中国稀土产业创新网络演化与影响机制

doi:10.3969/j.issn.1004-9479.2026.02.20240521

世界地理研究 ›› 2026, Vol. 35 ›› Issue (2): 96-113.DOI: 10.3969/j.issn.1004-9479.2026.02.20240521

中国稀土产业创新网络演化与影响机制

黄颖敏¹^,²(), 黄蔷³, 邹小华⁴(), 张旭³

^1.江西理工大学，建筑与设计学院，赣州 341000
^2.江西理工大学，新时代革命老区高质量发展研究院，赣州 341000
^3.江西理工大学，土木与测绘工程学院，赣州 341000
^4.广州市社会科学院区域发展研究所，广州 510410

收稿日期:2024-07-05 修回日期:2024-11-22 出版日期:2026-02-15 发布日期:2026-02-27
通讯作者: 邹小华
作者简介:黄颖敏（1986—），男，博士，副教授，研究方向为城市地理与城乡规划，E-mail：huangyingmin693@163.com。
基金资助:
教育部人文社会科学研究青年基金项目(24YJC790069);国家自然科学基金地区项目(42561031);江西省自然科学基金面上项目(20232BAB203063)

The evolution and proximity mechanism of the innovation network of China's rare earth industry

Yingmin HUANG¹^,²(), Qiang HUANG³, Xiaohua ZOU⁴(), Xu ZHANG³

^1.School of Architecture and Design, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China
^2.Institute for High-Quality Development of Old Revolutionary Base Areas in the New Era, , Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China
^3.School of Civil Engineering and Surveying & Mapping Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China
^4.Guangzhou Academy of Social Sciences, Guangzhou 510410, China

Received:2024-07-05 Revised:2024-11-22 Online:2026-02-15 Published:2026-02-27
Contact: Xiaohua ZOU

摘要/Abstract

摘要：

创新网络时空演化特征及其影响机制已成为创新经济地理学关注的焦点，而内外因素如何影响产业创新网络动态演化机制的研究亟须进一步深化。稀土作为“高科技的命脉”，对产业科技创新具有重要支撑作用。基于2005―2021年中国稀土产业合作专利数据，运用社会网络分析、加权指数随机图模型等方法，对中国稀土产业创新网络空间结构演化特征进行分析，系统探究邻近性、主体属性以及内生动力对网络演化的驱动机制。研究发现：①中国稀土产业创新网络规模持续扩大，以北京和上海为核心，带动次核心与边缘城市，逐步形成以东部沿海城市为主的“金字塔”形层级结构；②网络演化表现出从“单核多轴”向“四边形”格局转变，其特征表现为以点带面，由核心城市主导逐步向核心城市引领、区域中心带动的格局转变；③中国稀土产业创新网络的演化受到外生因素和内生动力的共同影响。邻近性在不同阶段的创新网络中产生动态交互作用；高创新能力城市通过“强强联合”推动网络的形成；路径依赖的约束作用随产业发展逐渐减弱。

关键词: 内外因素, 稀土产业, 创新网络, 演化特征, 影响机制

Abstract:

The spatial-temporal evolution characteristics of innovation network and its influence mechanism have become the focus of innovation economic geography, while the research on the dynamic evolution mechanism of industrial innovation network by internal and external factors urgently needs to be further deepened. Rare earth elements, often referred to as the "lifeline of high technology," play a crucial supporting role in technological innovation. This study analyzes the spatial structural evolution characteristics of China's rare earth industry innovation network, utilizing patent cooperation data from 2005 to 2021 and employing methodologies such as social network analysis and weighted index random graph models. It comprehensively explores the driving mechanisms of proximity, subject attributes, and endogenous dynamics in network evolution. The findings indicate that: ① The scale of China's rare earth industry innovation network continues to expand, with Beijing and Shanghai serving as core nodes, which catalyze the development of sub-core and peripheral cities, gradually forming a pyramid-like hierarchical network structure predominantly centered around eastern coastal cities; ② The network evolution demonstrates a transition from a "single-core multi-axis" structure to a "quadrilateral" model, characterized by a shift from core cities leading to a pattern where both core cities and regional centers drive development; ③ The evolution of the innovation network of China's rare earth industry is subjected to the common role of exogenous factors and endogenous momentum. Proximity dynamics and interactions play a role in different stages of innovation networks; cities with high innovation capacity promote network generation through 'strong alliances'; and the influence of path dependence gradually diminishes with the development of the industry.

Key words: internal and external factors, rare earth industry, innovation networks, evolutionary characteristics, influence mechanisms

黄颖敏, 黄蔷, 邹小华, 张旭. 中国稀土产业创新网络演化与影响机制[J]. 世界地理研究, 2026, 35(2): 96-113.

Yingmin HUANG, Qiang HUANG, Xiaohua ZOU, Xu ZHANG. The evolution and proximity mechanism of the innovation network of China's rare earth industry[J]. World Regional Studies, 2026, 35(2): 96-113.

图/表 10

图 1 中国稀土产业创新网络影响机制的解释框架

Fig.1 An explanatory framework for the impact mechanism of China's rare earth industry innovation network

表 1 创新网络测量指标及含义

Tab.1 Innovation network metrics and their implications

指标	表达式	解释
网络密度	$D = j n (n - 1) / 2$	表示网络各创新主体之间联系的紧密程度。j表示网络中实际存在的联系边的总数，n表示网络中城市节点的总数
平均路径长度	$L = ∑ j n d i j n (n - 1)$	表示整个网络节点间最短路径长度的平均值。d_ij 表示的是节点i与节点j之间的最短路径长度，n表示网络中节点的数量
集聚系数	$C = 1 n ∑ n 1 j i d i (d i - 1)$	表示网络中所有节点集聚系数的平均值，用于衡量创新网络中节点的结团程度。n表示节点数量， $j i$ 表示节点i与它自身邻接点间的边数； $d i$ 表示与i的邻接点的数量； $d i (d i - 1)$ 表示最大存在的可能边数
度中心度	$C C (i) = ∑ j = 1 n A i j$	表示网络中某一创新主体与其他创新主体相连的数量，用于衡量该节点与其他节点的直接联系程度。A_ij 表示节点i与节点j之间的总联系次数，n表示所有与节点i进行过直接合作的节点个数
中介中心度	$C B i = ∑ j n ∑ k n G j k i G j k$	表示某一节点在其他节点对的最短路径中充当桥梁作用的次数，用于衡量某一节点在网络中对资源控制的程度。j≠k≠i，且j＜k， $G j k$ 表示节点j 与节点k之间最短路径的数量
接近中心度	$C C (i) = 1 ∑ j ∈ N d i j$	表示的是某一节点在以距离为概念计算时的中心程度，用于衡量某一节点在网络中与其他节点的接近程度。 $d i j$ 表示节点i与节点j之间的距离

表 1 创新网络测量指标及含义

Tab.1 Innovation network metrics and their implications

指标	表达式	解释
网络密度	$D = j n (n - 1) / 2$	表示网络各创新主体之间联系的紧密程度。j表示网络中实际存在的联系边的总数，n表示网络中城市节点的总数
平均路径长度	$L = ∑ j n d i j n (n - 1)$	表示整个网络节点间最短路径长度的平均值。d_ij 表示的是节点i与节点j之间的最短路径长度，n表示网络中节点的数量
集聚系数	$C = 1 n ∑ n 1 j i d i (d i - 1)$	表示网络中所有节点集聚系数的平均值，用于衡量创新网络中节点的结团程度。n表示节点数量， $j i$ 表示节点i与它自身邻接点间的边数； $d i$ 表示与i的邻接点的数量； $d i (d i - 1)$ 表示最大存在的可能边数
度中心度	$C C (i) = ∑ j = 1 n A i j$	表示网络中某一创新主体与其他创新主体相连的数量，用于衡量该节点与其他节点的直接联系程度。A_ij 表示节点i与节点j之间的总联系次数，n表示所有与节点i进行过直接合作的节点个数
中介中心度	$C B i = ∑ j n ∑ k n G j k i G j k$	表示某一节点在其他节点对的最短路径中充当桥梁作用的次数，用于衡量某一节点在网络中对资源控制的程度。j≠k≠i，且j＜k， $G j k$ 表示节点j 与节点k之间最短路径的数量
接近中心度	$C C (i) = 1 ∑ j ∈ N d i j$	表示的是某一节点在以距离为概念计算时的中心程度，用于衡量某一节点在网络中与其他节点的接近程度。 $d i j$ 表示节点i与节点j之间的距离

表 2 Valued ERGMs模型变量及指标

Tab.2 Valued ERGMs model variables and indicators

变量	指标	解释	变量类型
多维邻近性	地理邻近性(Dis)	节点间欧氏距离	edgecov
	制度邻近性(Sis)	节点是否处在相同制度环境	edgecov
	社会邻近性(Soc)	节点间相对联系强度	edgecov
	认知邻近性(Int)	节点间技术相近程度	nodecov
	地理邻近性^认知邻近性(Dis^* Soc)*	地理邻近与认知邻近交互项	edgecov
	地理邻近性^社会邻近性(Dis^* Int)*	地理邻近与社会邻近交互项	edgecov
	地理邻近性^制度邻近性(Dis^* Sis)*	地理邻近与制度邻近交互项	edgecov
	认知邻近性^社会邻近性(Int^* Soc)*	认知邻近与社会邻近交互项	edgecov
	认知邻近性^制度邻近性(Int^* Sis)*	认知邻近与制度邻近交互项	edgecov
	社会邻近性^制度邻近性(Soc^* Sis)*	社会邻近与制度邻近交互项	edgecov
城市禀赋	行政等级(Adm)	主体的行政等级	nodefactor
	经济实力(Eco)	节点的年均生产总值	nodecov
	创新等级(Inn)	节点拥有的专利数量	nodecov
内生动力	传递效应(Tra)	是否倾向于形成三元包闭	transitiveweights
内生动力	择优链接(Pre)	是否更倾向与明星节点产生更多联系	edgecov

表 3 稀土产业链划分与专利检索关键词

Tab.3 Rare earth industry chain division and patent search keywords

	关键词	补充分解
上游	稀土开采、稀土选矿、稀土矿石、稀土精矿、稀土冶炼、碳酸稀土、稀土化合物、稀土氧化物、稀土盐类、稀土金属等	氟碳铈矿、独居石、磷钇矿、风化壳淋积型矿、离子吸附型稀土等
中游	稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土抛光材料、稀土储氢材料、稀土催化材料、稀土纳米材料等	钐钴永磁铁（SmCo5\sm2co17)、钕铁硼永磁铁(烧结钕铁硼、黏结钕铁硼、热压钕铁硼）、稀土铁氮性永磁铁、LaNi5型储氢合金(AB5型)、La-Mg-Ni系储氢合金(AB3型、A2B7型)、La2MgNi9、La5Mg2Ni23、La3MgNi14、La5Mg2Ni23合金、Mg-Ni-RE(RE=La,Nd) 系、Mg1.95Y0.05Ni0.92Al0.08、Mg35Ti10M5Ni50(M=Y、Al、Zr)、Ni Co Mg Al)5.1-xZnx(0.3≥x≥0,Ml代表富La混合稀土金属)等
下游	稀土应用	永磁电机、稀土、新能源汽车、稀土、尾气净化等

图 2 2005—2021年中国稀土发明专利数量变化

Fig.2 Changes in the number of rare earth invention patents in China from 2005 to 2021

表 4 2005—2021年中国稀土产业创新合作网络结构特征变化

Tab.4 Changing characteristics of China's rare earth industry innovation cooperation network from 2005 to 2021

阶段	网络规模			网络密度	集聚系数	网络中心势	平均路径长度/步
阶段	节点数/个	边数/个	直径/步	网络密度	集聚系数	网络中心势	平均路径长度/步
创新探索阶段	66	158	6	0.037	0.072	3.52%	2.641
创新追赶阶段	136	422	6	0.023	0.084	2.13%	2.957
创新突破阶段	167	696	6	0.025	0.131	2.06%	3.002

表 5 2005—2021年中国稀土产业“核心-边缘”城市演化

Tab.5 Evolution of the core-periphery cities of China's rare earth industry from 2005 to 2021

名称	核心城市	次级核心城市	边缘城市
创新探索阶段	北京、上海	抚顺、深圳	其余62个城市
创新追赶阶段	北京、上海	抚顺、深圳、天津、南京、大连、太原、广州	其余127个城市
创新突破阶段	北京、上海	大连、天津、廊坊、抚顺、石家庄、南京、合肥、保定、长沙、青岛、成都、苏州	其余141个城市

表 6 2005—2021年中国稀土产业创新网络城市中心度演化

Tab.6 Evolution of the urban centrality of China's rare earth industry innovation network from 2005 to 2021

排名	创新探索阶段			创新追赶阶段			创新突破阶段
排名	度中心性	接近中心性	中介中心性	度中心性	接近中心性	中介中心性	度中心性	接近中心性	中介中心性
1	北京	北京	北京	北京	北京	北京	北京	北京	北京
	223	868	1 159	557	1 833	4 919	587	1 767	6 779
2	上海	上海	上海	上海	上海	上海	上海	上海	上海
	112	898	196	222	1 883	1 372	262	1 826	1 491
3	抚顺	杭州	长春	抚顺	广州	广州	大连	深圳	深圳
	38	904	160	155	1 901	1 189	108	1 836	1 426
4	扬州	长春	杭州	天津	武汉	杭州	深圳	南京	广州
	31	908	123	39	1 911	647	66	1 847	936
5	常州	武汉	武汉	深圳	杭州	深圳	南京	广州	长沙
	30	909	112	39	1 911	522	55	1 848	868
6	深圳	无锡	大连	广州	西安	武汉	天津	苏州	武汉
	18	910	83	32	1 913	514	52	1 856	836
7	长春	南京	天津	宁波	南京	南昌	武汉	杭州	南京
	16	910	54	29	1 916	452	51	1 861	831
8	杭州	大连	常州	南京	苏州	南京	佛山	合肥	杭州
	12	911	54	29	1 918	451	50	1 865	637
9	大连	天津	南京	杭州	无锡	苏州	廊坊	武汉	烟台
	11	911	54	27	1 919	408	38	1 866	630
10	天津	苏州	扬州	苏州	深圳	赣州	苏州	宁波	西安
	10	913	53	20	1 922	396	35	1 866	559

图 3 中国稀土产业创新网络空间格局演化注：此图基于标准地图GS（2023）2767号绘制，底图边界无修改。

Fig. 3 Evolution of the spatial pattern of innovation network in China's rare earth industry

表 7 中国稀土产业创新网络Valued ERGMs拟合结果

Tab.7 Fitting results of Valued ERGMs from China's rare earth industry innovation network

名称	变量	创新探索阶段（2005—2010）			创新追赶阶段（2011—2016）			创新突破阶段（2016—2021）
名称	变量	（1）	（2）	（3）	（4）	（5）	（6）	（7）	（8）	（9）
多维邻近性	B	0.419	0.057	-0.654	1.668^***	1.532^***	1.622^***	1.481^***	1.429^***	1.338^***
		(0.459)	(0.472)	(0.655)	(0.230)	(0.263)	(0.290)	(0.168)	(0.183)	(0.244)
	C	10.681^***	10.902^***	8.529^***	12.183^***	12.556^***	12.715^***	28.845^***	28.157^***	27.374^***
		(1.435)	(1.560)	(1.743)	(1.151)	(1.233)	(1.433)	(1.576)	(1.693)	(1.766)
	D	-0.693	-0.691	-0.330	0.142	0.150	0.434	-1.363^***	-1.314^***	-0.902^***
		(0.444)	(0.452)	(0.630)	(0.258)	(0.267)	(0.305)	(0.235)	(0.232)	(0.298)
	A*D		-0.029	-0.023		0.002	0.002		0.001	0.001
			(0.019)	(0.019)		(0.002)	(0.002)		(0.001)	(0.002)
	A*C		0.021	0.024		0.027	0.007		-0.076^*	-0.067
			(0.061)	(0.063)		(0.042)	(0.049)		(0.040)	(0.050)
	A*B		-0.015^**	-0.015^**		-0.002	-0.002		-0.001	-0.001
			(0.007)	(0.007)		(0.002)	(0.002)		(0.002)	(0.002)
	D*C			-1.370			-1.460^*			-1.364^*
				(0.906)			(0.773)			(0.703)
	D*B			0.320			-0.025			-0.050
				(0.269)			(0.082)			(0.063)
	C*B			2.808^**			-0.817			0.244
				(1.251)			(1.034)			(0.747)
城市禀赋	行政等级	-0.111	0.017	-0.012	0.230	0.224	0.197	0.333^***	0.336^***	0.339^***
	行政等级	(0.234)	(0.245)	(0.246)	(0.147)	(0.150)	(0.144)	(0.104)	(0.107)	(0.107)
	经济实力	1.158^**	1.180^**	1.271^**	0.159	0.188	0.257	2.192^***	2.161^***	2.234^***
	经济实力	(0.586)	(0.590)	(0.593)	(0.420)	(0.443)	(0.443)	(0.351)	(0.339)	(0.345)
	创新能力	13.719^***	13.808^***	13.783^***	19.400^***	19.305^***	18.953^***	8.479^***	8.467^***	7.864^***
	创新能力	(3.046)	(3.121)	(3.176)	(2.012)	(2.093)	(2.125)	(1.555)	(1.583)	(1.594)
内生动力	加权边	-6.443^***	-7.153^***	-7.335^***	-7.121^***	-7.117^***	-7.288^***	-6.211^***	-6.465^***	-6.590^***
	加权边	(0.464)	(0.608)	(0.632)	(0.270)	(0.297)	(0.306)	(0.181)	(0.223)	(0.236)
	传递效应	-0.644^***	-0.625^***	-0.595^***	-0.453^***	-0.448^***	-0.451^***	-0.181^**	-0.190^**	-0.179^**
	传递效应	(0.134)	(0.140)	(0.141)	(0.105)	(0.104)	(0.105)	(0.083)	(0.084)	(0.083)
	择优链接	-0.018^***	-0.018^***	-0.018^***	-0.014^***	-0.014^***	-0.014^***	-0.005^***	-0.005^***	-0.004^***
	择优链接	(0.005)	(0.005)	(0.005)	(0.002)	(0.002)	(0.002)	(0.001)	(0.001)	(0.001)
拟合度	AIC	-14025.923	-14120.629	-14032.773	-57721.538	-57800.263	-57697.376	-85276.394	-85694.206	-85278.875
拟合度	BIC	-13969.214	-14046.908	-13942.038	-57650.889	-57708.420	-57584.338	-85201.760	-85597.181	-85159.460

表 7 中国稀土产业创新网络Valued ERGMs拟合结果

Tab.7 Fitting results of Valued ERGMs from China's rare earth industry innovation network

名称	变量	创新探索阶段（2005—2010）			创新追赶阶段（2011—2016）			创新突破阶段（2016—2021）
名称	变量	（1）	（2）	（3）	（4）	（5）	（6）	（7）	（8）	（9）
多维邻近性	B	0.419	0.057	-0.654	1.668^***	1.532^***	1.622^***	1.481^***	1.429^***	1.338^***
		(0.459)	(0.472)	(0.655)	(0.230)	(0.263)	(0.290)	(0.168)	(0.183)	(0.244)
	C	10.681^***	10.902^***	8.529^***	12.183^***	12.556^***	12.715^***	28.845^***	28.157^***	27.374^***
		(1.435)	(1.560)	(1.743)	(1.151)	(1.233)	(1.433)	(1.576)	(1.693)	(1.766)
	D	-0.693	-0.691	-0.330	0.142	0.150	0.434	-1.363^***	-1.314^***	-0.902^***
		(0.444)	(0.452)	(0.630)	(0.258)	(0.267)	(0.305)	(0.235)	(0.232)	(0.298)
	A*D		-0.029	-0.023		0.002	0.002		0.001	0.001
			(0.019)	(0.019)		(0.002)	(0.002)		(0.001)	(0.002)
	A*C		0.021	0.024		0.027	0.007		-0.076^*	-0.067
			(0.061)	(0.063)		(0.042)	(0.049)		(0.040)	(0.050)
	A*B		-0.015^**	-0.015^**		-0.002	-0.002		-0.001	-0.001
			(0.007)	(0.007)		(0.002)	(0.002)		(0.002)	(0.002)
	D*C			-1.370			-1.460^*			-1.364^*
				(0.906)			(0.773)			(0.703)
	D*B			0.320			-0.025			-0.050
				(0.269)			(0.082)			(0.063)
	C*B			2.808^**			-0.817			0.244
				(1.251)			(1.034)			(0.747)
城市禀赋	行政等级	-0.111	0.017	-0.012	0.230	0.224	0.197	0.333^***	0.336^***	0.339^***
	行政等级	(0.234)	(0.245)	(0.246)	(0.147)	(0.150)	(0.144)	(0.104)	(0.107)	(0.107)
	经济实力	1.158^**	1.180^**	1.271^**	0.159	0.188	0.257	2.192^***	2.161^***	2.234^***
	经济实力	(0.586)	(0.590)	(0.593)	(0.420)	(0.443)	(0.443)	(0.351)	(0.339)	(0.345)
	创新能力	13.719^***	13.808^***	13.783^***	19.400^***	19.305^***	18.953^***	8.479^***	8.467^***	7.864^***
	创新能力	(3.046)	(3.121)	(3.176)	(2.012)	(2.093)	(2.125)	(1.555)	(1.583)	(1.594)
内生动力	加权边	-6.443^***	-7.153^***	-7.335^***	-7.121^***	-7.117^***	-7.288^***	-6.211^***	-6.465^***	-6.590^***
	加权边	(0.464)	(0.608)	(0.632)	(0.270)	(0.297)	(0.306)	(0.181)	(0.223)	(0.236)
	传递效应	-0.644^***	-0.625^***	-0.595^***	-0.453^***	-0.448^***	-0.451^***	-0.181^**	-0.190^**	-0.179^**
	传递效应	(0.134)	(0.140)	(0.141)	(0.105)	(0.104)	(0.105)	(0.083)	(0.084)	(0.083)
	择优链接	-0.018^***	-0.018^***	-0.018^***	-0.014^***	-0.014^***	-0.014^***	-0.005^***	-0.005^***	-0.004^***
	择优链接	(0.005)	(0.005)	(0.005)	(0.002)	(0.002)	(0.002)	(0.001)	(0.001)	(0.001)
拟合度	AIC	-14025.923	-14120.629	-14032.773	-57721.538	-57800.263	-57697.376	-85276.394	-85694.206	-85278.875
拟合度	BIC	-13969.214	-14046.908	-13942.038	-57650.889	-57708.420	-57584.338	-85201.760	-85597.181	-85159.460

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中国稀土产业创新网络演化与影响机制

The evolution and proximity mechanism of the innovation network of China's rare earth industry

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