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摘要:本文基于中国278个城市2003－2020年的面板数据，分析了生产性服务业与制造业协同集聚对城市创新能力的影响。研究发现，生产性服务业与制造业协同集聚增强了城市在发明专利与实用新型专利的创新能力。具体到全国四大区域，产业协同集聚主要使东、中部地区的城市创新能力得到强化，对西部和东北地区城市创新能力的提升并不显著。因此，打破产业边界，推动生产性服务业与制造业跨界融合是构建区域创新体系、增强国家创新实力的现实选择。
关键词:城市创新能力；生产性服务业制造业协同集聚
一、引言
随着中国经济进入高质量发展阶段，完成由要素、投资驱动向创新驱动的动能转换是保证经济平稳增长的关键抓手。城市作为各类优质创新要素的汇集地，是创新活动的重要空间载体，对构筑区域创新体系、建设创新型国家发挥着不可替代的作用。在社会劳动分工专业化程度日益提高的背景下，产业的跨界融合成为必然趋势，为增强城市创新能力奠定了坚实的基础。步入新世纪以来，中国生产性服务业专业化程度日益提升，与制造业跨界融合的程度不断加深。针对上述经济现实，中国政府将生产性服务业与制造业协同发展作为优化现代产业体系、增强创新能力的工作重点。“十四五”规划纲要提出“以服务制造业高质量发展为导向，推动生产性服务业向专业化和价值链高端延伸”，为我们推动制造业和生产性服务业的高质量发展指明了方向。本文将以此为基础，分析生产性服务业与制造业协同集聚是否增强了城市创新能力，并进一步讨论不同区域产业协同集聚对城市创新能力影响的差异性。
二、文献梳理与理论机制
(一)文献梳理
产业集聚包括专业化集聚与多样化集聚两种样式。专业化集聚对创新能力的影响主要来源于劳动力池、市场规模和知识溢出三方面，在降低创新成本的同时，深化产业内的信息共享，通过共享、匹配、学习三种微观机制，增加创新产出。多样化集聚则认为产业间的优势互补可以促进创新能力的提升。众多学者以生产性服务业与制造业为研究对象分析产业集聚对创新能力的影响:如杜爽等(2018)探讨了制造业集聚对京津冀、长三角城市群创新能力的差异化影响;杨仁发等(2019)分析了生产性服务业专业化集聚与多样化集聚对城市创新能力的作用。目前，关于生产性服务业与制造业协同集聚的研究成果日渐丰富，围绕产业协同集聚的时空分异、作用机理等方面展开了系统的研究。豆建民等(2016)认为产业协同集聚对中等城市经济增长的带动作用明显。伍先福和杨永德(2016)、曾艺等(2019)分析了生产性服务业与制造业的协同集聚对城市化水平、城市全要素生产率的影响。此外，倪进峰等(2017)运用省级面板数据，发现生产性服务业与制造业的协同集聚对区域创新能力的影响显著为正，陈子真等(2019)基于省级面板数据发现生产性服务业与制造业协同集聚能显著增强城市和区域的创新能力。现有文献在研究产业集聚与城市创新能力的关系时，单就生产性服务业或制造业分析专业化集聚与多样化集聚对城市创新能力的影响，割裂了生产性服务业与制造业间的关联。虽然倪进峰等(2017)、陈子真等(2019)研究了产业协同集聚对区域创新能力的影响，但均以省为分析尺度。因此，本文将产业协同集聚与城市创新能力置于同一分析框架之下，利用城市面板数据进行经验研究。
(二)理论机制
生产性服务业与制造业具有极强的互补性。一方面，生产性服务业能带动制造业向集约化、高端化方向发展。另一方面，制造业也能提升生产性服务业的发展层次。制造业的优化升级将为生产性服务业的可持续发展提供实体支撑;作为生产性服务业各类产品和服务的需求方，制造业的发展将进一步扩大生产性服务业的市场份额。生产性服务业与制造业的协同集聚能同时发挥两者的竞争优势:(1)产业协同集聚能够实现人才、基础设施等资源的共享，激发城市创新活力;(2)产业协同集聚可以创造更多的就业机会，扩大企业在劳动力市场上的选择空间;(3)产业协同集聚水平越高，经济主体间的知识交换就越频繁，不断产生对城市创新活动的正外部性。另外，生产性服务业与制造业的协同集聚在空间上可能存在溢出效应，这一溢出效应不断增强不同地区之间技术交流的广度和深度，充分释放生产性服务业和制造业的协同集聚对我国经济高质量发展的空间贡献能力。
三、模型设定、变量选取与数据来源
(一)模型设定
考虑到城市创新能力的空间相关性，本文选用空间面板模型进行计量分析:。在式(1)中，Inno表示城市创新能力，colq表示生产性服务业与制造业的协同集聚度，X表示控制变量，下标i表示城市，t表示年份，Wi表示空间权重矩阵，ui表示个体固定效应，γt表示时间固定效应，εit为随机扰动项。选取合适的空间权重矩阵能够充分刻画空间单元的相关程度，本文获取了278个城市的经纬度信息，以此为基础计算了i城市与j城市间的地理距离Dij，并选取地理距离的倒数构建地理距离矩阵，即Wij=1/Dij。一般来说，地理距离越近的城市，其经济联系往往越紧密，因此地理距离矩阵能有效反映城市创新行为的空间关联。
(二)变量选取
本文的被解释变量城市创新能力由专利数衡量，专利申请数能有效克服申请到授权的时滞效应，分为发明专利、实用新型专利、外观专利三类。核心解释变量是生产性服务业与制造业的协同集聚度。在式(2)中，LQis表示i城市生产性服务业的区位商，LQim表示i城市制造业的区位商，根据各产业年末单位从业人数求得。ri越大，协同集聚程度越高。本文选取的控制变量包括:经济总量，使用地区生产总值;经济结构，使用第二三产业占比;消费水平，使用社会消费品零售总额;城市化水平，使用市辖区人口占比;人力资本供给，使用每万人在校大学生数;基础设施情况，使用城市道路面积。
(三)数据来源与处理
本文专利数据来自中国研究数据服务平台(CNＲDS)，其他变量的数据均来自《中国城市统计年鉴》、EPS数据库和中经网数据库。考虑到产业统计口径在2002年的较大调整，选取2003－2020年的数据进行研究。本文选取278个城市的市辖区数据作为样本，运用插值法补齐部分城市个别年份的数据缺失。在计量回归前将专利申请数加1后取对数;对主要解释变量做对数平滑化处理;经济结构和市辖区人口占比为百分数形式，未取对数。
四、实证结果与分析
(一)全样本回归
在空间计量回归前，对城市专利申请数进行空间自相关检验，测算结果表明，2003－2020年城市各类专利申请数的Moran＇sI指数在1%的水平下显著为正，说明城市创新能力呈现空间正自相关。本文选取能得出无偏估计的SDM模型，分析生产性服务业与制造业协同集聚对城市创新能力的影响。由表1可知，当被解释变量为专利申请总数时，产业协同集聚的系数估计值均在1%的置信水平下显著为正，生产性服务业与制造业协同集聚有效增强了城市创新能力。此时，产业协同集聚空间滞后项的系数估计值同样显著为正。具体到各专利类型，当被解释变量为发明专利申请数和实用新型专利申请数时，产业协同集聚的系数估计值分别为0.216和0.121，且在1%的置信水平下显著为正;当被解释变量为外观专利申请数时，系数估计值未通过显著性检验。说明产业协同集聚对城市创新能力的影响主要表现在技术创新门槛更高的发明专利和实用新型专利申请方面。另外，对发明专利的总数、实用新型专利的申请数，核心解释变量和空间权重的交互项同样显著为正，原因在于发明专利和实用新型专利的技术难度相对较高，技术的扩散效应较强，所以制造业和产业协同集聚的外溢效应表现为正。外观专利的核心解释变量和空间权重矩阵的交互项为负，说明外观专利的技术难度和技术含量不及发明专利和实用新型专利，产业协同集聚过程中，要素的极化效应更为明显，因此空间外溢效应表现为负。
(二)稳健性检验
本文分别使用经济距离矩阵和基于引力模型的动态空间权重矩阵，对SDM模型进行再估计，对模型估计结果进行稳健性检验。经济距离矩阵的设定为:Wij=1/|Yi－Yj|，其中Yi与Yj分别表示i城市与j城市在2003－2020年间的人均GDP均值。动态空间权重矩阵的设定为:Wij=KXiXj/Dij，其中Xi与Xj是反映i城市与j城市规模的变量，本文选用2003－2020年市辖区GDP的均值作为衡量指标，Dij表示两城市间的地理距离，K为常数，本文取1。在静态与动态两个空间权重矩阵下，核心解释变量的估计结果变化不大，但其空间滞后项的系数估计值正负及显著性水平变化明显，说明产业协同集聚对其他城市创新的带动作用不够稳定。
(三)分地区回归
本文进一步探究生产性服务业与制造业协同集聚对城市创新能力的区域差异化影响。将278个城市划分为东部、中部、西部、东北地区分别进行回归①。在东、中部地区的被解释变量为发明专利和实用新型专利申请数时，产业协同集聚的系数显著为正;而被解释变量替换为外观专利申请数后，东部地区产业协同集聚的系数估计值由正转负。中部地区的系数估计值未通过显著性检验，体现产业协同集聚能有效促进中东部地区发明专利和实用新型专利申请数的增加。而西部地区和东北地区三种不同被解释变量下产业协同集聚的系数均不显著。目前，我国东部地区和中部地区产业发展基础相对较好，制造业与生产性服务业双轮驱动的格局已基本形成，生产性服务业与制造业间紧密的产业关联切实增强了城市创新能力。西部地区处于工业化中期阶段，制造业是当前重点发展的对象，生产性服务业的发展相对滞后，产业协同集聚对城市创新能力的带动作用不明显。东北地区依托制造业起家，但新世纪以来，经济结构日趋老化，生产性服务业发展不充分，制造业向高端化转型困难重重，突出表现为经济结构单一的资源型城市转型困难，生产性服务业与制造业协同集聚未能显著提升城市创新能力。
五、结论与政策建议
(一)研究结论
本文使用278个城市2003－2020年的面板数据，分析了生产性服务业与制造业协同集聚对城市创新能力的作用，探讨了东、中、西部和东北地区产业协同集聚对城市创新能力的差异化影响。本文得到的主要结论如下:产业协同集聚能够增强城市创新能力，且主要发生在发明专利和实用新型专利申请等技术创新要求更高的领域;产业协同集聚对所在城市创新能力的提升作用明显;东部地区和中部地区产业协同集聚增强了城市创新能力，发明专利和实用新型专利是重点领域。
(二)政策建议
第一，强化生产性服务业与制造业的关联。在引导生产性服务业与制造业向城市空间集聚的同时，拓宽二者的合作领域，增强产业协同集聚对城市创新能力的带动作用。各级政府应进一步优化产业结构、增加人力资本供给、加快基础设施建设，与生产性服务业和制造业的协同集聚一同为城市创新提供良好环境。第二，建立健全城市创新的联动机制，加快区域创新体系和创新型国家建设。产业协同集聚对创新能力的提升作用不能局限于所在城市。要加快构建跨城市、跨区域的合作创新框架，正确处理好创新资源要素共享、创新成果共享与创新行为约束等问题，更好地发挥产业协同集聚对其他城市创新活动的促进作用。第三，缩小生产性服务业与制造业协同集聚的地区差距。东部和中部地区应进一步贯彻生产性服务业与制造业“双轮驱动”的发展战略，发挥产业协同集聚对城市创新能力的催化作用;西部地区在引导制造业向城市空间集聚的基础上，适时发展生产性服务业，增强城市创新能力;东北地区应大力发展生产性服务业，提升制造业的集约化水平。此外，要建立地区间的互助机制，发挥产业协同集聚对城市创新能力的空间溢出效应，最终服务于城市创新能力协调发展的战略大局。
参考文献:
陈子真.生产性服务业与制造业协同集聚、空间溢出与区域创新［J］．商业研究，2019(5):52－60.
豆建民，刘叶.生产性服务业与制造业协同集聚是否能促进经济增长———基于中国285个地级市的面板数据［J］．现代财经(天津财经大学学报)，2016(4):92－102.
杜爽，冯晶，杜传忠.产业集聚、市场集中对区域创新能力的作用———基于京津冀、长三角两大经济圈制造业的比较［J］．经济与管理研究，2018(7):48－57.
倪进峰，李华.产业集聚、人力资本与区域创新———基于异质产业集聚与协同集聚视角的实证研究［J］．经济问题探索，2017(12):156－162.
伍先福，杨永德.生产性服务业与制造业协同集聚提升了城镇化水平吗［J］．财经科学，2016(11):79－90.
杨仁发，包佳敏.生产性服务业集聚能否有效促进城市创新［J］．现代经济探讨，2019(4):80－87.
曾艺，韩峰，刘俊峰.生产性服务业集聚提升城市经济增长质量了吗?［J］．数量经济技术经济研究，2019(5):83－100.
作者:王洺硕 单位:中国人民大学