全國—本地尺度下東北三省城市創新網絡演化特征與創新能力研究

谷國鋒,王弘彥,周宏浩

(1.東北師范大學 地理科學學院,吉林 長春 130024;2.山西師范大學 經濟與管理學院,山西 太原 030031)

引 言

在知識經濟時代,創新已成為區域社會經濟發展的內核動力以及衡量區域未來發展潛力的重要指標(1)王緝慈:《創新的空間》,北京:北京大學出版社,2001年。。黨的二十大報告指出:“要完善科技創新體系,堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位,健全新型舉國體制,強化國家戰略科技力量,提升國家創新體系整體效能,形成具有全球競爭力的開放創新生態?！薄吨腥A人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》把“堅持創新驅動發展”作為全面塑造發展新優勢的重要舉措,并強調“堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位,把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐”?？梢?創新是區域競爭力提升和經濟增長的第一動力(2)周銳波、邱奕鋒、胡耀宗:《中國城市創新網絡演化特征及多維鄰近性機制》,《經濟地理》2021年第5期。,構建高水平開放式區域協同創新體系是推動創新驅動發展的重要環節。

20世紀初,經濟學家Schumpeter首次提出“創新理論”(3)Schumpeter J,“The Theory of Economic Development”,Cambridge,MA:Harvard University Press,1934.,而后學者們逐漸意識到“空間”對于創新經濟活動的重要性(4)D.C,“Innovation Diffusion As a Spatial Process”,Population (French Edition),Vol.24,No.5,1969,p.1032.。20世紀末,國家創新系統理論和區域創新系統相繼由Lundvall和Cooke提出(5)Lundvall B-A,“Innovation as an Interactive Process:From User-Producer Interaction to National Systems of Innovation”,in Dosi G,Freeman C,Nelson R,et al.,“Technical Change and Economic Theory”, London:Pinter Publishers,1988;Cooke P,“Regional innovation systems:Competitive regulation in the new Europe”,Geoforum,Vol.23,No.3,1992,pp.365-382.。隨著經濟全球化的發展,學者們逐漸認識到傳統地域系統的視角已不能解釋很多創新現象。1991年Freeman C正式提出創新網絡的概念(6)Freeman C,“Networks of innovators:A synthesis of research issues”,Research Policy,Vol.20,No.5,1991,pp.499-514.,認為創新網絡是一種解決系統創新問題的基本制度安排,成員之間構成強弱關系并存的松散結構。1996年,Castells M提出“地方空間” 向“流動空間”“網絡空間”轉變(7)Castells M,“The Rise of Network Society”,Cambridge,MA:Harvard University Press,1996.,創新過程承載著跨越空間尺度的參與者網絡;2009年開始,Boschma和Frenken等學者發現創新具有動態演化規律(8)Boschma R A,Frenken K,“Some notes in institutions in evolutionary economic geography”,Economic Geography,Vol.85,No.2,2009,pp.151-158.。至此,創新地理學的研究視角,實現了由傳統地域創新系統向創新網絡范式及其動態演化的轉變。

除了對網絡演變特征的關注,學者們還認為生產網絡、知識網絡等由參與者所構成的跨空間尺度的網絡具有價值。2010年,Huggins首次提出了“網絡資本”概念(9)Huggins R,Prokop D,“Forms of network resource:Knowledge access and the role of inter-firm networks”,International Journal of Management Reviews,Vol.12,No.3,2010,pp.335-352.,認為網絡結構是影響知識流動的關鍵因素,網絡主體能夠通過網絡關系獲取知識、信息等創新要素(10)Huggins R,Prokop D,“Network structure and regional innovation:A study of university-industry ties”,Urban Studies,Vol.54,No.4,2017,pp.931-952.。Coe、Cooke等學者研究發現,網絡與創新績效存在顯著相關性和區域異質性(11)Coe N M,Dicken P,Hess M.,“Global production networks:Realizing the potential”,Journal of Economic Geography,Vol.8,No.3,2008,pp.271-295;Cooke P,Asheim B,Boschma R,et al.,“Handbook of Regional Innovation and Growth”,Cheltenham:Edward Elgar,2011.。對于創新網絡而言,有研究表明創新網絡能有效促進知識流動、企業創新能力提升和區域發展(12)劉國巍、邵云飛、劉博:《模塊化網絡視角下我國大健康產業鏈協同創新能力評價研究》,《科技進步與對策》2021年第24期;吳松強、尹航、蔡婷婷:《嵌入性創新網絡、跨界合作與先進制造業企業創新能力——基于長三角地區先進制造業集群的實證研究》,《華東經濟管理》2021年第4期;董津津、陳關聚:《創新網絡嵌入性、社區意識對企業創新績效的影響》,《科技進步與對策》2020年第5期;盛科榮、張杰、張紅霞:《上市公司500強企業網絡嵌入對中國城市經濟增長的影響》,《地理學報》2021年第4期。,但很少涉及創新網絡與城市創新能力之間的關系問題。柳卸林等學者認為,城市創新能力是城市對知識進行生產,并將其轉化為新技術、新工藝、新產品與新服務的能力(13)柳卸林、胡志堅:《中國區域創新能力的分布與成因》,《科學學研究》2002年第5期。。在網絡化發展模式的背景下,由城市間的合作創新所產生的網絡資本對城市創新能力的影響不容忽視。提高城市創新能力是實施國家創新驅動發展戰略的基礎(14)韓璐、陳松、梁玲玲:《數字經濟、創新環境與城市創新能力》,《科研管理》2021年第4期。,因此,從“網絡資本化”視角思考城市創新能力、探究創新網絡資本與城市創新能力間的關系具有重要意義。

當今,城市是創新活動的空間載體和創新交流的主要節點(15)李政、楊思瑩:《創新型城市試點提升城市創新水平了嗎?》,《經濟學動態》2019年第8期。,城市間的創新聯系是城市創新網絡的基本單元和城市互補的通道(16)呂拉昌、黃茹、廖倩:《創新地理學研究的幾個理論問題》,《地理科學》2016年第5期。,二者所構成的城市創新網絡是促進城市創新的重要動力。探究地理學尺度下城市間的創新聯系、構建合理有效的城市創新網絡已成為知識經濟時代創新研究關注的焦點,弄清創新網絡中作為節點的城市是否同其創新水平存在關聯十分必要(17)周燦、曾剛、曹賢忠:《中國城市創新網絡結構與創新能力研究》,《地理研究》2017年第7期。。目前,國內學者對組織和產業的創新網絡及其影響因素的研究較多(18)萬媛媛、王秋玉、曾剛等:《高校與生物醫藥企業創新結網的影響機制——以長三角為例》,《經濟地理》2022年第7期。,且多聚焦于單一空間尺度下的長三角、京津冀等地區,針對東北三省的研究多從企業或產業層面分析其網絡特征(19)馬麗亞、修春亮、馮興華:《基于母子企業聯系的東北三省城市網絡特征》,《地理科學》2019年第7期;韓增林、袁瑩瑩、彭飛:《東北地區裝備制造業官產學創新合作網絡發展演變》,《經濟地理》2018年第1期。,對不同空間尺度下城市創新網絡的演化特征與城市創新能力相關性的研究較少。全國—本地尺度下東北三省城市創新網絡的演化特征有何異同?與城市創新能力是否存在關聯與尺度差異?這些問題都還有待研究。

本文將在已有城市創新網絡研究的基礎上引入“網絡資本”這一概念,將東北三省作為研究對象,基于2004—2018年合作專利數據,以動態演化的視角,在本地尺度和全國尺度下展開研究,刻畫東北三省城市創新網絡時空演化規律、量化城市創新網絡資本、測度城市創新能力,并進一步探究城市創新網絡資本與城市創新能力之間的關系,為東北三省城市可持續發展和協同創新發展提供參考。

一、數據來源與研究方法

(一)研究區域與數據

本文研究區域為黑龍江省、吉林省、遼寧省的34個地級市,考慮到部分數據獲取難度較大等原因,本研究不包括延邊朝鮮族自治州和大興安嶺地區。

所涉及的研究數據包括以下兩種類型:(1)聯合申請專利數據。聯合申請專利代表了企業、高校、科研機構等形成的非正式創新合作網絡(20)陳偉、張永超、田世海:《區域裝備制造業產學研合作創新網絡的實證研究——基于網絡結構和網絡聚類的尺度》,《中國軟科學》2012年第2期。,運用聯合申請專利數據開展創新網絡研究得到學者們的認可(21)Wai A L J T,Boschma R A,“Applying social network analysis in economic geography:Framing some key analytic issues”,Annals of Regional Science,Vol.43,No.3,2009,pp.739-756;Cassi L,Plunket A,“Research Collaboration in Co-inventor Networks:Combining Closure,Bridging and Proximities”,Regional Studies,Vol.49,No.6,2015,pp.936-954;王秋玉、曾剛、呂國慶:《中國裝備制造業產學研合作創新網絡初探》,《地理學報》2016年第2期;王慶喜、胡志學:《多維鄰近下浙江城市創新網絡演化及其機制研究》,《地理科學》2021年第8期。。本文采用城市間專利合作數據,數據源自IncoPat專利數據庫。(2)創新能力評測數據。數據均來自《中國城市統計年鑒》、《中國科技統計年鑒》、各省統計年鑒等。

(二)研究方法

1.復雜網絡法和社會網絡法

復雜網絡法和社會網絡法通常被用來刻畫城市網絡的拓撲結構和動力學性質(22)王錄倉、劉海洋、劉清:《基于騰訊遷徙大數據的中國城市網絡研究》,《地理學報》2021年第4期。,且復雜網絡和社會網絡具有無標度特征,其表現形式是網絡中節點度服從冪律分布。經計算,全國尺度和地方尺度下東北三省創新網絡節點度分布均有明顯的冪律分布特征,適用于復雜網絡法和社會網絡法,因此本文利用Gephi、Ucinet軟件對東北三省城市創新網絡整體網絡拓撲結構和個體網絡特征進行測度。具體指標見表1。

表1 網絡指標及其含義

續表1

2.創新能力評價指標

城市創新能力是一個綜合的概念,學者們的研究視角、研究對象、研究范圍等存在差異,因此不同學者從不同的方面對創新能力測度指標體系進行構建。國內較為權威的中國科技發展戰略研究小組從知識創造、知識獲取、企業創新、創新環境和創新績效五方面對區域創新能力水平進行測度(23)中國科技發展戰略研究小組、中國科學院大學中國創新創業管理研究中心:《中國區域創新能力評價報告(2021)》,北京:科學技術文獻出版社,2021年。;周燦、韓文麗、焦敬娟等學者從創新投入、創新產出、創新潛力、創新基礎環境、知識創新能力、技術創新能力等方面構建創新能力測度指標體系(24)周燦、曾剛、曹賢忠:《中國城市創新網絡結構與創新能力研究》,《地理研究》2017年第7期;韓文麗、楊鑫垚:《城市網絡與創新能力間的時空關系研究——以成渝城市群為例》,《科技管理研究》2022年第3期;焦敬娟、王姣娥、程珂:《中國區域創新能力空間演化及其空間溢出效應》,《經濟地理》2017年第9期。?？紤]到部分數據獲取難度較大且有些指標體系局限于省級層面或經濟發達城市群的研究,結合東北三省城市現狀,本文在上述多個評價指標體系的基礎上,依據科學性與可操作性、針對性與完整性、數據可獲取性與代表性相結合的原則,對指標進行收集、篩選、重分類,在涵蓋大部分衡量城市創新能力指標的基礎上對指標體系進行適當調整,將所涉及的指標與表征含義相似的準則層進行整合,最終將知識創造、企業創新、知識獲取、知識創新能力和技術創新能力整合為創新投入,將創新績效歸為創新產出,將創新潛力歸為創新基礎環境,建立由15個指標構成的東北三省城市創新能力測度指標體系(見表2)。該指標體系包括三個準則層:一是創新投入,反映城市創新重視程度的創新財力和人力投入,包括教育事業費支出、科學事業費支出、科技從業人員數等;二是創新產出,反映城市創新成果,本文選取專利授權總量表征;三是創新基礎環境,反映城市為技術和知識的產生及流動提供相應環境的能力,包括地區生產總值、國際互聯網用戶數等指標。

表2 東北三省城市創新能力測度指標體系

續表2

二、全國—本地尺度下東北三省創新網絡演化特征分析

(一)本地尺度下東北三省城市創新網絡演化特征

1.網絡格局演化:節點城市增加、跨省聯系加強

經統計,本地尺度下東北三省城市間產生的創新聯系相對較少?？紤]到網絡的現實性,本研究在本地尺度下并未剔除東北三省城市與延邊朝鮮族自治州的創新聯系,以防止掩蓋和遺漏相關城市在網絡中的地位及其發揮的作用。對本地尺度下東北三省城市創新網絡節點度中心性和創新聯系強度進行計算,可以發現:一是從整體上看,本地尺度下網絡節點在空間上圍繞“哈爾濱—大連”連線逐年增加,創新聯系強度和空間跨度逐漸增大,網絡向復雜化演化。二是創新聯系在網絡發展初期多發生在省內,遼寧省內部聯系最為密切,吉林省僅有長春進入網絡中,不同省份的城市間創新聯系較少,網絡結構較為松散。隨著時間的推移,吉林省和黑龍江省各城市進入網絡的態勢迅猛,省際聯系明顯增強。三是從城市的網絡地位來看,沈陽和大連的核心地位逐漸被哈爾濱和長春取代,遼寧省的核心地位有所下降,網絡由初期的“一省獨大”向多中心演化并呈現穩態;城市在網絡中的融入程度提高,對創新資源的控制能力增強,網絡呈現以哈爾濱、長春、沈陽、大連為核心向外輻射的格局特點,與此同時,鞍山、錦州、吉林和齊齊哈爾在不同年份也表現出較高的度中心性,在網絡中占據著不容忽視的地位。

2.節點特征演化:省際差距縮小、橋梁功能加強

對節點的中介中心性和接近中心性進行測算,可以發現:從整體上看,2004年遼寧省的中介能力與通達性均強于吉林省和黑龍江省,但隨著網絡發展,省際差距縮小。在中介中心性方面,城市的橋梁功能加強,空間上經歷了以沈陽和大連為中心的南部集聚區、以“哈長沈大”四市為軸線的集聚區和以哈爾濱、長春和吉林三市為中心的中部聚集區三個階段,可見大連和沈陽在網絡初期的超強媒介功能降低,哈爾濱和長春逐漸發揮出省會城市的優勢,同時吉林和錦州的中介能力提升迅速,在網絡中自上而下發揮著連接網絡中心節點與一般節點的作用。在接近中心性方面,2004年“哈長沈大”四市表現出較好的通達性,但隨著網絡的擴張與演化,核心城市與其他城市的接近程度有顯著降低,而網絡邊緣城市的通達性提高,可見隨著核心城市網絡地位的提升以及橋梁作用的增強,其通達性相應減弱,在網絡中受到的控制增多。

3.網絡拓撲結構:聯系不斷深化、集聚程度較低

本地尺度下2004—2018年網絡節點增長超過一倍(見表3),邊數增長近七倍,網絡規模呈擴大態勢,網絡密度呈下降趨勢,說明隨著網絡的擴大,城市間創新合作的密集程度降低。網絡的平均度和平均加權度均有所上升,且平均加權度上升幅度更大,可見網絡連接深度的增速要大于廣度。平均路徑長度值不超過3,即城市間平均只需要2或3次的中介就可以產生聯系,合作創新的通暢度較高。平均聚類系數在2009年達到最小值后穩步回升,說明網絡發展初期,節點的加入使網絡的集聚程度降低,但隨著網絡復雜化加深,節點聚集、合作緊密。

表3 本地尺度下東北三省城市創新網絡拓撲結構指標

(二)全國尺度下東北三省城市創新網絡的演化特征

1.網絡格局演化:東部節點聚集、關聯指向明顯

對全國尺度下東北三省城市創新網絡節點度中心性和創新聯系強度進行測算,發現:一是東北三省對外創新聯系增多、范圍擴大,以東北三省為起點向京津冀、長三角、珠三角地區的放射線結構加深,這與劉承良等“東北三省大部分專利輻散到京津冀、長三角和珠三角城市群”的研究結果一致(25)劉承良、牛彩澄:《東北三省城際技術轉移網絡的空間演化及影響因素》,《地理學報》2019年第10期。。二是隨著創新聯系增多,2018年北京與大連、沈陽、哈爾濱、大慶四市成為聯系重點,形成以東北指向北京的“箭頭形”結構為主干、放射線結構為框架的空間格局,關聯指向性明顯。三是東北三省內部城市中,在網絡中占據重要地位的節點城市及其演化特征與本地尺度存在相似性,并最終形成以“哈長沈大”四市為網絡核心的格局,同時吉林、鞍山、錦州的地位也有所上升。四是東北三省區域外部城市中,北京作為最重要的城市節點,與東北三省的創新聯系最密切,而其他城市節點分布較為分散稀疏;在網絡發展的過程中,東北三省區域外部的城市節點明顯增多,空間分布上在我國東部的長三角、珠三角和山東半島地區較為集中。

2.節點特征演化:靈活程度較低、存在合作偏好

在東北三省城市與全國范圍的城市開展創新聯系時,節點的接近中心性與中介中心性表現形式相反,即節點的中介能力越強,通達性反而越差。中介中心性方面,東北三省區域內部以“哈長沈大”四市為核心的網絡格局始終存在,隨著時間維度的動態演進,吉林、錦州、鞍山、大慶等城市的中介水平在東北三省內部也較為領先;東北三省區域外部城市中北京始終占據超強媒介地位,在網絡發展初期,深圳、成都也表現出較好的中介能力,但隨著東北三省城市與外界的溝通與合作增多,上海、天津等城市的橋梁功能增強,能更好地發揮促進知識和技術流動的作用?？梢?東北三省在全國尺度下對于創新資源的聯絡不僅僅依靠于北京,距離相對較近的京津冀、長三角地區對于知識流動的控制能力也相對較強。接近中心性方面,東北三省區域內部,處于網絡邊緣的城市接近中心性水平相對較高,處于網絡核心位置的沈陽、大連、哈爾濱、長春四市的接近中心性極小,對網絡其他節點的依賴較強;東北三省區域外部,通達性較高的節點城市在空間上表現出向東部沿海地區聚集的趨勢,且東北三省內部城市與全國中部和東部地區的節點城市相比,在網絡中的靈活性與自主性較差。

3.網絡拓撲結構:局部連接明顯、資源流動受限

2004—2018年,全國尺度下網絡節點數增長近五倍,邊數增長高于七倍,網絡規模擴大迅速(見表4)。網絡密度同本地尺度類似,隨著網絡的擴張呈降低態勢,說明網絡雖在不斷發展,但聯系的密集程度不斷降低。網絡的平均度和平均加權度上升表明全國尺度下網絡的深度和廣度都有所增加,但與本地尺度下的網絡相比增長幅度較小。此外,平均路徑長度沒有明顯波動,即東北三省與全國的創新聯系雖然在加強,但網絡通達性并未有明顯提升。與本地尺度不同,全國尺度下網絡集聚程度不斷提高,網絡平均聚類系數增大近一倍,說明城市之間創新合作聚集程度進一步加深,網絡內部出現“局域網”現象。進一步構建與四個網絡規模相同的隨機網絡模型,結果顯示,全國尺度下四個網絡的平均路徑長度值均小于隨機網絡理論值(四個時間截面下隨機網絡理論值分別為3.237、3.725、3.230和2.770),平均聚類系數均大于隨機網絡理論值(0、0.033、0.053和0.037),可見全國尺度下的網絡呈現“小世界”特性。

表4 全國尺度下東北三省城市創新網絡拓撲結構指標

三、城市創新能力與城市創新網絡資本

(一)城市創新能力測度

本文運用時序全局主成分分析法對城市創新能力進行綜合評價。首先,對樣本城市的原始數據進行標準化處理以消除量綱對評價結果的影響,使標準化后的變量的均值為0,方差為1。其次,對樣本變量進行KMO和Bartlett檢驗,得出KMO檢驗值為0.903,Bartlett檢驗接受零假設,滿足主成分分析條件。進而計算樣本變量相關系數矩陣特征值、貢獻率,結果顯示,前兩個主因子正交旋轉后的特征值均大于1,累計方差貢獻率達到83.313%,對城市創新能力具有較好的解釋力。因此,本文提取2個主因子。第一主因子主要由變量X1—X4以及X8—X15決定,它們作用在第一主因子上的載荷分別為0.960、0.698、0.696、0.699、0.899、0.844、0.861、0.893、0.680、0.877、0.775和0.612,反映了城市的教育水平、經濟規模、信息化規模,可定義為城市創新規模因子,解釋原變量總方差的53.405%;第二主因子主要由變量X5—X7決定,作用在第二主因子上的載荷分別為0.783、0.924和0.559,反映了城市科研投入水平和科研人員數量,可定義為城市創新的科研規模因子,解釋原變量總方差的29.907%。最后,以“方差最大化”為準則,對初始因子進行正交旋轉,得到方差極大化后的因子載荷矩陣。據此計算各城市的兩個主因子得分,采用各因子正交旋轉后的方差貢獻率和主因子累積方差貢獻率的比值作為各因子的權重,測算各城市的綜合因子得分。公式為:

Y=(0.53405Y1+0.29907Y2)/0.83313

(1)

式中:Y為綜合得分;Y1、Y2分別為各城市的各主因子得分。

(二)城市創新能力水平分析

依據因子綜合得分情況,對東北三省城市創新能力水平進行分析,可以發現:2004—2018年間各城市創新能力排名并未有較大改變,創新能力在空間上表現為以“哈爾濱—大連”為軸沿兩側降低,遼寧省的創新能力整體水平要優于吉林省和黑龍江省;創新能力的平均水平持續提升,其中始終位于平均水平之上的城市有沈陽、大連、鞍山、長春、吉林、哈爾濱和大慶七市,錦州、齊齊哈爾等市的創新能力水平較其他城市相比也位于前列。

綜合前文分析,可以發現城市創新能力與城市節點水平在空間分布格局上表現出一定的相似性,具體表現為東西方向上沿“哈爾濱—大連”連線向兩側降低,南北方向上東北三省中部與南部地區整體上要優于北部地區。除空間分布格局外,城市創新能力水平與全國—本地尺度下的城市網絡地位較為一致,城市創新能力排名中沈陽、哈爾濱、大連和長春始終處于領先地位,它們均處于網絡中的核心地位;鞍山、錦州、齊齊哈爾、吉林等城市在網絡中同樣具有較高的網絡地位與較強的控制能力,其創新能力水平也較為靠前;而城市創新能力較弱的城市,在城市創新網絡中也相應地處于較為邊緣的地位。

(三)城市創新網絡資本與城市創新關系

由于創新過程向“網絡”模式的轉變,跨區域、多尺度的知識傳播和技術交互增多,創新合作網絡已成為理解城市創新過程的重要視角和城市創新能力提升的重要通道。中心性可以描述節點在網絡中的位置,代表其功能與影響力;結構洞特性通常用有效規模和限制度來測度,表征節點的異質性能力和控制資源的能力。二者結合可以較為全面地反映網絡節點的特征以及在網絡中的地位與作用。同時,全國—本地尺度下東北三省城市網絡地位分布與創新能力水平呈現出一定的相似性,因此本文選取節點中心性和結構洞特性作為創新網絡資本指標,借鑒Huggins、周燦等的研究成果(26)Huggins R,Prokop D,“Network structure and regional innovation:A study of university-industry ties”,Urban Studies,Vol.54,No.4,2017,pp.931-952;周燦、曾剛、曹賢忠:《中國城市創新網絡結構與創新能力研究》,《地理研究》2017年第7期。,開展城市創新網絡資本與城市創新能力的相關性分析。結果顯示(見表5),研究時段內本地尺度下與城市創新能力顯著相關的指標明顯增多,相關性增強;全國尺度下,除2018年的限制度外,各指標與城市創新能力均在0.05水平上顯著相關且程度加深,而限制度與創新能力的相關性明顯下降。整體上看,隨著網絡的擴大與完善,網絡資本與城市創新能力的相關性增強,說明網絡位置、中介作用、異質性能力等因素越來越重要,證實了城市創新網絡資本是影響城市創新能力的關鍵要素這一觀點。

表5 創新網絡資本與東北三省城市創新能力相關性

網絡資本指標與城市創新能力間的關系同樣存在尺度差異,主要表現在兩個方面。其一,接近中心性在全國—本地尺度下呈現出一定的異質性。本地尺度下接近中心性與創新能力由顯著正相關轉變為顯著負相關,而全國尺度下二者始終呈現負相關且相關程度增大?？梢?在本地尺度下城市的高通達水平只有在網絡發展初期對創新能力有正向影響,而全國尺度下城市通達性越好,城市創新能力越弱。其原因為,接近中心性與節點網絡地位之間關系的轉變使其在全國—本地尺度下存在差異,而網絡地位與創新能力在這兩種空間尺度下均具有一致性。本地尺度下接近中心性大的節點在網絡地位上出現由高到低的轉變,而全國尺度下始終有接近中心性越大、網絡地位越低的特點。上述轉變與特點導致接近中心性與創新水平間的關系存在尺度差異。其二,限制度在全國—本地尺度下雖均呈現負相關,但其程度的變化趨勢相反。本地尺度下限制度與創新能力的負相關性整體呈上升趨勢,全國尺度則相反。這說明在較小空間范圍的本地尺度下,東北三省城市的依賴度越小、城市創新能力越強,且二者間的相關程度隨網絡的擴大而增強;但在全國尺度下,由于城市進行創新聯系范圍的擴大,城市自身依賴度與創新能力的相關性在逐漸降低。

根據2018年創新網絡資本與城市創新能力相關性的高低對指標進行排序,本地尺度下依次為度中心性、有效規模、接近中心性、中介中心性、限制度;全國尺度下依次為度中心性、有效規模、中介中心性、接近中心性、限制度。由此可見,無論全國尺度還是本地尺度,城市位于網絡的地位以及獲取異質性知識與技術的能力都更加重要,其次為城市的通達性和媒介功能,最后是城市對網絡中其他節點城市的依賴程度。這表明當前東北三省創新網絡中節點城市的流通與橋梁作用還有待加強,在獲取差異化知識與技術方面并沒有發揮出其優勢。

四、結論與建議

(一)結論

本文基于專利合作數據對2004—2018年東北三省城市創新網絡進行表征,在全國—本地尺度下從網絡整體結構和個體特征兩個維度揭示東北三省區域內外的創新網絡演化規律,對東北三省城市創新網絡資本與城市創新能力之間的關系進行探討,得出以下主要結論:

(1)全國—本地尺度下,東北三省城市創新網絡格局演化特征、節點及網絡結構特征存在相似性。2004—2018年東北三省城市間創新聯系的空間尺度跨度增大,網絡格局不斷復雜化、擴散化,同時網絡表現出明顯的成長性,網絡結構趨于穩定?；谌珖镜爻叨认戮W絡的低密度性,研究認為有兩種可能的原因:一為城市不斷地涌入網絡,導致網絡的密集程度降低;二為隨著網絡的擴展必然會出現固有的成本和阻礙,導致城市間創新要素流動不充分,使創新往來存在溝通障礙。

(2)全國—本地尺度下創新網絡同樣存在差異性。與本地尺度相比,全國尺度下東北三省城市創新網絡增速較慢,網絡的“小世界”特性明顯。研究發現,與東北三省內部城市間的合作創新相比,東北三省城市與外界的創新交流與溝通存在明顯的動力不足問題,合作創新的自主性較差,導致創新資源的跨區域流動受限,創新活動難以破除行政區域的限制;同時東北三省因自身產業結構老化以及面臨的產業轉型壓力使其在與外界進行合作創新時存在“固化模板”與偏好依附,最終導致對外創新聯系受阻,創新發展存在壁壘。

(3)網絡節點方面,“哈長沈大”核心地位逐漸凸顯,通過“全國管道”與北京、上海、天津等城市產生創新聯系、獲取創新資源,又通過“本地蜂鳴”將創新資源輻射給東北三省其他城市,架起全國與本地的橋梁,帶動東北三省的創新進步。除東北三省的四個副省級城市以外,工業基礎較為雄厚的齊齊哈爾、吉林、鞍山、錦州等作為“過渡城市”,既在網絡中占據著重要地位,又發揮著不可忽視的中介作用。

(4)2004—2018年東北三省城市創新能力水平有所提高,在空間上表現為自西南部向東北部降低,且東北三省創新網絡資本與城市創新能力存在相關性。東北三省在全國尺度下的創新聯系與城市創新能力的相關性要大于本地尺度,但無論何種空間尺度,創新網絡資本的地位都越來越重要。城市創新能力格局與城市創新網絡地位分布較為一致,表明城市在創新網絡中的位置差異影響其創新能力水平。相比而言,城市位于網絡的地位以及獲取異質性知識與技術的能力更加重要。

(二)建議

為了有效促進東北三省城市創新能力的提升,探尋東北三省創新發展的新路徑,本文綜合上述研究結論,提出以下針對性建議:

其一,明確城市職能與分工,充分發揮城市的優勢功能。東北三省不同網絡地位的節點城市要有不同的定位。首先,要確保沈陽、大連、長春和哈爾濱四個核心城市創新水平的“領頭羊”地位,從而更好地帶動其他城市創新發展。其次,橋梁城市要扮演好東北三省的“經紀人”角色,保障錦州、吉林兩市肩負起東北三省創新要素流通順暢的使命任務,同時要為能夠在全國范圍內較好地發揮橋梁功能的鞍山、大慶等老工業城市提供綠色轉型和產業升級新思路,以更好地適應新經濟發展的需要,從而促進知識的跨界流動。最后,應鼓勵網絡邊緣城市和網絡外城市積極加入、融入創新網絡中,在交流與合作中尋求自身創新發展。

其二,推動創新平臺建設,營造良好的創新合作環境。東北三省在與外界進行合作創新時存在一定的合作偏好與依附,在空間上更傾向于與地理距離較近的北京、天津等地進行創新交流,且創新聯系多與石油化工等重工業相關。東北三省地理距離的限制與產業重型化,導致技術在向外轉化和向內吸收時受到阻礙。為此,東北三省應努力消除行政壁壘,積極招商引資、項目孵化,增加知識獲取、合作交流的機會,為知識流動和技術交流創造良好的條件,以適應新能源、大數據等新經濟發展的需要;通過拓展合作獲取差異化知識,學習先進的技術與經驗,從而破除“路徑鎖定”與“路徑依賴”,打破創新交流屏障,形成創新發展新路徑。

其三,注重官產學研深度合作,充分發揮政府和大企大院大所的帶動作用。東北三省擁有“鞍鋼”“本鋼”“中國一汽”等大型企業,吉林大學、哈爾濱工業大學、中科院長春光機所等高等院校和科研機構,擁有良好的產業基礎和創新實力。這些大企、大院、大所應注重人才吸引,激發科創潛力,形成核心知識與技術,提高自身創新活力與競爭力,從而帶動當地產業發展與轉型,促進城市創新。此外,政府應充分發揮自身帶頭作用,積極與各地的企業、高校、科研單位等創新主體開展深層次的合作,同時實施科技補助、獎勵等激勵政策,減輕創新交流成本壓力,在創新合作中充分發揮制度創新和政策保障作用。