賴一飛，葉麗婷，謝潘佳，馬昕睿

(武漢大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院，湖北 武漢 430072)

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)與新興科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展及應(yīng)用，數(shù)據(jù)成為關(guān)鍵性生產(chǎn)要素，社會逐漸步入數(shù)字經(jīng)濟時代[1]。近幾年我國數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)規(guī)模保持高速增長，產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重也連年攀升，數(shù)字產(chǎn)業(yè)逐漸成為國民經(jīng)濟的重要組成部分和增長動力[2]。由于經(jīng)濟發(fā)展水平以及技術(shù)基礎(chǔ)等原因，我國各地區(qū)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量存在顯著差異[3]。

為深入分析我國區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟融合發(fā)展程度以及時空分異規(guī)律，本文以我國內(nèi)地30個省市(西藏因數(shù)據(jù)不全，未納入考慮)為研究對象，考察2012-2019年區(qū)域科技創(chuàng)新能力、數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平以及二者的耦合協(xié)調(diào)度。

1 文獻回顧

近年來，國內(nèi)外涌現(xiàn)了大量有關(guān)區(qū)域科技創(chuàng)新、數(shù)字經(jīng)濟的研究。在區(qū)域科技創(chuàng)新方面，研究主要集中于能力測度與評價、驅(qū)動效用以及與科技金融的關(guān)系等。在數(shù)字經(jīng)濟方面，主要集中在概念界定與發(fā)展水平測度、應(yīng)用與作用機理、信息安全治理、影響因素以及對科技創(chuàng)新的驅(qū)動效應(yīng)等方面。

國內(nèi)外學(xué)者針對區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟間的作用關(guān)系有諸多探索。關(guān)于區(qū)域科技創(chuàng)新對數(shù)字經(jīng)濟的影響，張琳[4]認為，科技創(chuàng)新將助力填補數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展中基礎(chǔ)研究、數(shù)據(jù)優(yōu)化配置和核心競爭力等方面的不足；李彥臻、任曉剛等[5]指出，通過發(fā)揮數(shù)字經(jīng)濟的創(chuàng)新效應(yīng)以及與實體經(jīng)濟的融合驅(qū)動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，驅(qū)動路徑為促進核心技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用、推進數(shù)字化平臺建設(shè)、加速數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)移與成果轉(zhuǎn)化等；李曉華[6]提出，新興和前沿技術(shù)等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)將成為推動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展與應(yīng)用的新動能，并探析了科技創(chuàng)新作為新動能驅(qū)動數(shù)字經(jīng)濟的主要機理，如不斷涌現(xiàn)的顛覆性創(chuàng)新、超速成長的信息技術(shù)平臺、互聯(lián)網(wǎng)效應(yīng)與“贏家通吃”現(xiàn)象、科技產(chǎn)業(yè)的“蒲公英效應(yīng)”與生態(tài)競爭等；Ismail Abdulkarim Adamu等[7]的研究表明，信息技術(shù)設(shè)備創(chuàng)新為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展提供了機遇，其結(jié)合新冠疫情背景指出，技術(shù)升級促使數(shù)字技術(shù)在政府、產(chǎn)業(yè)和教育管理中被廣泛運用。 關(guān)于數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域科技創(chuàng)新的影響，宋洋[8]利用2014-2018年我國省際面板數(shù)據(jù)進行實證分析，研究表明，數(shù)字經(jīng)濟可以通過數(shù)字化產(chǎn)品應(yīng)用、高效率信息溝通以及兩種方式的組合直接或間接促進科技創(chuàng)新；溫珺等[9]基于2013-2018年我國省際面板數(shù)據(jù)和固定效用模型探究數(shù)字經(jīng)濟對創(chuàng)新的驅(qū)動作用，從微觀、中觀和宏觀3個層面解析數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域科技創(chuàng)新的進化效應(yīng)、擴散效應(yīng)和規(guī)模效應(yīng)，在作用機理的基礎(chǔ)上構(gòu)建回歸模型，研究結(jié)果顯示，地區(qū)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平越高，對創(chuàng)新的影響越顯著；同時，溫珺、閻志軍等[10]借助2015年我國287個地級市截面數(shù)據(jù)驗證得出，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平對區(qū)域創(chuàng)新的影響呈非線性曲線，并對比了數(shù)字經(jīng)濟對不同技術(shù)含量創(chuàng)新行為的作用，證明數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對技術(shù)含量較高的發(fā)明創(chuàng)新的影響最顯著；梁琦等[11]結(jié)合2011-2018年城市面板數(shù)據(jù)進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠顯著提升本地區(qū)創(chuàng)新質(zhì)量，且市場化水平較高地區(qū)的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對創(chuàng)新質(zhì)量的提升效應(yīng)更顯著；熊勵、蔡雪蓮等[1]以長三角城市群為對象進行分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能有效推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新，并且對技術(shù)創(chuàng)新的作用更顯著；曹玉娟[12]通過定性分析得出，區(qū)域主體間的數(shù)字化“共情”和“去中心化”促進區(qū)域創(chuàng)新框架重構(gòu)，加速區(qū)域科技創(chuàng)新，并提出數(shù)字化與區(qū)域創(chuàng)新具有高度耦合性。

通過上述分析不難發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外學(xué)者針對區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟的研究側(cè)重于單向影響分析，少數(shù)文章雖然涉及兩者間的相互作用，但是均采用定性分析方法，鮮有文章通過定量分析研究兩者間的雙向作用。區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟已成為我國戰(zhàn)略重點，探究兩者融合發(fā)展水平有利于制定兩系統(tǒng)間的雙向驅(qū)動戰(zhàn)略，形成系統(tǒng)間的良性循環(huán)。

2 區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟作用機理分析

2.1 科技創(chuàng)新對數(shù)字經(jīng)濟的驅(qū)動作用分析

科技創(chuàng)新是驅(qū)動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的主要動力。首先，科技創(chuàng)新有助于彌補數(shù)字經(jīng)濟中基礎(chǔ)軟硬件、基礎(chǔ)元器件和基礎(chǔ)材料等方面的不足。只有解決了底層基礎(chǔ)技術(shù)和工藝瓶頸問題，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平才能獲得顯著提升。其次，技術(shù)革新是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的根本動力，科技創(chuàng)新為攻克數(shù)字經(jīng)濟中的核心技術(shù)、復(fù)雜性算法等問題提供了幫助[13]。數(shù)字技術(shù)應(yīng)用提高了社會效率，但也帶來極大風(fēng)險。為了保障數(shù)據(jù)安全、互聯(lián)網(wǎng)安全、國家經(jīng)濟安全，必須構(gòu)建健康、可持續(xù)發(fā)展的數(shù)字經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)。

此外，科技創(chuàng)新及其成果應(yīng)用有助于企業(yè)加大新型科學(xué)儀器、重大設(shè)備以及數(shù)字化平臺軟硬件投入，全面推動企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)企業(yè)新產(chǎn)品生產(chǎn)及管理向集成化、數(shù)字化、智能化發(fā)展，最終極大提升數(shù)字技術(shù)生產(chǎn)力。同時，科技創(chuàng)新能夠驅(qū)動形成高效的網(wǎng)絡(luò)化平臺，通過對接和服務(wù)海量消費者群體，拓展數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模與發(fā)揮范圍效應(yīng)，通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)動效應(yīng)，促進資源開放共享以及要素流動，進一步發(fā)揮數(shù)字經(jīng)濟的創(chuàng)新效應(yīng)以及與實體經(jīng)濟的融合效應(yīng)。

2.2 數(shù)字經(jīng)濟對科技創(chuàng)新的驅(qū)動作用分析

數(shù)字經(jīng)濟增強了科技創(chuàng)新動力。數(shù)字經(jīng)濟帶來全球研發(fā)與創(chuàng)新范式變革，基于海量數(shù)據(jù)整合與構(gòu)建資源共享平臺，為研發(fā)機構(gòu)獲得創(chuàng)新信息提供了全新手段和渠道，使得信息的及時性、全面性和準(zhǔn)確性得以保證，科技產(chǎn)品更新迭代加快，這些都是保障研發(fā)人員創(chuàng)新積極性的基礎(chǔ)。同時，科技產(chǎn)品更新迭代加快意味著研發(fā)機構(gòu)將面臨更復(fù)雜的社會需求和更大競爭壓力，要在新環(huán)境下生存和發(fā)展就必須提高自身研發(fā)能力。

數(shù)字經(jīng)濟降低了研發(fā)風(fēng)險和成本，有助于激發(fā)投資者積極性。創(chuàng)新成本大、失敗率高等問題一直是導(dǎo)致投資者不愿意涉足科技創(chuàng)新項目的主要原因。數(shù)字技術(shù)發(fā)展縮小了空間距離、降低了行業(yè)壁壘，促使知識與信息傳播得以突破地理和組織邊界，使得創(chuàng)新主體間的跨區(qū)域交流合作更便捷[14]。數(shù)字經(jīng)濟的高速發(fā)展使市場趨向透明化，信息獲取成本和創(chuàng)新溝通成本更低，科技創(chuàng)新效率和成功率獲得提高，投資者顧慮減少，投資意愿也得到增強。

數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展加速科技創(chuàng)新成果應(yīng)用和轉(zhuǎn)化。數(shù)字經(jīng)濟引領(lǐng)信息化時代的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建，運用大數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)整合科技成果供給與產(chǎn)業(yè)鏈需求，推動科技創(chuàng)新成果向相關(guān)產(chǎn)業(yè)滲透，在促進產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新升級的同時實現(xiàn)研發(fā)成果高效轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。

3 指標(biāo)選取與模型構(gòu)建

3.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

由于科技創(chuàng)新的多主體參與性和復(fù)雜性，評價區(qū)域科技創(chuàng)新能力的維度和指標(biāo)較多，《中國科技統(tǒng)計年鑒》將科技活動劃分為3類，即研究與試驗發(fā)展活動(R&D活動)、R&D成果應(yīng)用和科技服務(wù)，本文也沿用該方式并進行相關(guān)指標(biāo)選取。

根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的《研究與試驗發(fā)展(R&D)投入統(tǒng)計規(guī)范(試行)》，本文將探究基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和試驗發(fā)展3種R&D活動效率及其與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的耦合關(guān)系。為了有效衡量上述3種R&D活動的綜合水平，參考現(xiàn)有研究，從投入和產(chǎn)出兩個角度確定量化指標(biāo)。科技創(chuàng)新投入包括R&D人力和R&D資金，因此分別采用R&D人員全時當(dāng)量和R&D經(jīng)費支出作為區(qū)域科技創(chuàng)新投入指標(biāo)[15]；科技創(chuàng)新產(chǎn)出主要反映科技成果內(nèi)容，以R&D項目數(shù)和有效專利數(shù)作為表征指標(biāo)。其中，基礎(chǔ)研究產(chǎn)出通過基礎(chǔ)研究項目數(shù)衡量，應(yīng)用研究產(chǎn)出通過應(yīng)用研究項目數(shù)和有效發(fā)明專利數(shù)衡量，試驗發(fā)展產(chǎn)出通過試驗發(fā)展項目數(shù)和其它有效專利衡量。R&D成果應(yīng)用是指為使R&D活動產(chǎn)出的新成果能夠投入生產(chǎn)或在實際中解決技術(shù)問題而進行的系統(tǒng)活動。由于科技成果應(yīng)用帶來的經(jīng)濟收益能較好地反映各省市科技成果應(yīng)用綜合水平[16-17]，因此在綜合考慮指標(biāo)可獲取性的基礎(chǔ)上，本文選用新產(chǎn)品經(jīng)費和新產(chǎn)品銷售收入測度科技成果應(yīng)用綜合水平?？萍挤?wù)主要考察科技成果的示范推廣效果，由于科技服務(wù)產(chǎn)生的直接或間接效益難以量化，因此本研究從投入角度，選取科普專職人員數(shù)量和技術(shù)市場成交額度量區(qū)域科技服務(wù)水平，兩者分別反映地區(qū)科技成果推廣工作投入力度和科技成果轉(zhuǎn)化成效。綜上所述，構(gòu)建指標(biāo)體系如表1所示。

隨著數(shù)字經(jīng)濟內(nèi)涵的不斷擴展，國內(nèi)外專家學(xué)者和組織機構(gòu)在測度數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平方面進行了諸多探索，從多個維度提出統(tǒng)計指標(biāo)與測度方法，但尚未形成統(tǒng)一的評價指標(biāo)體系。參考國內(nèi)外學(xué)者和第三方機構(gòu)建立的數(shù)字經(jīng)濟評價指標(biāo)體系，本研究選取數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化作為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的3個子維度[18-19]。從某種角度而言，數(shù)字經(jīng)濟是一種網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟，互聯(lián)網(wǎng)作為數(shù)字經(jīng)濟的基礎(chǔ)載體，也是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的重要前提，目前在多個權(quán)威機構(gòu)構(gòu)建的數(shù)字經(jīng)濟評估指標(biāo)體系中互聯(lián)網(wǎng)和移動電話普及率被作為評估國家互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)發(fā)展水平的測度指標(biāo)[20]?？紤]到指標(biāo)觀測的可持續(xù)性和代表性，本研究選取互聯(lián)網(wǎng)寬帶端口密度、移動電話基站密度和人均互聯(lián)網(wǎng)域名數(shù)3個指標(biāo)對數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)進行測度[21]。數(shù)字產(chǎn)業(yè)化是數(shù)字經(jīng)濟的核心產(chǎn)業(yè)，是指為產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展提供數(shù)字技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施和解決方案，以及完全依賴數(shù)字技術(shù)、數(shù)據(jù)要素的各類經(jīng)濟活動，主要包括電子信息制造業(yè)、信息通信業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)和軟件服務(wù)業(yè)[22]。本研究從數(shù)字產(chǎn)業(yè)規(guī)模與收益角度，選取與電信業(yè)、信息傳輸、計算機服務(wù)和軟件業(yè)相關(guān)的4個指標(biāo)衡量我國數(shù)字產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平。產(chǎn)業(yè)數(shù)字化是數(shù)字經(jīng)濟的重點關(guān)注對象，是指應(yīng)用數(shù)字技術(shù)和數(shù)據(jù)資源為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來的產(chǎn)出增加與效率提升，它是數(shù)字技術(shù)與實體經(jīng)濟的融合，而構(gòu)建數(shù)字化平臺是最為典型的發(fā)展方式之一，平臺經(jīng)濟也成為當(dāng)前數(shù)字經(jīng)濟的重要發(fā)展形式[23-24]。基于此，本研究以測度產(chǎn)業(yè)數(shù)字化投入、應(yīng)用以及數(shù)字融合規(guī)模為目標(biāo)，選取存在電子商務(wù)交易活動的企業(yè)數(shù)比重和電子商務(wù)交易額占GDP的比重兩個基礎(chǔ)指標(biāo)。數(shù)字經(jīng)濟測度指標(biāo)體系見表2。

表1 區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)(H1)綜合評價指標(biāo)體系Tab.1 Comprehensive evaluation index system of regional innovation system (H1)

表2 數(shù)字經(jīng)濟系統(tǒng)(H2)綜合評價指標(biāo)體系Tab.2 Comprehensive evaluation index system of digital economy system (H2)

3.2 模型構(gòu)建

3.2.1 指標(biāo)權(quán)重計算方法

采用熵值法確定各評價指標(biāo)權(quán)重，可在一定程度上避免主觀因素帶來的偏差，具體步驟如下：

(1)為排除評價體系中指標(biāo)量綱及數(shù)量級差異對分析結(jié)果的影響，運用極差法對原始數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。由于本文選取的指標(biāo)均為正向指標(biāo)，因此計算公式為：

(1)

式中，i表示年份，i=1,2,3,...,n，j表示系統(tǒng)內(nèi)指標(biāo)序號，j=1,2,3,...,m。xij為原始指標(biāo)值，maxxij和minxij分別為系統(tǒng)內(nèi)第i年第j項指標(biāo)的最大值與最小值。

(2)計算指標(biāo)值比重。

(2)

(3)計算指標(biāo)熵值。

(3)

(4)計算指標(biāo)差異系數(shù)。

(4)

(5)計算指標(biāo)權(quán)重。

(5)

將我國內(nèi)地30個省市2012-2019年的評價指標(biāo)值代入，計算得到我國區(qū)域科技創(chuàng)新能力與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平各指標(biāo)權(quán)重，見表1。

3.2.2 綜合水平

(1)運用線性加權(quán)法建立綜合評價模型。

(6)

(2)構(gòu)建科技創(chuàng)新子維度和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展子維度綜合指數(shù)計算模型。

(7)

3.2.3 耦合度模型

引入物理學(xué)中容量耦合的概念[25]，構(gòu)建區(qū)域科技創(chuàng)新能力與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展之間的耦合度模型。

(8)

Ci的取值范圍為0～1，代表區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟間相互影響程度。Ci越大，表明兩者的耦合性越好，整個系統(tǒng)將向新的有序方向發(fā)展；Ci越小，表明兩者間的耦合性越差，系統(tǒng)將朝無序方向發(fā)展。

3.2.4 耦合協(xié)調(diào)度模型

為消除區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展均處于低水平下的高耦合度給分析帶來的偏誤，進一步構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)度模型。

(9)

其中，Di為耦合協(xié)調(diào)度；Ti表示區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟綜合發(fā)展水平。

(10)

式中，α、β分別表示對區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的貢獻率，兩者之和為1?？紤]到區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展具有同等重要性，取α=β=0.5。

3.2.5 相對發(fā)展度模型

耦合協(xié)調(diào)度僅能反映系統(tǒng)之間是否協(xié)調(diào)，但難以解釋兩系統(tǒng)之間的相對發(fā)展程度。因此，本文將采用相對發(fā)展度模型進行分析，并確定系統(tǒng)相對發(fā)展系數(shù)為ηi。

(11)

3.3 數(shù)據(jù)來源

在具體計算中，囿于西藏自治區(qū)與港澳臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)缺失，因此以我國內(nèi)地30個省市為研究對象，研究時段選取2012-2019年進行實證分析。數(shù)據(jù)來源于2012-2019年《中國統(tǒng)計年鑒》《中國科技統(tǒng)計年鑒》《高等學(xué)?？萍冀y(tǒng)計資料匯編》、各省統(tǒng)計年鑒和統(tǒng)計公報。

4 實證分析

4.1 區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展綜合水平

根據(jù)表1可知，在科技創(chuàng)新系統(tǒng)中，R&D活動(0.728 9)、R&D成果應(yīng)用(0.154 9)和科技服務(wù)(0.116 2)權(quán)重值的差異較大。其中，R&D活動對科技創(chuàng)新能力的影響最顯著，科技服務(wù)的影響偏弱。因此，科技創(chuàng)新能力提升主要得益于試驗發(fā)展人力與財力投入、應(yīng)用研究成果產(chǎn)出以及科技成果應(yīng)用。根據(jù)圖1可知，在研究時間段內(nèi)我國科技創(chuàng)新能力綜合水平穩(wěn)步提升，基礎(chǔ)研究、試驗發(fā)展、科技服務(wù)對科技創(chuàng)新能力提升起到拉動作用，應(yīng)用研究在2017年后也呈現(xiàn)拉動作用。因此，未來要提升科技創(chuàng)新能力，仍需在兼顧R&D活動與科技服務(wù)的同時，推動科技成果精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化以及快速應(yīng)用。

圖1 全國區(qū)域科技創(chuàng)新子維度綜合發(fā)展指數(shù)Fig.1 Comprehensive development index of regional science and technology innovation subsystem

在數(shù)字經(jīng)濟系統(tǒng)中，數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的權(quán)重值(0.489 9)最大，數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)的權(quán)重值(0.349 9)次之，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的權(quán)重值(0.160 2)最小，說明自2012年以來數(shù)字產(chǎn)業(yè)化對數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的貢獻度最大。因此，在數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展中軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將是今后工作的關(guān)鍵與重點。根據(jù)圖2可以看出，在研究時段內(nèi)我國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平穩(wěn)步上升，從子維度來看，數(shù)字產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平近年趨于穩(wěn)定，且始終保持對數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的拉動作用。數(shù)字基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化水平總體上保持增長態(tài)勢，增長幅度較穩(wěn)定，其中，數(shù)字基礎(chǔ)綜合指數(shù)較低影響了數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平提升，進一步說明加強數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要性。

根據(jù)圖3可以看出，在科技創(chuàng)新方面，從時序上看，各地區(qū)科技創(chuàng)新能力穩(wěn)步上升，華北、東北、華東、華中、華南、西南和西北的年均增長率分別為5.29%、2.40%、6.85%、5.26%、7.79%、4.83%與2.57%。從空間分布看，華東、華南、華中和華北地區(qū)的科技創(chuàng)新能力始終保持在全國平均水平之上，且增長態(tài)勢良好。囿于地理劣勢以及經(jīng)濟技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，西南、西北和東北地區(qū)的科技創(chuàng)新能力低于全國平均水平。其中，前兩個地區(qū)的科技創(chuàng)新能力雖然一直處于穩(wěn)步上升態(tài)勢但是增速較緩，東北地區(qū)在2013-2014年有所下降，2014年以后緩慢回升，之后出現(xiàn)快速發(fā)展。

圖2 全國區(qū)域數(shù)字經(jīng)濟子維度綜合發(fā)展指數(shù)Fig.2 Comprehensive development index of regional digital economy subsystem

圖3 全國區(qū)域科技創(chuàng)新綜合發(fā)展指數(shù)Fig.3 Comprehensive development index of regional science and technology innovation in China

根據(jù)圖4可以發(fā)現(xiàn)，在數(shù)字經(jīng)濟方面，從時序上看，各地區(qū)數(shù)字經(jīng)濟綜合發(fā)展指數(shù)均呈上升趨勢，如華北、東北、華東、華中、華南、西南和西北的年均增長率分別為9.27%、4.61%、10.12%、9.15%、11.26%、8.88%以及5.87%。從空間分布看，華東、華南和華北的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展程度遙遙高于其它區(qū)域，主要得益于其優(yōu)越的地理位置以及扎實的經(jīng)濟和信息化技術(shù)基礎(chǔ)。作為推動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的重要驅(qū)動力，云計算產(chǎn)業(yè)有利于加快軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與實體經(jīng)濟深度融合，加快現(xiàn)代化數(shù)字經(jīng)濟體系建設(shè)。目前，云計算企業(yè)主要分布在北京以及東部沿海地區(qū)。華中地區(qū)是全國的交通樞紐，數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體呈上升趨勢；西南地區(qū)地域遼闊、氣候適宜、投資建廠的土地成本較低，成為其設(shè)立大數(shù)據(jù)服務(wù)中心的區(qū)位優(yōu)勢，近年來西南地區(qū)蓄力追趕，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展綜合指數(shù)穩(wěn)步增長；由于數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施配置不足，東北地區(qū)與西北地區(qū)的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平排名靠后，東北地區(qū)在2015-2016年甚至出現(xiàn)下滑現(xiàn)象，根本原因在于東北地區(qū)的信息傳輸、計算機服務(wù)和軟件業(yè)就業(yè)人數(shù)、電信業(yè)務(wù)總量、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)產(chǎn)值等指標(biāo)均出現(xiàn)一定幅度下降，顯示出地方對數(shù)字產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重視程度不足。

由圖3、圖4的數(shù)字經(jīng)濟與科技創(chuàng)新綜合發(fā)展指數(shù)均值看，我國數(shù)字經(jīng)濟建設(shè)卓有成效，科技創(chuàng)新能力顯著提升，均呈現(xiàn)出遞增的良好發(fā)展態(tài)勢，然而區(qū)域間發(fā)展不平衡，差距較大。總體上看，我國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展和科技創(chuàng)新水平均呈上升趨勢，年均增長率分別為5.48%和8.96%，其中，科技創(chuàng)新綜合發(fā)展指數(shù)低于數(shù)字經(jīng)濟綜合發(fā)展指數(shù)。該結(jié)果證明數(shù)字經(jīng)濟與科技創(chuàng)新間存在相互作用，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展通過降低研發(fā)成本促進全社會技術(shù)創(chuàng)新；科技創(chuàng)新使得核心技術(shù)逐步被突破，從而推動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。

圖4 全國區(qū)域數(shù)字經(jīng)濟綜合發(fā)展指數(shù)Fig.4 Comprehensive development index of regional digital economy in China

4.2 區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)度

2012-2019年全國各地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度如圖5所示。從時序上看，各地區(qū)科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度呈穩(wěn)步上升趨勢，且初期耦合協(xié)調(diào)度較高的地區(qū)增長較快；從空間分布看，兩者的耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)從西北到東南逐步提升的發(fā)展特征。華東、華南和華北的耦合協(xié)調(diào)度在2012-2019年位列全國前三，上述地區(qū)的科技創(chuàng)新綜合水平和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展綜合水平在全國也處于領(lǐng)先地位，說明耦合協(xié)調(diào)度與地區(qū)自身發(fā)展水平存在正相關(guān)性，較高的耦合協(xié)調(diào)度對地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展有促進作用。西南地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度較低，尚未達到全國平均水平，但增長速度較快。西北與東北地區(qū)科技創(chuàng)新動力匱乏，無法吸引足夠的創(chuàng)新人才和資金，從而導(dǎo)致地區(qū)呈現(xiàn)較低的耦合協(xié)調(diào)度。

圖5 2012-2019年全國各區(qū)域耦合協(xié)調(diào)度曲線Fig.5 Curve of regional coupling coordination degree in China from 2012 to 2019

2012-2019年全國各地區(qū)相對發(fā)展度的計算結(jié)果如圖6所示。從時序上看，各地區(qū)科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟的相對發(fā)展度表現(xiàn)為先快速下降、后趨于平穩(wěn)，其中，2012-2015年各地區(qū)的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展增速高于區(qū)域科技創(chuàng)新發(fā)展增速。從空間分布看，華中地區(qū)的相對發(fā)展度最高，其區(qū)域科技創(chuàng)新水平一直超前于數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平。除華中與東北外，其它區(qū)域均表現(xiàn)為由科技創(chuàng)新超前逐步過渡為與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展同步，各地區(qū)的相對發(fā)展度與本地綜合發(fā)展水平間沒有顯著關(guān)系。

圖6 2012-2019年全國各地區(qū)相對發(fā)展度曲線Fig.6 Curve of regional relative development degree in China from 2012 to 2019

為進一步探究全國各省市科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展水平，本文結(jié)合兩者實際情況，借鑒當(dāng)前研究中對耦合協(xié)調(diào)度和相對發(fā)展度的普遍分類，劃分出協(xié)調(diào)發(fā)展階段并明確各階段特征，結(jié)果如表3所示。

表3 協(xié)調(diào)發(fā)展階段及特征Tab.3 Stages and characteristics of coordinated development

分別選取2012、2015和2019年的耦合協(xié)調(diào)度與相對發(fā)展度指數(shù)進行分析，以反映我國省域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展情況，具體見圖7。

從時序上看，2012年除山東、浙江、江蘇、上海、廣東和北京6省市處于磨合階段外，其余省市均處于低耦合階段，尚未進入高耦合階段；2015年福建、安徽、遼寧、天津、湖北和四川6省市進入磨合階段，北京進入高耦合階段，青海、寧夏等18個省市仍處于低耦合階段；2019年上海、廣東等5個省市步入高耦合階段，湖北、湖南等中部地區(qū)逐漸崛起，四川、重慶等西南部地區(qū)也扭轉(zhuǎn)落后形勢，但青海、寧夏和海南等省市的耦合協(xié)調(diào)沒有明顯改善。2012-2019年全國耦合協(xié)調(diào)度有明顯的整體向右移動趨勢，說明我國大部分省市的科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展逐漸進入磨合階段，協(xié)同效應(yīng)增強。同時，全國各省市科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟相對發(fā)展度有明顯下移趨勢，表現(xiàn)為科技創(chuàng)新超前于數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的省市在耦合協(xié)調(diào)度方面表現(xiàn)更優(yōu)，比科技創(chuàng)新滯后于數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的省市更快進入磨合階段，這也體現(xiàn)出科技創(chuàng)新對數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的驅(qū)動作用比后者對前者的驅(qū)動作用更顯著，即在科技創(chuàng)新方面表現(xiàn)更優(yōu)的地區(qū)，其科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度提升更大。

從空間分布看，我國不同地區(qū)科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度存在顯著差異，整體上呈現(xiàn)為從東到西、從沿海到內(nèi)陸逐漸降低的演變趨勢。總體上看，東部地區(qū)的江蘇、上海、浙江等省市較早從磨合階段步入高耦合階段，而西部地區(qū)的寧夏、青海和新疆等省域則一直處于低耦合階段；沿海地區(qū)的北京、上海、江蘇、浙江、廣東等科技創(chuàng)新水平較高的省市都處于高耦合階段，遼寧、山東和福建等沿海省市的耦合協(xié)調(diào)度提升幅度較大，相較于大部分內(nèi)陸省市，更快地進入磨合階段。

圖7 2012、2015、2019年全國各省市耦合協(xié)調(diào)階段分布Fig.7 Distributions of coupling coordination stages of China in 2012,2015 and 2019

為探究影響區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)度的因素，進一步計算各省市數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展與區(qū)域科技創(chuàng)新子維度、區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展子維度的耦合協(xié)調(diào)度，見表4和表5。結(jié)果顯示，在區(qū)域科技創(chuàng)新5個子維度與數(shù)字經(jīng)濟耦合方面，山西、內(nèi)蒙古和黑龍江等9個省市均處于低耦合階段，天津、河北和遼寧等11個省市均處于磨合階段，江蘇和廣東則處于高耦合階段。整體上看，大部分省市科技創(chuàng)新子維度與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展均處于低耦合階段或磨合階段。我國各省市數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展與基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、試驗發(fā)展、成果應(yīng)用和科技服務(wù)耦合協(xié)調(diào)度均值分別為0.518 6、0.507 9、0.503 5、0.477 3以及0.513 8，其中，成果應(yīng)用對區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)度的影響最顯著，試驗發(fā)展和應(yīng)用研究次之。在數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展3個子維度與區(qū)域科技創(chuàng)新的耦合方面，內(nèi)蒙古、吉林和黑龍江等8個省市均處于低耦合階段，天津、安徽和福建等8個省市均處于磨合階段，北京和上海則處于高耦合階段。我國各省市區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的耦合協(xié)調(diào)度均值分別為0.464 1、0.512 8以及0.542 3，反映出大部分地區(qū)的數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)發(fā)展滯后，阻礙了地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度的進一步提升。

表4 2019年全國各省市數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展與區(qū)域科技創(chuàng)新子維度間的耦合協(xié)調(diào)度Tab.4 Results of coupling coordination between digital economy and regional science & technology innovation subsystem of China in 2019

表5 2019年全國各省市區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟子維度間的耦合協(xié)調(diào)度Tab.5 Results of coupling coordination between regional science & technology innovation and digital economy subsystem of China in 2019

結(jié)合圖7可知，大部分省市科技創(chuàng)新子維度與數(shù)字經(jīng)濟子維度的耦合協(xié)調(diào)度與兩大系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度分析結(jié)果一致，表明區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展之間存在較強的相互作用。

研究還發(fā)現(xiàn)，北京、上海、江蘇、廣東和浙江均進入高耦合階段，但仍有部分地區(qū)在子維度上落后于整體發(fā)展水平。因此，北京和上海應(yīng)重點賦能R&D成果應(yīng)用，江蘇和廣東未來可在數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)方面持續(xù)發(fā)力。浙江直至2019年才進入高耦合階段，因此推動基礎(chǔ)研究、科技服務(wù)以及數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)三方面發(fā)展是其維持并促進科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟高度耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵。

吉林、山西和貴州等地區(qū)的科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展整體上雖然處于磨合階段，但其大部分指標(biāo)的綜合得分較低，僅依靠單一指標(biāo)無法說明該地區(qū)擁有較高的耦合協(xié)調(diào)度。如吉林省科技創(chuàng)新子維度中的基礎(chǔ)研究綜合得分較高，到2019年該指標(biāo)綜合得分達到0.29，說明與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展處于磨合階段；而科技創(chuàng)新子維度的綜合得分均低于0.20，說明與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展處于低耦合階段；吉林省數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的3個子維度與科技創(chuàng)新也處于低耦合階段。顯然，區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展整體上處于磨合階段的背后，是大部分地區(qū)科技創(chuàng)新子維度與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展或科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展子維度間仍處于低磨合狀態(tài)的現(xiàn)實。若不能全面發(fā)力，這些地區(qū)將很難步入高耦合階段。此外，研究結(jié)果還顯示，阻礙磨合階段地區(qū)進一步發(fā)展的主要原因是數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)的綜合得分較低、與科技創(chuàng)新系統(tǒng)處于低耦合狀態(tài)，如河北、遼寧等地區(qū)；重慶的數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)發(fā)展在全國排名靠前，但科技創(chuàng)新系統(tǒng)的綜合發(fā)展水平較低，因此該地區(qū)處于低耦合狀態(tài)；陜西受限于科技成果應(yīng)用情況，耦合度也不高。上述地區(qū)更需加強薄弱環(huán)節(jié)的發(fā)展。

廣西和云南均處于低耦合狀態(tài)，其基礎(chǔ)研究、科技服務(wù)與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展整體上處于磨合階段，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展較好，與科技創(chuàng)新處于磨合階段，未來仍需加大應(yīng)用研究與試驗發(fā)展投入，重視科技成果應(yīng)用，在數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展方面強化數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)，推進數(shù)字產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。江西在基礎(chǔ)研究、成果應(yīng)用、科技服務(wù)方面的提升較快，處于全國上游水平，然而其整體的科技創(chuàng)新水平較低，數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)較薄弱，數(shù)字產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平不高，導(dǎo)致其科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展處于低耦合階段。

5 結(jié)論與建議

5.1 研究結(jié)論

本研究基于2012-2019年我國內(nèi)地30個省市面板數(shù)據(jù)，從區(qū)域?qū)用鎸萍紕?chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平進行測度，并通過耦合協(xié)調(diào)度模型和相對發(fā)展度模型得出各區(qū)域耦合協(xié)調(diào)度發(fā)展趨勢，分析了各區(qū)域所處耦合協(xié)調(diào)發(fā)展階段以及時空分布特征，并分別檢驗了區(qū)域科技創(chuàng)新子維度與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展、數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展子維度與科技創(chuàng)新的耦合情況，進一步探究了影響我國區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的因素。研究結(jié)果顯示：①我國科技創(chuàng)新能力與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平在2012-2019年提升顯著，但后者增速整體高于前者，且兩者均呈現(xiàn)出空間差異較大的情況。其中，華東、華南和華北地區(qū)的發(fā)展水平領(lǐng)跑于全國水平。具體來說，華中地區(qū)的科技創(chuàng)新表現(xiàn)不俗，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平雖處于中下游但是增長趨勢穩(wěn)定，西北、東北和西南地區(qū)均居于末位，科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟綜合發(fā)展水平提升較慢；②我國區(qū)域科技創(chuàng)新能力與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度總體呈逐年上升趨勢，相對發(fā)展度整體表現(xiàn)為先下降、后趨于平穩(wěn)。我國大部分省市的科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展在2012-2019年經(jīng)歷了從低耦合到磨合或高耦合的階段，還有部分省市處于停滯狀態(tài)，整體呈現(xiàn)出東高西低、沿海高內(nèi)陸低的發(fā)展態(tài)勢?？萍紕?chuàng)新超前于數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的大部分省市，其數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平以及科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度提升較快，而R&D成果應(yīng)用情況、R&D試驗發(fā)展水平和數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)是阻礙地區(qū)耦合協(xié)同度提升的主要因素。

與已有文獻相比，本文的邊際貢獻主要表現(xiàn)為以下兩方面：第一，現(xiàn)有研究較少探討區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟間的互動關(guān)系，本文從理論和實證層面深入分析了區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟間的相互作用關(guān)系及耦合機理，深化與拓展了已有文獻研究；第二，本文在分析兩者耦合協(xié)調(diào)度的基礎(chǔ)上，嘗試研究各子維度對整體耦合協(xié)調(diào)度的影響，進一步挖掘了兩系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)作用機理。

5.2 建議

基于上述研究結(jié)論，為提升區(qū)域科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展水平，縮小區(qū)域差距，提出以下建議：

(1)在國家層面，注重系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展。政府應(yīng)有效把控科技資源投入力度，重視有效發(fā)明專利成果轉(zhuǎn)化及應(yīng)用，推動科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度融合，為數(shù)字經(jīng)濟賦能。同時，全面優(yōu)化數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境，完善數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快網(wǎng)絡(luò)和信息通信設(shè)施部署，向數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)提供政策傾斜。

(2)在地方層面，強調(diào)因地施策。結(jié)合我國科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平以及兩者耦合協(xié)調(diào)度存在較大區(qū)域差異的現(xiàn)實，政府需重點關(guān)注區(qū)域不利因素，制定差異化區(qū)域政策。如東北、西南和西北地區(qū)應(yīng)加大扶持科技創(chuàng)新和數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，采取場地租金減免、增值稅及企業(yè)所得稅區(qū)級財政留成部分獎勵等促進高技術(shù)企業(yè)進入以及科技創(chuàng)人才流入，激發(fā)全社會積極性，推動區(qū)域科技創(chuàng)新和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展齊頭并進。對于華東、華南和華北地區(qū)，應(yīng)在保持其科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平以及兩者耦合協(xié)調(diào)度穩(wěn)步提升的前提下，形成數(shù)字經(jīng)濟+創(chuàng)新政策的“組合拳”，深入推進科技體制改革，打通數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化鏈，尋求新增長空間，利用新動能促進新發(fā)展。

(3)在區(qū)域協(xié)作方面，著力打破區(qū)域壁壘。對于耦合協(xié)調(diào)度表現(xiàn)優(yōu)異的區(qū)域，可將其政策措施以及方法經(jīng)驗打造為全國樣板，進行宣傳推廣。從區(qū)域協(xié)同發(fā)展角度，充分發(fā)揮耦合協(xié)調(diào)度高地區(qū)的輻射力，加快形成市際、省際科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展交互促進網(wǎng)絡(luò)，共建資源共享的區(qū)域合作機制，力爭縮小綜合發(fā)展水平差距，推動區(qū)域科技創(chuàng)新能力提升，繁榮數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，減少摩擦，促進地區(qū)科技創(chuàng)新與數(shù)字經(jīng)濟高效協(xié)同發(fā)展。