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中国城际数字技术创新网络的时空演化与影响机制研究学术报告

一、作者及发表信息
本研究由张贵（南开大学经济与发展研究院、南开大学经济行为与政策模拟实验室）与夏馨（南开大学经济学院）合作完成，发表于《地理科学进展》（Progress in Geography）2025年第44卷第8期，是国家社会科学基金项目（24AJY018）的成果。

二、学术背景与研究目标
1. 科学领域与背景
研究聚焦于创新地理学与数字经济交叉领域。随着第四次工业革命推进，数字技术（如人工智能、5G）颠覆传统创新模式，中共中央《数字中国建设整体布局规划》（2023年）明确提出构建数字技术创新体系。然而，现有研究多局限于城市群尺度，缺乏全国性网络分析，且对行政边界、地理距离等“多维边界效应”及网络内生结构（如择优链接、闭合效应）的关注不足。

1. 研究目标
   旨在揭示中国城际数字技术创新网络的时空演化规律，通过时序指数随机图模型（temporal exponential random graph model, TERGM）量化内生结构（如星型、三角结构）、城市属性（经济水平、人才存量等）及边界效应对网络演化的影响，为创新空间的虚拟与地理集聚融合提供政策依据。

三、研究流程与方法
1. 数据获取与处理
- 数据来源：基于全球专利数据库Patsnap获取2006—2021年中国授权发明专利及实用新型专利数据，筛选数字经济核心产业相关IPC分类专利，剔除城内合作后保留222,376条城际合作专利。
- 时空划分：依据国家政策节点（如《“十二五”规划》），将数据划分为4个时段（2006—2009、2010—2013、2014—2017、2018—2021年）。
- 网络构建：将专利合作映射为城市节点间的无向边，叠加形成动态网络，覆盖全国292个地级市及县级市（港澳台除外）。

1. 社会网络分析
   

• 全局网络指标：计算网络密度、节点度、平均路径长度、聚类系数等，分析网络整体结构与小世界性。
  
• 局域网络特征：通过中介中心度、全局传递闭合系数（衡量闭合三角结构）、局部聚类系数（开放三角结构）及度相关性（同/异配性）揭示微观演化机制。
  
• 分派系数：按区域、城市群、省份划分，量化“群派林立”现象。
  

1. TERGM建模
   

• 变量设计：
  
  • 内生结构变量：边效应（edges）、择优链接（gwdegree）、中介效应（gwdsp）、闭合效应（gwesp）。
    
  • 外生变量：城市属性（人均GDP、互联网宽带用户、高校学生数、科技支出占比）、边界效应（地理距离、行政边界）。
    
• 模型拟合：采用马尔可夫蒙特卡罗极大似然估计（MCMC MLE），通过赤池信息量准则（AIC）和贝叶斯信息量准则（BIC）评估模型拟合优度。
  

1. 稳健性检验
   

• 调整时间间隔（1年/2年分段）。
  
• 设定网络联系强度阈值（均值筛选）。
  
• 替换估计方法（Bootstrap法）。
  

四、主要研究结果
1. 时空演化特征
- 空间格局：网络呈现“东密西疏”的钻石型结构，以京津冀、长三角等五大城市群为核心节点，核心城市（如北京、上海）长期占据中心地位。2018—2021年网络规模较初期增长5倍，边数达6,098条。
- 链接模式：从长距离辐射主导（2006—2009年）演变为“远近兼顾”的小世界网络（2018—2021年平均路径长度降至2.541，聚类系数升至0.678）。
- 群派分化：分派系数显示，区域（0.580）、城市群（0.431）及省份（0.396）内部均存在显著子群，行政边界效应强于地理距离。

1. 驱动机制
   

• 内生结构效应：
  
  • 择优链接（gwdegree）：系数为-0.671（p<0.01），表明核心城市垄断资源阻碍网络均衡发展。
    
  • 闭合效应（gwesp）与中介效应（gwdsp）：系数分别为0.657和0.012（p<0.01），促进小团体创新与知识传递。
    
• 城市属性：经济水平（6.891）、人才存量（2.161）的扩张效应显著，且异配性（经济差异1.212，人才差异1.834）驱动跨城合作。
  
• 边界效应：行政边界（-1.716）的阻碍作用远超地理距离（-0.241），印证“地方锦标赛”导致的区域分割。
  

1. 路径依赖：网络稳定性系数1.086（p<0.01），历史合作延续概率为随机生成的2.94倍。
   

五、结论与价值
1. 理论贡献
- 首次在全国尺度可视化数字技术虚拟集聚的“钻石型”地理格局，揭示行政边界是阻碍跨区合作的主因，质疑“距离死亡”假说。
- 创新性引入TERGM量化内生结构效应，发现闭合效应（非择优链接）是推动网络演化的关键，弥补传统计量方法的偏差。

1. 政策启示
   

• 强化核心辐射：依托城市群科技中心（如北京、深圳），构建“知识流空间”辐射网络。
  
• 破除行政壁垒：通过跨省协同政策（如长三角一体化）弱化边界效应。
  
• 异质性资源匹配：鼓励经济、人才差异化的城市间组合式创新。
  

六、研究亮点
1. 方法创新：结合TERGM动态建模与社会网络分析，首次将星型、三角结构等内生变量纳入数字技术网络研究。
2. 发现新颖：揭示数字技术网络的异配性（与传统创新网络同配性相反）及“行政边界>地理距离”的阻碍层级。
3. 数据规模：覆盖16年、292城市的专利大数据，支撑宏观结论的稳健性。

七、其他价值
研究为《数字中国建设整体布局规划》中“跨区域技术攻关”提供了实证依据，提出的“虚拟-地理集聚融合”框架可拓展至其他战略性产业（如新能源）的网络研究。