焦繼文，郭寶潔

(山東大學(xué) 管理學(xué)院，濟(jì)南 250100）

0 引言

科技資源集聚作為一種重要的要素集聚，產(chǎn)生明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，已為各國所關(guān)注。我國以長江三角洲經(jīng)濟(jì)圈、環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈和珠江三角洲經(jīng)濟(jì)圈為首的東部地區(qū)聚集了大量的科技資源，成為經(jīng)濟(jì)資源和科技資源互相促進(jìn)的最有活力的集聚區(qū)和增長極。通過分析中心城市的科技資源集聚情況與科技資源集聚輻射格局，有利于實(shí)現(xiàn)國家范圍內(nèi)科技發(fā)展結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，促進(jìn)區(qū)域科技與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

從廣義的角度，科技資源主要包括四個(gè)方面，即科技人力資源、科技財(cái)力資源、科技物力資源和科技信息資源。而科技資源集聚就是構(gòu)成科技資源的各類要素通過人類活動(dòng)集聚在一起，在特定地區(qū)內(nèi)產(chǎn)生集聚效應(yīng)，其最終價(jià)值主要體現(xiàn)在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生產(chǎn)力的進(jìn)步，共同增進(jìn)科技實(shí)力與經(jīng)濟(jì)實(shí)力?；诖?，本文通過建立較全面的科技資源集聚衡量指標(biāo)體系，利用因子分析法測(cè)量主要科技城市的科技資源集聚度，引入?yún)^(qū)域理論中威爾遜模型計(jì)算具有科技輻射能力城市的輻射半徑，分析了不同區(qū)域的輻射格局，為我國區(qū)域間協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 科技資源集聚度的度量

1.1 構(gòu)建科技資源集聚度的衡量指標(biāo)體系

影響科技資源集聚的因素主要包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，基礎(chǔ)設(shè)施，高校、科研院所、企業(yè)等科技資源集聚載體?？萍假Y源主要包括科技人力資源、科技財(cái)力資源、科技物力資源和科技信息資源四個(gè)方面。為增加指標(biāo)的可比性，采用人均和地均指標(biāo)來進(jìn)行衡量。根據(jù)影響科技資源集聚的因素，選取八個(gè)指標(biāo)來衡量科技資源集聚度，包括各城市GDP、固定資產(chǎn)投資、R&D人員全時(shí)當(dāng)量、R&D經(jīng)費(fèi)、專利申請(qǐng)量、專利授權(quán)量、技術(shù)合同額和高等學(xué)校在校生人數(shù)。

由于所評(píng)價(jià)的是科技資源集聚度，集聚可以理解為地域和人口的集中，同時(shí)人是附著在土地表面生存，地均指標(biāo)和人均指標(biāo)也有一定的共通性，所以選擇土地和人口兩個(gè)維度來構(gòu)建指標(biāo)體系。

1.2 樣本城市和數(shù)據(jù)來源

基于城市經(jīng)濟(jì)及科技發(fā)展程度的分析和2011年度中國城市科學(xué)發(fā)展指數(shù)排名，同時(shí)考慮三大經(jīng)濟(jì)圈和四大經(jīng)濟(jì)地帶的區(qū)域代表性，選擇經(jīng)濟(jì)及科技發(fā)展水平較高的28個(gè)城市來進(jìn)行分析，它們是北京、石家莊、天津、濟(jì)南、青島、大連、沈陽、上海、杭州、蘇州、南京、無錫、溫州、寧波、福州、廈門、廣州、深圳、合肥、南昌、鄭州、長沙、重慶、成都、武漢、西安、哈爾濱和長春。數(shù)據(jù)來源于《中國科技統(tǒng)計(jì)年鑒2011》、《中國統(tǒng)計(jì)年鑒2011》以及二十八個(gè)城市的城市統(tǒng)計(jì)年鑒與國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)。

表1 科技資源集聚度衡量指標(biāo)體系

1.3 城市科技資源集聚度的測(cè)定

通過因子分析法對(duì)28個(gè)城市科技資源集聚度進(jìn)行計(jì)算和分析。具體計(jì)算過程如下。

表2 方差貢獻(xiàn)分析表

表2中旋轉(zhuǎn)后前四個(gè)公共因子特征值大于1，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為87.13%，故提取前四個(gè)因子做進(jìn)一步分析。通過對(duì)公共因子進(jìn)行方差最大化正交旋轉(zhuǎn)，得到旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣，各因子的系數(shù)向量（x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10,x11,x12,x13,x14,x15,x16）分別為：

（.953,.458,.810,-.325,.949,.578,.921,.423,.861,.202,.84 0,.205,.369,-.031,.296,-.194,），

（.160,.147,.176,-.170,.211,.546,.339,.791,.121,.09 7,.089,.045,.876,.974,.261,052），

（.203,.736,.281,.270,.071,.113,.081,.177,.428,.901,.456,.898,.032,.051,-.226,-.375），

（-.085,.266,.271,.667,-.103,.216,-.083,.250,-.205,-.16 9,-.226,-.203,-.088,-.017,.704,.781）

可見，第一主因子在指標(biāo)X1、X3、X5、X6、X7、X9和X11有較大載荷，可以歸為一類。第二、三和四主因子分別在指標(biāo)X8、X13、X14，X2、X10、X12及X4、X15、X16上有較大載荷。

各因子得分同樣使用行向量表示為：

（.214,-.003,.168,-.087,.224,.060,.192,-.038,.154,-.109,.148,-.100,-.057,-.192,.099,.020）

（-.085,-.027,-.083,-.078,-.061,.133,.002,.272,-.0 72,.038,-.081,.016,.350,.461,.001,-.018）

（-.066,.287,.023,.230,-.127,-.016,-.114,.046,.041,.367,.055,.361,-.039,.042,-.087,-.073）

（-.013,.207,.180,.388,-.038,.095,-.039,.091,-.058,-.017,-.065,-.031,-.113,-.095,.346,.379）

由因子得分向量和原始數(shù)據(jù)，算出28個(gè)城市的主因子得分，再以各因子方差貢獻(xiàn)率占四個(gè)因子總方差貢獻(xiàn)率之比作為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)匯總，得出各城市綜合因子得分F。

F=（37.094*F1+18.826*F2+18.724*F3+12.486*F4）/87.13

表3 各城市科技資源集聚度得分

由表3可知，28個(gè)城市中，深圳、上海、南京、北京、無錫、廣州、蘇州、武漢、天津、廈門、杭州、西安等12個(gè)城市的綜合因子得分大于零，具有科技輻射功能。其中，深圳市排名遙遙領(lǐng)先于其他各省，主要是因?yàn)樯钲谕恋孛娣e小，地均指標(biāo)數(shù)據(jù)較高，導(dǎo)致得分較高。

2 中心城市科技資源輻射力評(píng)價(jià)

2.1 輻射半徑的計(jì)算

科技輻射力常表示各個(gè)城市科技資源對(duì)周邊其他地區(qū)的溢出效應(yīng)。區(qū)域理論中的威爾遜模型可以為科技輻射力問題的解決提供參考。通過威爾遜模型的運(yùn)用，測(cè)算出具有重要科技影響力城市的科技輻射半徑。

威爾遜模型認(rèn)為，a區(qū)域?qū)區(qū)域的資源吸引能力可以表示為：

Tab表示區(qū)域a吸引的來自區(qū)域b的資源量，Oa表示區(qū)域a的資源強(qiáng)度，Db表示區(qū)域b的資源總量，rab表示兩區(qū)域之間的距離，β表示衰退因子，反應(yīng)區(qū)域影響力的衰減速度。β值越小，衰減速度越慢，當(dāng)接近于零時(shí)，區(qū)域的輻射力趨于無窮大。β值越大，衰減速度越快，當(dāng)接近于無窮大時(shí)，區(qū)域基本沒有輻射能力。K是歸一化因子，為常數(shù)，大多數(shù)情況下令K=1。由（1）可見，影響區(qū)域資源流動(dòng)和輻射力的主要因素是衰減因子和距離。

王錚等（2002）在研究人口問題過程中簡化了威爾遜模型，表達(dá)式為：

由（2）可知，區(qū)域科技資源的吸引能力隨距離的擴(kuò)大而逐漸變小。θ是一個(gè)取定的閥值，當(dāng)區(qū)域?qū)ζ渌貐^(qū)的科技輻射能力小于此閥值時(shí)，可以認(rèn)為該區(qū)域?qū)ζ渌貐^(qū)失去輻射作用。θ一般是單位數(shù)量級(jí)的值，由各個(gè)城市科技資源集聚度綜合因子最小值決定。比如最小因子得分為0.016，數(shù)量級(jí)是百分之一，所以0.01為科技資源集聚度綜合因子的閥值。當(dāng)城市的科技資源集聚度小于0.01時(shí)，該城市的科技輻射能力達(dá)到極限。

王錚、鄧悅（2002）在研究城市的交通吸引能力及人口流動(dòng)問題時(shí)，發(fā)現(xiàn)了β的計(jì)算公式：

D為相互作用域的域元尺度，tmax是有輻射能力的最大個(gè)數(shù)，T為傳遞因子在域元內(nèi)的平均個(gè)數(shù)。

對(duì)公式（2）兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)，得到

由（4）可知，輻射半徑取決于三個(gè)因素：閥值θ、衰退因子β及區(qū)域Db的資源量。

本文在研究科技資源輻射強(qiáng)度時(shí)，用28個(gè)城市的行政土地面積平均數(shù)來表示域元面積D，即14531.58平方公里；用城市的個(gè)數(shù)來表示T，即28；從表5中綜合因子得分F可知有12個(gè)城市的因子得分大于零，具有科技資源輻射能力，即tmax為12。將數(shù)據(jù)代入公式（3），可以得到衰減因子β=0.01792。表5中排名第12位的西安綜合因子得分為0.02486，數(shù)量級(jí)在百分之一，所以假設(shè)科技資源集聚綜合因子的閥值為0.01。城市科技資源集聚強(qiáng)度Db用綜合因子得分來表示。將以上數(shù)據(jù)代入（4）式可以得到各個(gè)城市的科技資源輻射半徑。

表4 各城市科技資源輻射半徑 （單位：公里）及科技資源輻射半徑圖上距離

2.2 輻射域

根據(jù)表4，借助Photoshop軟件來直觀描繪綜合因子得分大于零的各個(gè)城市的科技輻射域。所選百度地圖的比例尺為1.5:100公里，計(jì)算得到圖上距離。

圖1 長江三角洲經(jīng)濟(jì)圈的科技資源輻射域

由圖1可知，長江三角洲經(jīng)濟(jì)圈主要城市的科技資源輻射范圍互相覆蓋，形成了多中心的輻射模式，各輻射區(qū)域之間環(huán)環(huán)相扣，互相影響，中心地帶可以接受來自多個(gè)城市的科技資源輻射，基本上形成了一個(gè)科技資源共享的網(wǎng)絡(luò)。上海市輻射范圍最廣，半徑為245.23公里，可以覆蓋江蘇南部、浙江北部及安徽東部的部分地區(qū)。南京、無錫和蘇州是江蘇省的重要輻射中心。蘇州的輻射域包含在上海輻射域內(nèi)，主要影響江蘇南部、上海和浙江北部地區(qū)。南京輻射范圍廣泛，半徑為233.91公里，輻射江蘇省大部分、浙江北部地區(qū)，對(duì)安徽省東部也有重要影響。杭州的科技輻射域不大，僅局限在浙江省。

長江三角洲地區(qū)是中國最大的綜合性工業(yè)區(qū)，也是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高的區(qū)域。相對(duì)于其他區(qū)域而言，新材料、電子信息制造業(yè)、生物工程、光纖通訊等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)更加突出。2011年，上海高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值為7060.047億元，占全市工業(yè)總產(chǎn)值比重的21.8%。根據(jù)上海市建設(shè)國際性大都市的目標(biāo)和城市總體規(guī)劃的要求，需要調(diào)整升級(jí)部分功能，將一部分功能退出或轉(zhuǎn)移，這就為長江三角洲其他城市帶來了部分產(chǎn)業(yè)替代效應(yīng)，提供了良好的發(fā)展機(jī)會(huì)。同時(shí)，由于長三角多個(gè)中心城市與上海區(qū)位緊密聯(lián)系，在交通、城市服務(wù)功能等方面實(shí)現(xiàn)對(duì)接，增加了城市之間的帶動(dòng)作用，為科技資源的相互影響提供基礎(chǔ)。

圖2 環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的科技資源輻射域

由圖2可知，北京市的科技資源輻射半徑為227.31公里，以北京為中心，覆蓋天津全部、河北省大部分及山西小部分地區(qū)。天津的科技資源輻射半徑為163.23公里，基本上包含于北京的科技資源輻射域內(nèi)，影響北京、河北的大部分地區(qū)和山東的小部分地區(qū)。

環(huán)渤海地區(qū)包含三省兩市，土地面積廣闊，經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)達(dá)城市分布較為分散，發(fā)展水平存在較大差異，資源主要集中在北京和天津，科技資源互動(dòng)能力較差，還沒有形成像長江三角洲這樣的科技資源共享格局?？萍假Y源總量豐富，但是人均值和地均值不高，科技集聚能力較長三角和珠三角相對(duì)較低。

圖3 珠江三角洲經(jīng)濟(jì)圈的科技資源輻射域

由圖3可知，深圳市和廣州市地理位置較接近，均屬珠三角經(jīng)濟(jì)圈。深圳市和廣州市的科技資源輻射半徑分別為289.65公里和180.97公里，其科技資源輻射力基本上可以覆蓋整個(gè)廣東省，囊括珠三角經(jīng)濟(jì)圈的所有城市，在區(qū)域發(fā)展中占有重要位置。廣州市的科技資源輻射域完全被深圳市覆蓋，受深圳的帶動(dòng)作用明顯。珠三角經(jīng)濟(jì)圈地理位置優(yōu)越，位于我國東南角，毗鄰香港和澳門，土地面積有限，人口較少，科技資源豐富，人均及地均水平較高，科技資源集聚特點(diǎn)明顯。深圳和廣州的經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展水平遙遙領(lǐng)先，推動(dòng)著珠三角地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長，但與該區(qū)域內(nèi)其他城市差距較大，其科技資源影響能力也僅局限在本區(qū)域，廣東省西部部分地區(qū)仍被邊緣化。所以，要利用深圳市和廣州市的龍頭地位，發(fā)揮中心城市帶動(dòng)作用，加強(qiáng)區(qū)域間科技資源的互動(dòng)和共享，提高區(qū)域整體的科技資源水平和輻射能力。

廈門作為我國最早實(shí)行對(duì)外開放的經(jīng)濟(jì)特區(qū)之一、兩岸金融服務(wù)中心及東南國際航運(yùn)中心，擁有優(yōu)越的地理位置，科技輻射半徑為123.02公里，向北覆蓋泉州市，向南覆蓋漳州市，輻射范圍僅局限于福建省東南部，對(duì)北部地區(qū)影響范圍有限。

圖4 武漢市科技資源輻射域

圖5 西安市科技資源輻射域

從圖4和圖5可以看出，內(nèi)陸地區(qū)的武漢和西安也擁有科技資源輻射能力。武漢的科技資源輻射范圍相對(duì)較廣，可影響到臨近的湖南、安徽、河南和江西省。武漢市高等學(xué)校眾多，擁有武漢大學(xué)、華中科技大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)等著名理工類學(xué)校，為科技發(fā)展提供了重要載體。西安作為古都，也擁有眾多科研院所和高等學(xué)校，科研力量雄厚，但其科技資源輻射半徑有限，僅能輻射到城市周邊區(qū)域。

3 結(jié)論及建議

通過上述分析，不難得出：

從總體來看，長江三角洲、環(huán)渤海及珠江三角洲經(jīng)濟(jì)圈之間的科技資源輻射互動(dòng)能力較差，科技資源輻射影響范圍只是停留在本區(qū)域內(nèi)，對(duì)其他地區(qū)基本沒有影響，三大區(qū)域之間也存在科技資源的較大競(jìng)爭。其次，長江三角洲經(jīng)濟(jì)圈地區(qū)已經(jīng)形成了多中心的輻射模式，各輻射區(qū)域之間環(huán)環(huán)相扣。環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈和珠江三角洲經(jīng)濟(jì)圈還沒有在區(qū)域范圍內(nèi)形成科技資源共享的格局，主要依托重點(diǎn)城市的輻射和帶動(dòng)。

為此，我們認(rèn)為，應(yīng)加強(qiáng)區(qū)域之間科技資源的良性互動(dòng)，探索適宜的合作發(fā)展模式，從根本上發(fā)揮增長極的作用，為帶動(dòng)其他區(qū)域的科技發(fā)展提供借鑒和參考。其次，參考長江三角洲經(jīng)濟(jì)圈的多中心科技資源輻射模式，在小區(qū)域范圍內(nèi)，要重點(diǎn)扶持具有科技發(fā)展實(shí)力和潛力的城市，提高經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展水平，在區(qū)域范圍內(nèi)形成多個(gè)城市科技資源共享及互相影響的格局，促進(jìn)區(qū)域整體科技影響力的提高。

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