中国城市知识创新职能空间分异及其影响因素_于英杰.pdf

地 理 学 报ACTA GEOGRAPHICA SINICA第78卷 第2期2023年2月Vol.78,No.2February,2023中国城市知识创新职能空间分异及其影响因素于英杰1,2，吕拉昌1,3（1.首都师范大学资源环境与旅游学院，北京 100048；2.华东师范大学城市与区域科学学院，上海 200062；3.北京城市创新与发展研究中心，北京 100048）摘要：知识创新是城市创新职能的重要组成部分和现代城市发展的重要基础。本文结合知识创新的多学科研究内容，从城市地理学城市职能的视角，构建了城市知识创新职能的测度框架并分析其空间格局及影响因素。结论如下：城市知识创新职能是以内在知识存量和外在实践条件为基础，以满足人类新时代生存和发展需求，在知识创造、知识传播及知识应用过程中所承担的任务和所起的作用，测度维度包括职能规模、职能强度、职能尺度和职能活力；中国城市知识创新职能发展水平不均衡，知识创新职能突出的城市主要集中在东部沿海及中西部少数发达地区，形成以京津、长三角、珠三角、陕成渝和中部武汉合肥为四顶点和中心的菱形知识创新结构，根据Jenks自然断点法划分为国家级、区域级、地区级和知识创新发展型城市；城市知识创新职能空间分异特征同时受人文环境、自然环境各因素共同影响，其中经济环境、对外开放环境和文化环境与其他因子交互解释力最强，是影响城市知识创新职能发展的主导因素。未来中国应全方位提升城市的知识创新职能，充分考虑城市自身知识经济发展的现状及特点，制定适合城市知识经济发展的政策与措施，强化人文社会因素在城市知识创新职能建设中的主导地位。关键词：知识创新职能；职能规模；职能强度；职能活力；职能尺度；影响因素DOI:10.11821/dlxb2023020041 引言城市职能是城市在一定地域内的经济、社会发展中所发挥的作用和承担的分工，是城市对城市本身以外的区域在经济、政治、文化等方面所起的作用1。随着时代变迁，城市职能已从生产制造职能、管理协调职能转向创新职能2。城市作为知识创新资源密集和知识转移交流的中心，以知识为重要战略资源形成的创新职能在国家或区域经济发展中承担重要任务3-5。知识创新是经济增长的原动力，也是推动区域发展的基本动力6-7，知识创新职能作为城市创新职能的重要组成部分和发展基础，不仅承担着知识创新的任务还影响着城市其他创新职能的发展。因此，探讨中国城市知识创新职能的空间分异、分析影响城市知识创新职能发展的区域差异因素，对精准打造知识创新城市、制定中国城市知识创新发展战略有重要的参考价值。近些年来，知识创新成为经济学、管理学、地理学等学科研究的热点领域，其中经济学、管理学集中在对知识创新内涵的理解8，从知识创造、知识传播和知识应用等方面收稿日期：2022-08-15;修订日期：2023-01-05基金项目：国家自然科学基金项目(41971201)Foundation:National Natural Science Foundation of China,No.41971201作者简介：于英杰(1996-),女,山东威海人,博士生,研究方向为科技创新与区域发展。E-mail:通讯作者：吕拉昌(1963-),男,陕西宝鸡人,博士,教授,博士生导师,研究方向为城市地理、创新地理与区域发展。E-mail:315-333页地 理 学 报78卷评价区域知识创新能力9-11，地理学侧重从创新环境等方面分析区域知识创新水平的差异性及影响因素12-14、基于专利合作探究城市群知识创新的空间结构15、借用专利分析城市创新能力的空间格局和影响因素16。学者们虽然对城市知识创新空间格局研究取得了一些进展，但多以专利进行测度，根据经济学和管理学对知识创新的理解，城市知识创新是一个从知识创造、知识传播到知识应用的复杂过程，专利只是知识创造的产物且并非所有专利都能转化为经济价值，不足以全面刻画城市知识创新职能及空间格局特征。随着国家创新驱动战略的实施，各城市集聚多样化人才等创新资源，较多的创新合作伙伴、面对面的交流机会以及高度的工作流动性促进知识传递和创新产生，创新也成为城市最为主要的职能并引起城市空间体系的重构2,17。学者也以各行业的论文和专利分别测度北京市不同行业的创新职能指数和专门化指数18，基于基本职能和非基本职能，采用区位商等方法，对北京和上海的科技创新职能进行比较研究19；利用城市创新流强度分析广东省城市创新职能20。知识创新职能是城市创新职能的重要组成部分和形成基础21-22，学者从知识的丰富度、知识获取和知识产出构建出7项指标，基于层次分析法赋予权重得出城市知识创新职能得分22，由于考虑的维度仍然较少且测度方法未准确按照城市职能的测度方法进行计算，也难以精确反映城市的知识创新职能。城市职能形成和发展的因素也随着城市人类活动发生了重大的变化。在城市形成初期，地形、气候、水文、土壤、资源、生态环境等自然因素和人口因素是影响城市职能形成的基础23-24。随着社会不断进步，城市也在逐渐适应社会生产力变革而承担不同的职能，人文因素对职能的影响力明显增强，技术、交通、信息化、全球化、政府等人文环境成为城市职能演变的重要因素1,25，尤其是信息技术通过影响城市的经济、社会、文化、管理体制、基础设施等方面直接或间接地影响城市职能26。虽然有学者提出城市职能演变主要受城市自身内在性因素和外来驱动性因素多个要素综合影响27-28，但缺少对现代城市职能的相关实证分析，少数学者对城市管理职能、研发职能、知识密集型职能专业化水平的因素进行定量分析23,29，但指标选取不全面，且目前还未涉及城市知识创新职能的因素分析。在创新时代背景下，需要更进一步研究影响城市知识创新职能的因素，有利于培育城市创新职能的发展。综上所述，知识创新职能已成为城市创新职能形成和发展的重要基础，但还没有系统的分析和测度知识创新职能。本文基于中国182个地级及以上城市，结合管理学和经济学的知识创新和地理学的城市职能研究成果，构建了城市知识创新职能的研究框架，建立一套城市知识创新职能的测度方法，采用空间自相关分析方法探讨中国城市知识创新职能的空间格局，并使用地理探测器分析影响城市知识创新职能空间差异化的因素，为中国知识创新型城市建设及优化国家创新发展格局提供参考，也丰富城市职能和知识创新的理论研究。2 城市知识创新职能及测度框架美国学者Amidon首次提出知识创新的概念，认为知识创新是以国家经济正常运转和企业健康发展为目标，创造、演化、交换和应用新思想并使其转变成市场化的产品和服务30。Drucker认为知识创新是赋予知识资源以新的创造财富能力的行为31，国内学者认为狭义的知识创新是指基础研究的创新，广义的知识创新指新知识的创造、传播和应用于实践并开发出新产品实现其经济价值的全过程32-33，这些过程不是线性关系，而是链环过程和反馈模式，每个阶段都离不开其他阶段的参与34。城市是人口的集中地，也是知3162期于英杰 等：中国城市知识创新职能空间分异及其影响因素识的主要生产、传播与应用之地，其知识创新主要通过3种形式实现：通过研究和发展（R&D）活动进行知识创新，人才、企业和科研机构是城市知识创新至关重要的主体35-36；创新主体在知识的生产、传播、交换和应用过程中发生的知识创新37-38；企业将新知识引入经济用途促进知识转化39。根据城市职能和知识创新的涵义，本文认为城市知识创新职能是以内在知识存量和外在实践条件为基础，以满足人类新时代生存和发展需求而在知识创造、知识传播及知识应用过程中所承担的任务和所起的作用。内在的知识存量包括城市自身的知识规模和通过外部实践条件不断创造的新知识40，外在实践条件涉及各类创新主体的创造能力、吸收传播能力、应用能力以及城市为其提供的创新环境41。对城市职能的测度，周一星系统提出“城市职能三要素”包括专业化部门、职能规模和职能强度42，张复明等认为专业化部门对单个城市来说是某一行业与其他行业比较中的地位标识，若某部门的专业化水平越高，则职能强度就越大，因此专业化部门无法与职能强度并列43。城市经济活动的影响具有空间性，为城市以外地区服务的职能为基本职能，为城市本身地区服务的职能为非基本职能，因此城市职能也具有职能尺度特征43-44。本文从不同侧面综合衡量城市知识创新职能，职能规模是知识创新的基础，表现在城市知识量的积累，职能强度是知识创新专业化水平的测度，职能尺度是城市知识创新在空间上的影响力，职能活力是城市在知识创新过程中表现的积极性和行动力。职能规模：职能规模是城市职能的量态特征，不同职能组分的职能规模测度标准不同43。知识创新职能规模主要取决于城市知识储备量，知识分为显性知识和隐性知识，论文和专利属于编码知识可反映城市的显性知识存量。隐性知识源于经验体验，倾向于高度本地化，空间距离在隐性知识传播过程中起着重要作用45。溢出效应认为地理邻近更有利于面对面的非正式交流，当知识密集型的地理事物越集中分布越有利于隐性知识的产生46，知识密集型服务业在知识创新的传播过程中至关重要，且知识密集型服务业比知识密集型制造业需要和产生更多的隐性知识47-48。职能强度：指职能地域的中心地所保持的中心职能的强度，随着距中心地逐渐变远中心性逐渐减弱。城市知识创新专业化水平越高，知识创新职能强度就越高。国内外学者多使用区位商或专业化指数来分析职能强度，取得了较好的效果28,49。由于各城市的人口密度和经济发展水平各不相同，仅以知识密集型产业的就业人数或产值来衡量城市知识创新职能强度存在一定偏差性，对于城市的部分知识产业来说，市场或劳动力的吸引力略大于知识或技术的吸引力，因此也可按人口平均的产值即集中系数来衡量知识创新职能强度50。职能尺度：城市知识创新活动的影响具有空间性，随着地理距离的增加影响力逐渐减弱。在空间影响上包括：为城市本身以外的其他地区提供知识生产及创新服务的活动；为城市自身所提供知识生产及与创新服务相关的活动45。城市知识创新的影响力主要通过两种方式实现，一种是通过论文和专利进行知识扩散，根据中心地理论思想在职能上体现于中心性程度19，当中心地的商品和服务有剩余，而中心地周围区域不足时，中心地商品和服务的剩余部分就用于补充周围区域的不足部分51，另一种是通过产业进行知识转移。本文主要针对这两种知识传播方式进行知识创新职能尺度测算。职能活力：学者将城市活力定义为城市对其自身功能、经济社会等不同资源与发展要素的支持程度，在一定程度上体现城市发展的能力和潜力52。城市知识创新职能活力是该类职能对城市知识创新活动的支持程度及推动其持续健康发展的潜力，在知识创新的整个过程中表现为知识创造的活力、知识更新的速度以及知识应用的水平，三者共同决定知识创新的活力。知识创造的活力是城市对知识发现、知识学习和知识创造的支持317地 理 学 报78卷程度，提供必要的人力、财力和物力支持会激发其创造的活力53。有活力的重要标准之一是城市的知识不断更新变化，知识更新速度是城市内部知识创新主体对原有知识的吸收、转移和加工后创造出新知识的速度54。知识创新的最终实现形式是知识转化成产品并投放市场获得相应利润，知识应用能力越高越能促进知识转化，知识密集型产业产值是知识应用的重要体现55。据上所述，建立城市知识创新职能与测度的理论分析框架（图1）。3 数据来源与研究方法3.1 数据来源由于中国部分城市缺乏相关统计数据，因此本文只选取182个地级及以上城市为研究区域，其中包括一线、新一线、二线城市全部（49个），三线城市55个，四线城市53个，五线城市25个56。其中东部、中部、西部分别有87个、66个、29个。根据2020年国家创新型城市创新能力评价报告的前72名城市，样本城市包括64个57。样本城市大部分是中国经济发展水平较高和人口规模较大的城市，小部分是经济发展水平较低的城市。多类型、多层次、多区域的样本城市，基本可反映中国整体的知识创新职能水平、层阶与空间格局。图1城市知识创新职能及测度框架Fig.1 Urban knowledge innovation f