張 璨

(南京林業(yè)大學 經(jīng)濟管理學院，南京 210037)

1 引言

國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的政策引領(lǐng)下，科技創(chuàng)新投入力度空前加大，城市群的科技創(chuàng)新勢能不斷強化，科技創(chuàng)新資源集聚能力急速提高，城市群已經(jīng)成為國家重大科技專項核心關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的主力軍，城市群的科技創(chuàng)新能力和科技創(chuàng)新競爭優(yōu)勢在創(chuàng)新型國家建設(shè)中扮演著重要角色?！笆濉币?guī)劃明確提出加快建設(shè)發(fā)展長三角、珠三角、京津冀、成渝、長江中游城市群等19個城市群，“十四五”規(guī)劃則進一步提出優(yōu)化提升以上發(fā)展較為成熟的五大城市群。因此，研究我國城市群的科技創(chuàng)新能力，對于增強自主創(chuàng)新能力、加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、促進區(qū)域經(jīng)濟又好又快發(fā)展和建設(shè)創(chuàng)新型國家意義重大，著力培育提升城市群的科技創(chuàng)新能力與經(jīng)濟發(fā)展之間耦合協(xié)調(diào)度，有助于科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展兩個系統(tǒng)形成良性的協(xié)調(diào)發(fā)展狀態(tài)，形成若干具有全球科技創(chuàng)新影響力的城市群，通過創(chuàng)新要素集聚驅(qū)動發(fā)展形成對周邊區(qū)域的高端輻射與引領(lǐng)作用。國內(nèi)學者早期主要研究科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展之間的單向作用，此后學界則著重研究二者之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系。彭迪云(2016)[1]等學者最早通過構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)度模型對區(qū)域科技創(chuàng)新與經(jīng)濟增長之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系進行研究；彭新一(2018)[2]、李佳雯(2020)[3]聚焦高?？萍紕?chuàng)新能力與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系；于世海(2018)[4]等學者從經(jīng)濟增長質(zhì)量的角度進行耦合協(xié)調(diào)度分析；蔡冰冰(2019)[5]等在耦合協(xié)調(diào)度評價的基礎(chǔ)上分析了我國區(qū)域創(chuàng)新與經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)度空間格局及其影響因素。宋美喆(2019)[6]、孟凡蓉(2019)[7]、姚建建(2020)[8]分別將高等教育、科技資源、科技人才作為第三個子系統(tǒng)和科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長一起進行耦合協(xié)調(diào)度評價。近年來學界有關(guān)科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系研究呈現(xiàn)出兩條主線。一是科技金融與科技創(chuàng)新的有效融合，促進科技創(chuàng)新，賦能經(jīng)濟發(fā)展提質(zhì)增效。二是數(shù)字經(jīng)濟促進區(qū)域創(chuàng)新，助力經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。

綜上所述，國內(nèi)學界關(guān)于科技創(chuàng)新與經(jīng)濟增長耦合協(xié)調(diào)關(guān)系已經(jīng)進行了大量研究，但現(xiàn)有研究鮮有以我國城市群作為研究對象進行耦合協(xié)調(diào)關(guān)系研究。因此，在國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略背景下，應(yīng)用熵權(quán)法及耦合協(xié)調(diào)模型，分析評價城市群科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展耦合協(xié)調(diào)關(guān)系及其區(qū)域差異，以期為推動我國城市群科技創(chuàng)新資源有效配置助力經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供決策參考。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 熵權(quán)法

本文用熵權(quán)法來計算得出各省市的綜合水平指數(shù)。其步驟如下：

①指標選取。

設(shè)有h個年份，m個省市，n項待測評的指標，則xλij表示第λ個年份第i個省市的第j項指標的指標值。

②對指標中的各項指標進行無量綱化處理。

對于正向指標，zλij=(xλij-xmin)/(xmax-xmin)；

對于負向指標，zλij=(xmax-xλij)/(xmax-xmin)。

(1)

式中，j=1,2,3,…,n, i=1,2,3,…,m分別為評價指標和評價對象的總數(shù)量；xmax、xmin為所有評價對象中不同指標j的最大值和最小值；zλij、xλij為不同指標i無量綱化后和無量綱化前的指標值。

③指標的歸一化處理。

(2)

④計算各指標的熵值。

(3)

其中k=1/ln(h*m)。

⑤計算各項指標熵值的冗余度。

dj=1-ej

(4)

⑥計算各項指標權(quán)重。

(5)

⑦計算各年份各省市綜合得分。

sk=zij*wj

(6)

其中s1表示科技創(chuàng)新綜合水平指數(shù)，s2表示經(jīng)濟發(fā)展綜合水平指數(shù)。

2.2 耦合度模型

為了探究科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展之間耦合關(guān)系的強弱，引入耦合度模型，公式如下：

C=2{(S1*S2)/[(S1+S2)*(S1+S2) ]}1/2

(7)

其中，S1表示科技創(chuàng)新綜合水平指數(shù)，S2表示經(jīng)濟發(fā)展綜合水平指數(shù)。C表示科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展的耦合程度，值越大說明科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展的耦合關(guān)系越良好，發(fā)展越有序。

2.3 耦合協(xié)調(diào)度模型

為進一步探究科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展情況，在此引入耦合協(xié)調(diào)度模型，公式如下：

T=?S1+βS2

(8)

(9)

其中，C表示耦合度；S1、S2分別表示科技創(chuàng)新與經(jīng)濟展水平的綜合指數(shù)；D表示耦合協(xié)調(diào)度；T表示綜合評價指數(shù)；?、β為待定系數(shù)，參考已有研究(王仁祥，2015)[9]，本文認為科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展兩大系統(tǒng)具有同等重要性，即?=β=0.5，并參考了蔣天穎(2015)[10]等學者對耦合協(xié)調(diào)度不同階段的劃分(見表1)。

表1 耦合/協(xié)調(diào)度階段劃分

2.4 綜合指標體系構(gòu)建

本文借鑒《中國區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價報告》區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價體系，從科技創(chuàng)新投入、科技創(chuàng)新產(chǎn)出、科技創(chuàng)新支撐3個維度構(gòu)建科技創(chuàng)新系統(tǒng)指標體系；在劉和東(2019)[11]等學者的研究基礎(chǔ)上從經(jīng)濟規(guī)模、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟效益三方面構(gòu)建經(jīng)濟發(fā)展系統(tǒng)指標體系，具體見表2。

表2 科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展綜合指標體系

2.5 數(shù)據(jù)來源及說明

本文以長三角、珠三角、京津冀、成渝、長江中游城市群為研究對象，樣本區(qū)間為2013—2019年。數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國科技統(tǒng)計年鑒》和國家統(tǒng)計局網(wǎng)站。其中長三角城市群包括江蘇、浙江、安徽、上海，珠三角城市群包括廣東，京津冀城市群包括北京、天津、河北，成渝城市群包括重慶、四川，長江中游城市群包括湖北、湖南、江西。

3 結(jié)果分析

3.1 科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展綜合水平指數(shù)計算結(jié)果

表3、表4中的綜合水平指數(shù)可以反映近7年各城市群科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展水平變化，總體上各城市群科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展水平呈平穩(wěn)上升態(tài)勢。珠三角城市群科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展水平最佳，發(fā)展速度較快。其科技創(chuàng)新綜合水平指數(shù)在2013年低于經(jīng)濟發(fā)展綜合水平指數(shù)，而2018年以后科技創(chuàng)新綜合水平指數(shù)高于經(jīng)濟發(fā)展水平指數(shù)，說明珠三角著力以科技創(chuàng)新帶動經(jīng)濟發(fā)展。長三角城市群科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展水平較高，發(fā)展穩(wěn)中有進，其中安徽省綜合水平相對較弱。京津冀城市群內(nèi)部存在較大差異，北京市科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展水平高于天津與河北省，城市群平均水平較低。長江中游城市群與成渝城市群科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展水平略弱于其他城市群，缺乏較突出的領(lǐng)頭省市。

表3 科技創(chuàng)新綜合水平指數(shù)

表4 經(jīng)濟發(fā)展綜合水平指數(shù)

3.2 科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展耦合度計算結(jié)果

從圖1五個城市群整體耦合度來看，科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展均穩(wěn)定在高級耦合階段，耦合度呈波動增長態(tài)勢，珠三角、長三角和長江中游城市群科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展耦合度近年來呈現(xiàn)高水平良性推進態(tài)勢；京津冀城市群與成渝城市群耦合度發(fā)展態(tài)勢以2015年作為分水嶺，2013—2015年科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展耦合度大幅增長，2015年以后呈波動上升態(tài)勢。

圖1 城市群科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展耦合度

3.3 科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度度計算結(jié)果

從圖2五個城市群整體協(xié)調(diào)度來看，科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展之間的協(xié)調(diào)度有顯著提升，多數(shù)城市群進入了更高協(xié)調(diào)階段。珠三角城市群科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展協(xié)調(diào)度由 0.633 5 增長為 0.954 7,進入高級協(xié)調(diào)階段。長三角城市群協(xié)調(diào)度從低級協(xié)調(diào)階段進入中級協(xié)調(diào)階段，增幅僅次于珠三角。京津冀城市群協(xié)調(diào)度持續(xù)處于低級協(xié)調(diào)階段，并于2019年達到 0.444 5，有望步入中級協(xié)調(diào)階段。長江中游城市群與成渝城市群協(xié)調(diào)度呈相近的時序演變規(guī)律，均從初始協(xié)調(diào)階段步入低級協(xié)調(diào)階段。

圖2 城市群科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度

從表6可以看出，由于科技創(chuàng)新基礎(chǔ)與經(jīng)濟發(fā)展水平存在差異，各省市耦合協(xié)調(diào)水平與增長幅度不盡相同，可將13個省市大體分為三個梯度。第一梯度包括廣東省和江蘇省，兩省已經(jīng)處于或即將達到高級協(xié)調(diào)階段，為城市群科技創(chuàng)新的主力軍，具有較強的引領(lǐng)帶動作用；第二梯度包括處于中級協(xié)調(diào)階段的浙江省、北京市和上海市，為城市群科技創(chuàng)新第二高地，但距離高水平協(xié)調(diào)發(fā)展仍有空間；其余省市均為第三梯度，處于低級協(xié)調(diào)階段并有望進入中級協(xié)調(diào)階段，具有較大提升空間且發(fā)展勢頭良好。

表5 各省市科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展耦合度

表6 各省市科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度

4 研究結(jié)論與對策建議

4.1 研究結(jié)論

本文基于我國五大城市群13個省市2013—2019年的面板數(shù)據(jù)，利用耦合協(xié)調(diào)模型分析了科技創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度，研究結(jié)論如下：

①科技創(chuàng)新與經(jīng)濟增長水平呈平穩(wěn)上升態(tài)勢，說明兩系統(tǒng)之間切實存在相關(guān)性，且科技創(chuàng)新綜合得分普遍低于經(jīng)濟增長綜合得分，說明科技創(chuàng)新發(fā)展滯后于經(jīng)濟增長。各城市群之間、城市群內(nèi)部發(fā)展水平存在較大差異。

②科技創(chuàng)新與經(jīng)濟增長均達到高級耦合階段，且耦合度波動上升。五大城市群協(xié)調(diào)度水平普遍較低，近年來由于科技創(chuàng)新政策逐漸下沉，協(xié)調(diào)度水平有所提升，發(fā)展態(tài)勢良好。

4.2 對策建議

根據(jù)以上結(jié)論，為國內(nèi)城市群科技創(chuàng)新與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展提供以下建議：

①提高科技創(chuàng)新投入產(chǎn)出水平。珠三角、長三角、京津冀城市群需充分利用經(jīng)濟發(fā)展的虹吸效應(yīng)，聚集資金、技術(shù)、人才等科技創(chuàng)新資源，積極參與國際合作，引進科技創(chuàng)新最新成果。同時，持續(xù)推進基礎(chǔ)性研究與前沿技術(shù)研究，著重發(fā)展先進制造業(yè)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。長江中游城市群與成渝城市群科技創(chuàng)新基礎(chǔ)較為薄弱，需搶抓國家打造新一批區(qū)域科技創(chuàng)新中心的戰(zhàn)略機遇，充分運用國家優(yōu)惠政策，加大科技創(chuàng)新投入力度，完善科技創(chuàng)新機制，補齊短板，鞏固優(yōu)勢。

②優(yōu)化科技創(chuàng)新環(huán)境。合理規(guī)劃產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，加大對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支持力度；加強科技金融建設(shè)，保障金融資本對科技創(chuàng)新的支撐作用，拓寬企業(yè)融資渠道； 同時，建立健全科技人才引進與培養(yǎng)機制，推動產(chǎn)學研融合和校企對接，促進知識型創(chuàng)新向生產(chǎn)型創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。

③推動區(qū)域科技創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展。建立知識共享平臺、公共研發(fā)機構(gòu)與信息交流平臺，加強區(qū)域科技成果與科技資源流動，降低流通成本，避免資源浪費與科技產(chǎn)出同質(zhì)化。京津冀、長三角與珠三角城市群聚集國內(nèi)先進高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，而成渝城市群與長江中游城市群多為傳統(tǒng)制造業(yè)與基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。加強城市群間合作交流有助于先進技術(shù)與基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)有機結(jié)合，從而促進我國產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展。