1、区域经济评论 2023.01REGIONAL ECONOMIC REVIEW国家中心城市科技创新溢出效应实证分析与对策建议*王 建 国杜 雨 婷摘要：结合20062020年的面板数据，运用空间杜宾模型来研究国家中心城市的科技创新在空间上的溢出效应，结果表明：国家中心城市的科技创新显著带动了周边非中心城市的经济增长，有效溢出半径达700千米，最优溢出距离在500千米处，溢出效果呈倒U型趋势。由于九大国家中心城市的科技创新水平具有明显差异性，导致科技创新的溢出效应不同，存在异质性。有效发挥国家中心城市的科技创新空间溢出效应带动周边非中心城市发展，北京、上海重点在于充分释放科技创新能量，广州、成都等
2、关键在于与周边联动释放科技创新效应，郑州努力方向在于蓄积并提升创新势能。同时，显著扩大国家中心城市科技创新空间溢出的规模效应，还需要进一步优化国家中心城市空间布局。关键词：国家中心城市;科技创新;溢出效应中图分类号：F290文献标识码：A文章编号：2095-5766（2023）01-0104-13收稿日期：2022-12-10*基金项目：2021年国家社会科学基金项目“中心城市引领城市群协同发展的内在机理、实现机制及综合对策研究”（21BGL250）。作者简介：王建国，男，郑州大学商学院研究生导师（郑州450002）；河南省社会科学院城市与生态文明研究所所长，研究员（郑州451464）。杜雨婷
3、,女,郑州大学商学院硕士生（郑州450002）。【城市经济研究】一、引言习近平总书记在2019年8月26日的中央财经委员会第五次会议上指出，“中心城市和城市群正在成为承载发展要素的主要空间形式”。早在2005年，原中华人民共和国建设部就提出了“国家中心城市”的概念，而后中国城市规划设计研究院指出，应该在中国城镇体系的最高位置设立国家中心城市来发挥枢纽作用，从而带动其他地区经济、社会、文化等活动的全面发展，并逐步把北京、上海、天津、广州、重庆、成都、武汉、郑州、西安确定为中国九大国家中心城市。国家中心城市被国家发展和改革委员会定义为“居于国家战略要津、肩负国家使命、引领区域发展、参与国际竞争、代
4、表国家形象的现代化大都市，既是引领全国新型城镇化建设的重要抓手，也是完善对外开放区域布局的重要举措”。国家中心城市是在直辖市与省会城市之上的新的“塔尖”，是中国城镇体系的最高层次，它集中了中国在空间、人口、资源以及政策上的主要优势，对外能代表国家参与国际竞争，推动国际政治、经济、文化和社会等方面的交流与合作，具有一定的国际影响力和竞争力，对内是中国经济活动和资源配置的中枢，是国家综合交通和信息网络的枢纽，104DOI:10.14017/ki.2095-5766.2023.0012是科教、文化和创新中心，具备引领、辐射和集散功能。国家中心城市作为区域发展的高地，也是科技创新的高地。在以创新为核心
5、动力驱动高质量发展的新阶段，国家中心城市既是科技创新发生的策源地，又是科技创新溢出带动区域发展的龙头。国家中心城市聚集了大量创新资源和要素，成为创新活动的密集区，同时，持续高水平的科技创新是国家中心城市得以实现高质量发展以及综合能力全面提升的重要支撑，以科技创新推动中心城市和城市群的高质量发展，成为新时代下建立区域协调发展的新机制。习近平总书记在中国共产党第二十次全国代表大会上指出：“我们要完善科技创新体系，坚持创新在中国现代化建设全局中的核心地位，健全新型举国体制，强化国家战略科技力量，提升国家创新体系整体效能，形成具有全球竞争力的开放创新生态。”进一步明确了创新在中国战略布局中的重要地位。
6、设立国家中心城市时需考虑备选城市的综合实力，创新能力是其中的重要因素之一，也是国家中心城市面向未来必须考虑的核心战略问题。随着中国经济发展进入新时代，面对国内外复杂的经济环境，科技创新已然成为国家中心城市在代表国家参与国际竞争中的重要武器和核心竞争力。基于此，本文试图从中国九大中心城市与其他城市的空间结构角度出发，运用20062020年面板数据，探索九大国家中心城市通过其自身的科技创新对周边非中心城市的经济增长具有怎样的溢出效应，以期为国家中心城市引领区域经济增长提供有益借鉴。二、文献综述国家中心城市科技创新溢出效应实际上是典型的区域非均衡发展的结果，一个国家或地区的经济发展必然存在着从一个或
7、多个“增长中心”向其他地区传导从而实现其他地区或部门的经济增长过程，这一理论成为了西方区域经济学中研究城市群等问题的重要基础。弗里德曼认为，创新活动往往是在大城市内部优先产生并逐步向外围地区扩散的，掌握更多资源、拥有更先进的生产技艺的国家中心城市往往比非中心城市更容易产生创新，然而作为带动其他地区经济、社会、文化等方面发展的国家中心城市，其科技创新会对非中心城市产生怎样的影响呢？以缪尔达尔（1957）和赫希曼（1958）为代表的区域非均衡增长理论用两个互相对立的效应概括了地区之间的关系。如果中心城市的增长导致了相邻城市产出和就业的增长，那么中心城市会对周边城市产生扩散效应；相反，如果中心城市虹
8、吸周边地区的生产要素从而抑制其经济增长，那么中心城市对周边城市会产生回流效应。就国家中心城市而言，一方面，国家中心城市由于拥有相对周边非中心城市更丰富的经济、文化、贸易、科技等资源而带动周边地区共同发展，产生一定的扩散效应；另一方面，国家中心城市作为经济发展较为迅速，在文化、贸易、科技创新等领域具有一定优势的增长极，由于便利的交通环境等条件吸引着周边地区的人口与经济活动向中心城市集聚，会对周边的非中心城市发展产生抑制作用。一般来讲，中心城市对其他城市的影响往往是正溢出效应和负溢出效应的双重交叉叠加，统称作“溢出效应”。学界就有很多学者对科技创新的空间溢出效应展开过详细的探讨。殷李松和贾敬全（2
9、019）运用长江经济带的数据实证研究了科技创新规模每提升1%，则会使本省经济水平提升0.0848%，近邻省份提高0.0473%。肖仁桥（2020）等人依据空间溢出效应证实了经济高质量发展水平与科技研发阶段创新指数呈型曲线关系。洪雪飞、李力、王俊（2021）认为省域科技创新与3E系统耦合协调发展存在显著的空间相关性与集聚效应。王少鹏、苗欣茹、席增雷（2021）通过对高校的科技创新进行研究，得出高校科技创新能力的提高对区域经济发展水平有显著正向影响。谢忠局等人（2021）以20052019年中国31个省（区、市）面板数据为基础，证实了高校科技创新具有显著的空间溢出效应，且空间溢出效应大于直接效应。
10、目前中西方学者已经证实创新会在大型城市内部优先发展起来。但关于科技创新的溢出效应的研究主要集中在近邻省份之间以及高校之间，少有文献对国家中心城市科技创新的空间溢出效应问题展开研究。国家中心城市的设立初衷便是凭借其自身优势带动国家经济、社会多方位发展，伴随着创新成为经济发展的重要驱动力，其在科技创新上的溢出效应俨然是一个值得关注的问题，本文拟研究的国家中心城市科技创新的空间溢出效应不仅是对现有文献的补充和拓展，同时也为政策制国家中心城市科技创新溢出效应实证分析与对策建议105区域经济评论2023年第1期定与实施提供良好建议。三、国家中心城市科技创新发展现状既有的研究已经证实了城市科技创新能够通过
11、空间溢出影响周边地区的发展，为研究国家中心城市的科技创新溢出及其效应，需要对国家中心城市的科技创新发展现状进行评估。本文采取新建企业数量、吸引外来投资、吸引风险投资、专利授权数量、发明专利、实用新型专利、外观设计专利、商标注册数量指标，借用戴若尘（2021）等的城市创新创业指数对国家中心城市科技创新水平进行综合衡量。（一）国家中心城市之间科技创新水平的层次划分图1与图2分别为国家中心城市创新创业指数与其在地级以上城市中的排名，自2006年中国提出要建设创新型国家以来，国家中心城市的创新指数逐年增长，到了2018年，九大国家中心城市的创新创业指数均超过99分（百分制），表明国家中心城市的科技创新
12、水平均发展至较高水平。根据创新创业指数可以将国家中心城市的科技创新能力分成三组。第一组是位于全国科技创新领先位置的北京与上海，自20062020年这15年中，北京和上海两大城市始终处于科技创新的龙头位置，创新创业指数领先于其他地区且始终占据着第1与第2的位置，到了2020年，上海更是凭借其遥遥领先的创新能力获得了满分的评价。第二组是紧随其后的第二梯队的广州、成都、天津、重庆、武汉与西安，结合图1与图2可以观测到以上几个城市的创新能力自2006年以来取得了较大提升，创新指数排名存在小幅度变化但总体上相对稳定，且始终位于中国前列，也可以从侧面体现出中国科技创新能力的整体进步。第三组是郑州，相较其他
13、国家中心城市而言，郑州的创新水平较低，在观测年份前期与其他国家中心城市存在较大差距，尤其是2007年，创新指数排名跌至第30名，而后通过追赶减小了差距，但仍为国家中心城市中科技创新能力相对薄弱的地区。其原因主要在于以下几个方面：一是郑州的创新平台较少，尤其是国家级的创新平台较少，创新的内生动力严重不足，截至2022年10月，郑州高新技术企业数量为3524家，排在国家中心城市的末尾，与排名第8的重庆相比，高新技术企业数量少了2508家。郑州拥有国家企业技术中心25家，同样排在国家中心城市的末端；二是河南产业结构层次偏低，作为农业大省的河南全年总的粮食产量约1200亿斤，约占全国的十分之一，“农”
14、字当头、产业偏重的结构，尤其是工业结构度偏低的局面并没有得到根本改变，难以形成对创新的强大拉力；三是高等教育资源相对短缺，全省只有一所“双一流”高校，整体上人口素质相对偏低，相对缺乏创新的基础支撑和良好的社会氛围。（二）国家中心城市在所有地级以上城市中的科技创新地位从图2可以看到，九大国家中心城市的科技创新水平始终处于中国地级以上城市前列，在本文所选取的256个城市数据中，国家中心城市的科技创新水平始终位居前30，郑州由于科技创新起步较低，近些年努力追赶直至2020年赶超西安成为第15名，这一进步离不开郑州的区位优势、便利的交通以及高新技术产业链条的构建。其他国家中心城市科创水平大体上呈稳步增
15、长，排名上相对稳定，印证了科技创新会在国家中心城市等大型城市优先发展，可对其空间溢出效应展开进一步探索。图1国家中心城市创新创业指数数据来源：企业预警通。（年份）图2国家中心城市创新指数排名数据来源：企业预警通。（年份）106四、理论分析与模型构建对国家中心城市科技创新发展现状的考察，证实了国家中心城市的科技创新水平处于地级以上城市的领先地位，具有能够通过自身科技创新溢出带动周边非中心城市经济增长的能力。本部分将通过创新溢出的理论机制分析并构建模型，进一步研究其空间溢出效应。1.国家中心城市创新溢出的作用机制科技创新作为城市可持续发展的源泉日益成为推动经济社会发展的主导力量，节约生产成本并提高
16、生产效率，从而在促进本地经济增长的同时还能对其他地区产生空间溢出效应。国家中心城市的科技创新对非中心城市的空间溢出效应的作用机制可以分为以下几个方面：一是标杆效应，国家中心城市的高水平科技创新，不仅驱动了经济社会的高质量发展，而且也为周边的非中心城市树立了标杆，并示范引领非中心城市争相效仿跟随，甚至在某些优势和特色方面尽可能向国家中心城市看齐，不断加快科技创新步伐，实现与国家中心城市科技协同的创新，从而促进整体科技创新水平的提升。二是外部效应，当国家中心城市大力推进科技创新促进本地经济增长的同时，还会通过与非中心城市之间的贸易往来、产业关联、金融发展等进行信息交流，专业化分工的细化使周边非中心城市的产业发展不断纳入以国家中心城市为“塔尖”的区域产业体系，从而与国家中心城市形成配套，国家中心城市的产业高级化也将带动周边非中心城市产业结构的优化升级，地区间贸易以及金融等活动的交流学习也将创新成果向非中心城市传播，从而带动了非中心城市的科技创新，从这一点上来看国家中心城市与非中心城市的科技创新依然为同向增长的关系。三是竞争效应，这一效应是指国家中心城市在地级以上城市中更具竞争力，在经济、社会