陳藝晏 任 華 楊小林

（河南理工大學(xué)安全與應(yīng)急管理研究中心，河南 焦作 454000）

0 引言

科技創(chuàng)新是引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的第一動(dòng)力，也是推動(dòng)人類文明進(jìn)步的根本動(dòng)力。2016年，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》，并提出“三步走”戰(zhàn)略［1］，以高效的創(chuàng)新體系來(lái)支撐高質(zhì)量發(fā)展，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家。作為實(shí)施中部崛起戰(zhàn)略的六省之一，習(xí)近平總書記先后四次親臨河南省并發(fā)表重要講話，作出“四張牌”等重要指示，強(qiáng)調(diào)要依靠科技創(chuàng)新來(lái)構(gòu)建新的發(fā)展格局，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。河南省委、省政府更是把實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、科教興省、人才強(qiáng)省戰(zhàn)略列為“十大戰(zhàn)略”之首。“十三五”時(shí)期，河南省不斷加快科技創(chuàng)新發(fā)展，科技創(chuàng)新能力也在不斷提升。然而，作為我國(guó)人口大省、農(nóng)業(yè)大省，受河南省各城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力和自然環(huán)境等的影響，河南省的科技創(chuàng)新水平僅位居全國(guó)第17位，整體實(shí)力不強(qiáng)，嚴(yán)重影響河南省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高質(zhì)量發(fā)展［2］。

長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)者們針對(duì)河南省科技創(chuàng)新的有關(guān)問題展開一系列研究，利用層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)模型、泰爾指數(shù)法、DEA-Tobit模型等對(duì)河南省科技創(chuàng)新人才、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新效率等進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)［3-6］。現(xiàn)有研究對(duì)河南省科技創(chuàng)新評(píng)價(jià)方法和創(chuàng)新人才、創(chuàng)新效率等方面進(jìn)行有益的探索，但對(duì)河南省各地市的科技創(chuàng)新能力發(fā)展特征以及阻礙其能力提升的主要因素的研究較少，難以為河南省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略的實(shí)施提供針對(duì)性的參考依據(jù)。基于此，本研究從科技創(chuàng)新基礎(chǔ)、科技創(chuàng)新投入和創(chuàng)新成果產(chǎn)出三方面來(lái)構(gòu)建科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并采用客觀賦權(quán)法-熵權(quán)TOPSIS模型對(duì)河南省18個(gè)地市的科技創(chuàng)新能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，探究河南省城市科技創(chuàng)新能力的空間分布格局，并結(jié)合障礙度分析模型深入剖析影響不同城市科技創(chuàng)新能力提升的制約因素，從而為河南省科技創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、數(shù)據(jù)來(lái)源和研究方法

1.1 河南省科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

筆者在參考《中國(guó)區(qū)域創(chuàng)新能力報(bào)告》及現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，建立包含科技創(chuàng)新基礎(chǔ)、科技創(chuàng)新投入和創(chuàng)新成果產(chǎn)出3個(gè)二級(jí)指標(biāo)和9個(gè)三級(jí)指標(biāo)的科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（見表1）。其中，在科技創(chuàng)新基礎(chǔ)方面，人均GDP可反映城市的基本發(fā)展水平，R&D活動(dòng)單位數(shù)是創(chuàng)新人才發(fā)揮創(chuàng)新能力的重要平臺(tái)，財(cái)政對(duì)科學(xué)技術(shù)和教育的支出是進(jìn)行科技創(chuàng)新活動(dòng)的基礎(chǔ)保障，其支出占比能衡量政府資金的投入力度。在科技創(chuàng)新投入方面，R&D人員數(shù)反映出投入科技創(chuàng)新活動(dòng)的人力規(guī)模，R&D經(jīng)費(fèi)占GDP比重能反映出R&D活動(dòng)的規(guī)模和強(qiáng)度。在創(chuàng)新成果產(chǎn)出方面，專利申請(qǐng)量反映城市科技創(chuàng)新活動(dòng)的活躍程度，發(fā)表科技論文數(shù)量反映城市基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的科技創(chuàng)新水平，有效專利發(fā)明數(shù)量反映城市科研產(chǎn)出的質(zhì)量，企業(yè)是科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化的重要載體，規(guī)模及以上工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品產(chǎn)值收入率反映創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化的效率。

表1 科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.2 研究方法

1.2.1 熵權(quán)TOPSIS模型。熵權(quán)TOPSIS模型是一種充分利用原始數(shù)據(jù)信息，客觀進(jìn)行權(quán)重賦值，計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象之間的差距，并進(jìn)行排序的綜合排序，以此作為評(píng)價(jià)各對(duì)象能力創(chuàng)新水平高低的依據(jù)的綜合統(tǒng)計(jì)分析方法。本研究將采用2010—2020年河南省18個(gè)地市的相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)其科技創(chuàng)新能力進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。具體方法參考湯光華［7］提出的評(píng)價(jià)方法。

1.2.2 全局空間自相關(guān)。采用全局Moran′s I來(lái)衡量河南省科技創(chuàng)新能力的空間自相關(guān)性，計(jì)算公式見式（1）。

式中：i為河南省城市的數(shù)量；Wij為空間權(quán)重矩陣；xˉ為均值。全局Moran′s I的取值為［-1，1］，I＜0表示空間為負(fù)相關(guān)關(guān)系；I=0表示不相關(guān)；I＞0表示空間為正相關(guān)。

1.2.3 局部空間自相關(guān)。局部空間自相關(guān)可表示每個(gè)城市空間區(qū)域關(guān)聯(lián)全局總趨勢(shì)的依賴度，局部空間自相關(guān)的計(jì)算公式見式（2）。

式中：n為河南省城市的數(shù)量；xi、xj為空間上兩個(gè)城市i和j的某項(xiàng)指標(biāo)的參數(shù)；xˉ為河南省18個(gè)地級(jí)市某指標(biāo)參數(shù)的均值；Wij為空間權(quán)重矩陣；Ii＞0表示城市i與河南省存在正空間相關(guān)關(guān)系，局部空間集聚；Ii＜0表示城市i與河南省存在負(fù)空間相關(guān)關(guān)系，呈局部空間離散。

1.2.4 障礙度模型。障礙度模型能理清科技創(chuàng)新發(fā)展過(guò)程中的主要障礙因素，為提升河南省各城市科技創(chuàng)新能力提供精準(zhǔn)有效的對(duì)策建議。計(jì)算公式見式（3）。

式中：wi為第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，一般用(1 -x′ij)表示指標(biāo)的偏離度，即Ei、Yi為指標(biāo)對(duì)科技創(chuàng)新能力的影響程度，即障礙度得分。

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)使用2010—2020年河南省18個(gè)地級(jí)市科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)，來(lái)源于《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒》。其中，2019年和2020年規(guī)模及以上工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品產(chǎn)值收入率指標(biāo)相關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)缺失，相應(yīng)時(shí)間未作考慮。其中所涉及的地圖源數(shù)據(jù)均來(lái)自“國(guó)家地理信息局網(wǎng)站標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)系統(tǒng)”（http://bzdt.nasg.gov.cn/）。

2 結(jié)果與分析

2.1 河南省不同城市科技創(chuàng)新能力變化特征

表2為2010、2015和2020年等不同時(shí)間截面的河南省18個(gè)地級(jí)市科技創(chuàng)新能力變化趨勢(shì)。結(jié)果顯示，2010—2020年除開封、平頂山、濮陽(yáng)外，其他城市的科技創(chuàng)新能力均有所上升，河南省整體科技創(chuàng)新能力也在不斷提高。鄭州科技創(chuàng)新能力始終位居第一，洛陽(yáng)、新鄉(xiāng)、焦作、濟(jì)源分別位居第二、第三、第四、第五。反之，駐馬店、商丘、信陽(yáng)、周口的科技創(chuàng)新能力較低，始終在后五名徘徊。從變化趨勢(shì)來(lái)看，鶴壁、濮陽(yáng)、南陽(yáng)的排名波動(dòng)明顯。2010—2020年，南陽(yáng)市科技創(chuàng)新能力排名直線上升，科技創(chuàng)新能力不斷提高，從2010年的第十四名上升至2020年的第九名。鶴壁市科技創(chuàng)新能力排名波動(dòng)趨勢(shì)較為明顯，由2010年第十名下降至2015年的第十四名，再升至2020年的第十名，但與2010年相比，鶴壁的科技創(chuàng)新能力的貼進(jìn)度有所下降，表明2010—2020年鶴壁市科技創(chuàng)新能力提升緩慢。2010—2020年，濮陽(yáng)科技創(chuàng)新能力排名下降明顯，從2010年和2015年的第九名降至2020年的第十五名。其他城市的科技創(chuàng)新能力排名存在上下浮動(dòng)，但相對(duì)穩(wěn)定。

表2 河南省2010、2015、2020年科技創(chuàng)新能力貼進(jìn)度及排名

借鑒王鳴濤等［8］的科技創(chuàng)新能力等級(jí)劃分方法，以河南省18個(gè)城市科技創(chuàng)新能力貼進(jìn)度Tj的均值為基準(zhǔn)，取其50%、100%、150%、200%為分界值，將科技創(chuàng)新能力劃分為強(qiáng)、較強(qiáng)、一般、較弱、弱五個(gè)等級(jí)。圖1顯示了2010年、2015年、2020年和2010—2020年等不同時(shí)間截面的河南省18個(gè)城市的科技創(chuàng)新能力等級(jí)的空間分布格局。由圖1可以看出，2010—2020年河南省科技創(chuàng)新能力空間差異明顯，總體上呈現(xiàn)以鄭州為中心向外逐漸降低的趨勢(shì)。

圖1 不同時(shí)間截面的河南省科技創(chuàng)新能力等級(jí)空間分布

通過(guò)對(duì)2010、2015、2020年三個(gè)不同時(shí)間截面的河南省科技創(chuàng)新能力進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)：①2010年，河南省科技創(chuàng)新能力強(qiáng)的城市有2個(gè)，分別是鄭州和洛陽(yáng)；較強(qiáng)的城市有2個(gè)，分別是焦作和新鄉(xiāng)；濟(jì)源的科技創(chuàng)新能力一般；科技創(chuàng)新能力較弱和弱的城市分別有7個(gè)和6個(gè)，分布在豫北和豫南；②2015年，河南省科技創(chuàng)新能力強(qiáng)的城市有3個(gè)，分別是鄭州、洛陽(yáng)和新鄉(xiāng)；較強(qiáng)的城市只有焦作，濟(jì)源和許昌的科技創(chuàng)新能力一般；科技創(chuàng)新能力較弱和弱的城市均為6個(gè)，分布在豫北、豫南和豫東；③2020年，河南省科技創(chuàng)新能力強(qiáng)的城市有2個(gè)，分別是鄭州和洛陽(yáng)；無(wú)科技創(chuàng)新能力較強(qiáng)的城市；新鄉(xiāng)、焦作和濟(jì)源科技創(chuàng)新能力一般；科技創(chuàng)新能力較弱和弱的城市分別有8個(gè)和7個(gè)，分布在豫北和豫南。對(duì)2010、2015、2020年三個(gè)不同時(shí)間截面的河南省科技創(chuàng)新能力空間變異進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)：河南省科技創(chuàng)新能力達(dá)到較強(qiáng)及以上的城市數(shù)量由2010、2015年的4個(gè)減少至2020年的2個(gè)；較弱及以上的城市比例由2010年的66.7%增加至2020年的72.2%，表明河南省科技創(chuàng)新能力的空間變異性在不斷增強(qiáng)，整體能力差異不斷擴(kuò)大，朝著空間非均衡的方向不斷發(fā)展。

2.2 河南省科技創(chuàng)新能力空間集聚特征

運(yùn)用全局和局部Moran′s I方法得到2010、2015和2020年3個(gè)時(shí)段內(nèi)的河南省科技創(chuàng)新能力的Moran′s I散點(diǎn)圖和11年間的整體LISA集聚圖（見圖2）。結(jié)果顯示，河南省各時(shí)段科技創(chuàng)新能力的Moran′s I指數(shù)值均大于0，且均通過(guò)1%的顯著性水平檢驗(yàn)，表明河南省科技創(chuàng)新能力呈現(xiàn)出一定程度的空間正相關(guān)，各城市科技創(chuàng)新能力存在一定的空間溢出效應(yīng)。

圖2 2010、2015和2020年河南省各城市科技創(chuàng)新能力Moran′s I散點(diǎn)圖

局部空間自相關(guān)分析的LISA集聚圖顯示（見圖3），2010—2020年河南省科技創(chuàng)新能力主要呈現(xiàn)“高-高”集聚和“低-低”集聚。其中，鄭州、洛陽(yáng)和焦作為“高-高”集聚區(qū)，這些城市及其周邊城市的科技創(chuàng)新能力在整個(gè)河南省相對(duì)較高，區(qū)域科技創(chuàng)新能力空間差異較??；“低-低”集聚區(qū)在駐馬店，其周邊城市的科技創(chuàng)新能力呈低值關(guān)聯(lián)。從時(shí)間上看，2010、2015、2020年“高-高”集聚的城市數(shù)量均為3個(gè)，表明河南省科技創(chuàng)新能力的空間均質(zhì)性程度不變。2010、2015、2020年“低-低”集聚的城市數(shù)量分別為3個(gè)、2個(gè)、2個(gè)，以駐馬店為主的“低-低”集聚區(qū)在逐漸縮小，信陽(yáng)由“低-低”集聚變?yōu)椴伙@著集聚，反映出河南省科技創(chuàng)新能力的空間變異性呈上升趨勢(shì)，這也與Moran′s I指數(shù)由2010年的0.281降低至2020年的0.208的變化趨勢(shì)一致。

圖3 2010—2020年河南省城市平均科技創(chuàng)新能力LISA集聚圖

2.3 河南省科技創(chuàng)新能力障礙因素分析

為進(jìn)一步分析造成各城市科技創(chuàng)新能力差異的原因，采用障礙度模型計(jì)算出2020年影響河南省各城市科技創(chuàng)新能力提升二、三級(jí)指標(biāo)的障礙度。從二級(jí)指標(biāo)障礙度來(lái)看（見表3），科技創(chuàng)新基礎(chǔ)障礙度排名前五的城市分別是濟(jì)源、焦作、新鄉(xiāng)、洛陽(yáng)和安陽(yáng)；科技創(chuàng)新投入障礙度排名前五的城市分別是鄭州、信陽(yáng)、周口、南陽(yáng)和駐馬店；創(chuàng)新成果產(chǎn)出障礙度排名前五的城市分別是洛陽(yáng)、駐馬店、平頂山、三門峽和南陽(yáng)。鄭州和洛陽(yáng)作為科技創(chuàng)新能力強(qiáng)和較強(qiáng)的城市，科技創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)十分明顯，但鄭州在科技創(chuàng)新投入方面障礙度為83.41%，是阻礙鄭州科技創(chuàng)新能力提升的主要指標(biāo)；洛陽(yáng)創(chuàng)新成果產(chǎn)出不足，障礙度為55.28%；科技創(chuàng)新能力一般的城市有焦作、新鄉(xiāng)和濟(jì)源，3個(gè)城市在科技創(chuàng)新基礎(chǔ)方面還有所欠缺，是河南省科技創(chuàng)新基礎(chǔ)障礙度排名前三的城市，在未來(lái)發(fā)展中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)科技創(chuàng)新基礎(chǔ)的建設(shè)，優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境；在科技創(chuàng)新能力較弱的城市中，平頂山和三門峽在創(chuàng)新成果的產(chǎn)出效果不明顯，障礙度分別為57.31%和57.21%，南陽(yáng)的科技創(chuàng)新投入和產(chǎn)出均有欠缺，安陽(yáng)和鶴壁的科技創(chuàng)新基礎(chǔ)障礙度排名相較于創(chuàng)新成果產(chǎn)出更靠前，是其科技創(chuàng)新能力提升的最大阻礙，許昌、開封和漯河科技創(chuàng)新能力處于中等偏下，有著較大的上升空間；創(chuàng)新能力弱的城市3個(gè)指標(biāo)的障礙度在河南省各城市排序中，濮陽(yáng)、信陽(yáng)和周口在科技創(chuàng)新投入方面更欠缺，商丘和駐馬店的投入和產(chǎn)出均有不足。經(jīng)濟(jì)發(fā)展及地方人力資本的提高會(huì)對(duì)該地區(qū)的科研創(chuàng)新效率起到促進(jìn)作用［9］。因此，要提高創(chuàng)新成果的產(chǎn)出更重要的是要營(yíng)造良好的科研環(huán)境和優(yōu)化創(chuàng)新資源的投入。

表3 河南省各城市科技創(chuàng)新能力二級(jí)指標(biāo)障礙度

從三級(jí)指標(biāo)障礙度排序來(lái)看，各城市進(jìn)一步提升科技創(chuàng)新能力要考慮的前5個(gè)指標(biāo)見表4。由此可知，除鄭州提升科技創(chuàng)新能力要著重加強(qiáng)政府相關(guān)經(jīng)費(fèi)投入外，R&D活動(dòng)單位數(shù)、專利和論文產(chǎn)出、人才數(shù)量是影響其他城市科技創(chuàng)新能力提升的主要因素，也是未來(lái)科技創(chuàng)新能力提升的重要抓手。

表4 河南省城市科技創(chuàng)新能力提升障礙因素

3 結(jié)論和建議

本研究從科技創(chuàng)新基礎(chǔ)、科技創(chuàng)新投入和創(chuàng)新成果產(chǎn)出3方面來(lái)構(gòu)建城市科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并采用熵權(quán)TOPSIS模型和障礙度分析模型對(duì)河南省18個(gè)地級(jí)市的科技創(chuàng)新能力的時(shí)空分布格局及主要影響因素進(jìn)行分析。主要結(jié)論有以下3點(diǎn)。一是2010—2020年鄭州、洛陽(yáng)的科技創(chuàng)新能力始終位居河南省第一位和第二位，鶴壁、濮陽(yáng)、南陽(yáng)的排名波動(dòng)較為明顯，其他城市的科技創(chuàng)新能力排名存在上下浮動(dòng)，但相對(duì)穩(wěn)定；二是河南省科技創(chuàng)新能力空間差異明顯，并呈現(xiàn)以鄭州和洛陽(yáng)為中心向外逐漸降低的態(tài)勢(shì)。科技創(chuàng)新能力“高-高”空間集聚存在于鄭州和洛陽(yáng)，“低-低”空間集聚存在于駐馬店；三是科研經(jīng)費(fèi)投入不足成為限制鄭州科技創(chuàng)新能力提升的主要障礙因素，其他城市優(yōu)化科技創(chuàng)新環(huán)境和提升創(chuàng)新成果的產(chǎn)出及轉(zhuǎn)化是提高其科技創(chuàng)新能力的重要途徑。

為進(jìn)一步提升河南省各地市及整體的科技創(chuàng)新能力，提出以下四點(diǎn)建議。

①完善科技創(chuàng)新基礎(chǔ)。R&D活動(dòng)單位是從事科研活動(dòng)、實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新成果產(chǎn)出的重要平臺(tái)，而R&D活動(dòng)單位數(shù)量不足是阻礙河南省各地市提升科技創(chuàng)新能力的最主要因素。因此，河南省各級(jí)政府可鼓勵(lì)更多的機(jī)構(gòu)和企業(yè)建設(shè)從事科研活動(dòng)的平臺(tái)，并引導(dǎo)其進(jìn)行科技創(chuàng)新活動(dòng)，加大重大關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的投入，促進(jìn)高質(zhì)量創(chuàng)新成果的產(chǎn)出。積極推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研一體化，加強(qiáng)市域內(nèi)產(chǎn)業(yè)間的合作，加快創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和科技創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展。

②加強(qiáng)科技創(chuàng)新投入。當(dāng)前，在我國(guó)科技創(chuàng)新投入中，科技人才結(jié)構(gòu)存在明顯的短板，缺乏高層次人才［10］。從河南各城市科技創(chuàng)新障礙因素來(lái)看，提升科技人才綜合素質(zhì)，增加人才數(shù)量必不可少。首先政府應(yīng)當(dāng)出臺(tái)相關(guān)的人才引進(jìn)政策，在擴(kuò)大科研人才數(shù)量的同時(shí)，減少原有人才的流失。除此之外，還要優(yōu)化科技創(chuàng)新的社會(huì)環(huán)境，為科研人員提供適宜的科研環(huán)境；其次各地方高校應(yīng)加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)，建立和完善科技創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制，使高校中科研人員的積極性和主動(dòng)性得到充分發(fā)揮。

③推動(dòng)創(chuàng)新成果產(chǎn)出。河南省除鄭州市外，其他城市的創(chuàng)新成果產(chǎn)出較低，要加強(qiáng)省內(nèi)各類科技資源整合，制定綜合解決方案，打破創(chuàng)新成果產(chǎn)出低的困境；還應(yīng)改善科技創(chuàng)新條件，包括優(yōu)化科技創(chuàng)新環(huán)境，加大科研經(jīng)費(fèi)投入，培養(yǎng)高層次、綜合的科技創(chuàng)新人才等，從而促進(jìn)科技創(chuàng)新成果的產(chǎn)出及轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

④實(shí)現(xiàn)資源共享，建立跨區(qū)域科技創(chuàng)新合作協(xié)調(diào)機(jī)制。鄭州和洛陽(yáng)具有良好的科技創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)支撐和發(fā)展能力，并取得良好的科技創(chuàng)新成果，這對(duì)其他城市也會(huì)形成良好的輻射帶動(dòng)作用。因此，實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新資源共享能有效緩解不同地市創(chuàng)新資源短缺的問題，同時(shí)也能促進(jìn)各市創(chuàng)新合作，提升河南省綜合科技創(chuàng)新能力。