朱光輝 ，蘇 洋 ，張夢思

（1.新疆維吾爾自治區(qū)科技發(fā)展戰(zhàn)略研究院， 新疆 烏魯木齊 830011；2.新疆農業(yè)大學 經濟管理學院，新疆 烏魯木齊830052）

一、引言

隨著科技創(chuàng)新水平的不斷提高，社會各方面也在迅速的發(fā)展，科技創(chuàng)新是社會進步和經濟發(fā)展的重要驅動力量。而解放生產力和社會不斷進步發(fā)展的重要基礎保障就是要實施科技創(chuàng)新，科技創(chuàng)新是一個地區(qū)、一個民族乃至一個國家發(fā)展壯大的決定性因素。當一個國家的科技與創(chuàng)新能力有所提升后，就會推動區(qū)域經濟發(fā)展模式向更加科學的方向發(fā)展。對于發(fā)達國家來說，科技創(chuàng)新水平更上一步，意味著國家的經濟可以保持不斷增加的態(tài)勢，而對于一個不發(fā)達的地區(qū)或國家來說，科技創(chuàng)新對于經濟驅動是決定性因素。

科技創(chuàng)新與經濟發(fā)展兩系統(tǒng)之間的內部組織狀態(tài)與相互作用本質上是復合系統(tǒng)不斷由低級耦合向高階耦合的發(fā)展。要實現科技創(chuàng)新與經濟發(fā)展的耦合協(xié)調發(fā)展，需要探明二者耦合協(xié)調發(fā)展的內涵與機制?？萍紕?chuàng)新與經濟發(fā)展均為各自存在眾多要素的復雜系統(tǒng)，各要素間以及要素內部各因子之間的關系錯綜復雜，為二者的耦合機制研究帶來較多困難?？萍紕?chuàng)新的知識外溢效應、產業(yè)關聯(lián)效應與要素配置三方面促進或影響經濟發(fā)展，而經濟發(fā)展也會為科技進步帶來廣闊的市場需求、資金支持以及良好的制度環(huán)境保障；兩系統(tǒng)相互作用、彼此影響，共同構成一種復雜、動態(tài)的耦合關系。

二、模型選擇與數據來源

(一)評價指標選擇及體系構建

本節(jié)遵循數據可獲得性、可量化性、具代表性與綜合性等原則，選取能夠客觀反映新疆科技創(chuàng)新發(fā)展水平與經濟發(fā)展的指標，構建兩系統(tǒng)評價指標體系。

1.科技創(chuàng)新發(fā)展的評價指標選擇及體系構建

科技創(chuàng)新發(fā)展以經濟、科技等發(fā)展條件為基礎，本文借鑒(鄒新月，2021)已有研究成果，確定創(chuàng)新環(huán)境指標、創(chuàng)新投入指標、產出成效指標為一級評價指標，該評價指標概括了對新疆科技創(chuàng)新發(fā)展多方面全面評價，使綜合評價結果更有效。在此評價指標體系中，資源指標包含企事業(yè)單位科學研究人員配置、科技創(chuàng)新人才供給、科研機構人員配置，通過政府部門所屬研究與開發(fā)機構及科技信息與文獻人員數/機構數以及企事業(yè)單位科學研究人員比重情況來評判現有單位人才配置情況，研究生畢業(yè)人數來衡量科技創(chuàng)新人才供給情況；創(chuàng)新投入指標包含R&D 經費內部支出、地區(qū)R&D 項目數以及規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)科技活動情況發(fā)展經費，以此判斷新疆科技創(chuàng)新投入水平；產出成效指標包含重大科學技術研究成果及獎勵數以及專利申請通過情況，反映科技創(chuàng)新在發(fā)展中的產出成效；共構建8 個指標，見表1。

表1 新疆科技創(chuàng)新發(fā)展指標體系

2.經濟發(fā)展評價指標選擇及體系構建

在經濟發(fā)展評價指標體系構建上，參考(袁以美，2018)關于新疆經濟發(fā)展問題的研究，從經濟發(fā)展狀況、居民生活狀況、社會保障情況、人口就業(yè)情況4 個層面12項指標構建評價指標體系(表2)。

表2 新疆經濟發(fā)展評價體系

(二)數據來源

研究數據主要來源于新疆2010-2019年《中國區(qū)域統(tǒng)計年鑒》《新疆統(tǒng)計年鑒》《國際經濟與社會發(fā)展公報》以及上市企業(yè)研發(fā)數據(R&D 數據)。為保障統(tǒng)計數據的完整性和準確性，只選取2010-2019年。

1.標準化處理

基于科學性、有效性的原則，為消除原始數據間量級差異，文章參考朱雷鵬(2021)的方法將采用極差標準法對數據進行無量綱處理，正向型指標表示指標越大越有利于科技創(chuàng)新和經濟發(fā)展的耦合，逆向型指標表示指標越大越不利于科技創(chuàng)新和經濟發(fā)展的耦合，即

正向指標“+”

負向指標“-”

式中：X為標準化的值(i=1，2，…，m；j=1，2，…，m；n是年數、m 是指標個數)；x為初始值；xjmax 為所有樣本歷年中j 指標的最大值；xjmin 為j 指標的最小值。

2.指標權重的設定

利用熵值法處理：

第一步：求X在j 項指標體系下所占比重P

第二步：求第j 項指標的熵值e

其中e表示第j 項指標的熵值，e≥0。式(4)中常數k與樣本數n 有關，一般令k=lnn，則0≤e≤1。

第三步：求第j 項指標的差異系數g

第四步：求權重μ.

3.綜合指標指數的測算

將式(6)處理后求得的各指標權重與標準化后的數值運用加權求和平均值法進行計算，得出科技創(chuàng)新發(fā)展評價指數F(x)和經濟發(fā)展綜合評價指數G(y)。

式中：μ為各項指標的權重；x和y分別表示科技創(chuàng)新和經濟發(fā)展的單項指標。

4.耦合協(xié)調度模型

科技創(chuàng)新發(fā)展與經濟發(fā)展存在相互作用的關系，為研究兩者之間的互饋程度，構建科技創(chuàng)新與城鎮(zhèn)化發(fā)展的耦合度模型，利用耦合度對兩者之間的作用狀態(tài)、程度進行描述與衡量。

科技創(chuàng)新發(fā)展與經濟發(fā)展協(xié)調度C:

(9) 式中：C 越大表示科技創(chuàng)新發(fā)展與經濟發(fā)展之間處于良好狀態(tài)，耦合度越高；反之越小。

科技創(chuàng)新發(fā)展與經濟發(fā)展綜合協(xié)調指數T：

式中：T 反映科技創(chuàng)新發(fā)展與經濟發(fā)展整體協(xié)同效應，α 與β 是待定系數，將α=β=0.5。

科技創(chuàng)新發(fā)展與經濟發(fā)展協(xié)調度D：

5.耦合協(xié)調度等級判定

當耦合度C=0 時，科技創(chuàng)新發(fā)展與經濟發(fā)展之間關系微乎其微可視為不相關，系統(tǒng)將向無序發(fā)展；當耦合度0＜C≤0.3 時，處于低水平耦合階段，科技創(chuàng)新發(fā)展對經濟發(fā)展的影響程度不大；當耦合度0.3＜C≤0.5 時，處于頡頏階段，科技創(chuàng)新發(fā)展促進了經濟發(fā)展，但現階段經濟發(fā)展程度無法滿足新疆科技創(chuàng)新發(fā)展；當耦合度0.5＜C≤0.8 時，處于磨合階段，科技創(chuàng)新的發(fā)展為經濟發(fā)展提供技術支撐，經濟發(fā)展為科技創(chuàng)新發(fā)展提供良好的環(huán)境，科技創(chuàng)新發(fā)展與經濟發(fā)展相輔相成，共同發(fā)展，發(fā)展進入良性耦合；當耦合度0.8＜C＜1 時，處于高水平耦合階段，科技創(chuàng)新發(fā)展與經濟發(fā)展相輔相成共同發(fā)發(fā)展；當耦合度C=1 時，科技創(chuàng)新發(fā)展與經濟發(fā)展形成良性共振耦合階段，科技創(chuàng)新發(fā)展和經濟發(fā)展的高度和諧統(tǒng)一，系統(tǒng)將趨于新的有序結構。

6.因子貢獻度

因子貢獻度由各指標貢獻度(U)之和計算所得。U單項因素對總目標的權重，代表單項因素對總目標的影響程度，具體計算公式為：

(三)模型結果及分析

1.科技創(chuàng)新發(fā)展時序特征

通過計算得到新疆科技創(chuàng)新水平與經濟發(fā)展的指標的因子貢獻度，如下表所示，新疆經濟發(fā)展水平評價指標中因子貢獻度最大的是居民生活，為0.25；新疆經濟發(fā)展評價體系指標中因子貢獻度最大的是創(chuàng)新環(huán)境為0.38。

如圖1 所示，新疆經濟發(fā)展的貢獻度趨勢分為三大階段。以2013年為時間節(jié)點，2010-2013年屬于緩慢增長階段，2014-2017年屬于快速上升，2018-2019年屬于震蕩上升階段，新疆經濟發(fā)展情況經過10年的曲折發(fā)展進步，雖然中間有段時間貢獻度整體變小，但是2019年貢獻度比2010 貢獻度已經有很大幅度的上升。

圖1 新疆經濟發(fā)展趨勢

新疆創(chuàng)新環(huán)境的貢獻度在2012 之前緩慢上升，2013之后快速波折下滑；新疆創(chuàng)新投入發(fā)展的貢獻度在2010年處于增長階段，2011年后快速減少，2017年又急速反彈；新疆產出成效的貢獻度在2015年之前一直處于下降階段，2016年開始上升反彈。

圖2 新疆科技創(chuàng)新水平趨勢

通過采用熵值法確定科技創(chuàng)新發(fā)展系統(tǒng)中一級指標層的權重(見表3)，所占比重分別為創(chuàng)新環(huán)境指標0.3709、創(chuàng)新投入指標0.3792、產出成效指標0.2499，其中創(chuàng)新環(huán)境指標權重比例最大，上升趨勢最顯著，是影響現代科技創(chuàng)新發(fā)展水平最主要因子。如圖3 所示，新疆科技創(chuàng)新發(fā)展水平的3 個子系統(tǒng)的評價得分整體呈現波浪式上升趨勢，創(chuàng)新環(huán)境水平呈現曲線上升趨勢，在2018年略有下降，隨后2019年仍保持上升趨勢；創(chuàng)新投入水平在2012年前發(fā)展迅速，呈快速增長趨勢，2013年達到小高峰后，2014年有所下降，然后又開始大幅上升，隨后趨于穩(wěn)定。產出成效的發(fā)展水平的波動幅度最為明顯，在考察期內，具體可以分為三個階段，2010-2012年科技創(chuàng)新產出成效有所下降，2013-2016年科技創(chuàng)新產出成效呈現“增減交替”現象，2017-2019年科技創(chuàng)新產出成效明顯，2019年達到10年最高峰。

表3 新疆科技創(chuàng)新與新疆經濟發(fā)展測評指標因子貢獻度

圖3 科技創(chuàng)新發(fā)展水平趨勢

2.經濟發(fā)展時序特征

通過采用熵值法確定經濟發(fā)展系統(tǒng)中的四個一級指標的權重，其中經濟指標、生活指標、醫(yī)療救助指標、人口就業(yè)指標所占比重分別為0.187、0.251、0.188、0.123。經濟發(fā)展由經濟指標、生活指標、醫(yī)療救助指標、人口就業(yè)指標這四個指標變化趨勢所構成的經濟發(fā)展時序特征如圖4 所示。

圖4 經濟發(fā)展水平趨勢

2003-2017年居民生活水平和經濟發(fā)展水平呈現不斷上升趨勢，醫(yī)療救助水平呈波動增長態(tài)勢，發(fā)展速度最為明顯，在2013年醫(yī)療救助水平有所下降后，開啟快速增長模式，分析其原因是自治區(qū)政府開展醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)“三好一滿意”活動，在各級各類醫(yī)院、鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院、社區(qū)衛(wèi)生服務機構等多個維度落實工作，醫(yī)療衛(wèi)生水平得到顯著提升。2010-2019年中新疆經濟發(fā)展穩(wěn)步推進，但增長趨勢并不明顯。在考察期內，人口與就業(yè)水平一直在固定的區(qū)間內波動，發(fā)展較不穩(wěn)定，但總體變化趨勢略有上升。

3.科技創(chuàng)新與經濟發(fā)展綜合評價分析

依據表3 和表4 新疆科技創(chuàng)新和經濟發(fā)展的測度指標，運用數學邏輯評價方法將2010-2019年的新疆科技創(chuàng)新和經濟發(fā)展總體發(fā)展水平的發(fā)展趨勢(見圖5)。考察期間新疆科技創(chuàng)新發(fā)展水平整體呈現上升趨勢，并在2013年有個小高峰，在2014年略有下降后，又呈現逐漸上升趨勢。經濟發(fā)展水平在2010-2019年間一直保持平穩(wěn)良好的增長勢頭，增長了將近3 倍，并且與科技創(chuàng)新發(fā)展水平的增長基本保持同步。這種現象的出現與政府出臺一系列鼓勵科技創(chuàng)新政策有關，例如實施科技精準扶貧專項行動，強化科技投入、實施科技精準扶貧專項行動以及加大政策傾斜力度，引導援疆省市與南疆貧困地區(qū)有效對接等舉措，使得科技創(chuàng)新環(huán)境不斷優(yōu)化，科技支撐引領產業(yè)不斷升級，科技創(chuàng)新體系不斷完善。同時，新疆各地州政府也因地制宜合理調整科技創(chuàng)新投入和改善科技創(chuàng)新環(huán)境，以先進科技為引領，優(yōu)惠政策為依托，多方服務帶動經濟發(fā)展。

圖5 科技創(chuàng)新與經濟發(fā)展水平

4.現代科技創(chuàng)新發(fā)展與經濟發(fā)展耦合協(xié)調度時序特征

從耦合協(xié)調度模型得出科技創(chuàng)新與經濟發(fā)展的耦合度和協(xié)調度發(fā)展趨勢(見圖6)，總體上看，耦合協(xié)調度和耦合度整體呈現上升趨勢。經等級評定耦合關系由整體上低水平耦合趨于高耦合良好狀態(tài)(見表4)。結合新疆科技創(chuàng)新發(fā)展水平指數與經濟發(fā)展水平指數對比(見圖5)，將耦合關系進行時序分析。

圖6 2010-2019年新疆科技創(chuàng)新與經濟發(fā)展耦合關系

表4 2010-2019年新疆科技創(chuàng)新與經濟發(fā)展耦合關系

第一階段：2010 和2011年處于低水平耦合階段。2010-2011年科技創(chuàng)新發(fā)展水平滯后于經濟發(fā)展發(fā)展，2011年經濟發(fā)展對于科技創(chuàng)新的依賴有所提高，2011年新疆科技創(chuàng)新發(fā)展開始提速?？萍紕?chuàng)新對經濟發(fā)展產生脅迫作用，耦合初期出現極度失調現象。

第二階段：2012 和2013年處于新疆科技創(chuàng)新與經濟發(fā)展頡頏階段。大數據、物聯(lián)網和人工智能在居民生活、醫(yī)療救助、就業(yè)等領域中投入應用，科技創(chuàng)新被重視程度不斷提高，科技創(chuàng)新投入不斷加大，科技創(chuàng)新發(fā)展迎來新的契機，2013年科技創(chuàng)新發(fā)展水平高于經濟發(fā)展水平，但由于新疆地區(qū)科技創(chuàng)新人才資源相對匱乏，科技創(chuàng)新發(fā)展與經濟發(fā)展交互能力較弱，兩者仍處于頡頏耦合過程中，整個階段仍呈現極度失調狀態(tài)。

第三階段：2014-2017年處于磨合耦合階段?？萍紕?chuàng)新與經濟發(fā)展以相同趨勢發(fā)展，相輔相成，兩者發(fā)展水平均向較高位置穩(wěn)定發(fā)展，科技創(chuàng)新為經濟發(fā)展提供技術支撐。同時，科技創(chuàng)新發(fā)展也在經濟發(fā)展的大環(huán)境作用下邁入可持續(xù)友好型環(huán)境。耦合后期兩者相輔相成、相得益彰起到良好協(xié)調的作用，兩者之間的協(xié)調關系也由嚴重失調階段向輕度失調階段轉變。

第四階段：2018 和2019年新疆科技創(chuàng)新與經濟發(fā)展處于高水平耦合階段，在2019年經濟發(fā)展水平達到最大值，但由于2019年失業(yè)率提高，經濟發(fā)展性有所下降，科技創(chuàng)新發(fā)展與經濟發(fā)展耦合度仍處于輕度失調狀態(tài)。故縱觀新疆科技發(fā)展和經濟發(fā)展耦合協(xié)調度的發(fā)展趨勢，現階段新疆科技創(chuàng)新和經濟發(fā)展耦合協(xié)調關系仍處于較低水平，科技創(chuàng)新綜合水平發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

三、結論

科技創(chuàng)新可以通過知識外溢效應，促進新疆經濟發(fā)展。隨著科技創(chuàng)新人才的不斷流動與轉移，科技創(chuàng)新人才會逐漸向經濟發(fā)展水平高且科技創(chuàng)新資源更加豐富的地區(qū)聚集，集聚的規(guī)模越大，科技創(chuàng)新人才儲備的知識就愈加豐富，就越容易產生知識外溢現象，這種集聚現象帶來的不僅是科技創(chuàng)新人才的人數或創(chuàng)新能力方面的提高，還會帶來愈加明顯的經濟外部效應，形成以科技創(chuàng)新企業(yè)與科技創(chuàng)新人才為中心的集聚圈，進而會引發(fā)科技創(chuàng)新資本的集聚和積累，帶動科技創(chuàng)新產業(yè)集聚地區(qū)的經濟發(fā)展。

經濟發(fā)展為科技創(chuàng)新發(fā)展提供了必要的資金支持，是科技創(chuàng)新發(fā)展的物質基礎。經濟發(fā)展有利于政府加大對科技型企業(yè)在創(chuàng)新研發(fā)方面的資金投入，為科技型企業(yè)帶來了寶貴的創(chuàng)新研發(fā)資本與基礎設施等資源要素，隨著資源要素的日益完善，技術、知識和人才也隨之積累，為科技型企業(yè)在創(chuàng)新過程中提供了優(yōu)越的條件和必要的物質保障，加快了科技創(chuàng)新體系的發(fā)展，可見，經濟發(fā)展是科技創(chuàng)新產業(yè)得以健康發(fā)展的前提和保障。