區域科技投入與經濟發展耦合協調度實證研究

劉東 賀舒顯

內容摘要：本文運用極值熵值法以及耦合協調度模型，以2000-2016年可獲得的相關數據為基礎，分別對云南省科技投入-經濟發展系統耦合協調度進行縱向研究、橫向對比和內部分析，得出相關結論。文章指出，要從拓寬認識視野、加大科技投入、提高經濟增加質量等方面著手，提高科技投入與經濟發展的耦合協調度。

關鍵詞：極值熵值法 ? 耦合協調度模型 ? 縱向研究 ? 橫向對比 ? 內部分析

引言

學術界對省域科技投入與經濟發展之間的關系進行了一定研究。研究所運用的方法多樣，涉及灰色關聯分析、協整分析、回歸分析、向量自回歸模型、索洛余值法和數據包絡分析法;所研究的主要是省域科技投入與經濟增長的長期均衡關系、正關聯關系，及科技投入對經濟增長的貢獻度，個別文獻測算了科技投入與經濟增長的協調性。這些成果為多角度研究省域科技投入與經濟增長的關系提供了有益啟示，但是從研究方法來看，尚未發現有研究運用耦合協調度模型;從研究內容看，尚未發現有研究特定省域科技投入與經濟發展耦合協調度的成果，也未發現研究云南科技投入與經濟發展關系的成果。本文應用區域科技與經濟耦合協調度模型對云南省科技投入與經濟發展的耦合協調狀況進行探討，以期對云南省科技經濟更好地協調發展提出針對性較強的有效建議。

模型構建

從協同學的角度看，耦合作用及其協調程度決定了子系統內部各要素從獨立、無序運動中如何走向有序。系統由無序走向有序的機理關鍵在于系統內部序參量之間的協同作用，耦合度正是反映這種協同作用的度量（吳大進等，1990）。耦合度模型的建立首先要確立功效函數。設定xij（i =1，2;j =1，2，…，n）為第i系統的第j指標，即為序參量。為了避免計量單位不同對分析結果產生的影響，首先對各序參量進行標準化處理，得到Xij，Xij也表示各序參量對子系統的功效貢獻，Xij算式如下：

（1）

式（1）中，αij和βij分別是各序參量的上限值和下限值，在本文中采用上限值上浮1%、下限值下浮1%的處理方法。

設U1、U2分別代表經濟發展子系統和科技投入子系統的綜合序參量，Xij為序參量j對子系統i的功效，λij為序參量對應的權重，綜合序參量可以通過式（2）的線性加權求和法得到：

Ui=∑nj=1λijXij，i=1、2，其中∑nj=1λij=1 ? ? ? ? ? ? ? ?（2）

式（2）中，λij表示各序參量的權重，確定權重主要有主觀賦權法和客觀賦權法兩種基本方法。客觀賦權法能夠根據數據本身的性質進行賦權，從而避免賦權結果過于主觀。本文采用客觀賦權法中的極值熵權法（朱喜安、魏國棟，2015）確定各序參量的權重。λij計算步驟為：首先對指標做比重變換Pij=Xij/∑mi=1Xij，再計算各指標的熵：

Ej=-（∑mj=1PijlnPij）/ln（m），則λj=（1-Ej）/（n-∑nj=1Ej）

其中，m為評價樣本數，n為指標數。因為熵權法是基于各個指標值之間的差異程度進行賦權的方法，所以也能用于判斷指標差異性，權重越大的指標，差異性也越大。

根據物理學相關容量耦合概念，利用各子系統綜合序參量Ui可計算出系統耦合度。參考劉春林（2017）的研究，科技投入-經濟系統的耦合度C可表示為：

（3）

式（3）中，C∈[0，1]，其值越大，表示子系統間耦合度越高。由于科技投入體系與經濟發展體系具有交錯、動態和不平衡的特性，僅依據耦合度還難以全面反映兩者之間的整體功效與協調效應。在探討經濟體系與科技投入耦合的過程中，不僅要考慮二者發展趨勢的協同、交錯影響的大小，更應該考慮在不同經濟水平和科技投入情況下的耦合差異，這樣將更加有助于比較不同時期、不同對象的耦合效果差異，也能夠解釋在相同耦合度下不同經濟效果的緣由。協調度是耦合度與發展水平的綜合，既能反映科技投入體系與經濟發展體系的耦合關系，又能體現二者發展水平。為進一步評判經濟發展與科技投入在不同水平下交錯耦合的協調程度，本文接著構建兩系統的協調度模型：

（4）

式（4）中，T為系統綜合發展指數，反映兩個子系統整體發展水平對總系統的協調度的貢獻;a、b為待定系數，表述兩個子系統的貢獻程度，a+b=1。因為將經濟系統和科技投入視為同樣重要，所以取a=b=0.5。D為協調度，D∈[0，1]，D越大，表示協調度越好。同時，結合相關研究（肖田野等，2017），將科技投入與經濟發展系統耦合度分為5個階段，分別為：低度耦合（0≤C<0.2）、較低度耦合（0.2≤C<0.4）、中度耦合（0.4≤C<0.6）、較高度耦合（0.6≤C<0.8）、高度耦合（0.8≤C≤1）。

實證研究

（一）指標選取

根據科技投入與經濟發展耦合協調系統的內涵和特征，按照科學性、系統性和可獲得性原則，構建云南省科技投入-經濟發展指標體系。在科技投入子系統下，包括R&D人員全時當量、企業R&D研究人員占比重、R&D經費支出與GDP比值、地方財政科技支出占地方財政支出比重、企業R&D經費支出占主營業務收入比重、企業技術獲取和技術改造經費支出占企業主營業務收入比重六個具體指標;在經濟發展子系統下，包括人均GDP（考慮價格指數）、第三產業占GDP比重、全員勞動生產率（考慮價格指數）、萬元GDP能耗額四個具體指標，如表1所示。

本文數據來源于《中國統計年鑒》、《中國科技統計年鑒》、《云南統計年鑒》、《云南科技統計年鑒》等。某些年份、某些指標上有缺失的數據，在不失科學性的前提下，采用線性插值方法進行推測，以補全數據。