Beyond One-Size-Fits-All: Decoding Heterogeneous Driving Factors of Urban Innovation in China through Interpretable Machine Learning

غالبًا ما تُوصف المدن بأنها محركات للابتكار، وهي أماكن حيث يؤدي تصادم الناس والأفكار والموارد إلى إشعال شرارة الاختراع العظيم التالي. ولعقود من الزمن، حاول الاقتصاديون والمخططون الحضريون فهم ما يجعل هذه المحركات تعمل بدقة. وقد اقترح الحكمة السائدة أنه إذا قامت المدينة ببساطة بضخ المزيد من الأموال في البحث والتطوير، أو توظيف المزيد من العمال المهرة، أو بناء المزيد من الجامعات، فإن الابتكار سيتبع ذلك بشكل طبيعي. تعاملت هذه الرؤية مع المدن كما لو كانت جميعها تعمل وفق مخطط أساسي واحد، بافتراض أن وصفة النجاح عالمية. ومع ذلك، فإن حقيقة كيفية نمو المدن وخلق أفكار جديدة هي أكثر تعقيدًا بكثير. فتمامًا كما لا ينمو الغابة بنفس الطريقة في الصحراء كما تنمو في الغابة المطيرة، فإن العوامل التي تدفع الابتكار في مدينة صاخبة قد تختلف تمامًا عن تلك التي تساعد بلدة أصغر وأقل تطورًا. وفهم هذه الاختلافات أمر بالغ الأهمية لأن السياسات التي تنجح في مكان ما قد تفشل، أو حتى تأتي بنتائج عكسية، في مكان آخر.

لقد وضع فريق من الباحثين هدفًا لفك رموز هذه القواعد الخفية من خلال النظر في قدرات الابتكار لـ 284 مدينة في جميع أنحاء الصين على مدى فترة أربعة عشر عامًا. وبدلاً من الاعتماد على الأساليب الإحصائية التقليدية التي تفترض وجود علاقة خطية مستقيمة بين السبب والنتيوع، لجأوا إلى نهج أكثر تقدمًا باستخدام التعلم الآلي. لقد عاملوا قدرة المدينة على الابتكار ليس كرقم واحد، بل كرحلة تتضمن إنشاء المعرفة العلمية، وتطوير تقنيات جديدة، وأخيرًا جلب تلك التقنيات إلى السوق. ولفهم ما يدفع هذه الرحلة، جمعوا كمية هائلة من البيانات حول 29 عاملًا مختلفًا، تتراوح من عدد السكان في المدينة وكمية الأموال المنفقة على البحث، إلى كثافة الروابط التجارية وجودة المؤسسات المحلية.

قام الباحثون بتغذية هذه البيانات في نموذج حاسوبي متطور قادر على رصد الأنماط المعقدة وغير الخطية التي قد يغفل عنها المحللون البشريون. تعلم النموذج التنبؤ بمخرجات الابتكار في المدينة بناءً على هذه العوامل الـ 29، ثم استخدم الباحثون أداة خاصة للهندسة العكسية لمنطق النموذج. سمح لهم ذلك برؤية أي العوامل كانت الأكثر أهمية، والأهم من ذلك، كيف يتغير تأثيرها اعتمادًا على حالة المدينة المحددة. وقد اكتشفوا أنه لا يوجد مسار واحد "مقاس واحد يناسب الجميع" للابتكار. وبدلاً من ذلك، تعمل محركات النجاح بحدود دنيا متميزة، مما يعني أنها لا تبدأ في العمل بفعالية إلا بعد أن تصل المدينة إلى مستوى معين من التنمية أو الكثافة.

كشفت الدراسة أن ثلاث قوى رئيسية تشكل قدرة المدينة على الابتكار: كثافة شبكات الابتكار، وتركيز النشاط الاقتصادي، وحجم الأموال المستثمرة في البحث والتطوير. ومع ذلك، فإن الطريقة التي تعمل بها هذه القوى تختلف اختلافًا جذريًا. وجد الباحثون أن بناء شبكة كثيفة من الروابط بين الشركات والجامعات ومعاهد البحوث هو المسار الأكثر سهولة للوصول إلى الابتكار. لهذا العامل حد أدنى منخفض جدًا، مما يعني أن أي زيادة بسيطة في الترابط يمكن أن تؤدي إلى دفعة سريعة في الابتكار لأي مدينة تقريبًا؛ فهو الرافعة الأكثر موثوقية للتحسين. وفي المق المقابل، فإن مجرد ضخ الأموال في البحث والتطوير يعد استراتيجية أكثر خطورة. فقد أظهرت البيانات أن هذا العامل لديه حد تنشيط مرتفع جدًا؛ إذ يجب على المدينة استثمار كمية هائلة من رأس المال قبل أن ترى أي عائد ملموس. علاوة على ذلك، فإن فوائد هذا الاستثمار غير متكافئة للغاية، حيث لا تجني إلا المدن ذات الأسس القوية والقدرة على استيعاب المعرفة الجديدة ثمار هذا الاستثمار، بينما قد تنفق مدن أخرى بكثافة مع تحقيق نتائج ضئيلة.

وجد الباحثون أيضًا أن الاستراتيجية "الصحيحة" تعتمد كليًا على نوع المدينة. فالمدن الكبيرة والثرية مثل بكين وشنغهاي تتبع مسار النمو التراكمي؛ ففي هذه الأماكن، تعزز فوائد وجود عدد سكان كثيف، وشبكة قوية، وإنفاق بحثي كثيف بعضها البعض، مما يخلق دورة نجاح ذاتية الاستدامة. وبالنسبة لهذه المدن، فإن الهدف هو ضبط النظام لضمان ترجمة استثماراتها الضخمة إلى نتائج عالية الجودة. ومع ذلك، لا يمكن للمدن الأصغر أو الأقل تطورًا ببساطة نسخ هذا النموذج؛ فبالنسبة لها، غالبًا ما يكون محاولة مطابقة الإنفاق البحثي لمدينة كبرى هدرًا للموارد. وبدلاً من ذلك، تنجح هذه المدن من خلال اعتماد استراتيجية تعويضية، حيث تركز على بناء البنية التحتية الرقمية وتكوين شراكات خارجية لاستعارة القدرات من أماكن أخرى، مستخدمةً بذلك الترابط لتعويض نقص الموارد المحلية.

كما سلطت الدراسة الضوء على الدور القوي للتسلسل الهرمي الحكومي. فالمدن التي تعمل كعواصم للأقاليم تتمتع غالبًا بميزة متميزة لأنها تجذب بشكل طبيعي المزيد من الجامعات ومعاهد البحوث والدعم السياسي. هذا المركز الإداري يقلل من حواجز الدخول للابتكار، مما يسهل على هذه المدن تفعيل إمكاناتها. أما المدن التي تفتقر إلى هذه الصفة الإدارية فتواجه صعودًا أكثر صعوبة؛ إذ يتعين عليها العمل بجهد أكبر لبناء نفس المستوى من الكثافة الاقتصادية والترابط الشبكي لتحقيق نتائج مماثلة. وتشير النتائج إلى أن النهج القديم المتمثل في تطبيق نفس سياسات الابتكار على كل مدينة هو نهج معيب. فالسياسة التي قد تدفع مدينة كبيرة ومتطورة نحو الأمام عبر تشجيع الإنفاق البحثي الضخم، قد تترك مدينة أصغر تعاني من الديون وتوقعات غير محققة.

في نهاية المطاف، تقدم الدراسة خارطة طريق واضحة لصناع السياسات. فهي تشير إلى أن الابتكار ليس عملية متجانسة، بل هو مجموعة من الآليات المختلفة التي تستجيب للظروف المحلية. فبالنسبة للمدن الكبيرة والمتطورة، ينبغي أن ينصب التركيز على الكفاءة وضمان أن تؤدي استثماراتها الثقيلة إلى مخرجات عالية الجودة. أما بالنسبة للمدن الأصغر أو الأقل تطورًا، فإن الأولوية يجب أن تكون لبناء الجسور — الرقمية والاجتماعية على حد سواء — للاتصال بالعالم الأوسع، بدلًا من محاولة بناء كل شيء من الصفر. ومن خلال الاعتراف بأن المدن المختلفة لديها احتياجات ونقاط انطلاق مختلفة، يمكن للقادة تصميم استراتيجيات مصممة خصيصًا لواقعهم، والانتقال من الحلول العامة نحو نهج أكثر دقة وفعالية للنمو الحضري.