區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合研究

尹肖妮，王國紅，周建林

（1.哈爾濱工業大學經濟管理學院，山東威海264209；2.大連理工大學工商管理學院，遼寧大連116024）

●區域發展

區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合研究

尹肖妮1，王國紅2，周建林2

（1.哈爾濱工業大學經濟管理學院，山東威海264209；2.大連理工大學工商管理學院，遼寧大連116024）

區域知識承載力與海洋新興產業集聚的耦合互動能夠加快海洋新興產業集聚成長和區域知識承載力提升。文章通過對區域知識承載力與海洋新興產業集聚的耦合性分析，構建了區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展評價指標體系和評價模型，運用中國沿海11省市的統計數據進行了實證分析。實證研究結果表明：區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展水平越高，該區域的知識承載力水平和海洋新興產業集聚發展水平越高；中國沿海11省市的區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展水平差異較大，廣東、山東和上海處于較高水平的協同耦合發展階段，天津、江蘇、浙江、遼寧和福建處于中等水平的協調耦合發展階段，河北、廣西和海南處于低水平耦合發展階段。

區域知識承載力；海洋新興產業集聚；耦合

科學技術的發展是海洋新興產業演進的根本原因，相較于傳統海洋產業而言，海洋新興產業對知識創新有著更高的要求，充分利用區域中的創新資源，提高創新效應，是海洋新興產業集聚發展的關鍵。有較大知識存量的區域相對來說知識吸收能力較強，海洋新興產業的集聚更易于形成創新網絡，加快知識的擴散與傳播，從而提高產業創新能力與創新績效，增加集聚區域的知識存量，進而提升區域知識承載力。因此，海洋新興產業集聚與區域知識承載力的耦合互動能夠加快海洋新興產業的集聚成長和區域知識承載力的提升。本文在系統分析區域知識承載力與海洋新興產業集聚的耦合性基礎上，以中國沿海11省市作為研究對象，實證研究了區域知識承載力與海洋新興產業集聚發展的耦合關系。這將對促進中國海洋新興產業發展、政府科學制定區域知識和創新政策具有理論和實際應用價值。

二、區域知識承載力與海洋新興產業集聚的耦合性分析

（一）耦合關聯分析

區域知識承載力和海洋新興產業集聚作為區域經濟系統的兩個子系統,彼此之間具有相互作用、相互影響的耦合關聯。一方面，區域知識承載力能夠為海洋新興產業集聚發展提供知識資源的支撐，如果區域知識承載力不足，就會制約產業創新能力和績效，不能有效支撐海洋新興產業集聚發展。另一方面，海洋新興產業集聚具有人才吸引與聚集、知識溢出和創新效應，同時海洋新興產業集聚發展能夠帶動區域產業升級和經濟結構的優化。這不僅產生了區域知識承載力提升的內在動力，而且為其發展拓展了更廣闊的空間，尤其是產業創新發展是推動區域知識承載力演化的“催化劑”。

（1）基于人才資源的耦合。從區域知識承載力的維度來看，其個體層是知識承載單元，承載著海洋新興產業創新和集聚發展的知識應用、整合和創新基礎（圖1）［1］。知識承載單元的具體表現形式是區域內的知識存量，無論從載體形式還是從知識的表現形式來看，人才資源都是知識承載單元的最重要組成部分，大量的隱性知識存在于人才載體中，而且人才資源也是影響區域知識承載力演化的主要因素之一。從海洋新興產業集聚發展來看，一方面由于海洋新興產業對高新技術的依賴性較強，這決定了其集聚發展對人才資源數量和質量都有著更高的要求。在海洋新興產業集聚發展初期，無論是新創企業數量和種類的增多，還是海洋產業結構升級、產業鏈融合和延伸，都需要大量高素質的不同類型人才的支撐。因此，海洋新興產業集聚發展對人才要素有著較高的需求，需要適當的區域知識承載力支撐。另一方面海洋新興產業集聚具有人才吸引聚集效應，區域內人才的聚集不僅為海洋新興產業集聚發展提供了所需的人才，而且使區域知識承載力系統的知識存量得以增加，提升了區域知識承載力系統的知識存量和質量。因此，人才資源是區域知識承載力與海洋新興產業集聚發展演化的共有關鍵要素，基于“人才資源”要素，區域知識承載力與海洋新興產業集聚具有耦合關系。

圖1 區域知識承載力結構

（2）基于知識溢出和知識創新的耦合。海洋新興產業集聚為知識溢出的發生創造了條件，同時海洋新興產業的高創新性需求對知識溢出也有著較高的要求。這些都極大地促進了海洋新興產業集聚區域知識溢出的發生，在海洋新興產業集聚中常常會發生較強的知識溢出。海洋新興產業集聚中的知識溢出效應對于集聚企業、科研機構等知識創新主體的創新具有重要的意義。知識溢出使得“知識”作為投入要素的作用越來越重要，產業的發展和創新不再是僅僅依賴于有限的物質資源，知識資源可以替代物質資源，甚至比物質資源投入更有效，這使得海洋新興產業集聚的快速發展和創新成為可能，提高了集聚產業的創新能力與競爭力，海洋新興產業創新能力與競爭力的提高又進一步促進了集聚區域的經濟發展。在區域知識承載力演化過程中，知識創新使得區域知識資源存量增加，形成區域知識承載力的提升；區域知識承載力的提升又為區域經濟發展提供了有力支撐，進而促進區域經濟的發展。因此，基于知識溢出和知識創新，區域知識承載力與海洋新興產業集聚以區域經濟發展為連接具有相互作用、相互影響的耦合關系。

（3）基于產業演進和技術選擇的耦合。傳統海洋產業發展的基礎是常規技術和勞動經驗，其對海洋資源的開發利用是淺層次的，產業結構水平是低級的。隨著科學技術與工業化的發展，海洋產業由低級向高級演進，從簡單量的擴張轉變為質的變化?，F代海洋資源開發活動的基礎是知識、高新技

術與資本，其產業結構是豐富復雜的，產業運行依賴于現代科學技術的發展與支持。海洋新興產業是現代海洋產業演進的方向，具有很高的知識含量和科技依賴性，其以高新技術支撐帶動產業化發展，最終集聚形成產業鏈。知識與科技發展是海洋新興產業演進的根本原因，海洋新興產業的發展尤其是主導產業的選擇要重視區域科技與創新，通過創新發展來保持產業競爭優勢［2］。由此可見，區域知識環境是海洋新興產業選擇的重要依據，決定了產業可選擇的技術水平，而創新知識能否成為海洋新興產業集聚發展機會則取決于產業技術水平、區域知識承載力以及二者之間的耦合狀態。海洋新興產業集聚發展面臨的產業技術選擇是一個動態的選擇過程，在創新和產業升級演進中起著重要的作用，是伴隨著海洋新興產業演進過程之中的關鍵問題。林毅夫（2010）認為某一地區最適宜的技術結構內生決定于該地區的要素稟賦結構［3］。張國勝（2013）認為產業技術選擇應該與產業發展趨勢以及技術體系相匹配，這是實現有效產業技術趕超的關鍵問題［4］。因此，產業技術選擇與區域知識承載力系統之間具有顯著的聯系，當二者相匹配時，它們之間能夠協調發展，處于相互促進的正反饋循環之中。反之，二者的發展都會受到影響，處于相互制約的負反饋、惡性循環之中。由此，基于產業演進和技術選擇，區域知識承載力與海洋新興產業集聚具有相互影響的耦合關系。

（二）耦合系統的構成

在區域知識承載力與海洋新興產業集聚的演進過程中，通過上述耦合關聯以及傳導機制和疊加放大機制等作用使區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合系統從低度耦合向高度協同耦合發展，系統耦合程度的強化推動了區域知識承載力提升和海洋新興產業集聚發展。區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合系統構成如圖2所示。

圖2 區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合系統

三、區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合評價指標與模型

（一）評價指標體系

區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展的研究是一項復雜的系統工程，不僅區域知識承載力與海洋新興產業集聚之間基于耦合關聯存在相互作用、相互影響的耦合關系，而且區域知識承載力系統內部、海洋新興產業集聚內部也存在著復雜的關系，這些關系的耦合狀況又都會對區域知識承載力的提升和海洋新興產業集聚的發展產生約束作用。因此，指標的設計不僅要體現區域知識承載力與海洋新興產業集聚的耦合關系，還要能夠反映系統內部的關系。評價指標體系見表1所列。

表1 區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展評價指標體系

指標的設計遵循以下原則：①指標能夠反映區域知識承載力與海洋新興產業集聚的耦合性；②指標要系統，滿足評價的科學性；③區域知識承載力與海洋新興產業集聚的耦合是一個動態發展的過程，

因此指標應具有時序性，能夠動態的反映兩者之間的階段性關系。在遵循上述原則的基礎上，首先采用頻度統計法對2005年以來數據庫中的相關文獻進行整理，從中選擇使用頻度較高的指標；然后進行理論分析，初步提出評價指標；最后采用專家咨詢法，進行專家反饋。同時考慮到數據的可獲得性，對指標進行篩選和設置，構建了能夠反映區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合水平的綜合評價指標體系。

（二）耦合評價模型

在區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展評價指標體系的基礎上，通過耦合評價模型對耦合系統的耦合發展水平進行評價。區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合系統的一般演化方程為：，u是系統序參量，f是u的非線性函數，根據非線性系統穩定性取決于一次近似系統特征根的性質，可以簡化其演化方程為：，其中λi是第i個序參量的權重。

1.耦合度模型

設Z表示區域知識承載力的演化狀態，DZ為其演化水平，則其演化水平的一般函數可以表示為：

其中，i是區域知識承載力評價指標個數，xi是第i個指標的標準化值，ai是第i個指標的權重。通過函數計算得到的區域知識承載力指數越大，說明區域知識承載力水平越高；反之，區域知識承載力水平越低。

設H表示海洋新興產業集聚的演化狀態，DH為其演化水平，則其演化水平的一般函數可以表示為：

其中，i是海洋新興產業集聚發展評價指標個數，yi是第i個指標的標準化值，bi是第i個指標的權重。通過函數計算得到的海洋新興產業集聚發展指數越大，說明海洋新興產業集聚發展水平越高；反之，海洋新興產業集聚發展水平越低。

耦合系統的演化用D=f（DZ，DH）來表示，采用離差系數來衡量區域知識承載力與海洋新興產業集聚的耦合度，那么離差系數C*表示為：

（3）式中，C為耦合度，反映了區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合作用的程度；k為調節系數，用來增加區分度，一般2≤k≤5，本文取k=3。由（3）式可以看出，C的取值在0～1之間，值越大，耦合性越好；反之，耦合性越差。當C=0時，系統內部要素之間無耦合，耦合系統將向無序發展。當0＜C≤0.4時，區域知識承載力與海洋新興產業集聚的耦合性較差，耦合系統處于低度耦合發展階段。當0.4＜C≤0.8時，區域知識承載力與海洋新興產業集聚中度耦合，耦合系統處于協調耦合發展階段。當0.8＜C＜1時，區域知識承載力與海洋新興產業集聚高度耦合，耦合系統處于協同耦合發展階段。當C=1時，耦合度最大，耦合系統各要素之間都達到了協同耦合，耦合系統將趨向新的有序結構［5-6］。

2.耦合協調度模型

耦合度C作為反映區域知識承載力與海洋新興產業集聚發展相互影響、相互作用的指標，能較好地反映出區域知識承載力與海洋新興產業集聚發展相互耦合的程度。但是，在有些情況下耦合度不能反映出耦合系統發展水平，尤其是在多個區域的對比研究中，單純依靠耦合度評價可能會產生誤導，出現系統協同發展程度較高的偽評價結果［7］。例如，兩個區域耦合度C相當，然而，一個可能是高水平的協調，另外一個可能是低水平的協調。為了能夠進一步反映區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合系統的整體發展水平，構建區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合協調度模型如下：

其中，D是區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合系統的綜合協調指數，α、β是待定系數，α為區域知識承載力發展水平權重，β為海洋新興產業集聚發展水平權重，由于區域知識承載力與海洋新興產業集聚發展同等重要性，所以本文中取α=β=0.5。R為區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合系統的耦合協調度，耦合協調度不僅能夠反映出系統耦合作用的程度，又能夠反映出系統整體協同效應與發展水平。

四、實證研究

（一）研究對象的選取

目前，國內有關耦合的實證研究分為兩類：一是，對某一區域若干年份的時間序列數據指標基礎上的分析；二是，若干區域某一年份數據指標基礎上的分析。由于區域知識承載力與海洋新興產業集聚發展的耦合研究具有一定的地域相對性，多個區域的對比研究才具有現實意義。因此，本文選取中國沿海11省市：山東、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西和海南作為研究區域。此外，由于某一年份數據指標基礎上的分析可能具有一定的偶然性，而若干年份的時間序列數據指標分析則更具有說服力。所以，本文選取11個研究區域2008-2013年的時間序列數據，在此基礎上進行研究。

（二）指標權重與數據來源

在多指標綜合評價中，指標權重的確定方法有主觀賦權法和客觀賦權法，本文采用主觀賦權法中的專家調查法和客觀賦權法中的熵值法的組合權重來確定各指標的權重，見表2所列。

表2 指標權重

根據指標體系收集數據，原始數據來源于《中國科技統計年鑒》（2009-2014）、《中國火炬統計年鑒》（2009-2014）、《中國統計年鑒》（2009-2014）、《中國海洋統計年鑒》（2008-2014）以及國家統計局網站、國家海洋局網站和科技部網站。

（三）實證結果

運用Matlab軟件，采用“最小-最大標準化”方法對數據進行標準化處理，根據公式（1）－（5）分別計算出2008-2013年11個研究區域的知識承載力指數、海洋新興產業集聚發展指數、區域知識承載力與海洋新興產業集聚發展的耦合度和耦合協調度，見表3所列。

表3 區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展水平測算結果

續表3

（四）實證結果分析

從實證結果來看，2008-2013年的耦合度都大于0.8的有廣東、山東、上海和浙江，這4個區域的知識承載力與海洋新興產業集聚之間存在高度耦合；天津、遼寧、江蘇、福建、河北和廣西等6個區域，6年間的耦合度均值都大于0.4，說明這6個區域的知識承載力與海洋新興產業集聚之間存在中度耦合，但是河北和廣西不同年份的耦合度波動較大；海南6年間的耦合度均值僅為0.001 075，說明海南的知識承載力與海洋新興產業集聚之間耦合性差，耦合系統處于失調發展階段。

以上是耦合度的分析，耦合度C反映了這11個區域的知識承載力與海洋新興產業集聚發展相互耦合的程度，但是不能反映出耦合系統發展的水平，例如，河北和廣西的耦合度都大于福建的耦合度，但它們的區域知識承載力水平和海洋新興產業集聚發展水平都低于福建，這說明河北和廣西的知識承載力與海洋新興產業集聚是在低水平上的協調。正如前面所分析的：在多個區域的對比研究中，單純依靠耦合度評價可能會產生誤導，出現系統協同發展程度較高的偽評價結果。因此，分析區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合系統的整體發展水平，關鍵要看耦合協調度。根據表3的區域知識承載力指數、海洋新興產業集聚發展指數和耦合協調度，做出2008-2013年11個研究區域的區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展水平的對比趨勢圖，如圖3所示。

圖3 區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展水平對比趨勢

從圖3可以看出，2008-2013年11個沿海省市的區域知識承載力水平、海洋新興產業集聚發展水平以及兩者耦合發展水平的變化趨勢一致。雖然不同年份評價指數的高低有所差異，但是反映出的總體趨勢是一致的，即較高的區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展水平對應著該區域較高的知識承載力水平和海洋新興產業集聚發展水平。這說明區域知識承載力與海洋新興產業集聚的耦合互動和強化能夠加快區域知識承載力的提升和海洋新興產業的集聚成長，促進區域海洋新興產業的發展。上述每個對比趨勢圖中都有3個頂峰（廣東、山東和上海）和3個最低點（河北、海南和廣西）。處于頂峰的廣東、山東和上海，這3個區域的區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展水平、區域知識承載力水平和海洋新興產業集聚發展水平在11個研究區域中都位居前列，其中廣東6年的三方面評價指數均處于第1位，其次是山東和上海。處于最低點的河北、海南和廣西等3個區域的區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展水平、區域知識承載力水平和海洋新興產業集聚發展水平在11個研究區域中都處于后3位，這3個區域的知識承載力水平、海洋新興產業集聚發展水平以及耦合發展水平都很低。

五、結論

本文運用系統耦合理論剖析了區域知識承載力與海洋新興產業集聚的耦合關系和耦合系統的構成；構建耦合發展評價指標體系和耦合評價模型，對中國沿海11省市的區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展進行了實證研究。研究發現：

（1）較高的區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展水平對應著該區域較高的知識承載力水平和海洋新興產業集聚發展水平。實證結果驗證了區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合的強化能夠加快海洋新興產業的集聚成長和區域知識承載力的提升。

（2）實證結果顯示中國沿海11省市的區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展水平差異較大。沿海11省市的區域知識承載力與海洋新興產業集聚耦合發展水平可以分為三個層次，第一層次：廣東、山東和上海，這3個區域的知識承載力與海洋新興產業集聚之間存在高度耦合，耦合系統處于較高水平的協同耦合發展階段；第二層次：天津、江蘇、浙江、遼寧和福建，這5個區域的知識承載力與海洋新興產業集聚耦合系統處于中等水平的協調耦合發展階段；第三層次：河北、廣西和海南，這3個區域的知識承載力與海洋新興產業集聚耦合系統處于低水平耦合發展階段。

［1］王國紅，尹肖妮，邢蕊.區域知識承載力內涵與演化：可持續發展的一個新視角［J］.科技進步與對策，2014（1）：27-32.

［2］寧凌，王微，杜軍.海洋戰略性新興產業選擇理論依據研究述評［J］.中國漁業經濟，2012，30（6）：162-170.

［3］徐朝陽，林毅夫.發展戰略與經濟增長［J］.中國社會科學，2010（3）：94-108.

［4］張國勝.技術變革、范式轉換與我國產業技術趕超［J］.中國軟科學，2013（3）：53-63.

［5］黃瑞芬，王佩.海洋產業集聚與環境資源系統耦合的實證分析［J］.經濟學動態，2011（2）：39-42.

［6］徐曄，陶長琪，丁暉.區域產業創新與產業升級耦合的實證研究——以珠三角地區為例［J］.科研管理，2015（4）：109-117.

［7］徐玉蓮，王玉冬，林艷.區域科技創新與科技金融耦合協調度評價研究［J］.科學學與科學技術管理，2011（12）：116-122.

［責任編輯：程靖］

A Research on the Coupling of Regional Knowledge Carrying Capacity and Marine Emerging Industry Agglomeration

YIN Xiao-ni1，WANG Guo-hong2，ZHOU Jian-lin2
（1.School of Economics and Management，Harbin Institution of Technology at Weihai，Weihai 264209，China；2.School of Business Administration，Dalian University of Technology，Dalian 116024，China）

The coupling and interaction between regional knowledge carrying capacity and marine emerging industry agglomeration are conducive to both elements.This paper endeavors to construct the evaluation index system and model of the coupling between regional knowledge carrying capacity and marine emerging industry agglomeration.An empirical study is conducted with reference to the statistical data from 11 Chinese coastal provinces.The study indicates：A better coupling between regional knowledge carrying capacity and marine emerging industry agglomeration corresponds to a better development of the two elements；The coupling between regional knowledge carrying capacity and marine emerging industry agglomeration in the 11 Chinese coastal provinces varies greatly，with Guangdong，Shandong，and Shanghai at the top，Tianjin，Jiangsu，Zhejiang，Liaoning and Fujian in the middle，while Hebei，Guangxi and Hainan at the bottom.

regional knowledge carrying capacity；marine emerging industry agglomeration；coupling

F061.5；F263

A

1007-5097（2016）09-0059-07

一、引言

2016-02-23

國家自然科學基金項目（71473027）；山東教育廳基金項目（J14WG71）

尹肖妮（1973-），女，山東煙臺人，副教授，研究方向：新興產業，產業創新；王國紅（1968-），男，遼寧撫順人，教授，博士生導師，研究方向：高技術產業集群，創新與創業管理；周建林（1987-），男，山東煙臺人，博士研究生，創新與創業管理。

10.3969/j.issn.1007-5097.2016.09.009

實施海洋發展戰略、大力發展海洋產業已成為世界各海洋國家的重要發展戰略。中國陸續出臺了《國家“十二五”海洋科學與技術發展規劃綱要》等相關政策和規劃，以引領和培育海洋新興產業發展。由于海洋新興產業具有高創新性，其知識要素豐富，這決定了海洋新興產業更趨向于集聚成長。隨著中國海洋高新技術的不斷發展，帶動了一批海洋新興產業的迅速發展，并形成了一定規模的產業群體，海洋新興產業在海洋經濟發展中的地位也逐步提高。但是中國海洋新興產業起步較晚、起點較低，存在產業規模小、核心技術領域創新能力低、產業成果轉化率低、高層次人才匱乏等問題。這些問題嚴重制約了海洋新興產業的發展，究其問題根源，主要源自于兩方面：一是產業內部因素，包括產業初期布局、產業發展生命周期的階段特征等；另一方面是外部環境因素，主要表現為區域知識承載力對產業創新的支撐和影響作用。事實上，這兩方面因素之間并非孤立，而是相互聯系和相互影響的，尤其是區域知識承載力，在很大程度上決定了海洋新興產業發展中可利用的各類知識和創新資源的豐富程度，進而影響海洋新興產業集聚發展程度。