二 粵港澳大灣區城市創新功能分工與廣州優勢

在經濟全球化和區域經濟一體化的背景下，城市群已成為參與國家與國際分工和全球競爭的基本地域單元，區域創新發展越來越多地依賴于城市群內部的分工與協同。粵港澳大灣區建設國際科技創新中心需要我們了解區域創新活動的分布特征，掌握粵港澳大灣區各城市的競爭優勢，尤其是作為省會城市與中心城市的廣州的優勢，從而制定合理的引導政策，發揮優勢、補足短板，推進粵港澳大灣區城市群創新系統的協同發展。

創新活動存在于不同的技術領域中，一個地區在某個領域中具有明顯的創新優勢，就表示該地區在該領域實現了專業化，不同地區在不同領域實現專業化從而形成創新分工，這種分工模式的協調將影響整個區域的創新效率。本研究以粵港澳大灣區城市群為研究標的，利用分城市、分行業、分年度的專利數據展示城市群內部的創新分工情況，同時將不同年份的創新分工情況與產業分工進行對比，考察城市群從生產活動到創新活動的集聚與分工的演進特征，在此基礎上提煉出廣州的優勢與創新發展模式，并據此提出對策建議。

（一）技術創新分工的度量方法

1.數據指標

專利是用于科技發展水平評價的最常用指標。我國的專利類型分為發明專利、實用新型和外觀設計，其中發明專利往往被認為所含科技含量最高，開發難度最大，收益率最高，代表著核心創造力。因此，本研究利用發明專利授權數據考察城市群技術創新的分工情況。考察樣本是粵港澳大灣區城市群，包括廣州、深圳、珠海、佛山、中山、東莞、肇慶、江門、惠州，以及香港、澳門，考察時間是2004～2006年和2014～2016年，用三年的發明專利授權量總和代表各地區的創新總規模，以避免單個年份專利數據可能出現的偶然性。

2.技術領域分類

以往研究利用專利劃分技術領域時往往按照國際專利分類標準進行，但這種分類難以體現技術領域與經濟活動的關系。為使技術創新活動與當地產業對應起來，本研究將技術領域與行業分類進行匹配。利用科技創新情報平臺提供的專利所屬國民行業分類^[2]，本研究共考察34個行業，包括27個制造業部門、農業、采掘業、廢棄資源利用業、電力熱力及水的供應業、建筑業和電信服務業，涵蓋國民經濟中與技術創新密切相關的所有行業。部門代碼和名稱如表2所示。

表2 代碼、全稱、簡稱對應表

3.優勢領域的計算方法

顯性技術優勢（以下簡稱“RTA”）是分析各地區專利結構分布不均勻性的常用指標，體現了不同類別的創新活動在各地區的專業化程度。公式如下：

其中，RTA_ij表示i地區j行業專利的顯性技術優勢，p_ij為i地區j行業的專利授權量，p_i表示i地區所有行業專利的授權總量，p_j為所有考察地區j行業專利的授權數量，P表示所有地區所有行業專利的授權總量。若RTA_ij=1，說明該地區該行業的創新產出分布處于全地區的平均狀態；若RTA_ij＞1，說明該地區該行業的創新產出相對集中，具有相對比較優勢；若RTA_ij＜1，說明該地區該行業的創新產出相對分散，不具備相對比較優勢。

為將創新活動在行業間的集聚與分工情況與生產活動在行業間的情況進行比較，本研究還將計算2005年和2015年各行業的產業區位熵指數。以往研究在計算這兩項指數時，產值數據和就業人員數據是運用較多的指標，工業行業多用產值進行計算^[3]，服務業則多用就業人數進行計算^[4]。為保證統計口徑的統一以及數據的可得性，本研究運用各工業行業的規模以上工業總產值計算工業行業區位熵和區位基尼系數，運用第一產業就業人員數、建筑業企業就業人員數和服務業就業人員數代表農業、建筑業以及服務業的區位熵和區位基尼系數。囿于數據的可得性，產業區位熵只測算珠三角九個城市的結果。

4.優勢領域的識別

某地區某行業的RTA系數較大代表了該地區在這一產業的創新活動上具有相對比較優勢，不同地區在不同產業上具有比較優勢則可以展現出一種分工格局，然而，若該地區總體創新發展水平太低，即便該產業相對于某地區而言具有地方性優勢，但對于整個區域而言也算不上比較優勢。因此，為了真實反映地方性的創新優勢所在，需要設定一個標準，若某一產業的創新產出具有地方化比較優勢則必須滿足兩個條件：一是該地區該行業的RTA系數必須大于1；二是該地區該行業的發明專利授權量必須高于所有考察地區的平均值。產業的生產活動也存在同樣問題，按相同標準進行處理。

（二）粵港澳大灣區城市群的創新分工格局

1.創新活動的行業分布

研究發現，粵港澳大灣區城市群的創新產出向部分城市和部分行業集中，其中行業主要集中在電信服務、電子設備、醫藥制造、電氣機械等，城市主要集中在深圳、廣州、香港、東莞、佛山，行業間和地區間均體現了一種分工格局。

有學者認為經濟圈的中心城市和其他城市之間主要有兩種專業化分工形式，一是根據比較優勢生產不同技術等級的產品，二是根據比較優勢從事不同的產品生產環節。^[5]從第一種分工形式看，不同技術等級的產品生產所要求的研發強度不同，不同地區進行不同等級的產品生產，自然會造成創新產出方面的差異。例如，深圳聚集著計算機、通信和其他電子設備制造業，使得深圳在這一行業及相關領域的專利數量遠超其他地區，類似的，香港在醫藥制造上的專利數量最多，廣州在化學原料和化學制品制造業上的專利數量最多。所以由自身的產業基礎帶來的產品分工，也會帶來創新活動在產業間的分工。從第二種分工形式看，研發屬于生產環節中要求較高的一環，城市群的中心城市相對于外圍城市將承擔更多的研發功能。研究結果顯示深圳、香港、廣州幾座城市大部分行業的發明專利數量高于其他城市，并不能說幾乎所有產業集聚在中心城市中，而是要素集聚使城市間產生產業鏈環節上的分工。綜上所述，粵港澳大灣區城市群的創新分工也具有兩種形式：一是創新功能在產業間的分工，即各個城市依據自身產業基礎，在不同產業間進行創新活動；二是創新功能在地區間的分工，即資源要素的集聚使城市間產生產業鏈分工，部分城市專門進行創新活動，部分城市專門進行生產活動。

2.各城市的比較優勢分析

根據公式（1）計算出粵港澳大灣區11座城市34個行業的顯性技術優勢，并根據前文的篩選標準確定各城市的優勢領域，為方便判斷分工格局，用色階圖形式對結果進行展示。圖1表示2004～2006年和2014～2016年兩個時間段的創新分工格局，圖2表示2005年和2015年的產業分工格局，圖中橫坐標表示11個城市（圖2只有9個城市），縱坐標表示34個行業。圖內色塊表示該地區在該行業上具備比較優勢，色塊中的數字為顯性技術優勢系數（或產業區位熵），色塊的顏色越深表示集聚程度越高，比較優勢越明顯，圖中的空白部分表示不具備比較優勢。色階圖可以直觀展現城市群創新活動和產業活動的布局、分工和同構等現狀。

圖1 2004～2006年與2014～2016年創新分工格局比較

圖2 2005年與2015年產業分工格局比較

（1）總體趨勢

由圖1可知，與2004～2006年相比，2014～2016年在技術創新上具備比較優勢的行業更加集中在中心城市。2004～2006年，由于發明專利的整體數量較低，比較優勢更容易顯現，地區差距也較大，香港在發明專利數量上遙遙領先；2014～2016年，珠三角九座城市的發明專利數都經歷了10倍以上的增長，趕超香港，數量上的差距相對降低，但具有比較優勢的行業幾乎全部集中在廣州、深圳、香港、佛山和東莞五座城市中。

由圖2可知，從產值（就業人數）上看，2015年比較優勢行業在城市群中的布局更加分散，外圍城市擁有的比較優勢行業數量相對增多。2005年珠三角九座城市中，三城以上共有的行業為11個，2015年上升至13個，優勢行業的互補性降低。類似石油加工、煉焦和核燃料加工業，非金屬礦物制品業，木材加工和木、竹、藤、棕、草制品業的比較優勢向外圍城市擴散。

綜上所述，在十年的發展過程中，中心城市幾乎包攬了所有行業在技術創新上的優勢，功能集中度很強，但在產業本身的集中度方面有所降低。可以看出，粵港澳大灣區城市群的產業同構性有一定提高，同時創新功能的集中程度也在提高，表明城市分工形成從產業間分工向產業鏈分工的演化趨勢。對比圖1和圖2可以發現，在某種產業上具有比較優勢的城市在該產業創新方面不一定具備比較優勢，同樣，擁有創新上比較優勢的產業不一定是這座城市的優勢產業，這是產業鏈分工的一個具體表現。

（2）廣州與深圳的互補

廣州市是粵港澳大灣區城市群中擁有創新優勢領域最多的城市。在十年的時間跨度中，廣州市在技術創新上具備比較優勢的行業數量增多，涵蓋絕大部分行業，優勢較為突出的行業包括農業，農副食品加工業，金屬、非金屬礦采選業，化學纖維制造業，等等。從產值角度看，廣州市的比較優勢產業結構沒有太大變化，交通運輸設備制造業、化學原料和化學制品制造業、煙草制品業等行業一直是廣州的優勢產業，但區位熵大多有所下降。綜合來看，廣州市在技術創新方面的優勢越發明顯，在產業集聚上的優勢有一定下滑，許多在創新上具有比較優勢的產業并非廣州自身的優勢產業，反映了廣州市的創新發展模式是向產業間橫向發展的，承擔了許多產業鏈的創新功能。

深圳市是珠三角城市群中專利數量最多的城市，但可以發現深圳市無論是在技術創新上還是在產值上擁有比較優勢的產業并不多，體現出與廣州市截然不同的發展模式。首先，在十年的時間間隔中，深圳市的比較優勢產業基本維持在計算機、通信和其他電子設備制造業，儀器儀表制造業，電信、廣播電視和衛星傳輸服務上，這些行業均屬于高技術制造業和服務業，表明深圳在高技術行業上的集聚優勢明顯，并且從區位熵數值可以看出集聚效應越來越大。其次，深圳市在創新方面擁有比較優勢的行業基本上是自身的優勢行業，與廣州市相比，深圳市是在自身產業優勢的基礎之上進一步發展創新優勢，是產業鏈縱向發展的模式，在電子設備制造及電信服務上一直牢牢掌控著絕對優勢。并且，深圳市在創新方面的優勢行業與廣州形成了互補。

（3）廣東、深圳、香港的比較

2004～2006年，香港的科技創新優勢遙遙領先，三年發明專利授權總量已達34609件，而當時深圳的發明專利授權量僅為3180件，廣州不足2000件。那一時期香港在所有行業領域的專利數量均超過了城市群其他城市，優勢突出的行業主要為醫藥制造、通用及專用設備制造、儀器儀表制造等，大多是高新技術領域。經過十年的發展，廣東的科技創新能力迅速提升，到2014～2016年，深圳的發明專利授權總量已超過香港，廣州與香港的差距進一步縮小。在這一時間段內，香港的創新優勢較為突出的行業包括醫藥制造、專用設備制造、皮革制品、紡織服裝等，在高新技術領域的優勢逐漸被深圳和廣州所取代。通過觀察圖1中廣州、深圳、香港三座城市的分工情況，可以發現三座城市具備創新優勢的領域基本沒有重合，且優勢領域的加總基本囊括了所有行業，表明廣州、深圳和香港形成了良好的分工格局，具備深度合作的基礎。此外，澳門的技術創新雖然總體規模偏小，但在文教、工美、體育和娛樂用品制造業中具備創新優勢，同樣是進一步合作的方向。

（4）其他城市的分析

佛山市和東莞市的發展模式比較類似，放在一起討論。首先，佛山市和東莞市是在產值方面具有較多優勢行業的城市，屬于工業重地，其中佛山的金屬制品業較發達，東莞更專注于電子設備產業。其次，由于工業基礎良好，兩座城市在創新方面的優勢基本圍繞自身的優勢產業，在十年的跨度中具有比較優勢的產業數量均增加，但更多體現在傳統行業中。佛山市和東莞市是在夯實產業基礎的同時進行創新發展，但兩市存在一定的同構化現象。

中山、江門、惠州、珠海、肇慶這幾座城市不論在產值方面還是在創新方面具備的優勢均比較小。在十年的跨度中，這部分外圍城市在產值上具有相對比較優勢的行業數量增多，但在創新上的優勢幾乎全部向中心城市集聚，反映了外圍城市更多地承擔了生產功能。其中，中山、江門、珠海這三座珠江西岸的城市在醫藥制造業（中山、珠海）、化學纖維制造業（江門、珠海）上的生產優勢較為明顯，惠州和肇慶在農業之外，承接了石油加工（惠州）、木材制品（惠州、肇慶）和金屬制品（肇慶）等產業的生產。

（三）創新分工特征與廣州優勢

通過以上分析，總結粵港澳大灣區城市群的創新分工特征如下。

粵港澳大灣區城市群的創新分工主要有兩種形式。一是創新功能在產業間的分工，即各個城市依據自身產業基礎，在不同產業間進行創新活動；二是創新功能在地區間的分工，即資源要素的集聚使城市間產生產業鏈分工，部分城市專門進行創新活動，部分城市專門進行生產活動。

創新功能向中心城市集聚。在十年的時間跨度中，城市群中心城市幾乎在全部行業中具備創新比較優勢，而外圍城市具備產值比較優勢的行業增多，一定程度上體現了中心城市主要承擔創新研發功能，外圍城市主要承擔制造和加工功能的空間功能分工趨勢。

技術創新優勢體現在成長快、前景好的技術領域中。城市群與國家級高新區的創新產出向部分行業集中，主要包括電信服務、電子設備、醫藥制造、電氣機械、化學制品等，均具有良好的發展前景和較大的發展機會。廣東省是中國為數不多的在高技術領域中具備專業化優勢的地區，這是廣東省的一大優勢，表明廣東省一直走在技術創新的前沿地帶。

港穗深具有良好的創新分工格局，具備深度合作的基礎。在十年的時間跨度中，深圳和廣州與香港的創新差距從遙遙落后到逐步趕超，且香港在高新技術領域的優勢逐漸被深圳和廣州所取代。三座城市具備創新優勢的領域基本沒有重合，且優勢領域的加總基本囊括了所有行業，表明廣州、深圳和香港形成了良好的分工格局，具備深度合作的基礎。香港在醫藥制造方面的優勢、澳門在文體用品方面的優勢，是粵港澳大灣區城市群進一步合作的方向。

基本形成了珠江西岸裝備制造技術、珠江東岸電子信息技術為主的技術創新格局。在粵港澳大灣區城市群中，中心城市及高新區承擔更多高新技術領域的創新活動，而外圍城市及高新區承擔更多傳統技術領域的創新活動，總體上形成了珠江西岸裝備制造技術、珠江東岸電子信息技術為主的技術創新格局。中心地區的創新活動正在向外輻射，但輻射范圍僅限于鄰近區域，外圍城市的產業集聚效應逐步增強。

廣州是國家中心城市，也是粵港澳大灣區的增長極，是粵港澳大灣區創新發展的重要引擎，廣州與深圳的創新活動具有不同的發展模式。與香港和深圳比較，廣州的創新優勢有以下幾點。

技術多樣化程度高。廣州以及廣州高新區的技術多樣化程度高，擁有20個優勢領域，囊括高技術產業和傳統產業，門類齊全；而深圳的技術專業化程度高，優勢僅集中于3～5個領域。

創新活動向產業間橫向發展。廣州有許多在創新上具有比較優勢的產業并非自身的優勢產業，表明創新發展模式是向產業間橫向發展的，承擔了許多產業鏈的創新功能；而深圳在創新方面擁有比較優勢的行業基本上是自身的優勢行業，創新活動朝產業鏈縱向延伸。

優勢領域與深圳、香港形成互補。廣州的創新優勢主要體現在化學纖維及傳統行業方面，深圳在計算機、通信和其他電子設備等高技術領域具有極強的優勢，香港在醫藥制造、專用設備方面的優勢顯著，三座城市在優勢領域上形成了互補。

廣州的技術創新領域門類齊全，得益于廣州豐富的科教資源、良好的經濟支撐以及包容的城市環境。但同時，廣州也面臨著多而不精的問題，最明顯的不足在于缺乏科技創新巨頭企業，缺乏高端科技人才。面對深圳的競爭，廣州需把握機遇，發揮優勢，補足短板。