粤港澳大湾区中心城市的对外创新联系与影响机制研究

钟 韵，陈 娟

（暨南大学经济学院，广东广州 510632）

粤港澳大湾区的战略定位之一，是建设具全球影响力的国际科技创新中心，这意味着区内的科创企业和科研机构将与区外建立频密的创新联系。研究显示，城市间的创新联系不仅促进了城市创新功能的优化与互补，也促进了城市创新的放大外溢［1］，创新通过空间扩散将发挥潜在的效益［2］。大湾区的中心城市无疑对科技创新中心的建设具有重要作用，当前，粤港澳大湾区的四个中心城市——香港、澳门、广州、深圳的科技创新产业发展各具特色。2018 年，深圳-香港在世界知识产权组织等机构联合发布的全球创新指数报告中被评为全球第二大科技集群［3］，同时，据深圳、广州统计年鉴显示，专利申请量分别达22 万和17 万余件，显示出三地科技创新均处于较高水平。但是，广州、深圳和香港三地的科创产业发展水平高，是否意味其与国内其他城市的创新联系相类似？香港与内地的制度差异，是否影响其与国内的创新联系？这些问题的解答，对粤港澳大湾区建设国际科技创新中心、推进粤港澳大湾区协同发展，有着积极的意义。

目前，城市创新联系研究一般采用合作专利［4］、合作发明［5］、合著论文［6］、专利转移［7-8］、以及多地址合作的科技出版物等指标反映联系［9］，运用包括引力模型［10］、断裂点模型及社会网络分析法等方法描绘创新联系的空间格局［11-13］、定量测算创新联系的强度。在针对广州、深圳、香港三地与国内其他城市联系的研究中，基于创新联系视角的研究尚不多见。针对粤港澳地区的创新联系研究发现，粤港澳地区23 个城市间的创新联系已经建立并日益增强，呈现出核心-边缘空间结构［13］；地理邻近性［14］、技术邻近性等要素对本区的创新联系具有影响［13］。

在创新联系影响机制分析方面，目前最为学者们所接受的是多维邻近性理论［15］。邻近性的概念起源于Marshall 的集群经济理论，最初主要关注同一集群内部经济活动在空间上的协同定位关系，即地理邻近性。此后，演化经济地理学家研究指出，邻近性对互动学习和知识创造产生影响［16］。其中，Boschma［17］提出的五个邻近性维度被广泛接受，国内已有研究从其所提出的认知邻近［18-19］、组织邻近［20］、社会邻近［21］、制度邻近和地理邻近等维度解释创新联系行为［22-24］。

本文拟着眼于城市的对外创新联系，基于国家知识产权总局网站中的专利合作数据，分析对比位于香港、广州、深圳三地1）的科创企业和科研机构与我国295 个城市的创新联系特征，进而基于三地的对外创新联系特征，以多维邻近性视角构建负二项回归模型，探讨穗港深三地对外创新联系的影响机制。对外创新联系特征分析为比较三大城市科技创新产业的发展水平提供了新视角，分析影响机制将有助于探寻在“一国两制”特色下通过加强三地的对外创新联系，进而加快国际科技创新中心建设的发展路径。

1 研究方法与数据来源

1.1 数据来源

合作专利是城市间创新联系的重要表现形式，被广泛运用于评估城市间的创新联系［25］。与合著论文相比，合作专利更能体现经济活动中的机构合作；与基于城市属性的数据相比，合作专利直接衡量了城市间实际的创新联系，避免模型推导产生的误差［26］。专利区分为发明、外观设计等层次，其中，发明专利被认为是技术含量最高、最能体现技术创新的专利类型［27］，联合申请的发明专利适合用于衡量城市间的创新联系。本文以合作发明专利反映城市间的创新联系。

本文运用大数据挖掘手段，依托国家知识产权局专利检索及分析平台为合作发明专利数据来源，采用字段组合结合高级检索方法，调取1985—2017年以广州、深圳、香港三地的高校、科研机构和企业等为第一申请主体与我国295 个城市的合作发明专利数据2）。经过数据清洗，剔除申请主体的地址位于同一个城市的样本，以及申请主体为个人的样本，最终保留2 个及以上专利申请主体且地址不同的合作发明专利数据。

1.2 研究设计

本文将基于多维邻近性理论，解析广州、深圳、香港三地的创新主体与国内其他城市合作发明专利行为差异的影响机制。

20 世纪90 年代以来，对于区域创新的解释从单一的地理邻近拓展至多维解释［14］，已有研究试图从地理、技术、组织邻近等不同维度对合作创新展开解释。Boschma［17］提出从认知、组织、社会、制度和地理等五个维度分析创新联系的思路被广泛接受。针对不同研究目的，多维邻近性的解释与指标存在差异［18，28］，依据已有研究及穗港深三地制度差异的特色，本文对多维邻近性概念框架设定如下：

首先是创新邻近和产业邻近。由于认知邻近是城市间产生知识交流的动力，城市共同进行创新研发需要一个最低限度的知识基础，以便进行沟通和交流并相互弥补知识缺陷［29］。本研究认为认知邻近包含了创新能力以及城市的产业基础水平，城市的创新能力相近、产业结构相似程度，将影响创新合作的意愿。因此，本文将其细化为创新邻近和产业邻近，以专利申请量和联合国工业结构系数指标反映。

其次是制度邻近。粤港澳大湾区具有“一国两制”特点，制度环境对创新主体的影响不可忽视。制度邻近可以发挥“粘合剂”作用，增加创新主体之间的相互信任，减少相关主体在交易过程中的不确定性，有利于创新合作［17］。参考以往研究多采用国家级高新区作为制度要素指标，以国家级经济技术开发区或国家级高新区反映地区的开放及对外资的包容程度［30］，本文对制度邻近的量化将使用国家级经济技术开发区及高新区数量这一指标。

最后是地理邻近。地理邻近即创新主体间的地理距离，创新过程通常需要面对面的交流和试验，空间上的邻近可以有效降低创新联系过程中的成本，而且知识创造具有高度的隐性知识［17］，距离越小，知识溢出的正外部性辐射强度越大。本文将用交通时间反映城市间的距离。

2 穗港深对外创新联系特征

2.1 穗港深的对外创新联系行为市场化程度较高

城市创新联系的主体通常来自官、产、学、研四个层面。从数据分析可见，穗港深三地的对外创新联系的发起机构以企业为主，学校、研究机构、行政部门3）发起的与外地的创新合作量远低于由企业发起的创新合作。三地对比可见，深港两地由企业发起的对外创新联系，在本地发起的联合发明专利总量中超过90%；而在广州这一比重约为55%（图1）。

图1 穗港深三地各类机构发起的联合发明专利占比情况

图1 显示，首先，企业是发起与外地科技创新联系的主体，反映出穗港深三地创新行为的市场化程度高，市场已成为推动这三个城市科技创新对外溢出的主要动力，这与穗港深三地的科技创新产业发展的市场化程度较高的现状相符。其次，由于高校和研究机构的研究经费主要来自于地方政府，容易导致高校和研究机构与外地主动联系的程度低于企业，可见当前三地推动创新联系亟待增强政府的投入。此外，广州的高校和科研机构与外地的创新联系比重高于深圳，一定程度上是由于布局在广州的高校与科研机构数量多于深圳，根据2019 年的统计数据，广州共有各类高等院校82 所，深圳仅为13 所。香港拥有数所全球排位居于前列的高校，但长期以来其高校科研成果产业化较薄弱，高校所推动的与内地的创新联系亦较为有限。

2.2 广州和深圳与国内城市的创新联系强于香港

数据分析显示，广州和深圳两地与国内其他城市创新联系的辐射范围大于香港，联系强度也高于香港（表1）。在检验期内，广深两地与全国各地产生的合作发明专利数量分别是香港与全国各地产生的合作发明数量的26.60 倍和25.98 倍。在检测的295 个城市中，56%曾在检验期内与广深两地的创新机构进行过创新联系，这些城市遍及国内32 个省区直辖市。地理空间分布上，广深呈现出与东部地区联系更为集中的空间格局，开展创新合作的城市主要位于华南、华中和华北。相比而言，这三个城市与西部地区的创新合作数量和强度远低于东部地区，西部城市中与三地创新联系最为紧密的城市是成都、重庆。香港与内地城市创新联系申请数据集中在2008—2014 年，涉及国内14 个省区直辖市，主要合作地区为华南地区。

表1 穗港深对外创新联系范围

由此可见，虽然三地的经济发展水平及科创水平均较高，但香港与国内其他城市的创新联系范围和强度与广州和深圳两个内地城市存在一定差异。究其原因，一方面显示出香港的科创企业与科研机构与境外城市的创新联系十分紧密，与境外科研机构的合作热情相对更高。据GaWC2019 年所作的全球城市排位，香港的城市等级是Alpha+，广州的城市等级是Alpha，深圳的城市等级是Alpha-，香港对外创新联系的方向与其全球城市的层级相关联。另一方面，香港与内地的制度差异亦可能对其与内地进行创新联系产生了阻碍，在影响机制部分将对此做进一步探讨。

2.3 广州和深圳与国内高行政等级4）的城市合作最密切

数据分析显示，广州和深圳的对外创新联系中，分别有56.39%和58.89%是与高行政等级城市的创新机构之间展开的合作，而香港的对外创新联系中这一数值为29.28%（表2）。其中，广州和深圳又与北京、上海的联系最为紧密，分别有22.14%、25.01%的合作来自于这两个城市，而香港仅有5.0%。

表2 穗港深创新联系城市的行政等级划分

已有研究发现，以高铁［31］、生产性服务为指标测度的城市联系中［32-33］，城市的行政级别对城市间是否产生联系具有影响。广州与深圳的对外创新联系呈现出与高行政等级城市联系更密切的现象，可以认为，国内高行政等级的城市聚集的优质科创企业、高校和科研机构，对广州和深圳的科创机构具有较大吸引。香港的科创联系主要方向是境外，其与内地的创新联系可能是基于以往的商贸联系所形成的，因此并未显示出对城市的行政级别的选择性倾向。

2.4 广州与广东省内其他城市的创新联系最为紧密

从三地与广东省内其他城市的创新联系情况看，广州与广东省内城市的创新联系最为紧密，与省内城市的联系数量占自身对外创新联系总量的41.81%，比深圳的占比高约一倍（表3）。广州与省内城市的联系中，与珠三角城市的联系高于与珠三角以外城市的联系。

表3 广深与省内外城市联系比例

广州作为广东的科技、文化中心，其对省内各地科创产业的带动影响最大，其在广东省内的创新联系网络较深圳、香港而言，更为成熟而巩固。而深圳与省外城市的联系比重超过四分之三，省外城市占据与深圳创新合作的主导地位。根据《深圳市科技创新“十三五”规划》，深圳科技创新产业发展目标是建设国际科技、产业创新中心，由此促使深圳的科创机构及企业更倾向于与省外市场建立创新联系。相比之下，香港与广东省内佛山、惠州、深圳三地创新联系最为密切，香港与这三个城市的合作发明约占其与广东全省合作发明申请的七成。穗港深三地与广东省内城市的创新联系显示，地理邻近对创新联系的影响值得进一步探讨。

3 穗港深对外创新联系的影响机制

3.1 模型构建

城市间的合作发明专利数量为非负整数，且被解释变量的方差明显大于期望，存在“过度分散”现象，相比于泊松回归，更适用负二项回归［34］，本文采用面板负二项回归分析穗港深对外创新联系的影响机制。基于上文多维邻近分析创新联系的设计思路，以及特征发现中提出的可探讨因素，以创新邻近、产业邻近、制度邻近、地理邻近作为自变量，结合国家政策对穗港深三地创新环境的支持，将国家对合作城市的科技支持相似程度设为控制变量，构建负二项回归模型。模型如下：

表4 模型变量及指标

3.2 回归结果与分析

基于数据的可获得性和定量分析的可操作性，回归检验期为2003—2017 年，表5 中3 个模型的检验反映各模型均通过显著性检验（表5）。从回归结果整体上看，跨境的制度差异导致广深两地与国内城市的创新联系的影响机制与香港存在区别。

表5 负二项模型回归结果

表5 （续）

第一，创新邻近在三地的模型中系数均呈正显著性，反映出当前与穗港深三地具有创新联系的国内城市的创新能力与三地相近，即城市的创新能力越接近，产生创新合作的机会越大。这符合Boschma［17］指出的创新合作双方应具有认知邻近的观点。亦印证了前期针对粤港澳地区内部城市间创新联系的研究发现：本区内创新能力强的城市之间的创新合作意愿更强［13］。由此可见，无论是与广东省内城市或是广东省外城市创新联系，创新邻近对于推动穗港深三地与国内城市的创新合作都具有较大影响，合作城市的创新能力越强，对三地的创新合作吸引力越大。

第二，产业邻近在广州和深圳的模型中系数呈负显著性，反映出合作城市与广深两地的产业结构越不相似，创新合作越有可能发生。广深两地均呈现服务业在国民经济中占比较大的现象，负显著性在一定程度上反映出，广深两地的创新主体对外发起的创新合作的对象，更多是位于制造业占比较大的城市，创新合作带有科技成果产业化、技术溢出等效应。前已述及，香港与内地城市的创新联系有可能是基于以往的商贸联系所形成的，因此并未显示出对城市的产业结构的选择性倾向。

第三，制度邻近对香港发起的创新合作具有正向推动，但对于广州、深圳则作用不显著。制度邻近对香港的创新合作的正显著系数，反映出内地城市的开放政策及对外资的包容环境，对吸引香港的创新主体具有积极的作用。广深制度邻近的不显著，究其原因，一方面，创新联系特征分析已发现，广州的对外创新联系中四成有余发生在广东省内，合作城市的制度开放性与包容性相对于广州作为省会城市应带动本省科技发展的责任而言，已显得不重要；另一方面，深圳科创产业的高速发展所促成的较为迫切的科技创新外溢及对外创新联系需求，导致合作城市的制度邻近性对合作创新意愿的影响极为有限。

制度邻近要素对三地创新联系影响的差异，较好地说明了制度差异是粤港澳大湾区科技创新中心建设不可忽视的问题，当内地城市的开放度与外资包容度足够高，其与香港合作的可能性便会增强，可见全面开放对推动内地与香港之间的科创合作将发挥重要作用。

第四，地理邻近在广州和深圳模型中的负显著性，反映出距离越大越不利创新联系的产生。可见，对于广州和深圳的科创机构而言，虽然创新主体倾向于与更广泛的市场产生创新联系，但时间成本对于创新合作依然具有潜在的阻力。前期针对粤港澳地区内部城市间创新联系的研究也发现，地理距离对粤港澳地区内部的创新合作联系起着显著的抑制作用，地区内部的创新合作联系受交通通行时间影响［13］。地理邻近在香港模型中作用不显著，根据创新联系特征推测，是由于目前香港与内地有限的创新联系行为，多是在市场推动下建立在较好的经贸合作基础之上的创新合作，这些合作行为对地理距离的影响相对不敏感。

4 结论

本文以国家知识产权局中合作发明申请人所在地址，构建了广州、深圳、香港三地与国内城市的创新联系，结合地区跨境的特点，以及三个城市的属性特征，分析了穗港深三地基于创新联系的对外联系特征，并从多维邻近性视角探究了影响三个城市对外创新联系的机制，得到的结论如下：

第一，在跨境制度差异的影响下，三地对外创新联系的特征存在差异。穗港深三地对外创新联系的共同点是市场化程度均较强，企业在对外创新合作中作用突出。主要差异点在于广州和深圳与国内城市的创新联系的范围与强度都高于香港。在合作对象选择方面，高行政等级城市更受广深科创企业和科研机构青睐。在联系方向上，广州更专注于广东省内的创新联系，而深圳则更倾向于与广东省外开展创新合作。

第二，基于多维邻近性的模型回归结果显示，跨境制度差异对三地与内地城市开展创新合作，具有不可忽视的影响。首先，影响三地对外创新联系的机制，广州与深圳的对外创新联系影响机制是相似的，但两地与香港的影响机制存在差异。其次，从香港开展创新联系的影响机制看，制度邻近和创新邻近对于推动香港的创新主体与内地合作具有正向作用，但香港的创新主体对内地合作者所处城市的产业结构、与香港之间的地理距离等要素则不太关注。再次，创新邻近、产业邻近、地理邻近对广州和深圳的对外创新合作具有相似的影响，但制度邻近的影响则不显著。

第三，从多维邻近性视角分析三地与国内的创新联系，有助于更全面地认识“一国两制”下粤港澳大湾区位于内地的中心城市与位于境外的中心城市在创新驱动中的行为差异。广州、深圳和香港三地的科创产业发展水平均较高，但三地与内地其他城市的创新联系具有一定的差异性。香港与内地的制度差异对其与国内的创新联系具有影响，同时香港作为高等级全球城市所促成的科创企业及科研机构更倾向于与境外机构合作，亦对香港与内地机构开展创新合作具有影响。

第四，在粤港澳大湾区国际科技中心建设中，应进一步发挥中心城市的辐射带动作用，增强大湾区与国内其他区域的创新合作，提升大湾区在国内乃至国际的科技创新地位。建议广州通过带动粤港澳大湾区内部的城市创新联系网络建设，借助大湾区的创新合作网络，提升广州自身在国内与国际的科创地位；建议深圳以建设综合性国家科学中心为契机，通过重大科学装置与重大实验平台的建设，进一步凸显其在国内科技创新中的引领作用，并通过与香港更为紧密的科创合作，联手提升在国际的科技创新产业中的地位；建议香港在进一步增强与国际城市开展创新合作的同时，增加与国内其他城市的创新合作，以科创产业合作推动香港更好地融入国家发展大局。

由于数据限制，本研究未能对粤港澳大湾区的中心城市澳门开展研究。澳门目前已建有四个国家重点实验室，其与内地城市的科技创新合作成果亦指日可待。

注释：

1）受数据获取的限制，作为粤港澳大湾区4 个中心城市之一的澳门暂时不列入分析。

2）国家知识产权局专利检索及分析平台中是国内官方发布专利申请和授权的平台，数据全面准确，具有权威性，是相关研究专利数据常用来源（吕拉昌 等，2018）。由于专利数据从申请到正式授权需要较长的时间，本文采用了申请日截至2017 年12 月31 日且已授权的合作发明专利数据，共抓取样本量35 090 条，删掉不符合的数据后有效样本量是33816 条。其中，申请年份主要集中在2008—2017 年，2008—2015 年呈现每年递增趋势，2016 年后有所回落，近十年申请数量占总有效样本数量的88%。

3）主要是职能性事业单位。

4）本文将直辖市、省会及副省级以上城市称为高行政等级城市。

5）为了反映两城市创新能力在何等水平上相似，借鉴党兴华做法采用比值*均值形式。

6）此公式为联合国工业结构系数。式中，表示 城市和 城市的产业结构相似系数，和 分别表示 部门在 城市和 城市产业结构中所占的比重。若=1，表明 城市和 城市结构完全相同；若=0，表明两城市产业结构完全不同；若 的值介于0-1 之间，表明两城市产业结构存在差异。

7）包含火车、高铁、动车、城际等，取最短通行时间。由于部分城市间未开通直达火车，例如澳门与各城市未开通上述几种直达交通工具，以百度地图提供的汽车运行时间替代。