安徽省城市绿色创新能力评价及空间特征分析

柏明国，姚毓婷，朱维维

（安徽工业大学 商学院, 安徽 马鞍山 243002）

一、引言

绿色创新兼顾经济效益和生态效益，成为新时代推动区域高质量发展的核心动力和现实要求[1]。在我国不断强调要加强创新和推进生态文明建设的大背景下，安徽省愈发重视绿色创新。安徽省虽位于内陆地区，却跨长江、越淮河，地理位置优越，自然资源丰富，同时承载“中部崛起”和长三角一体化战略，近年来经济呈现高速发展的趋势。但相关研究显示，安徽省绿色创新水平在全国排名并不理想[2]，且远低于长三角地区其他省份，不利于长三角地区绿色创新协同发展。因此，分析安徽省城市绿色创新发展中存在的问题，提出有价值的研究结论，有利于全面提升安徽省绿色创新水平，助推安徽省更好更快地融入长三角地区绿色创新协同发展的进程。

Fussier 和James 于1996 年首次提出绿色创新的概念，认为绿色创新是能够为企业和消费者提供更具价值，并能实现环境改善的新产品或新工艺[3]。我国对于绿色创新的思考开始于上世纪九十年代末[4-5]，与国外的研究进程大体相似[6]。肖黎明等将绿色创新定义为既能满足消费者和企业的价值需求，又能减少对环境的污染和破坏，以达到可持续发展目标的一系列创造性活动[7]。随着研究的深入，学者们逐渐将关注点转至定量的绿色创新能力研究，主要以区域、产业和企业为研究对象。区域层面，曹慧等利用共线性和变异系数方法筛选出评价我国绿色创新能力的指标[2]；孙振清等基于投入、产出、环境及扩散投入四个维度构建指标体系，并采用熵权TOPSIS 法测度和评价我国各省绿色创新能力[8]；佘硕运用熵权法、TOPSIS 法和灰色关联度法对我国地级市的绿色创新能力进行综合测度[9]。产业方面，张文宇等运用模糊综合评价法评价全国30个区域的制造业绿色创新能力[10]；熊彬等基于PPEDEA-LWM 的评价模型从投入和产出两个方面综合分析中国工业绿色创新能力[11]。企业层面，徐建中、田红娜等对制造企业的绿色创新能力进行研究[12-13]；李菽林结合物流企业的特点，借助支持向量机分析模型，测算物流企业的绿色创新能力[14]。

结合上述研究成果可知，目前区域方面的绿色创新能力研究大多集中在省域层面，基于城市尺度的绿色创新能力研究还有待进一步丰富和深入。因此，本文以安徽省16 个地级市为研究对象，通过投入、产出和环境三个维度构建城市绿色创新能力评价指标体系，利用熵权TOPSIS 法综合测算出2018 年安徽省各城市的绿色创新能力指数，并采用探索性空间分析法探析安徽省城市绿色创新能力的空间格局和空间关系特征，旨在为安徽省城市绿色创新能力的提升提供有价值的研究结论。

二、城市绿色创新能力评价指标体系构建

目前，针对地级城市构建的绿色创新能力指标体系还未统一。相对于现有研究，本文创新性地引入绿色发明专利这一指标，直接衡量城市绿色创新产出能力，并参考国家公布的《绿色发展指标体系》及《生态文明建设考核目标体系》的指标和大量研究文献，构建新的城市绿色创新能力综合评价指标体系，如表1所示。

表1 城市绿色创新能力评价指标体系

在绿色创新投入方面，本文分别选用了较为通用的研究与开发（R＆D)人员和科研、技术服务、水利、环境和公共设施管理等从业人员占总就业人员比重，来衡量城市绿色创新的人力投入；资本投入力度主要以内部研发支出、社会环境投资、政府资金支持和实际使用外资四个方面选取的相应指标衡量；此外，选取能源和水电消耗来衡量城市的资源投入，能够更加突出环境指标的影响。城市的发展犹如一把“双刃剑”，促使经济不断增长的同时，也让生态环境承受迫害，故城市绿色创新产出应包含期望产出和非期望产出两个方面，其中期望产出选取了反映经济产出的人均GDP和新产品销售收入、直接反映城市绿色创新产出成果的绿色发明专利授权数以及代表科技创新成果产出的发表科技论文数；非期望产出主要是指破坏城市环境的排放物，由于城市中对生态环境破坏最严重的主要是工业产业[15]，故选用了反映工业企业污染物排放情况的废水、二氧化硫和工业烟（粉）尘排放量来衡量。此外，创新环境也是城市创新发展至关重要的因素[16]。因此，本文从科教文化实力、互联网普及情况、产业结构、邮电服务水平、生活垃圾处理、工业固废综合利用率及城市绿化建设等8 个方面，共选取了11 个指标，来反映城市在绿色创新环境上的发展水平。

三、安徽省城市绿色创新能力综合评价

基于上述构建的城市绿色创新能力评价指标体系，以安徽省16 个地级市2018 年的各项指标数据为样本，运用熵权法和TOPSIS 方法综合测算各地级市的绿色创新能力指数。绿色发明专利数据来源于中国研究数据服务平台（CNRDS）数据库，其它数据则源于《安徽统计年鉴2019》。

（一）计算指标权重

熵值法作为一种具有客观性质的赋权法，主要是通过对数据进行排序以及借助信息熵值进行判断。指标的信息熵值越小，携带信息越多，权重越大，反之亦然。首先采用极值法将各指标标准化，分别为正向化处理与逆向化处理，具体方法如下：

然后利用SPSSAU 在线软件，运用熵值法计算2018 年安徽省16 个地级市各指标的权重值，计算结果如表2 所示。

表2 熵值法计算权重结果

由表2 可知，科研技术行业的人力投入与经费支出是城市绿色创新能力的主要影响因素；本文所选用的绿色创新期望产出指标在指标体系中都占有较大的权重，对城市绿色创新能力的影响较大；产业结构和教育基础是影响城市绿色创新发展的重要环境因素。

（二）综合评价结果

TOPSIS 法是一种有效的多属性决策方法，根据指标与正负理想解间的距离计算出各评价对象与理想化目标的接近程度并进行排序。熵权TOPSIS 法是将熵值法与TOPSIS 法相结合，即通过熵值法计算出的指标权重值对原数据进行加权，接着运用TOPSIS 法基于加权后的数据，计算出各评价对象的综合评分，并进行排序。本文利用熵权TOPSIS 方法，运算得到安徽省各城市绿色创新能力的综合评价结果如表3 所示。

表3 安徽省城市绿色创新能力综合评价结果

四、安徽省城市绿色创新能力空间特征分析

为了更加直观地了解安徽省各城市的绿色创新能力水平差异和空间集聚情况，本文采用探索性空间分析法，结合上述所得各城市的绿色创新能力得分，探究安徽省各城市绿色创新能力的空间格局和空间关系特征，并结合安徽省城市各项评价指标得分情况及其空间地理位置特征，对地级市绿色创新发展现状进行深入分析。

（一）空间格局分析

借助 ArcGIS10.2 软件，通过自然断裂法对安徽省各城市绿色创新能力指数进行分级并可视化展示，如图1 所示。16 个地级市被分为5 个等级：第一级别只有合肥市1 个城市；第二等级包括蚌埠市、芜湖市和马鞍山市3 个城市；第三等级包含滁州市、铜陵市和黄山市3 个城市；第四级则包括宣城市、淮南市、池州市、安庆市、六安市以及淮北市6 个城市；宿州市、亳州市和阜阳市3 个城市属于第五级。

图1 2018 年安徽省地级市绿色创新能力空间格局

基于地级市视角分析，作为安徽省省会城市，合肥市绿色创新发展的表现更为突出，尤其是在科技创新水平和成果转化能力等方面都居于长江经济带城市前列，且在不断创新发展的同时，始终坚持以绿色发展为导向，全面打响污染防治攻坚战，加大对生态环境突出问题的整治力度，构建绿色生态屏障、打造生态宜居环境、以创新机制持久保护生态发展。位于长江沿线的各城市，如芜湖市、马鞍山市和滁州市等，凭借其优越的地理位置，近年来加快融入长三角高质量一体化发展的步伐，与江苏、上海等地进行产业互促，资源共享，共建创新平台和生态经济合作示范区，都具备良好的绿色创新能力水平。而位于皖北地区的宿州市、阜阳市和亳州市在资源消耗和各项污染物排放水平均处在安徽省低位，尽管环保意识强、行动落实快，对居民生活垃圾和工业垃圾处理力度大，但可能是传统产业转型困难，新型产业较少，创新方面人才资本的投入不够充足，研发和教育的氛围不够浓重，且地理位置相对封闭，接受外部信息能力较差，因此在绿色创新发展上一直落后于省内其他城市。

（二）空间关联特征分析

本文利用ArcGIS10. 2 和GeoDa1. 12 空间数据分析软件，对安徽省各城市绿色创新能力的空间关联特征进行分析。

1．整体相关性分析。对城市绿色创新能力空间相关性的测算，首先需要构建各个城市间的空间权重矩阵，本文利用邻接矩阵作为空间权重矩阵，来探究城市绿色创新能力空间关联程度，最终计算结果如图2所示。其全局Moran’s 值大于0，且通过Z 值检验，说明安徽省各城市绿色创新能力具有明显的空间集聚特征，即绿色创新能力较高（或较低）的几个城市在空间上呈现出一定的集聚态势。

图2 2018 年安徽省城市绿色创新能力Moran’s I 散点图

2．局部相关性分析。全局空间相关只能说明区域整体的空间关系特征，进行局部相关性分析，能够进一步探析各城市绿色创新能力的集聚情况，检验是否存在显著高值或低值的局部区域。依据全局空间相关性分析结果，计算绿色创新能力 LISA 值并可视化展示，如图3 所示。可以看出，高—高集聚区集中在东部地区，包括芜湖市、马鞍山市、滁州市和铜陵市4 个城市，皆毗邻合肥市、靠近江苏省，具备良好的地理区位条件和发展基础，是安徽省绿色创新能力的“热点”区域。芜湖市绿色创新能力指数为0.528，位居安徽省第二位，在绿色创新投入、产出及环境三个维度的综合评分均排名省内前五，具有绝对的高值优势。马鞍山市以工业为主要产业，能源消耗和污染排放量居于省内首位，但非常重视科研与教育事业的发展，科技的不断进步推动着经济高速增长，也为节能减排、产业结构升级和传统企业升级转型等方面贡献力量，故在绿色创新产出上表现并不理想，而投入与环境方面表现优异。滁州市地属南京都市圈和合肥都市圈的夹层，凭借文化教育、技术人才、交通、信息、金融等多种优势，大力培育高新技术产业，实现了跨越式发展，因此在衡量绿色创新能力的三个方面均处于省内中上水平。铜陵市注重传统产业与新兴产业的融合发展，产业结构布局合理，且注重城市绿化，仅次于旅游型城市黄山市，绿色创新环境指标表现突出。而低—低区域只有阜阳市一个城市，该城市的各项指标在省内几乎都处于劣势，尤其是绿色创新投入方面的综合得分排名末尾。阜阳与亳州、淮南、六安得分较低的城市相邻，在空间上形成低低集聚的特征，是安徽省绿色创新的“冷点”区域。与周边其他城市相比，阜阳市未来应加大资金、人才和技术等方面投入，加快资源要素流动，加强外部信息交流，才可能摆脱末位劣势。

五、结语

本文选取绿色创新投入、绿色创新产出和绿色创新环境等28 个指标，以安徽省16 个地级市2018 年的数据为样本，基于熵权TOPSIS 法和探索性空间分析方法方法，测算安徽省城市绿色创新能力指数，分析各城市绿色创新能力的空间关联特征，得出以下结论：（1）安徽省城市绿色创新能力普遍较低，尚有很大的进步空间；且城市间绿色创新能力发展不均衡，城市间差异明显；合肥市是绿色创新能力的高地，明显高于其他城市。（2）安徽省城市绿色创新能力空间分布特征明显，与区域范围内城市的经济发展格局具有一定的耦合性，指数较高的城市多位于长江沿线。（3）安徽省绿色创新能力在空间上表现出一定的空间依赖和空间关联，且包含了“热点”区域和“冷点”区域。高值城市在东部呈现集聚形态，表明绿色创新能力具有一定的空间溢出效应，地理邻接的城市更有利于实现绿色创新的协同发展。

依据以上研究结论，安徽省城市的绿色创新发展面临诸多问题与挑战，核心区域相对固定，城市发展不均衡等问题突出。安徽省要追赶上长三角地区其他省市，达到长三角一体化绿色创新协同发展，可以从两个方面入手。（1）加快缩短城市间绿色创新能力的明显差距，依据当前各城市的绿色创新发展情况，明确各城市未来发展的优势，采取“因地制宜”的绿色创新能力提升政策，如加大创新投入、注重节能减排、优化产业结构及重视科研教育等。（2）基于城市间绿色创新能力的空间关联关系，利用邻近高值城市的带动作用，加强城市间的合作交流，改变小范围“抱团”的现状，共建绿色创新共享平台，加快绿色创新资源要素流动。