徐 聰，蔣翠俠

（山東工商學院a.統(tǒng)計學院；b.數(shù)學與信息科學學院，山東 煙臺 264005）

中國區(qū)域科技發(fā)展空間差異實證分析：1991~2007

徐 聰a，蔣翠俠b

（山東工商學院a.統(tǒng)計學院；b.數(shù)學與信息科學學院，山東 煙臺 264005）

為分析中國區(qū)域科技發(fā)展空間差異及其影響因素，運用偏離-份額分析法討論了中國各省、市、區(qū)R&D經(jīng)費支出增長及其結(jié)構(gòu)性變動規(guī)律，據(jù)此對各省、市、區(qū)重新歸類劃分區(qū)域；通過Theil指數(shù)分析，考察各區(qū)域內(nèi)部和區(qū)域間差異貢獻率及其變化情況，研究導致區(qū)域科技發(fā)展空間差異的主要因素。實證結(jié)果表明，中國科技發(fā)展水平呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域性特征，并且該區(qū)域性特征在不同歷史時期表現(xiàn)不同。

區(qū)域科技；偏離-份額分析法；Theil指數(shù)；空間差異

當前學術(shù)界對中國區(qū)域科技發(fā)展空間差異研究較少，大部分研究停留在對區(qū)域科技進步按傳統(tǒng)的三大區(qū)域劃分的基礎(chǔ)上[1~4]，也有按照偏離-份額分析法劃分新型區(qū)域的研究[5~6]，但是僅停留在劃分階段，而沒有對劃分后新區(qū)域的區(qū)域科技發(fā)展水平做實證分析。本文主要通過偏離-份額分析法研究區(qū)域科技增長在結(jié)構(gòu)、競爭力等方面與全國平均水平的比較，并按照偏離-份額分析結(jié)果對各省、市、區(qū)重新歸類；通過計算區(qū)域各項科技指標Theil指數(shù)及其分解，考察各區(qū)域內(nèi)部和區(qū)域間差異貢獻率及其變化情況，研究導致區(qū)域科技發(fā)展空間差異的主要因素。

1 數(shù)據(jù)選取與經(jīng)驗觀察

為定量研究區(qū)域科技發(fā)展空間差異，選取1991、1999、2007年全國30個省、市、自治區(qū)（由于數(shù)據(jù)缺失，這里沒有討論西藏地區(qū)）的R&D經(jīng)費支出、科技人員數(shù)、專利授權(quán)數(shù)、技術(shù)市場成交金額4項指標作為研究對象，數(shù)據(jù)來源于《中國科技統(tǒng)計年鑒》（1992~2008）。為進行比較，分析中將整個時期（1991~2007）劃分為兩個階段：1991~1999和1999~2007。

根據(jù)《中國科學技術(shù)指標》黃皮書，衡量一個國家科技發(fā)展水平最常用指標為R&D經(jīng)費支出。這里先就R&D單一指標討論科技發(fā)展水平的結(jié)構(gòu)差異與地區(qū)差異。

（1）科技發(fā)展水平結(jié)構(gòu)差異

總體來看，三大執(zhí)行部門（高等院校、大中型工業(yè)企業(yè)、研究與開發(fā)機構(gòu)）的R&D經(jīng)費支出占當年全國R&D經(jīng)費支出比重較大，1999年為95.61%，2007年為83.96%，2007年比1999年下降11.65個百分點（1991年數(shù)據(jù)缺失）。

在全國三大執(zhí)行部門內(nèi)部，其R&D經(jīng)費支出結(jié)構(gòu)也在發(fā)生變化：1991~1999年三大執(zhí)行部門各自R&D經(jīng)費支出變化不大，而1999~2007年三大執(zhí)行部門R&D經(jīng)費支出結(jié)構(gòu)變化較大，特別是研究與開發(fā)機構(gòu)所占比重下降了23.34個百分點、大中型工業(yè)企業(yè)所占的比重上升了24.30%個百分點。

（2）科技發(fā)展水平地區(qū)差異

表1報告了全國各省、市、區(qū)R&D經(jīng)費支出總額和人均R&D經(jīng)費支出的描述統(tǒng)計，可以明顯地看出各地區(qū)科技發(fā)展水平存在明顯差距，并且這種差距呈現(xiàn)擴大趨勢：①排名前6位的含西部地區(qū)的個數(shù)逐年減少，排名后6位的含西部地區(qū)的個數(shù)穩(wěn)中有升；②極差逐年擴大，R&D經(jīng)費支出的最大值/最小值的倍數(shù)也在逐年擴大；③標準差的取值在逐年擴大。

2 計量模型選擇

表1 全國各省、市、區(qū)R&D經(jīng)費支出差異及變化

（1）偏離-份額分析

偏離-份額分析法由美國學者Dunn于20世紀80年代初提出，已成為區(qū)域經(jīng)濟社會結(jié)構(gòu)分析中通用的方法，有利于揭示各部門結(jié)構(gòu)變化的原因[7~8]。以全國為參照系分析區(qū)域科技投入的動態(tài)變化過程，記Xij(t)為t時期第j個地區(qū)的第i執(zhí)行部門科技投入水平，則可以實現(xiàn)如下分解：為全國第i執(zhí)行部門科技投入水平，為全國三大執(zhí)行部門科技投入水平；t=t0，t1分別代表基期和報告期；Gij為第j個地區(qū)第i部門科技投入增長量，RSij為全國偏離份額，表示地區(qū)j某執(zhí)行部門i科技投入從t0到t1時期以全國總增長率增長而得到的增長量；PSij為結(jié)構(gòu)偏離份額，表明從t0到t1時期將全國執(zhí)行部門i科技投入與全國總科技投入進行比較，若地區(qū)j以快速增長型部門為主，則 PSij>0，反之，PSij<0；DSij為競爭力偏離份額，表示從t0到t1時期地區(qū)j執(zhí)行部門i科技投入增長率與全國執(zhí)行部門i科技投入增長率之差與基期的科技投入水平的乘積，該分量反映了地區(qū)j與全國相比，執(zhí)行部門i所具有競爭優(yōu)勢（DSij>0）或劣勢（DSij<0）。 對式(1)兩邊關(guān)于部門 i求和，可得

式中，Gj為第j個地區(qū)科技投入增長量。由式(2)的分解結(jié)果，可進一步計算總偏離份額Gj-RSj或PSj+DSj。

（2）Theil指數(shù)

Theil指數(shù)最早由Theil于1967年研究國家之間收入差距時首先提出，可以按照GDP比重加權(quán)計算，也可以按照人口比重加權(quán)計算。本文采用人口比重加權(quán)計算。

式中，n為地區(qū)個數(shù)，Yi可以取第i地區(qū)的R&D經(jīng)費支出、科技人員數(shù)、專利授權(quán)數(shù)或技術(shù)市場成交金額等，Pi是第i地區(qū)的人口總數(shù)。Theil指數(shù)越大，就表示各區(qū)域之間差異越大；反之，則表示各區(qū)域之間差異越小。

如果以省級行政單位作為基本單元，則可以對Theil指數(shù)進行分解，將全國的科技投入或產(chǎn)出的總體差異分解為區(qū)域間差異和區(qū)域內(nèi)差異

式中

式中，T區(qū)域內(nèi)表示k個區(qū)域內(nèi)的差異，T區(qū)域間表示k個區(qū)域間的差異；Yij代表第i區(qū)域第j地區(qū)某項科技指標的值代表該項科技指標的全國總量，Pij代表第i區(qū)域第j地區(qū)的人口代表全國總?cè)丝?，ni為第i區(qū)域中包含的地區(qū)數(shù)。

3 實證研究

3.1 基于科技發(fā)展水平偏離-份額分析的區(qū)域劃分

（1）偏離-份額分析

1999~2007年科技發(fā)展水平偏離-份額計算過程見表2，限于篇幅本文略去1991~1999年偏離-份額計算過程和1991~1999年、1999~2007年的結(jié)構(gòu)-競爭力偏離份額分析結(jié)果。

從絕對增長率來看，1999~2007年全國30個省區(qū)科技絕對增長率均為正。由省略的結(jié)構(gòu)-競爭力偏離份額分析結(jié)果可知，大中型工業(yè)企業(yè)的科技增長率最快為7.45倍，高于全國增長率4.42倍，是科技增長的最主導部門；高等院校的科技增長率為3.96倍，研究與開發(fā)機構(gòu)的科技增長率為1.64倍，都低于全國總科技增長率，是相對停滯的增長部門。從相對增長率來看，15個省、市、區(qū)的科技增長率高于全國科技增長率，相對增長率為正，其余15個省、市、區(qū)的增長率低于全國水平。浙江省的相對增長率最高為11.81倍，海南省的相對增長率最低，為-3.90倍。

（2）區(qū)域劃分

由表2的結(jié)果，本文對1991~1999年、1999~2007年全國各省、市、區(qū)按照相對增長率和偏離份額分析結(jié)果進行分類，共劃分了六類區(qū)域，見表3。

第Ⅰ類，各項偏離份額均為正，相對增長率為正。與1991~1999年相比，1999~2007年西部地區(qū)有三個省區(qū)進入第Ⅰ類區(qū)域，其中：內(nèi)蒙古進步最顯著，從最后一類區(qū)域進入第Ⅰ類區(qū)域；其余東部省區(qū)均不同程度的優(yōu)化了科技投入結(jié)構(gòu)，加強了地區(qū)科技競爭力，從而進入第Ⅰ類地區(qū)。

第Ⅱ類，結(jié)構(gòu)偏離份額為負，競爭力偏離份額為正，但總偏離為正，且相對增長率為正。與1991~1999年相比，1999~2007年天津市與河南省均從第Ⅵ類區(qū)域上升進入到第Ⅱ類區(qū)域，主要由于地區(qū)科技競爭力加強。

第Ⅲ類，結(jié)構(gòu)偏離份額為正，競爭力偏離份額為負，但總偏離為正，且相對增長率為正。與1991~1999年相比，1999~2007年福建、安徽從第Ⅰ類區(qū)域落入到第Ⅲ類區(qū)域，科技競爭力下降；廣東、河北從第Ⅱ類區(qū)域進入第Ⅲ類區(qū)域，科技競爭力下降，但科技投入結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化；山西、寧夏從最后一類區(qū)域進入第Ⅲ類區(qū)域，科技相對增長率由負變正，同時地區(qū)科技競爭力增強。

表2 1999~2007年中國30個省、市、區(qū)偏離-份額分析對比 (單位:萬元)

第Ⅳ類，結(jié)構(gòu)偏離份額為正，競爭力偏離份額為負，但總偏離為負，相對增長率為負。與1991~1999年相比，1999~2007年海南從第Ⅱ類區(qū)域落入到第Ⅳ類區(qū)域，科技相對增長率由正變負，地區(qū)科技競爭力也有較大幅度的下降；黑龍江從第Ⅲ類區(qū)域到第Ⅳ類區(qū)域，科技相對增長由正變負，地區(qū)科技競爭力下降幅度較大，使得總偏離為負；貴州、青海、新疆均從最后一類地區(qū)進入到第Ⅳ類區(qū)域，結(jié)構(gòu)偏離份額由負變正，地區(qū)科技投入結(jié)構(gòu)得到了很大程度的優(yōu)化。

第Ⅵ類，各項偏離份額均為負，相對增長率為負。與1991~1999年相比，1999~2007年湖北從第Ⅰ類區(qū)域落入到最后一類地區(qū)，科技發(fā)展的退化最為明顯，從科技投入結(jié)構(gòu)到地區(qū)科技競爭力各方面都有下降；北京市從第Ⅱ類區(qū)域落入到最后一類區(qū)域，不僅科技相對增長率由正變負，地區(qū)科技競爭力下降幅度也較大；吉林、陜西科技投入結(jié)構(gòu)偏離份額由正變負，科技投入結(jié)構(gòu)變得較為不合理。

3.2 基于Theil指數(shù)的區(qū)域科技發(fā)展水平差異分析

（1）Theil指數(shù)計算

為討論區(qū)域科技發(fā)展水平差異及其影響因素，這里計算科技投入和科技產(chǎn)出各項指標的Theil指數(shù)，并對Theil指數(shù)按照式(8)進行分解。表4報告了Theil指數(shù)及其分解結(jié)果。

（2）區(qū)域科技發(fā)展水平總體差異

從全國Theil指數(shù)看，1991年專利授權(quán)數(shù)的Theil指數(shù)最低為0.1114，技術(shù)市場成交金額最高為0.2493，說明我國科技產(chǎn)出存在較大的區(qū)域差異，并且這一差異存在擴大趨勢，到2007年兩個指標的Theil指數(shù)分別增長到0.2171和0.5090。在四項科技投入與產(chǎn)出指標中，科技人員的Theil指數(shù)最小，而技術(shù)市場成交金額的Theil指數(shù)最大。

（3）區(qū)域科技發(fā)展水平差異分解

1991年，科技人員、R&D經(jīng)費支出、專利授權(quán)數(shù)和技術(shù)市場成交金額在第Ⅱ區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間的Theil指數(shù)最大，各項的差異貢獻率為30%左右，加總達到60%以上。第Ⅱ區(qū)域內(nèi)的Theil指數(shù)較大，主要是由于分類時通過地區(qū)科技投入結(jié)構(gòu)與地區(qū)競爭力分類，與地區(qū)科技投入基數(shù)無關(guān)，因此盡管北京和廣東各項科技投入和產(chǎn)出指標的基數(shù)非常大，比第Ⅱ區(qū)域內(nèi)部其余省區(qū)有明顯的差距，仍被劃分到第Ⅱ區(qū)域內(nèi)，從而導致該區(qū)域內(nèi)部差異較大。區(qū)域間的Theil指數(shù)較大，說明經(jīng)過聚類后，科技投入和科技產(chǎn)出的各項指標差異主要在區(qū)域間。

表 3基于偏離-份額分析的科技發(fā)展水平區(qū)域劃分

表 4 1991年、2007年全國各省區(qū)科技投入產(chǎn)出指標的Theil指數(shù)及其分解

2007年，科技人員、R&D經(jīng)費支出和技術(shù)市場成交金額在第Ⅵ區(qū)域內(nèi)的Theil指數(shù)最大，各項的差異貢獻率都達到了30%以上；專利授權(quán)數(shù)在第Ⅰ區(qū)域的Theil指數(shù)最大，差異貢獻率為25.87%。這意味著科技人員、R&D經(jīng)費支出和專利授權(quán)數(shù)區(qū)域差異在主要第Ⅵ區(qū)域內(nèi)部，技術(shù)市場成交金額的區(qū)域差異主要在第Ⅰ區(qū)域內(nèi)部。第Ⅵ區(qū)域內(nèi)部的北京市在科技投入產(chǎn)出方面的基礎(chǔ)與第Ⅵ區(qū)域內(nèi)部其余省區(qū)相比，優(yōu)勢非常明顯，導致第Ⅵ區(qū)域內(nèi)部科技人員、R&D經(jīng)費支出和技術(shù)市場成交金額差異成為區(qū)域科技投入主要差異。區(qū)域間的科技投入和科技產(chǎn)出差異都不再是形成區(qū)域科技發(fā)展差異的主要因素，這時主要差異表現(xiàn)在區(qū)域內(nèi)部。

4 結(jié)論與啟示

本文以三大執(zhí)行部門的四項科技發(fā)展水平測度指標作為研究對象，通過偏離-份額分析對全國各省、市、區(qū)進行類別劃分，繼而通過Theil指數(shù)及其分解度量區(qū)域科技發(fā)展水平差異及其影響因素。實證結(jié)果表明：中國區(qū)域科技發(fā)展水平存在較大差異，并且這一差異在某些方面存在擴大趨勢，如：專利授權(quán)數(shù)和技術(shù)市場成交金額兩項指標的Theil指數(shù)；科技發(fā)展的各項指標最大的差異主要體現(xiàn)區(qū)域內(nèi)部，如：1991年第Ⅱ區(qū)域和2007年第Ⅵ區(qū)域的區(qū)域內(nèi)部差異貢獻率都達到了30%以上。與以往的實證結(jié)果不同，本文實證結(jié)果表明：科技發(fā)展水平差異主要來源于區(qū)域內(nèi)部，區(qū)域間差異已經(jīng)不是引起科技發(fā)展水平差異的主要原因。

針對中國區(qū)域科技發(fā)展水平空間差異的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，決策部門應(yīng)在縮小區(qū)域間科技發(fā)展水平差異的同時，采取適當?shù)拇胧┛s小區(qū)域內(nèi)部各省、市、區(qū)科技發(fā)展水平差異，即決策部門的重點應(yīng)由宏觀區(qū)域間轉(zhuǎn)向中觀區(qū)域內(nèi)部科技發(fā)展水平差異的縮小。

[1]楊鵬.我國區(qū)域科技發(fā)展差異研究[J].科學管理研究，2007，（6）.

[2]方偉，韓伯裳，王棟.科技人力資源密度與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系研究[J].科研管理，2007，（03）.

[3]王賢文，劉則淵，姜照華.中國區(qū)域科技發(fā)展的空間差異及其演變發(fā)展過程分析[J].中國科技論壇，2007，（10）.

[4]岳洪江，梁立明.90年代我國三大地帶科技指標差距變動分析[J].科學學研究，2000,18（04）.

[5]魏守華，吳貴生，唐方成.基于份額—偏離法的區(qū)域科技增長研究[J].中國科技論壇，2008，（08）.

[6]魏守華，吳貴生.我國省區(qū)科技空間分布特征、成因及其政策含義[J].管理世界,2005,(4).

[7]吳鳳慶.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟增長的偏離分析[J].山東工商學院學報，2004,18（02）.

[8]陳朝泰.江蘇省經(jīng)濟增長的偏離份額分析法[J].系統(tǒng)工程理論與實踐，1996，（05）.

（責任編輯/易永生）

F224.0

A

1002-6487（2011）03-0090-04

全國統(tǒng)計科研計劃基金資助項目（2009LY030）；山東省自然科學基金資助項目（Q2008H03）；山東省軟科學研究計劃項目（2009RKB401）；山東省統(tǒng)計科研重點研究課題（KT0920）