摘要：区域创新能力差异与协调性的研究对推动长江经济带发展具有重要的现实意义。知识产权资源是创新发展的基础，知识产权区域布局更是与经济发展息息相关。该文构建知识产权发展水平评价指标体系，基于空间自相关、象限法以及耦合协调度等研究方法，研究长江经济带知识产权区域布局及空间演化，并与经济发展进行耦合关系的分析。研究发现：近年来长江经济带的知识产权资源快速发展，具有明显的空间集聚性，表现出东高西低的布局特征；东部的长三角地区是知识产权发展水平较好同时较为均衡的区域；整体上知识产权与经济发展具有较好的耦合关系，但经济发展水平较高的城市，多数城市的知识产权布局仍略为滞后于经济发展，因此创新驱动仍成为制约长江经济带经济发展的关键因素。
关键词：长江经济带，知识产权，区域布局，经济发展，耦合协调
在知识经济日益发展的今天，创新逐渐成为推动区域经济发展的关键因素[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“牢固树立和贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念”，创新发展居于首要位置，是引领发展的第一动力，协调发展则要求处理好创新与经济发展的协调[3，4]。作为创新发展的物质基础，知识产权资源受到国家的关注，先后出台了《国家知识产权战略纲要》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》等文件，旨在通过知识产权区域布局和产业布局，拓展发展空间，促进科技创新与产业发展的深度融合[4]。2015年国家知识产权局启动了知识产权区域布局试点的工作，选定江苏等7个地区作为第一批试点。知识产权区域布局工作的核心任务是建立完善的、以市场竞争为主要动力源的知识产权区域布局机制，使资源向效率高的区位流动，以满足区域竞争力提升的需求。
知识产权资源包括专利、商标、地理标志、版权等资源要素以及与知识产权工作相关的各种资源[4]。其中专利资源已被广泛用于测度区域创新和技术进步[5～7]，以专利资源为基础，段德忠等构建了城市创新技术转移能力评价指标体系，并以此研究了中国城市创新转移的时空格局和影响因素[8]，焦敬娟等从空间与行业视角出发，研究了东北地区创新资源与产业发展的协同性[9]。部分学者通过专利引用以及合作等信息构建创新网络，从不同空间尺度或产业视角刻画区域创新联系[10～14]。此外，除专利资源外，部分学者结合论文、投入产出等指标综合反映区域创新能力的差异[15，16]。
长江经济带是全球重要的内河经济带，横贯中国东中西三大区域，具有良好的发展基础，在全国发展大局中具有举足轻重的地位。2016年出台的《长江经济带创新驱动产业转型升级方案》提出“探索区域综合集成创新模式”、“充分发挥长江经济带各地区比较优势”、“实现长江经济带整体发展和各区域特色发展协调共进”等要求。因此研究长江经济带创新水平的时空格局及与经济发展的协调性契合当前的发展需要，具有十分重要的现实意义。针对长江经济带的创新发展，已有学者基于不同空间尺度[17～19]、不同产业角度[20，21]以及创新网络[22，23]等视角，比较研究了区域创新能力的差异。但这些研究多限专利数据，对其他知识产权资源的考虑较少，并且仅对空间格局的分析不能说明知识产权是否与经济发展相适应。基于此，本文构建区域知识产权发展水平的评价指标体系，分析其知识产权区域布局及空间演化，并结合经济发展研究两者的空间耦合关系。
1 研究区概况与数据来源
1.1 研究区概况
长江经济带依托长江干流黄金水道，横贯中国东中西三大区域，覆盖上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重庆、四川、贵州和云南11个省市（图1），经济规模体量大，经济增速持续高于全国平均水平，2016年长江经济带的地区生产总值和年末常住人口分别占全国的43.2%和42.9%，在全国具有举足轻重的地位。长江经济带主要包括长三角、长江中游和成渝3个城市群，分别包括26个、31个和16个城市，2016年3个城市群的经济总量和人口规模分别占长江经济带的78.8%和67.6%，对长江经济带的发展具有重要影响。
1.2 数据来源
本文主要采用专利、商标和地理标志等知识产权资源数据，以及地区生产总值和人口规模等社会经济数据，专利数据和社会经济数据主要来源于各省市统计年鉴和各地市《国民经济和社会发展统计公报》，商标和地理标志数据主要来源于《中国商标战略年度发展报告》等。
2 研究方法
2.1 知识产权发展水平测度
知识产权发展水平是区域各类知识产权资源的综合测度，反映了区域的创新发展能力。结合知识产权资源的组成要素以及数据的可获得性，选取专利、商标和地理标志3个主要类型要素，采用专利授权量、商标注册量和地理标志数量3个指标从规模上反映区域知识产权的发展基础；在规模分析的基础上，各类资源的质量更值得关注，尤其专利资源中的发明专利以及商标资源中的中国申请人马德里商标具有更高的重要性，因此选取发明专利申请量比例和中国申请人马德里商标数量反映区域知识产权的质量差异；知识产权资源不独立与其他资源，在规模和质量之外，知识产权的投入产出效率也影响着区域知识产权发展水平，因此以应用最广泛的发明专利为基础，采用发明专利授权量与人口和GDP的比值，从效率方面分析区域知识产权差异。综上，构建了区域知识产权发展水平评价指标体系，如表1所示。研究选取2010年和2016年反映长江经济带知识产权发展水平在近些年的变化，考虑两年数据的可比性，对2010年和2016年的数据进行统一处理，首先进行无量纲和标准化处理，再采用因子分析法对各地市的知识产权发展水平进行测度，最后通过极差法进行标准化处理以获得各地市的知识产权发展水平最终得分，并以此得分的平均值的2.0、1.0和0.5倍为临界点，将各地市划分为高水平、较高水平、较低水平和低水平四级。
2.2 空间自相关模型
空间自相关是分析和评价某一要素的空间集聚状态的评价方法，本文采用该模型揭示长江经济带知识产权发展水平的空间集聚特征以及地域分布差异，具体包括全局空间自相关（Moran’s I）和局部空间自相关（Local Moran’s I）。公式如下[24，25]：
式中：xi、xj分别表示在i和j单兀的属性值；Wij表示空间单元相邻权重；
表示算数平均值；
。其中，Moran’s I取值范围为[-1，1]，当值大于0时正相关，小于0时负相关，值越大相关性越强，当值趋于0时，表明空间分布呈随机状态。Local Moran’s I揭示了局部区域单元在相邻空间的自相关性，据此可将各空间单元划分为4种类型，即HH型（高-高集聚）、HL型（高-低集聚）、LH型（低-高集聚）和LL型（低-低集聚）。
2.3 耦合协调度模型
为评价长江经济带知识产权与经济发展的协调关系，本文借鉴物理学中的容量耦合模型，采用知识产权发展水平和人均GDP，构建知识产权与经济发展的耦合度和协调度模型。耦合度反映了区域知识产权与经济发展演进的同步性，但不能表现出两者在总体上的发展水平，协调度模型则可以更好地评价知识产权与经济发展的关系，具体公式如下[4，26]：
式中：C为耦合度；D为协调度；T为知识产权和经济发展的调和指数，反映两者空间分布的整体协同的效应或贡献；U1和U2分别反映知识产权和经济发展的指标。当D=0时表示两个系统之间处于无序耦合状态，反之，两个系统之间相互作用和关联性较大。根据目前学者的研究[26]，可以划分以下四个区间：D≤0.3时，表明知识产权和经济发展属于低度协调类型；0.3<D≤0.5时，表明两者属于中度协调类型；0.5<D≤0.8时，属于高度协调类型；0.8<D≤1时，属于极度协调类型。
3 结果与分析
3.1 知识产权区域布局及空间演化
3.1.1 知识产权发展水平
2010～2016年，长江经济带的知识产权发展水平得到快速提升，各地市整体差异程度略有下降（表2）。2010年各地市平均发展水平为0.041，至2016年翻一番，达0.105。变异系数是衡量区域差异程度的指标，计算发现2010年和2016年各地市知识产权发展水平的变异系数分别为1.944和1.494，变异系数略有下降表明各地市知识产权的发展有均衡的趋势。
专利资源包括发明专利、实用新型和外观设计三类，其中发明专利的科技创新水平较高，中国先进技术大多作为发明专利申请[27，28]，因此采用发明专利授权量进一步分析（图2）。2010年长江经济带发明专利授权量30394件，之后逐年增长，2016年达139859件，年均增速约为30.9%，期间占全国的比重也由38.1%逐渐增加至46.3%，即在全国的地位进一步提升。各省市的发明专利授权量具有东高西低、北高南低的分布格局，具体以江苏授权量最高，其次为上海和浙江，2010年三省市发明专利授权量占长江经济带的67.4%，至2016年略有下降，但仍有62.6%。相比之下，位于西南地区的贵州省和云南省的发明专利授权量、占比以及增速均较低。
3.1.2 空间分布格局
与2010年相比，2016年长江经济带知识产权发展水平东高西低的空间格局更加凸显（表3和图3）。2010年高水平城市共12个，其中9个位于上海、江苏和浙江，其余3个分别为武汉、成都和重庆，至2016年在此基础上新增13个高水平城市，以江苏、浙江和安徽三省的城市最多。较高水平城市在2010年有合肥、长沙和昆明等9个，至2016年全部升为高水平类型，同时另有贵阳、徐州和南昌等21个城市升入该类型，空间上该类城市主要分布于长三角高水平城市的外围。较低水平城市在2010年有7个，其中芜湖在2016年升为高水平，贵阳等其他6个城市升为较高水平，同时2016年另有14个城市由低水平升入较低水平。低水平城市数量最多，广泛分布于云南、四川、湖北、湖南和江西等省，但城市数量大幅减少，由102个减少至70个。
对比2010～2016年各地市知识产权发展水平变化（图4），大部分城市有不同程度提升，尤其长三角及周边地区的城市提升幅度较大。知识产权发展水平上升的城市共128个，占比达98.5%，以上海的增幅最大，同时增幅最大的20个城市有15个分布江苏、浙江和安徽三省，可见东西部差异进一步拉大。此外，仅有位于长江经济带西部的迪庆州和阿坝州2个城市的知识产权水平出现轻微下降。
3.1.3 空间集聚性
长江经济带的知识产权发展水平具有显著的空间集聚性，且集聚性在近年进一步加强，2010年和2016年Moran’s I指数分别为0.392和0.533。根据Local Moran’s I指数，各地市东高西低的格局明显，东部长三角地区优势连片，中西部主要以省会或直辖市的发展较好（图5）。2010年和2016年分别有19个和28个HH型城市，全部位于上海、江苏、浙江和安徽，进一步表明位于长江经济带东部的长三角及周边区域的知识产权发展基础好、速度快、且相互之间较为均衡，由此形成长江经济带知识产权的优势集中区，与中西部地区的差异较大。相比于HH型城市，HL型城市在2010年和2016年分别有9个和10个，变化较小，主要为中西部的省会或直辖市，可见与周边其他城市的发展差距较大。LH型城市主要分布于HH型和HL型城市外围，由2010年的15个减少至2016年的9个。LL型城市数量众多，在2010年和2016年分别有87个和83个，占比超过60%，广泛分布于江西、湖北、湖南、贵州、四川和云南。
3.1.4 重点区域对比分析
三大城市群地区是长江经济带创新和知识产权资源的主体，2010年和2016年三者知识产权发展水平分别占长江经济带的83.2%和80.1%（表4），其中，从东至西，长三角、长江中游以及成渝城市群的比重依次降低。三大城市群中，长三角的知识产权资源集聚性明显，提升幅度远高于平均水平，在长江经济带的比重将近60%，地位突出，并且城市群内部的差异程度最低。长江中游和成渝城市群的知识产权资源提升幅度低于平均水平，在长江经济带的地位相近，其中长江中游城市群的城市最多，因此知识产权的平均发展水平最低，成渝城市群则是内部差异较大，2016年的变异系数上升甚至超过长江经济带的整体差异程度。
3.2 知识产权发展水平与经济发展空间耦合关系
3.2.1 协同性分析
知识产权等科技资源的进步对经济的发展起着关键性的作用，借鉴陈明星等学者评价城市化和经济发展关系改进的象限图方法[11，29]，对长江经济带各城市的知识产权发展水平与经济发展进行匹配分析，针对“知识产权发展水平-经济发展水平”，以-0.1和0.1为临界点，将各城市划分为知识产权滞后、基本协同和知识产权超前3种类型（图6）。
相比于经济发展，长江经济带仅少数城市的知识产权发展水平表现出超前的态势，并且在发展过程中，更多地市的知识产权发展水平滞后于其经济发展。2010年长江经济带共82个城市的知识产权发展水平与经济发展基本协同，至2016年大幅减少至47个，缩减了将近一半，可见伴随着经济的快速发展，较多地市的知识产权发展水平并未与经济发展同步提升，相较之下，2010年和2016年分别有43和81个城市的知识产权发展滞后，即大部分地市的知识产权发展落后于其经济发展，协同性较差。此外，2010年上海、杭州、温州、重庆和成都的知识产权水平超前于经济发展，至2016年仅剩上海和重庆仍为知识产权超前类型。
3.2.2 空间耦合性分析
进一步根据耦合协调模型分析发现（图7），整体上长江经济带各城市的知识产权发展水平与经济发展较为同步，即知识产权发展水平较高的城市，经济也更为发达。伴随各地市知识产权的快速发展，2010～2016年96.2%的城市知识产权与经济发展的协调度有所上升，尤其以长三角地区的增幅明显。但总体上仅少数城市进入经济发展水平较高且具有较为丰富的知识产权资源这一行列，大部分城市的知识产权发展水平与经济发展之间的耦合协调度并不乐观。具体而言，2010年仅15个城市的知识产权发展水平与经济发展的协调度在0.5以上，其中仅上海和苏州2个城市属于极度协调类型，至2016年协调度0.5以上的城市增加至26个，极度协调类型在上海和苏州的基础上增加了南京、杭州和无锡。空间上，极度协调和高度协调的城市主要分布于长三角地区，2016年新增的两类城市基本分布于江苏、浙江和安徽三省。与大部分城市的知识产权发展水平呈低低集聚分布相对应，2010年和2016年分别有71.5%和55.4%的城市的协调度在0.3以下，属于低度协调类型，广泛分布于中西部省份。进一步揭示了长江经济带的东西发展差异较大，东部的长三角地区知识产权发展水平与经济发展的协调度明显较高。
3.2.3 综合类型分析
综合区域知识产权发展水平以及协同性分析和空间耦合性分析，将城市归纳为5种综合类型（表5和图8），其中，高水平协调型城市的知识产权发展水平高，同时与经济发展基本协同，达高度甚至极度协调，2010年武汉、宁波、南通和台州4个城市属于该类，2016年除台州外，其余3个变为知识产权需求型，即其知识产权的建设相较于经济增长较为滞后，同时成都和温州进入该类型；中等水平协调型城市具有较高知识产权发展水平，与经济发展基本协同但属于中度协调，2010年和2016年分别有2个和7个该类城市；知识产权引导型城市具有较高的知识产权发展水平，甚至相较于经济发展超前，两者协调度也在0.5以上，该类城市需要重点关注富裕的知识产权资源的利用，2016年该类城市仅包括上海和重庆；知识产权需求型城市的经济发展较好，相较之下知识产权的发展滞后，知识产权的培育是区域未来发展的关键，2010年和2016年分别有24个和46个，空间上主要分布于长三角城市群；低水平发展型城市的知识产权发展与经济发展都相对较差，且两者属于低度协调类型，2010年和2016年分别占长江经济带的73.1%和55.4%。整体上，长江经济带仅少数城市属于高水平协调型或中等水平协调型，即知识产权发展水平与经济发展都较好且具有较高的同步性，个别城市的知识产权支撑能力强且需要进一步引导，需要关注和培育知识产权资源的城市较多且在大量增加，此外，大部分城市属于低水平发展型，知识产权资源与经济都亟待发展。
