1、1辽宁省城市创新能力评价研究辽宁省城市创新能力评价研究摘要文章基于创新体系理论构建城市创新能力评价指标体系，并基于主成分分析方法进行因子提取，对辽宁省各城市的创新能力水平开展比较研究。研究结果表明，辽宁省城市创新能力可以分为三个等级，各城市的综合水平差距显著，部分中等规模城市潜力优势突出，主要原因是传统产业格局影响下的创新资源配置及城市环境水平差异。 关键词城市创新能力；区域创新体系；主成分分析；辽宁省 DOI1013939/jcnkizgsc201625016 知识经济时代，自主创新能力成为区域发展的核心竞争力。现代创新型经济体系的组织形式是非线性的，不只依靠由研发到生产的链条组织，而且包含
2、区域范围内的多种经济要素协同互动的全过程，也被概括为区域创新体系。20 世纪 90 年代，英国卡迪夫大学经济管理系的库克教授首次提出“区域创新体系”概念，并将之定义为“由地理上相互分工与关联的生产企业、研究机构和高等教育机构等构成的区域性组织系统，该系统支持并产生创新”1。基于这一思想，创新能力评价模型被广泛应用于评价城市和区域经济发展的内在动力和潜在水平。 建设创新型城市是近年来国家经济发展的重要战略，也是振兴东北老工业地区经济的重要路径。在新中国的发展历史上，辽宁省是国家重要的重工业基地，城市间产业发展联系密切，城镇化水平高，存在悠久2的区域经济协作传统。21 世纪初以来，辽宁省深化区域经
3、济结构调整，逐步形成辽宁沿海经济带、沈阳经济区、辽西北地区三大板块互动发展的空间格局，区域一体化水平不断提升，面临经济再次振兴的历史机遇。2010 年，我国在国家发展改革委关于推进国家创新型城市试点工作的通知中提出支持在国内若干城市开展创建国家创新型城市试点的方案。同年，国家技术创新工程辽宁省试点工作全面启动；次年， 辽宁省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要也提出“坚定不移地把提高自主创新能力、建设创新型辽宁作为全省发展战略的核心” 。在以上战略落实过程中，科学评价城市创新能力可以为相关政策的研究与制定发挥基础性作用。本文以区域创新体系理论为基础来研究城市创新能力，通过构建一个综合性的城市
4、创新能力指标评价体系，利用主成分分析方法进行因子选择与综合评价，科学分析辽宁省各城市的创新能力水平，并分析形成城市之间创新水平差距的原因。 1 城市创新能力评价的理论框架 城市创新能力评价的理论方法源自于两方面。一方面，可追溯到 20世纪 50 年代国际上对国家及区域竞争力的相关研究，代表性成果包括国际经济论坛（WEF）自 1979 年起每年发布的世界竞争力报告 ，瑞士洛桑国际管理开发研究院（IMD）自 1986 年起每年发布的国际竞争力年度报告等2，多采用由若干因素组成的评价指标体系来综合衡量国家或区域的创新能力水平，侧重开展横向比较分析与量化分析，所考虑的因素通常包括创新基础设施、企业集群
5、环境、企业创新取向和成果等。另一方面，则来自于同时期开始的对同城企业集群技术创新能力的研究，3此类研究关注的对象相对更加集中，只关注某企业或企业集群的整体创新能力，一般直接采用企业创新资源投入能力、管理能力、人员技能、销售和市场开拓能力等微观数据来开展分析，研究思路可概括为“通过企业了解区域”3。 20 世纪 90 年代以来，区域创新体系的理论被系统引入我国45，产生了大量基于创新体系理论来综合评价国内城市创新能力的研究成果，例如甄峰等使用包括知识创新能力、技术创新能力、管理和技术创新、宏观经济社会环境等方面的四层次因子体系对我国沿海 10 个省市进行的分析6；刘贵文等使用文化、教育、科技、基
6、础设施、综合经济等数据对我国 16 个城市创新能力水平所做的评价7；张洁使用经济发展水平、经济发展活力、基础设施建设、经济发展潜力四层次指标研究我国主要城市创新水平8。虽然各个研究的评价指标体系的结构和层次有一定差异，但上述研究均兼顾了区域创新体系的两个主要方面，即创新网络与创新环境，既直接比较企业或企业群体的要素投入、成果产出、相互影响等，又包含企业发展所依托的城市空间、人文、制度等环境因素。 2 城市创新能力评价指标体系建构 如图 1 所示，区域创新系统的要素包括主体要素（企业、大学和科研机构、政府） 、功能要素（制度创新、技术创新、产品创新） 、环境要素（空间环境、制度环境、文化环境）和
7、创新主体要素之间相互联系产生的网络（经济网络、社会网络、知识网络） 。因此，本文建构了包含两个层次、四类因子的辽宁省城市创新能力评价指标体系（见表 1） 。主要评价内容包括两大方面，充分体现了区域创新体系理论的综合性特征。 4第一方面是创新网络产出能力评价，包括知识创新能力与技术创新能力两大类指标。知识创新能力与技术创新能力主要评价创新系统的功能要素发展水平，是城市创新能力现状水平的直接衡量指标。其中知识创新能力主要反映源头创新水平，是城市创新能力的核心要素，而对于辽宁省而言，由于本地区源头创新能力有限，产业发展的推动力主要来自于国内外其他高水平地区的创新溢出，而本地区高技术产业发展的比较优势
8、则来自于长期制造业发展积累的技术基础，因此针对辽宁省特点，在知识创新能力之外平行设置了技术创新能力一类指标。 第二方面是创新环境发展水平评价，包括创新支持能力与创新环境水平两大类指标。创新支持能力和创新环境水平则主要评价创新系统发展环境要素水平，创新支持能力主要指城市在创新人才培养和知识技术传播等方面的水平，体现了城市创新能力长期演化的基础条件与潜力，是创新体系可持续发展的保障。创新环境则是区位、场所、建筑空间、物质基础设施、用地功能组合、空间结构等物质空间环境的总和。对区域创新体系最重要的空间环境是吸引人才和企业集聚、创新主体要素互动合作产生溢出效应的环境。空间环境能通过用地功能的组合为创新
9、主体要素和创新功能提供匹配；通过用地布局、物质基础设施和自然环境为人的就业和生活提供匹配。 图 1 区域创新体系的网络结构示意 资料来源：刘青基于区域创新体系的珠江三角洲区域城镇化空间研究D.北京：北京大学，2012 表 1 辽宁省城市创新能力评价指标体系 类型评价指标知识创 5新能力 X1有 R&D 单位活动的数（个） ；X2R&D 人员折合全时人员（人年） ；X3R&D 经费支出数量（万元） ；X4科技项目（课题）数量（个） ；X5发表科研论文数量（篇）技术创 新能力 X6高新技术企业数（个） ；X7高新技术企业新产品产值（千元） ；X8高技术企业科技活动人员数（人） ；X9拥有发明专利数
10、（个） ；X10科技活动经费筹集总额（万元）创新支 持能力 X11科学研究和技术服务业、教育业就业人数比例；X12科学研究和技术服务业、教育业固定资产投资比重；X13普通高等院校在校学生数（人） ；X14教育、科学技术部分占地方财政一般预算支出的比例；X15服务性消费支出占全年家庭总支出的比例创新环 境水平 X16人均生产总值（元） ；X17在岗职工平均工资（元） ；X18每千人口医疗机构床位数（张） ；X19人均公园绿地面积（平方米）；X20每万人拥有公共交通车辆（标台） 3 数据采集与处理 本文以辽宁省的 14 个地级市作为研究单元开展比较研究。结合前文所述的评价指标体系，所分析的知识创新
11、能力、技术创新能力、创新支持能力三类型指标主要根据辽宁省科技统计信息网（wwwlnstscom）公布的 2009 年辽宁省科技统计数据；而创新环境水平指标来自于 2010 年辽宁省统计年鉴所提供的数据。由于指标数量较多，首先采用主成分分析的方法进行降维处理，主成分分析具有消除评价指标间相关性影响、提高指标选择准确度、凸显主要影响因素等作用。 利用 SPSS 软件进行主成分分析，对各城市创新能力指标进行标准化6处理，并计算指标间的相关性，根据特征值大于 1，累积贡献率大于 85%的原则，选取 4 个全局主成分，分别命名为知识与技术创新能力因子、创新支持能力因子、城市环境因子、生活质量因子，4 个
12、主成分的累积贡献率为 8953%（表 2） 。将这 4 个主成分的方差贡献率归一化，得到各主成分的系数 值，即有 1=0741，2=0112，3=0082，4=0064。根据公式 F=1F1+2F2+3F3+4F4，可计算出辽宁省各城市的综合评价得分 F 和各个城市创新能力的排名顺序 4 城市创新能力分布特征 分析结果表明，辽宁省城市创新能力可以分为三个等级。第一等级是沈阳、大连两个中心城市，综合得分分别为 759 和 470，远超出其他城市；第二等级是鞍山、本溪、丹东、抚顺、葫芦岛，综合得分在0，-1区间，综合排名位于前 50%；第三等级是锦州、辽阳、营口、阜新、盘锦、铁岭、朝阳 7 个城市
13、，综合得分小于-1，排名较低。总体来看，辽宁省城市创新能力体现出如下特征。 41 中心城市的创新能力优势巨大，对周边区域影响显著 沈阳、大连两个城市的创新能力明显高于辽宁省内其他城市，这表明中心城市对创新资源分布的集聚作用非常突出。这种优势主要来自于知识与技术创新能力因子的贡献，沈阳、大连两城市在科技研发结构和人员数量、R&D 经费支出数量、各类型科技项目数量等方面远高于其他城市。例如，2009 年沈阳、大连两城市有 R&D 单位活动的数量分别为 295家和 261 家，而其他城市除排名第三的鞍山（106 家）以外，均在 100 家以内。同样，沈阳、大连在科研成果数量和科技产值转化等创新产出方
14、面的指标也远高于其他城市。 7从区域发展情况看，排名前 50%的城市形成了创新能力水平较高的两大区域板块，中心城市沈阳与周边的鞍山、本溪、抚顺，以及中心城市大连与邻接城市丹东。一方面，这样的空间格局与辽中南地区的传统产业布局较为类似。从“一五”计划期间开始，国家重点兴建了以鞍钢、本钢为重点的钢铁工业，以沈阳为重点的机械制造工业和以抚顺、本溪为重点的煤炭、能源工业，形成了城镇群整体“内循环”系统9。这一传统结构至今仍然对区域创新资源分布发挥着基础性影响。另一方面，丹东、葫芦岛等城市也具备一定的优势，主要来自于城市环境因子的贡献，体现了沿海中等城市吸引创新人才与企业的环境条件。 42 知识创新能力
15、与技术创新能力的分布情况高度一致 在四类指标中，知识与技术创新被分为两大类，各选取 5 个指标，其中知识创新能力主要表征 R&D 活动情况，而技术创新能力主要反映高新技术企业的发展情况，这种分类主要依据辽宁省作为重工业基地的历史背景。但主成分分析表明，X1X10 之间均显著相关（相关系数r05） ，共同构成第一主成分，贡献率高达 66351%。而且，第一主成分还包括 6 个其他类指标，反映了城市创新支持能力（X12、X13、X15）和环境质量水平（X16、X17、X20）方面的特点，对综合创新能力的评价产生决定性的影响。 这种不同类型指标之间的高度相关性同样反映了城市之间发展的水平差异，其成因
16、也来自于本地区的一些发展特点。首先，辽宁省的创新活动是以企业为主体开展的，文献研究表明， “十一五”期间辽宁省的国家级科技计划项目中，以企业作为第一承担单位的项目一直占 60%以上8（见图 2） 。其次，科研机构与高等院校等其他创新主体也有向沈阳、大连等中心城市集中的趋势。这种创新主体构成和分布情况是造成两大类指标高度相关的重要原因。 图 2 主体性计划主要项目承担单位资金比重 变化情况（20062009 年） 数据来源：王锦生 2009 年辽宁省国家级科技计划项目报告：资金投入情况分析EB/OL.（2012-02-28）http：/wwwlnstscom/showaspx？id=770&ci
17、d=6 43 部分中等规模城市表现出较好的创新支持能力与发展潜力本溪、丹东、葫芦岛等城市体现出了有特色的创新潜力，虽然在综合指标上与中心城市难以匹敌，但是这些城市在创新支持能力、城市创新环境和城市生活质量三个主成分赢得了较高的位次，这同样说明这些城市具备吸引某些类型创新资源集聚的环境基础。人力资本承载的知识溢出是知识经济下的城市发展的关键，由对创新人才的吸引派生出“舒适物（amenities）驱动城市发展”的观点，自然舒适物（如温和的气温和水域） 、人造舒适物（歌剧院、博物馆、星巴克）对城市创新和人口增长所具有的显著作用已被定量验证91011。 以丹东市为例，虽然城市的知识与技术创新能力因子得
18、分排名第 6，但创新支持能力、城市创新环境和城市生活质量三个因子的得分均位列全省前两名，在科技教育产业就业比例与财政支出比例、人均公园绿地面积、每千人医疗床位数等指标上排名很高。这些数据说明，虽然受到城市规模和等级限制而无法实现大规模的创新资源集聚，但是丹东市具有一些有利于创新能力提9升的环境和基础设施条件，与那些产业发展传统更加悠久的内陆工业城市相比，丹东同样具备吸引创新资源集聚、创新型城市建设和高科技产业特色化发展的可能。 除上述三个方面的特征外，创新能力向中心城市集中的情况也产生了梯度效应，中心城市的带动力对距离传统产业区较远的城市影响有限。从 2009 年数据观察，阜新、铁岭、朝阳等城
19、市为代表的辽西北地区，以及营口和盘锦为代表的盘营地区创新活力不足，创新环境也有待于进一步改善。 5 结论与讨论 本文基于辽宁省科技统计网和辽宁省统计年鉴 2010的数据，构建了城市创新能力评价指标体系，运用主成分分析法提取出知识与技术创新能力因子、创新支持能力因子、城市环境因子、生活质量因子 4 个主成分，对辽宁省各城市的创新能力进行了评价，并对特征与成因进行了探讨。研究结果表明，辽宁省城市创新能力可以分为三个等级，第一等级的沈阳、大连两个中心城市具有较为突出的综合能力；第二等级城市中，鞍山、本溪、抚顺的创新能力来自于城市工业发展的传统优势，而丹东、葫芦岛等沿海城市则在城市环境和基础设施水平方
20、面优势明显。研究结果同样反映了区域创新体系发展的两个特点，第一是 R&D 活动由企业主导的特征仍然非常明显，知识创新与技术创新的主体叠加，创新主体的多样性和创新链条的精细化程度不足；第二是辽宁省产业空间布局的转变，在辽中南老工业地区基础上向海发展，沿海新产业带开发具备较好基础。研究过程表明，基于区域创新体系的多类型指标体系能够10更全面反映城市的创新能力特征与潜力，主成分分析有助于反映不同城市的优势与劣势，二者结合可以达到对研究区域内各城市创新能力进行系统比较的目标。 参考文献： 1Braczyk HJ，Cooke PN，Heidenreich MRegional Innovation Sys
21、tems：The Role of Governances in a Globalized WorldM.Routledge，1998 2谭恒河南省科技创新能力评价研究D.武汉：武汉大学，2010 3Markusen ASticky Places in Slippery Space：A Typology of Industrial DistrictsJ.Economic Geography，1996，72（3）：293-313 4王缉慈创新的空间：企业集群与区域发展M.北京：北京大学出版社，2001 5盖文启创新网络：区域经济发展新思维M.北京：北京大学出版社，2002 6甄峰，黄朝永，罗守贵区域创新能力评价指标体系研究J.科学管理研究，2000，18（6）：5-8 7刘贵文，张怿蓝基于主成分分析的城市创新能力评价J.科技管理研究，2009，29（10）：115-118 8张洁我国主要城市创新能力评价J.科技管理研究，2007，27（10）：74-77 9Clark TN，Lloyd R，Wong KK，et alAmenities Drive Urban
