張睿 張軍亮 雒曼 劉喜文

一、引言

在知識經濟時代，創(chuàng)新能力已經成為一個國家和地區(qū)的核心競爭力，是經濟社會發(fā)展的決定性因素。黨的十八大以來，黨中央高度重視創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略。2013年，習近平總書記在十八屆中央政治局舉行第九次集體學習時強調：“創(chuàng)新驅動是形勢所迫……必須及早轉入創(chuàng)新驅動發(fā)展軌道，把科技創(chuàng)新潛力更好釋放出來?！盵1]2015年，習近平總書記在華東七省市黨委主要負責同志座談會上指出：“綜合國力競爭說到底是創(chuàng)新的競爭。要深入實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略?！盵2]2016年，為了加快實施國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，黨中央和國務院頒布了《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》。

河南省積極推動創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，把創(chuàng)新作為提升區(qū)域競爭力的關鍵，提出了創(chuàng)新戰(zhàn)略目標：“到2030年進入全國創(chuàng)新發(fā)展先進行列，到2050年建設成為在國內外具有影響力的創(chuàng)新型大省?！盵3]為大力實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，加快推動科技創(chuàng)新改革發(fā)展，切實提高科技供給質量和效率，引領支撐高質量發(fā)展，河南省人民政府發(fā)布了《關于實施創(chuàng)新驅動提速增效工程的意見》。

河南省的區(qū)域創(chuàng)新能力如何？學者從不同角度對河南省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力的差異性和空間分布進行了研究。例如，黃桂林等運用協(xié)同理論從區(qū)域創(chuàng)新投入與創(chuàng)新產出構建了創(chuàng)新能力評價體系，分析了河南省2004～2018年區(qū)域創(chuàng)新協(xié)同能力。[4]趙宏波等基于專利數量，運用耦合協(xié)調模型研究創(chuàng)新能力和經濟發(fā)展耦合，揭示了河南省創(chuàng)新能力的時空格局演變規(guī)律。[5]李曉飛等從知識創(chuàng)新能力、企業(yè)創(chuàng)新能力、區(qū)域創(chuàng)新環(huán)境、區(qū)域創(chuàng)新績效等維度構建創(chuàng)新能力評價指標，運用多層次因子分析法及K-means聚類分析法分析河南省區(qū)域創(chuàng)新能力。[6]本文在對區(qū)域創(chuàng)新能力相關研究成果進行梳理的基礎上，根據科技進步獎獎勵等級和區(qū)域或機構獲獎地位不同構建區(qū)域創(chuàng)新能力計算模型，從不同維度分析河南省區(qū)域創(chuàng)新能力的差異和空間分布，并提出優(yōu)化河南省區(qū)域創(chuàng)新整體水平、促進區(qū)域均衡協(xié)調發(fā)展的政策建議。

二、區(qū)域創(chuàng)新能力構建及研究方法

(一)區(qū)域創(chuàng)新能力

世界知識產權組織等機構從制度、人力資本與研究、基礎設施、市場成熟度和商業(yè)成熟度等五個維度構建了全球創(chuàng)新指數(Global Innovation Index，GII)，并對世界上120多個國家和地區(qū)進行評價。[7]《2017歐盟創(chuàng)新記分牌》主要從框架條件(人力資源、吸引力的研究系統(tǒng)、創(chuàng)新友好的環(huán)境)、創(chuàng)新投資(財政與支持、企業(yè)投資)、創(chuàng)新活動(創(chuàng)新企業(yè)、聯系、知識產權)、創(chuàng)新影響(就業(yè)影響、銷售影響)等方面構建創(chuàng)新體系。[8]科技部和中國科技信息研究所從創(chuàng)新基礎(創(chuàng)新生態(tài)、創(chuàng)新投入、創(chuàng)新產出)和創(chuàng)新特色(科教資源富集程度、產業(yè)技術創(chuàng)新能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活躍程度、開放協(xié)同創(chuàng)新水平、支撐綠色發(fā)展能力)兩個維度對我國的城市創(chuàng)新能力進行評價。[9]

本研究將科技進步獎作為區(qū)域創(chuàng)新能力的評價標準，對于獎勵等級和參與單位賦予不同的創(chuàng)新能力評價值。由于科技進步獎在評選過程中依據創(chuàng)新程度來評定等級，因此將獎項的等級作為區(qū)域創(chuàng)新能力的評價指標是可行的。由于項目第一完成機構相較于參與單位在項目完成過程中具有相對較高的影響力，因此有必要對參與單位與第一完成機構所在區(qū)域的創(chuàng)新能力賦予不同權重。基于以上兩個標準，本文將某一省轄市在某一項目中所反映出的創(chuàng)新能力的計算公式設定為：

(1)

(2)

其中，x表示河南省的某一省轄市，y表示河南省科技進步獎中的某一項目，grade(y)表示項目y的獲獎等級，w(x，y)表示省轄市x在項目y中的參與程度。

將某一省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力表示為：

(3)

其中，num(x)表示省轄市x內機構數量。

(二)研究方法

運用泰爾指數分析河南省區(qū)域創(chuàng)新能力的差異性，利用全局空間相關分析和局部空間相關分析對河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力進行空間分析。

1.泰爾指數

泰爾指數是20世紀60年代Theil(泰爾)為衡量區(qū)域收入分配差異，將信息熵理論引入區(qū)域收入差異中提出的[10]，其計算方法為:

(4)

其中，n為所有的區(qū)域數量，yi為第i個區(qū)域收入，y表示所有地區(qū)收入的均值。T越小表明差異越小，本文運用泰爾指數來衡量區(qū)域間創(chuàng)新能力差異。

2.全局空間相關分析

Moran’s I是澳大利亞統(tǒng)計學家Moran在1950年提出的全局空間相關分析方法，它能夠反映要素的空間聚集特征，是用來度量空間相關性的重要方法。[11]其計算方法為：

(5)

其中，n表示區(qū)域總數，xi表示區(qū)域i要素值，u為所有區(qū)域的要素值的均值。wi，j表示區(qū)域i和區(qū)域j之間的鄰接矩陣，如果兩區(qū)域相鄰，那么wi,j為1；如果兩區(qū)域不相鄰，那么wi,j值為0。

I值在-1到1之間。如果I>0，表示空間各區(qū)域要素間具有空間正相關性，即呈聚集性格局；如果I<0，表示空間各區(qū)域要素間具有負相關性，即呈分散格局；如果I=0，表明空間區(qū)域要素不相關，即呈隨機分布。

運用Z得分對Moran’s I進行顯著性檢驗，Z得分計算方法[12]為：

(6)

其中，E[I]=-1/(n-1)，Var(1)=E[I2]-E[I]2。

若Z>1.65或Z<-1.65，其置信度大于90%(p<0.10)；若Z>1.96或Z<-1.96，其置信度大于95%(p<0.05)；若Z>2.58或Z<-2.58，其置信度大于99%(p<0.01)。

3.局部空間相關分析

盡管全局空間相關分析從整體上能夠反映區(qū)域要素的聚集情況，但不能具體反映區(qū)域內空間異質性。1995年美國Anselin教授提出了局部Moran’s I，其計算方法為：

(7)

(8)

其中，zi是區(qū)域i要素值xi的標準化形式。如果Ii>0，表明區(qū)域要素與周邊區(qū)域差異性較??；如果Ii<0，表明區(qū)域要素與周邊區(qū)域差異性較大。

通過局部Moran’s I，可以生成Moran散點圖和聚集圖。Moran散點圖以區(qū)域要素標準化值為橫坐標，以相鄰區(qū)域要素平均值(空間滯后變量)為縱坐標軸，構建四個象限，來表示不同類型空間相關關系；聚集圖是在顯著性p<0.5的水平下繪制的地圖。[13]

4.數據來源及處理

本文以河南省的18個省轄市(以下簡稱“市”)的創(chuàng)新能力為研究對象，時間為2010～2017年?？萍歼M步獎數據來源于河南科技獎勵網，各市的機構數來自河南省統(tǒng)計局公布的統(tǒng)計年鑒中的法人單位數量。

數據預處理：首先，從河南科技獎勵網收集2010～2017年年度獲獎項目，抽取所有第一完成單位和參與單位信息。其次，利用網絡搜索引擎查詢所有單位所屬的市，其中省直管縣(市)的機構數計入其所在的省轄市。再次，綜合建立河南省各省轄市獲獎數據庫。

三、結果及分析

基于自建的河南省各省轄市獲獎數據庫以及各省轄市的法人機構數量對18個省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力進行分析。在此基礎上，分別運用泰爾指數和空間分析對河南省區(qū)域創(chuàng)新能力進行區(qū)域差異性和空間分析。

(一)河南省各省轄市的獲獎機構數

本文統(tǒng)計了2010～2017年河南省4 452個獲獎機構，依據機構所在地統(tǒng)計各個省轄市的獲獎機構數量，如圖1所示。

圖1 2010～2017年河南省各省轄市獲獎機構數量

統(tǒng)計結果顯示鄭州市的獲獎數量遠遠多于其他省轄市，有2 481個，占總量的55.73%，位于第一等級；洛陽市有412個，新鄉(xiāng)市有256個，兩地共占15.22%，位于第二等級；南陽市、焦作市、許昌市、平頂山市和開封市都多于100個，位于第三等級；信陽市、安陽市、周口市、濮陽市、商丘市和駐馬店市多于50個，位于第四等級；漯河市、鶴壁市、三門峽市和濟源市少于50個，位于第五等級。

(二)河南省各省轄市區(qū)域整體創(chuàng)新能力

區(qū)域整體創(chuàng)新能力是公式(2)中不考慮區(qū)域內機構數量計算的區(qū)域創(chuàng)新能力。在河南省各省轄市獲獎數據庫的基礎上，運用公式(3)綜合計算河南省各省轄市2010～2017年的區(qū)域整體創(chuàng)新能力，詳細計算結果如表1。

表1 河南省各省轄市2010～2017年區(qū)域整體創(chuàng)新能力

從全省來看，2010～2017年間，河南省各省轄市整體創(chuàng)新能力保持相對穩(wěn)定，最小值為2014年的155.333，最大值為2010年、2011年的166.750。從各市看，鄭州市的整體創(chuàng)新能力遠遠高于其他市，在所有年份中都占50%以上，洛陽市和新鄉(xiāng)市的整體創(chuàng)新能力基本排在第2、第3位，漯河市、商丘市、駐馬店市和濟源市整體創(chuàng)新能力相對較低，整體創(chuàng)新能力基本都小于2。從時間維度看，開封市和許昌市的整體創(chuàng)新能力在此期間基本上呈上升趨勢。

(三)河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力的差異性分析

運用泰爾指數對各省轄市2010～2017年的區(qū)域創(chuàng)新能力進行分析，以此來評價區(qū)域差異的變化。由于鄭州市的區(qū)域創(chuàng)新能力明顯高于其他市，因此本文分別分析了所有省轄市的泰爾指數變化和不包含鄭州市的其他省轄市的泰爾指數變化。(圖2)

圖2 2010～2017年河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力的泰爾指數

整體上看，在2010～2017年間，不包含鄭州市的區(qū)域創(chuàng)新能力泰爾指數明顯低于包含鄭州市的區(qū)域創(chuàng)新能力的泰爾指數，這表明鄭州市的區(qū)域創(chuàng)新能力和其他省轄市存在明顯的差異。從時間維度看，在2010～2017年間，包含鄭州市的所有省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力的泰爾指數整體上呈下降趨勢，表明河南省創(chuàng)新能力的區(qū)域差異在減小，但是不包含鄭州市的其他省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力的泰爾指數整體上呈上升趨勢，表明除鄭州外的其他各省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力差異在增大。

(四)河南省區(qū)域創(chuàng)新能力的空間分析

為進一步分析河南省各市科技創(chuàng)新能力的空間聚集狀況，運用GeoDA中的分位數地圖、Moran’s I、散點圖以及聚集圖來分析2010～2017年間河南省區(qū)域創(chuàng)新能力的空間分布，并進行可視化展現。

1.河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力分位數地圖

為了對河南省各省轄市2010～2017年間的區(qū)域創(chuàng)新能力有更加直觀、清晰的認識，本文將這8年間的區(qū)域創(chuàng)新能力求和，并運用GeoDA中的“Quantile Map”，選擇5為分位數，生成河南省各省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力分位數地圖。(圖3)

圖3 河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力分位數地圖

圖3相對清晰地反映了這8年間各省轄市的創(chuàng)新能力的聚類，鄭州、洛陽、新鄉(xiāng)和焦作的區(qū)域創(chuàng)新能力值在[0.002 12，0.007 96]，相對高，形成第一類；開封、濟源和平頂山的區(qū)域創(chuàng)新能力值在[0.001 31，0.001 35]，形成第二類；濮陽、鶴壁、許昌和漯河的區(qū)域創(chuàng)新能力值在[0.001 06，0.001 25]，形成第三類；安陽、三門峽和南陽的區(qū)域創(chuàng)新能力值在[0.000 727，0.000 853]，形成第四類；商丘、周口、駐馬店和信陽的區(qū)域創(chuàng)新能力值在[0.000 415，0.000 718]，形成第五類。從區(qū)域創(chuàng)新能力聚類的五個類別來看，呈現以鄭州市為中心，向四周區(qū)域創(chuàng)新能力不斷降低的狀態(tài)。

2.河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力全局空間相關分析

運用GeoDA計算Moran’s I，分析河南省區(qū)域創(chuàng)新能的空間相關性。為了使各省轄市的區(qū)域創(chuàng)新能力值變化相對平緩，本文在計算Moran’s I過程中，將相鄰的兩年進行求和，然后再進行Moran’s I計算，如表2。

表2 不同時間的Moran’s I

在表2中，所有的值Moran’s I均大于0，且所有z-value也都大于1.65，說明其通過顯著性檢驗，表明河南省各省轄市科技創(chuàng)新能力在2010～2017年間存在正空間相關性，具有空間聚集性，即區(qū)域創(chuàng)新能力高的周邊區(qū)域創(chuàng)新能力也相對較高。在2010～2017年間，Moran’s I不斷增大，表明區(qū)域創(chuàng)新能力的聚集效應越來越明顯。

3.散點圖分析

為更清晰地分析河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力的空間分布情況，運用GeoDA對2010～2017年間進行了Moran散點圖分析(圖4)，并將不同象限的市形成表3。

在圖4中，2010～2017年間，H-H象限和L-L象限體現出河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力的空間異質性；在四個散點圖中都有一個比較突出的點，該點在橫軸方向上的值很大，但是在縱軸方向上都比較接近于0，該點是鄭州，表明鄭州周邊的市的創(chuàng)新能力都相對較高，同時鄭州市的區(qū)域創(chuàng)新能力高于周邊的地市。

圖4 2010～2017年河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力Moran散點圖

2010～2017年間，在H-H象限中，鄭州、洛陽、新鄉(xiāng)和焦作4個市基本不變；2014～2015年(5個)，增加濟源市；2016～2017年，增加平頂山和開封。在L-L象限中，南陽、信陽、駐馬店、周口和商丘5個市基本不變；2012～2013年(8個)，增加安陽、鶴壁和濮陽，2014～2015年(7個)，增加鶴壁和濮陽；2016～2017年(7個)，增加漯河和安陽。在H-L象限中，除了2012～2013年漯河，沒有其他省轄市。在L-H象限中，三門峽和許昌2個市基本不變。整體表明，盡管四個象限的省轄市有變化，但61.1%的市(11個)保持不變，其中H-H象限和L-L象限占50%(9個)；H-H象限的幾個市都在鄭州的周邊(表3)。

表3 河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力的象限分布

4.聚集圖分析

運用GeoDA聚集圖對河南省區(qū)域創(chuàng)新能力局部相關類型及其5%的顯著性水平檢驗聚集區(qū)的省轄市進行呈現，如圖5所示。

在圖5中，2010～2017年河南省區(qū)域創(chuàng)新能力差異的空間格局及其發(fā)展演化格局能夠被呈現出來，顯著的H-H聚集區(qū)域的演化格局為“(鄭州、焦作)—(鄭州、焦作)—(鄭州、焦作、新鄉(xiāng)、洛陽)—(鄭州、焦作、新鄉(xiāng))”；顯著的L-L聚集區(qū)域的演化格局為“(周口、信陽)—(信陽)—(駐馬店、信陽)—(無)”。整體上看，區(qū)域創(chuàng)新能力顯著的H-H聚集區(qū)以鄭州和焦作為中心，且區(qū)域不斷擴大；區(qū)域創(chuàng)新能力顯著的L-L聚集區(qū)以信陽為中心，且區(qū)域不斷縮小。

圖5 2010～2017年河南省各省轄市區(qū)域創(chuàng)新能力聚集圖

四、研究結論與建議

(一)研究結論

以2010～2017年間河南省科技進步獎為數據源分析河南省各省轄市的創(chuàng)新能力差異性和空間分布，結果表明：(1)從獲獎機構數量和整體創(chuàng)新能力上看，鄭州市遠遠高于其他省轄市，洛陽市和新鄉(xiāng)市位于第二和第三。(2)泰爾指數表明，鄭州市的區(qū)域創(chuàng)新能力和其他省轄市，存在明顯的差異，鄭州市是河南省的創(chuàng)新中心。從時間維度看，整體區(qū)域創(chuàng)新能力差異在減小，但是不包含鄭州的其他省轄市的差異呈現增大趨勢。(3)分位數地圖表明河南省區(qū)域創(chuàng)新呈現以鄭州市為中心，向四周不斷降低的態(tài)勢；Moran’s I不斷增大，表明區(qū)域創(chuàng)新能力的聚集效應越來越明顯；散點圖顯示，2010～2017年間，河南省大部分省轄市的空間分布沒有變化；聚集圖顯示，鄭州市和焦作市為顯著H-H聚集區(qū)的中心，該區(qū)域不斷擴大；信陽市為顯著L-L聚集區(qū)的中心，該區(qū)域不斷減小。

(二)政策建議

針對河南省區(qū)域創(chuàng)新能力的差異和空間分布情況，可以考慮采取以下措施促進河南省創(chuàng)新能力提高，實現河南省區(qū)域創(chuàng)新的均衡和協(xié)調發(fā)展。

第一，加強鄭州市和鄭洛新國家自主創(chuàng)新示范區(qū)的創(chuàng)新輻射帶動作用。創(chuàng)新要素在空間上具有明顯的空間聚集效應，政府要通過空間的輻射效應來提升周邊地區(qū)乃至整個區(qū)域的創(chuàng)新能力。國家自主創(chuàng)新示范區(qū)對促進我國的創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略的實施起到了積極作用，創(chuàng)新輻射帶動作用明顯。鄭州市作為河南省創(chuàng)新中心城市，要充分發(fā)揮其引領和帶動作用，提高全省創(chuàng)新能力。同時，鄭洛新國家自主創(chuàng)新示范區(qū)作為國家級的創(chuàng)新示范區(qū)，也需要進一步發(fā)揮其區(qū)位優(yōu)勢，形成具有國際競爭力的中原創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心，并輻射帶動中原地區(qū)的創(chuàng)新能力提升，從而實現河南省創(chuàng)新能力在空間上的均衡、協(xié)調發(fā)展。

第二，結合區(qū)位優(yōu)勢，促進空間相鄰的跨區(qū)域創(chuàng)新協(xié)同合作。從河南省區(qū)域創(chuàng)新能力的空間分布可知，區(qū)域創(chuàng)新能力存在L-H聚集區(qū)域。各區(qū)域要素稟賦不同是跨區(qū)域合作的前提，跨區(qū)域合作可以有效實現要素在不同區(qū)域的重新組合，激發(fā)創(chuàng)新活力，從而促進區(qū)域創(chuàng)新能力的協(xié)調發(fā)展。針對河南省創(chuàng)新能力L-H聚集區(qū)域，應該積極加強創(chuàng)新能力較強地區(qū)同周邊創(chuàng)新能力較弱地區(qū)的創(chuàng)新要素重組，進而實現區(qū)域創(chuàng)新能力的共同提高。

第三，針對創(chuàng)新能力較弱地區(qū)，應積極發(fā)掘其自身創(chuàng)新優(yōu)勢和推動全區(qū)域創(chuàng)新幫扶機制。創(chuàng)新能力較低的省轄市應結合地區(qū)實際情況，多維度、全方位挖掘自身的創(chuàng)新要素。河南省政府應集中全省的創(chuàng)新資源實現對其進行精準的創(chuàng)新幫扶，進而實現全省創(chuàng)新能力的提升。