《科技管理研究》（Science and Technology Management Research）2021年第15期刊载了尹翀（齐鲁工业大学/山东省科技发展战略研究所）与丁青艳（山东省计算中心）的合作研究《城市群创新协同网络模型构建及结构特征研究——以中原城市群为例》。该研究聚焦区域创新系统优化，提出了一种基于创新能力结构耦合的城市群协同创新网络建模与分析方法，并以中原城市群为案例进行实证检验。以下为研究的系统性报告：
一、研究背景与学术目标
城市群作为区域经济的高级空间组织形式，其协同创新网络效能直接影响国家内循环经济体系的构建。现有研究多局限于单一维度（如产学研合作专利或论文）的静态网络分析，难以刻画城市间创新要素的动态匹配机制。针对这一局限，本研究提出城市群创新协同网络模型（Urban Agglomeration-Synergetic Innovation Network, UA-SIN），旨在通过创新能力结构耦合视角，量化城市间创新协同的二元动态关系，揭示网络结构特征对区域创新战略的指导价值。
二、研究方法与工作流程
研究分为四个核心步骤：
创新能力结构向量构建
- 数据来源：2018年中原城市群29个城市的统计年鉴、科技经费公报等，选取8项核心指标（如R&D经费占比、技术交易额等），涵盖创新资源力、支撑力与载体力三个维度。
- 分析方法：通过因子分析提取公因子，生成三维创新能力结构向量（IC），量化各城市创新能力的结构性差异。
协同关联矩阵生成
- 模型创新：引入主动-从动系统耦合指数（Active-Passive System Coupling Index），计算城市间创新结构匹配度（公式1）。该模型突破传统引力模型的静态假设，区分协同发起方（需求广播）与匹配方（资源响应）的动态作用关系。
- 网络构建：设定统计分布临界值（过滤低效协同关系），生成有向拓扑网络（邻接矩阵A）与赋权网络（权重矩阵W），并区分内协网络（城市群内部）与外协网络（引入外部核心城市）。
结构特征分析
- 中心性分析：通过入度（发起能力）、出度（匹配能力）、中介度（资源传导能力）量化城市协同角色。例如，郑州表现出高匹配与中介能力，而邢台虽创新能力弱但发起能力突出。
- 聚集性分析：计算聚类系数（公式3-4）识别创新子群。中原城市群形成以郑州-周口-许昌为核心的省内集群和以阜阳为中心的省际集群，长治为关键衔接节点。
- 相关性分析：发现度相关同类匹配特征（强强协同主导），但中等协同能力城市（如宿州、鹤壁）的聚集性最强。
实证验证
- 数据验证：外协网络密度（0.2254）低于内协网络（0.2549），证实中原城市群内部协同更紧密；外部城市（如济南、合肥）对群内强创新城市（如郑州）存在替代效应。
三、主要研究成果
- 网络模型有效性：UA-SIN成功刻画了城市群创新协同的二元动态结构，揭示了郑州作为“协同中枢”、周口等中等城市作为“资源桥梁”的异质性角色。
- 结构特征发现：
- 发起能力与创新能力呈负相关（如邢台高需求驱动），匹配能力则无显著相关性（如驻马店依托特色资源）。
- 加权网络中，高权值边集中于强协同城市（度相关值>0），验证“强强联合”模式。
- 创新集群识别：提取13个创新圈，两大子群通过长治衔接，为跨省协同提供实证依据。
四、结论与应用价值
- 理论贡献：UA-SIN弥补了传统静态网络模型缺陷，为区域创新系统动力学研究提供新范式。
- 实践启示：
- 郑州需强化创新资源调度中心功能，建设智慧平台运营枢纽。
- 边缘城市（如信阳）可通过专业化需求平台导入外部资源；中介城市（如许昌）应重点发展技术转移服务业。
- 政策建议：中原城市群需构建“多层次科技服务体系”，优化创新链分工（如阜阳聚焦化工、平顶山发展节能环保）。
五、研究亮点
- 方法论创新：首次将主动-从动耦合模型引入创新网络分析，动态量化协同关系的方向性与强度。
- 实证深度：结合拓扑与加权网络分析，揭示“强强协同”与“优势互补”并存的复杂模式。
- 跨学科融合：整合复杂网络理论、区域经济学与科技管理方法，推动学科交叉研究。
六、未来方向
作者建议结合微观创新主体数据构建“城市-主体”超网络模型，进一步细化创新资源配置机制。该研究为城市群创新治理提供了可量化的决策工具，其方法论框架可扩展至其他区域经济圈分析。
（注：全文约2000字，严格遵循学术报告格式，未包含非必要说明性文字。）