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Economic geography >

2020 , Vol. 40 >Issue 10: 100 - 107

DOI: https://doi.org/10.15957/j.cnki.jjdl.2020.10.012

Research on the Coordinated Development between Industry and Innovation in the Pearl River Delta

  • DU Delin , 1, 2 ,
  • WANG Jiaoe , 1, 2, ※ ,
  • JIAO Jingjuan 3 ,
  • DU Fangye 1, 2
Expand
  • 1. Key Laboratory of Regional Sustainable Development Modeling，Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research，CAS，Beijing 100101，China
  • 2. College of Resources and Environment，University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China
  • 3. School of Economics and Management，Beijing Jiaotong University，Beijing 100044，China

Received date: 2019-12-12

  Revised date: 2020-07-02

  Online published: 2025-04-21

Fold

Abstract

There is a great practical significance to study the coordination between industry and innovation in promoting the development of the Pearl River Delta region and the construction of the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area. Based on the innovation development chain of "technology and education-intellectual property-industry development",this paper constructs three evaluation index systems of industrial development competitiveness,technological and educational resources intensity,and intellectual property support. Then we matched the technological and educational resources to industries,as well as intellectual property resources. Through quantitative analysis,this paper compared different industries and studies the coordinated relationship between industry and innovation development in the Pearl River Delta from the perspective of industry and space. The results show as follows: the technological and educational resources,and intellectual property rights resources in the Pearl River Delta show obvious industrial agglomeration and jointly cultivate the advantageous industries in the region. Only a few industries' science and education resources,intellectual property resources and industrial development belong to the type of high-level or medium-level coordination,and the innovation chain of more industries has relatively weak parts. There are some differences in the coordination of industrial innovation chains in the cities. The coordination of electronic information and electrical machinery is better in most cities. There are more guide-oriented and demand-oriented cities in the industries of some other representative industries. Therefore,for different industries and cities,we need to adopt appropriate policies,and can also promote the innovation driven development of the whole region by strengthening the flow of resources in the region and the connection with the outside.

Key words： Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area; industry competitiveness; technological and educational resources; intellectual property; coordinated development; innovation development

Cite this article

DU Delin , WANG Jiaoe , JIAO Jingjuan , DU Fangye . Research on the Coordinated Development between Industry and Innovation in the Pearl River Delta[J]. Economic geography, 2020 , 40(10) : 100 -107 . DOI: 10.15957/j.cnki.jjdl.2020.10.012

随着科学技术的快速发展，创新逐渐成为区域社会经济发展的重要驱动力[1-2]。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中明确提出了“牢固树立和贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念”“实施创新驱动发展战略”等，创新发展居于首要位置，是引领发展的第一动力[3-4]。为推动创新发展，国家先后出台了《国家知识产权战略纲要》《中共中央国务院关于深化体制机制改革加快实施创新驱动发展战略的若干意见》《中国制造2025》以及《国务院关于新形势下加快知识产权强国建设的若干意见》等重要文件，并且国家知识产权局于2015年启动了知识产权区域布局试点的工作，旨在促进产业与创新协同发展，提升区域的竞争力。
作为创新发展的重要基础，科教资源和知识产权产权资源分别是区域创新投入和创新产出的重要体现，已被广泛用于测度区域的创新能力[5⇓⇓⇓⇓⇓-11]。目前，已有研究从高等院校、创新平台、企业机构等科教资源以及专利、商标、版权等知识产权资源出发，构建综合评价区域创新发展的指标体系[10⇓⇓⇓⇓-15]。部分学者进一步结合经济发展，研究与区域创新能力的耦合协调关系[16⇓-18]，或从产业视角，探讨创新能力与产业发展和产业升级的关系[19-20]。整体上，这些研究主要侧重于空间视角的综合分析，基于行业视角的分析相对较少，而不同区域不同行业的发展情况可能存在一定差异，需要区别分析。
珠三角地区是中国社会经济最活跃的区域之一，2019年2月中共中央、国务院印发了《粤港澳大湾区发展规划纲要》，珠三角9市携手香港和澳门打造国际一流湾区和世界级城市群，以“充满活力的世界级城市群”“具有全球影响力的国际科技创新中心”“内地与港澳深度合作示范区”等作为发展定位。在此背景下，研究珠三角地区的产业发展与创新资源的发展现状契合当前的需要，对于推动和支撑粤港澳大湾区的建设具有重要的现实意义。基于此，本文以国民经济二位数行业为基本研究单元，构建反映产业发展、科教资源和知识产权资源的评价指标体系，研究珠三角地区产业与创新发展的协同关系并归纳产业发展类型，以期为区域发展提供参考和建议。

1 理论框架与研究方法

1.1 理论框架

创新资源主要是指能直接或间接推动科学技术进步从而促进经济发展的一切资源，区域创新水平通常可采用投入、产出和转化等指标进行测度，其中科教资源和知识产权资源分别是创新投入和创新产出的重要表现，创新资源的转化则可体现为对相关产业发展的影响。产业与创新的协同发展可基于“科教资源—知识产权—产业发展”的创新链条进行研究（图1）。其中，科教资源是基础研究和技术研发的基础，为知识产权和产业发展提供人才和知识；知识产权是科教资源的重要成果体现，知识产权资源转化有助于推动产业发展和升级改造；在创新已成为经济发展的主动驱动力背景下，优势产业的发展培育需要科教资源和知识产权资源的共同支撑，同时前者也会为后者提供经费与平台支持。整体上，科教资源、知识产权资源与产业发展之间相互影响，并共同构成了创新链条的上下游，三者之间的协调性体现了区域产业与创新的协同发展状态。而对于包含多城市的区域，不仅要关注产业协同性，还需进一步考虑空间协同性。
图1 产业与创新协同发展研究框架

Fig.1 Research framework for the collaborative development between industry and innovation

1.2 相关概念与指标体系构建

以产业与创新协同发展研究框架为基础，本文设计了科教资源密集度、知识产权支撑力和产业竞争力等概念来反映整个区域创新链条。为了科学反映科教资源—知识产权—产业发展在行业和空间上依赖性差异，指标体系主要从规模、效率和比较优势三方面来进行衡量。其中：①科教资源密集度反映与各产业相关的教育资源和科技资源的数量及质量。主要包括高等院校的重点学科和硕士博士点，科技资源主要包括重点实验室、企业创新平台以及其他研发服务平台。②知识产权支撑力反映产业的创新产出及对产业发展的支撑能力，主要选择与产业创新最密切相关的发明专利为代表，从规模总量、产出效率和比较优势三方面考虑。③产业竞争力反映各产业的发展水平和竞争能力，通过产业规模、效率和相对优势来综合衡量。
由于科教资源和知识产权资源的分类体系与国民经济行业分类标准并不一致。根据科学性、综合性以及数据可获取性等原则，研究中根据教育资源和科技资源的研究方向、研究重点、核心产品、人才培养等特征，按照专家意见，将其匹配到对应的国民经济行业。其中，部分教育资源（例如博士点中的数学学科）在研究中作为整体纳入考虑，不做行业分类；知识产权资源的产业匹配主要基于国家知识产权局公布的《国际专利分类与国民经济行业分类参照关系表（2018版）》，可以将发明专利与国民经济行业进行匹配。
在此基础上，本文构建了产业竞争力、科教资源密集度和知识产权支撑力的评价指标体系（表1）。在获得各项指标数据后，首先采用极值法对各指标进行无量纲和标准化处理，然后通过熵值法分别独立计算产业竞争力、科教资源密集度和知识产权支撑力中的指标权重，最后综合加权得到珠三角整体及各城市分行业的科教资源密集度、知识产权支撑力和产业竞争力。
表1 评价指标体系

Tab.1 The evaluation index system

目标层 要素层 指标层 权重
科教资源密集度 教育资源 重点学科 国家重点学科 一级学科 0.094
二级学科 0.017
广东省攀峰重点学科 一级学科 0.020
二级学科 0.017
广东省优势重点学科 一级学科 0.038
二级学科 0.040
广东省特色重点学科 一级学科 0.046
二级学科 0.025
广东省重点培育学科 一级学科 0.021
二级学科 0.106
博士硕士点 博士点 一级学科 0.020
二级学科 0.018
硕士点 一级学科 0.023
二级学科 0.018
科技资源 重点实验室 国家重点实验室 0.034
广东省重点实验室 0.020
企业创新平台 国家认定企业技术中心 0.053
国家级孵化器 0.017
国家级工程技术研究中心 0.073
国家级企业重点实验室 0.048
省级工程技术研究中心 0.093
省级企业重点实验室 0.049
研发服务平台 产业技术创新联盟 0.025
新型研发机构 0.036
院士工作站 0.020
专业镇 0.029
知识产权支撑力 知识产权资源规模 发明专利授权量 0.336
知识产权产出效率 单位产值发明专利授权量 0.368
知识产权比较优势 发明专利区位熵 0.296
产业竞争力 产业规模 主营业务收入 0.295
产业效率 产业利润总额 0.352
产业优势 产业区位熵 0.353

1.3 耦合协调度模型

为评价科教资源密集度、知识产权支撑力和产业竞争力三者之间的协调关系，本文借鉴已有相关研究[21-22]，构建了耦合度和协调度模型。耦合度能够反映科教资源密集度、知识产权支撑力和产业竞争力演进的同步性，但不能表现出三者在总体上的发展水平，协调度模型则可以更好地评价三者之间的关系，具体公式如下[21]：
C = u 1 × u 2 × u 3 / u 1 + u 2 + u 3 / 3 1 3
T = α u 1 + β u 2 + γ u 3， α + β + γ = 1
D = C × T
式中： C为耦合度； D为协调度； T为不同指标系统之间的调和指数，反映其空间分布的整体协同的效应或贡献； u 1、 u 2和 u 3分别代表科教资源密集度、知识产权支撑力和产业竞争力3个系统； α、 β和 γ分别为各子系统的权重系数，考虑三者同等重要，因此均采用1/3。当 D = 0时表示系统之间处于无序耦合状态，反之，系统之间相互作用和关联性则较大。参考目前学者的研究[22]，可以划分以下四个区间： D ≤ 0.3时，表明科教资源密集度、知识产权支撑力和产业竞争力属于低度协调阶段； 0.3 D ≤ 0.5时，表明三者属于中度协调阶段； 0.5 D ≤ 0.8时，属于高度协调阶段； 0.8 D ≤ 1时，属于极度协调阶段。

1.4 数据来源

本文的数据主要包括科教资源、知识产权资源和产业发展三部分。科教资源数据主要来源于：①《国家重点实验室年度报告》《企业国家重点实验室年度报告》和《国家企业技术中心名单》等报告。②研招网、广东省教育厅、广东省科学技术厅科技数据开放应用平台、广东省专业镇发展促进会等网络资源检索获取。知识产权资源数据主要来源于国家专利局数据库。产业数据主要来源于《中国统计年鉴》《广东省统计年鉴》以及各地市统计年鉴等。本文数据主要为2016年的，科教资源中的硕士博士点和研发服务平台等部分指标为2018年数据。

2 科教资源—知识产权—产业发展创新链的行业分布特征

2.1 科教资源密集度

珠三角地区科教资源的行业分布集中，以电子通信、电气机械以及医药制造最为丰富。对比各行业的科教资源密集度（图2），前10位行业的科教资源密集度占全部41个行业的比重达66.7%，其中，电子通信、电气机械和医药制造3个行业的科教资源密集度明显高于其他行业，占全部行业的比重达26.5%。空间上（图3），医药制造仅在广州和深圳2个城市的科教资源密集度位于前3位，可见医药制造虽然在珠三角地区整体的科教资源丰富，但主要集中于广州和深圳等少数城市。与此相对，电子通信和电气机械分别在7个和8个城市的科教资源密集度位于前3位，表明珠三角的大部分城市在这2个行业的科教资源都相对较丰富。
图2 珠三角分行业产业竞争力、科教资源密集度和知识产权支撑力

Fig.2 Industrial，technological and educational resources，and intellectual property development in the Pearl River Delta

图3 各城市分行业科教资源密集度、知识产权支撑力和产业竞争力

注：图中点的大小代表分值的高低，点越大则值越高。

Fig.3 Technological and educational resources, intellectual property development, and industrial development in the cities

2.2 知识产权支撑力

珠三角地区的知识产权资源主要集中于电子通信、仪器仪表、化学纤维、通用设备、专用设备、电气机械、化学制品等行业，其知识产权支撑力明显较高，并且具体在发明专利方面，2016年珠三角地区约78%的发明专利授权量集中于此7个行业。这些行业在大部分城市也具有较高的知识产权支撑力，其中，通用设备在5个城市的知识产权支撑力排前3位，其中在珠海、佛山、中山和肇庆4个城市排首位，表明通用制造业在珠三角较多城市的知识产权资源都较为丰富。电气机械在4个城市排前3位，电子通信和化学纤维则分别在3个城市排前3位，深圳和东莞2个城市以电子通信的知识产权支撑力最高，广州和江门则以仪器仪表最高。

2.3 产业竞争力

珠三角地区以电子通信的产业竞争力最高，远高于其他行业，其主营业务收入、利润总额和区位熵在珠三角的41个行业中均为最高。其次为电气机械和汽车制造，3个行业的产业竞争力在全部行业平均值的2倍以上，具体在主营业务收入方面，珠三角3个行业在2016年均超过5 000亿元，位于前3位。具体在各城市中，电子通信以及电气机械2个行业分别在6个和5个城市的产业竞争力排前3位，表明2个行业在珠三角大部分城市都具有较高的发展水平。相比之下，汽车制造仅在广州的产业竞争力排首位，表明汽车制造的发展高度集中，城市发展差异较大，2016年广州汽车制造的主营业收入占珠三角地区的比重达73%。

3 科教资源—知识产权—产业发展创新链的协同性

3.1 珠三角行业发展综合类型评价

以各行业的科教资源密集度、知识产权支撑力和产业竞争力为基础，结合均值分析和耦合协调度分析，可以将珠三角地区各行业归纳为协调型、引导型和需求型3大类型（表2）。其中，电子通信行业属于高水平协调类型，其产业发展、科教资源和知识产权的发展优势都最大。电气机械、通用设备、化学制品、金属制品、家具制造和橡胶塑料6个行业属于中等水平协调型，产业竞争力、科教资源密集度和知识产权支撑力都在均值以上，但整体耦合协调度处于高度或中度水平，未来需要加强不同资源之间的联动关系，促使其往高水平协调型发展。此外，农副食品等15个行业的产业发展和创新资源都相对较弱，整体处于低水平协调型。
表2 珠三角地区行业发展综合类型

Tab.2 Types of key industries in the Pearl River Delta

综合类型 均值分析 耦合协调度 具体行业
科教 知识 产业
协调型 高水平协调型 高 高 高 极度 电子通信
中等水平协调型 高 高 高 高度或中度 电气机械、通用设备、化学制品、金属制品、家具制造、橡胶塑料
低水平协调型 低 低 低 低度 农副食品、食品制造、饮料制造、烟草制品、纺织业、服装服饰、皮羽制品、废资利用、煤炭采选、油气开采、黑金采选、有色采选、非金采选、开采辅助、其他采矿
引导型 科教资源引导型 高 低 低 中度或低度 石油加工、黑金加工、有色加工、交通设备
知识产权引导型 低 高 低 低度 化学纤维、木材加工、印刷复制
科教资源—知识产权引导型 高 高 低 高度或中度 医药制造、非金制品、专用设备、仪器仪表、设备修理、其他制造
需求型 科教资源需求型 低 高 高 低度 造纸业
知识产权需求型 高 低 高 高度或中度 汽车制造、工艺娱乐
科教资源—知识产权需求型 低 低 高 中度或低度 电力热力、燃气供应、水的供应

注：均值分析指珠三角地区某一行业的科教资源密集度（或知识产权支撑力、或产业竞争力）与全部行业平均值的比较结果。

珠三角地区共有13个行业的科教资源或知识产权资源较为丰富，但产业发展相对较弱，三方面的耦合协调度也普遍较低，属于需要引导创新资源的类型。其中，石油加工等4个行业仅在科教资源方面高于平均水平，合理引导利用科教资源，促进知识产权的产出和产业的发展是行业发展的重点。化学纤维等3个行业仅以知识产权支撑力较高，耦合协调度明显较低，未来需要提高对知识产权资源的转化和利用。医药制造等6个行业则在科教资源密集度和知识产权支撑力方面都有较高水平，但并未形成具有竞争力的行业。
珠三角地区共有6个行业属于需求型，即产业竞争力相对较高，但在科教资源或知识产权方面有所不足。其中，造纸业属于科教资源需求型，科教资源密集度相对较低，其耦合协调度也较低；汽车制造和工艺娱乐2个行业属于知识产权需求型，科教资源密集度和产业竞争力都较高，耦合协调度为高度或中度；电力热力等3个行业仅有产业竞争力较高，科教和知识产权资源相对较少。对于这些行业，需要促进本地创新资源的培育，或加强外部资源引入，以此保障产业竞争力的持续性。

3.2 重点行业的空间协同性

为进一步探讨珠三角地区行业发展的空间特征并对接粤港澳大湾区建设，选取了电子通信、电气机械、汽车制造、化学制品、石油加工和医药制造6个代表性行业进行重点分析，以此分析重点行业的创新协同性（图4）。其中，电子通信和电气机械属于区域的主导行业和优势行业，同时也是未来发展规划的重点，2016年2个行业的主营业务收入占珠三角的比重均超过5%，在全国的区位熵超过1.5，并且也是《粤港澳大湾区发展规划纲要》等相关规划中重点提及的行业类型；汽车制造和化学制品2个行业的主营业务收入比重超过5%，也是未来发展的重点，但区位熵较低，即在全国的相对优势不明显；石油加工和医药制造则属于主营业务收入和区位熵都较低，但被纳入到了未来发展规划的行业类型。
图4 珠三角地区各城市重点行业综合类型

Fig.4 Types of key industries for each city in the Pearl River Delta

①电子通信和电气机械在珠三角地区属于高水平和中等水平协调型，整体的产业发展较好，科教资源和知识产资源都较为丰富。在空间上，深圳、东莞、中山和惠州的电子通信属于高水平协调型，广州和珠海属于中等水平协调型，肇庆和佛山为知识产权需求型，江门则为科教资源需求型；电气机械方面，珠海、佛山、中山和江门属于高水平协调型，广州、深圳、东莞和惠州属于中等水平协调型，仅肇庆为科教资源—知识产权引导型。可以发现珠三角大部分城市的2个行业具有较好的发展基础，应继续发挥科教资源、知识产权、产业发展创新链条的前后向联动，对接国际发展趋势和先进技术领域。少数城市在电子通信方面的创新资源相对不足，需要进一步加强相关资源的培育发展。
②汽车制造在珠三角属于知识产权需求型，化学制品则属于中等水平协调型。具体在各城市中，汽车制造主要表现为2种类型，广州、佛山和惠州属于知识产权需求型，深圳、珠海、中山、东莞、肇庆和江门属于科教资源引导型，反映了各地市知识产权资源对于产业支撑的普遍不足，需要重点关注知识产权资源的培育，尤其是关键技术领域。化学制品在江门属于高水平协调型，在广州和惠州属于中等水平协调型，珠海、佛山、中山和肇庆属于科教资源需求型，深圳和东莞为知识产权引导型，城市之间发展差异表明需要促进区域内部创新资源的流动，同时加强科教资源方面的培育。
③石油加工和医药制造在珠三角整体的产业规模不大且区位熵较低，需要合理布局和发展相关产业。其中，在石油加工方面，广州和惠州属于知识产权需求型，佛山为科教资源—知识产权需求型，江门为科教资源引导型，其余城市均为低水平协调型；医药制造方面，广州、东莞和佛山为科教资源—知识产权引导型，深圳为科教资源引导型，珠海和中山为知识产权需求型，其他为低水平协调型。可以发现，2个行业的发展需要在考虑城市和区域的基础上进行合理布局，并且整体需要加强知识产权的产出。

4 结论与讨论

本文基于“科教资源—知识产权—产业发展”的创新链条，构建了科教资源密集度、知识产权支撑力和产业竞争力的概念及评价指标体系，对科教资源和知识产权资源进行产业匹配，采用定量分析方法从行业视角研究珠三角地区产业与创新发展的协同关系，并进一步结合空间尺度，选取代表性行业进行分析。研究为产业创新驱动发展提供了一种思路，也为珠三角及粤港澳大湾区的建设发展提供一定参考。主要结论有：
珠三角地区的科教资源、知识产权和产业发展主要集聚在少数行业。其中，电子通信的地位最突出，其科教资源密集度、知识产权支撑力和产业竞争力均为区域首位，耦合协调度最高，整体属于高水平协调型。其次为电气机械、通用设备、化学制品、金属制品、家具制造和橡胶塑料，属于中等水平协调型。大部分行业在创新链条中存在短板。对代表性产业进一步分析发现，电子通信和电气机械在大部分城市表现为高水平或中等水平协调型，汽车制造、化学制品、石油加工、医药制造方面则存在较多的资源引导型和需求型城市。
不同类型的行业需要采取不同的发展政策，对于高水平和中等水平协调型产业，需要加强科教资源、知识产权资源以及产业发展之间的联动，保持产业发展的优势；对于引导型产业，需要根据资源的实际情况，有针对性地布局和发展相关产业，充分利用创新资源，提高产业发展水平；对于需求型产业，要加强对创新资源的培育或引入，提升产业的创新驱动能力，为产业进一步发展提供保障。
从城市分工和联动的角度，根据不同城市在同类产业的发展差异，通过加强区域内部的资源流动，可以为合理配置和充分利用创新资源、促进区域协调发展提供支持。此外，从区域外部引入相关资源也是促进创新驱动发展的一种重要途径，例如对于知识产权资源在各个城市普遍欠缺的汽车制造业，除加强本地培育外，也可从外部地区引进。珠三角毗邻香港和澳门，可以通过深化交流合作，发挥区域优势，推动产业的进一步发展，同时也促进粤港澳大湾区的建设和发展。
伴随着创新发展重要性的日益提升，研究产业与创新的协同关系具有重要意义。本文受数据限制，主要是从静态视角进行分析，未来可通过累计数据进一步从时间尺度研究。另一方面，伴随着知识的流动，不同行业之间的技术交流也越来越频繁，跨行业和部门的融合创新具有越来越重要的地位，未来也可从技术关联的视角研究产业的创新驱动发展。

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