吳愛東，黃婷玉

（天津商業(yè)大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院，天津300134）

天津制造業(yè)基礎(chǔ)雄厚，是經(jīng)濟發(fā)展的重要推動力。然而近年來天津經(jīng)濟增長乏力，2017年天津GDP增速僅為3.6%，較上年大幅下降5.5個百分點，創(chuàng)28年來新低，裝備制造業(yè)增加值也僅為3.6%。2016年技術(shù)密集型制造業(yè)占制造業(yè)總產(chǎn)值比重為33%，仍然低于資本密集型制造業(yè)36%的比重①，更嚴(yán)重的是從2013年以來，技術(shù)密集型制造業(yè)的比重不升反降。天津經(jīng)濟嚴(yán)重下滑，制造業(yè)升級的緩慢發(fā)展與天津“一基地三區(qū)”的定位還有很大差距。因此，要實現(xiàn)天津經(jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展，需突破制造業(yè)發(fā)展瓶頸，加速進行產(chǎn)業(yè)升級。

根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展階段理論，經(jīng)濟發(fā)展主要經(jīng)歷要素驅(qū)動、效率驅(qū)動和創(chuàng)新驅(qū)動三個階段。在不同的經(jīng)濟發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的動能主要依靠要素、效率和創(chuàng)新協(xié)同發(fā)揮作用，但主導(dǎo)因素不同。根據(jù)世界經(jīng)濟論壇開發(fā)的全球競爭力指數(shù)并結(jié)合人均GDP可知，天津在2014年就已率先全國進入了創(chuàng)新驅(qū)動階段②。在創(chuàng)新驅(qū)動階段，技術(shù)創(chuàng)新在經(jīng)濟發(fā)展中的作用要由要素驅(qū)動階段的5%上升到30%，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級中將發(fā)揮核心作用。技術(shù)創(chuàng)新可以通過改造傳統(tǒng)制造業(yè)升級和形成戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)兩方面來促進制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級又關(guān)系到天津“一基地三區(qū)”的建設(shè)，因此，創(chuàng)新驅(qū)動階段研究技術(shù)創(chuàng)新和天津制造業(yè)升級的互動關(guān)系具有很強的理論和現(xiàn)實意義。

關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)系，學(xué)術(shù)界主要存在兩種觀點。一種觀點認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新可以促進產(chǎn)業(yè)升級。Peneder[1]、Greunz[2]研究發(fā)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新可以引起需求結(jié)構(gòu)的變動并且提高勞動生產(chǎn)率，使得投入要素從低生產(chǎn)率部門流向高生產(chǎn)率部門，從而促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。黃茂興和李軍軍[3]則從技術(shù)選擇的角度，實證得出通過技術(shù)選擇和合理的資本深化，能夠促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，實現(xiàn)經(jīng)濟快速增長。Lucchese[4]認(rèn)為行業(yè)間技術(shù)創(chuàng)新上的差異對一國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化和發(fā)展具有重要作用。另一種觀點認(rèn)為產(chǎn)業(yè)升級也可以反過來促進技術(shù)創(chuàng)新。Motohashi等[5]、Altenburg等[6]研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)調(diào)整與升級也會加強產(chǎn)業(yè)內(nèi)與產(chǎn)業(yè)間的創(chuàng)新合作，從而提升技術(shù)強度，激發(fā)技術(shù)創(chuàng)新。吳豐華和劉瑞明[7]提出產(chǎn)業(yè)升級可以通過微觀需求拉動效應(yīng)、中觀地區(qū)協(xié)同效應(yīng)、宏觀國際貿(mào)易效應(yīng)帶動自主創(chuàng)新。

具體到技術(shù)創(chuàng)新對制造業(yè)升級的影響，學(xué)者們針對不同的研究對象得出相同的結(jié)論，普遍認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新可以促進制造業(yè)的升級。趙惠芳等[8]對技術(shù)創(chuàng)新投入對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的影響進行實證研究，結(jié)果表明技術(shù)創(chuàng)新投入對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響與制造業(yè)行業(yè)的技術(shù)層次密切相關(guān)。Varum等[9]通過實證分析表明，中高技術(shù)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新活動可以提高本行業(yè)的勞動生產(chǎn)率，從而促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。楊以文等[10]對國際代工制造業(yè)升級與技術(shù)創(chuàng)新之間的路徑關(guān)系進行實證檢驗，結(jié)果表明國際代工制造業(yè)升級與技術(shù)創(chuàng)新有很大的關(guān)聯(lián)。孫徊泉等[11]提出創(chuàng)新驅(qū)動會從動力維度、要素維度和競爭維度三個方面促進制造業(yè)升級。曾繁華等[12]基于全球價值鏈視角，研究創(chuàng)新驅(qū)動下制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的機理和演化路徑，提出創(chuàng)新驅(qū)動下制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級必須依靠技術(shù)創(chuàng)新的投入。鄭秋錦等[13]實證分析技術(shù)創(chuàng)新對福建省制造業(yè)升級的影響，結(jié)果表明技術(shù)創(chuàng)新對制造業(yè)升級具有正向影響。一些學(xué)者在針對制造業(yè)的研究中也得出類似的結(jié)論（張志元等[14]；馮志軍等[15]；宋洋等[16]）。此外，部分學(xué)者關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新和制造業(yè)升級之間的相互作用，李俊江和孟勐[17]以創(chuàng)新驅(qū)動作為研究基點，分析創(chuàng)新驅(qū)動與制造業(yè)升級之間的相互作用機理。李焱和原毅軍[18]認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新可以通過推動效應(yīng)、貿(mào)易效應(yīng)和選擇效應(yīng)促進制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，反過來制造業(yè)升級也可以通過集成效應(yīng)、誘發(fā)效應(yīng)和吸附效應(yīng)來促進技術(shù)創(chuàng)新水平的提高。

關(guān)于耦合協(xié)調(diào)度的研究方法，學(xué)者們進行了不同的研究。曾繁清等[19]利用耦合協(xié)調(diào)度模型研究金融體系和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系。唐曉華等[20]基于耦合協(xié)調(diào)的視角，分析中國制造業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的總體發(fā)展水平和耦合協(xié)調(diào)程度。俞彤暉[21]利用耦合協(xié)調(diào)模型分析中國流通產(chǎn)業(yè)和城鎮(zhèn)化的互動關(guān)系。

上述研究豐富了技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)升級的相關(guān)理論和文獻，但當(dāng)前研究以定性分析為主，定量分析不多，且大部分都是單方面的研究技術(shù)創(chuàng)新對制造業(yè)升級的影響。因此，本文以天津經(jīng)濟發(fā)展階段為切入點，從耦合協(xié)調(diào)的視角實證分析技術(shù)創(chuàng)新與天津制造業(yè)之間的相互作用關(guān)系。在耦合協(xié)調(diào)度的基礎(chǔ)上，測出技術(shù)創(chuàng)新在制造業(yè)升級中的貢獻率，與不同經(jīng)濟發(fā)展階段技術(shù)創(chuàng)新所起的作用進行對比分析，不僅有利于評估天津技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)升級之間的耦合協(xié)調(diào)程度，揭示天津制造業(yè)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新不匹配的內(nèi)在原因，還能為下一步充分發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新對制造業(yè)升級的帶動作用，使天津成為現(xiàn)代制造業(yè)基地和研發(fā)轉(zhuǎn)化中心提供政策依據(jù)。

1 技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)升級的耦合機理分析

圖1為技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)升級的耦合機理，一般認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新通過兩種途徑促進產(chǎn)業(yè)升級。一是技術(shù)創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化，技術(shù)創(chuàng)新可以轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，從而提高現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高制造業(yè)的核心競爭力。二是技術(shù)創(chuàng)新能夠帶動髙附加值的新興產(chǎn)業(yè)的興起，并帶動相關(guān)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，形成制造業(yè)產(chǎn)業(yè)的集群式發(fā)展，從而推動制造業(yè)整體升級。同理，制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級可以很好地吸收技術(shù)創(chuàng)新的成果，從而引發(fā)新的技術(shù)創(chuàng)新，更重要的是制造業(yè)升級明確了技術(shù)創(chuàng)新的方向，帶動了技術(shù)進步。

圖1 技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)升級的耦合機理

在要素驅(qū)動階段，經(jīng)濟發(fā)展主要依靠勞動力、土地等要素，效率要素在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的占比為35%，創(chuàng)新要素在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的占比只有5%，起輔助作用。企業(yè)通過連續(xù)的、跟蹤式的小創(chuàng)新提高產(chǎn)品的服務(wù)性能，使自己的產(chǎn)品與對手形成差異化競爭，獲取更多利潤。在這一階段，不同企業(yè)之間互相趕超形成漸進式創(chuàng)新，最終帶動產(chǎn)業(yè)升級。在效率驅(qū)動階段，創(chuàng)新的作用由原來的5%上升到10%，企業(yè)由原來的漸變式創(chuàng)新轉(zhuǎn)變?yōu)橥黄剖絼?chuàng)新，實現(xiàn)新技術(shù)對舊技術(shù)的替代，完成產(chǎn)品的更新?lián)Q代，創(chuàng)造出新的市場領(lǐng)域，從而改變市場需求。這種重大創(chuàng)新突破會形成有關(guān)聯(lián)的創(chuàng)新群，促進產(chǎn)業(yè)升級。當(dāng)經(jīng)濟發(fā)展到創(chuàng)新驅(qū)動階段時，技術(shù)創(chuàng)新將是產(chǎn)業(yè)升級的重要驅(qū)動力，技術(shù)創(chuàng)新傳遞擴張最終引起產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)的變動，形成新的技術(shù)—經(jīng)濟范式。

本文根據(jù)全球競爭力報告，結(jié)合天津人均GDP將天津經(jīng)濟進行發(fā)展階段的劃分。2000年以前，天津一直處于要素驅(qū)動階段，在2000年，天津人均GDP超過了2 000美元，要素驅(qū)動階段結(jié)束，天津開始進入要素驅(qū)動向效率驅(qū)動的轉(zhuǎn)變階段；2003年，天津人均GDP突破3000美元，達(dá)到3126美元，天津開始進入效率驅(qū)動階段；2009年，天津人均GDP超過9 000美元，效率驅(qū)動階段結(jié)束，天津進入效率驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動的轉(zhuǎn)變階段；2014年，天津人均GDP超過17 000美元，天津領(lǐng)先全國進入創(chuàng)新驅(qū)動階段③。

2 耦合協(xié)調(diào)度模型構(gòu)建和指標(biāo)選取

2.1 模型構(gòu)建

2.1.1 功效函數(shù)

模型構(gòu)建的第一步是確定子系統(tǒng)中的功效函數(shù)Uij，Uij為第i個序參量第j個指標(biāo)，對應(yīng)的值為Xij，i=1表示技術(shù)創(chuàng)新子系統(tǒng)，i=2表示制造業(yè)升級子系統(tǒng)。本文所選取的指標(biāo)既有正向指標(biāo)，也有逆向指標(biāo)，如果是正向指標(biāo)，則子系統(tǒng)中的有序功效函數(shù)為：

如果是逆向指標(biāo)，則子系統(tǒng)中的有序功效函數(shù)為：

其中，max（Xij）、min（Xij）分別代表系統(tǒng)穩(wěn)定臨界點序參量的最大值和最小值。由于min（Xij）≤Xij≤max（Xij），所以Uij∈[0，1]，Uij代表Xij對其子系統(tǒng)的功效貢獻值，數(shù)值越大說明對其子系統(tǒng)的貢獻越大。

2.1.2 貢獻函數(shù)

技術(shù)創(chuàng)新和制造業(yè)升級是兩個不同而又相互作用、相互影響的子系統(tǒng)。子系統(tǒng)內(nèi)各序參量對復(fù)合系統(tǒng)的“總貢獻”可以通過集成法來實現(xiàn)，且一般采用幾何平均法和線性加權(quán)法。本文采用線性加權(quán)法得到各系統(tǒng)的貢獻函數(shù)。假設(shè)λij為子系統(tǒng)各指標(biāo)的權(quán)重，各子系統(tǒng)對復(fù)合系統(tǒng)的綜合序參量是Ui，則各系統(tǒng)的貢獻函數(shù)為：

2.1.3 耦合度模型

借鑒物理學(xué)中容量耦合概念和容量耦合系數(shù)模型，根據(jù)已有研究的做法，將技術(shù)創(chuàng)新和制造業(yè)升級兩個系統(tǒng)的耦合度定義為：

參照已有研究的做法，本文將“技術(shù)創(chuàng)新—制造業(yè)升級”系統(tǒng)耦合的演變按照耦合度數(shù)值的高低，劃分為四個階段。當(dāng)0

2.1.4 耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合度在一定程度上反映技術(shù)創(chuàng)新子系統(tǒng)和制造業(yè)升級子系統(tǒng)之間的耦合協(xié)同情況，但耦合度不能全面反映兩者之間的整體功效和協(xié)調(diào)效應(yīng)。在探討技術(shù)創(chuàng)新體系與制造業(yè)升級耦合的過程中，除了要考慮兩者的耦合度，還應(yīng)考慮兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展水平。因此，為了準(zhǔn)確評價技術(shù)創(chuàng)新和制造業(yè)升級之間的耦合協(xié)調(diào)程度，在耦合度的基礎(chǔ)上建立技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)升級兩個子系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)度模型，表示兩個子系統(tǒng)之間在動態(tài)耦合過程中的協(xié)調(diào)程度。其公式為：

其中，D表示協(xié)調(diào)度，C表示耦合度，T代表技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)升級協(xié)同效應(yīng)的綜合指數(shù)，α和β為待定系數(shù)，分別表示兩者在整個系統(tǒng)運行中的重要程度。視兩者同等重要，因此，取α=β=0.5。根據(jù)協(xié)調(diào)度D的大小可以將協(xié)調(diào)度評價過程分為6個階段：當(dāng)0

2.2 指標(biāo)選取

2.2.1 技術(shù)創(chuàng)新指標(biāo)

（1）技術(shù)創(chuàng)新投入指標(biāo)。研究經(jīng)費支出是衡量技術(shù)創(chuàng)新的重要指標(biāo)，是形成技術(shù)創(chuàng)新能力的前提條件，其對技術(shù)創(chuàng)新的支持作用主要體現(xiàn)在技術(shù)創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化上。人力資本是技術(shù)創(chuàng)新的核心要素，也是技術(shù)創(chuàng)新擴散和消化吸收再創(chuàng)新的主體。因此，本文選取研究經(jīng)費支出和研發(fā)人員作為技術(shù)創(chuàng)新投入的衡量指標(biāo)。

（2）技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出指標(biāo)。分別選擇專利申請授權(quán)數(shù)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)收入作為技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出的衡量指標(biāo)。專利申請授權(quán)數(shù)在一定程度上直接反映技術(shù)創(chuàng)新的成果轉(zhuǎn)化，專利申請授權(quán)數(shù)越多，技術(shù)創(chuàng)新水平越高。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)收入則在一定程度上間接反映技術(shù)創(chuàng)新能力的強弱。

2.2.2 制造業(yè)結(jié)構(gòu)升級指標(biāo)

（1）制造業(yè)升級高度化指標(biāo)。選取工業(yè)利潤率和技術(shù)密集型制造業(yè)產(chǎn)值與資本密集型產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之比作為制造業(yè)升級高度化的指標(biāo)。本文借鑒王志華、董存田[22]利用2006—2010年中國制造業(yè)28個細(xì)分行業(yè)的數(shù)據(jù)，將制造業(yè)分為勞動、資本、技術(shù)密集型三大類制造業(yè)，將技術(shù)等高級生產(chǎn)要素的密集型產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值與資本密集型產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之比作為測度制造業(yè)升級高度化的指標(biāo)。

（2）制造業(yè)升級合理化指標(biāo)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化指的是產(chǎn)業(yè)間的聚合質(zhì)量，它不僅反映產(chǎn)業(yè)之間的協(xié)調(diào)程度而且反映資源的有效利用程度，它衡量的是要素投入結(jié)構(gòu)和產(chǎn)出結(jié)構(gòu)的耦合程度。借鑒干春暉等[23]采用結(jié)構(gòu)偏離度和泰爾指數(shù)對制造業(yè)結(jié)構(gòu)合理化進行衡量。結(jié)構(gòu)偏離度公式為：

泰爾指數(shù)測算方法為：

其中，TL表示泰爾指數(shù)，Y代表產(chǎn)值，L代表就業(yè)人數(shù)，i代表制造業(yè)第i個行業(yè)，n代表產(chǎn)業(yè)部門數(shù)，泰爾指數(shù)越接近0，表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越合理。

（3）制造業(yè)升級高效化指標(biāo)。考慮到數(shù)據(jù)的可得性，采用全要素生產(chǎn)率作為制造業(yè)高效化衡量的指標(biāo)。采用基于DEA的Malmquist-DEA方法，利用DEAP 2.1軟件測出天津制造業(yè)2003—2016年的全要素生產(chǎn)率。

表1 “技術(shù)創(chuàng)新—制造業(yè)升級”復(fù)合系統(tǒng)評價指標(biāo)體系

2.3 指標(biāo)權(quán)重

各項指標(biāo)權(quán)重采用熵值法來計算。熵值法是利用各指標(biāo)的差異程度來確定各指標(biāo)的權(quán)重。

第一步，對指標(biāo)進行比重變換。

其中，Xij表示第i個樣本第j個指標(biāo)的值。

第二步，計算各指標(biāo)的熵值。

第三步，計算各指標(biāo)熵值的效用值。

第四步，確定各指標(biāo)的熵權(quán)。

3 技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)升級耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的實證分析

3.1 指標(biāo)數(shù)據(jù)來源說明

各指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于2004—2017年的《天津統(tǒng)計年鑒》《天津科技統(tǒng)計年鑒》《中國價格統(tǒng)計年鑒》《中國工業(yè)經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒》。計算相關(guān)指標(biāo)時，因《天津統(tǒng)計年鑒》2011年以后缺少煙草行業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)，因此，只統(tǒng)計了天津制造業(yè)27個子行業(yè)的數(shù)據(jù)。

3.2 指標(biāo)權(quán)重計算結(jié)果分析

3.2.1 技術(shù)創(chuàng)新指標(biāo)權(quán)重分析

根據(jù)計算結(jié)果可知：一是在復(fù)合系統(tǒng)中技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出指標(biāo)重要性大于技術(shù)創(chuàng)新投入指標(biāo)，比重達(dá)到0.288 8。二是在投入指標(biāo)中，R&D人員投入對技術(shù)創(chuàng)新的作用影響較小，僅為0.08，R&D經(jīng)費支出對技術(shù)創(chuàng)新的影響作用較大，達(dá)到0.133 1，這是因為R&D經(jīng)費支出更能直接影響技術(shù)創(chuàng)新的效果，而R&D人員對技術(shù)創(chuàng)新的影響具有滯后性。三是在產(chǎn)出指標(biāo)中，專利申請授權(quán)數(shù)比重大于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)收入，達(dá)到0.173 9，因此更適合表征技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出成果和水平。

3.2.2 制造業(yè)升級指標(biāo)權(quán)重分析

在制造業(yè)升級指標(biāo)中，合理化因素的權(quán)重占到了0.301 9，說明合理化因素對制造業(yè)升級的影響最大，天津制造業(yè)升級已經(jīng)趨向合理化，在合理化指標(biāo)中，泰爾指數(shù)權(quán)重要大于結(jié)構(gòu)偏離度，說明泰爾指數(shù)更適合做制造業(yè)升級合理化的衡量指標(biāo)；高度化因素對制造業(yè)升級的影響較小，權(quán)重僅為0.135 3，天津技術(shù)密集型制造業(yè)占比比較低；值得注意的是，高效化指標(biāo)權(quán)重僅為0.060 9，說明天津制造業(yè)的生產(chǎn)效率有待提高，創(chuàng)新能力不強，適應(yīng)新常態(tài)的制造業(yè)升級動力機制還沒有形成。

表2 天津“技術(shù)創(chuàng)新—制造業(yè)升級”系統(tǒng)各指標(biāo)權(quán)重

3.3 耦合協(xié)調(diào)性分析

根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度的計算方法以及采用熵值法計算的權(quán)重，得到2003—2016年天津“技術(shù)創(chuàng)新—制造業(yè)升級”系統(tǒng)的耦合度和協(xié)調(diào)度，結(jié)果見表3。從兩者的耦合度可以看出，2003—2016年，天津技術(shù)創(chuàng)新和制造業(yè)升級經(jīng)歷低度耦合、磨合階段和高度耦合的過程。從2006年開始，兩者的耦合程度達(dá)到了高度耦合，處于高度耦合階段。2003—2016年，天津的技術(shù)創(chuàng)新體系和制造業(yè)升級保持了很協(xié)調(diào)的發(fā)展步伐。這說明在選擇的樣本期內(nèi)，技術(shù)創(chuàng)新體系和制造業(yè)體系有很強的相互影響關(guān)系，技術(shù)創(chuàng)新水平的提高可以促進制造業(yè)升級，同時制造業(yè)升級也可以引發(fā)新的技術(shù)創(chuàng)新，從而使得技術(shù)創(chuàng)新配合制造業(yè)的發(fā)展。從兩者的協(xié)調(diào)度來看，天津技術(shù)創(chuàng)新和制造業(yè)升級耦合協(xié)調(diào)度整體呈上升趨勢，兩者經(jīng)歷嚴(yán)重失調(diào)、輕度失調(diào)、瀕臨失調(diào)和勉強協(xié)調(diào)，在2015年和2016年達(dá)到中度協(xié)調(diào)，兩者的協(xié)調(diào)度水平不高，只有0.646 4，兩者之間并沒有形成很好的協(xié)同發(fā)展機制，因此，技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)升級之間的協(xié)調(diào)度還有很大的上升空間。

為了進一步發(fā)現(xiàn)“技術(shù)創(chuàng)新—制造業(yè)升級”系統(tǒng)的耦合度和協(xié)調(diào)度變化的背后原因，我們將樣本期內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新子系統(tǒng)和制造業(yè)子系統(tǒng)的綜合序參量和耦合協(xié)調(diào)度進行對比分析。

表3 2003—2016年天津“技術(shù)創(chuàng)新—制造業(yè)升級”系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度

從圖2可知，天津制造業(yè)發(fā)展整體呈上升趨勢，中間有微小的波動調(diào)整，技術(shù)創(chuàng)新水平則一直在穩(wěn)定上升，耦合度和協(xié)調(diào)度也一直在上升。由此可知，天津技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)升級耦合度和協(xié)調(diào)度一直上升的原因是不斷提高的創(chuàng)新水平和不斷優(yōu)化的制造業(yè)升級?！凹夹g(shù)創(chuàng)新—制造業(yè)升級”系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度是一個綜合反映技術(shù)創(chuàng)新體系水平和制造業(yè)發(fā)展水平以及兩者之間耦合關(guān)系的重要指標(biāo)，它不僅受到耦合度的影響，還受到技術(shù)創(chuàng)新水平和制造業(yè)發(fā)展?fàn)顩r的影響，在樣本初期，天津技術(shù)水平落后，自主創(chuàng)新能力不強，制造業(yè)發(fā)展水平也不高，因此兩者協(xié)調(diào)度很低。隨著天津技術(shù)創(chuàng)新的大力投入以及2015年《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》的出臺，國家將天津定位為全國先進制造研發(fā)基地，天津技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)升級在2015年達(dá)到中度協(xié)調(diào)，盡管兩者的協(xié)調(diào)度一直不高，但總體呈波動上升的趨勢，波動變化規(guī)律與耦合度的變化規(guī)律基本一致。因此，在今后天津經(jīng)濟的創(chuàng)新驅(qū)動階段，不僅要提高自主創(chuàng)新能力，發(fā)展先進制造業(yè)，還要注重技術(shù)創(chuàng)新體系和制造業(yè)體系的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展。

圖2 2003—2016年天津技術(shù)創(chuàng)新子系統(tǒng)與制造業(yè)升級子系統(tǒng)的綜合序參量和耦合協(xié)調(diào)度

4 天津制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新貢獻率的測度

技術(shù)創(chuàng)新貢獻率在一定程度上體現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新對天津制造業(yè)升級的影響程度。為了進一步分析天津不同發(fā)展階段技術(shù)創(chuàng)新是否發(fā)揮了應(yīng)有的作用，本文參考已有文獻的做法，測出了技術(shù)創(chuàng)新在制造業(yè)升級中的貢獻率。

通過一般生產(chǎn)函數(shù)來推算技術(shù)創(chuàng)新對天津制造業(yè)產(chǎn)出增長的貢獻率：

基于希克斯中性技術(shù)進步的假設(shè)條件，技術(shù)變量可以看作時間變量。當(dāng)規(guī)模報酬不變時，生產(chǎn)函數(shù)可以演變?yōu)椋?/p>

等式兩邊取對數(shù)：

其中，dA/A為全要素生產(chǎn)率的增長率，α為產(chǎn)出的資本彈性，β為產(chǎn)出的勞動彈性。從而計算出技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出增長的貢獻率:

鑒于數(shù)據(jù)的可得性，本文測出2004—2016年的天津制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新貢獻率，見表4。

表4 天津2004—2016年技術(shù)創(chuàng)新在制造業(yè)發(fā)展中的貢獻率

由于2016年制造業(yè)總產(chǎn)值增長率太低，因此導(dǎo)致技術(shù)貢獻率大于100%，沒有實際參考價值。分析2004—2016年的數(shù)據(jù)，同時結(jié)合經(jīng)濟發(fā)展階段，可以看出，2004—2009年，天津經(jīng)濟處于效率驅(qū)動階段，這段時間制造業(yè)發(fā)展要求技術(shù)創(chuàng)新的貢獻度達(dá)到10%，很顯然技術(shù)創(chuàng)新水平難以和制造業(yè)的發(fā)展相匹配，兩者一直處于失調(diào)狀態(tài)，和上文耦合協(xié)調(diào)模型結(jié)果吻合；2014—2016年，天津處于創(chuàng)新驅(qū)動階段，可以看出技術(shù)創(chuàng)新貢獻率有所增加，但是仍然沒有達(dá)到30%。為了更全面地分析天津制造業(yè)的整體發(fā)展，有針對性地對天津建設(shè)先進制造業(yè)提供建議，表5又接著測出天津2004—2016年技術(shù)密集型制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新貢獻率。

由表5可以看出，2004—2016年間，天津醫(yī)藥制造業(yè)的技術(shù)貢獻率最高，進入創(chuàng)新驅(qū)動階段以后，技術(shù)創(chuàng)新貢獻率明顯增加，在2016年達(dá)到了51.53%。其次是電器機械和器材制造業(yè)，最低的是計算機、通信和儀器儀表，其技術(shù)貢獻率保持在11%以下，甚至好幾年出現(xiàn)負(fù)值。這說明這兩個行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平低，產(chǎn)值增加更多依靠要素和資本投入，因此，天津應(yīng)該在儀器儀表制造業(yè)和計算機、通信制造業(yè)加大研發(fā)投入力度，提高技術(shù)創(chuàng)新水平，更好地發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新對制造業(yè)升級的促進作用。在運輸設(shè)備制造業(yè)，技術(shù)創(chuàng)新的貢獻度波動不是很大，但是與不同經(jīng)濟發(fā)展階段制造業(yè)升級所需要的技術(shù)創(chuàng)新貢獻度還有很大差距，尤其是2014年以后，技術(shù)創(chuàng)新并沒有起到很好的帶動作用。

表5 天津2004—2016年技術(shù)密集型制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新貢獻率%

5 主要結(jié)論和對策建議

結(jié)合天津經(jīng)濟發(fā)展階段利用耦合協(xié)調(diào)度模型對天津市技術(shù)創(chuàng)新體系與制造業(yè)升級的耦合協(xié)調(diào)效應(yīng)進行實證分析，同時對天津制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新貢獻度進行測度，得到以下結(jié)論：2003—2016年，天津技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)升級之間經(jīng)歷了短時間的低度耦合和磨合階段以后，一直處于高水平耦合階段。說明技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展可以促進制造業(yè)升級，同時制造業(yè)升級對技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品研發(fā)有很大的需求，因此技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)配合制造業(yè)的發(fā)展。另外，實證發(fā)現(xiàn)兩者的協(xié)調(diào)度不是很高，還有很大的上升空間。通過對天津制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新貢獻率的測度，發(fā)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新貢獻率偏低，和經(jīng)濟發(fā)展階段并不匹配。因此，要實現(xiàn)天津制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，建立全國先進制造業(yè)研發(fā)基地，不僅要依靠技術(shù)創(chuàng)新水平的提高，還要注意技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)升級之間的協(xié)同發(fā)展機制。

對天津制造業(yè)發(fā)展提出以下政策建議：一要加快推進技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)。建立以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系，以技術(shù)創(chuàng)新為主導(dǎo)，推動制造業(yè)升級，加大R&D投入強度，強化基礎(chǔ)研究，提高天津制造業(yè)的核心競爭力。二是在天津經(jīng)濟進入創(chuàng)新驅(qū)動階段，要注意技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)與制造業(yè)發(fā)展相匹配，提高兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展水平，更好地發(fā)揮兩者的協(xié)同促進效應(yīng)。三是加快將天津建設(shè)成為全國先進制造業(yè)研發(fā)基地，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與制造業(yè)深度融合。

注 釋：

① 借鑒張旭等（2017）通過測算制造業(yè)各細(xì)分行業(yè)勞動、資本與技術(shù)要素所占比重，將制造業(yè)分為勞動、資本與技術(shù)密集型三大類制造業(yè)，根據(jù)2017年天津統(tǒng)計年鑒計算而得。

② 從世界經(jīng)濟發(fā)展論壇開發(fā)的全球競爭力指數(shù)分析，并結(jié)合人均GDP水平，將各國經(jīng)濟分為要素驅(qū)動經(jīng)濟、效率驅(qū)動經(jīng)濟和創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟三種發(fā)展類型和五個發(fā)展階段。2014年天津人均GDP達(dá)到17130美元，經(jīng)濟發(fā)展已進入創(chuàng)新驅(qū)動階段。數(shù)據(jù)來源：TheWorldBank。

③ 根據(jù)世界銀行《全球競爭力報告》劃分：要素驅(qū)動階段，人均GDP低于2 000美元；在由要素驅(qū)動向效率驅(qū)動過渡階段，人均GDP為2 000～2 999美元；在效率驅(qū)動階段，人均GDP為3 000～8 999美元；在由效率驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動過渡階段，人均GDP為9 000～17 000美元；在創(chuàng)新驅(qū)動階段，人均GDP高于17 000美元。