鄒 芳，姜李丹，黃 穎

(1.湖南大學公共管理學院,長沙 410082；2.北京郵電大學經(jīng)濟管理學院,北京 100876；3.武漢大學信息管理學院,武漢 430072；4.武漢大學科教管理與評價中心,武漢 430072)

1 引言

“創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)”的概念最早來自1991 年FREEMAN在Research Policy 中所提及的：企業(yè)為了提升經(jīng)濟效益，獲得更多的發(fā)展空間，在合作創(chuàng)新關(guān)系式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下為了追求更大化的適應(yīng)性而連接形成的一種新型合作形式[1]。之后通過不斷的理論補充與實踐驗證，創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)逐漸拓展到了不同領(lǐng)域、不同層次。而在城市群區(qū)域范圍內(nèi)，包括政府、高校和研究機構(gòu)、企業(yè)等在內(nèi)的行為主體為了更好地實現(xiàn)創(chuàng)新效益，通過創(chuàng)新交流與合作構(gòu)建連接各種關(guān)系，并由此穩(wěn)定發(fā)展為城市之間的技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)[2]?；谥袊W(wǎng)收錄的有關(guān)“城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)”主題的文獻，截止至2021 年3 月23 日，共獲得論文文獻2 333 篇。借助軟件ITGInsight（http://cn.itginsight.com/）對文獻數(shù)據(jù)進行分析，經(jīng)過主題詞提取、清洗及聚類分析得到城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)相關(guān)文獻的核心主題分析（圖1）。圖中不同顏色表示不同的研究主題，連線表示主題詞之間的共現(xiàn)關(guān)系，線條粗細代表主題詞共現(xiàn)的頻率，節(jié)點大小則代表主題詞出現(xiàn)的頻次。

圖1 城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)研究相關(guān)文獻的核心主題分布Fig.1 The core topic distribution of the literature related to the technology innovation cooperation networks in urban agglomerations

可以發(fā)現(xiàn)，城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究主要圍繞以下4 個方向展開：①創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容與方法，主要涉及到技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)的研究內(nèi)容（如網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、演化、影響因素）、研究方法（如社會網(wǎng)絡(luò)分析、專利），以及研究區(qū)域（如長三角、京津冀、上海等）。②技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)發(fā)展機制，這部分主題詞出現(xiàn)頻率較高且集中，與其他主題有較高適配性與重合性，但更加側(cè)重對創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)機制的研究（如社會資本、高新技術(shù)、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新環(huán)境等）。③經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，主要涉及技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)（區(qū)域經(jīng)濟、高新區(qū)）、產(chǎn)業(yè)發(fā)展（如企業(yè)集聚、集群創(chuàng)新），以及如何發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢（競爭優(yōu)勢、對策、政府）。④不同尺度空間視角下的創(chuàng)新研究，考察了全球視角下的創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)、科技創(chuàng)新中心、創(chuàng)新系統(tǒng)和創(chuàng)新城市。

基于上述分析，可以發(fā)現(xiàn)當前國內(nèi)城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)研究工作已經(jīng)初具規(guī)模，研究內(nèi)容大多聚焦于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、演化和影響因素；由于專利和論文中所包含的豐富科技和知識養(yǎng)分，通常借助專利、論文數(shù)據(jù)構(gòu)建創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)，進而通過社會網(wǎng)絡(luò)分析法進行深入探析；重點被關(guān)注對象包括長三角、京津冀等較大型國家級城市群，而其它中西部城市群很大程度上被忽視，在理論和實踐的雙向流動中缺少互動機制。

長江中游城市群屬中國五大最具發(fā)展?jié)摿Τ鞘腥褐?，且正處于快速發(fā)展期，在地域上連東西、穿南北，對于構(gòu)建中部崛起戰(zhàn)略起到關(guān)鍵支撐作用。本文圍繞長江中游城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征演化這一關(guān)鍵研究問題，借助專利計量分析與社會網(wǎng)絡(luò)分析，基于梯度理論和社會網(wǎng)絡(luò)理論，通過2000 年至2019 年31 個城市的聯(lián)合專利授權(quán)數(shù)據(jù)構(gòu)建長江中游城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征測度體系，并分析其演化狀態(tài)。最后，梳理總結(jié)城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)發(fā)展特征與實踐，以便更好地識別長江中游城市群未來可能的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展方向，為促進區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新合作提供支持借鑒。

2 理論基礎(chǔ)與指標測度

2.1 梯度理論

如同生物學領(lǐng)域的濃度擴散、物理學領(lǐng)域的熱量傳播，不均衡的“勢差”可以促進技術(shù)創(chuàng)新交流合作。1826 年，THUNEN 在觀察德國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的區(qū)域配置原則時，發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)集約化水平由中心城市向四周農(nóng)牧區(qū)逐步下降，從整體來看呈現(xiàn)出圍繞圓心向外擴散的不同梯度分布[3]。20 世紀60～70 年代，基于不平衡發(fā)展理論和產(chǎn)品生命周期模型，KRUMME 等創(chuàng)立了區(qū)域發(fā)展梯度推移理論[4]，并衍生出對區(qū)域均衡與非均衡發(fā)展的討論。前者肯定資本、勞動力和技術(shù)造成了梯度態(tài)勢，強調(diào)區(qū)域發(fā)展的協(xié)同一致性；后者更加注重區(qū)域不平衡發(fā)展所帶來的經(jīng)濟與技術(shù)機會?；谏鐣?jīng)濟要素（如資金、人才、技術(shù)、知識信息等）在不同發(fā)展水平地區(qū)間的動態(tài)轉(zhuǎn)移，梯度理論表現(xiàn)為極化效應(yīng)、擴散效應(yīng)和回程效應(yīng)[5]。要素所有者為了獲得更加豐富便利的資源并且借助責任共擔降低風險幾率，會趨向于向交通更便利、經(jīng)濟設(shè)施條件更優(yōu)異、勞動力素質(zhì)更高的地區(qū)轉(zhuǎn)移，形成經(jīng)濟發(fā)展的增長極，打造高梯度的發(fā)展水平，并由于集聚效應(yīng)產(chǎn)生的吸引力表現(xiàn)出明顯的強者愈強特征。當?shù)貐^(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平高度發(fā)達，區(qū)域資源將過于飽和，各領(lǐng)域競爭形勢較為劇烈，此時會導(dǎo)致一些要素所有者選擇向外部周邊地區(qū)進行轉(zhuǎn)移，尋求新的發(fā)展空間和創(chuàng)新環(huán)境，在這樣的爭先導(dǎo)向下，社會資源要素從集聚中心向外擴散，即高梯度地區(qū)向低梯度地區(qū)的擴散效應(yīng)。增長極城市的高度經(jīng)濟發(fā)展水平及相應(yīng)的生產(chǎn)生活條件，仍然對較低梯度城市具有極大的吸引力，人們在尋求更高投資收益和勞動報酬的過程中，自發(fā)向高梯度地區(qū)轉(zhuǎn)移，并帶動自身所擁有的資金、人才等資源的集中，形成要素的回流。因此，極化效應(yīng)和回程效應(yīng)將擴大梯度差距，擴散效應(yīng)將縮小梯度勢差；而地區(qū)間梯度推移將受到3 種效應(yīng)的同時作用，高梯度地區(qū)與低梯度地區(qū)都得以發(fā)展[6]。

傳統(tǒng)梯度理論強調(diào)高梯度地區(qū)的主導(dǎo)作用，在社會經(jīng)濟相關(guān)要素的活動過程中擁有絕對先發(fā)優(yōu)勢；隨著實踐經(jīng)驗對理論基礎(chǔ)的補充推動，反梯度理論關(guān)注到了低梯度地區(qū)的后發(fā)優(yōu)勢。梯度推移不僅遵循著符合經(jīng)濟技術(shù)的由高到低的正向次序，也可以由落后地區(qū)主導(dǎo)跳躍式發(fā)展，實現(xiàn)梯度躍層[7]。單一的由高到低的推移次序不僅可能導(dǎo)致差距拉大的馬太效應(yīng)，更不符合現(xiàn)實社會經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展規(guī)律——事物的發(fā)展并非一成不變且能夠被完全掌握。不同次序方向的梯度推移既是對實際情況的刻畫描述，也可以從理論上提供相應(yīng)指導(dǎo)借鑒。一方面，由于低梯度地區(qū)在經(jīng)濟活動中稍顯落后，擁有時間差機制帶來的經(jīng)驗與教訓，既可以站在已有成功經(jīng)歷上繼續(xù)向前發(fā)展，又能夠憑借失敗教訓少走彎路，節(jié)省了大量試錯成本，提升了地區(qū)發(fā)展成功的幾率。另一方面，低梯度地區(qū)作為梯度效應(yīng)的另一方參與者，應(yīng)該發(fā)揮自身的主觀能動性，根據(jù)自身發(fā)展情況和資源優(yōu)勢找準特征定位，化被動為主動。當不同梯度的城市之間都能夠形成良性循環(huán)發(fā)展機制，以點帶面，才能夠在提升城市個體創(chuàng)新發(fā)展能力的同時促進城市間交流合作，真正實現(xiàn)區(qū)域間協(xié)調(diào)發(fā)展[8]。

20 世紀80 年代以來，梯度理論對中國經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略曾起到主導(dǎo)作用[6]，并顯著作用于西部大開發(fā)政策、中部崛起戰(zhàn)略，以及各地方產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與承接等進程中。中國東中西部在自然資源、人文習俗、資金技術(shù)等方面存在明顯差異，從現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展模式來看，西部地區(qū)處于較為落后的狀態(tài)；從2000 年開始，中央逐步部署實施西部大開發(fā)的重點工作，這是關(guān)系地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展和最終實現(xiàn)共同富裕的重要舉措。在中國許多地區(qū)，圍繞發(fā)達城市形成了“核心-邊緣”二元空間結(jié)構(gòu)分布，為了促進區(qū)域協(xié)同發(fā)展以及滿足地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需求，部分過剩產(chǎn)業(yè)從核心向邊緣城市轉(zhuǎn)移，諸如河北承接北京和天津的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移[7]、贛州承接珠三角產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移[9]、廈門承接臺灣的技術(shù)轉(zhuǎn)移[10]等?？梢园l(fā)現(xiàn)，從高梯度向低梯度轉(zhuǎn)移是較為自然的發(fā)展結(jié)果，而從低梯度向高梯度轉(zhuǎn)移則需要更多的外力支持以打破慣性依賴。

不同地區(qū)之間既存在數(shù)量規(guī)模的差異，也存在質(zhì)量效益的差異，數(shù)量與質(zhì)量差異共同形成了產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟技術(shù)梯度[7]。在長江中游城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)中，高梯度城市應(yīng)該至少具備兩個條件：首先，該城市應(yīng)具備足夠的技術(shù)創(chuàng)新能力，能夠產(chǎn)出技術(shù)創(chuàng)新成果并實現(xiàn)規(guī)模轉(zhuǎn)化效益；其次，該城市應(yīng)具備足夠的技術(shù)影響力，對其他城市以及城市之間的技術(shù)創(chuàng)新合作行為具有一定影響和控制。因此，長江中游城市群中各城市的技術(shù)創(chuàng)新能力和表現(xiàn)明顯不同，具有較高創(chuàng)新活力的高梯度城市與創(chuàng)新活力稍顯薄弱的低梯度城市由于在網(wǎng)絡(luò)中所處不同地位、對其他城市的影響和控制能力不一樣，導(dǎo)致不同城市間的技術(shù)梯度推移。而隨著城市自身技術(shù)創(chuàng)新實力以及技術(shù)創(chuàng)新合作關(guān)系的變化，城市間梯度水平也會發(fā)生變化，并催生一系列演變。

2.2 指標選取與測度

社會網(wǎng)絡(luò)分析的發(fā)展最早可追溯至20 世紀30 年代，古典社會學家TURGOT 等基于心理學、人類學、社會學、統(tǒng)計學等學科形成的社會結(jié)構(gòu)觀點[11]。社會網(wǎng)絡(luò)分析方法能夠通過對網(wǎng)絡(luò)主體間的關(guān)系進行量化，從而研究其網(wǎng)絡(luò)特征[12]。為了更加明晰梯度理論視角下網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特征演化，本文選取核心邊緣結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)洞、中間人等指標進行測度分析。

2.2.1 核心邊緣結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點所處的位置并不單純表示地理概念上的絕對分布，它需要綜合節(jié)點對其他節(jié)點的控制能力以及被其他節(jié)點影響的程度進行綜合評估。就網(wǎng)絡(luò)整體而言，處于核心位置的點并不意味著已定居于網(wǎng)絡(luò)圖譜的中心位置，而是意味著核心點擁有能夠控制影響其它節(jié)點發(fā)展的權(quán)力。自然而然，受其他節(jié)點影響較大的節(jié)點則處于邊緣地位。

在長江中游城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)分析中，我們可以通過分層聚類來計算城市的核心度，以此劃分不同梯度下各創(chuàng)新城市的分布。

2.2.2 結(jié)構(gòu)洞

在社會網(wǎng)絡(luò)中，一些節(jié)點與節(jié)點之間發(fā)生直接聯(lián)系，一些節(jié)點之間無法產(chǎn)生直接聯(lián)系，而必須借助前者才能發(fā)生間接聯(lián)系，從網(wǎng)絡(luò)整體來看就似出現(xiàn)了洞穴，我們稱之為結(jié)構(gòu)洞[13]。如圖2 所示，A、B、C 不存在直接聯(lián)系，D 與A、B、C 的關(guān)系是非冗余的，因此D 與A、B、C 中任意兩者之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)就是一個結(jié)構(gòu)洞，D 就是結(jié)構(gòu)洞的中間人或占據(jù)者；而A’、B’、C’ 之間存在直接聯(lián)系，與之相反構(gòu)成了一個關(guān)系閉合的網(wǎng)絡(luò)。

圖2 有結(jié)構(gòu)洞的網(wǎng)絡(luò)&關(guān)系閉合的網(wǎng)絡(luò)Fig.2 Networks with structural holes&relational closures

洞兩邊的城市基于結(jié)構(gòu)洞的存在可以接收到更豐富的利益資源，包括“信息利益”和“控制利益”，同時，位于結(jié)構(gòu)洞的城市對兩邊城市具有一定控制力，所有更具有競爭優(yōu)勢[13]。在長江中游城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)中，越靠近結(jié)構(gòu)洞的城市更容易產(chǎn)出創(chuàng)新成果；擁有更多結(jié)構(gòu)洞的城市，更有可能是“集大成者”，是資源交匯碰撞的成果；也有可能是“思想源泉”，是該城市群的創(chuàng)新基礎(chǔ)。

2.2.3 中間人

由于網(wǎng)絡(luò)中一些節(jié)點之間無法產(chǎn)生直接聯(lián)系，而必須借助第三者才能發(fā)生間接聯(lián)系，第三者在此充當中間人這一角色。中間人分為5 種類型：協(xié)調(diào)人、守門人、代理人、顧問和聯(lián)絡(luò)人[14]。如圖3 所示，假定關(guān)系發(fā)生方向從a 到b 到c，根據(jù)a、b、c 所屬群體的差異，來命名b 所扮演的具體中間人角色。

圖3 中間人類型[15]Fig.3 Types of intermediaries

中間人因其自身優(yōu)勢承擔著促進網(wǎng)絡(luò)資源、信息流動的責任，通過場景變化，它們可以協(xié)調(diào)兩個城市之間的技術(shù)創(chuàng)新合作，為城市合作守門把關(guān)，代理一個城市向另一個城市尋求合作，為城市合作交流提供顧問咨詢，以及充當兩個城市之間進行技術(shù)創(chuàng)新合作的聯(lián)絡(luò)人。

3 數(shù)據(jù)獲取與特征分析

長江中游城市群是典型的中部地區(qū)代表，且被列入國家級城市群建設(shè)計劃中，是最具發(fā)展?jié)摿Φ某鞘腥褐?。本文選擇長江中游城市群31 個城市作為研究單元，涉及湖北武漢、黃石、荊門、鄂州、荊州、黃岡、襄陽、孝感、咸寧、宜昌、仙桃、潛江、天門，湖南長沙、株洲、湘潭、衡陽、岳陽、婁底、益陽、常德，江西南昌、萍鄉(xiāng)、九江、宜春、鷹潭、景德鎮(zhèn)、新余、上饒及撫州、吉安的部分縣（區(qū)）。

本文選擇2000—2019 年31 個城市的授權(quán)專利作為構(gòu)建城市間技術(shù)創(chuàng)新合作關(guān)系的聯(lián)結(jié)基礎(chǔ)，主要是因為專利在研究分析中的優(yōu)異表現(xiàn)。從地理布局看，專利發(fā)明主要發(fā)生在城市中[16,17]，它能夠體現(xiàn)并代表城市區(qū)域范圍內(nèi)知識技術(shù)的產(chǎn)出水平。借助專利所包含的地理空間分布信息，能夠定位城市群的技術(shù)創(chuàng)新程度[18]。其中，授權(quán)專利表示一項發(fā)明創(chuàng)新已經(jīng)獲得專利審查部門認定，具備新穎性、創(chuàng)造性和實用性。因此，本文采用專利授權(quán)數(shù)量作為技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出的指標來分析長江中游城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)的空間分布情況。

圖4 展示了2000—2019 年間長江中游城市群所擁有的授權(quán)專利情況。湖北省會武漢以59 157 件專利位居第一，湖南省會長沙則以31 703 件專利緊隨其后，而江西省會南昌則以6 945 件專利排名第四。2 000 件專利以上的城市有10 個，其中，有五個屬于湖南省，有4 個屬于湖北省，有一個屬于江西省。說明無論從授權(quán)專利數(shù)量來看，還是前列城市來看，湖南和湖北在技術(shù)創(chuàng)新方面優(yōu)勢明顯，高梯度城市較多。400 件專利以下的城市有10 個，其中，有5 個屬于江西省，有4個屬于湖北省，有一個屬于湖南省。結(jié)合排名前10 的城市來看，江西省授權(quán)專利數(shù)量最少，技術(shù)創(chuàng)新能力較弱；湖北省兩極分化較嚴重，排名靠前和靠后的城市都存在多個，城市間梯度勢差較大；湖南省技術(shù)創(chuàng)新能力較為均衡，綜合實力較強。從城市群整體來看，區(qū)域內(nèi)授權(quán)專利數(shù)量差距較大，呈現(xiàn)明顯的L 型態(tài)勢，僅武漢一個城市就占據(jù)了區(qū)域內(nèi)超過1/3 的比例，呈現(xiàn)出明顯的“長尾效應(yīng)”，核心-邊緣結(jié)構(gòu)明顯。

圖4 2000—2019 年長江中游城市群授權(quán)專利數(shù)量Fig.4 2000-2019 Granted patents number in the middle reaches of Yangtze River urban agglomeration

4 技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化分析

城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)刻畫了城市間進行技術(shù)創(chuàng)新合作的特征分布，聚焦于分析技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)的空間和拓撲結(jié)構(gòu)特征及其時空動態(tài)演變過程。本文根據(jù)授權(quán)專利數(shù)據(jù)，基于各城市參與協(xié)同創(chuàng)新的頻次以及合作關(guān)系的緊密程度，構(gòu)建長江中游城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)，對城市的創(chuàng)新合作狀態(tài)進行演化分析。

4.1 城市結(jié)構(gòu)分層

專利聯(lián)合申請是提高創(chuàng)新產(chǎn)出、提升創(chuàng)新水平的重要手段。本文依據(jù)專利聯(lián)合授權(quán)數(shù)據(jù)繪制了長江中游城市群在2000—2019 年技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)（圖5）。其中，節(jié)點大小表示城市的合作度數(shù)中心度，即與該城市存在合作的城市數(shù)量；連線的粗細程度表示城市之間的合作強度，以合作專利數(shù)量來衡量；相同顏色表示同屬于一個省域子群?？梢园l(fā)現(xiàn)，各城市之間大都建立起了合作關(guān)系，但城市之間在合作范圍和合作強度等各方面存在較大差異。以武漢、黃石、長沙、株洲等為主導(dǎo)的技術(shù)創(chuàng)新合作趨勢明顯，網(wǎng)絡(luò)中存在著明顯的核心-邊緣結(jié)構(gòu)。

圖5 2000—2019 年長江中游城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)Fig.5 2000-2019 Technology innovation cooperation network in the middle reaches of Yangtze River urban agglomeration

從動態(tài)視角而言，在2000—2004 年間僅主要城市之間存在明顯的技術(shù)合作現(xiàn)象，較明顯的有武漢與黃石、長沙與株洲、南昌與撫州。隨后，技術(shù)合作現(xiàn)象開始逐漸增多，但基本上還是保持在低速增長階段，合作數(shù)量也比較少。2010 年以后，技術(shù)合作的范圍進一步加大，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模因網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的增長而不斷變大，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模因不斷有新的節(jié)點的出現(xiàn)而呈現(xiàn)出不斷蔓延的狀態(tài)。2015—2019 年間，城市之間的技術(shù)合作關(guān)系明顯加強，技術(shù)合作網(wǎng)絡(luò)更多地表現(xiàn)在已有節(jié)點之間合作現(xiàn)象的頻發(fā)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模更多的因新連接的出現(xiàn)而不斷擴大。以武漢和長沙為首的主要城市表現(xiàn)突出，在合作規(guī)模和合作強度上起到了重要的輻射作用。

從城市的合作強度來看，長沙與本省內(nèi)的株洲合作關(guān)系最強。此外，長沙與本省內(nèi)的益陽和常德也有著很強的合作關(guān)系。其次，武漢與本省內(nèi)的黃石合作關(guān)系最強，而且與本省內(nèi)的荊門和黃岡也有著很強的合作關(guān)系；而武漢授權(quán)專利數(shù)量位居31 個城市首位，很大程度上也得益于其注重城市之間的交流合作。與江西省會南昌合作最為密切的有景德鎮(zhèn)、撫州和鷹潭等城市，注重加強省內(nèi)城市之間的合作來推動技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展。而萍鄉(xiāng)則成為沒有任何合作產(chǎn)生的城市。長江中游城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)整體呈現(xiàn)出省內(nèi)合作關(guān)系強、省際合作較弱的特點，省內(nèi)城市之間合作相對緊密對區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新合作發(fā)展規(guī)模帶來了較大貢獻。

本文借助UCINET 進行核心-邊緣結(jié)構(gòu)分析，計算出長江中游城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)中各個城市的結(jié)構(gòu)分層，并進行可視化呈現(xiàn)，2000 年到2019 年各城市結(jié)構(gòu)分層演化情況如圖6 所示。從核心城市來看，武漢處于絕對的核心位置，從第一階段開始一直保持著網(wǎng)絡(luò)核心地位，因此在技術(shù)創(chuàng)新合作過程中更加容易處于主導(dǎo)地位，對其他城市和城市之間的合作具有較大影響力。黃石作為始終位于核心圈的唯二城市之一，對整個技術(shù)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的貢獻不言而喻，但相較武漢而言沒有受到那么大的關(guān)注度。長沙作為后加入核心圈的重要城市，在近些年來地位逐漸穩(wěn)固，成為具備后發(fā)優(yōu)勢的核心城市，扭轉(zhuǎn)了區(qū)域內(nèi)梯度水平分布。益陽和荊門則憑借在技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)秀表現(xiàn)，參與到核心圈層的行列。其他城市在技術(shù)創(chuàng)新合作發(fā)展水平上沒有拉開較大差距，被劃分為邊緣圈層。其中，南昌作為江西省會沒有進入核心圈層，江西省域內(nèi)沒有核心城市，說明省域內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新合作水平較低，急需加強關(guān)注。

圖6 2000—2019 年長江中游城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)核心-邊緣結(jié)構(gòu)演化Fig.6 2000-2019 Core-edge structure evolution of technology innovation cooperation network in the middle reaches of Yangtze River urban agglomeration

核心城市的數(shù)量在平穩(wěn)地增長，說明高梯度城市越來越多，出現(xiàn)了更多增長極，能夠促進整個技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展；而低梯度城市雖然在整體網(wǎng)絡(luò)中沒有發(fā)生大幅度變化，但與自身相比，城市核心度在穩(wěn)步增長，能夠更多地參與到技術(shù)創(chuàng)新合作中來。

4.2 城市角色定位

在社會網(wǎng)絡(luò)中，一些節(jié)點與節(jié)點之間發(fā)生直接聯(lián)系，一些節(jié)點之間無法產(chǎn)生直接聯(lián)系，而必須借助前者才能發(fā)生間接聯(lián)系，從網(wǎng)絡(luò)整體來看就似出現(xiàn)了洞穴，我們稱之為結(jié)構(gòu)洞[13]。結(jié)構(gòu)洞用來測度居于中間位置的節(jié)點是否在網(wǎng)絡(luò)中處于重要位置，主要根據(jù)有效規(guī)模、效率、限制度、等級度4 個指標進行測度[13]。結(jié)構(gòu)洞是連接非冗余因素的必要存在，網(wǎng)絡(luò)非冗余因素越多，有效規(guī)模越大，為信息和資源等的流動構(gòu)建了流通路徑，使得網(wǎng)絡(luò)中各城市之間進行技術(shù)創(chuàng)新交流合作越自由；同理，效率越大，城市在網(wǎng)絡(luò)中的技術(shù)創(chuàng)新行動越高效；限制度越大，表示城市在網(wǎng)絡(luò)中展開行動將受到更多的限制；等級度越大，說明城市在網(wǎng)絡(luò)中的地位越高，更傾向于網(wǎng)絡(luò)的中心。

如表1 所示，2010—2019 年長江中游城市群中武漢、長沙和南昌的有效規(guī)模和效率值較高，有效規(guī)模在10 以上，效率在0.9 以上，是合作網(wǎng)絡(luò)中最自由的點，行動更加高效。限制度較大的城市為新余、上饒、鷹潭，達到了1.5 以上，說明在合作網(wǎng)絡(luò)中是最不自由的，在較大程度上受到其他城市的限制。高梯度城市應(yīng)該具備一定的影響和控制能力。武漢、長沙和南昌更容易處于結(jié)構(gòu)洞位置，由于信息資源優(yōu)勢，這些城市比結(jié)構(gòu)洞兩邊的城市更具有技術(shù)競爭力，并能夠控制其進行技術(shù)創(chuàng)新合作行為。對于結(jié)構(gòu)洞指數(shù)較低的低梯度城市而言，如果具備一定的實力基礎(chǔ)，并輔以必要的外力支持，諸如基礎(chǔ)設(shè)施和政策引導(dǎo)等，將有可能實現(xiàn)逆向梯度躍層。宜春、荊門、宜昌和株洲是具備相應(yīng)能力的較低梯度城市，需要把握越級時機向上發(fā)展。

表1 2000—2019 年長江中游城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)洞和中間人指數(shù)Table 1 2000-2019 structural hole and intermediary index of technology innovation cooperation network in the middle reaches of Yangtze River urban agglomeration

中間人因其自身優(yōu)勢承擔著促進網(wǎng)絡(luò)資源、信息流動的責任，通過場景變化，可以承擔不同的角色定位。如表1 所示，在長江中游城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)中，因為區(qū)域范圍以及自身技術(shù)創(chuàng)新能力和發(fā)展水平的局限性，僅有少部分城市能夠承擔中間人的職責，包括南昌、黃石、株洲、荊門、長沙、宜春、武漢、益陽、婁底、岳陽、吉安。其中，南昌、黃石、株洲是充當中間人次數(shù)最多的，從地理位置上來看，這3個城市處于3 個子城市群的臨界處，很好地解釋了對區(qū)域內(nèi)外的連接作用。從中間人類型來看，守門人和代理人的出現(xiàn)次數(shù)最多，充當中間人的城市通常與其中一個城市處于同一子城市群，而與另一城市分屬不同城市群。

總的來說，長江中游城市群區(qū)域內(nèi)中間人比較缺失，使得子群間的合作稀疏，不利于跨領(lǐng)域知識與技術(shù)的交流，也沒能夠充分利用好城市群內(nèi)部創(chuàng)新資源。另外，由于中間人的存在能夠達成較便利的連接路徑，當中間人較少時，城市間進行技術(shù)創(chuàng)新合作的間接路徑距離拉長，阻礙了知識信息資金等傳播的效能，耗費了更多創(chuàng)新成本，在一定程度上降低了合作意愿。因此，高梯度城市沒有發(fā)揮足夠的規(guī)模效益，未能夠充分帶動低梯度城市參與到城市間技術(shù)創(chuàng)新合作中來。

5 研究總結(jié)與啟示

本文選取2000—2019 年長江中游城市群合作專利授權(quán)數(shù)據(jù)，采用社會網(wǎng)絡(luò)分析法與專利計量法構(gòu)建了城市群技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)，并基于梯度理論描繪并探析了技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及演化特征。梯度理論是區(qū)域經(jīng)濟學領(lǐng)域的重要應(yīng)用，形象解釋了各生產(chǎn)要素在不同發(fā)展水平地區(qū)間的流動與結(jié)果。本文將其引入到技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究中，根據(jù)高梯度城市應(yīng)該具備的兩個重要條件，深入內(nèi)部動力層面刻畫其結(jié)構(gòu)特征及演變。可以發(fā)現(xiàn)：①從核心-邊緣結(jié)構(gòu)來看城市結(jié)構(gòu)分層，武漢、黃石、長沙成為穩(wěn)定的核心城市，益陽和荊門進入核心圈層，這些城市都被列為高梯度行列。網(wǎng)絡(luò)整體核心城市較少，沒有發(fā)揮增長極城市對于促進區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新合作的大規(guī)模效應(yīng)。

②從中間人和結(jié)構(gòu)洞來看城市角色定位，長江中游城市群中武漢、長沙和南昌是技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)中最自由的點，行動更加高效，屬于對其他城市具有較大限制力的高梯度城市。而限制度較大的城市在合作網(wǎng)絡(luò)中較不自由，屬于更容易被影響的低梯度城市。中間人角色較為缺失，不利于網(wǎng)絡(luò)間信息技術(shù)資源的流動，對于不同梯度水平城市之間進行交流合作產(chǎn)生了渠道不暢的影響。綜合來看，長江中游城市群技術(shù)梯度推移主要表現(xiàn)為極化效應(yīng)，高梯度城市具備優(yōu)異的資源吸引力，因此城市間技術(shù)差距拉大。高梯度城市對其他城市的技術(shù)創(chuàng)新行為以及城市間技術(shù)創(chuàng)新合作產(chǎn)生較大影響和控制，同時因為高梯度城市數(shù)量較少，還未能夠形成帶動性的規(guī)模效益，區(qū)域整體技術(shù)創(chuàng)新表現(xiàn)不強。

長江中游城市群涉及鄂、湘、贛3 省，3 個省會城市武漢、長沙、南昌以不足1/10 的面積，占據(jù)長江中游城市群超過1/3 的經(jīng)濟總量、近1/5 的人口，在整個城市群中，占據(jù)著舉足輕重的地位[19]。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，武漢是連東西、穿南北的重要交通樞紐。倚仗便利可達的交通路徑，武漢在整個城市群中的經(jīng)濟、政治地位都占據(jù)較大優(yōu)勢，屬于絕對的高梯度城市和增長極。同樣自身技術(shù)創(chuàng)新能力較強且技術(shù)創(chuàng)新合作表現(xiàn)優(yōu)秀的高梯度城市還包括長沙、株洲、益陽、黃石等?；谏鐣?jīng)濟要素轉(zhuǎn)移表現(xiàn)出的極化效應(yīng)、擴散效應(yīng)和回程效應(yīng)，一方面，需要注意到武漢作為增長極帶來的強勢吸引力，能夠聚集越來越多優(yōu)質(zhì)的資金、人才和技術(shù)等資源，內(nèi)部競爭加??；一方面，由于資源過度集中，周邊城市可能面臨資源擴散帶來的發(fā)展機遇，同時也要注重自身能力建設(shè)，擁有承接轉(zhuǎn)移資源的實力；另一方面，優(yōu)勢資源向高梯度城市的再次聚集為城市轉(zhuǎn)型升級提供了豐厚基礎(chǔ)，高梯度城市也需要不斷提升自身的容納與吸收能力，早日產(chǎn)出技術(shù)創(chuàng)新成果并實現(xiàn)規(guī)模轉(zhuǎn)化效益。

本文的研究工作還存在一定的局限性，有待未來進一步深入研究：①本文研究對象為長江中游城市群，一個經(jīng)濟和科技發(fā)展水平處于中間層次的中部地區(qū)。由于有限的創(chuàng)新合作聯(lián)系，在這個局部區(qū)域進行理論驗證，所得出結(jié)論還需要在具有不同區(qū)域特征的地區(qū)進行更廣泛的對比和論證；②廣義上技術(shù)創(chuàng)新包括新技術(shù)/產(chǎn)品/工藝的產(chǎn)生、研究開發(fā)、生產(chǎn)應(yīng)用以及擴散的完整鏈條，還涉及到科技、經(jīng)濟等相關(guān)環(huán)境，是一個復(fù)雜的概念集合。而本文在文獻梳理的基礎(chǔ)上，綜合考慮長江中游城市群的實際情況借助專利來構(gòu)建技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)。雖然使用專利合作網(wǎng)絡(luò)來代理技術(shù)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)在邏輯上自洽且便于測度，但未來在可能情況下應(yīng)當引入更多維、更豐富的角度來全面揭示技術(shù)創(chuàng)新的合作網(wǎng)絡(luò)特征。