中国海洋产业创新效率的空间格局及演变特征

翟仁祥，孙凡茜

(江苏海洋大学商学院，江苏 连云港 222005)

一、引言

21世纪是海洋的世纪，国家海洋综合实力的高低成为衡量是否为海洋强国的重要指标。我国是海洋大国，海洋资源丰富，海洋经济实力雄厚，但利用效率较低，亟须通过提升海洋产业创新效率来实现海洋经济可持续发展。国家和沿海地区高度重视海洋科技创新对海洋经济发展的引领作用，为促进海洋经济创新发展、新态势的形成，引领和带动海洋产业创新发展，相继出台多项政策支持海洋产业创新发展，海洋科技创新能力取得了较为快速的提高，但仍然面临着创新效率低下、政策依赖程度较高、海洋产业市场竞争力不足等问题。与海洋发达国家横向对比，一方面我国海洋创新投入和产出效率较低，另一方面海洋创新经费投入总量、规模和结构还存在相当大的差距，且海洋创新转化利用率较低。因此，如何有效加快海洋科技创新是落实“创新驱动发展”“建设海洋强国”“21世纪海上丝绸之路”“粤港澳大湾区”等战略的重要支撑，具有重要的现实意义和战略意义。

二、文献综述

关于海洋产业创新能力和效率的实证研究相对较少，从研究对象来看，一是从区域角度研究沿海或涉海地区的海洋创新能力，构建海洋创新评价体系测度沿海城市的海洋创新效率以及沿海地区创新效率分异特征；二是分析沿海地区的海洋科技创新与海洋经济互动发展及其对策措施；三是从微观企业层面分析沿海地区海洋产业技术创新及其类型差异。从研究内容来看，主要是选取资本、劳动、资源作为要素投入，论文、专利、科研成果作为产出，测算沿海地区海洋科技创新效率及其影响因素。从研究方法来看，主要选用随机前沿方法(SFA)和数据包络分析法(DEA)，已有研究认为中国海洋产业创新效率整体呈上升趋势，但沿海地区间效率水平差异较大，经济规模对创新效率影响最大。

上述研究为本文研究提供了借鉴。本文侧重于综合考虑海洋产业、海洋科研机构、涉海企业，以沿海地区为比较区域，总体评价中国沿海地区海洋创新能力；鉴于海洋产业创新具有风险性、阶段性、长期性特征，将海洋产业创新过程划分为产品研发和成果转化两个阶段，建立创新效率指标体系，将海洋产业创新过程看作一个持续的过程；运用DEA模型、空间统计分析测度中国沿海地区海洋产业创新效率，分析其空间相关性及空间溢出效应，总结提炼海洋产业创新效率空间演化特征，具有一定的创新性。

三、研究模型

(一)DEA模型

DEA模型是在保证决策单元投入或产出不变情况下，寻找最优化的生产前沿面，把决策单元投影到生产前沿面，主要有CCR和BCC两种模型。综合效率为纯技术效率与规模效率的乘积。综合效率反映当前投入产出效率与最优效率水平的差距，其值越大，则越接近最优效率；纯技术效率反映当前技术和管理水平与最优水平的差距；规模效率反映当前规模与最优规模的差距，本文选用DEA－CCR模型。

(二)标准差椭圆方法

标准差椭圆方法主要根据其重心表征创新要素空间分布和相对位置，椭圆长短轴刻画创新要素空间分布形态，即通过标准差椭圆重心、长轴和短轴的动态变化揭示中国沿海地区海洋产业创新效率的空间特征及其变化态势。

(三)空间自相关模型

莫兰指数能够有效检验海洋产业创新效率的空间关联性和集聚性，考察沿海地区海洋产业创新效率的空间分异性和空间集聚态势。

四、指标选取与数据来源

(一)指标选择

参照大多数研究，以海洋科技研发经费和研发人员作为投入指标，专利申请数作为产出指标，将海洋产业创新过程划分为研发阶段和成果转化阶段，同时考虑政府这一外部因素影响，构建中国沿海地区海洋产业创新效率指标体系，以定量测度2006～2019年海洋产业创新效率，如表1所示。基于数据可获得性、可比较性，中国沿海地区主要包括天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、广西和海南，不包含港澳台地区。

(二)数据来源

表1研究数据主要来自历年«中国海洋统计年鉴»«中国海洋年鉴»以及年度中国海洋经济统计公报和沿海地区海洋经济统计公报。个别指标数据存在年份缺失问题，采用多年平均增速或平均增长量进行拟合修补替代，部分指标数据采用比例法进行估算。

表1 海洋产业创新效率指标体系

五、实证分析

(一)创新效率整体综合分析

利用DEAP统计软件计算沿海地区2006～2019年海洋产业研发效率与成果转化效率，统计结果表明2006～2019年中国海洋产业研发效率有所下降，研发效率下降0.232，并且研发效率整体水平不高，效率值约在0.45中低水准上下波动。环渤海、长三角和珠三角地区的研发效率地区差异性较大，变化趋势各有不同。其中，环渤海地区起步最低，2006年的初始效率值为0.56，低于全国平均水平，得益于国家对环渤海地区涉海投入加大，且山东、天津等海洋经济创新发展示范区建设成效显著，在海洋产业公共服务平台、涉海成果转化及其产业化方面取得良好的效果，近年来研发效率整体呈稳步上升趋势，效率值上升了0.15，并在2019年达到峰值，其值为0.767，超越珠三角地区，成为仅次于长三角排名第二的地区。长三角地区海洋研发创新整体效率水平较高，始终高于全国平均水平，并且研发效率的上升趋势明显，效率值上升了0.35，上升幅度最大为2014年和2016年，均有0.1的上升幅度。究其原因，一方面与“21世纪海上丝绸之路”战略构想提出及稳健推进有关，另一方面与上海全球海洋中心城市以及江苏、浙江海洋经济发展示范区和国家海洋经济创新发展示范城市的布局和建设，涉海科技资源投入加大以及海洋科技资源管理技术、水平持续提升是分不开的。珠三角地区的海洋研发效率呈明显下降趋势，效率下降约0.25，2008～2019年研发效率呈“N”型变化:2008～2010年为海洋产业研发效率上升阶段，2010年达到峰值0.792，2010～2016年处于下降阶段，2016年研发效率下跌超40%，2017年以后处于上升阶段，表明珠三角地区海洋产业研发效率需要提升综合效率，应合理配置资源，需要进一步发挥深圳全球海洋中心城市地位和作用，以及福建、广东、广西海洋经济发展示范区的重要支撑和引领作用，充分发挥海洋产业创新效率对海洋经济发展的驱动效应。

与此同时，2006～2019年中国海洋产业成果转化效率呈上升趋势，效率值上升0.157，在2017年达到峰值0.743，并且效率值整体处于较高水平，在0.7附近波动，表明中国海洋产业创新过程中研发成果转化效果较好。分区域来看，环渤海、长三角和珠三角地区均有所上升，但上升趋势及其幅度有所不同。环渤海地区2006年的初始转化效率值最低，同时上升幅度较小，仅上升0.049，且呈“倒U”型变化趋势，2006～2010年为海洋产业成果转化效率上升阶段，并在2010年达到峰值0.876，此后逐年轻微下降，到2019年降至0.703，低于全国平均水平。长三角地区转化效率上升幅度最小，上升0.006，但转化效率整体水平最高，均值为0.85，表明长三角地区海洋产业的转化成果最为显著。珠三角地区成果转化效率的呈波浪形变动趋势，其上升趋势与长三角地区相似，均为“升—降—升—降—升”变化，但其上升幅度最大，效率值上升0.199，2017年转化率达到0.993，转化成果非常显著。

整体来看，中国海洋产业研发效率具有不均衡性和不匹配性，而成果转化具有不匹配性。主要体现在两个方面:一是环渤海、长三角和珠三角地区在研发效率上差距比较明显，地区差异较大，与海洋经济区域发展不平衡有很大关系，尤其是珠三角地区的海洋产业研发效率出现非正常下降态势，可能与珠三角内部各沿海地区及其沿海城市发展差距大有关；二是全国海洋产业存在海洋研发效率与成果转化效率不匹配问题，研发能力跟不上转化能力提升，尤其是珠三角地区2017年研发转化效率为0.993，而研发效率仅为0.375，表明海洋产业在创新过程中成果转化能力较强，对海洋产业研发创新的投入很大程度促进了海洋生产力发展，但研发能力亟须提升，加大涉海科技研发力度和强度，优化涉海产业研发投入结构，构建与涉海成果转化相适应的创新模式，在加大存量涉海科技成果加速促进转化的同时，激发增量涉海科技成果形成及其转化的内生动力，积蓄海洋产业发展强大动能，为促进海洋经济高质量发展提供更大动力和支撑。

(二)创新效率省域比较分析

限于篇幅，仅选取2006年和2019年统计结果做对比分析。从综合效率来看，大多数沿海省份海洋产业研发效率呈下降趋势，达到DEA有效(效率值>0.5)的省份数量由2006年的7个(天津、上海、浙江、山东、广东、广西、海南)下降至2019年的1个(广东)，平均效率值下降0.232；而大多数沿海省份海洋产业成果转化效率呈上升趋势，达到DEA有效的省份由2006年的5个(河北、辽宁、福建、广西、海南)上升至2019年的8个(河北、上海、江苏、福建、山东、广东、广西、海南)，平均效率值上升0.157。暗示中国沿海省份海洋产业研发效率提高态势不显著，而成果转化效率形势持续向好，研发效率与转化效率存在同步失调性，海洋产业研发效率弱于其转化能力，河北最为突出，其研发效率远低于其转化效率，效率值的差高达0.819。从技术效率来看，辽宁和江苏的研发效率得到明显优化，效率值上升0.2左右，而天津、上海、浙江、山东则出现不同的下降趋势，其中山东的技术效率下降幅度最大，效率值下降近0.6，而浙江下降至最优效率以下。在一定程度上验证了技术效率的差异性既是制约海洋产业研发阶段创新效率的重要因素，也是造成海洋产业创新效率区域差异的主要原因，需要提高海洋产业相关企业或部门的技术和管理水平，进而有效提升研发阶段的技术效率。从规模效率和规模报酬来看，除了辽宁和江苏在研发阶段的规模效率有所提升外，其他省份的规模效率存在不同幅度下降，且规模报酬递增态势说明其海洋产业研发能力并没有得到充分发挥，应当充分扩大规模经济效益，在某种程度上表明规模效率也是制约海洋产业研发效率的重要因素。在成果转化阶段规模效率的变化趋势则恰好相反，多数省份规模效率均有为正增长并达到最优水平，其中天津、河北和辽宁仍处于规模报酬递增阶段，转化效率仍有一定的提升空间。

对照研发效率核密度估计图，曲线呈由左右两个峰顶向左峰顶聚拢趋势，峰顶由缓和变尖锐，变化后的峰值在区间[0.2，0.4]内，这说明在考察期内多数沿海省份的研发效率下降趋势明显，极少数沿海省份拥有高研发效率，地区两极分化严重。同时，右侧曲线在不断下降，曲线分离程度明显，说明拥有最优效率值的省份存在不同程度减少态势。转化效率核密度估计图显示曲线呈现向右偏移态势，曲线长度变短，峰尖由[0.3，0.5]移动至[0.8，1]，峰顶呈“缓和—尖锐—缓和”的变化趋势，峰值先上升(2012年)后下降(2017年)，这说明沿海省份的转化效率有所提高，多数省份已达最优，其中2006年到2012年的提高速度较快，2012年到2019年提高速度放缓，并且沿海地区间的涉海成果转化效率差距有所缓解，少数省份仍具有提升潜力。

(三)创新效率空间格局分析

从标准差椭圆模型角度看，根据已测算出的2006～2019年中国沿海地区海洋产业创新效率值，利用ArcGIS10.7软件分别绘制出海洋产业研发效率和转化效率部分年份的标准差椭圆分布图、考察期内的重心移动距离图以及椭圆长短轴变化图。从标准差椭圆重心移动方向和距离来看，2006～2019年海洋产业研发效率标准差椭圆的重心先向东北方移动再向西南方移动。其中，2006～2012年整体向东北方向移动，共移动596.32千米，最大移动472.6千米，东西方向波动范围较大；2013～2019年整体向西南方向移动，共移动548.76千米，最大移动258.88千米，东西方向波动范围波动较大，南北方向波动较小。这表明2006～2019年我国沿海省份海洋研发效率区域发展不平衡，东西方向差异明显，其中2006～2012年重心偏东部地区，2013～2019年往西部偏移。再看转化效率，2006～2019年海洋产业转化效率标准差椭圆的重心先向东南方向再向东北方向后向西南方向移动，空间格局体现为东西方向小范围波动，表明了我国沿海省份海洋产业转化效率的椭圆重心在2010年之后与研发效率保持同方向移动，但空间聚集性明显强于研发效率，区域发展更具平衡性。从标准差椭圆面积来看，2006～2011年研发的椭圆面积由148.34万平方千米上升到159.23万平方千米，2012～2019年椭圆面积下降至114.88万平方千米；而转化效率的椭圆面积在考察期内呈下降趋势，由2006年的188.07万平方千米下降至2017年的161.84万平方千米。这说明我国沿海省份研发效率的空间格局呈扩张趋于集中的变化态势，同时转化效率的空间格局趋于集中。山东、江苏、浙江、福建和广东覆盖面积较大，说明其研发能力和转化能力较强。从椭圆长短轴变化趋势来看，2006～2019年椭圆长轴标准差始终大于短轴标准差，研发效率长轴的扩大幅度较大，短轴的缩小幅度较小，而转化效率的长短轴缩小幅度都较大。这说明海洋产业研发效率的空间变化特点是在南北方向急剧扩大，在东西方向缓慢收紧，转化效率则在南北和东西方向呈较快缩小态势。

从局部莫兰指数角度看，全国沿海省份海洋产业研发和转化阶段的全局莫兰值均为负值，且均未通过显著性检验，说明沿海省份海洋产业创新不存在明显的空间聚集态势。但从局部莫兰值来看，2006年沿海省份海洋产业研发和转化的空间相关系数均为负值，且转化能力系数小于研发能力，2019年二者空间相关系数均转为正，且转化能力的系数大于研发能力，这说明考察期内相邻省份海洋产业创新能力的空间差异在缩小，即空间关联性加强，与此同时转化能力的空间关联性逐渐强于研发能力。从象限分布来看，考察初期各阶段效率的聚集区主要发生在低－高聚集区和高－低聚集区，位于该区域的沿海省份海洋经济发展不平衡，海洋产业创新效率呈两极化分布，较低的省份处于发展中时期，如福建和广西研发和转化的动力明显较弱。而较高的省份会带动本象限其他省份的发展，具有一定的空间溢出效应，如上海、山东和广东，这些沿海地区海洋产业发展基础较好，布局多个国家级海洋经济发展示范区，具有较强的中心辐射作用。在考察后期，高－高聚集区出现了空间聚集，如江苏和山东两地相互靠近，且具有较高的研发效率，形成研发能力的空间聚集；而福建、广东、广西和海南相互邻近，转化能力较强，形成转化能力的空间聚集。从时空动态对比来看，将沿海省份变动位置分为三类:本位变动是指沿海省份所属象限不变，上游变动是指沿海省份或周边省份创新能力提升，下游变动是指沿海省份或周边省份创新能力下降。2006～2019年海洋产业研发效率无本位变动和下游变动，上游变动仅有江苏和山东，说明其研发效率增长缓慢，空间配置优化升级进程较为缓慢；2006～2019年海洋产业转化效率的本位变动为浙江，始终在高－低聚集区徘徊，说明浙江的海洋产业转化效率较高，具有一定的正向空间溢出效应，上游变动为福建、广东、广西和海南，表明珠三角地区沿海省份的涉海科技成果转化能力不断增强，并且相邻省份空间相关性较高，具有同向循环向上累积趋势。

六、结论

本文选取中国沿海地区2006～2019年海洋产业创新效率相关数据，借助DEA模型、标准化椭圆、空间自相关等方法，测度分析海洋产业创新效率、空间格局与集聚特征，主要结论如下:

第一，2006～2019年中国海洋产业研发效率有所下降，且研发效率整体水平不高，效率值约在0.45上下波动，环渤海、长三角和珠三角地区呈现的地区差异较大，变化趋势各有不同:环渤海地区在三大地区中起步最低，但呈稳步上升趋势；长三角地区整体效率水平较高，且上升趋势明显；珠三角地区呈明显下降趋势。而同期涉海科技成果转化效率呈上升趋势，环渤海、长三角和珠三角地区转化水平均有所提高。中国海洋产业研发效率具有区域不均衡性，研发和成果转化具有阶段不匹配性。

第二，沿海省份海洋产业研发效率具有明显的区域差异性，技术效率和规模效率都是制约其增长的重要因素，需要采取有效措施提升研发阶段的技术效率和规模效率，提高海洋产业相关企业或部门的技术和管理水平，充分扩大投入规模，促进规模经济效应显现。而各沿海省份成果转化效率态势向好，区域差异较小。核密度分析发现，海洋产业研发效率的区域差异有扩大趋势，即“两极分化”加剧，而转化效率的区域差异呈持续优化态势，少数沿海省份仍具有提升潜力。

第三，2006～2019年我国沿海省份海洋研发效率区域发展不平衡，东西方向差异明显，空间格局呈由扩张趋于集中态势，其中2006～2012年标准差椭圆重心偏东部地区，2013～2019年往西部偏移。转化效率的区域发展更具平衡性，空间聚集性也强于研发效率，标准差椭圆的重心先向东南方向再向东北方向后向西南方向移动，空间格局体现为东西方向小范围波动。

第四，考察初期各阶段效率的聚集区主要发生在低－高聚集区和高－低聚集区，位于该区域的沿海省份海洋经济发展不平衡，海洋科技创新效率呈两极化分布；考察后期，高－高区域出现空间聚集，空间相关性加强。研发效率无本位变动和下游变动，上游变动仅有江苏和山东，研发效率增长缓慢，转化效率主要以上游变动为主，上游变动为福建、广东、广西和海南，这些沿海省份转化能力有所增强，相邻省份空间相关性较高。