山東省區域創新與經濟增長質量耦合研究

吳 凈

（青島市社會科學院 經濟研究所，山東 青島266071）

一、引言

中國經濟增長已經進入重大轉型期，現階段宏觀經濟主要呈現兩大趨勢，一方面創新驅動正在重構經濟增長動力新機制，另一方面經濟增長逐步從數量速度型向質量效益型轉變。換言之，區域創新正在逐步成為提升區域經濟增長質量的重要發動機，而區域經濟增長質量的提升也為區域創新提供重要支撐，兩者互相促進，互相影響。對于不同地區而言，由于創新資源稟賦、政策支持力度以及經濟發展水平等差異，區域創新與經濟增長質量的作用關系也會面臨諸多挑戰：區域創新能否順利轉化為現實生產力，真正促進經濟增長向質量效益型轉變？經濟增長質量的提升是否能為區域創新提供有效支撐，充分激發創新引領發展的第一動力作用？回答這些問題，對于全面認識創新驅動對中國區域經濟發展的戰略價值，進而促進經濟有質量有效益可持續增長具有重要意義。

山東省位于黃河下游，東臨黃渤海，是中國由南向北、由東向西梯度發展的重要戰略節點。近年來，在環境約束、成本提升、新經濟發展滯后等現實條件約束下，山東省長期以來驅動經濟增長的動力逐步弱化，經濟發展質量和效益不夠高，發展不平衡、不充分問題突出，各種隱患逐漸顯現。這種經濟增長困惑與全國相似度高，具有很強的代表性，可以說是中國經濟發展的一個縮影。2018年1月，國務院批復《山東新舊動能轉換綜合試驗區建設總體方案》。作為目前全國唯一的動能轉換綜合試驗區，山東省肩負著探索經濟增長動力新機制，實現經濟增長質量第一、效益優先的重大歷史使命。因此，以山東省為例剖析區域創新與經濟增長質量耦合關系，對于全國其他區域提升創新水平和經濟增長質量具有重要借鑒意義。

二、研究綜述

國外學者首先提出了區域創新對經濟增長的重要性。約瑟夫·熊彼特作為技術創新理論的創立者，認為創新是促進資本主義經濟增長的主要動力，創新的過程就是將生產要素和生產條件以從未有過的方式重新組合后引入到經濟體系中，以求提高效率、降低成本的一個經濟過程［1］。R.M.Solow首次將技術進步納入經濟增長的影響因素之中，認為技術因素對于經濟增長發揮著重要的作用［2］。近年來，國外學術界直接研究區域創新與經濟增長耦合關系的文獻極少，關注點更多地聚焦在創新單方面對經濟增長的作用與影響。I.Hasan等通過對1980-2003年58個國家全球專利數據對經濟增長作用的實證研究，發現擁有更高質量專利的國家也會有更高的經濟增長［3］。S.Sefer等提出創新導向的競爭戰略是國家保持可持續的全球競爭力和實現長期增長的最重要的因素［4］。H.Petr等認為歐洲地區的經濟增長與創新創業活動水平密切相關［5］。K C.Hülya表明在全球化的世界經濟中，技術差異是國家間經濟增長差異和收入不平的重要原因［6］。L.Elena實證研究了韓國、中國臺灣、新加坡、泰國等亞太快速發展地區經濟發展模式，提出科學與工業的密切合作導致了經濟結構和質量的變化，經濟也越來越依賴新的知識和觀念［7］。在經濟增長對區域創新的反作用方面，G.Miguel等通過對13個發達國家創業活動的實證分析，得出經濟活動能有效促進創業和創新的結論［8］。J.Sungmoon等認為經濟增長會增加對高知識、高技能勞動力的需求，從而促進創新［9］。

國內學術界對區域創新與經濟增長耦合關系的研究在“十八大”以后明顯增多。周柯等對北京、上海等12個城市科技創新能力及經濟轉型能力的測定表明，科技創新與區域經濟轉型在靜態與動態上均具有內在一致性［10］。楊萍提出技術創新網絡與區域經濟發展具有復雜的耦合關系，交互影響、相互制約［11］。蔣天穎等認為長江三角洲區域創新與經濟增長耦合協調度呈現集聚態勢［12］。楊武等以中國1991-2012年的數據驗證了科技創新與經濟增長之間存在非線性的雙向作用關系［13］。肖田野等分析了廣東區域科技創新與經濟發展的耦合關系，認為兩者呈現較為一致的增長態勢，且具有較高的正相關性［14］。李二玲等采用協整檢驗和耦合協調模型方法分析了2005-2014年中國區域創新能力與經濟發展水平耦合協調的時空演化及差異規律，得出兩者耦合協調程度具有尺度敏感性和短期跳躍性的結論［15］。周超基于VAR模型測算了1990-2017年我國創新驅動能力與經濟增長質量關系，認為增加創新投入對提高經濟增長質量短期內可能效果不太明顯，但長期作用顯著［16］。

總體來看，國內外學者對區域創新與經濟增長兩者之間存在相互作用關系觀點比較一致。國外相關文獻主要側重于兩者之間單方面的作用與影響。國內學者雖然對兩者耦合關系的研究這幾年相對集中，但現有文獻大多聚焦在全國或區域層面，對深入到地級市的研究較少；同時，學者們大都是從經濟增長“量”的角度來分析其與科技創新之間的耦合協調性，缺乏從經濟增長“質”的角度進行深入討論。鑒于此，本研究在借鑒以往學者研究成果的基礎上，嘗試探索新時代背景下區域創新與經濟增長質量的耦合互動關系，深入分析山東省及區域內部耦合發展差異，為促進區域科技經濟協調發展提供參考。

三、區域創新與經濟增長質量綜合評價指標體系構建

（一）基于耦合概念的分析框架

區域創新是指區域內部創新主體間互相合作，利用知識、技術等無形的創新要素對區域內資本、勞動力等有形要素進行優化組合，促使現有資源利用效率和勞動生產率逐步提升，進而形成以內生增長為主要特征的區域經濟增長新動力。區域創新受市場與經濟結構、創新環境等因素影響，具有明顯的地域化特征。經濟增長質量是經濟規模增長到一定階段背景下，經濟增長的效率提升、結構優化、可持續性增強，從而實現經濟長期穩定健康的發展。為了探討兩者之間的聯系度，本研究從物理學引入耦合概念，重點強調區域創新與經濟增長質量之間的關聯性及相互影響。兩者間的耦合概念不是兩個系統兩種定義的簡單相加，而是對兩系統動態協同發展過程綜合性、一體化的概括，具體定義為：在一定時段內區域創新與經濟增長質量兩系統各要素之間能量互相傳遞，在資金鏈、價值鏈、技術鏈、產業鏈、人才鏈等方面相互作用，共同推動兩系統功能發揮、能量釋放，形成有機聯系的系統經濟網絡（見圖1）。兩系統之間可能存在具有正反饋作用的協調關系和負反饋作用的非協調關系。從協調的角度看，區域創新促成了創新成果的大量涌現和創新價值的市場認可，進而推動區域經濟結構的合理化和經濟質量的高級化；經濟增長質量的提升可以帶來資金、信息、制度等優勢，吸引人才技術的流入，促進區域創新。反之，創新能力落后會影響區域創新資源的配置效率及創新活動的市場敏銳性，造成創新成果大量沉淀及其市場價值難以實現，難以有效提升經濟增長質量；低質量經濟增長不利于創新行為的產生，低水平的創新投入和創新要素集聚，對區域創新形成阻力。

當前中國正處于由中上收入國家向高收入國家演進階段，總體上進入到工業化后期，區域經濟發展的基本條件、比較優勢已經發生了重大變化，經濟增長質量的提升更加依賴于由區域創新所帶來的新型動力機制，區域創新與區域經濟增長質量兩大系統要素之間信息交換和能量流動更加密切。總體而言，新時代背景下，兩大系統間作用呈現出與以往不同的特征，主要表現在：（1）帶動性強的核心技術不斷突破，以市場需求為導向的技術創新體系不斷建立和完善，從而使生產前沿不斷拓展，新產品、新業態、新模式不斷涌現，勞動生產率和經濟效率不斷優化。（2）落后的或者傳統的產業必將讓位于依托高端創新活動的新興產業，高技術企業作為創新的主體，對區域經濟的貢獻不斷提升，區域產業結構逐步向高端、高效、高附加值轉變。（3）能源和資源的利用方式因技術創新而進一步發生改變，能源利用結構逐步優化，區域資源利用率和潛在增長率不斷提升。（4）智力資本成為區域資源優化配置的重點，而隨著人民生活水平的提高，人們更加專注于創新，對創新產品的需求也更加旺盛。

圖1 區域創新與經濟增長質量互動網絡

（二）評價指標體系

遵循系統性、簡明性、客觀性、易操作性和引導性等原則，圍繞兩系統作用關系及新時代背景下所呈現出的主要特征，區域創新與經濟增長質量綜合評價指標體系共選取17個具體指標，各指標之間既相互獨立，又相互聯系，共同構成一個有機整體（見表1）。

對于“區域創新”子系統的衡量，主要選取8個指標，即“R&D占GDP比重”反映區域研發經費投入水平，“R&D從業人員”反映區域研發人力資本規模，共同說明區域創新投入情況。“專利申請授權數量”反映區域原始創新產出能力，“規模以上企業新產品銷售收入”反映區域新產品產出水平，“高技術企業數量”反映區域創新成果產業化集聚狀態，共同說明區域創新產出情況。“財政科技支出占財政總支出比重”反映政府對區域創新支持程度，“技術市場成交額”反映區域技術市場狀態，“全社會教育經費”反映區域創新教育支持水平，共同表示區域創新環境。

表1 區域創新與經濟增長質量綜合評價指標體系

對于“經濟增長質量”子系統的衡量，主要選取9個指標，即：

“單位面積產出”反映區域經濟增長的集約化程度和產出效益，“傳統產業兩化融合指數”反映區域借助信息化向新型工業化轉型效率與潛力，“規模以上工業企業利潤率”反映區域工業經濟運行質量，共同說明區域經濟效率提升情況。“戰略性新興產業增加值占GDP比重”反映區域新經濟規模結構，“現代服務業產值占服務業產值比重”反映服務業高級化程度及服務實體經濟能力，“高技術人才比例”反映區域人才儲備結構，共同說明區域經濟結構優化程度。“工業固體廢棄物綜合利用率”反映區域綠色生產能力，“民間投資占全社會固定資產投資比重”側面反映區域“放管服”改革、放寬市場準入等推進情況，“進出口總額占GDP比重”反映區域對外開放水平，共同說明區域經濟增長的可持續狀況。

（三）研究方法

1.綜合指標評價法。該方法用于定量綜合地評價系統發展水平。為了消除數據量綱帶來的影響，需要對評價指標進行標準化處理，由于選取的指標都是正向指標，故選用的標準化方法為：

式中，x，i，y，j分別為極差標準化后的數值；xi=｛x1，x2，…，xn} ，yj={ y1，y2，…，ym} ，xi，yj分別為區域創新和經濟增長質量兩系統下的指標。

分別計算區域創新和經濟增長質量綜合發展水平評估函數：

式中，ai與bj分別表示區域創新與經濟增長質量兩系統各指標的權重。本研究采用熵值法計算權重值，優點是其結果直接來源于原始數據，不受研究者的主觀影響，具有客觀性。以區域創新系統為例，計算步驟如下：

第一步，計算各指標的信息熵：

式中，ej為 區域創新系統第j項指標的信息熵值為區域創新系統第i個區域的第j個指標的標準化后的數值（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m）。

第二步，計算各指標權重：

式中，aj為區域創新系統第j項指標的權重值。

2.耦合度模型。耦合度是對系統間相互作用程度的測度。建立區域創新和經濟增長質量兩個系統之間的耦合度模型，公式為：

式中，C為區域創新與經濟增長質量耦合度。C值越大表示區域創新與經濟增長質量兩系統耦合度越高，反之，說明兩者的發展關聯性越低。

3.耦合協調度模型。耦合度僅能反映區域創新與經濟增長質量兩系統間同步程度，無法表明兩系統所處的發展水平狀態，存在兩者均處于較低的綜合發展水平，C值卻較很高的情況。為了更加客觀真實地反映兩個系統的耦合協調水平，進一步引入區域創新和經濟增長質量耦合協調度模型，公式為：

其中，T=αf（x）+βg（y），D∈［0，1］。 （6）

式中，T代表區域創新與經濟增長質量兩系統的整體發展水平；α、β為表示重要程度的待定系數，本研究認為區域創新與經濟增長質量的重要性相同，所以α和β的值都取0.5；D代表耦合協調度，D值越高，兩系統發展越協調，D值越低，說明兩系統發展失調。

四、山東省區域創新與經濟增長質量耦合實證分析

（一）數據來源與指標權重確定

本研究選取2008-2018年山東省區域創新與經濟增長質量相關數據來實證研究兩者的耦合互動關系。數據來源于2009-2018年《山東統計年鑒》《山東科技統計年鑒》、山東省科技云平臺、山東及各地市統計信息網、山東及各地市2019年國民經濟與社會發展公報等相關資料及網站。為消除物價等因素的影響，以2008年為基期對相關數據進行價格平減。根據公式（1）（3）（4），對原始數據進行標準化處理，用熵值法測算區域創新與經濟增長質量綜合評價指標體系中各個具體指標的權重（見表1）。

（二）綜合評價指數

根據公式（2），得到山東省區域創新與經濟增長質量綜合評價指數（見表2）。從表2可以看出，山東省區域創新和經濟增長質量綜合指數在2008-2018年間一直保持增長態勢，尤其在2012年之后，山東區域創新指數增長明顯加速，經濟增長質量指數保持了平穩增長。總體來看，兩者在時序上呈現出一致性的特征，即區域創新水平提高時，經濟增長質量也會隨之提升，同樣如此，區域經濟增長質量的提升 也會反作用于區域創新，兩者互相聯系。

表2 山東區域創新與經濟增長質量綜合評價指數

（三）山東省耦合度及耦合協調度分析

根據公式（5）和公式（6），計算得出山東省區域創新與經濟增長質量兩系統耦合度和耦合協調度（見表3）。根據相關研究［12-15］，將耦合度C劃分為四個等級：C∈（0，0.3］為低水平耦合階段；C∈（0.3，0.5］為頡頏階段；C∈（0.5，0.8］為良性耦合階段；C∈（0.8，1］為高水平耦合階段。將耦合協調度D分為十個等級：D∈（0，0.1］為極度失調；D∈（0.1，0.2］為嚴重失調；D∈（0.2，0.3］為中度失調；D∈（0.3，0.4］為輕度失調；D∈（0.4，0.5］為瀕臨失調；D∈（0.5，0.6］為勉強協調；D∈（0.6，0.7］為低度協調；D∈（0.7，0.8］為中度協調；D∈（0.8，0.9］為高度協調；D∈（0.9，1］為極度協調。

從表3可以看出，山東區域創新與經濟增長質量兩系統發展同步程度在2008-2018年間從低水平耦合，經過頡頏階段，達到了良性耦合；兩者之間的協調程度有一定的進步，從中度失調到勉強協調，跨度為四個級別。尤其在2012年，只用了一年時間從中度失調過渡到瀕臨失調，之后又經過四年時間達到勉強協調，說明山東區域創新與經濟增長質量兩系統自2012年來協同發展水平提升速度明顯加快，但總體來看，兩者的協同效應目前還仍處在一種低水平協調的狀態，區域創新與經濟增長質量之間協調作用要達到一種高水的程度還需要很大的提升空間。

表3 山東區域創新與經濟增長質量耦合情況

（四）山東省16地市耦合度及協調度分析

在分析山東全省區域創新與經濟增長質量耦合關系的基礎上，為了更好地反映區域內部所呈現出來的差異性，更有針對性、操作性、前瞻性地進一步促進整體區域協調發展，本研究選取2018年的橫截面數據來考察山東16地市區域創新與經濟增長質量耦合度和協調度的年度特征（見表4），計算方式同上。

表4 2018年山東16地市區域創新與經濟增長質量耦合情況

總體來看，山東16地市區域創新水平差異較大，最高值（青島0.685）和最低值（菏澤0.229）相差0.456；經濟增長質量的差異相對較平緩，最高值（濟南0.538）和最低值（菏澤0.245）相差0.293。值得關注的是，青島的區域創新水平略高于濟南，經濟增長質量卻略低于濟南，但差距不大，可見，青島與濟南作為山東省發展的“雙核”，在區域創新水平和經濟增長質量兩個方面均處于領先水平，成為山東省其他城市學習的樣板。煙臺、濰坊、淄博、威海等城市在區域創新水平方面與青島、濟南差距較大，明顯處于第二檔次，但在經濟增長質量方面與濟南、青島比較接近，表明這些城市在經濟效率、經濟結構、經濟可持續性等領域取得了卓越成就，同處于全省第一檔次。

從區域創新與經濟增長質量兩系統關聯及相互作用程度來看，可以將山東16地市分為三大類。第一類處于良性耦合階段，包括青島、濟南、煙臺、淄博、濰坊、東營，大體處于山東中部和東部，分布較為集中，這類城市區域創新與經濟增長質量兩系統互相促進、同步發展態勢良好。第二類處于頡頏階段，包括威海、濟寧、泰安、濱州、臨沂、日照，大體分布在山東南部和北部，這類城市兩系統內部存在互相抗衡、不協調現象，相互作用有待磨合加強。第三類處于低水平耦合階段，基本分布在山東西南部和西北部，包括德州、聊城、菏澤、棗莊，這類城市兩系統間依賴關系相對薄弱。各地市對所處階段的清楚認識，以及對各自區域創新與經濟增長質量作用關系的準確把握，將為當地科技與經濟政策的制定提供依據。

為了更全面地反映山東16地市區域創新與經濟增長質量耦合關系，在分析兩系統關聯程度的基礎上，對兩者發展協調程度需要進一步研究。由表4可知，2018年山東16地市區域創新指數的排序與耦合協調度的排序基本一致，這說明區域創新水平在很大程度上影響著耦合協調度的大小。有些地市，比如青島和淄博，威海和濟寧，日照和泰安等，耦合度雖處在同一區間，但協調度卻相差一個等次，說明這些地市雖然區域創新與經濟增長質量關聯程度大體相當，但后者科技與經濟兩張皮的現象相對明顯，兩系統融合發展質量偏弱。山東區域創新與經濟增長質量協調發展狀態呈現出“兩核引領、多點帶動”的發展格局。

五、結論與建議

基于新時代背景下區域創新與經濟增長質量耦合作用關系及所呈現出的主要特征，構建區域創新與經濟增長質量綜合評價指標體系，運用綜合評價模型和耦合協調度模型對山東省進行了實證研究。

研究發現：2008-2018年山東省區域創新與經濟增長質量同步程度從低水平耦合達到了良性耦合階段，耦合協調度從中度失調達到了勉強協調狀態。從區域創新與經濟增長質量相互作用程度看，可以將2018年山東16地市分為三大類，分別處于良性耦合階段、頡頏階段和低水平耦合階段；各地市區域創新發展水平在很大程度上影響著兩系統耦合協調度的大小，2018年山東16地市區域創新與經濟增長質量協調發展狀態呈現出“兩核引領、多點帶動”的分布態勢。

基于上述研究結論，提出以下建議：第一，優化創新投入結構，提升風險投資、天使投資等科技金融活躍度，進一步完善區域科技金融服務體系。第二，以市場為導向，以企業為核心，積極探索符合地方經濟發展需要的科研方向和技術開發，提升創新成果市場化運作效率。第三，加快培育地方特色優勢高新技術產業，促進高附加值產業取代落后產業，盡快形成以科技創新為基礎的新型產業體系，提升經濟整體發展水平。第四，健全創新人才培養和引進機制，造就規模宏大、素質優良的創新人才隊伍。第五，強化區域經濟對創新的政策引導性，充分發揮政府創新服務功能。