張 俠，朱少英，李 明，葉 綠

(1.山西大同大學(xué)商學(xué)院，山西 大同 037009；2.中國(guó)空間技術(shù)研究院，北京 100095；3.圣彼得堡理工大學(xué)，圣彼得堡 195251)

0 引 言

在新能源被大規(guī)模利用之前，煤炭行業(yè)依然是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。當(dāng)前，隨著我國(guó)“雙碳”目標(biāo)的不斷推進(jìn)，煤炭行業(yè)已經(jīng)由傳統(tǒng)的粗放式經(jīng)營(yíng)向綠色生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，其中智能化礦井的建設(shè)、煤炭的綠色高效開采、員工工作環(huán)境的改善都是亟需解決的問題[1]。煤炭行業(yè)與煤炭裝備制造業(yè)之間的關(guān)系緊密，在煤炭開采過程中，機(jī)械設(shè)備投資和運(yùn)營(yíng)維護(hù)在整個(gè)煤炭行業(yè)中占有較大的支出比重，且直接影響煤炭行業(yè)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行的效率和可靠性，進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)效益[2]；同時(shí)煤炭行業(yè)也為煤炭裝備制造業(yè)未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展提供了一定的市場(chǎng)空間。因此，為了提升煤炭行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的綠色高效開采，需要推進(jìn)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同發(fā)展。然而，目前我國(guó)煤炭裝備制造業(yè)基礎(chǔ)薄弱，高端裝備產(chǎn)能不足，中低端裝備產(chǎn)能過剩，市場(chǎng)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重。隨著煤炭行業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、煤礦數(shù)量大幅度減少，造成煤炭裝備制造業(yè)市場(chǎng)萎縮和過度競(jìng)爭(zhēng)，所以需要開展共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，引導(dǎo)煤炭裝備制造業(yè)在煤炭資源等區(qū)域集聚，打造高端和重點(diǎn)制造行業(yè)集群[3]。

區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)健康指的是創(chuàng)新復(fù)合組織與其內(nèi)部環(huán)境、復(fù)合環(huán)境、外部環(huán)境之間的物質(zhì)、能量和信息的良性互動(dòng)，能夠維持、保持組織自我運(yùn)作能力且整體功能良好，對(duì)外界的長(zhǎng)期或突發(fā)擾動(dòng)有一定的抵抗能力[4]。

因此，本文構(gòu)建煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度評(píng)估體系，且從生態(tài)位的角度剖析了當(dāng)前山西省域內(nèi)的5座煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展?fàn)顩r和存在的問題；研究了不同類型的煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚影響及煤炭企業(yè)所產(chǎn)生的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)效應(yīng)，以期為地方煤炭資源城市相關(guān)行業(yè)的協(xié)同集聚和創(chuàng)新生態(tài)的健康發(fā)展提供一些建設(shè)性意見。

1 研究進(jìn)展

1.1 區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)健康度的研究

關(guān)于區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)的健康度，苗紅等[5]首先從理論層面提出了區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)健康度的內(nèi)涵及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。在體系構(gòu)建方面，李福等[6]基于創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的生存與發(fā)展過程的作用機(jī)理，將創(chuàng)新生態(tài)的健康評(píng)估體系劃分為持續(xù)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力；姚艷虹等[7]基于健康創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的特征，將創(chuàng)新生態(tài)的健康評(píng)估指標(biāo)體系劃分為生產(chǎn)率、適應(yīng)力和多樣性；顧桂芳等[8]基于核心企業(yè)功能，將創(chuàng)新生態(tài)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分為生長(zhǎng)力、共生力、平衡力和再生力。在研究方法選取方面，張貴等[9]運(yùn)用突變算法，分析了我國(guó)2012—2015年高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康狀況；李佳穎[10]采用密切值法，分析了2017年我國(guó)30個(gè)省(市、自治區(qū))的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康狀況；范德成等[11]運(yùn)用改進(jìn)熵-DEMATEL-ISM組合方法，分析了2011—2016年我國(guó)31個(gè)省(市)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康程度。

1.2 區(qū)域行業(yè)協(xié)同效應(yīng)的研究

關(guān)于區(qū)域行業(yè)的協(xié)同效應(yīng)，在研究方法方面，孫喜民等[12]基于煤炭企業(yè)的多元化視角，構(gòu)建了產(chǎn)業(yè)協(xié)同的動(dòng)力學(xué)模型；尹翀等[13]提出了RITFT建模原理及方法，構(gòu)建了中原地區(qū)RITFT模型。在驅(qū)動(dòng)要素方面，夏凡等[14]基于縱向市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)變化作為驅(qū)動(dòng)要素，研究了上下游產(chǎn)業(yè)與技術(shù)進(jìn)步的協(xié)同效應(yīng)；鄭潔等[15]分析了當(dāng)前城市人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的約束機(jī)制對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶產(chǎn)業(yè)多樣化和專業(yè)化的協(xié)同效應(yīng)。在研究對(duì)象選取方面，費(fèi)少卿[16]從產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)理論的角度出發(fā)，對(duì)關(guān)中城市群現(xiàn)代化物流產(chǎn)業(yè)體系內(nèi)部各產(chǎn)業(yè)間的協(xié)同效應(yīng)進(jìn)行了分析。

通過對(duì)上述文獻(xiàn)的梳理可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)健康度的研究，目前主要集中在理論和實(shí)證兩方面，以評(píng)估體系的構(gòu)建和研究方法等研究視角對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的綜合評(píng)估，缺少創(chuàng)新生態(tài)健康度與行業(yè)驅(qū)動(dòng)要素關(guān)系方面的研究；在區(qū)域行業(yè)協(xié)同效應(yīng)方面，學(xué)者們?cè)谘芯糠椒?、?qū)動(dòng)要素和研究對(duì)象選取等領(lǐng)域都取得了一定的研究成果，但以煤炭資源城市作為研究對(duì)象，且關(guān)于創(chuàng)新生態(tài)健康度對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)之間的協(xié)同集聚方面的研究目前較少。

在此基礎(chǔ)上，本文基于自然生態(tài)系統(tǒng)，結(jié)合煤炭資源城市的特性，從創(chuàng)新生物群落和創(chuàng)新環(huán)境群落兩個(gè)維度構(gòu)建煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度模型，并對(duì)其生態(tài)位的寬度和重疊度進(jìn)行測(cè)算；分析創(chuàng)新生態(tài)健康度對(duì)煤炭行業(yè)與煤炭裝備制造業(yè)的影響及煤炭企業(yè)創(chuàng)新所發(fā)揮的中介效應(yīng)。

2 煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)理論及對(duì)協(xié)同效應(yīng)的影響機(jī)制分析

2.1 煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

自然生態(tài)系統(tǒng)指的是在一定時(shí)空內(nèi)，由生物群落與其環(huán)境組成的一個(gè)整體，內(nèi)部各要素之間通過物種流動(dòng)、能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞和價(jià)值流動(dòng)，且相互聯(lián)系、相互制約，能夠?qū)崿F(xiàn)自我調(diào)節(jié)功能的復(fù)合體[17]?；谧匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)的概念，結(jié)合煤炭資源城市具有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一、生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重、企業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)單一和城市建設(shè)發(fā)展不足等特性[18]，本文構(gòu)建了煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，主要包括創(chuàng)新生物群落和創(chuàng)新環(huán)境群落兩個(gè)子系統(tǒng)，見表1。

表1 煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Evaluation index system of innovation ecological health degree in coal resource cities

1) 創(chuàng)新生物群落。鑒于孫福全[19]的觀點(diǎn)，創(chuàng)新生物群落包括研究種群、開發(fā)種群和應(yīng)用種群；在自然生態(tài)系統(tǒng)中，研究種群仿佛綠色植物，用來(lái)產(chǎn)生創(chuàng)新成果，相關(guān)組成要素包括科研機(jī)構(gòu)、高等院校和科技人才。其中，科研機(jī)構(gòu)和高等院校的主要職能是進(jìn)行基礎(chǔ)性和實(shí)用性的科學(xué)研究以及對(duì)人才的培養(yǎng)，科技人才的主要職能是為科研機(jī)構(gòu)和高等院校的可持續(xù)發(fā)展提供人才保證。本文選取了煤炭資源城市中的科研機(jī)構(gòu)數(shù)量、高等院校數(shù)量和科研人員數(shù)量來(lái)表征研究種群。開發(fā)種群仿佛動(dòng)植物，其職能是對(duì)研究種群所產(chǎn)生的創(chuàng)新成果進(jìn)行吸收和轉(zhuǎn)化，形成創(chuàng)新產(chǎn)品，本文選取了煤炭資源城市中的工業(yè)企業(yè)作為開發(fā)種群。應(yīng)用種群仿佛自然生態(tài)系統(tǒng)中的細(xì)菌和微生物，其職能是對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)品進(jìn)行消費(fèi)和提出使用后的意見，使創(chuàng)新產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)再次創(chuàng)作和升值，本文選取了煤炭資源城市中居民人均可支配支出和城市人口數(shù)量來(lái)表征應(yīng)用種群。

2) 創(chuàng)新環(huán)境群落。鑒于常玉等[20]的觀點(diǎn)，創(chuàng)新環(huán)境群落包括創(chuàng)新基礎(chǔ)硬環(huán)境和創(chuàng)新社會(huì)氛圍軟環(huán)境。在自然生態(tài)系統(tǒng)中，創(chuàng)新基礎(chǔ)硬環(huán)境仿佛自然界的水、空氣、陽(yáng)光和土壤，用來(lái)為創(chuàng)新成果的顯現(xiàn)提供動(dòng)力源泉，其相關(guān)要素包括人均綠地面積、空氣質(zhì)量、工業(yè)固廢利用率、城市通車?yán)锍毯突ヂ?lián)網(wǎng)普及率。其中，人均綠地面積、空氣質(zhì)量和工業(yè)固廢利用率作為連接創(chuàng)新發(fā)展和煤炭資源城市轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要紐帶，反映了煤炭資源城市的綠色演變過程。城市通車?yán)锍套鳛榛A(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，主要職能是反映煤炭資源城市的投資營(yíng)商環(huán)境，進(jìn)而營(yíng)造積極的城市創(chuàng)新生態(tài)?；ヂ?lián)網(wǎng)普及率可以降低參與創(chuàng)新的門檻，為更多愿意參與創(chuàng)新的人們提供信息和技術(shù)支撐。本文選取了煤炭資源城市中的人均綠地面積、空氣質(zhì)量、工業(yè)固廢利用率、城市通車?yán)锍毯突ヂ?lián)網(wǎng)普及率來(lái)表征創(chuàng)新基礎(chǔ)硬環(huán)境。社會(huì)氛圍軟環(huán)境仿佛自然生態(tài)系統(tǒng)中的礦物質(zhì)和微量元素，其職能是用來(lái)維持城市的創(chuàng)新活力和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的再次循環(huán)，其相關(guān)要素包括技術(shù)、資金、知識(shí)和政府支持。本文選取了專利申請(qǐng)數(shù)量、金融機(jī)構(gòu)數(shù)量、財(cái)政科研經(jīng)費(fèi)支出、地方教育支出、高等院校學(xué)生數(shù)量和高等院校教師數(shù)量來(lái)表征煤炭資源城市的社會(huì)氛圍環(huán)境。

2.2 煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度對(duì)行業(yè)協(xié)同的影響機(jī)制分析

2.2.1 煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度對(duì)技術(shù)創(chuàng)新能力的影響

目前技術(shù)創(chuàng)新能力增強(qiáng)的兩條關(guān)鍵途徑是技術(shù)創(chuàng)新規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)創(chuàng)新效率的提升[21]，而增強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵在于營(yíng)造健康的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，本文將煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度中的各個(gè)群落對(duì)技術(shù)創(chuàng)新能力的作用逐一進(jìn)行分析。

首先，在煤炭資源型城市的創(chuàng)新生物群落中，研究群落作為創(chuàng)新活動(dòng)的主體，位于“金字塔”的最頂層，通過科研機(jī)構(gòu)、高校和科技人員來(lái)產(chǎn)生大量的研究成果；工業(yè)企業(yè)是創(chuàng)新生物群落中的行為主體，對(duì)研究種群中產(chǎn)生的研究成果進(jìn)行開發(fā)和利用，進(jìn)而降低企業(yè)成本花費(fèi)和提高工作效率；城市居民的平均可支配支出和城市人口數(shù)量作為應(yīng)用種群，是研究成果的最終受益者和信息反饋者。鑒于黃魯成等[22]創(chuàng)新資源的觀點(diǎn)，本文將研究群落、開發(fā)群落和應(yīng)用群落看作是創(chuàng)新的各種資源總和。創(chuàng)新生物群落作為煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的子系統(tǒng)，通過內(nèi)部循環(huán)，且隨著創(chuàng)新資源投入的增加，技術(shù)創(chuàng)新的規(guī)模將會(huì)逐漸擴(kuò)大。

其次，煤炭資源城市的創(chuàng)新環(huán)境可以有效提升創(chuàng)新效率[23]，其中創(chuàng)新環(huán)境中的基礎(chǔ)環(huán)境為煤炭資源城市創(chuàng)新規(guī)模的擴(kuò)大提供了基本的“后勤保障”；社會(huì)氛圍環(huán)境作為創(chuàng)新的軟環(huán)境，可以用來(lái)維持煤炭資源城市的創(chuàng)新活力。

因此，隨著煤炭資源城市技術(shù)創(chuàng)新規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)創(chuàng)新效率的不斷提升，也使得城市技術(shù)創(chuàng)新能力得到了顯著提升，進(jìn)而形成了健康的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。

2.2.2 技術(shù)創(chuàng)新能力促進(jìn)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)協(xié)同集聚

煤炭企業(yè)作為煤炭資源城市獲取先進(jìn)技術(shù)的主要行為主體，隨著城市創(chuàng)新能力的提升，煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力將會(huì)得到顯著增強(qiáng)。首先，從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)看，煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力不斷提升，會(huì)對(duì)下游的煤炭裝備制造業(yè)衍生出一定的服務(wù)需求，從而倒逼煤炭裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力不斷提升。其次，煤炭城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中所具有的各種創(chuàng)新資源，可以使煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)資源共享，進(jìn)而產(chǎn)生協(xié)同和集聚的效應(yīng)。最后，隨著煤炭裝備制造業(yè)在行業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，整個(gè)行業(yè)將會(huì)向著更專業(yè)化的方向進(jìn)行細(xì)分。當(dāng)前煤炭行業(yè)向著機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化和清潔高效的方向發(fā)展，煤炭裝備制造業(yè)會(huì)提供更加精細(xì)化的設(shè)備產(chǎn)品，使得煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)更加深入的協(xié)同發(fā)展，也使更多專業(yè)化的煤炭裝備制造業(yè)集聚在煤炭行業(yè)的周邊。

因此，煤炭城市技術(shù)創(chuàng)新能力促進(jìn)了煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的協(xié)同集聚發(fā)展。煤炭城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的健康度也可以對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚起到驅(qū)動(dòng)作用。

3 研究方法

3.1 變量的選取

3.1.1 煤炭行業(yè)與煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚指標(biāo)

本文鑒于武翠等[24]所使用的行業(yè)協(xié)同聚集方法，首先構(gòu)建了煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的集聚指標(biāo)，見式(1)和式(2)。

(1)

(2)

式中：Mmk和Mpk為省域k城市煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的就業(yè)人數(shù)；Mm和Mp為省域煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的就業(yè)人數(shù)；Mk為省域k城市的就業(yè)人數(shù)；M為省域的就業(yè)人數(shù)。

對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚進(jìn)行測(cè)算，見式(3)。

(3)

3.1.2 煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度生態(tài)位的測(cè)算

通過對(duì)煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度的理論分析，本文將創(chuàng)新生態(tài)資源的開發(fā)和利用情況、創(chuàng)新資源的開發(fā)相似情況作為煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康的生態(tài)位寬度和重疊度分別進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。

1) 生態(tài)位寬度的測(cè)算。本文從創(chuàng)新生物群落和創(chuàng)新環(huán)境群落兩個(gè)維度測(cè)算山西省域內(nèi)5座煤炭資源城市的創(chuàng)新生態(tài)位的寬度。當(dāng)生態(tài)位寬度越寬時(shí)，意味著創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中可供利用的創(chuàng)新資源就越多，城市健康且城市的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力也越強(qiáng)。本文選取levins的生態(tài)位寬度測(cè)量模型來(lái)進(jìn)行計(jì)算，見式(4)。

(4)

式中：fi為省域i城市的生態(tài)位寬度；Pij=NijYi為省域i城市利用j的技術(shù)創(chuàng)新資源占利用總數(shù)量的比例；R為可利用技術(shù)創(chuàng)新資源的數(shù)量。

2) 生態(tài)位重疊度的測(cè)算。生態(tài)位重疊度是從地域角度，測(cè)量煤炭資源城市在創(chuàng)新生態(tài)的開發(fā)和利用創(chuàng)新資源的相似程度。當(dāng)生態(tài)位重疊度越高時(shí)，意味著各城市之間的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不明顯，使得競(jìng)爭(zhēng)越激烈。本文選取Price和Schoener的曲線平均模型來(lái)進(jìn)行計(jì)算，見式(5)。

(5)

式中：fij為省域i煤炭企業(yè)和j煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重疊度；Pif和Pjf分別為i煤炭企業(yè)和j煤炭企業(yè)中可利用資源f中的狀況。

3) 基于生態(tài)位煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度的分類。按照朱正浩等[26]的研究方法，本文將煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度生態(tài)位的寬度和重疊度的數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，設(shè)定平均聚類數(shù)，當(dāng)健康度生態(tài)位寬度和重疊度都高的情況，稱為創(chuàng)新多樣型(diver)；當(dāng)健康度生態(tài)位寬度高，重疊度低的情況，稱為創(chuàng)新平衡型(balan)；當(dāng)健康度生態(tài)位寬度低，重疊度高的情況，稱為創(chuàng)新追隨型(follow)；當(dāng)健康度生態(tài)位寬度和重疊度低的情況，稱為創(chuàng)新專長(zhǎng)型(expert)，如圖1所示。

圖1 基于生態(tài)位煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度的分類Fig.1 Classification of urban innovation ecosystem health degree based on niche of coal resources cities

3.1.3 中介變量：煤炭企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力

由于所選煤炭上市企業(yè)坐落在山西省5座煤炭資源城市，且在當(dāng)?shù)卣加幂^大的市場(chǎng)份額，一定程度上代表了當(dāng)?shù)孛禾砍鞘械募夹g(shù)創(chuàng)新能力，因此本文選取晉能控股(大同市)、山西焦煤(太原市)、華陽(yáng)集團(tuán)(陽(yáng)泉市)、潞安化工(長(zhǎng)治市)和蘭花集團(tuán)(晉城市)的技術(shù)創(chuàng)新能力作為中介變量，基于學(xué)者們的研究，將技術(shù)創(chuàng)新的投入和產(chǎn)出、環(huán)境能力作為一級(jí)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行表征，二級(jí)指標(biāo)包括技術(shù)人員投入強(qiáng)度、研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度、專利申請(qǐng)數(shù)量和政府補(bǔ)助額，且采用熵權(quán)-TOPSIS的方法來(lái)進(jìn)行綜合評(píng)估[25]。

3.2 模型的構(gòu)建

分析不同類型煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度對(duì)行業(yè)協(xié)同集聚的影響。本文采用M估計(jì)法，將煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚作為被解釋變量，創(chuàng)新多樣型城市、創(chuàng)新平衡型城市、創(chuàng)新追隨型城市和創(chuàng)新專長(zhǎng)型城市作為解釋變量，構(gòu)建面板模型，見式(6)。

colla=ao+a1diver+a2balan+

a3follow+a4expert+ε

(6)

式中：colla為煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)協(xié)同集聚；diver為創(chuàng)新多樣型城市；balan為創(chuàng)新平衡型城市；follow為創(chuàng)新追隨型城市；expert為創(chuàng)新專長(zhǎng)型城市；ε為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。

同時(shí)，基于對(duì)上述煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力所產(chǎn)生的中介效應(yīng)的理論分析，本文采用中介作用模型，研究不同類型的煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度能否通過煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)產(chǎn)生協(xié)同集聚影響，構(gòu)建面板模型見式(7)～式(10)。

colla=βo+β1diver+inno+ε

(7)

colla=γo+γ1balan+inno+ε

(8)

colla=δo+δ1follow+inno+ε

(9)

colla=φo+φ1expert+inno+ε

(10)

式中，inno為煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力為中介效應(yīng)變量，其他指標(biāo)變量所表示的含義同上。

3.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文選取山西省域內(nèi)煤炭上市企業(yè)所在的5座城市，即太原市、大同市、陽(yáng)泉市、長(zhǎng)治市和晉城市作為研究對(duì)象，其中煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)協(xié)同集聚和創(chuàng)新生態(tài)位健康度評(píng)估體系等指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于2015—2019年的《山西省統(tǒng)計(jì)年鑒》和上述5座城市的地方統(tǒng)計(jì)年鑒，由于個(gè)別數(shù)據(jù)有缺失故對(duì)相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)進(jìn)行了線性插入。煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力數(shù)據(jù)來(lái)源于文獻(xiàn)《基于熵權(quán)-TOPSIS模型的煤炭上市企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)研究》，選取了晉能控股、山西焦煤、華陽(yáng)集團(tuán)、潞安化工和蘭花集團(tuán)煤炭上市企業(yè)的數(shù)據(jù)。

4 實(shí)證結(jié)果與分析

4.1 煤炭資源型城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度生態(tài)位測(cè)算

基于煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度模型，本文測(cè)算了2015—2019年山西省域內(nèi)5座煤炭資源城市的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康生態(tài)位的數(shù)值，見表2。

表2 煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度生態(tài)位寬度和重疊度及排序Table 2 Niche width,overlap and ranking of innovation ecological health degree in coal resource cities

創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度生態(tài)位寬度和重疊度的平均值為0.20和0.63，太原市和大同市為創(chuàng)新多樣型城市，創(chuàng)新生態(tài)健康寬度和重疊度均值分別為0.326、0.893和0.208、0.720，意味著以上兩座城市掌握了相對(duì)較多的創(chuàng)新資源，城市發(fā)展?fàn)顩r良好但外界環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)激烈，并且可以看出太原市的創(chuàng)新資源比大同市要多，且競(jìng)爭(zhēng)程度也更加激烈；長(zhǎng)治市為創(chuàng)新追隨型城市，創(chuàng)新生態(tài)健康寬度和重疊度均值為0.140和0.891，意味著長(zhǎng)治市創(chuàng)新資源比較有限同時(shí)面臨著外界環(huán)境的競(jìng)爭(zhēng)壓力；陽(yáng)泉市和晉城市為創(chuàng)新專長(zhǎng)型城市，創(chuàng)新生態(tài)健康寬度和重疊度均值分別為0.187、0.563和0.139、0.510，意味著這兩座城市創(chuàng)新資源有限，但外界競(jìng)爭(zhēng)程度不高，具備行業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，其中陽(yáng)泉市比晉城市的創(chuàng)新資源和競(jìng)爭(zhēng)壓力要更大。

4.2 煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚影響

表3反映了煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚影響。從表3可以看出，將創(chuàng)新多樣型、創(chuàng)新追隨型、創(chuàng)新專長(zhǎng)型作為自變量，而將行業(yè)協(xié)同集聚作為因變量進(jìn)行M估計(jì)法分析，創(chuàng)新多樣型的回歸系數(shù)值為0.599(t=7.154，p=0.000<0.01)，意味著創(chuàng)新多樣型會(huì)對(duì)行業(yè)協(xié)同集聚產(chǎn)生顯著的正向影響關(guān)系；創(chuàng)新追隨型的回歸系數(shù)值為0.939(t=8.685，p=0.000<0.01)，意味著創(chuàng)新追隨型會(huì)對(duì)行業(yè)協(xié)同集聚產(chǎn)生顯著的正向影響關(guān)系；創(chuàng)新專長(zhǎng)型的回歸系數(shù)值為0.952(t=11.367，p=0.000<0.01)，意味著創(chuàng)新專長(zhǎng)型會(huì)對(duì)行業(yè)協(xié)同集聚產(chǎn)生顯著的正向影響關(guān)系。總結(jié)分析可知，創(chuàng)新多樣型、創(chuàng)新追隨型、創(chuàng)新專長(zhǎng)型會(huì)對(duì)行業(yè)協(xié)同集聚產(chǎn)生顯著的正向影響關(guān)系。

表3 煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚影響Table 3 Influence of innovation ecological health degree of coal resource cities on collaborative agglomeration of coal industry and coal equipment manufacturing industry

4.3 中介效應(yīng)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚影響

基于煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力，分析不同類型煤炭城市的創(chuàng)新生態(tài)健康度對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚的影響，本文采用了中介作用方法進(jìn)行實(shí)證分析，具體結(jié)果見表4。通過對(duì)煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康生態(tài)位的測(cè)算，可以看出5座煤炭資源城市沒有創(chuàng)新平衡型城市，所以本文只對(duì)其他三種情況進(jìn)行研究分析。

由表4可知，煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康度均呈正向顯著性，意味著創(chuàng)新多樣型、創(chuàng)新專長(zhǎng)型和創(chuàng)新追隨型三種情況的煤炭資源型城市創(chuàng)新生態(tài)健康度均可以對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚產(chǎn)生影響，基于中介變量的煤炭企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力，只有創(chuàng)新多樣型城市的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度能夠?qū)γ禾啃袠I(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用。采用中介作用方法進(jìn)行檢驗(yàn)得出，煤炭城市創(chuàng)新生態(tài)健康度的總效應(yīng)分別為0.378、0.247和0.223，中介效應(yīng)分別為0.026、-0.003和-0.001。

表4 煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)健康生態(tài)位對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的影響Table 4 Influence of innovation ecological health niche of coal resource cities on coal industry and coal equipment manufacturing industry

5 研究結(jié)論與建議

5.1 研究結(jié)論

本文基于2015—2019年山西省域內(nèi)5個(gè)煤炭資源城市的相關(guān)面板數(shù)據(jù)，采用生態(tài)位模型對(duì)山西省域內(nèi)的煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)位健康度進(jìn)行了測(cè)算，且通過M估計(jì)法和中介作用模型，實(shí)證分析了以煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力作為中介效應(yīng)的煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚效應(yīng)和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)效應(yīng)，得出以下研究結(jié)論。

1) 按照煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度生態(tài)位的分類，太原市和大同市為創(chuàng)新多樣型城市，兩座城市掌握了相對(duì)較多的創(chuàng)新資源，城市發(fā)展健康狀況良好但外界環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)激烈，且太原市具有更多的創(chuàng)新資源；長(zhǎng)治市為創(chuàng)新追隨型城市，城市創(chuàng)新資源比較有限同時(shí)面臨較大的周邊環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)壓力，陽(yáng)泉市和晉城市為創(chuàng)新專長(zhǎng)型城市，兩座城市創(chuàng)新資源有限，外界競(jìng)爭(zhēng)程度不高，且陽(yáng)泉市具備更多的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和壓力。

2) 基于自然生態(tài)系統(tǒng)，從創(chuàng)新生物群落和創(chuàng)新環(huán)境群落兩個(gè)維度構(gòu)建了煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度評(píng)價(jià)模型，并研究了不同類型城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度對(duì)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚影響。

3) 研究得出創(chuàng)新多樣型城市的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)健康度可以通過煤炭企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)促進(jìn)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚。

5.2 政策建議

根據(jù)以上研究結(jié)論，對(duì)于構(gòu)建健康的煤炭資源城市創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，本文給出了以下政策建議。

1) 推動(dòng)煤炭資源城市向創(chuàng)新平衡型城市變遷，縮小城市之間的差距。具體來(lái)說(shuō)，一方面太原市和大同市需要提升技術(shù)創(chuàng)新能力(降低生態(tài)位重疊度)獲取足夠的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；另一方面，陽(yáng)泉市、晉城市和長(zhǎng)治市等煤炭資源城市需要提升生態(tài)位寬度，在機(jī)制創(chuàng)新方面下功夫，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)、資金和人才等創(chuàng)新資源從發(fā)達(dá)地區(qū)向本地區(qū)的轉(zhuǎn)移和集聚，縮小省域內(nèi)城市間的發(fā)展差距。

2) 提升煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力，穩(wěn)固推進(jìn)煤炭行業(yè)和煤炭裝備制造業(yè)的協(xié)同集聚。具體來(lái)說(shuō)，一方面增加煤炭企業(yè)科技研發(fā)投入，采用安全綠色智能化開采技術(shù)，帶動(dòng)裝備制造業(yè)協(xié)同發(fā)展；另一方面，煤炭裝備制造業(yè)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改革，提升高端制造業(yè)產(chǎn)能，加快精細(xì)化產(chǎn)品研發(fā)，以煤炭行業(yè)為中心努力打造規(guī)?；a(chǎn)業(yè)集群。