于飛 陳勁 王旭 王煜博

摘 要：本文參考GII指數(shù)，構(gòu)建了中國城市創(chuàng)新指數(shù)（City Innovation Index of China， CIIC），通過分析各城市在獨立指標(biāo)中的得分情況和十強(qiáng)創(chuàng)新城市的發(fā)明專利情況，得出相應(yīng)排名及優(yōu)勢創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，對中國主要城市的創(chuàng)新能力進(jìn)行解讀，最終為各地區(qū)城市提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力提供政策建議。

關(guān)鍵詞：城市創(chuàng)新指數(shù);創(chuàng)新指標(biāo);創(chuàng)新城市排名;產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新;城市專利排名

中圖分類號：F224;F124.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1671-0037（2020）9-1-9

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2020.09.001

1 引言

創(chuàng)新作為推動國家及城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量，越來越受到各國政府的重視。世界知識產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）、美國康奈爾大學(xué)、歐洲工商管理學(xué)院及其他工商業(yè)界合作伙伴共同發(fā)布的全球創(chuàng)新指數(shù)（Global Innovation Index，GII），對全球創(chuàng)新趨勢、創(chuàng)新格局轉(zhuǎn)變和129個經(jīng)濟(jì)體的創(chuàng)新表現(xiàn)進(jìn)行了分析評價，并給出不同收入水平國家的創(chuàng)新對比、全球創(chuàng)新城市集群分布等，為各國制定創(chuàng)新政策和衡量創(chuàng)新活動提供了標(biāo)準(zhǔn)和參考。

2 構(gòu)建CIIC指數(shù)的必要性

首先，國家政策大力支持創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展?？萍疾炕鹁娓呒夹g(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)中心在2020年發(fā)布的《關(guān)于深入推進(jìn)創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群高質(zhì)量發(fā)展的意見》中明確指出，在新一代信息技術(shù)、生物醫(yī)藥、智能制造等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中，重點建設(shè)100個國家創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群，形成若干萬億級產(chǎn)業(yè)規(guī)模和一批千億級產(chǎn)業(yè)規(guī)模的創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群。因此，有必要構(gòu)建城市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展相關(guān)指數(shù)體系，系統(tǒng)梳理各城市的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力，分析城市創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，以促進(jìn)各城市取長補(bǔ)短、協(xié)同發(fā)展。

其次，中國各城市創(chuàng)新能力發(fā)展不平衡。北京市、長三角、珠三角等地區(qū)擁有一批有影響力的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)，科研基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚，與其他地區(qū)相比，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新優(yōu)勢明顯。但中西部地區(qū)、東三省等地區(qū)創(chuàng)新能力較弱，與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)相比仍有不少差距。

再次，各城市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新水平缺乏統(tǒng)一的衡量指數(shù)，限制了中國各城市進(jìn)行產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的橫向比較與相互提高。國內(nèi)雖然已有一些創(chuàng)新能力指數(shù)體系，但其代表性不足，只分析了經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)情況，沒有針對中小城市進(jìn)行分析;有的實踐性不強(qiáng)，個別指標(biāo)對城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展沒有實質(zhì)性幫助;有的可行性不高，無法被廣泛應(yīng)用于指導(dǎo)中國城市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力提升。表1列舉了國內(nèi)相關(guān)論文的創(chuàng)新指標(biāo)，展示了國內(nèi)創(chuàng)新指數(shù)的涵蓋范圍與全球創(chuàng)新指數(shù)的對比情況[1-12]。

由表1可見，GII的指數(shù)涵蓋范圍比較廣泛，全面分析了全球經(jīng)濟(jì)體的創(chuàng)新趨勢。它幫助各國，特別是中低收入經(jīng)濟(jì)體，充分認(rèn)識到創(chuàng)新的重要性。GII也使各國評估其創(chuàng)新體系的相對表現(xiàn)。很多國家通過研究全球創(chuàng)新指數(shù)排名來分析本國的創(chuàng)新優(yōu)勢和劣勢，并用這些研究結(jié)果為創(chuàng)新政策和行動提供依據(jù)。

GII的重要性顯而易見，國內(nèi)的城市創(chuàng)新指數(shù)與GII相比，涵蓋范圍不夠全面，大多集中在人力資本和研究、基礎(chǔ)設(shè)施及知識和技術(shù)產(chǎn)出方面。因此，中國有必要構(gòu)建與GII類似的、相對全面的CIIC指數(shù)，為主要城市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和指引。

3 構(gòu)建CIIC指數(shù)體系的理論基礎(chǔ)

3.1 GII指數(shù)體系

《2019年全球創(chuàng)新指數(shù)》共包含三個指數(shù)：①總體GII指數(shù);②創(chuàng)新投入次級指數(shù);③創(chuàng)新產(chǎn)出次級指數(shù)。其中，總體GII指數(shù)得分是創(chuàng)新投入次級指數(shù)和創(chuàng)新產(chǎn)出次級指數(shù)得分的平均值。創(chuàng)新投入次級指數(shù)由五大次級指標(biāo)構(gòu)成，可以反映促成創(chuàng)新活動中的重要國民經(jīng)濟(jì)要素：①制度;②人力資本和研究;③基礎(chǔ)設(shè)施;④市場成熟度;⑤商業(yè)成熟度。創(chuàng)新產(chǎn)出次級指數(shù)由兩大次級指標(biāo)構(gòu)成，其提供了經(jīng)濟(jì)體內(nèi)部創(chuàng)新活動的產(chǎn)出信息：①知識和技術(shù)產(chǎn)出;②創(chuàng)意產(chǎn)出。各次級指標(biāo)共由80個獨立指標(biāo)組成。

3.2 CIIC指數(shù)體系

GII是以國家為單位來分析各國的創(chuàng)新能力，而CIIC在GII指數(shù)體系基礎(chǔ)上進(jìn)行了拓展和延伸，以城市為單位來分析中國各城市的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力。CIIC和GII指數(shù)體系對比如表2所示。

CIIC的指標(biāo)篩選設(shè)計了適合中國城市的13個獨立指標(biāo)，既能與國際通用的GII指標(biāo)對標(biāo)，又能反映城市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展能力，涵蓋了GII所有的7個次級指標(biāo)。這些指標(biāo)非常具有代表性，是反映城市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵要素。其中，營商環(huán)境能反映城市創(chuàng)新及經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的潛力;教育支出及研發(fā)支出反映城市的創(chuàng)新投入能力;QS百強(qiáng)大學(xué)反映城市的教育及科研水平;500強(qiáng)企業(yè)營收及發(fā)明專利反映城市企業(yè)的經(jīng)濟(jì)及創(chuàng)新能力;高校和企業(yè)聯(lián)合專利反映城市的研發(fā)轉(zhuǎn)化潛力;國內(nèi)外專利和外觀設(shè)計專利反映城市產(chǎn)業(yè)技術(shù)和創(chuàng)意產(chǎn)出水平。這些CIIC指標(biāo)能夠全面反映中國城市在各個創(chuàng)新投入產(chǎn)出維度上的單項能力和整體實力，為城市管理者和創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)從業(yè)者描繪了清晰的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新圖景。

4 CIIC數(shù)據(jù)來源、計算及排名分析

4.1 指標(biāo)數(shù)據(jù)來源

營商環(huán)境即營商環(huán)境指數(shù)得分，數(shù)據(jù)來源于中國戰(zhàn)略文化促進(jìn)會、中國經(jīng)濟(jì)傳媒協(xié)會、萬博新經(jīng)濟(jì)研究院和第一財經(jīng)研究院在2019年5月公布的全國經(jīng)濟(jì)總量前100城市營商環(huán)境指數(shù)排名。

教育支出GDP占比即城市教育支出占該城市GDP的比重得分。研發(fā)支出GDP占比即城市研發(fā)支出占該城市GDP的比重得分。教育和研發(fā)支出兩項數(shù)據(jù)來源于中國城市統(tǒng)計年鑒。QS國內(nèi)百強(qiáng)高校即根據(jù)QS2019中國大學(xué)排名獲得該市前三名國內(nèi)百強(qiáng)高校的綜合分，綜合分為第一名高校得分加第二名得分的一半，再加第三名得分的四分之一。環(huán)境指數(shù)PM2.5即根據(jù)該市的PM2.5濃度排名計算，濃度最低的城市得分最高，此數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡(luò)。

500強(qiáng)企業(yè)發(fā)明專利即該城市的國內(nèi)500強(qiáng)企業(yè)的發(fā)明專利得分。500強(qiáng)企業(yè)營收GDP占比即該市國內(nèi)500強(qiáng)企業(yè)的營收占該城市GDP的比重得分。500強(qiáng)企業(yè)名單及其營收數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡(luò)。

高校和企業(yè)聯(lián)合專利即申請人是高校和企業(yè)共同發(fā)明的專利數(shù)量得分。企業(yè)聯(lián)合專利城市占比即兩個或以上的企業(yè)聯(lián)合發(fā)明的專利占該市企業(yè)發(fā)明專利的比重得分。國內(nèi)專利即該市國內(nèi)專利申請量得分。國際專利即該市國際專利申請量得分。企業(yè)首次申請專利千人均即該市所屬企業(yè)當(dāng)年申請的專利量占該市每千人口的比重得分。外觀設(shè)計專利即該市的外觀設(shè)計專利數(shù)量得分。各指標(biāo)涉及的專利數(shù)據(jù)來源于中國專利數(shù)據(jù)庫和歐洲專利PATSTAT數(shù)據(jù)庫。

4.2 權(quán)重分配

通過對國內(nèi)GDP百強(qiáng)城市CIIC指標(biāo)進(jìn)行分析，可以更全面了解各城市的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力差異情況。CIIC中各個指標(biāo)權(quán)重參考GII的權(quán)重進(jìn)行分配，具體分配比例見表3。其中，前5個次級指標(biāo)屬于創(chuàng)新投入部分，共占50%權(quán)重，每個次級指標(biāo)占10%權(quán)重，各獨立指標(biāo)再分配2.5%到10%權(quán)重不等。第6、7個次級指標(biāo)屬于創(chuàng)新產(chǎn)出部分，共占50%權(quán)重，每個次級指標(biāo)占25%權(quán)重，各獨立指標(biāo)再分配8%到25%權(quán)重不等。

4.3 計算公式

各城市的獨立指標(biāo)數(shù)據(jù)先進(jìn)行Z-Score標(biāo)準(zhǔn)化，然后再進(jìn)行Min-Max標(biāo)準(zhǔn)化，最后再根據(jù)各獨立指標(biāo)的權(quán)重計算得到各城市的總分。對某指標(biāo)A（x1，x2，…，x100）進(jìn)行Z-Score標(biāo)準(zhǔn)化時，先計算指標(biāo)A在各城市的均值[μ]及其標(biāo)準(zhǔn)差[σ]，再計算各城市的Z-Score標(biāo)準(zhǔn)值[Zi]，其計算公式如下。

Z-Score的主要目的是將不同量級的數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為同一個量級，用計算出的Z-Score值統(tǒng)一衡量，以保證數(shù)據(jù)之間的可比性。

Min-Max標(biāo)準(zhǔn)化方法是對數(shù)據(jù)進(jìn)行線性變換，使最終數(shù)值映射在0到1區(qū)間內(nèi)。在得到指標(biāo)A的Z-Score標(biāo)準(zhǔn)值[Zi]后，找到[Zi]的最小值[Zmin]和最大值[Zmax]，通過公式（3）找到Min-Max標(biāo)準(zhǔn)化值[Znorm]。

通過Z-Score標(biāo)準(zhǔn)化和Min-Max標(biāo)準(zhǔn)化的計算，最終得到各城市的13個獨立指標(biāo)得分，再結(jié)合各指標(biāo)權(quán)重得到該城市的總分。綜合計算后，CIIC指標(biāo)按照總分排名結(jié)果見表4。

從表4可以看出，北京、深圳、上海、廣州占據(jù)中國城市創(chuàng)新指數(shù)前4名，其產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度呈正相關(guān)。在前20名中，東部沿海地區(qū)城市占據(jù)15個，說明經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，越有能力提高教育、研發(fā)支出及提高發(fā)明專利數(shù)量。前20名中只有1個西部城市和4個中部城市，而且都是省會城市或直轄市。

在第21至50名中，中部、西部及東北地區(qū)的城市各有4個。西部的4個城市全部為省會城市;中部有3個是省會城市，另1個非省會城市排名靠近此梯隊最后位置;而東北地區(qū)的4個城市包括3個省會城市及1個沿海城市。中西部及東北地區(qū)基本只有省會城市才能躋身前50名，其他非省會城市暫時未能進(jìn)入這一梯隊。

在第51至80名中，中部城市有9個，西部及東北城市各有1個，中西部城市的數(shù)量在這一梯隊占比僅為1/3。西部僅有1個城市入圍，且排名比較靠后。中部城市數(shù)量多于西部城市，因其比西部更靠近東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市，更容易受到東部城市的創(chuàng)新帶動作用。

在第81至100名中，中部城市有2個，西部城市有3個。中西部城市數(shù)量在這一梯隊占比僅為1/4，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于東部地區(qū)。

在表4的總分排名中，約2/3城市的QS國內(nèi)百強(qiáng)高校指標(biāo)得分是0，約2/3城市的500強(qiáng)企業(yè)營收在GDP的占比得分不足5分，約4/5城市的500強(qiáng)企業(yè)發(fā)明專利得分不足4分。這些數(shù)據(jù)表明各城市的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新存在共性短板和不足，導(dǎo)致城市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力總體差距不大。

中西部地區(qū)的城市數(shù)量在百強(qiáng)城市中略多于1/4，與東部地區(qū)相比，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新水平差距明顯，需要加快發(fā)展速度，加大產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新投入力度，適當(dāng)調(diào)整產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新方向形成差異化互補(bǔ)關(guān)系，帶動自身和周邊地區(qū)發(fā)展，打造區(qū)域創(chuàng)新中心節(jié)點。

5 主要城市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力分析

為分析主要城市的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和發(fā)明專利對創(chuàng)新的貢獻(xiàn)，本文列舉了全國十強(qiáng)創(chuàng)新城市在不同產(chǎn)業(yè)的發(fā)明專利數(shù)量排名，如表5所示。

由表5可見，在國內(nèi)發(fā)明專利數(shù)量上，北京市幾乎在各個產(chǎn)業(yè)中都處于絕對領(lǐng)先地位。上海市的發(fā)展也很突出，雖略遜于北京，但各產(chǎn)業(yè)齊頭并進(jìn)、發(fā)展均衡。深圳市在信息技術(shù)及新能源汽車方面好于上海，其他方面次之。廣州市各產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也比較均衡，緊隨前3個城市。蘇州市在新材料專利方面技壓群雄，發(fā)明專利排名一枝獨秀。唯一的西部城市成都市在生物醫(yī)藥方面表現(xiàn)突出。

寧波市的GDP排名在第15名，卻躋身十強(qiáng)創(chuàng)新城市行列，這與其在創(chuàng)新方面的長期積累不無關(guān)系。以寧波市創(chuàng)建培育產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新服務(wù)綜合體為例，這些產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新服務(wù)綜合體集聚了產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、檢驗檢測機(jī)構(gòu)、知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)、科技金融及各類創(chuàng)新服務(wù)平臺，為企業(yè)提供產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)開發(fā)、知識產(chǎn)權(quán)等服務(wù)。這些載體能集聚優(yōu)勢資源、促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新、培育技術(shù)人才，為城市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)。

寧波市在新材料的發(fā)明專利方面，相對其他行業(yè)排名比較靠前，這要歸功于創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)體系的支持。寧波市新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過2 500億元，占全市工業(yè)總產(chǎn)值的12%以上，位居全市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)第一。寧波市擁有中科院寧波材料所、兵科院寧波分院兩家國家級科研機(jī)構(gòu)，并建有多家國家級重點實驗室、工程實驗室和工程研究中心、國家企業(yè)技術(shù)中心、省級企業(yè)研究開發(fā)中心、省級制造業(yè)創(chuàng)新中心以及國家新材料產(chǎn)業(yè)測試評價平臺區(qū)域中心。寧波大學(xué)、寧波諾丁漢大學(xué)、寧波工程學(xué)院等高校均設(shè)立了材料相關(guān)的專業(yè)。這些科研機(jī)構(gòu)和高校院所的協(xié)同發(fā)展促進(jìn)了發(fā)明專利的增長。

6 總結(jié)及建議

通過上述基于CIIC（2020）排名及產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的分析可以看出，東部沿海城市應(yīng)繼續(xù)保持發(fā)展優(yōu)勢，中西部城市應(yīng)根據(jù)個別短板指標(biāo)針對性地制定相關(guān)政策，扶持產(chǎn)業(yè)發(fā)展，吸引創(chuàng)新人才，提高城市創(chuàng)新競爭力。以下幾方面可作為參考建議。

一是加大教育、研發(fā)投入力度。大學(xué)教育對知識創(chuàng)新有重大促進(jìn)作用。而QS百強(qiáng)大學(xué)大多分布在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，約2/3的百強(qiáng)城市中沒有一所國內(nèi)百強(qiáng)大學(xué)。目前東部地區(qū)城市的研發(fā)投入總量大大高于西部地區(qū)，其創(chuàng)新能力及產(chǎn)出也遙遙領(lǐng)先，相關(guān)城市應(yīng)盡快補(bǔ)足其在教育、研發(fā)投入上的短板，通過建立專項投資基金等措施，彌補(bǔ)前期的投入不足。

二是鼓勵企業(yè)加大專利研發(fā)投入。專利作為企業(yè)的核心競爭力之一，受到企業(yè)及市場的高度重視。相關(guān)城市應(yīng)出臺扶持政策，給與企業(yè)專利補(bǔ)貼，打造企業(yè)的專利競爭壁壘，提升城市的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力。

三是借鑒頭部城市的先進(jìn)經(jīng)驗。中西部地區(qū)可通過各種渠道學(xué)習(xí)東部沿海地區(qū)，借鑒其產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的先進(jìn)經(jīng)驗，避免城市創(chuàng)新建設(shè)做無用功。對經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)來說，可通過引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備、技術(shù)、人才等措施提升本地區(qū)創(chuàng)新能力，也可派遣人才到先進(jìn)地區(qū)交流學(xué)習(xí)或接受遠(yuǎn)程培訓(xùn)，使高新技術(shù)向本地區(qū)傳遞。

四是對標(biāo)周邊區(qū)域中心城市。北上廣深所擁有的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、高校資源較為豐富，其他大多數(shù)城市難以復(fù)制。中西部地區(qū)城市應(yīng)從本地實際出發(fā)，緊隨區(qū)域中心城市，結(jié)合本地特色，有針對性地探索適合本地的產(chǎn)業(yè)道路及創(chuàng)新方向，與區(qū)域中心城市形成優(yōu)勢互補(bǔ)、合作共贏的局面。

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