中國區域科技發展空間差異實證分析：1991~2007

徐 聰，蔣翠俠

（山東工商學院a.統計學院；b.數學與信息科學學院，山東 煙臺 264005）

中國區域科技發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.統計學院；b.數學與信息科學學院，山東 煙臺 264005）

為分析中國區域科技發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R&D經費支出增長及其結構性變動規律，據此對各省、市、區重新歸類劃分區域；通過Theil指數分析，考察各區域內部和區域間差異貢獻率及其變化情況，研究導致區域科技發展空間差異的主要因素。實證結果表明，中國科技發展水平呈現出明顯的區域性特征，并且該區域性特征在不同歷史時期表現不同。

區域科技；偏離-份額分析法；Theil指數；空間差異

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

1 數據選取與經驗觀察

為定量研究區域科技發展空間差異，選取1991、1999、2007年全國30個省、市、自治區（由于數據缺失，這里沒有討論西藏地區）的R&D經費支出、科技人員數、專利授權數、技術市場成交金額4項指標作為研究對象，數據來源于《中國科技統計年鑒》（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《中國科學技術指標》黃皮書，衡量一個國家科技發展水平最常用指標為R&D經費支出。這里先就R&D單一指標討論科技發展水平的結構差異與地區差異。

（1）科技發展水平結構差異

總體來看，三大執行部門（高等院校、大中型工業企業、研究與開發機構）的R&D經費支出占當年全國R&D經費支出比重較大，1999年為95.61%，2007年為83.96%，2007年比1999年下降11.65個百分點（1991年數據缺失）。

在全國三大執行部門內部，其R&D經費支出結構也在發生變化：1991~1999年三大執行部門各自R&D經費支出變化不大，而1999~2007年三大執行部門R&D經費支出結構變化較大，特別是研究與開發機構所占比重下降了23.34個百分點、大中型工業企業所占的比重上升了24.30%個百分點。

（2）科技發展水平地區差異

表1報告了全國各省、市、區R&D經費支出總額和人均R&D經費支出的描述統計，可以明顯地看出各地區科技發展水平存在明顯差距，并且這種差距呈現擴大趨勢：①排名前6位的含西部地區的個數逐年減少，排名后6位的含西部地區的個數穩中有升；②極差逐年擴大，R&D經費支出的最大值/最小值的倍數也在逐年擴大；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R&D經費支出差異及變化

（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，已成為區域經濟社會結構分析中通用的方法，有利于揭示各部門結構變化的原因[7~8]。以全國為參照系分析區域科技投入的動態變化過程，記Xij(t)為t時期第j個地區的第i執行部門科技投入水平，則可以實現如下分解：為全國第i執行部門科技投入水平，為全國三大執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個地區第i部門科技投入增長量，RSij為全國偏離份額，表示地區j某執行部門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為結構偏離份額，表明從t0到t1時期將全國執行部門i科技投入與全國總科技投入進行比較，若地區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j執行部門i科技投入增長率與全國執行部門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j與全國相比，執行部門i所具有競爭優勢（DSij>0）或劣勢（DSij<0）。 對式(1)兩邊關于部門 i求和，可得

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

（2）Theil指數

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

式中，n為地區個數，Yi可以取第i地區的R&D經費支出、科技人員數、專利授權數或技術市場成交金額等，Pi是第i地區的人口總數。Theil指數越大，就表示各區域之間差異越大；反之，則表示各區域之間差異越小。

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

式中

式中，T區域內表示k個區域內的差異，T區域間表示k個區域間的差異；Yij代表第i區域第j地區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區域第j地區的人口代表全國總人口，ni為第i區域中包含的地區數。

3 實證研究

3.1 基于科技發展水平偏離-份額分析的區域劃分

（1）偏離-份額分析

1999~2007年科技發展水平偏離-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年的結構-競爭力偏離份額分析結果。

從絕對增長率來看，1999~2007年全國30個省區科技絕對增長率均為正。由省略的結構-競爭力偏離份額分析結果可知，大中型工業企業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，研究與開發機構的科技增長率為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）區域劃分

由表2的結果，本文對1991~1999年、1999~2007年全國各省、市、區按照相對增長率和偏離份額分析結果進行分類，共劃分了六類區域，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年西部地區有三個省區進入第Ⅰ類區域，其中：內蒙古進步最顯著，從最后一類區域進入第Ⅰ類區域；其余東部省區均不同程度的優化了科技投入結構，加強了地區科技競爭力，從而進入第Ⅰ類地區。

第Ⅱ類，結構偏離份額為負，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類區域上升進入到第Ⅱ類區域，主要由于地區科技競爭力加強。

第Ⅲ類，結構偏離份額為正，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類區域落入到第Ⅲ類區域，科技競爭力下降；廣東、河北從第Ⅱ類區域進入第Ⅲ類區域，科技競爭力下降，但科技投入結構得到優化；山西、寧夏從最后一類區域進入第Ⅲ類區域，科技相對增長率由負變正，同時地區科技競爭力增強。

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

第Ⅳ類，結構偏離份額為正，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類區域落入到第Ⅳ類區域，科技相對增長率由正變負，地區科技競爭力也有較大幅度的下降；黑龍江從第Ⅲ類區域到第Ⅳ類區域，科技相對增長由正變負，地區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進入到第Ⅳ類區域，結構偏離份額由負變正，地區科技投入結構得到了很大程度的優化。

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類區域落入到最后一類地區，科技發展的退化最為明顯，從科技投入結構到地區科技競爭力各方面都有下降；北京市從第Ⅱ類區域落入到最后一類區域，不僅科技相對增長率由正變負，地區科技競爭力下降幅度也較大；吉林、陜西科技投入結構偏離份額由正變負，科技投入結構變得較為不合理。

3.2 基于Theil指數的區域科技發展水平差異分析

（1）Theil指數計算

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

（2）區域科技發展水平總體差異

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

（3）區域科技發展水平差異分解

1991年，科技人員、R&D經費支出、專利授權數和技術市場成交金額在第Ⅱ區域內和區域間的Theil指數最大，各項的差異貢獻率為30%左右，加總達到60%以上。第Ⅱ區域內的Theil指數較大，主要是由于分類時通過地區科技投入結構與地區競爭力分類，與地區科技投入基數無關，因此盡管北京和廣東各項科技投入和產出指標的基數非常大，比第Ⅱ區域內部其余省區有明顯的差距，仍被劃分到第Ⅱ區域內，從而導致該區域內部差異較大。區域間的Theil指數較大，說明經過聚類后，科技投入和科技產出的各項指標差異主要在區域間。

表 3基于偏離-份額分析的科技發展水平區域劃分

表 4 1991年、2007年全國各省區科技投入產出指標的Theil指數及其分解

2007年，科技人員、R&D經費支出和技術市場成交金額在第Ⅵ區域內的Theil指數最大，各項的差異貢獻率都達到了30%以上；專利授權數在第Ⅰ區域的Theil指數最大，差異貢獻率為25.87%。這意味著科技人員、R&D經費支出和專利授權數區域差異在主要第Ⅵ區域內部，技術市場成交金額的區域差異主要在第Ⅰ區域內部。第Ⅵ區域內部的北京市在科技投入產出方面的基礎與第Ⅵ區域內部其余省區相比，優勢非常明顯，導致第Ⅵ區域內部科技人員、R&D經費支出和技術市場成交金額差異成為區域科技投入主要差異。區域間的科技投入和科技產出差異都不再是形成區域科技發展差異的主要因素，這時主要差異表現在區域內部。

4 結論與啟示

本文以三大執行部門的四項科技發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、區進行類別劃分，繼而通過Theil指數及其分解度量區域科技發展水平差異及其影響因素。實證結果表明：中國區域科技發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：專利授權數和技術市場成交金額兩項指標的Theil指數；科技發展的各項指標最大的差異主要體現區域內部，如：1991年第Ⅱ區域和2007年第Ⅵ區域的區域內部差異貢獻率都達到了30%以上。與以往的實證結果不同，本文實證結果表明：科技發展水平差異主要來源于區域內部，區域間差異已經不是引起科技發展水平差異的主要原因。

針對中國區域科技發展水平空間差異的現狀及發展趨勢，決策部門應在縮小區域間科技發展水平差異的同時，采取適當的措施縮小區域內部各省、市、區科技發展水平差異，即決策部門的重點應由宏觀區域間轉向中觀區域內部科技發展水平差異的縮小。

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（責任編輯/易永生）

F224.0

A

1002-6487（2011）03-0090-04

全國統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）；山東省統計科研重點研究課題（KT0920）