协同的开放性和外部环境干扰因素的不确定性,围绕困境诊断、韧性测度和韧性评价等方面来判别城市创新韧性演化特征,揭示城市创新生态系统韧性空间分布差异、空间演化趋势以及在自然、经济和社会等多因素作用下的变化规律[3-6],拓展了韧性演化的空间特性[7]。当前国内外韧性城市研究开始趋向与复杂网络理论结合,采用复杂网络理论指标衡量城市网络结构属性变量,并应用到创新领域网络结构韧性评估[8-9]。对城市网络结构韧性的研究是认知区域韧性的重要手段,上述研究从不同的角度选择城市群创新网络韧性评价指标,为城市创新网络韧性研究提供了参考。近年来,国外学者针对低碳产业技术的空间分布和技术创新网络进行研究,Binz等[10]研究了清洁能源光伏产业的地理空间动态分布情况;Hsu等[11]利用专利引文、社会网络等方法识别生物制氢领域核心技术和前沿技术。国内学者采用了专利数据,对低碳产业技术领域的创新网络结构特征[12-14]、合作网络时空演化[15-16]、技术扩散[17]和创新集聚[18]等问题展开了系列研究。综上所述,目前城市群布局与创新网络韧性整合量化研究尚处于起步阶段。关于绿色低碳技术创新网络的研究,主要关注低碳技术创新网络结构演化特征及其驱动因素,而鲜有针对低碳技术创新网络与韧性演化相结合的研究,特别是对粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性研究还处于空白阶段。由于经济发展水平和区位资源禀赋的差异,低碳技术创新网络结构韧性可能存在不同演化规律,不同地区城市群创新网络结构韧性的演化特征还有待探索。

城市群作为重要的区域创新系统,加强城市之间创新合作,强化创新策源地功能,有利于加快区域内要素循环流动,推进区域创新资源优化耦合,形成重要的创新空间载体,实现创新能力与经济水平融合发展,同时以空间溢出效应带动周边城市发展。随着交通运输和基础设施持续完善,创新要素流动和创新主体合作效能提高,城市群的创新网络空间结构呈现更为复杂多变的发展态势。粤港澳大湾区汇聚了一批全国领先的高校、科研机构、高水平实验室和高新技术企业,逐步形成了前沿科技创新体系,为区域协同创新网络发展提供了基础支撑,具有一定典型性和代表性。粤港澳大湾区的发展具有外向型、次国家尺度以及特殊的跨制度区域等多重特征,确立了建设具有全球影响力的国际科技创新中心的战略目标,其协同创新发展成为关键的议题。已有的研究表明,粤港澳大湾区已初步形成创新集群式发展格局[19-21],但当前同样面临国内市场供需不匹配、国际科技关键核心技术“卡脖子”等挑战。在外部冲击与不确定性日益增大的情境下,提升粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性对区域空间协同创新高质量发展意义重大。

本研究在现有基础上进一步结合韧性思维与复杂网络理论,开展城市群低碳技术创新网络结构韧性的研究,选取粤港澳大湾区作为研究区域,采用复杂网络指标,构建网络结构韧性演化评价模型,测算韧性演化水平,尝试回答以下问题:粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构类型有哪些?粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性经历了怎样的时序变化?各制约因素对粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性演化的影响机理如何?以期为提升粤港澳大湾区低碳技术创新网络韧性提出有针对性的對策建议。

一、研究方法与指标选择

(一)研究方法

本研究选取粤港澳大湾区城市群作为研究样本,包括香港特别行政区、澳门特别行政区和广东省广州市、深圳市、珠海市、佛山市、惠州市、东莞市、中山市、江门市、肇庆市(珠三角九市)。城市间的低碳技术创新合作网络在联结过程中催生新的知识,加速大量隐性知识的转移和扩散。学者通常采用合作申请发明专利、合作公开发表论文、技术交易等数据表征跨区域的知识转移或技术合作。专利是研发产出的主要体现形式,是衡量创新能力的最重要指标。合作申请发明专利反映了多方创新主体的合作关系,常被用于技术创新网络的实证研究。相较于其他类型专利,发明专利强调研究成果的原创性,其技术含量和成果转化价值比较高。结合低碳产业是知识技术密集的产业,大湾区新能源汽车产业集群不断壮大,海上风电、太阳能产业属于粤港澳大湾区优势领域的实际,本研究采用新能源汽车、风能和太阳能这3个领域合作申请发明专利数据作为分析典型,建立粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络。

(二)研究数据与说明

数据选用国家知识产权局专利查询系统和广东省专利大数据应用服务系统作为检索数据库,数据检索时间范围为2010—2021年,获得粤港澳大湾区城市群合作申请发明专利数据样本共2140项。借助天眼查软件和人工检索等方法,根据申请人注册地址将其匹配到所在城市。统计城市间合作申请发明专利数量并建立无向加权矩阵,构建低碳技术领域创新数据库和创新合作网络。基于低碳技术合作发展特征,每一阶段的创新网络包含3年期间的专利申请连接,构建2010—2012年、2013—2015年、2016—2018年、2019—2021年共4个不同时期大湾区城市群低碳技术创新网络。

(三)粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性评价方法

1.整体网络结构特征指标

运用社会网络分析方法研究低碳技术创新网络结构特征,以解析创新网络的整体网络结构演化特征,指标选取和相关测算公式见表1。

2.低碳技术创新网络结构韧性指标

参照相关文献 [22-23]的方法,选取反映网络结构韧性的2项指标(层级性,表征城市网络容纳节点城市等级的容量,即度值、度值分布;匹配性,表征网络中节点间相关性,即度相关),建立低碳技术创新网络结构韧性演化评价模型。

关于层级性(度值、度值分布)的测算。基于各节点城市测得的度值,参照位序—规模法则,按大小降序的方法对合作网络全部节点城市进行排序,拟合节点城市网络度分布曲线:

[ki=C(k'i)a]                                             (1)

对公式(1)进行对数处理:

[logki=logC+alogk'i]                            (2)

式(2)中:[ki]代表节点[i]的度值;[k'i]代表网络节点城市度值排序后节点[i]的位序排名;C为常数项;a为度值分布的斜率,且a<0。

关于匹配性(度相关)的测算。分析网络中

式(4)中:C为常数项;b为度相关系数。b>0时,网络节点城市呈现同配性特征,即为度正相关; b<0时,网络节点城市呈现异配性特征,即为度负相关。

3.低碳技术创新网络结构韧性类型判定

结合层级性与匹配性2个指标的静态特征,参照相关文献[24]对网络结构韧性的理论研究,网络结构韧性可分为随机网络、同配性核心—边缘网络和韧性网络共3类型。其中,韧性网络的判定方式为:

网络表现出高斜率的度分布(a>0)、度相关为负(b<0)时,网络具有一定的异配性。在网络核心圈層与边缘区域之间,网络节点间度的负相关有利于形成紧密的联结关系,加速资源要素在“核心—边缘”节点城市多通道联系过程的双向输送流动,核心节点城市随机缺失不会导致网络整体结构功能运行陷于衰退,网络结构面对外来冲击时具有较强的调适能力,网络韧性水平较高。同时,边缘节点城市深度参与、镶嵌入核心城市创新合作网络,构建具有互补协同的合作机制,促进创新行为从边缘节点城市向核心节点城市扩散,形成反梯度发展格局。

4.低碳技术创新网络结构韧性演化评价

根据层级性与匹配性2个指标变化情况,初步量化网络结构韧性的提升(或下降)水平与发展质量(或衰减态势),参照相关文献[25]构建综合韧性发展评价模型。设置点(?|a|,?b)与坐标原点的距离记为D,表征网络结构韧性提升或下降幅度的大小;点(?|a|,?b)与直线?b=?|a|的垂直距离记为P,点(?|a|,?b)与直线?b=-?|a|的垂直距离记为Q,P与Q比值(P/Q)的大小表征网络结构韧性发展质量的高低。网络结构韧性演化水平R计算公式为:

[R=±PDQ]                                          (5)

二、粤港澳大湾区城市群低碳技术

创新网络结构韧性评价

基于发明专利数据构建的大湾区低碳技术创新合作网络矩阵,采用UCINET软件,测算创新合作网络的规模、密度、中心度、聚类系数等网络结构指标。结构指标的计算结果如表2所示。测得网络节点城市的度值后,按照组内差异小、组间差异大的分级方法,利用ArcGIS工具绘制得到2010—2012年、2013—2015年、2016—2018年、2019—2021年粤港澳大湾区城市群低碳技术创新合作网络空间联系分布图(图1)。

(一)粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构指标特征

由表2可知,网络规模在8~11之间波动变化,个别城市存在进入—退出动态变化。2010—2021年期间,网络中节点城市不断增加,城市之间不断构建新的合作关系。在节点城市加入和合作持续加强的双重作用下,网络密度在0.5179~2.4667之间变动,表现出“稳步发展—动态调整—快速扩张”的动态变化。平均度数、网络中心势分别在21.4~44.4、10.99%~35.42%之间波动,其变化趋势与网络密度相似。从网络传输效率来看,网络中任意两个节点城市平均距离在1.583~1.800之间,三个阶段呈“N”型动态变化,表明网络路径传输效率整体普遍较高。其中,2013—2015年和2019—2021年的平均距离相接近,网络路径最短,其区域可达性和扩散性相对较强;其他两个时期的传输效率较低,技术知识扩散传递的成本相对较高。网络紧密度在0.256~0.565范围变动,基本处于提升状态。总体而言,在不同时期,粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络呈现不同特点,演化路径表明创新合作发展迅速,合作网络从简单的点对点的平面联系方式向多层次的立体网络结构演化,节点城市间联结日益密切,网络连接效率逐渐提升,但若干节点城市(比如肇庆、江门和中山等)进出网络存在动态变化。网络聚类系数在1.146~9.175范围持续增长,网络合作的集聚化特征显著。

(二)粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性指标特征

1.低碳技术创新网络结构层级性

图2展示了网络各节点城市度值分布特征,不同时期网络度分布拟合曲线变化方向是一致的,R2在0.38~0.61的区间变化,拟合效果比较接近。斜率a值较大,|a|在1.3~2.0之间动态演化,表明大湾区城市群低碳技术创新网络结构层级性有所分异,核心城市群落仍未达到稳固状态。创新网络层级性表现为:2013—2015年>2010—2012年>2019—2021年>2016—2018年。其中低碳技术创新网络|a|最大值(1.91799)出现在2013—2015年,表明该时期网络节点城市层级性处于最高水平,核心城市地位重要性凸显,网络表现出明显的“择优连接、强者愈强”生长特征,网络结构呈立体化发展态势;但到了2016—2018年,其网络|a|值最小,为1.36056,表明该时期网络节点城市层级性处于最低状态,核心城市地位明显削弱,网络结构转向扁平化。2019—2021年,网络层级性在前一时期的基础上逐步提升,网络结构表现出由扁平化向立体化发展趋势。

从网络度值的空间分布看(表2、图3),分布格局具有明显空间异质性,不同时期网络中各节点城市的度值总体表现出逐步提升态势,网络节点分布格局呈动态演进特征。广州在前3个时期始终处于创新网络的首要枢纽地位,在2019—2021年被深圳赶超后退居第二核心地位。深圳随着城市的经济地位和高新技术产业布局不断调整和变化,在不同时期均表现出快速发展节奏,2010—2012年在创新网络中尚未达到核心地位,在后3个时期核心地位相对稳定,在2019—2021年跃居首位。东莞、佛山、珠海、中山和惠州等城市的核心地位表现出明显的动态更替。从每个时期看,2010—2012年网络的核心城市组群为广州及周边的东莞、中山和珠海;肇庆、香港和澳门没有参与网络联系,度值为空值。2013—2015年,深圳、佛山和惠州等城市的度值增幅较大,中山、香港和澳门度值为空值。2016—2018年,创新网络核心组群演化为由广州、深圳和珠海组成,网络中其他城市度值相对较低,香港和澳门参与了网络联系。2019—2021年,网络中城市整体度值显著提高,其中深圳发展为创新网络首要枢纽地位。随着深圳创新实力和竞争力不断增强,跨区域交流的时空距离阻碍降低,技术合作延伸到其他边缘节点城市,中介桥梁支撑能力迅速提升,重塑了大湾区低碳技术的创新网络空间格局。其他处于低层级的城市,部分节点城市度值呈现小幅度的变化。尽管创新网络低层级的节点城市处于动态更替状态,但有利于形成错位发展,降低区域锁定潜在风险,促进了网络层级结构向复杂化方向发展。

2.低碳技术创新网络结构匹配性

在不同时期,网络度相关系数(图4)拟合曲线变化方向保持一致,R2在0.23~0.98之间。网络的匹配性存在显著分异,b值均为负值,网络度为负关联,创新网络结构均为异配性,且异配性表现特征呈“N”型动态变化,即2013—2015年>2019—2021年>2016—2018年>2010—2012年。具体而言,2010—2012年创新网络|b|值最小,表明早期由于粤港澳大湾区城市对人才、资金、技术等投入尚未形成驱动力,创新要素流通受到制约。省会城市广州高居创新网络的引领地位,其辐射和集聚能力与其他城市相比存在显著差异,低碳技术创新合作网络的路径连接形式相对简单固化,而同层级城市间的创新信息流动比较平缓,容易产生偏好依附效应,对外界扰动变化的适应能力较弱,网络结构韧性尚未稳固。2013—2015年|b|值最高,城市间跨层级链接合作逐渐活跃,表明网络异配性特征增强,创新网络节点链接路径转向异质性和多元化。外界创新要素向网络体系的渗透和扩散有利于提升网络结构韧性,使网络结构面临外界扰动时具有更强的调适能力。2016—2018年和2019—2021年期间,|b|值相较于2013—2015年有所降低,表明随着创新主体的增加,城市主要与其等级地位相当的城市组团同质化发展,网络异配性特征有所削弱,网络结构韧性也受到负向影响,但总体趋向更高异配性方向发展,特别是该阶段高层级城市多样化扭转了原有“单一核心”的路径依赖发展趋势。广州、深圳、佛山和东莞四大城市的多核心结构更有利于拓展联系渠道,带动大灣区城市跨层级的高效链接和密切合作。

以上说明粤港澳大湾区不断增强低碳技术的合作,通过实施各类发展规划和低碳技术引导性政策,推动大湾区城市融合发展,使得城市之间创新合作联系加强,各城市创新合作深度及广度均在提升,低碳技术创新持续呈现多元化发展。随着创新网络聚集程度持续提升,更为复杂的创新网络群落形成,推动创新要素在更广区域内流动,进而提升创新网络内部节点联系的紧密程度,强化了创新网络的多层次和异配性结构。

(三)粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性演化评价

1.低碳技术创新网络类型判定

根据网络判别特征值(|a|和b)的大小组合情形,以及网络结构韧性类型的评价标准,本研究划分大湾区低碳技术创新网络的类型(表3)。同时,结合城市群创新联系网络拓扑结构与空间联系强度,突显网络核心层骨架网,绘制不同时期网络结构形态演化模式图,进一步解析大湾区低碳技术创新联系网络的结构韧性演化特征。

粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性类型相对稳定,网络类型未发生实质改变,不同时期创新网络的度分布出现高斜率,度相关为负值,网络结构具有一定异配性,均为“韧性网络”。但同时也发现,不同时期网络形态分异明显,呈现出整体形态趋于复杂化、局部形态多元化演化的发展特征。2010—2012年,创新网络以广州为中心的单一核心结构,呈现中间集聚、两端割裂的相对失衡结构。2013—2015年,深圳开始加入核心群落,创新网络由广州和深圳共同组成双核心区,并由核心区向四周扩张,形成众多节点城市集聚的网络形态,初现星形网络拓扑结构的雏形。2016—2018年,广州和深圳持续处于网络核心位置,珠海也成为创新合作网络中的重要角色,3个城市组成完整的联系环,在网络核心区形成稳定的三角结构。同时,其他新增城市不断加入,创新合作联系范围日益分散却高度依赖个别枢纽城市,主要表现为单向、单边联系,在网络边缘区呈现发散式辐射形态,导致整体网络结构尚未达到稳固均衡状态。2019—2021年,东莞和佛山上升为新的核心节点城市,与深圳、广州共同构成了网络四核心群落,创新网络发展表现出择优连接和择邻连接,网络结构呈现空间分异,并产生新的技术创新集群的空间演化,形成明显的低碳技术创新连绵带;处于边缘节点城市之间的联系增强,形成局部网络化的外围联系环,整体网络连接呈闭合状态,达到相对稳定均衡。

由以上可知,大湾区低碳技术创新合作网络形态由树形拓扑结构向星形拓扑结构,再向网络状拓扑结构演化,核心节点城市从单一核心向多核心形态转变发展。由核心节点辐射形成的结构及交互联系是形成创新网络结构韧性的关键。核心位置的扩散和网络分支之间联系的广泛建立,有助于促进大湾区城市创新要素流动,吸纳更多节点城市参与,从而活跃创新合作,增强创新网络韧性。

2.低碳技术创新网络韧性演化水平

基于以上对粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络层级性与匹配性的演化分析,本研究将2010—2012年向2013—2015年、2013—2015年向2016—2018年、2016—2018年向2019—2021年发展推进的阶段,分别记为第1~2阶段、第2~3阶段、第3~4阶段,构建网络结构韧性动态演化坐标系(图5)。第1~2阶段的?|a|为正,?b为负,网络结构韧性向提升方向演化。第2~3阶段网络结构韧性出现波动,?|a|为负,?b为正,创新网络的整体协同性削弱,网络结构韧性转向衰退方向演化。第3~4阶段的?|a|为正,?b为负,网络结构韧性再次发生转折,向提升方向继续演化发展。在不同时期创新网络韧性演化水平并不一致,表现为第3~4阶段>第1~2阶段>第2~3阶段,即呈现“V”型动态变化,说明创新网络处于动态调整过程。特别是在第3~4阶段,创新合作深度及广度均在提升,跨城市协作程度持续增强。随着网络聚集度持续提升,稳定均衡的创新网络群落的形成会推动创新资源在粤港澳大湾区更广范围流动,进而强化创新网络内部节点联系紧密程度,使创新网络整体具有良性的共生发展态势、创新网络抵御力及恢复力提高、创新网络韧性逐步提升发展。

基于韧性发展评价模型,本研究进一步评估粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性的提升(或下降)水平与发展质量(或衰退态势),测算不同时期网络结构韧性演化相关指标。由表4可得,第2~3阶段R值仅为-1.105,网络结构韧性演化处于最低水平,网络结构韧性陷入衰退状态。第1~2阶段R值为0.902,网络的韧性演化处于较高层次,网络结构韧性向提升方向跃迁较为明显。第3~4阶段R值为0.100,网络的韧性演化达到最高水平,网络结构韧性表现出显著的提升效果。此外,第2~3阶段,L值最高,表明该时期网络结构韧性变化幅度大,创新网络结构韧性的衰退更直接。第3~4阶段D跌至最低状态,但其P/Q值高,表明该时期网络结构韧性变化幅度很小,但网络结构韧性朝向提升方向跃迁,并且其进化水平优于其他时期。以上结果表明,第3~4阶段创新合作网络的韧性演化水平最高,第1~2阶段网络次之,第2~3阶段网络最低。随着时间演进,创新网络结构韧性表现为曲折提升趋势,存在动态演化特征,整体网络结构抵御外部冲击能力有所增强。

(四)粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性演化水平制约因素

由于城市区位条件和资源禀赋的差异,叠加跨境、跨制度的影响,城市群创新网络关系复杂多变,粤港澳大湾区各城市在低碳技术创新网络中所承担的角色和作用各有差异,影响着网络结构韧性的发展。参照已有研究,本研究选取层级性和匹配性为大湾区低碳技术创新网络结构韧性演化水平的关键指标。层级性提升、异配性提升或同配性下降,均有利于网络结构韧性向高质量提升方向跃迁,否则将导致网络结构韧性陷入退化,难以抗衡外界的干扰与冲击。基于以上影响机制、网络结构演化以及前文数据分析,本研究进一步从核心城市、边缘节点城市与创新要素流动三个角度分析粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性演化的制约因素。

核心城市是主控因子。广州和深圳在网络中表现为强核心城市,佛山和东莞为次核心城市。作为省会城市的广州和经济特区的深圳,其创新资源吸引力、科技驱动力优势突出,佛山和东莞制造业根基深厚,推动这四个城市朝着核心地位方向和重要功能定位发展。然而,粤港澳大湾区城市之间竞争力差异明显,导致创新网络节点城市的等级分异。核心层城市之间默契合作,以及核心层城市通过“扩圈”带动其他层级城市开展技术创新合作交流,形成紧密的网络联系,集聚程度逐渐增强。“以点带面”形成大型的网络群落,则层级性和异配性提升效应显著,有利于促进创新网络韧性增强。但核心城市过多或过少,以及核心城市联系不紧密,过多的单点或单向联系难以形成合力,可直接导致层级性和异配性下降、同配性提高,进而阻碍网络结构韧性的提升。因此,核心城市在网络中的层级性和匹配性是大湾区低碳技术创新整体网络韧性的重要表征。

边缘节点城市的影响也不可忽视。大湾区低碳技术创新网络中众多边缘节点城市之间具备复杂的等级联系,如位于珠江西岸的江门、肇庆等这类城市在演进过程中均处于边缘位置;在这一研究时段内,香港和澳门在低碳技术创新方面的跨区域、跨制度合作优势不明显,其中心性均不高,网络的核心地位并不突出;珠海、惠州在邊缘与核心区域之间摆动,在网络结构中的地位并不稳固。从网络边缘节点城市的联系情况看,这些城市辐射和集聚能力较弱,形成了网络末梢离散不稳固、边缘区同质化水平高等特征,未能在错位发展中彰显特色。上述制约因素的存在不仅难以提高网络结构的异配性或降低同配性,而且容易引起网络结构韧性转向衰退演化,不利于低碳技术创新网络韧性高质量提升发展。

创新要素流动是重要驱动因素。大湾区不断强化区域低碳技术创新一体化发展,通过出台各种政策和发展规划推动打造区域新能源产业创新高地,如《广东省战略性新兴产业发展“十二五”规划》《广东省战略性新兴产业发展“十三五”规划》《珠江西岸先进装备制造产业带布局和项目规划(2015—2020年)》《珠江西岸先进装备制造产业带聚焦攻坚行动计划(2018—2020年)》等文件,对新能源产业不同领域发展重点做出部署安排,并通过实施《广东省培育新能源战略性新兴产业集群行动计划(2021—2025年)》,针对新能源产业集群进行全面系统的布局。大湾区城市在发展中发挥了创新要素投入带来的创新能力增量作用,形成“韧性网络”的创新网络结构形态。“广州—深圳—佛山—东莞”的发展轴集聚效应显著,但在低碳技术创新网络联系中均存在局部或整体联系强度低的现象,可从两方面分析其原因:一是粤港澳大湾区建设具有“一国两制”的优势,但在“两制”差异下,区域合作过程中也可能产生摩擦与成本,例如在科技创新、要素流动、体制机制衔接方面仍面临一定的挑战,人才、资金、技术等生产要素和创新资源的自由流动还存在一定壁垒,地区之间联系合作成本提高。二是创新要素不同程度的扩散与集聚会对城市群创新网络格局产生影响,广州与深圳两大核心城市依托制造业基础,发展新能源高新技术和高端产业,形成创新驱动发展的核心力量,对粤港澳大湾区其他城市技术、人才等创新资源产生的“虹吸效应”高于“涓滴效应”。2017 年是“双碳”政策推进的重要时间节点,随着《能源生产和消费革命战略(2016—2030)》《全国碳排放权交易市场建设方案(发电行业)》等重要国家低碳政策的正式出台,并在《深化粤港澳合作推进大湾区建设框架协议》的推动下,粤港澳大湾区低碳技术创新网络覆盖全域,但边缘节点城市主要与广州、 深圳等核心城市建立较强联系, 创新要素聚集效应显著,“核心—边缘”节点城市之间的差距拉大,正在塑造低碳技术创新网络新格局,还未达到均衡稳定状态。这导致了2016—2018年期间网络结构层级性和异配性均明显下滑,网络结构韧性水平有所退化。因此,核心城市与边缘节点城市之间的互动传导作用不强烈,核心增长极辐射溢出能力较弱,均会影响创新网络层级性或异配性的提升幅度。

三、政策建议

低碳技术创新合作网络面临不确定因素扰动,应持续优化其韧性,提高抵御和化解外部冲击和扰动的能力。基于研究结论,围绕城市群创新空间格局均衡化、关键领域差异化与创新要素流动自由化等方面,提出粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性的优化路径与政策建议。

(一)推动城市群创新空间格局均衡化

粤港澳大湾区城市群低碳技术创新水平及合作网络以环珠江地带的“广州—深圳—东莞—佛山的发展轴”为依托,具有较高整体性,但创新动力极化现象突出,核心城市成为承载低碳技术创新发展的主要空间形式,导致低碳技术合作网络表现出马太效应和优先链接,形成一定的“地方依赖”和“路径锁定”。因此,应综合评判大湾区城市群低碳技术创新网络“核心—边缘”节点城市,进一步优化创新空间格局。一是针对低碳技术创新网络演化过程中核心节点城市不稳固或联系不紧密等问题,探索增强核心城市群落等级层次的优化路径,聚焦增强广州—深圳—东莞—佛山城市群落的骨干网主导作用和层级地位。同时,优先增强核心城市群落的科技创新承载能力和带动作用,加强核心城市之间知识输入和技术融合转化,促成若干联系紧密、创新活跃的特色技术合作局域网,打造珠江东西岸多元共生的创新主引擎。二是针对创新网络中其他边缘节点城市处于网络末梢且表现不突出等状态的问题,鼓励边缘节点城市主动寻求提升网络异配性、降低同配性的途径,依托自身的技术专业优势和区位资源条件,密切与核心城市建立直接联系,增强整体网络结构韧性。三是充分利用香港和澳门作为粤港澳大湾区对外低碳技术创新合作的重要窗口,特别是香港的大学及科研机构低碳技术研发的突出优势,挖掘港澳科技力量對粤港澳大湾区低碳技术创新网络快速发展和内部韧性提升的驱动潜能,进一步优化香港和澳门的层级地位。总而言之,通过突出核心城市引擎功能,加强边缘区域频繁联系,保障节点城市空间等级关系均衡稳定,才有利于粤港澳大湾区低碳技术创新网络结构韧性的良性进化。

(二)形成关键领域差异化

粤港澳大湾区城市群覆盖了香港、澳门2个特别行政区,以及珠三角9个城市,具有“一个国家、两种制度、三个单独关税区、三种货币制度和三个法律体系”的区域特征。因此,优化低碳技术创新网络结构韧性,应发展多方位的局部专业群落,形成低碳技术关键领域错位差异化发展的空间格局。一是针对创新网络核心增长极辐射能力弱等问题,强化广州和深圳在创新网络中的核心地位和中介桥梁作用,并辐射周边城市强化技术知识溢出和传递,充分发挥增长极的网络联通功能和全面辐射效应。二是针对边缘区均质化严重等问题,提高边缘节点城市的异配性。粤港澳大湾区城市具备不同的低碳技术创新资源要素禀赋和地区特色优势,为不同地区低碳技术创新错位发展、分工与合作提供了空间和机会。根据珠三角东西两岸片区中边缘节点城市的创新资源和专业特色,精准对接合作对象,推进片区内部低碳技术领域的分工合作,采取差异化的创新发展道路。例如,在新能源汽车技术方面,充分发挥香港和澳门在低碳技术领域具有自身科技、人才以及国际化的优势,加强港澳与珠三角城市之间在新能源汽车等领域的低碳技术创新联动合作;加速广州与周边城市在新能源汽车技术创新研发领域形成一体化。在风能技术方面,粤港澳大湾区海岸线长,风能储藏量大,可深挖海滨城市(香港、澳门、深圳、惠州、珠海、江门等)的创新潜能,形成海上风能技术创新集群发展。通过对低碳产业的关键技术领域进行模块化分工,以局部城市群落为发展单元,利用核心城市创新的辐射扩散效应,推进城市群“线—片—网”一体化,形成强劲创新合力和特色创新链,补齐低碳产业关键技术短板,促成“核心辐射带动、局部错位发展”的创新路径。

(三)保障创新要素流动自由化

遵循科技协同创新发展的客观规律,以节点城市为创新要素流动单元,充分利用粤港澳大湾区城市地域特点和资源优势,基于差异化的合作模式,促进各类创新资源要素合理流动和高效集聚,构建优势互补的低碳技术创新网络,有效提升低碳技术网络结构韧性。国家层面和粤港澳地方政府制定实施了一系列政策举措,不断强化三地合作深度。促进创新要素自由流动是提升大湾区低碳技术创新合作网络韧性水平的关键,结合现有创新网络空间结构模态,应利用粤港澳大湾区低碳技术各类支持政策的叠加优势,强化“广州—深圳—东莞—佛山”四核心城市群落地位,进一步消除创新要素流动隐形壁垒,融通创新资源要素流动渠道,提高创新网络的平衡协同效应,推进低碳技术创新网络提速发展与成熟。进一步识别粤港澳大湾区城市低碳技术水平的互补性和关联度,整合珠三角城市和港澳在低碳技术领域的科技资源,探索低碳政策在技术创新空间的落地集成,持续完善低碳技术创新协作平台建设,探索新型协作方式激发创新活力。进一步优化低碳技术创新整体和局部群落合作机制,将创新要素融入低碳创新上下联动、条块结合、协同平衡的网络结构格局。在城市群创新空间格局均衡化、关键领域差异化、创新要素流动自由化之间形成良性循环发展态势,共同推动低碳技术创新网络结构韧性水平的提升。

构建粤港澳大湾区城市群高韧性的低碳技术创新网络系统成为区域可持续发展的关键支撑。高韧性的低碳技术创新网络系统有利于在大湾区内部形成产业的“诱导性技术变革”,以绿色转型培育产业的国际竞争优势,破解大湾区作为先发区域的招商引资困局和外贸出口挑战。对粤港澳大湾区城市群低碳技术创新网络结构韧性演化进行研究和评价,既检验了城市创新网络联系的日益复杂密切是城市创新网络结构韧性提升的前提,也为提升粤港澳大湾区战略性新兴产业技术创新韧性的政策引导和支撑提供了一定参考。在创新网络成长到较为成熟稳定阶段时,粤港澳大湾区应进一步聚焦于维持或提升创新网络结构韧性,多维度建立城市空间—联系—产业的共生机制,稳步推进低碳技术创新网络的高质量发展。

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