科技創新與經濟發展耦合協調關系及空間分異研究
——以甘肅為例

謝艷艷

（1.甘肅省科學技術情報研究所；2.甘肅省科技評價監測重點實驗室，甘肅 蘭州 730000）

科技創新與經濟發展耦合協調關系及空間分異研究
——以甘肅為例

謝艷艷1，2

（1.甘肅省科學技術情報研究所；2.甘肅省科技評價監測重點實驗室，甘肅 蘭州 730000）

基于科技與經濟發展的宏觀、中觀和微觀視角，構建科技創新與經濟發展耦合協調關系評價指標體系，運用耦合協調度測量模型，測算出2009—2014年甘肅省及14個市（州）科技創新與經濟發展的耦合協調度，對比分析區域間和區域內耦合協調的動態過程和空間分布差異性。預測2015—2020年兩系統耦合協調度，從長時間尺度看兩系統耦合協調度逐步上升，耦合協調度空間布局呈現出由河西走廊向隴東南轉移的趨勢。

科技；經濟；耦合協調度；空間分布

一、引言

甘肅省地處黃土高原、蒙古高原和青藏高原的交匯地帶，位于黃河上游，是中國西北地區重要的生態屏障和戰略通道，在全國發展穩定大局中具有重要地位。“十二五”以來，甘肅省科技進步水平持續增長，但經濟綜合競爭力始終處于下游區，科技與經濟“兩張皮”現象未根本扭轉，科技優勢尚未得到充分發揮。甘肅作為西部欠發達地區，正處在產業成長期、聚集期，這是創新驅動的關鍵發力期[1]，促進科技創新與經濟發展的良性互動與協調發展，使經濟發展需建立在較高的科技平臺上，進而贏得結構性后發優勢，實現轉型跨越發展。

二、文獻綜述

目前學者對科技創新與經濟發展關系的研究主要體現在定性和定量研究兩方面，集中在國家和區域層面[1-9]，針對不同區域的比較研究，特別是區域內部的研究較少。研究指標選取比較隨意，缺乏系統性、整體性的評價指標體系。甘肅省作為西部欠發達地區在全國具有典型性特征，但鮮有學者對甘肅科技創新與經濟發展之間的關系進行研究，特別是定量研究。本文從總量指標、結構性指標和效率指標三方面系統構建甘肅科技創新與經濟發展之間的耦合協調度評價指標體系，以定量研究揭示甘肅及各市州科技創新與經濟發展之間相互促進、和諧共生的耦合發展關系，并分析區域內空間分布的差異性，為促進區域科技經濟協調發展提供參考。

三、指標體系與評價方法

（一）構建評價指標體系

科技創新與經濟社會發展兩個子系統耦合關系比較復雜，指標選取要系統性、綜合性、科學性，指標要少而精，反映活動的重要特征。并結合相關文獻資料，篩選出高頻率指標，從總量指標、結構指標、效率指標三個方面對指標進行比較分析與整理歸集成20個指標，建立科技創新與經濟發展的耦合協調關系評價指標體系。

表1 甘肅科技創新與經濟發展的耦合協調關系評價指標體系

（二）耦合協調度的評價方法

耦合是物理學概念，指兩個或兩個以上的系統或運動形式之間通過各種相互作用而彼此影響以至聯合起來的現象。耦合度是反映兩個要素之間相互作用和影響的程度，協同理論認為序參量決定系統的演化過程以及最終結構和有序程度，耦合度正是反映這種協同作用的度量[10]。因此，可將科技創新與經濟發展兩個系統通過耦合元素產生相互影響的程度視為兩個子系統的耦合度，進而以耦合度反映科技創新與經濟發展系統的作用強度和貢獻大小。

1.序參量函數。設變量ui（i=1，2，…，n）為科技創新—經濟發展系統序參量，Xi為序參量值[11]，序參量隨外界條件變化而變化。當系統是無序時，序參量為零。當到達臨界點時，序參量增長到最大，此時系統表現為有序的組織結構。如下函數式：

上式中，ui反映了各指標對目標的貢獻程度，α，β分別為序參量的最大和最小臨界點值，因此，0≤ui≤1，當ui=0時，Xi對系統的貢獻和滿足程度達到最小臨界值，當ui=1時，Xi對系統的貢獻度和滿足度達到最大臨界值。由于科技創新和經濟發展是兩個不同而又相互作用的子系統，因此，子系統內部各個序參量的有序度通過線性加權法集成獲得，權重由熵值法確定[12]。

2.耦合度協調度函數。單純依靠耦合度，不能全面反映系統不同區域、不同要素間的差異性、平衡性、結構性和動態性。因此，構建耦合度協調模型，全面反映系統耦合的協調程度。如下函數式：

上式中，C為耦合度，T為科技創新與經濟發展的綜合評價指數，a，b為待定系數，取值均為0.5，D為耦合協調度。根據科技創新與經濟發展的耦合協調階段進行劃分，0＜D≤0.2，嚴重失調階段；0.2＜D≤0.4，低度耦合協調階段；0.4＜D≤0.6，中度耦合協調階段；0.6＜D≤0.8，高度耦合協調階段；0.8＜D≤1，極度耦合協調階段。

3.耦合協調度預測模型。由于科技創新與經濟發展系統內部分信息已知，部分信息未知，系統間各要素間具有不確定關系，可以說科技—經濟系統是灰色系統，而且兩系統間的耦合過程具有復雜性、動態性和長期性。因此，利用灰色預測模型GM（1，1）[13]對兩者的耦合度協調關系進行預測，從較長時間尺度來研究和反映兩者耦合互動關系的意義重大。

四、實證分析

（一）數據來源

本文以甘肅省及蘭州、嘉峪關、金昌、白銀、天水、武威、張掖、平涼、酒泉、慶陽、定西、隴南、臨夏、甘南14個市州為研究范圍，數據來源于2010—2015年《甘肅發展年鑒》、《甘肅科技統計年鑒》、《甘肅省市州科技進步統計監測報告》。

（二）結果分析

1.全省。依據上述理論和方法模型，測算出甘肅省科技創新與經濟發展的指標權重、科技創新綜合序參量 UA（u1）、經濟發展綜合序參量 UA（u2）、耦合度C、耦合協調度D。

2009—2014年，甘肅科技創新與經濟發展的耦合較高，但耦合協調度較低。由于科技創新對經濟增長具有一定的隱蔽性、潛在性、滯后性等特點，科技創新與經濟發展的耦合協調度并不能表示科技綜合進步以及經濟發展水平。

表2 甘肅科技創新與經濟發展綜合序參量及耦合協調度

2.市（州）。在分析省域的基礎上，研究縣域科技創新與經濟發展的耦合協調關系對促進區域協調發展更具有針對性、操作性和前瞻性。通過上述理論和方法，測算出甘肅14個市（州）的耦合協調度。

表3 甘肅14市州科技創新與經濟社會耦合協調度

根據表3各區域的耦合協調度和階段劃分標準，以2014年數據為例，大致可將甘肅14個市州分為4個類：第一類：高度耦合協調型，僅包括蘭州市。第二類：中度耦合協調型，包括嘉峪關市、金昌市、酒泉市。第三類：低度耦合協調型，包括天水市、慶陽市、張掖市、白銀市、定西市、武威市、隴南市、平涼市。第四類：嚴重失調型，包括臨夏州、甘南州。

3.原因分析。2009—2014年，甘肅省14市州的科技創新綜合序參量的排序與耦合協調度的排序基本一致，說明科技發展水平在很大程度上影響著耦合協調度的大小。耦合度幾乎相近，但耦合協調度相差懸殊，說明區域間科技創新與經濟發展極為不平衡，科技與經濟“兩張皮”的現象未從根本上得到扭轉。因此，加強科技創新能力建設，增強經濟發展的內生動力，提升科技對經濟增長的貢獻率。同時，調整優化經濟結構，以科技創新促進經濟發展方式的轉變，發揮科技創新對經濟發展的引領支撐作用。

4.預測分析。從長時間尺度研究科技創新與經濟發展系統的耦合協調過程，掌握科技經濟融合發展的趨勢和規律，利用灰色模型GM（1，1）對2015—2020年的耦合協調度進行預測（見表4）。

表4甘肅14市州科技創新與經濟社會耦合協調度預測值（2015—2020年）

“十三五”期間，甘肅全省科技創新與經濟發展之間的耦合協調度逐漸上升，由低度耦合協調階段躍升到中度耦合協調階段。從區域分布看，蘭州依然是高度耦合區，酒泉市、慶陽市、天水市耦合協調度上升最為迅速，超過嘉峪關市、金昌市躍升到第二類中度耦合協調區域，而平涼市耦合協調度穩中有降。從整體來看，甘肅耦合協調度區域空間布局呈現由河西走廊向隴東南轉移的趨勢。

圖1 2020年甘肅14市州科技創新與經濟發展耦合協調度空間布局

五、結論與展望

本文基于科技與經濟發展的宏觀、中觀和微觀視角，構建科技與經濟耦合協調關系評價指標體系，運用耦合協調度測量模型，測算出甘肅省域及14個市（州）的耦合協調度，將甘肅14個市（州）分為4個類別階段，對比分析區域間和區域內耦合協調的動態過程和差異性，尋找科技與經濟失調的根源，為不同區域科技經濟融合發展提供借鑒。研究發現甘肅科技創新與經濟發展處于低度耦合協調階段，科技發展水平在很大程度上影響著耦合協調度的大小。此外，區域間科技創新與經濟發展極為不平衡，科技與經濟“兩張皮”的現象未從根本上得到扭轉。甘肅省科技創新與經濟發展耦合協調度穩步上升，逐步達到中度耦合協調階段，并呈現出由河西走廊向隴東南轉移的趨勢。

科技創新與經濟發展受外界環境，特別是宏觀政策的影響較大，耦合過程也具有動態性、變化性和不確定性，因此，從理論的角度去研究兩者耦合互動關系和過程具有一定的局限性，未來可能考慮多種理論方法結合，并考慮宏觀政策、市場環境等外部因素，開展探索理論方法創新研究，使科學研究更好地服務于區域經濟社會發展。

[1]甘肅省科技廳.甘肅省“十三五”科技創新規劃[EB/OL].http：//www.gsstc.gov.cn/News_Notice/detail.php?n_no=323714.

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（責任編輯：D 校對：T）

F062.4

A

1004-2768（2017）08-0105-04

2017-05-09

甘肅省軟科學項目“甘肅省貫徹落實《國家創新發展戰略綱要》實施方案研究”（1609ZCRA003）

謝艷艷（1984-），女，甘肅省科學技術情報研究所、甘肅省科技評價監測重點實驗室助理研究員，研究方向：產業創新發展。