FOCUS: SPATIAL HETEROGENEITY ANALYSIS OF THE INNOVATION AND TRANSFORMATION OF URBAN DEVELOPMENT
文章编号：1009-6000(2021)01-0002-07
中图分类号：FI23 文献标识码：A
doi： 10.3969/j.issn.l009-6000.2021.01.001
基金项目：国家社科青年基金项目“人工智能推动中国制造业全球价值链攀升的影响机
理与路径研究”（19CGL021)的阶段性成果。
作者简介：郑琼洁（1986_)，女，浙江温州人，南京大学经济学院博士后，南京市社会科
学院副研究员、硕士生导师，江苏省杨子江创新型城市研究院专家，高成长企业研究博
士工作站专家，研究方向：技术创新、城市创新；
张鸿雁（1954—），男，江苏省扬子江创新型城市研究院院长，南京大学城市科学研究院
院长、博士生导师，研究方向：城市经济与城市规划。
基于“五力模型”的城市创新力指
标体系研允
Research on the Index System of Urban Innovation Ability
Based on the "Five-Force Model"
郑琼洁张鸿雁
ZHENG Qiongjie ZHANG Hongyan
摘要:
创新是引领发展的第一动力。如何对城市的创新力进行评价，对城市的创新发展至关 重要。文章构建包括创新要素整合力、产业自主力、效益支撑力、开放辐射力、生态吸
引力在内的“五力模型”，对一线城市和新一线城市创新力进行测算。研究发现，北京
和上海在城市创新建设中全方位?丨领；深圳、广州、南京、杭州和武汉需要在创新要素
整合力、创新产业自主力、创新开放辐射力方面进一步加强；成都、苏州、青岛、长沙、
西安、天津和重庆作为创新追赶型城市，在创新方面具有较大的发展潜力和韧劲；此外,
宁波、郑州、沈阳、昆明、东莞的综合创新力相对较弱，为创新泮后型城市。不同城市
应该在发展中把握在不同发展阶段的特征与本质，形成具有城市特的创新发展力。
关键词：
“五力模型”；创新型城市；创新力；综合评价
A b stra c t: Innovation is th e first driving force leading city developm ent. How to evaluate the innovative
pow er o f a city is very im portant to the innovative developm ent o f a city. This paper constructs a five-force
m odel including th e integration o f innovative elem ents, in d u strial independence, benefit su pport, o
pen
radiation, and ecological attractiveness to m easure the innovative pow er o f first-tier and new first-tier cities.
T he results show: First, B eijing and Shanghai are leading the way in urban innovation and construction.
Second, Shenzhen, G uangzhou, N anjing, H angzhou and W uhan need to further strengthen the integration
o f innovative elem ents, the independence o f innovative industries, and th e radiation o f innovation. T hird,
C h en g d u, S u zh o u, Q in g d ao, C h an g sh a, X i'an, T ian jin an d C h o n g q in g, as in n o v a tiv e ca tc h-u p citie s,
have great developm ent potential and resilience in innovation. B esides, N ingbo, Z hengzhou, Shenyang,
K unm ing and D ongguan have relatively w eak com prehensive innovation capabilities, m aking them lagging
cities. D ifferent cities should grasp the characteristics and essence o f different developm ent stages in their
developm ent, and form innovative developm ent pow er w ith urban characteristics.
K ey w ords: ‘‘five-force m odel”; innovative city; innovative perform ance; com prehensive evaluation
1引言及文献综述
党的十九届五中全会提出“坚持 创新在我国现代化建设全局中的核心 地位，把科技自立自强作为国家发展 的战略支撑”，使科技创新为现代化建 设提供强劲的动能。中国正在实现以 创新驱动发展为主的转变，城市创新 力的增强能够推进城市经济发展模式转变，对我国实现创新型国家建设具 有十分重要的意义。城市创新指的是 以城市作为边界，实现各种技术资本、创新人才以及密集性、高效性创新活 动多元化运行的过程。城市创新力就 是反映城市创新程度的竞争力表现，能够反映一座城市的创新凝聚力和影 响力，对于推动区域经济增长、综合
基于“五力模型”的城市创新力指标体系研究I 郑琼洁张鸿雁
创新资源投人水平、创新体系运行状况.创新活动产出效率
过程 创新投人、创新过程、创新环境、创新产出
__________创新基础、创新投人、创新过程、创新绩效_________________________________________________________________________
业创新、晉理创i 、科技创新、服务创新
内涵
技术创新、知识创新，制度创新、服务创新、文化创新、创新环境城市科技发展与自主创新、城市发展方式转变与产业创新.城市节能减排与人居环境创新.城市体制改革与机制创新 _
创新环玉平了城—市的知iS 扣备*平、经济社会发展对创新的支撑水平 功能
创新资源整合力、创新网络运行力、创新环境支撑力.创新绩效表现力
__________知识创新能力'技术和产业创新能力、创新环塊支撑能力_____________________________________________________________
科技投又、科技资源/价值实现.技术实现、人才实现.支撑能力、辐射86「力、创新W I 络能力
综合
创新体系、创新资源集聚.创新效率.创新基础条件、创新效益、创新支撑引领功能、创新辐射示范作用创新精神突出、创新要素集聚、创新环境优越、创新成果丰富、创新产业发达、创新效率提升、社会福利和生活品质显著改善
竞争力增强有着非常重要的作用，决 定着城市的未来发展。中国经济进人 新时代，面对日益变化和复杂的全球 经济环境，以中心城市为核心的城市 的竞争日益加剧，城市的创新力已 经成为区域综合竞争力的重要标志和 决定性因素。
有关城市创新与创新力评价的研 究，从20世纪90年代以来，学者们 就开始关注国家和城市的创新发展问 题，对创新型城市/国家的评价指标 和标准进行了诸多探讨。就国家而言, 经济合作与发展组织（OECD )较早提 出“科学、技术与产业记分板”，用于 比较各成员国的科技与产业发展状况, 可视为创新型城市评价指标体系的起 源1n ，其演化至今包含专项技术、研 发与知识投人、科技人力资源、创新 绩效、科技的国际化、信息通信技术、 创新政策、全球经济流、生产力和贸 易9个维度的87个指标|2]。欧洲工商 管理学院（INSEAD )提出“全球创新 指数”（global innovation index )，用于 评价全球经济体的创新能力，其主要 考虑机构、人力资本和研究、基础设 施、市场成熟度、企业成熟度5大投 人要素和
科学成果、创意产出2大产 出要素|31。欧盟采用“欧洲创新记分牌”
(European Innovation Scorehoard )来综
合评价欧洲各国的创新表现，包括创 新驱动要素（人力资源、财政与支持、 研究系统）、企业活动（企业投资、联 系与创业、创新产量）、创新产出（创 新企业、经济效应）3大方面|4]。
就城市而言，佛罗伦德
(Florida )提出由才能（talent )、技术
(technology )、容忍度（tolerance )组
成的3T “创意城市指数”（the creative
city index ) 151 ；兰德里（Landry )以联
系与协同、规模效应、多样性、竞争 能力、便利性、认同与个性、安全与 保障、革新性、组织能力9个指标构 建了城市创新活力评价体系|61。澳大 利亚咨询机构2thinknow 从2006年开 始致力于创新型城市评价，并发布“城 市创新指数”（innovation cities index ), 其评价标准包括文化资产、人力资本、 市场网络、专利授予4大维度的162 个指标％
2006年我国提出建设创新型国 家战略之后，不少大中城市都把建成 创新型城市作为发展目标，积极推动 经济转型。在借鉴国外研究的基础上， 国内学者也开始探讨创新型城市的评 价体系。总体上，创新型城市的评价 体系呈现出多元化的态势，表1对国 内相关代表性研究涉及的评价内容进 行了梳理。目前国内关于城市创新能 力的评价指标体系主要有4大类：第 一类将创新过程分解为创新投人、创 新运行、创新产出、创新绩效等部分 来考核118-91 ；第二类将创新内涵细分 为产业、科技、知识、服务、制度等 要素来量化；第三类将创新功能 归纳为环境支撑力、资源整合力、绩 效表现力、网络运行力、知识传播力、 技术创新力等方面来评价ll 3_W 。上述 3种类别并不是绝对区分的，相互之 间亦有交叉的指标内容，第四类的综合视角即是过程、内涵、功能指标的
集合[16-18]。
可以发现，现有关于创新型城
市建设评价的研究为本研究的开展提 供了丰富的理论基础。尽管不同学者 从不同视角设计了城市创新能力的评 价体系，但具体而言，相关的指标同 时存在一定的共性特征和问题。首先, 有关创新产业、创新资源以及创新环 境一直是各个相关评价指标体系的重 要考量，同时随着创新型城市建设实 践的推进，创新绩效被纳人评价。其次, 从评价对象和评价内容来看，一方面 现有研究大多忽略了承载创新的城市 本身，使得创新与城市特有要素之间 相互割裂；另一方面缺乏从政策视角 出发，对创新型城市带
来的区域创新 体系建设、经济社会发展等的综合性 影响评价|191。再次，现有的评价指标 基本只包含城市存量属性，缺少城市 流量表征。随着经济全球化的深人和 交通通讯设施的发达，“网络社会”快 速崛起，“场所空间”逐渐被“流动空 间”取代™，城市的创新发展不仅靠 其内生的产业、技术、人才等资源禀赋, 更需要通过流经它的外部要素（如人 才、物品、资金、知识、技术等）来 获得并积累财富、控制和权力。在欧 盟的“欧洲创新记分牌”中虽然出现 了 “知识合作”这一表达城际知识联 系流量的指标，但比重较小，而国内 的创新城市评价指标至今尚未吸纳“流 量指标”的理念。
因此，本研究认为应该从创新要 素整合、城市自主产业、城市效益支 撑力、城市开放辐射、城市生态吸引 的角度对城市创新力进行评价，并基 于已有文献存在的共性特征和问题， 做出以下改进和创新：第一，该指标
______________________________________表1国内学者有关城市创新能力评价的相关研究______________________________________
评价内容
8191U 131141151
617181
3
创新产业自主力
社会公平性 劳动生产率 文化设施覆盖率独角兽企业数
人选世界500强企业数 高新技术企业数
1415161718积累
创新效益支撑力
万人发明专利拥有量
专利授权率 万人学术论文发表量技术合同成交额产出
人均地区生产总值高新区企业工业总产值19科研人员联系度
/
20联系金融企业联系度121科创企业联系度/
22承办展览数
次23影响城市开放度/24网络热度/25交通便捷度
/
26市场经济自由度127产权保护度
/28政府扶持力度
/
29政策落实减税降费金额亿元30
科技类公共财政支出强度%
图1评价指标体系的逻辑框架
力5大准则层、11个要素层的30个 具体指标，具体见表2。2.2.1创新要素整合力
创新要素整合力从“人才”、“资 金”和“平台” 3个要素进行衡量。“人 才”通过国家杰出青年科学基金人数 和
每万人普通高校在校生数来反映， 前者依据国家自然科学基金委员会公 布的《2019年度国家杰出青年科学基
金建议资助项目申请人名单》按城市 口径统计而得，后者从各个城市2019 年国民经济和社会发展统计公报中获 取。“资金”通过R &D 经费投入强度 和教育经费占G D P 比重来反映，前者 为全社会研发投人与地区GDP 的比值, 后者为教育经费总支出与地区GDP 的 比值，数据来源于各城市2019年国民 经济和社会发展统计公报、2019年预
表2
城市创新能力评价指标体系
序号
准则层
要素层指标层
单位
人才
创新要素整合力 资金
平台
国家杰出青年科学基金人数 每万人普通高校在校生数人人
R&D 经费投人强度
教育经费占G DP 比重国家重点实验室个数
个国家级科技企业孵化器和众创空间数 个
体系充分考虑城市创新的过程（基 础、潜力、积累、产出等）、内涵（人 才、资金、平台、市场、政策等）、功 能（联系、影响等）等指标的综合； 第二，指标体系中需引人表征城际联 系流量的指标，可通过科研人员联系 度、金融企业联系度、科创企业联系 度来显化城市利用外部知识和企业资 源的能力；第三，每个指标需考虑对 要素层和目标层的科学量化，同时不 存在逻辑意义上的重叠和交叉；第四, 具体指标应充分考虑其数据的可得性 和应用推广性，需能够从官方统计年 鉴、公报、政府或行业文件、智库报 告中收集得到，一些难以获取的指标 可通过大数据的舆情分析和流量指标 计算得到。
2城市创新力指标体系构建原理 2.1城市创新力“五力模型”
本文认为城市创新力是指城市依 靠人力、资本、平台等创新要素，推 动新技术突破及其产业高质量发展, 改变经济增长方式，调整优化经济结 构，提升城市综合竞争力，并对其他 区域产生辐射与引领的能力。
城市创新能力由创新产业自主力、 创新要素整合力、创新效益支撑力、 创新开放辐射力、创新生态吸引力5 大能力综合而成。如图1所示，创新 要素整合力是基础，创新产业自主力 是核心，创新效益支撑力是显化，创 新开放辐射力和创新生态吸引力是保 障，这5种能力不是孤立而是有机联 系的，联系的纽带是创新机制（包括 竞合机制、协同机制、监督机制以及 风险共担机制等)。具体而言，内在逻 辑为在一定的创新环境保障下，创新 主体在各种创新机制作用下，通过整 合创新资源，将其转化为创新产出和 创新绩效，最终转化为城市的可持续 发展能力。
2.2指标介绍与数据来源
基于系统性、可比性、可操作 性原则，本文构建了创新要素整合 力、创新产业自主力、创新效益支撑 力、创新开放辐射力、创新生态吸引
■'现代城市研究
2021.01
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本期聚焦：城市创新转型发展的空间异质性探讨
FOCUS: SPATIAL HETEROGENEITY ANALYSIS OF THE INNOVATION AND TRANSFORMATION OF URBAN DEVELOPMENT
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万个家家家件％篇
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而
4
基于"五力模型”的城市创新力指标体系研究丨郑琼洁张鸿雁
算执行情况和2020年预算草案的报告。“平台”通过国家重点实验室个数和国 家级科技企业孵化器和众创空间数来 反映，分别依据2019年国家重点实验 室名单和科技部文件《2019年国家级 科技企业孵化器名单》和《2020年度 国家备案众创空间名单》按城市口径 统计而得。
2.2.2创新产业自主力
创新产业自主力以“基础”和“潜 力”2个要素来衡量。“基础”包括社 会公平性、劳动生产率、文化设施覆 盖率。基尼系数是反映收入分配均衡 程度的指标，在0到1之间，数值越大, 收人差距越悬殊。社会公平性指标由 1减去人口收人基尼系数而得，故成 为正指标。各城市不同年龄层的人口 及其收人采用2018年数据，从“中国 经济学人”数据库购买而得。劳动生 产率为地区GDP与15~59岁劳动人数 的比值，15~59岁劳动人数从购买的 “中国经济学人”数据库获取。文化 设施覆盖率为图书馆和博物馆数量与 城市面积的比值，数据从各城市2019 年的统计公报和相关政府文件中获取。“潜力”包括独角兽企业数、人选世界 500强企业数、高新技术企业数，指 标数据分别来源于G E I长城战略咨询 2019年中国独角兽企业榜单、2019 年世界500强公司完整名单、各城市 2019年统计公报。
2.2.3创新效益支撑力
创新效益支撑力以“积累”和“产 出” 2个要素来衡量。“积累”包括 万人发明专利拥有量®、专利授权率®、万人学术论文发表量气发明专利拥有 量、申请数、授权数以及常住人口来 源于各城市2019年统计公报；万人学 术论文发表量是通过在Web of Science 数据库中统计各城市在2019年发表的 所有论文数而得。“产出”包括人均地 区生产总值、技术合同成交额、高新 区企业工业总产值，指标数据来源于 各城市2019年统计公报、科技部火炬 中心和《2019中国火炬统计年鉴》。
2.2.4创新开放辐射力
创新开放辐射力以“联系”和“影响” 2个要素来衡量联系”包括科
研人员联系度、金融企业联系度、科
创企业联系度。科研人员联系度通过
从Web of Science数据库爬取2019年
所有跨城合作论文信息，构建中国城
际论文合作网络并计算城市中心度而
得。金融企业联系度和科创企业联系
度均借鉴泰勒（Taylor)的“链锁网络
模型”（interlocking network model)【2|】，
分别构建75家金融企业和25家科创
企业2019年在全球各城市的总部分支
企业服务网络，进而计算城市在网络
中的全球连通性而得出各自联系度值。
“影响”包括承办展览数、城市开放度
和网络热度。承办展览数从《2019年
度中国展览数据统计报告》中按城市
口径统计而得；城市开放度通过2019
年各城市麦当劳、星巴克和沃尔玛门
店数量来反映；网络热度通过各城市
的百度指数反映|22]，即2019年各城
市在百度引擎的搜索热度日平均值。
2.2.5创新生态吸引力
创新生态吸引力以“市场”和“政
策” 2个要素来衡量。“市场”包括交
通便捷度、经济自由度和产权保护度。
交通便捷度是基于百度关键词频对各
城市2019年的交通舆情分析而得，将
“交通”和“通勤”列为中性词，将
“畅通”“四通八达”“交通便利”列为
积极评价关键词，将“交通拥挤”“通
勤状况差”“堵车”列为关键
词；经济自由度和产权保护度分别来
源于经济自由度报告和产权保护度报
告。“政策”包括政府扶持力度、落实
减税降费金额和科技类公共财政支出
强度。政府扶持力度为定性指标，分
别判断城市是否被列为国家发改委“国
家创新型城市试点”，是否被列为国家
科技部“国家创新型试点城市”，是否
被列为国家科技部“国家可持续发展
试验区”，是否被列为“国家知识产
权试点城市”以及是否被评为“全国
科技进步先进城市”答案为“是”
记1分，“否”记〇分，最后累加各
城市的分值即可；落实减税降费金额
数据来自于各城市2019年统计公报和
相关城市政府文件；科技类公共财政
支出强度是科研支出占一般公共预算
支出的比重，数据来源为各城市2019
年统计公报、2019年预算执行情况和
2020年预算草案的报告。
2.3研究对象与评价方法
本研究以一线城市和新一线城市
作为评价对象：一线城市为北京、上海、
广州、深圳，新一线城市采用第一财
经•新一线城市研究所2019年发布的
城市名单，即成都、杭州、重庆、武汉、
西安、苏州、天津、南京、长沙、郑州、
东莞、青岛、沈阳、宁波、昆明，共
19个城市。
评价方法为综合指标法。首先,
需将指标的原始数值标准化。为避免
同一指标不同城市之间的极差过大,
对原始指标进行对数化处理，进而采
用极差标准化进行无量纲化处理，公
式如下：
式中，X和SX分别为指标的原始
值和标准化后的数值，和X m i…分
别为该指标在19个城市中的最大值和
最小值。需要说明的是，30个指标均
为正向指标，数值越大，越有利于城
市创新发展。
其次，需确定每个指标的权重,
赋权的方法通常有专家打分法、层次
分析法、主成分分析法、熵权法等主
客观类型。本研究中的5个准则层下
均各有6个指标，而准则层基本平行
设立，权重相当，故每个指标赋予等
权 1/30。
最后，将指标标准化数值与其相
应的等权权重相乘累加，分别得到创
新要素整合力、创新产业自主力、创新
效益支撑力、创新开放辐射力、创新
生态吸引力指数和城市综合创新指数。
3基于“五力模型”的城市创新力
评价结果与分析
3.1 19个城市“五力模型”创新力评
价结果
根据评价指标和方法计算出19个
一线和新一线城市的创新指数及其要
素整合力指数、产业自主力指数、效
5
现代城市研究2021.01 门本期聚焦：城市创新转型发展的空间异质性探讨
FOCUS: SPATIAL HETEROGENEITY ANALYSIS OF THE INNOVATION AND TRANSFORMATION OF URBAN DEVELOPMENT
益支撑力指数、开放辐射力指数和生 态吸引力指数，结果如表3所示。
3.2 “五力模型”的城市聚类分析
图2展示了类平均法测度的19 个城市在“五力模型”中的聚类情况。总体来看可以分为两类：第一梯队为 北京、上海、深圳、广州、南京、杭 州和武汉，剩下的城市为第二梯队。细分则可分为4大类：北京和上海为 第一梯队；深圳、广州、南京、杭州 和武汉为第二梯队；成都、苏州、青岛、长沙、西安、天津和重庆为第三梯队；宁波、东莞、郑州、沈阳和昆明为第 四梯队。
北京和上海为创新先进型城市，创新指数高于0.7，如表3所示，其 创新要素整合力、产业自主力、效益 支撑力、开放辐射力、生态吸引力排 名均在前三名，全方位均衡引领。深 圳、广州、南京、杭州和武汉的创新 指数在0.566到0.645之间，为创新发 展型城市，其中深圳和广州在创新要 素整合力方面较为欠缺，此外，深圳 的创新开放辐射力也有待加强。成都、苏州、青岛、长沙、西安、天津和重 庆的综合创新指数介于0.379到0.479 之间，为创新追赶型城市。具体而言，成都在创新开放辐射力和生态吸引力 方面具有较强的优势，但其产业自主 力的不足拉低了整体排名。苏州在效 益支撑力和生态吸引力方面的得分较 高，但在产业自主力方面仍有待提高。此外，青岛的开放辐射力，长沙、西 安、天津的产
业自主力，重庆的创新 产业自主力和效益支撑力均较为滞后。宁波、郑州、沈阳、昆明、东莞的综 合创新指数均小于0.35，为创新滞后 型城市。昆明和东莞的创新指数低于 0.25，如表3所示，其各项创新能力 均位列15名以后，创新发展全面落后。宁波的创新效益支撑力较为突出，其 生态吸引力和郑州的产业自主力具有 比较优势。
3.3 19个城市创新能力5个维度的比 较分析
图3给出了 19个一线和新一线
城市在5个创新维度的核密度分布图。
表3基于■■五力模型"的城市创新力指数评价
排名獅创新指数要索整合力产业自劫效益支撺力幵放級彷生态吸引力1北京0S0A a m a m a i740.1740.160 2上海0.713a i330.1050.1420.1820.150 3深圳0^645a i〇20.1320.1490.1©0.159 4广州0说5a1230.0680.1310.1240.149 5南京0.5850.133a〇7〇a i330.1170.132 6杭州0.5770.1370.0920.1160.0970.135 7武汉0.566a i290.0620.1160.1100.129 8成都0.4790.»00.0680.1090.1080.105 9苏州0.4480.060a〇67a〇990.0780.123 10西安0.4410.1340.0670.088O.O S10.071 11天津0.4310.1160.0560.0870.0810.092 12宵岛0.408a〇75a〇75
0.0390.0700.099 13长沙0.403a〇790.0620.0980.0720.092 14重庆0.379a〇960.W20.0590.1020.0S1 15宁波0.3230.0550.0440.1000.0380.086 16郑州0.3080.0740.0650.0640.0570.047 17沈阳0*2730.0690.030a〇550.0710.049 18昆明0.2320.0710.007a〇580.0430.022 19东莞0.229a〇530.0470.0770.0080.044注：按总得分从高到低对城市进行排序；块反映佴分高低。
图2 19个一线和新一线城市创新力5个维度聚类测度
昆
明
沈
阳
郑
州
东
莞
宁
波
天
津
西
安
长
沙
青
岛
苏
州
成
都
武
汉
杭
州
南
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一
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6图3
19个城市创新能力5个维度的核密度分布图
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