安徽省地级市间高新技术发展吸引力研究
——基于修正的引力模型

张裴闻

（安徽工业大学，安徽 马鞍山 243000）

一、引言

21 世纪以来，以人工智能、量子信息、生物技术等为主要特征的新型技术革命正在逐渐兴起，高新技术发展水平对地区经济发展至关重要， 十八大以来，区域之间协调发展成为我国经济发展的主要目标之一，推动多个城市间的联动发展已成为中国区域发展的主要趋势。

安徽省16 个地级市高新技术产业的发展水平具有较大差距，分析比较安徽省各市级城市高新技术发展水平，有助于推进安徽省高新技术产业全面协同发展。 在对区域高新技术发展强度以及各地区间高新技术产业吸引力的计算中， 层次分析法和引力模型是非常有效的研究方法， 本文利用这两个方法对安徽省各城市间的高新技术产业吸引力进行测算。

二、文献综述

引力模型源自于牛顿的万有引力定律， 荷兰经济学家Tinbergen[1]和德国经济学家Poyhonen[2]利用引力模型提出经济体间的经济联系与经济规模正相关，与两者间的地理距离反相关。 史朝兴和顾海英整理了前人的引力模型理论研究并进行了分类， 为后续研究提供了基础框架[3]。 中国人民银行营业部课题组利用修正后的城市经济引力模型，对中国京津冀、长三角和珠三角这三大城市群内城市间相互经济吸引力进行比较分析[4]。

高新技术产业是引领区域经济高质量发展的主要推力，国内外学者从产业发展原因、影响因素、发展载体、发展区域等不同角度对高新技术产业进行了研究，其中就产业发展原因而言，随着科学技术的不断发展，高新技术产业对区域的综合竞争力具有决定性的作用。国内外学者对产业发展原因主要从以下两个方面展开探索：

（一）关于资本、人才和科技进步等高新技术产业发展传统影响因素研究

Sternberg 利用案例分析， 得出影响区域高新技术产业发展水平的主要因素是需求因素、地区的技术水平以及基础设施等[5]。 李新春等通过实证分析得出资源禀赋、经济发展水平和经济政策对高新技术产业发展有显著的影响[6]。史丹、李晓斌提出影响高新技术产业发展的主要因素是科技投入、人力资本、企业制度等，其中企业制度最为重要[7]。 杨清可运用AHP-熵权法、马尔科夫链和ESDA 方法指出基础、经济、政策等传统因素在初期对高新技术产业发展有着明显的促进作用， 但随着产业向高层次发展以及政策的完善，传统因素的影响会逐渐扁平化[8]。

（二）关于政府玫策和生态环境等高新技术产业发展现代影响因素研究

在政府政策影响因素方面，Sternberg 指出政府政策、需求因素、地区的技术水平和基础设施等是高新技术产业发展的主要影响因素， 其中政府政策起主要影响作用。 Brahm[9]和吴玉鸣[10]也认为政府政策对高新技术产业竞争力具有明显的促进作用。

在生态环境影响因素方面，Porter 提出“波特假说”， 即有效的环保政策有助于高新技术产业降低成本和进行技术创新[11]。 李海波、舒小林利用引力模型分析得出资本、人才、科技进步是影响高新技术产业发展的传统因素，生态环境、政府行为是影响高新技术产业发展的现代因素，而交通区位不是重要影响因素[12]。 曹欣欣等研究山东半岛城市群高新技术产业影响因素，得出高新技术产业有效推动了山东半岛城市群经济发展，其中科技创新、经济基础、政府支持、发展阶段是影响高新技术产业发展的重要因素[13]。

本文利用2013-2017 年安徽省各项指标数据具体分析比较了16 个地级市间高新技术发展的优弱势，为安徽省后续高新技术发展提出建议，以期能够促进安徽省高新技术发展。

三、模型构建及数据来源

本文借助层次分析法和空间引力模型，从空间维度上综合测算安徽省16 个地级市高新技术发展综合水平以及各地级市相互之间高新技术发展吸引力。

（一）层次分析法

本文以安徽省16 个地级市为案例，基于层次分析法对地区高新技术发展综合水平进行研究， 对比分析不同地区高新技术发展的趋势和进程。 本文借鉴文献[14]中构建影响地区高新技术产业发展的指标体系，将指标分为五个层面，分别为人才基础、资本投入、科技进步、生态环境和政府行为，其中人才基础、资本投入、科技进步为传统影响因素，生态环境和政府行为为现代影响因素， 具体为反映人才基础的全社会研发经费内部支出、 反映资本投入的研究与试验发展人员数、 反映技术进步的三种专利授权量、 反映生态环境的空气质量达到及好于二级的天数比例以及反映政府行为的规模以上工业企业研发高新技术企业减免税，构建指标体系如表1 所示：

表1 高新技术产业发展指标因素

（二）引力模型

城市作为区域经济的核心， 对周边地区具有很强的吸引力。 捷夫于1942 年提出城市间吸引力大小与城市自身经济质量和城市间的距离有很大关系，城市间相互作用力随着距离增大而减小。 随着理论的不断发展，城市引力模型越加完善，具体公式为：

式（1）中，Fij表示城市i 与城市j 之间的吸引力，Mi、Mj表示城市i、j 的“质量”，dij表示城市i 和城市j之间的距离，G 表示引力常数，b 表示距离衰减系数。

本文考虑影响区域高新技术产业发展水平的各种因素， 利用修正的引力模型来测算地区间吸引力，定量反映各地区对高新技术产业发展水平的吸引力。

（三）城市间距离的计算

本文主要研究城市间的高新技术发展水平吸引力，两地之间的经济联系不仅取决于其空间距离，各城市之间运输方式的不同会直接影响交通时间和交通成本， 因此地理意义上的距离已经不能体现各地区间的“距离”。 为此本文选取两地之间铁路最低成本、铁路最短到达时间以及高速最低成本、高速最短到达时间来衡量两地之间“距离”。 由于部分城市间还没有开通高铁，因此对于没有开通高铁的城市，其铁路选取指标为火车， 而开通高铁的城市其铁路选取指标为高铁或动车。 本文采用高新技术产业发展的引力模型如下：

式（2） 中，Fab表示地区a 和地区b 之间的吸引力；Ma-p和Pa-p分别表示地区a 中影响高新技术产业发展水平的第p 种因子的权重值和量化值；Mb-q和Pb-q分别表示地区b 中影响高新技术产业发展水平的第q 种因子的权重值和量化值；λab-k、Cab-k和Tab-k分别表示地区a 到地区b 的第k 种交通方式的权重、交通成本和时间；G 为引力常数，取值为1；z 为距离摩擦系数，一般取值为2。

（四）数据来源

本文数据来源于2014-2018 年《安徽省统计年鉴》以及安徽省16 个地级市政府官方网站，交通成本指标数据来源于中国铁路官方网站。

四、实证分析

（一）城市高新技术发展水平综合质量评价

由于各个指标的计量单位不同， 本文对各指标数据进行标准化处理。 本文利用熵权法测算安徽省地区城市的各级指标权重， 研究所选取的数据满足完整性要求。 利用熵权法计算得出的安徽省地区城市各指标权重如表2 所示：

表2 高新技术产业发展指标权重

根据安徽省地区城市的各级指标权重， 得出安徽省16 个地级市2013-2017 年高新技术发展水平的传统因素质量、 现代因素质量和综合因素质量如表3 所示。

从表3 可以得出以下结论：

1.合肥市高新技术发展水平综合质量2013-2017年5 年间呈明显增长趋势， 从2013 年的99.3 增长到2017 年的177.7，约增加了0.8 倍。对比省内其他城市，合肥市的高新技术发展水平遥遥领先。

2.芜湖市高新技术发展水平综合质量2013-2017年5 年间稳定增长，仅次于合肥，从2013 年的49.3增长到2017 年的77.6，约增加了0.6 倍。 其他14 个地级市高新技术发展综合水平呈缓慢增长趋势，其中黄山、宿州、池州、亳州四个城市高新技术水平发展较慢。

3.安徽省大部分城市高新技术发展水平的决定因素中现代因素占比越来越大， 地区生态环境和政府行为对高新技术产业发展的促进作用越来越重要，尤其对于合肥、芜湖两座城市而言，影响合肥市高新技术发展的现代因素占比从2013 年的27.90%上升到2017 年的35.39%，影响芜湖市高新技术发展的现代因素占比从2013 年的29.28%上升到2017 年的42.62%。

（二）关于城市间距离的计算

本文使用铁路最低成本、 铁路最短到达时间以及高速最低成本、 高速最短到达时间来反映两地之间的距离。 安徽省16 个地级市相互之间的距离如表4 所示。

从表4 可以得出以下结论：

1.芜湖、蚌埠、淮南、铜陵、六安离合肥的距离较短，都在1 以内；马鞍山、安庆、滁州、阜阳、池州、宣城距离合肥都在2 以内； 其余城市距离合肥都在4以内。 表明合肥市与安徽省内其他城市“距离”较短，交通比较便利。

2.亳州、黄山、淮北到其他城市距离较远，是由于亳州、黄山、淮北地理位置偏僻，交通不够发达。 合肥、芜湖、淮南与其他城市的平均距离较短，除了这三座城市本身的地理优势外， 更重要的在于其交通网络发达。

3.两座城市之间的距离主要取决于城市之间的交通便利程度， 近年来铁路和高速的迅猛发展大大缩短了城市与城市之间的距离，比如合肥-淮南、芜湖-马鞍山、宿州-淮北之间的“距离”随着高速和高铁的普及都大大缩小。

表4 安徽省16 个地级市相互之间距离

表5 安徽省16 个地级市间吸引力

（三）城市间吸引力测算——修正的引力模型

将修正后的城市质量和城市距离代入到引力模型，得到安徽省16 个地级市间高新技术产业吸引力大小，如图1 和表5 所示：

从图1 和表5 可以得出以下结论：

1.芜湖与马鞍山之间高新技术产业吸引力是安徽省城市间吸引力最大的两座城市， 相邻的地理位置、发达的高速网络和高铁网络以及高质量的高新技术产业都是促进吸芜湖与马鞍山之间吸引力最大的原因。

图1 安徽省16 个地级市高新技术发展吸引力

2.从图1 可以看出，安徽省城市高新产业吸引 力以合肥、芜湖、马鞍山为中心，向四周逐渐减小，边缘城市由于其地理位置偏僻， 交通网络不够发达，与合肥、芜湖距离较远，导致其对其余城市吸引力不够。

3.就省会合肥而言，合肥与芜湖、淮南、六安之间高新技术产业最有吸引力，远远高于其他地区。 究其原因，主要在于芜湖市高新技术发展水平较高，而六安、淮南与合肥开通了高铁，距离合肥较近。 马鞍山虽然地理位置上毗邻合肥，且高新技术产业发展水平高于六安、淮南，但由于马鞍山和合肥之间尚未开通高铁， 距离较远， 其高新产业吸引力反而不如六安、淮南。说明城市之间吸引力大小不仅取决于城市发展水平，也取决于城市之间距离，距离越小，吸引力越大。

五、结论与启示

本文通过层次分析法和修正的引力模型， 比较了安徽省16 个地级市高新技术产业综合发展水平，并测算出各地级市对其他城市高新技术发展吸引力大小。 两地间高新技术吸引力大小取决于自身产业发展水平和城市间“距离”大小，因此提高地区交通水平可以加强城市间的联系， 从而推进高新技术产业发展。 合肥作为安徽省省会，是全省的政治、经济、文化中心，城市高新技术质量非常高，但合肥与其他各城市间高新技术吸引力大小差异明显，同时，其他15 个地级市之间吸引力大小也相差较大， 因此我们应加强省内各城市间的经济联系，交通联系，大力建设高速交通网络和铁路网络，推进区域协作，提高高新技术发展质量。