徐 潔，李 琳

(1.清華大學(xué)公共管理學(xué)院，北京 100084；2.湖南大學(xué)經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院，湖南 長沙 410079)

0 引言

隨著創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的深入實(shí)施，中國已成為名副其實(shí)的創(chuàng)新大國，但在關(guān)鍵核心技術(shù)、前沿顛覆性技術(shù)等突破性創(chuàng)新方面仍與發(fā)達(dá)國家存在較大差距[1]。黨的二十大報(bào)告強(qiáng)調(diào)，要加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，堅(jiān)決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。當(dāng)前，突破性進(jìn)展越來越依賴于多樣化、跨領(lǐng)域知識(shí)融合，城市因其高集聚性、高交互性等特征，成為突破性技術(shù)的孵化器[2]。因此，中國必須加快建設(shè)若干具有強(qiáng)大帶動(dòng)力的突破性創(chuàng)新城市。如何有效測(cè)度突破性創(chuàng)新？一個(gè)城市如何發(fā)展其突破性創(chuàng)新能力？如何針對(duì)不同區(qū)域制定突破性創(chuàng)新政策？對(duì)這些問題的回答具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)需求。

創(chuàng)新的本質(zhì)是對(duì)現(xiàn)有知識(shí)元素進(jìn)行有效重組，區(qū)域知識(shí)基礎(chǔ)理論為揭示區(qū)域知識(shí)重組和突破性技術(shù)演化的復(fù)雜過程提供了有效視角[3-4]?，F(xiàn)有文獻(xiàn)[5-6]普遍認(rèn)為多樣性知識(shí)基礎(chǔ)對(duì)區(qū)域創(chuàng)新具有積極影響，F(xiàn)renken等[7]進(jìn)一步指出，比多樣性更重要的是多樣性要素之間的相互關(guān)聯(lián)程度，并將知識(shí)多樣性劃分為相關(guān)多樣性和非相關(guān)多樣性。具有較高關(guān)聯(lián)性的相關(guān)多樣性更容易產(chǎn)生知識(shí)溢出，進(jìn)而促進(jìn)區(qū)域創(chuàng)新，而對(duì)非相關(guān)多樣性的影響未形成一致性結(jié)論[5，8-10]。國內(nèi)研究集中于考察產(chǎn)業(yè)部門多樣性的影響[11-12]，對(duì)知識(shí)層面多樣性關(guān)注不足，且囿于城市層面數(shù)據(jù)難以獲得等問題，相關(guān)定量研究缺失[13]。因此，對(duì)于何種知識(shí)基礎(chǔ)更有助于城市突破性創(chuàng)新還有待考察。

區(qū)域知識(shí)基礎(chǔ)理論重視本地知識(shí)溢出，忽視了跨空間知識(shí)聯(lián)系對(duì)區(qū)域創(chuàng)新的影響[14]。外部聯(lián)系可以為本地創(chuàng)新系統(tǒng)注入新知識(shí)，實(shí)現(xiàn)區(qū)內(nèi)-區(qū)外跨領(lǐng)域的知識(shí)互動(dòng)，打破本地知識(shí)重組可能造成的路徑鎖定[15]?，F(xiàn)有文獻(xiàn)從FDI[16]、創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)[17]、國際貿(mào)易[18]等視角檢驗(yàn)了外部聯(lián)系對(duì)區(qū)域創(chuàng)新的作用，部分研究[17-18]表明跨區(qū)域聯(lián)系有助于為城市注入異質(zhì)性知識(shí)，避免區(qū)域陷入能力陷阱。也有學(xué)者[19]認(rèn)為，跨區(qū)合作增加了知識(shí)搜索和管理成本，從而對(duì)創(chuàng)新造成負(fù)面影響。外部聯(lián)系并不必然帶來創(chuàng)新突破，外部知識(shí)能否被有效利用取決于外部知識(shí)與本地知識(shí)庫之間的認(rèn)知鄰近性[20]?，F(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)本地知識(shí)基礎(chǔ)與區(qū)域知識(shí)聯(lián)系的互動(dòng)關(guān)系缺乏關(guān)注，因此，有必要將知識(shí)多樣性和認(rèn)知鄰近納入統(tǒng)一框架進(jìn)行分析。

在區(qū)域創(chuàng)新水平測(cè)度方面，目前使用最多的代理變量是專利申請(qǐng)數(shù)[22]和專利授權(quán)數(shù)[23]。專利數(shù)量一定程度上能衡量區(qū)域創(chuàng)新水平，但以各項(xiàng)專利價(jià)值相等為前提的簡(jiǎn)單加總計(jì)數(shù)難以反映每項(xiàng)專利所蘊(yùn)含的知識(shí)復(fù)雜性和價(jià)值差異性[24]。近年來，有學(xué)者采用發(fā)明專利數(shù)[25]或發(fā)明專利占三類專利之比[26]衡量突破性創(chuàng)新。不可否認(rèn)，相較于實(shí)用新型專利和外觀設(shè)計(jì)專利，發(fā)明專利具有更高的技術(shù)含量，但大部分發(fā)明專利并不具備技術(shù)突破性。因此，亟需一個(gè)國際學(xué)術(shù)界廣泛認(rèn)可的測(cè)量方法對(duì)中國突破性創(chuàng)新水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。

相較于現(xiàn)有研究，本文可能的創(chuàng)新點(diǎn)在于：①研究視角上，將區(qū)域知識(shí)基礎(chǔ)與跨區(qū)創(chuàng)新合作納入統(tǒng)一分析框架，著重探討二者的互動(dòng)關(guān)系對(duì)城市突破性創(chuàng)新的影響，從而更好地把握城市突破性創(chuàng)新的影響機(jī)制；②研究內(nèi)容上，通過考察知識(shí)非相關(guān)多樣性與突破性創(chuàng)新的倒U形關(guān)系，對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)中非相關(guān)多樣性的不確定性影響做出回應(yīng)，從認(rèn)知鄰近視角回答何種模式的區(qū)域知識(shí)合作更有助于城市突破性創(chuàng)新，一定程度上彌補(bǔ)了區(qū)域知識(shí)基礎(chǔ)文獻(xiàn)中對(duì)區(qū)外知識(shí)聯(lián)系研究的不足；③實(shí)證研究上，突破以往研究中難以量化突破性創(chuàng)新的瓶頸，采用被引數(shù)前2%的發(fā)明專利對(duì)城市突破性創(chuàng)新進(jìn)行測(cè)度，運(yùn)用面板固定效應(yīng)模型和面板分位數(shù)模型討論驅(qū)動(dòng)因素對(duì)不同創(chuàng)新等級(jí)城市的異質(zhì)性影響，以期為高質(zhì)量發(fā)展背景下指導(dǎo)地方政府創(chuàng)新實(shí)踐提供新的思路和依據(jù)。

1 理論基礎(chǔ)與研究假設(shè)

1.1 知識(shí)相關(guān)多樣性與突破性創(chuàng)新

多樣性知識(shí)基礎(chǔ)是指一個(gè)地區(qū)中不同領(lǐng)域技術(shù)的豐富程度[4]。區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有知識(shí)多樣性水平?jīng)Q定了本地知識(shí)重組的空間，知識(shí)相關(guān)性捕捉一個(gè)區(qū)域內(nèi)各部門之間的認(rèn)知鄰近程度[7]。知識(shí)相關(guān)多樣程度高意味著區(qū)域內(nèi)成員分享相似的知識(shí)庫，進(jìn)一步密切組織聯(lián)系、社會(huì)聯(lián)系和制度聯(lián)系[20]，形成地理鄰近和認(rèn)知鄰近的疊加效應(yīng)，促進(jìn)知識(shí)溢出、提升知識(shí)吸收能力，因此更容易重組形成新知識(shí)，是突破性創(chuàng)新的重要來源。相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)促進(jìn)區(qū)域突破性技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)在機(jī)制可概括為：①促進(jìn)了基于產(chǎn)業(yè)鏈的知識(shí)溢出，受益于相似的關(guān)鍵共性技術(shù)，大量技術(shù)關(guān)聯(lián)企業(yè)、衍生行業(yè)企業(yè)集聚，分享相同的知識(shí)并產(chǎn)生地方化的集體學(xué)習(xí)效應(yīng)，形成了基于上下游產(chǎn)業(yè)鏈的知識(shí)溢出[6]；②共享具有相似技能的熟練勞動(dòng)力，大量相關(guān)行業(yè)集聚產(chǎn)生大量勞動(dòng)力需求，吸引具有相似技能的勞動(dòng)力，降低了企業(yè)勞動(dòng)力搜尋和培訓(xùn)成本，勞動(dòng)力在相關(guān)企業(yè)間的便捷流動(dòng)也促進(jìn)了相關(guān)行業(yè)的知識(shí)溢出[21]；③共享專門的技術(shù)服務(wù)和科研設(shè)施，大量相關(guān)行業(yè)的創(chuàng)新服務(wù)機(jī)構(gòu)集聚促進(jìn)了專業(yè)化分工，通過服務(wù)外包提升創(chuàng)新效率，共享大科學(xué)裝置、聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、技術(shù)轉(zhuǎn)移等研發(fā)服務(wù)，為各行業(yè)之間交互、分享和重組知識(shí)提供了機(jī)會(huì)。因此，本文提出假設(shè)1：相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)對(duì)城市突破性創(chuàng)新具有正向影響。

1.2 知識(shí)非相關(guān)多樣性與突破性創(chuàng)新

知識(shí)非相關(guān)多樣性衡量一個(gè)地區(qū)在不同領(lǐng)域知識(shí)的多樣化程度。突破性創(chuàng)新是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)路徑、市場(chǎng)需求的顛覆性技術(shù)變革，往往需要更多異質(zhì)性、隱性知識(shí)的融合[22]。非相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)促進(jìn)區(qū)域突破性技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)在機(jī)制可概括為：①促進(jìn)隱性知識(shí)傳播和降低知識(shí)搜索成本，雖然信息技術(shù)的發(fā)展使知識(shí)傳播更加便利，但承載更多復(fù)雜信息的隱性知識(shí)傳播仍離不開面對(duì)面的交流，尤其是跨行業(yè)間的知識(shí)流動(dòng)更依賴地理鄰近[23]。多領(lǐng)域知識(shí)集聚為企業(yè)知識(shí)搜索提供了豐富的知識(shí)庫，降低了企業(yè)知識(shí)搜索成本，新舊知識(shí)的多樣化組合為突破性創(chuàng)新制造了條件；②高技能勞動(dòng)力流動(dòng)和匹配，非相關(guān)多樣性知識(shí)集聚為企業(yè)提供了多樣化人才和大量學(xué)習(xí)新技能的機(jī)會(huì)，隨著勞動(dòng)力在企業(yè)間流動(dòng)實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的勞工匹配和廣泛的知識(shí)傳播；③增強(qiáng)技術(shù)突破窗口的識(shí)別能力，技術(shù)突破是現(xiàn)有技術(shù)在已有技術(shù)軌道上實(shí)現(xiàn)更新迭代，或開辟新的技術(shù)軌道實(shí)現(xiàn)快速躍遷，這都需要對(duì)技術(shù)突破窗口期進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，非相關(guān)多樣性知識(shí)集聚有助于創(chuàng)新主體系統(tǒng)把握技術(shù)生命周期和顛覆式創(chuàng)新的跨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，提高突破性創(chuàng)新成功率[24]。

然而，非相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)與突破性創(chuàng)新之間并非線性關(guān)系。適度的認(rèn)知距離有利于行業(yè)間知識(shí)溢出，促進(jìn)異質(zhì)性知識(shí)重組創(chuàng)新，過大的認(rèn)知距離可能會(huì)降低知識(shí)重組的空間、增加學(xué)習(xí)成本，進(jìn)而阻礙突破性創(chuàng)新[25]。非相關(guān)多樣性知識(shí)提高了城市內(nèi)不同產(chǎn)業(yè)、不同技術(shù)領(lǐng)域間知識(shí)交流、知識(shí)溢出的可能性，有利于打破技術(shù)壁壘，促進(jìn)異質(zhì)性知識(shí)融合，提高技術(shù)突破的可能性。相反，城市內(nèi)若集聚過量的非相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)，導(dǎo)致創(chuàng)新主體間的認(rèn)知距離過大，反而會(huì)阻礙知識(shí)傳播，不利于突破性技術(shù)創(chuàng)新。因此，本文提出假設(shè)2：非相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)與城市突破性創(chuàng)新具有倒U形關(guān)系。

1.3 區(qū)域間認(rèn)知鄰近性與突破性創(chuàng)新

區(qū)外鏈接通道已成為地方技術(shù)創(chuàng)新路徑突破的重要?jiǎng)恿?，這種知識(shí)流動(dòng)通常通過跨區(qū)域知識(shí)合作實(shí)現(xiàn)。城市間知識(shí)合作是一種正式且穩(wěn)定的關(guān)系，跨區(qū)域合作能夠擴(kuò)展城市與外界的學(xué)習(xí)互動(dòng)范圍，在廣泛的知識(shí)空間獲取隱性知識(shí)和復(fù)雜知識(shí)，進(jìn)而提高本地突破性創(chuàng)新的可能性[17]。然而，區(qū)外知識(shí)能否被有效利用取決于外部知識(shí)和本地知識(shí)基礎(chǔ)的認(rèn)知鄰近性[26]。認(rèn)知鄰近性是指本地知識(shí)基礎(chǔ)與區(qū)外合作知識(shí)的相似性、關(guān)聯(lián)性，當(dāng)外部知識(shí)與本地知識(shí)具有較高的關(guān)聯(lián)性時(shí)，區(qū)外知識(shí)可以很容易被吸收，同時(shí)較低的認(rèn)知距離使得各方更容易對(duì)彼此轉(zhuǎn)移的知識(shí)進(jìn)行編碼和擴(kuò)散，從而減少知識(shí)轉(zhuǎn)移與共享的成本[27]。認(rèn)知基礎(chǔ)的差異性影響合作主體間的互動(dòng)頻率，認(rèn)知距離越大越需要更加頻繁的互動(dòng)，從而增加合作成本，也增加了異質(zhì)性知識(shí)被理解吸收的可能性。可以預(yù)期，區(qū)外知識(shí)與本地知識(shí)具有較高的認(rèn)知鄰近性時(shí)，跨區(qū)域知識(shí)合作有助于突破性創(chuàng)新。因此，本文提出假設(shè)3：跨區(qū)合作知識(shí)與本地知識(shí)基礎(chǔ)的認(rèn)知鄰近性與突破性創(chuàng)新正相關(guān)。

1.4 知識(shí)基礎(chǔ)、認(rèn)知鄰近和突破性創(chuàng)新

突破性創(chuàng)新受到城市內(nèi)外兩種知識(shí)來源的交互影響。當(dāng)城市具有較高的非相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)時(shí)，建立認(rèn)知鄰近性較高的區(qū)外知識(shí)合作關(guān)系不僅可以在一定程度上彌補(bǔ)非相關(guān)多樣知識(shí)所具有的缺陷，也使得城市在具備多樣知識(shí)的基礎(chǔ)同時(shí)擁有特定領(lǐng)域進(jìn)行深度專業(yè)化研究的能力，因而有利于突破性創(chuàng)新[27]。較高的認(rèn)知鄰近意味著區(qū)外知識(shí)與城市自身技術(shù)領(lǐng)域存在較大程度的交叉，對(duì)于涉足廣泛技術(shù)領(lǐng)域的城市而言，更容易在內(nèi)外部知識(shí)元素空間找到合適的結(jié)合點(diǎn)[28]。非相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)的城市嵌入到認(rèn)知鄰近較高的合作關(guān)系，有助于補(bǔ)充在特定技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)深度專業(yè)知識(shí)的缺失，而嵌入高認(rèn)知距離的合作關(guān)系難以避免知識(shí)過載的弊端[29-30]。

知識(shí)基礎(chǔ)相關(guān)性較高的城市在特定領(lǐng)域具有深厚的知識(shí)積累，構(gòu)建較低認(rèn)知鄰近的跨區(qū)知識(shí)合作關(guān)系有助于將外部異質(zhì)性知識(shí)和自身專業(yè)化知識(shí)進(jìn)行整合，形成互補(bǔ)效應(yīng)，使城市兼具多樣化和專業(yè)化特征，提升突破性創(chuàng)新的知識(shí)廣度和深度[31]。具有較強(qiáng)相關(guān)性知識(shí)基礎(chǔ)的城市嵌入到高認(rèn)知鄰近的合作關(guān)系中難以避免知識(shí)過度嵌入的風(fēng)險(xiǎn)，高認(rèn)知距離帶來的異質(zhì)性知識(shí)有利于幫助城市擺脫相關(guān)性較強(qiáng)可能導(dǎo)致的路徑依賴和能力陷阱[32-33]。相關(guān)性程度較高的城市一般缺乏多樣化的異質(zhì)性知識(shí)基礎(chǔ)，而嵌入到低知識(shí)距離的合作關(guān)系中又使得上述劣勢(shì)難以得到彌補(bǔ)。同時(shí)，較小的認(rèn)知距離意味著轉(zhuǎn)移和傳播知識(shí)存在高度重疊，加劇了城市本就較為狹窄的技術(shù)領(lǐng)域。因此，本文提出假設(shè)4a：區(qū)域間的認(rèn)知鄰近正向調(diào)節(jié)非相關(guān)多樣性與突破性創(chuàng)新的關(guān)系；假設(shè)4b：區(qū)域間的認(rèn)知鄰近負(fù)向調(diào)節(jié)相關(guān)多樣性與突破性創(chuàng)新的關(guān)系。

2 數(shù)據(jù)來源與處理

本文以2000—2018年地級(jí)及以上城市為研究單元，所需數(shù)據(jù)包括兩類。第一類為專利數(shù)據(jù)，采用大數(shù)據(jù)挖掘手段，獲取國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2000年1月至2018年12月接受申請(qǐng)的所有發(fā)明專利，共計(jì)982.36萬條。剔除申請(qǐng)人為國外、港澳臺(tái)地區(qū)專利后，最終實(shí)際使用專利772.75萬條。每條專利記錄提供有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)信息 (技術(shù)類別分類、引用情況等)和申請(qǐng)者信息 (申請(qǐng)人名稱、申請(qǐng)人地址等)，使用專利申請(qǐng)人地址識(shí)別專利申請(qǐng)人所在城市。對(duì)于多位申請(qǐng)人的聯(lián)合發(fā)明專利，參考現(xiàn)有研究[34]，將專利分配給第一申請(qǐng)人所在城市，最終獲取281個(gè)城市專利信息。使用國際專利分類系統(tǒng) (IPC分類)進(jìn)行專利技術(shù)類別匹配，所有專利歸類為八大技術(shù)部門，進(jìn)一步映射到131個(gè)三位數(shù)技術(shù)大類和635個(gè)四位數(shù)技術(shù)小類。第二類為城市面板數(shù)據(jù)，在進(jìn)行回歸分析時(shí)所涉及的控制變量數(shù)據(jù)以2001—2019年的城市統(tǒng)計(jì)年鑒為基礎(chǔ)，以各省、市、自治區(qū)的統(tǒng)計(jì)年鑒為補(bǔ)充。

2.1 變量說明

(1)因變量：突破性創(chuàng)新 (Innovation)。突破性創(chuàng)新與漸進(jìn)性創(chuàng)新的區(qū)別在于創(chuàng)新的程度不同，大部分創(chuàng)新是漸進(jìn)性的，只有少部分創(chuàng)新是突破性的[34]。本文認(rèn)為突破性創(chuàng)新是指具有技術(shù)變革性、市場(chǎng)影響力，能對(duì)后續(xù)技術(shù)演進(jìn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生較大影響的發(fā)明。專利是衡量創(chuàng)新的關(guān)鍵指標(biāo)，專利引用次數(shù)被廣泛用于捕捉技術(shù)質(zhì)量，因?yàn)榈玫礁嘁玫膶＠徽J(rèn)為具有更大的技術(shù)重要性，對(duì)后續(xù)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生了更大影響[8-9]，也被證明具有更高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值[35]。本文定義每年各個(gè)技術(shù)類別所獲引用數(shù)在前2%的專利為突破性創(chuàng)新[34，36]。此外，不同技術(shù)類別的專利引用差別較大，基于技術(shù)領(lǐng)域的異質(zhì)性對(duì)引用指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，方法是用專利引用次數(shù)除以同年度同一技術(shù)領(lǐng)域引用的平均值。在城市層面，以當(dāng)年該城市突破性專利數(shù)加1取對(duì)數(shù)衡量。在穩(wěn)健性檢驗(yàn)時(shí)，采用每年被引數(shù)前1%和前5%的發(fā)明專利進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)[9]。

(2)自變量：包括以下三個(gè)變量。

①知識(shí)非相關(guān)多樣性 (UV)。參考現(xiàn)有研究[7]，采用技術(shù)分類在不同聚合級(jí)別上的熵值來衡量區(qū)域知識(shí)基礎(chǔ)相關(guān)和非相關(guān)多樣性。知識(shí)非相關(guān)多樣性指各城市八大技術(shù)部門的分布熵，衡量一個(gè)區(qū)域在不同類型的技術(shù)活動(dòng)中多樣化的程度。計(jì)算公式如下：

其中，i為城市，t為年份，pk是當(dāng)年某一城市所有專利中屬于技術(shù)部門k的專利所占份額。

②知識(shí)相關(guān)多樣性 (RV)。知識(shí)相關(guān)多樣性指各城市在131個(gè)技術(shù)大類的分布熵，屬于同一技術(shù)領(lǐng)域的行業(yè)具有高度的認(rèn)知鄰近性。計(jì)算公式如下：

③認(rèn)知鄰近性 (Proximity)。認(rèn)知鄰近性指本地知識(shí)基礎(chǔ)與合作城市知識(shí)基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)程度，本文篩選出專利申請(qǐng)人數(shù)量大于等于2的聯(lián)合研發(fā)專利，進(jìn)一步識(shí)別每個(gè)申請(qǐng)人所在城市，最終保留本地與其他城市合作研發(fā)專利。參考現(xiàn)有文獻(xiàn)[36]，通過比較城市間專利結(jié)構(gòu)來測(cè)度認(rèn)知鄰近。計(jì)算公式如下：

dijt=∑k(fik-fjk)2

其中，dijt為城市i與城市j在t年的認(rèn)知鄰近性，fik(fjk)為城市i(j)在技術(shù)領(lǐng)域k的專利占比。Proximityit是城市i在t年與合作城市的平均認(rèn)知距離，n為合作城市個(gè)數(shù)。

(3)控制變量：①人口密度 (Pop)，使用每平方公里人口數(shù)衡量；②研發(fā)投入 (R&D)，使用城市科教支出占財(cái)政之比衡量；③人力資本 (Capital)，使用每萬人在校大學(xué)生數(shù)衡量；④基礎(chǔ)設(shè)施 (Fra)，使用每萬人道路面積衡量；⑤外商投資 (FDI)，使用當(dāng)年實(shí)際利用外資取對(duì)數(shù)衡量。主要變量的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 變量描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3 實(shí)證結(jié)果分析

如圖1所示，2000—2018年大部分城市知識(shí)相關(guān)多樣性和知識(shí)非相關(guān)多樣性得到了顯著提高，二者均值分別從2000年的0.378和1.291提高到2018年的0.999和1.759 (虛線是當(dāng)年均值線)。19年間大部分城市知識(shí)非相關(guān)多樣性顯著提高，而知識(shí)相關(guān)多樣性提升緩慢。知識(shí)非相關(guān)多樣性的快速提高可能歸因于金融危機(jī)之后地方政府布局各類戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)[37]，但忽略了本地原有的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，引進(jìn)與本地技術(shù)積累不適配的產(chǎn)業(yè)部門[38]，導(dǎo)致新引進(jìn)產(chǎn)業(yè)與原有產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性差、認(rèn)知距離不斷拉大。可以發(fā)現(xiàn)，位于第四象限具有低非相關(guān)多樣性水平的城市和位于第一象限具有高非相關(guān)多樣性水平的城市均為突破性創(chuàng)新能力較低的區(qū)域，可以初步判斷非相關(guān)多樣性和突破性創(chuàng)新呈非線性關(guān)系。

圖1 城市知識(shí)相關(guān)多樣性 (RV)和知識(shí)非相關(guān)多樣性 (UV)

3.1 回歸結(jié)果分析

表2中的模型1～3列出了多樣性知識(shí)基礎(chǔ)對(duì)城市突破性創(chuàng)新的回歸結(jié)果，所有回歸模型結(jié)果中相關(guān)多樣性回歸系數(shù)均為正向，且均通過了1%的置信水平檢驗(yàn)，說明知識(shí)基礎(chǔ)相關(guān)多樣性的提高對(duì)城市突破性創(chuàng)新有顯著的促進(jìn)作用，假設(shè)1得證。模型2和模型3加入了非相關(guān)多樣性及其二次項(xiàng)，一次項(xiàng)系數(shù)為正且二次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)，均通過5%水平的顯著性檢驗(yàn)，說明非相關(guān)多樣性與城市突破性創(chuàng)新產(chǎn)生具有倒U形關(guān)系，假設(shè)2得證。適度的非相關(guān)多樣性提高了城市不同領(lǐng)域技術(shù)間交流互動(dòng)和知識(shí)溢出的可能性，利于打破 “技術(shù)隔離”，促進(jìn)突破性創(chuàng)新產(chǎn)出[39]。對(duì)比模型1和模型2的結(jié)果，相關(guān)多樣性對(duì)突破性創(chuàng)新的邊際作用要大于非相關(guān)多樣性的邊際作用，說明相關(guān)多樣性的知識(shí)基礎(chǔ)是城市突破性創(chuàng)新的主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)力，這與美國以非相關(guān)多樣性為主驅(qū)動(dòng)城市突破性創(chuàng)新不同[8]，說明我國的突破性技術(shù)創(chuàng)新仍主要來源于相關(guān)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的知識(shí)融合[25]。

表2 回歸結(jié)果分析

表2中的模型4～6先后加入認(rèn)知鄰近變量及其與相關(guān)多樣性、非相關(guān)多樣性的交互項(xiàng)。認(rèn)知鄰近變量的系數(shù)穩(wěn)定為正且顯著，說明合作對(duì)象間的認(rèn)知鄰近有助于城市突破性創(chuàng)新產(chǎn)出，假設(shè)3得證。模型5的結(jié)果表明，認(rèn)知鄰近與知識(shí)非相關(guān)多樣性二次項(xiàng)的交互項(xiàng)系數(shù)顯著為負(fù)，且不改變知識(shí)非相關(guān)多樣性本身的系數(shù)方向及顯著性，這意味著認(rèn)知鄰近正向調(diào)節(jié)非相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)與城市突破性創(chuàng)新的倒U形關(guān)系，假設(shè)4a得證。換言之，對(duì)于非相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)而言，合作伙伴的高認(rèn)知鄰近對(duì)城市突破性創(chuàng)新的促進(jìn)作用更加明顯，倒U形曲線的拐點(diǎn)出現(xiàn)在突破性創(chuàng)新水平更高的狀態(tài)。模型6的結(jié)果顯示，認(rèn)知鄰近與知識(shí)相關(guān)多樣性的交互項(xiàng)系數(shù)為負(fù)但不顯著，說明合作對(duì)象間的認(rèn)知鄰近未對(duì)相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)產(chǎn)生顯著的抑制效應(yīng)。在現(xiàn)有文獻(xiàn)[5]基礎(chǔ)上本文進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，區(qū)域知識(shí)合作不一定帶來突破性創(chuàng)新，要建立適合本地知識(shí)基礎(chǔ)的創(chuàng)新合作模式，形成本地知識(shí)溢出與外部知識(shí)吸收的有機(jī)融合，才更利于技術(shù)突破。

3.2 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

(1)調(diào)整突破性專利門檻。使用專利被引數(shù)前1%和前5%衡量突破性創(chuàng)新，表3中的模型1和模型3列出了使用新因變量的回歸結(jié)果，核心變量系數(shù)符號(hào)與顯著性未發(fā)生變化，實(shí)證結(jié)果穩(wěn)健。值得注意的是，隨著突破性創(chuàng)新門檻提高，多樣性知識(shí)基礎(chǔ)系數(shù)值變大，特別是在前1%突破性創(chuàng)新中，非相關(guān)多樣性超過相關(guān)多樣性成為主導(dǎo)因素，說明本地多樣性知識(shí)基礎(chǔ)是城市突破性創(chuàng)新的重要源泉，越是新穎的技術(shù)往往來自非相關(guān)產(chǎn)業(yè)間的知識(shí)重組[3]。

表3 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

(2)使用滯后一期?？紤]到知識(shí)基礎(chǔ)和知識(shí)合作對(duì)創(chuàng)新的影響是一個(gè)長期過程，本文將知識(shí)基礎(chǔ)和認(rèn)知鄰近滯后一期進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)，結(jié)果見表3中的模型2和模型4。核心變量系數(shù)符號(hào)及顯著性未發(fā)生變化，實(shí)證結(jié)果穩(wěn)健。

(3)更換估計(jì)方法。由于因變量0值較多，采用logit回歸對(duì)原方程進(jìn)行檢驗(yàn)。此外，為了進(jìn)一步規(guī)避模型中可能存在的內(nèi)生性問題，本文采用GMM方法對(duì)方程進(jìn)行估計(jì)。如表3中的模型5和模型6所示，核心變量系數(shù)符號(hào)及顯著性未得到改變，實(shí)證結(jié)果穩(wěn)健。

3.3 進(jìn)一步分析

上文實(shí)證研究表明，城市多樣性知識(shí)基礎(chǔ)和區(qū)域間認(rèn)知鄰近對(duì)城市突破性創(chuàng)新產(chǎn)出存在不同的影響作用。進(jìn)一步使用分位數(shù)回歸考察不同等級(jí)突破性創(chuàng)新能力的城市，知識(shí)基礎(chǔ)和認(rèn)知鄰近對(duì)城市突破性創(chuàng)新影響的異質(zhì)性。選取具有代表性的10%、50%和90%三個(gè)分位數(shù)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，結(jié)果如表4所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)在各分位數(shù)水平上均有顯著的促進(jìn)作用，表明區(qū)域知識(shí)相關(guān)多樣性帶來的知識(shí)溢出在中國具有更強(qiáng)的創(chuàng)新影響。非相關(guān)多樣性在10%分位數(shù)水平上具有顯著的負(fù)效應(yīng)，在50%分位數(shù)點(diǎn)上對(duì)突破性創(chuàng)新的正向影響不顯著，僅在90%分位數(shù)水平上對(duì)突破性創(chuàng)新具有顯著促進(jìn)作用。結(jié)果表明，對(duì)于突破性創(chuàng)新水平較低的城市，異質(zhì)性過高的知識(shí)基礎(chǔ)不利于區(qū)域突破性創(chuàng)新，盲目拓展與本地知識(shí)基礎(chǔ)非相關(guān)的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域反而會(huì)阻礙知識(shí)溢出。在創(chuàng)新水平較高的城市，非相關(guān)多樣性對(duì)突破性創(chuàng)新的作用突顯，因?yàn)閯?chuàng)新能力較高的城市往往意味著具有較強(qiáng)的知識(shí)吸收能力和創(chuàng)新管理能力。在合作伙伴認(rèn)知鄰近性方面，僅在中高分位點(diǎn)上對(duì)突破性創(chuàng)新具有顯著的促進(jìn)作用，且隨著分位數(shù)水平提高促進(jìn)作用增加。這是因?yàn)閯?chuàng)新能力較低的城市往往知識(shí)結(jié)構(gòu)單一，認(rèn)知距離過小的合作關(guān)系可能會(huì)加劇路徑依賴，導(dǎo)致知識(shí)鎖定。對(duì)于創(chuàng)新能力高的城市來說，構(gòu)建認(rèn)知鄰近性較高的合作關(guān)系有利于深化某些領(lǐng)域的知識(shí)深度，進(jìn)而促進(jìn)突破性創(chuàng)新產(chǎn)出。

表4 分位數(shù)回歸結(jié)果

4 結(jié)論和政策啟示

4.1 結(jié)論

突破性創(chuàng)新來源于多樣化知識(shí)重組，本地知識(shí)溢出和區(qū)外知識(shí)合作是城市創(chuàng)新的兩大知識(shí)來源。本文以2000—2018年國內(nèi)281個(gè)城市為研究對(duì)象，采用每年獲得引用數(shù)前2%的發(fā)明專利衡量突破性創(chuàng)新，使用面板固定效應(yīng)和面板分位數(shù)模型實(shí)證檢驗(yàn)相關(guān)多樣性、非相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)和區(qū)域合作認(rèn)知鄰近性對(duì)城市突破性創(chuàng)新的影響及其異質(zhì)性效應(yīng)。主要結(jié)論如下：①相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)是城市突破性創(chuàng)新的主要驅(qū)動(dòng)力，在不同創(chuàng)新等級(jí)城市都發(fā)揮顯著促進(jìn)作用，說明技術(shù)突破主要源于相關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)間的知識(shí)溢出；②非相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)與突破性創(chuàng)新呈倒U形關(guān)系，且僅在高創(chuàng)新等級(jí)城市發(fā)揮重要驅(qū)動(dòng)作用，適度的非相關(guān)多樣性有助于促成跨行業(yè)的知識(shí)溢出，進(jìn)而提高突破性創(chuàng)新產(chǎn)出；③多樣性知識(shí)基礎(chǔ)和區(qū)域合作認(rèn)知鄰近的交互作用對(duì)城市突破性創(chuàng)新產(chǎn)生差異化影響，具有較高非相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)的城市更適合建立高認(rèn)知鄰近的跨區(qū)知識(shí)合作關(guān)系，而知識(shí)基礎(chǔ)相關(guān)性較強(qiáng)的城市更適合高認(rèn)知距離的跨區(qū)知識(shí)合作。

4.2 政策啟示

(1)立足本地知識(shí)基礎(chǔ)，推動(dòng)與現(xiàn)有知識(shí)基礎(chǔ)相關(guān)聯(lián)的技術(shù)門類發(fā)展。知識(shí)相關(guān)多樣性在不同等級(jí)城市對(duì)突破性創(chuàng)新都有重要促進(jìn)作用，因此，產(chǎn)業(yè)政策應(yīng)關(guān)注新舊產(chǎn)業(yè)間的技術(shù)關(guān)聯(lián)性，圍繞本地所具備的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、技術(shù)積累進(jìn)行布局和投資，切忌盲目超前引進(jìn)不適宜本地技術(shù)基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)。同時(shí)，為了避免過度關(guān)聯(lián)引起潛在的鎖定效應(yīng)，在具備一定創(chuàng)新能力后應(yīng)增強(qiáng)本地知識(shí)的非相關(guān)多樣性，維持適當(dāng)?shù)恼J(rèn)知距離。

(2)以關(guān)鍵核心技術(shù)為著力點(diǎn)，打造跨行業(yè)、多主體協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)。研究結(jié)論表明，非相關(guān)多樣性是高水平創(chuàng)新城市突破性創(chuàng)新的重要驅(qū)動(dòng)力，因此，在創(chuàng)新較發(fā)達(dá)城市應(yīng)著力促進(jìn)本地非相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)融合。但是，跨領(lǐng)域的知識(shí)融合不易發(fā)生，因此要圍繞關(guān)鍵核心技術(shù)為多元化的創(chuàng)新主體提供跨領(lǐng)域交流合作平臺(tái)，加速跨學(xué)科、跨團(tuán)隊(duì)、跨領(lǐng)域資源整合，促進(jìn)異質(zhì)性技術(shù)知識(shí)流動(dòng)與融合。

(3)構(gòu)建適合不同知識(shí)基礎(chǔ)城市的區(qū)域合作模式。非相關(guān)多樣性知識(shí)基礎(chǔ)為主的城市往往是創(chuàng)新能力強(qiáng)的國家級(jí)、區(qū)域性城市，應(yīng)嵌入高認(rèn)知鄰近性的知識(shí)合作網(wǎng)絡(luò)，在保持多樣性優(yōu)勢(shì)的同時(shí)深化某些特定領(lǐng)域的知識(shí)積累來突破關(guān)鍵技術(shù)。具有較高關(guān)聯(lián)性、同質(zhì)性知識(shí)基礎(chǔ)的城市往往是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較單一、創(chuàng)新能力較弱的城市，更適合構(gòu)建較高認(rèn)知距離的區(qū)域合作關(guān)系，立足自身優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，從多元化技術(shù)領(lǐng)域選擇合適的異質(zhì)性知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新突破。