京津冀協同創新多維測度研究

趙成偉 ,翟瑞瑞 ,曹 智, 張生太

(1.新疆大學 經濟與管理學院,新疆 烏魯木齊 830046;2.中國科學技術發展戰略研究院,北京 100038;3.北京郵電大學 網絡教育學院,北京 100876;4.中國科學院地理科學與資源研究所中國科學院區域可持續發展分析與模擬重點實驗室,北京 100101;5.北京郵電大學 經濟管理學院,北京 100876)

0 引言

自2015年《京津冀協同發展規劃綱要》頒布實施以來,京津冀協同創新取得一定進展。但是,京津冀各地創新發展水平及創新資源配置規模仍然存在較大差距,制約了三地協同創新發展。如92.5%的北京科研成果“蛙跳”到長三角、珠三角進行產業化[1],意味著京津研發、河北孵化轉化的創新鏈、產業鏈條尚未形成。北京的科技成果在津冀“落地”難、三地產業協同難,成為京津冀協同創新中的突出問題[2]。而摸清京津冀協同創新現狀和空間網絡聯系特征,是推進協同創新的先決條件。目前,有關北京、天津和河北11個地市協同創新水平的研究較多,但是關注維度較單一,尚無法準確回答京津冀協同創新發展水平在全國處于何種地位,亦無法詳細回答北京和天津內部以及與河北各地市的協同水平到底如何。因此,本文將從宏、微觀兩個維度精準畫像京津冀協同創新水平,立體呈現京津冀協同創新現狀。這對深入推進京津冀區域協同創新發展具有重大意義。

1 文獻梳理

伴隨區域一體化和知識經濟的興起,區域協同創新逐步受到學者們的重視,針對區域協同創新測度以及評價指標體系構建,國外相繼發布了《國際競爭力》《奧斯陸手冊》《歐洲創新記分牌》等評價報告。如Cooke[3]較早地對區域創新能力進行實證研究。在研究方法方面,Leydesdorff等[4]運用三螺旋模型測度德國制造業協同創新水平;魯繼通[5]運用復合系統協同度模型測度京津冀區域協同創新有序度。在指標體系構建方面,王志寶等[6]認為,區域協同創新應以區域創新主體合作收益最大化為目標,實現創新要素自由流動、創新差距縮小以及整體創新水平提升;孫瑜康等[7]從綜合創新水平和協同創新水平兩個維度構建京津冀協同創新指標體系;還有學者從基礎創新和協同創新出發,基于創新環境、創新投入、創新成果、區域協同和主體協同5個方面構建成渝雙城經濟圈協同創新評價指標體系(龔勤林等,2022);祝爾娟、何皛彥[8]從協同基礎、協同行動、協同成效和協同環境4個方面構建評價指標體系。無論采取何種方法,學者們基本均從協同水平、創新水平兩個維度構建指標體系。

隨著技術進步、經濟發展,創新已不再是單向的線性范式,而是轉向整合式、生態學范式的系統性創新發展,創新網絡成為創新主體適應系統性創新的新型合作形式[9],是區域創新在空間上的具體體現。因此,空間網絡聯系方法逐漸成為分析區域協同創新的有力工具,有效彌補了傳統的“點軸”理論、集聚—擴散理論等研究方法的不足。Lundvall[10]認為,創新體系中的體系更偏向網絡概念;蓋文啟[11]認為,創新網絡是存在于一定區域內各種相對穩定的正式和非正式關系的總和;Meijers[12]指出,城市群協同創新體系由節點、節點間鏈接、要素流動和網點四部分構成;Nieto等[13]根據企業、高校、研究機構、消費者等不同創新主體的異質性,探討不同協同創新模式及特點;Asheim等[14]認為,差異化知識庫是構建區域優勢的關鍵要素;Boschma等[15]研究發現,隨著信息技術的發展,地理鄰近性作為影響區際創新聯系的要素之一,是實現創新溢出的必要條件,但其重要性不斷弱化,創新擴散越來越多地受到技術鄰近性和制度鄰近性等相關因素的影響。

在此基礎上,國內外學者針對特定區域的協同創新開展了豐富的研究。西方發達國家的市場化程度較高,創新網絡較發達,區域協同發展水平處于較高階段,且相關研究主要是基于區域創新系統理論。相比之下,我國的發展情況存在較大差異,城市群協同創新研究主要針對京津冀、長三角、粵港澳大灣區以及成渝地區等,這些地區經歷了“強核”“外溢”“布網”階段,正面臨帶動區域協調發展的艱巨任務[16]。陸大道[17]認為,隨著新型全球化和信息技術發展,世界經濟發展呈現出由“地點空間”逐漸被“流的空間”替代的演化趨勢,并塑造了對世界經濟發展至關重要的門戶城市;劉冬梅等[18]基于修正的引力模型,提出成渝地區“工”字型科創走廊的建設設想;李曉琳和李星壇[19]認為,京津冀地區目前整體創新水平較低,區域協作以政府為主導,協同創新合力有待增強;胡悅等[20]、畢娟[21]、杜勇宏和王汝芳[22]分別研究了京津冀協同創新水平、網絡結構、影響因素、提升路徑等問題。

然而遺憾的是,雖然學術界在京津冀協同創新水平測度領域取得較多研究成果,但是大部分研究均將京津兩大直轄市與河北11地市直接進行比較,且很少采用創新網絡研究方法,既缺乏對北京、天津內部各地區的研究,又缺乏城市群之間的比較研究。此外,各地市轄區數據難以獲取。本文嘗試從多個維度對京津冀協同創新水平展開研究,以彌補上述研究不足并為區域創新政策制定提供依據。

2 理論框架與研究方法

2.1 理論框架

區域協同創新是區域協同發展的高級階段,是知識經濟時代區域協同的新形式[23]。京津冀、長三角和粵港澳大灣區是我國創新資源最集聚、創新能力最強的區域,創新體系較完善,同時,各具特色。探究京津冀在我國創新版圖上的地位和特征,有助于深化京津冀協同創新微觀方面的研究。區域協同創新的最終目標是縮小地區間創新差距,主要方式是推動跨地區、跨主體的創新要素流動并實現協同創新,而創新網絡是區域協同創新的重要空間表現形式。本文嘗試從宏觀、微觀維度測度京津冀協同創新水平,深入探究其與長三角、粵港澳大灣區協同創新發展的差異,揭示京津冀43個區(地市)協同創新發展現狀以及京津冀創新網絡構建情況。

2.2 研究方法

為準確刻畫京津冀協同創新現狀,從宏觀和微觀兩個維度展開研究。從宏觀方面,采用熵值法,圍繞科學、技術和產業三大要素協同性,通過與長三角、粵港澳大灣區對比,揭示京津冀協同創新特征。從微觀方面,分析京津冀三地協同創新水平。首先,采用熵權法,分析43個細分區域的協同創新情況;然后,基于各細分地區的協同創新能力,采用引力模型與社會網絡分析相結合的方法,研究京津冀創新網絡構建情況,并借助ArcGIS軟件將分析結果予以呈現,具體見圖1。

圖1 京津冀協同創新多維測度理論框架Fig.1 Theoretical framework of multi-dimensional measurement of Beijing-Tianjin-Hebei collaborative innovation

2.2.1 熵值法

熵值法專門用來研究某部門或某產業專業化水平,以及某區域在全國的地位與作用等,是目前考察區域差距和區域整體協同水平的常用方法。借鑒趙成偉等[24]以地區人均 GRP占全國人均GDP之比衡量中國經濟與人口分布不匹配度的計算方法,構建衡量三大城市群不同創新維度與整體創新投入不匹配度的R指數和M指數,不僅考察單個區域某創新維度分布的偏離,還考察3個世界級城市群創新維度分布的偏離。需要說明的是,因為熵值法并沒有考慮研究對象規模因素的影響,當某區域研究對象體量很小且地區總體量也很小時,易導致區位熵過大,而實際上該地區并不存在研究對象集聚現象。本研究中3個區域均屬于世界級城市群,科學研究、技術創新和產業創新體量都非常大,故不存在上述現象。具體計算方法如式(1)(2)所示。

(1)

式中,i=1,2,3,代表三大城市群;j=1,2,3,4,5,6,7,代表7個指標。

(2)

R指數可以描述兩個指標的偏離程度,值域為[0,∞),R越接近于1表示兩個指標的匹配度越高,當R=1時,兩個指標完全匹配。M指數表示空間整體的不匹配度,值域為[0,2],M越接近于0表示整體匹配程度越高,越接近于2表示匹配度越低;當M=0時表示整體完全匹配,當M=2時表明整體完全不匹配。

2.2.2 熵權法

熵權法是確定指標權重的常用方法,屬于客觀賦權法,即根據指標變異程度確定指標權重,本文利用該方法確定權重并計算協同創新水平。通常來講,指標變異程度與信息熵成反比,即某個指標的信息熵越小,表明指標變異程度越大,所能提供的信息量越多,在綜合評價中的作用與權重也越大;相反,指標權重就越小。

首先,對指標數據進行標準化處理。由于本文所涉指標均為正向指標,即所有數值均越大越好,故采用式(3)進行處理。

(3)

其中,Dij表示標準化處理前第i個地區的第j個指標;aij表示標準化處理后的指標。

其次,求各指標熵權。通過建立標準化矩陣,確定各指標熵值Hj。

(4)

在此基礎上,計算各指標熵權,如式(5)所示。

(5)

其中,m為指標個數。

最后,計算各子系統得分,如式(6)所示。

(6)

其中,q為某子系統中的指標個數。

2.2.3 引力模型

Reilly[25]于1929年將萬有引力應用于經濟學領域,目前已廣泛應用于空間相互作用和具有距離衰減效應的研究中。協同創新是指創新要素在不同區域內流動,從而產生的空間相互作用。作為創新產出的知識、技術等,其創新溢出效應同樣遵循距離衰減規律,可借用引力模型衡量協同創新聯系強度。因此,本文采用修正引力模型測算京津冀協同創新空間聯系度,具體計算方法如式(8)。

(7)

(8)

其中,Rij為協同創新聯系強度,表示i與j地區之間的創新聯系緊密程度,為便于后續數據處理,此強度值為由熵值法測算的協同創新水平乘10的4次方;Kij為修正經驗常數,具體計算為Kij=Ci/(Ci+Cj),是指i地區協同創新水平占i、j地區協同創新水平總值的比重;Ci為經熵值法計算得到的i地區協同創新水平,Cj以此類推;Dij為i與j地區政府駐地的直線距離;Ri表示i地區的對外協同創新聯系總量。

2.2.4 社會網絡分析方法

為研究區域創新網絡空間關聯性,本文基于社會網絡分析法[26],主要從整體網絡特征、個體網絡特征與凝聚子群3個維度考察,具體見表1。以修正引力模型測算的京津冀協同創新關聯矩陣為基礎,選取2014年協同創新關聯矩陣引力值均值作為截斷數據,構造京津冀協同創新空間關聯的0-1非對稱矩陣,并導入UCINET軟件,從整體網絡、個體網絡和凝聚子群3個方面,分析2014年、2020年京津冀協調創新空間網絡關聯特征。

表1 社會網絡分析測度指標及其含義Tab.1 Social network analysis measurement indicators and their meanings

3 京津冀與長三角、粵港澳大灣區城市群比較分析

3.1 城市群創新網絡協同度評價指標體系構建

科學是技術之源,技術是產業之源。雖然很多學者從科學研究或者技術擴散角度研究創新網絡并取得一定進展,然而脫離產業的創新網絡是沒有根基的,不利于創新鏈與產業鏈銜接。本文通過科學研究、技術擴散和產業創新3個創新維度構建7個二級指標,利用熵值法開展京津冀與長三角、粵港澳大灣區3個世界級城市群創新網絡協同水平的橫向比較研究。

3.2 相關數據來源

長三角以上海、浙江和江蘇數據為表征(由于涉及的安徽省地域范圍較小,本研究忽略該部分),粵港澳大灣區選用廣東省相關數據代替,這是因為本研究關注的是比例而不是絕對值,對結果影響較小。其中,科技論文發表數包括SCI、EI和CPCI-S,具體見表2。雖然科學研究、技術擴散和產業創新3個指標的單位不同,但是經標準化處理后,僅關注同指標間的比例情況,對分析結果的影響可以忽略不計?？紤]到2020年數據受新冠疫情影響波動較大,且僅作三大城市群橫向比較,不涉及時間變化,為提高研究精準度以及研究結果普適性,本部分相關指標選取的是2019年數據,其它均為2020年數據。

表2 三大城市群協同創新指標值Tab.2 Collaborative innovation indicator values of three urban agglomerations

3.3 城市群創新網絡協同度測度結果分析

對京津冀、長三角和粵港澳大灣區的科學研究、技術擴散和產業創新指標匹配度進行計算,得到相應創新維度對應的R指數和M指數,具體見表3與圖2。

表3 三大重點區域科技創新R指數與M指數Tab.3 R index and M index of Scientific and technological innovation in three key regions

圖2 三大城市群不同創新維度的比較Fig.2 Comparison of different innovation dimensions in three urban agglomerations

總體上看,京津冀的M指數為0.729,位置居中,說明整體匹配度較好。但是,需要引起重視的是,京津冀與粵港澳大灣區的整體匹配度非常接近,僅有0.03的差值,說明前者可能隨時被趕超。長三角的匹配度最高,說明長三角地區整體協同創新水平較高,基于分工形成了較為完善的創新網絡。從三大城市群的R指數來看,京津冀三個創新維度的指數都遠距離1,尤其是科學研究,達到了1.752,是所有指標中不匹配程度最高的。北京集聚了大量國家實驗室、國家重點實驗室、國家工程研究中心、研究型大學、科技領軍企業等國家重要科技創新資源,以0.17%的地區面積占據約1/3的全國科技創新資源也印證了這一點。長三角城市群的協同水平最高,各創新維度指數都在1附近;粵港澳大灣區科學研究維度的表現欠佳,但是產業創新發展態勢最好;京津冀呈現出科學研究體系優勢明顯、技術擴散體系僅有局部優勢、產業創新體系明顯落后于其它兩區域的協同創新格局。

綜上所述,京津冀是科研供給驅動的原發型科技創新中心。該類型表現為科技—產業—科技的循環路徑,豐富的科教資源是其發展的前提,由科教資源外溢推動新興技術和新興產業發展,科學發現、技術發明是其主要驅動力,通過網絡化知識鏈接的科學研究體系不斷向技術領域擴散并與產業創新體系融合。在全球創新網絡形態上,表現為以科學知識為核心的科學研究體系較早融入全球創新網絡,而技術擴散和產業創新體系發展則相對滯后。原發型科技創新中心多產生于科教資源密集地區,依靠大學、科研院所的知識供給與技術供給以及政府的政策指引,推動相關科技成果轉化,促進新產業發展。整體上看,這類科技創新中心的科學研究體系領先于產業創新體系。典型代表如以美國硅谷為中心的舊金山灣區、因知識集聚形成的日本東京創新環境,均體現出“科技資源+政策支持”的特點。

4 京津冀協同創新水平測度分析

4.1 京津冀協同創新水平指標體系構建

在對國內三大世界級城市群協同創新水平比較分析的基礎上,進一步研究京津冀區域細分單元的協同創新水平并增加相關指標。為將研究聚焦于京津冀協同創新水平,本文從京津冀協同水平和創新水平兩個維度展開分析,以兼顧協同與創新兩方面。在協同維度,Cooke[27]認為不同地區和跨區域創新主體依托區域優勢,形成各具特色的區域創新體系,該體系促進知識快速擴散和創新成果產出。因此,本文基于原有的科學研究、技術擴散和成果轉化指標,增加區域協同和主體協同兩個一級指標,以測度不同地區和跨區域創新主體間的協同創新水平。在創新維度,借鑒科技部中國科學技術發展戰略研究院編著的《中國區域科技創新評價報告》(2021),構建創新環境、創新投入、創新溢出3個一級指標。在此基礎上建立二級指標,并且所用指標均通過自相關檢驗,見表4。

4.2 區域研究對象及數據來源

4.2.1 研究對象范圍

根據相關文件,本文將京津冀地區的空間范圍限定為北京、天津兩大直轄市和河北省全域?？紤]到無論是創新資源體量,還是行政級別,北京、天津與河北省各地市均不在同一層級,為進一步細化研究,本文將北京市的16個區、天津市的16個區與河北省11個地級市視為同級研究單元,所以研究樣本共計43個單元。需要說明的是,河北省兩個省直轄縣級市辛集、定州的相關數據分別計入石家莊和保定,雄安新區的相關數據也計入保定。雖然河南省安陽市被納入《“十三五”時期京津冀國民經濟和社會發展規劃》,為方便研究,未將其納入本文研究范圍。

4.2.2 數據來源及說明

本文數據主要來自2015年、2021年《北京科技統計年鑒》《天津科技統計年鑒》和《河北科技統計年鑒》,部分數據來源于《中國城市統計年鑒》《2020年北京技術市場統計年報》及京津冀三地統計年鑒。此外,跨區域合作申請專利數通過國家專利局的中國專利數據庫進行手動篩選獲取,跨區域合作發表論文數通過Web of Science(wos)官網獲得。由于北京、天津的創新資源體量較大,為了提高研究精準度,將兩地數據再細分到區,無法獲取的數據根據總值作均值處理,部分缺失數據作平滑處理。

在數據年份選擇方面,考慮到數據可獲性及準確性,同時,根據政策梳理發現,自2014年始京津冀協同發展進入實質性推進階段,故本文將考察期定為2014—2020年,選取的兩個重要時間節點為 2014 年、2020年。

4.3 協同創新水平測度分析

依據熵權法,計算2014年和2020年數據,分別得到各級指標權重和得分,并對各級指標加權求和,最終得到京津冀細分指標協同創新指數(見表5)、京津冀細分區域協同創新指數(見表6)。需要指出的是,由于上述兩年權重值相差不大,因此以2020年的熵權作為標準。

表5 2014年、2020年京津冀細分指標協同創新指數Tab.5 Collaborativeinnovation indicators of Beijing-Tianjin-Hebei sub-indicators in 2014 and 2020

表6 2014年、2020年京津冀細分區域協同創新指數Tab.6 Collaborative innovation indicators of Beijing-Tianjin-Hebei sub-regions in 2014 and 2020

由表5可知,2014—2020年綜合協同創新指數增長近一倍,得益于三地創新投入增大,綜合創新水平有較大提升。但是,從細分維度看,三地協同水平指數僅增長了23.1%,增速緩慢,仍然徘徊在較低水平,尤其是區域間協調水平處于下降態勢;三地創新水平有了較大提高,尤其是創新投入方面,2020年創新投入指數較2014年增長1倍多。以上情況可能是由于京津冀協同發展上升為國家戰略后,尤其是自2016年《國家創新驅動發展戰略綱要》頒布以來,三地政府加大跨區域平臺建設,京津冀各地創新水平均有明顯提升。但是,三地之間的創新資源流動壁壘仍然大范圍存在,創新主體間的跨區域合作受到較大掣肘,導致協同水平不高。

由表6可知,京津冀三地的最大特征是協同創新水平不均衡,不僅各省市之間存在虹吸效應,而且同一省市內部也存在,整體上表現為創新資源體量大、集聚性強,并有增強趨勢。北京的創新資源主要集聚在海淀、朝陽兩地,兩區的創新水平及增長速度遠高于全市平均值。通州和大興分別受城市副中心、北京經濟開發區發展的影響而呈現較好發展勢頭。五大生態涵養區協同創新水平基本維持在0.001附近,僅懷柔和延慶有一定增長,其它區域受核心區域虹吸效應的影響更顯著。以專利申請量為例,海淀是延慶的132倍。天津各區域間的協同創新差距比京冀兩地小,但是整體發展速度不高,其中,濱海新區、武清和西青發展勢頭最猛。濱海新區靠沿海經濟帶動,武清則靠北京帶動,西青靠天津整體發展帶動。河北整體的協同創新發展速度較快,但是創新資源體量不大,集聚性較強,主要集聚在石家莊、保定和唐山等省會城市或京津毗鄰城市,南部地區發展速度較緩慢。尤其值得注意的是,廊坊的發展速度驚人,其依托其地理位置優勢,2020年協同創新發展水平位居河北省第二。

5 京津冀協同創新網絡聯系分析

本文利用引力模型與社會網絡分析方法,將量化數據與關系數據有機結合,能夠更細致地研究京津冀協同創新網絡聯系情況。

5.1 整體網絡特征分析

2014—2020年京津冀協同創新實際關系總量、網絡密度、中心勢和出度中心勢增長近一倍,聚類系數也有所增大,但是入度中心勢略有下降,且關系總量、網絡密度等仍處于較低水平(見表7),說明伴隨協同創新網絡關系的不斷拓展,緊密度、凝聚力不斷提升,創新輸出能力得到增強,但整體協同創新水平不高,創新網絡較為分散、內部聯系不夠緊密。為進一步分析京津冀協同創新網絡密度的穩定性,本文測算不同截斷閾值下京津冀協同創新聯系矩陣的網絡密度變化(見表8)。當截斷閾值為1時,整體網絡密度為0.487,關系總量為880,反映此時網絡關系較緊密。當截斷閾值提高到293.707(均值)時,整體網絡密度下降至0.039,同時,關系總量下降至70,說明京津冀協同創新網絡密度的穩定性不高,內部不同區域間創新水平斷層現象嚴重,協同創新整體水平較低,進一步證實了前文研究結論。

表7 京津冀協同創新整體網絡特征Tab.7 Overal lnetwork characteristics of Beijing-Tianjin-Hebei collaborative innovation

表8 不同截斷閾值下協同創新整體網絡特征Tab.8 Characteristics of collaborative innovation network with different truncation thresholds

5.2 個體網絡特征分析

從度數中心度看,北京的海淀、朝陽和天津的河北、南開一直處于核心地位;大部分單元的中心度有所提升,如2020年天津的西青超過南開,網絡地位漲幅明顯的還有天津的武清、東麗和北辰。從接近中心度看,各單元的接近中心度都呈現不同幅度下降,說明各單元自主性不斷下降、協同性不斷增強。從中介中心度看,北京海淀區具有絕對優勢,承擔著協同創新網絡的“橋梁”作用,且呈現大幅增長態勢;而天津武清區在網絡中的控制作用減弱,具體見表9。進一步通過入度和出度分析城市個體在協同創新網絡中的影響力。從度數中心度看,北京海淀和朝陽的出度中心度持續穩定在京津冀地區前兩位,是京津冀地區的創新策源地,此外還有天津的西青和南開;2020年天津北辰進入創新策源地前列;天津其它區在2020年的入度中心度較高,說明它們在自主創新的同時更多地向創新策源地尋求協同創新(見表10)。從接近中心度看,平均入度中心度略高于平均出度中心度,且平均入度中心度為上升而平均出度中心度為下降,說明京津冀協同創新的輸入自主性強于輸出自主性,且這種差距有所擴大。值得說明的是,協同創新指數較高的天津濱海、武清在創新網絡中的作用并不突出,原因可能是兩區地理位置較偏,分別處于天津西南、東北的位置,無法形成創新合力。

表9 京津冀協同創新中心度特征Tab.9 Characteristics of Beijing-Tianjin-Hebei collaborative innovation centrality

表10 京津冀協同創新出度入度中心度特征Tab.10 Centrality characteristics of agglomeration subgroups of Beijing-Tianjin-Hebei collaborative innovation in-degree and out-degree

5.3 凝聚子群分析

由于創新網絡各節點的相似屬性和聯系緊密度不同,為進一步分析相鄰模塊的協同創新情況,將整體網絡劃分為若干子群,并通過UCINET軟件交互(interactive)識別京津冀協同創新網絡中的5個子群(見圖3、表11)。其中,子群一是以北京海淀區為核心的聯系緊密且創新活躍的北京核心城區;子群二是北京市內聯系松散的較遠城區以及距離較近的河北廊坊市等;子群三是聯系緊密的天津核心城區;子群四是以西青為代表的天津發展較快的較遠城區;子群五是聯系相對較弱的河北地市以及北京、天津的部分邊緣區域。與2014年相比,2020年子群呈現如下特征:以北京核心城區為中心的子群不斷擴展,并覆蓋了北京周邊城區;以北京周邊城區為主構成的子群向天津、河北擴展;以天津核心城區為主的子群與天津邊緣區子群成員構成在一定程度進行了交互調整;以河北地市為代表且聯系較弱的子群有所縮小。

表11 京津冀協同創新空間聯系網絡凝聚子群分區Tab.11 Subgroup density matrix of spatial connection network for collaborative innovation of Beijing Tianjin Hebei urban agglomeration

圖3 京津冀協同創新空間聯系網絡凝聚子群分布Fig.3 Distribution of agglomerate subgroups of Beijing Tianjin Hebei collaborative innovation spatial connection network

為進一步反映京津冀協同創新的內在聯系,計算2014年和2020年各子群密度矩陣(見表12)。結果顯示,2014年創新能力較強的子群一內部聯系緊密,但與其它子群聯系較弱,主要為距離相近的子群二;2020年子群一內部聯系密度以及與子群二的聯系密度有所降低,與子群四的聯系密度超過子群二;2014年子群三的內部聯系也很緊密且2020年有所提升,子群四的提升更顯著;子群三與子群四聯系較緊密,且有不斷增強趨勢;子群二、子群五的內部聯系較弱,且與其它區域聯系也不強。

表12 京津冀城市群協同創新空間聯系網絡子群密度矩陣Tab.12 Subgroup density matrix of spatial connection network for collaborative innovation of Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration

5.4 京津冀協同創新演進情況的縱向時間比較

為便于直觀顯示2014—2020年變化,利用ArcGIS軟件的可視性,將基于修正引力模型計算的各區域協同創新聯系結果以及社會網絡分析的中心度結果投射到地圖上(見圖4),進行不同時間維度空間聯系特征的比較分析。

圖4 京津冀協同創新空間聯系網絡Fig.4 Beijing-Tianjin-Hebei collaborative innovation spatial connection network

一是從京津冀協同創新聯系看,整體呈現“兩極高、中部弱、周邊低”的空間分布格局,以及“從兩極逐步擴展、聯系日趨增多”的變化特征?！皟蓸O”分別是北京的海淀與朝陽,以及天津的西青和南開;北京與天津之間呈現“接壤區洼地”,北京、天津與周邊的河北地市聯系不多;2014—2020年協同創新網絡節點間的聯系不斷增多,且聯系強度不斷增大。二是從京津冀各地區協同創新發展水平看,呈現“頭部效應”突出、地域分布不均衡的特征,空間近鄰效應明顯?？臻g分布上呈現以“北京—天津”為雙核心,向周邊擴展的特征;“北京”核心的極化效應明顯高于“天津”核心;京津冀協同創新水平整體呈現提高趨勢,最低等級的區域從2014年的13個單元減少為2020年的9個,北部部分區域提高了發展等級。三是從京津冀協同創新節點看,重要節點數量不斷增多。中心度大于8的單元由2014年的3個增加到2020年的9個,全部位于天津市區,說明北京創新極化效應明顯,而天津的區域創新發展更加均衡。

6 結論與政策建議

6.1 結論

本文將京津冀協同創新水平置于多個維度,結合多種方法進行研究,得出如下結論:

(1)與長三角、粵港澳大灣區兩大世界級城市群相比,京津冀科研能力較強,處于創新鏈前端。京津冀前端科研水平和技術擴散水平較高,但是與后端產業鏈銜接不足,產業發展水平不高,嚴重制約京津冀協同創新水平提高。

(2)京津冀三地內部各地區創新發展不平衡。2014-2020年,京津冀協同創新水平有較大程度提高,但是主體間的協同能力處于較低水平,整體協同創新水平尚有較大提升空間,極化現象有加劇發展趨勢。北京集聚了大量創新資源,尤其是海淀、朝陽兩區,但絕大部分創新成果流向南方城市,對津冀的創新輻射帶動作用沒有充分發揮。

(3)京津冀三地間尚未形成高效協同的創新網絡。京津冀協同創新實際關系總量、網絡密度等雖然提升較快,但仍處于較低水平,網絡聯系多發生于北京、天津內部以及京津之間,呈現以北京、天津為兩極的空間特征,并向周邊逐步擴展。其中,北京的創新能力以核心帶動能力為主,而天津則多發揮市區間協同作用。天津濱海、武清兩區的協同創新發展水平較高,但在創新網絡構建中的作用不大,且呈現向東南、西北相背發展的趨勢,一定程度上對創新資源集聚不利。

6.2 政策建議

一是通過場景創新驅動產業與技術、研發的融合。新場景能瞄準市場前沿需求,為創新要素和創新主體提供生態載體。在京津冀區域內促進應用場景、商業模式和科學技術的融合創新,以領域應用帶動技術擴散,構建技術創新與場景需求的雙輪驅動機制,有利于將現有技術應用于某個特定領域與場景,實現產業鏈與創新鏈融合,創造新技術、新產品、新材料、新流程乃至開辟新市場、新領域[28]。發揮基于京津冀大規模市場形成豐富應用場景的優勢,通過市場需求引導創新資源配置,建設近京科創產業帶和科創產業協同創新高地,促進三地科技創新和產業協同發展,構筑“產業—創新”耦合高地。

二是提升北京在區域內的創新輻射帶動能力,縮小區域協同創新差距。北京應強化非首都功能的疏解,治理“大城市病”,培育區域中心城市,充分發揮北京城市副中心和雄安新區的承接功能[29]。天津應做好發展定位,依托濱海新區、武清等地理位置優勢,加強與京冀的互動聯系。河北省必須抓住京津冀協同發展以及雄安新區建設的戰略機遇,推進環“京津雄”創新三角蔓延式發展,努力通過產業結構轉型升級,實現跨越式發展。

三是構建京津冀高效協同的創新網絡。完善創新擴散機制,促進京津冀創新要素自由流動,增強腹地對創新成果的吸納轉化能力。布局高技術產業集群,打造區域科創走廊,構建城市空間創新網絡載體。大力發展制造業,提升區域內制造業創新水平。其中,促進北京創新成果在區域內轉化是縮小三地經濟發展差距的關鍵,天津、河北應當緊緊圍繞北京的優勢研發資源,完善產業承接、配套與轉化體系,而非一味采取“退二進三”的產業結構轉變方式。