安徽省城市綠色創新能力評價及空間特征分析

柏明國，姚毓婷，朱維維

（安徽工業大學 商學院, 安徽 馬鞍山 243002）

一、引言

綠色創新兼顧經濟效益和生態效益，成為新時代推動區域高質量發展的核心動力和現實要求[1]。在我國不斷強調要加強創新和推進生態文明建設的大背景下，安徽省愈發重視綠色創新。安徽省雖位于內陸地區，卻跨長江、越淮河，地理位置優越，自然資源豐富，同時承載“中部崛起”和長三角一體化戰略，近年來經濟呈現高速發展的趨勢。但相關研究顯示，安徽省綠色創新水平在全國排名并不理想[2]，且遠低于長三角地區其他省份，不利于長三角地區綠色創新協同發展。因此，分析安徽省城市綠色創新發展中存在的問題，提出有價值的研究結論，有利于全面提升安徽省綠色創新水平，助推安徽省更好更快地融入長三角地區綠色創新協同發展的進程。

Fussier 和James 于1996 年首次提出綠色創新的概念，認為綠色創新是能夠為企業和消費者提供更具價值，并能實現環境改善的新產品或新工藝[3]。我國對于綠色創新的思考開始于上世紀九十年代末[4-5]，與國外的研究進程大體相似[6]。肖黎明等將綠色創新定義為既能滿足消費者和企業的價值需求，又能減少對環境的污染和破壞，以達到可持續發展目標的一系列創造性活動[7]。隨著研究的深入，學者們逐漸將關注點轉至定量的綠色創新能力研究，主要以區域、產業和企業為研究對象。區域層面，曹慧等利用共線性和變異系數方法篩選出評價我國綠色創新能力的指標[2]；孫振清等基于投入、產出、環境及擴散投入四個維度構建指標體系，并采用熵權TOPSIS 法測度和評價我國各省綠色創新能力[8]；佘碩運用熵權法、TOPSIS 法和灰色關聯度法對我國地級市的綠色創新能力進行綜合測度[9]。產業方面，張文宇等運用模糊綜合評價法評價全國30個區域的制造業綠色創新能力[10]；熊彬等基于PPEDEA-LWM 的評價模型從投入和產出兩個方面綜合分析中國工業綠色創新能力[11]。企業層面，徐建中、田紅娜等對制造企業的綠色創新能力進行研究[12-13]；李菽林結合物流企業的特點，借助支持向量機分析模型，測算物流企業的綠色創新能力[14]。

結合上述研究成果可知，目前區域方面的綠色創新能力研究大多集中在省域層面，基于城市尺度的綠色創新能力研究還有待進一步豐富和深入。因此，本文以安徽省16 個地級市為研究對象，通過投入、產出和環境三個維度構建城市綠色創新能力評價指標體系，利用熵權TOPSIS 法綜合測算出2018 年安徽省各城市的綠色創新能力指數，并采用探索性空間分析法探析安徽省城市綠色創新能力的空間格局和空間關系特征，旨在為安徽省城市綠色創新能力的提升提供有價值的研究結論。

二、城市綠色創新能力評價指標體系構建

目前，針對地級城市構建的綠色創新能力指標體系還未統一。相對于現有研究，本文創新性地引入綠色發明專利這一指標，直接衡量城市綠色創新產出能力，并參考國家公布的《綠色發展指標體系》及《生態文明建設考核目標體系》的指標和大量研究文獻，構建新的城市綠色創新能力綜合評價指標體系，如表1所示。

表1 城市綠色創新能力評價指標體系

在綠色創新投入方面，本文分別選用了較為通用的研究與開發（R＆D)人員和科研、技術服務、水利、環境和公共設施管理等從業人員占總就業人員比重，來衡量城市綠色創新的人力投入；資本投入力度主要以內部研發支出、社會環境投資、政府資金支持和實際使用外資四個方面選取的相應指標衡量；此外，選取能源和水電消耗來衡量城市的資源投入，能夠更加突出環境指標的影響。城市的發展猶如一把“雙刃劍”，促使經濟不斷增長的同時，也讓生態環境承受迫害，故城市綠色創新產出應包含期望產出和非期望產出兩個方面，其中期望產出選取了反映經濟產出的人均GDP和新產品銷售收入、直接反映城市綠色創新產出成果的綠色發明專利授權數以及代表科技創新成果產出的發表科技論文數；非期望產出主要是指破壞城市環境的排放物，由于城市中對生態環境破壞最嚴重的主要是工業產業[15]，故選用了反映工業企業污染物排放情況的廢水、二氧化硫和工業煙（粉）塵排放量來衡量。此外，創新環境也是城市創新發展至關重要的因素[16]。因此，本文從科教文化實力、互聯網普及情況、產業結構、郵電服務水平、生活垃圾處理、工業固廢綜合利用率及城市綠化建設等8 個方面，共選取了11 個指標，來反映城市在綠色創新環境上的發展水平。

三、安徽省城市綠色創新能力綜合評價

基于上述構建的城市綠色創新能力評價指標體系，以安徽省16 個地級市2018 年的各項指標數據為樣本，運用熵權法和TOPSIS 方法綜合測算各地級市的綠色創新能力指數。綠色發明專利數據來源于中國研究數據服務平臺（CNRDS）數據庫，其它數據則源于《安徽統計年鑒2019》。

（一）計算指標權重

熵值法作為一種具有客觀性質的賦權法，主要是通過對數據進行排序以及借助信息熵值進行判斷。指標的信息熵值越小，攜帶信息越多，權重越大，反之亦然。首先采用極值法將各指標標準化，分別為正向化處理與逆向化處理，具體方法如下：

然后利用SPSSAU 在線軟件，運用熵值法計算2018 年安徽省16 個地級市各指標的權重值，計算結果如表2 所示。

表2 熵值法計算權重結果

由表2 可知，科研技術行業的人力投入與經費支出是城市綠色創新能力的主要影響因素；本文所選用的綠色創新期望產出指標在指標體系中都占有較大的權重，對城市綠色創新能力的影響較大；產業結構和教育基礎是影響城市綠色創新發展的重要環境因素。

（二）綜合評價結果

TOPSIS 法是一種有效的多屬性決策方法，根據指標與正負理想解間的距離計算出各評價對象與理想化目標的接近程度并進行排序。熵權TOPSIS 法是將熵值法與TOPSIS 法相結合，即通過熵值法計算出的指標權重值對原數據進行加權，接著運用TOPSIS 法基于加權后的數據，計算出各評價對象的綜合評分，并進行排序。本文利用熵權TOPSIS 方法，運算得到安徽省各城市綠色創新能力的綜合評價結果如表3 所示。

表3 安徽省城市綠色創新能力綜合評價結果

四、安徽省城市綠色創新能力空間特征分析

為了更加直觀地了解安徽省各城市的綠色創新能力水平差異和空間集聚情況，本文采用探索性空間分析法，結合上述所得各城市的綠色創新能力得分，探究安徽省各城市綠色創新能力的空間格局和空間關系特征，并結合安徽省城市各項評價指標得分情況及其空間地理位置特征，對地級市綠色創新發展現狀進行深入分析。

（一）空間格局分析

借助 ArcGIS10.2 軟件，通過自然斷裂法對安徽省各城市綠色創新能力指數進行分級并可視化展示，如圖1 所示。16 個地級市被分為5 個等級：第一級別只有合肥市1 個城市；第二等級包括蚌埠市、蕪湖市和馬鞍山市3 個城市；第三等級包含滁州市、銅陵市和黃山市3 個城市；第四級則包括宣城市、淮南市、池州市、安慶市、六安市以及淮北市6 個城市；宿州市、亳州市和阜陽市3 個城市屬于第五級。

圖1 2018 年安徽省地級市綠色創新能力空間格局

基于地級市視角分析，作為安徽省省會城市，合肥市綠色創新發展的表現更為突出，尤其是在科技創新水平和成果轉化能力等方面都居于長江經濟帶城市前列，且在不斷創新發展的同時，始終堅持以綠色發展為導向，全面打響污染防治攻堅戰，加大對生態環境突出問題的整治力度，構建綠色生態屏障、打造生態宜居環境、以創新機制持久保護生態發展。位于長江沿線的各城市，如蕪湖市、馬鞍山市和滁州市等，憑借其優越的地理位置，近年來加快融入長三角高質量一體化發展的步伐，與江蘇、上海等地進行產業互促，資源共享，共建創新平臺和生態經濟合作示范區，都具備良好的綠色創新能力水平。而位于皖北地區的宿州市、阜陽市和亳州市在資源消耗和各項污染物排放水平均處在安徽省低位，盡管環保意識強、行動落實快，對居民生活垃圾和工業垃圾處理力度大，但可能是傳統產業轉型困難，新型產業較少，創新方面人才資本的投入不夠充足，研發和教育的氛圍不夠濃重，且地理位置相對封閉，接受外部信息能力較差，因此在綠色創新發展上一直落后于省內其他城市。

（二）空間關聯特征分析

本文利用ArcGIS10. 2 和GeoDa1. 12 空間數據分析軟件，對安徽省各城市綠色創新能力的空間關聯特征進行分析。

1．整體相關性分析。對城市綠色創新能力空間相關性的測算，首先需要構建各個城市間的空間權重矩陣，本文利用鄰接矩陣作為空間權重矩陣，來探究城市綠色創新能力空間關聯程度，最終計算結果如圖2所示。其全局Moran’s 值大于0，且通過Z 值檢驗，說明安徽省各城市綠色創新能力具有明顯的空間集聚特征，即綠色創新能力較高（或較低）的幾個城市在空間上呈現出一定的集聚態勢。

圖2 2018 年安徽省城市綠色創新能力Moran’s I 散點圖

2．局部相關性分析。全局空間相關只能說明區域整體的空間關系特征，進行局部相關性分析，能夠進一步探析各城市綠色創新能力的集聚情況，檢驗是否存在顯著高值或低值的局部區域。依據全局空間相關性分析結果，計算綠色創新能力 LISA 值并可視化展示，如圖3 所示?？梢钥闯?，高—高集聚區集中在東部地區，包括蕪湖市、馬鞍山市、滁州市和銅陵市4 個城市，皆毗鄰合肥市、靠近江蘇省，具備良好的地理區位條件和發展基礎，是安徽省綠色創新能力的“熱點”區域。蕪湖市綠色創新能力指數為0.528，位居安徽省第二位，在綠色創新投入、產出及環境三個維度的綜合評分均排名省內前五，具有絕對的高值優勢。馬鞍山市以工業為主要產業，能源消耗和污染排放量居于省內首位，但非常重視科研與教育事業的發展，科技的不斷進步推動著經濟高速增長，也為節能減排、產業結構升級和傳統企業升級轉型等方面貢獻力量，故在綠色創新產出上表現并不理想，而投入與環境方面表現優異。滁州市地屬南京都市圈和合肥都市圈的夾層，憑借文化教育、技術人才、交通、信息、金融等多種優勢，大力培育高新技術產業，實現了跨越式發展，因此在衡量綠色創新能力的三個方面均處于省內中上水平。銅陵市注重傳統產業與新興產業的融合發展，產業結構布局合理，且注重城市綠化，僅次于旅游型城市黃山市，綠色創新環境指標表現突出。而低—低區域只有阜陽市一個城市，該城市的各項指標在省內幾乎都處于劣勢，尤其是綠色創新投入方面的綜合得分排名末尾。阜陽與亳州、淮南、六安得分較低的城市相鄰，在空間上形成低低集聚的特征，是安徽省綠色創新的“冷點”區域。與周邊其他城市相比，阜陽市未來應加大資金、人才和技術等方面投入，加快資源要素流動，加強外部信息交流，才可能擺脫末位劣勢。

五、結語

本文選取綠色創新投入、綠色創新產出和綠色創新環境等28 個指標，以安徽省16 個地級市2018 年的數據為樣本，基于熵權TOPSIS 法和探索性空間分析方法方法，測算安徽省城市綠色創新能力指數，分析各城市綠色創新能力的空間關聯特征，得出以下結論：（1）安徽省城市綠色創新能力普遍較低，尚有很大的進步空間；且城市間綠色創新能力發展不均衡，城市間差異明顯；合肥市是綠色創新能力的高地，明顯高于其他城市。（2）安徽省城市綠色創新能力空間分布特征明顯，與區域范圍內城市的經濟發展格局具有一定的耦合性，指數較高的城市多位于長江沿線。（3）安徽省綠色創新能力在空間上表現出一定的空間依賴和空間關聯，且包含了“熱點”區域和“冷點”區域。高值城市在東部呈現集聚形態，表明綠色創新能力具有一定的空間溢出效應，地理鄰接的城市更有利于實現綠色創新的協同發展。

依據以上研究結論，安徽省城市的綠色創新發展面臨諸多問題與挑戰，核心區域相對固定，城市發展不均衡等問題突出。安徽省要追趕上長三角地區其他省市，達到長三角一體化綠色創新協同發展，可以從兩個方面入手。（1）加快縮短城市間綠色創新能力的明顯差距，依據當前各城市的綠色創新發展情況，明確各城市未來發展的優勢，采取“因地制宜”的綠色創新能力提升政策，如加大創新投入、注重節能減排、優化產業結構及重視科研教育等。（2）基于城市間綠色創新能力的空間關聯關系，利用鄰近高值城市的帶動作用，加強城市間的合作交流，改變小范圍“抱團”的現狀，共建綠色創新共享平臺，加快綠色創新資源要素流動。