我國科技創新與實體經濟協同發展評價研究

萬程成

（貴州財經大學工商管理學院，貴州 貴陽 550025）

一、引言

實體經濟是國民經濟和社會發展的根基，構建以制造強國、質量強國、創新型國家為主的現代化經濟體系，是我國今后經濟發展的核心任務。依靠傳統生產要素驅動的經濟增長方式已不可持續，科技創新已成為推動經濟持續發展的新動力。由于實體經濟與科技創新系統都有其復雜的內在規律，在遵循兩大系統內部合理運行的同時，如何調動并整合創新資源，推動實體經濟與科技創新的協同發展，是實現新舊動能轉換、推動經濟結構升級、推進供給側結構性改革過程中值得研究的重要問題。

國內外學者主要從以下幾方面來研究協同發展問題：一是對產業發展與科技創新的相關關系進行分析。Porter(1998)[1]提出持續投入的科技創新是當前及未來產業發展的核心競爭力；Cantwell(2016)[2]提出“技術創新產業升級理論”，并通過實證分析證明了發展中國家產業更新迭代的主動力來源于科技創新；張杰和宋志剛(2017)[3]指出，我國經濟新舊動能轉換的關鍵是技術創新與戰略性產業的融合發展，其中，如何平衡好實體經濟與虛擬經濟之間、政府與市場之間、國企和民企之間的相互關系，是推動融合發展必須解決好的關鍵問題；金碚(2017)[4]指出，技術創新推動制造業轉型，不僅要大力發展高新產業，更重要的是用先進技術支撐和改造傳統產業，產業的轉型升級具有包容性；龍小寧和林志帆(2018)[5]對我國制造業企業目前創新發展的基本現狀和誤區進行討論，發現由于統計紕漏和計量方法的不恰當，企業進行研發投入和創新產出的比例都有不同程度的低估，實際上中國企業的研發態度是較為穩定樂觀的。二是從要素層面探討實體經濟與科技創新的協同發展問題。基于十九大報告中提出的“著力加快建設實體經濟、科技創新、現代金融、人力資源協同發展的產業體系”，張杰和李榮(2018)[6]認為，目前以數字經濟、人工智能、云計算、智能制造等為代表的新興產業正在興起，為我國政府與市場融合下的制造業迭代升級帶來新動力；劉志彪(2018)[7]指出，關鍵是要加強實體經濟與虛擬經濟關系的宏觀治理，以科技創新振興實體經濟發展；付保宗等人(2019)[8]認為，根本問題是要構建創新引領、協同發展的內生機制，推動科技、金融、人力和產業齊發展。Hsu 等人(2008)[9]指出，在知識經濟時代，如何建立適當的經濟范式、制定合理的競爭政策以刺激和鼓勵技術創新，是政府部門需要解決的重要問題。三是從實證角度對實體經濟發展及其影響因素進行測度，如通過構建復合系統協同度模型（夏業領、何剛，2018）[10]、區域創新能力影響機理模型（王進富、張耀汀，2018）[11]、靜態和動態空間面板（張林，2016）[12]模型等方法，研究產業升級、金融發展對區域創新能力和經濟進步的影響；或以新能源汽車技術（李昆，2017）[13]、金融產業（張志明，2018）[14]、政產學研資（吳衛紅等，2018）[15]、文化產業（戴艷萍、胡冰，2018）[16]、農業經濟與生態環境（趙小雨等，2018）[17]等為研究對象，從互聯網信息、金融化等視角探討創新與實體經濟的協同發展關系。綜上所述，已有研究側重于探索科技創新對產業轉型和實體經濟發展的推動作用，對實體經濟如何反作用于科技創新與技術進步的探討相對較少；對科技創新或實體經濟各自發展機理的分析較多，但對二者間相互關系與協同發展機理的探討相對較少；對不同要素與實體經濟協同發展的實證分析相對較多，且主要以沿海區域為案例對象，而對科技創新與實體經濟協同發展的相關測度及其研究則比較缺乏。

隨著“互聯網+”和大數據時代的到來，測度我國科技創新與實體經濟協同發展現狀，探討營商環境、產權保護、普惠政策、金融改革等要素對二者協同發展的影響作用，有利于為決策者優化配置創新資源、增進創新主體間的協同互動、升級調整經濟結構等提供針對性的信息參考。文章將基于對科技創新與實體經濟協同發展機理的分析，構建區域科技創新與實體經濟協同發展指標體系，并以我國為例，運用復合系統協同度模型對2010-2019 年區域科技創新與實體經濟協同度進行實證分析，為相關領域研究提供成果支持與觀點參考。

二、科技創新與實體經濟協同發展機理分析

科技創新與實體經濟協同發展的理論基礎，是赫爾曼·哈肯（李湘洲，1997）[18]提出的協同理論，也稱協同學，他將協同定義為系統各部分之間互相協作而產生的整體效應或一種有序的新型結構（李輝，2014[19]；王貴友，1987[20])。協同理論中的協同效應是指在復雜開放的綜合系統中，各子系統通過相互作用、相互依存而產生的整體效應大于各系統之和的現象(Gerard和Rabhu，2000)[21]，是子系統間良性的相互作用與關聯。科技創新和實體經濟原本各自為一個獨立的系統，系統內部有其自身的發展邏輯與脈絡，而根據協同效應，兩大系統相互作用對經濟發展的促進作用大于其簡單加總之和，說明二者相互依賴、共存和發展。科技創新與實體經濟的協同發展，不僅體現為二者對發展環境有相同的要求，還體現在發展實體經濟和促進科技創新本質上是一個問題的兩面（龍小寧，2018）[22]。實體經濟高質量發展要求以先進技術帶動產業結構優化升級，包括合理化與高級化兩個維度上的更新迭代，并可在此過程中反哺科技創新；科技創新作為實現這一目標的根本手段，可從源頭上帶動工業制造業等領域從基礎研究到成果轉化的改革與深化。兩大系統相互作用，最終實現區域經濟社會的可持續發展。兩者之間這一復雜的非線性關系如圖1 所示。

圖1 科技創新與實體經濟協同發展機理圖

目前，我國實體經濟面臨的主要挑戰是供給側產能過剩、市場供需不平衡所導致的經濟結構亟待轉型。要解決這一問題，關鍵在于生產過程從低附加值向高附加值的迭代升級。通過提高供給體系質量，淘汰和清理落后產能，生產高質量產品，從而實現市場供需的相對均衡。而在新一輪科技革命和產業變革的浪潮中，這一解決方案則需要以科技創新作為內在動力來驅動。一方面，對于以制造業為主的傳統產業來說，利用新技術、新業態進行企業內部生產方式的優化升級、提高勞動生產率，是推進供給側結構性改革、解決產能過剩問題的根本舉措。其中，大中型工業企業的資本實力雄厚、技術人才較為豐富，基礎設施配套相對完備，故利用新技術、新業態等進行生產流程重組以及高附加值產品打造的總體能力較強，如美的、海爾、格力等知名企業利用新一代信息技術和智能技術開發智能家電新產品，可加速對過剩產能的淘汰和清理，優化市場內部的產業結構；而小微企業由于面臨資金短缺、技術短缺和人才短缺等問題，進行傳統動能改造的壓力較大，需要為其提供一個相對較好的營商環境來推動企業的轉型升級。但無論對哪一類的企業而言，與大數據、互聯網、人工智能進行深度融合發展，實現企業內部生產和供應鏈上的數字化、智能化、柔性化和綠色化，是重塑企業核心競爭力的根本選擇。另一方面，對新興產業來說，大量打造創新型產品，尤其是航空航天設備、軌道交通設備、船舶和海洋工程設備等關鍵技術領域的新興戰略性產品的開發與使用，以及數字經濟、生命健康、智能制造等領域的革新與發展，將帶來大量新動能、新技術的集聚，實現我國經濟發展模式從要素驅動向創新驅動轉型。

反過來講，我國科技創新面臨的主要挑戰，是知識產權保護的欠缺與融資難的問題。由于基礎研究活動及技術開發具有明顯的公共產品特征，正外部性明顯，故如果企業、科研機構或科學家不能獲得與其創新行為相對應的收益，可能導致社會創新動力的整體衰減，經濟發展的速度和質量都受到影響。而解決這一問題的首要任務，是需要政府與市場聯合打造一個透明、公平、穩定、可預期的營商環境，同時提升我國整體的知識產權保護水平，例如實行版權免費登記制度、開展專利執行保險試點等，以鼓勵各創新主體積極開展創新活動，促進社會創新水平的提高。此外，融資難也是科技創新面臨的困境之一。實體經濟下的科技創新項目開發對資金投入規模的要求較高，而金融系統尚不能較為快速準確地篩選出優質項目并為其提供相應資金保障，這使得創新活動落地的資金基礎相對不足、市場化難度較大，尤其是核心技術層面的創新缺乏資金支持，深層次創新活動難以展開。因此，推動金融資源在實體與虛擬經濟之間的合理優化與配置，設立專項資金項目引導優質資源向科技創新領域傾斜，建立科技創新類金融項目的數據資料庫等，都是從金融改革角度緩解科技創新壓力的重要方法。由于科技創新具有長周期、高風險、信息不對稱等特點，在創新過程中容易出現“市場失靈”的狀況，因此，降低創新市場中介組織準入門檻、提高知識產權保護水平、加強創新激勵普惠政策、優化金融資源配置與改革等，都是解決“市場失靈”問題、幫助科技創新實現內部要素協調發展的重要舉措。

未來實體經濟的發展無疑會將科技創新能力作為重要的衡量標準，而創新能力的深入度與專業度將直接影響到基礎研究能否有效實現產業化和市場化的成果轉化，在給創新者帶來直接收益的同時也推動社會生產力向前發展。這一目標的實現對實體經濟與科技創新的協同發展提出了較高要求。總而言之，科技創新對實體經濟的積極作用，是推動產品供給體系向智能化、高端化、綠色化的方向發展，通過建設以企業為主的技術創新體系、打造由市場和政府共同主導的科技創新平臺機制以及提高制造業的核心生產能力和技術攻堅能力來實現制造強國的目標。而實體經濟對科技創新的積極作用，在于為推進科技創新提供完善、優越的外部環境條件，包括營商環境、體制環境、政策制度、資本支持、文化氛圍等等，從而加快創新潛力的持續釋放，深入打造經濟發展的新動能。

三、模型選取與指標構建

1. 復合系統協同度模型

文章將運用復合系統協同度模型（孟慶松、韓文秀，2000）[23]，通過對子系統有序度和復合系統協同度進行測算，分析區域科技創新與實體經濟協同發展從無序走向有序的動態變化趨勢。

（1） 子系統有序度

將科技創新與實體經濟協同發展復合系統視為S，S={S1，S2}，其中，S1為科技創新子系統，S2為實體經濟子系統。設子系統Sj為復合系統S 的第j 個子系統，j∈[1，2]，則Sj發展過程中的序參量設為ej=(ej1，ej2，…，ejn)，n≥1，αji≤eji≤βji，i∈[1，n]，αji和βji為系統穩定臨界點上eji的最小值和最大值。若ej1，ej2，…，ejn為正向指標，則ej越大，系統的有序程度越高；若ejk+1，ejk+2，…，ejn為負向指標，則ej越大，系統有序程度越低。因此，子系統Sj的序參量分量eji有序度由式(1)計算得出：

式(1)中，uj(eji)∈[0，1]，uj(eji)越大，說明序參量分量eji對子系統Sj有序的“貢獻”程度越高。而將序參量分量eji對子系統Sj的“貢獻”集成，則可計算得到子系統有序度uj(ej)。文章采用線性加權求和法進行集成，公式如下：

式(2)中，λi代表權重系數，uj(ej)∈[0，1]。uj(ej)取值越大，說明ej對子系統Sj有序的“貢獻”越大，這一子系統的有序程度就越高。

（2） 復合系統協同度模型

為了研究需要，設定兩個時刻點。假設給定初始時刻t0，則分別有科技創新子系統有序度為u10(ej)和實體經濟子系統有序度為u20(ej)；給定另一時刻t1，則該時刻下兩大子系統的有序度分別為u11(ej)和u21(ej)。因此，t0～t1期間的科技創新與實體經濟復合系統的協同度可用式(3)來測度：

由式(3)可知，科技創新與實體經濟復合系統協同度的測度是一個動態評價過程。協同度C(S)∈[-1，1]，取值越大，說明復合系統的協同度越高，反之越低。從式中可以看出，C(S)取值的正負在于μ 值的正負。只有在科技創新和實體經濟子系統在t1時刻的有序度均大于其在t0時刻的有序度時，C(S)才為正值，說明此刻兩大子系統處于協同演進狀態；若其中有一個子系統在t1時刻的有序度小于其在t0時刻的有序度，C(S)都為負值，表明二者并未協同推進發展。除此之外，若一個子系統有序度提升幅度較大，而另一子系統提升幅度較小，則此時C(S)雖為正值，但數值較小，仍說明系統協同度較低。由于目前對于復合系統協同度的衡量尚未有統一標準，文章參考黨興華等(2007)[24]、夏業領和何剛(2018)[10]的研究，依次確立了相同基期和相鄰基期復合系統協同度等級及劃分標準，如表1 所示。

2. 科技創新與實體經濟協同發展指標體系構建

（1） 指標選擇

哈肯的協同學理論指出，復合系統的協同發展是一個動態過程，科技創新和實體經濟的持續協同投入帶來二者的協同產出，如果二者協同投入不匹配，則會導致產出方面的協同效果較差。根據科技創新與實體經濟協同發展的機理分析，決定科技創新活動的升級迭代的主要因素包括資金投入、人才儲備、知識產權保護與成果產出等，決定實體經濟轉型升級的主要因素包括主要能源消耗、交通運輸、信貸支持和市場環境等。因此，以上要素是決定科技創新和實體經濟復合系統能否實現協同發展的關鍵參量。

表1 復合系統協同度等級及劃分標準

具體來講，科技創新子系統的序參量由經費投入、人員投入和科技產出構成。其中，經費投入強度和地方財政科學技術支出反映一個地區科技創新資金投入的主要規模和使用結構；研究與試驗發展(R&D)人員人均經費和研究與試驗發展(R&D)人員全時當量是衡量基礎研究創造的科技人才投入指標；技術研發成果最終要通過市場化應用和產業化推廣方能實現規模化效應，故用高技術產業（制造業） 有效發明專利數和技術市場成交額分別代表理論研發和成果應用兩方面的技術進步。其中，高技術產業（制造業） 有效發明專利數的數據口徑為大中型工業企業，更能體現科技創新對實體經濟的貢獻作用。實體經濟子系統的序參量由實物量投入、信貸支持、市場環境和經濟產出構成。其中，工業用電量是觀測實體經濟發展的“晴雨表”，一個地區的工業用電量越大，表明生產制造部門發展狀況向好；鐵路貨運量直接反映全社會物資流動程度，被視為經濟“風向標”；主要金融機構人民幣中長期貸款余額是基于供給端有效支持實體經濟發展的關鍵信貸指標；工業生產者出廠價格(PPI)同比增速從供給角度反映實體經濟發展的市場發展程度；而實體經濟發展成效則主要體現為規模以上工業增加值增長速度和規模以上工業企業利潤總額兩個指標。以上指標均為正向指標，指標體系構建如表2 所示。

（2） 權重確立

在指標體系原始數據完備的情況下，為避免人為主觀因素的干擾，選擇客觀賦權法中的CRITIC 法來確定指標權重。CRITIC 法由Diakoulak(1995)等人[25]提出，這一方法考慮了指標間的沖突性及指標變化對權重的影響，更具客觀性。CRITIC 法原理如下：

表2 區域科技創新與實體經濟協同發展指標體系

式(4)中，σj為標準差，rij為指標間的相關系數；(1-rij)為第j個指標與其它指標間的沖突強度，rij越大，說明指標間相關性越強，指標沖突性越小；Cj為第j 個指標對系統的影響程度，Cj越大，說明該指標包含的信息量越大，在系統中重要性越強，故權重值也越大。將Cj做歸一化處理，可得到各指標的權重wj，計算公式如式(5)所示：

四、實證分析與結論

1. 數據來源

基于復合系統協同度模型和上述構建的指標體系（見表2），對2010-2019 年我國科技創新與實體經濟協同度進行測算。數據主要來源于2011-2020 年中國統計年鑒、國民經濟和社會發展統計公報、國家統計局網站等。

2. 實證過程

（1） 數據標準化

為了消除原始數據不同量綱的影響，首先采用極值法對數據進行標準化處理。計算結果如表3 所示。

表3 2010-2019 年我國科技創新與實體經濟協同發展指標體系標準化值

（2） 權重計算

將標準化數據帶入式(4)、式(5)，得到各地區二級指標eij的權重wj，如表4 所示。由于協同度測度模型計算過程中不需要一級指標權重，故未計算（王宏起、徐玉蓮，2012）[26]。

（3） 子系統有序度測算

將標準化數據代入式(1)，參考相關文獻（許強等，2017[27]；楊珍麗等，2018[28]），取標準化數據的最大值和最小值的110%分別作為序變量的上限值和下限值，可計算得到科技創新和實體經濟子系統序參量各分量的有序度；再將計算結果代入式(2)，可得到2010-2019 年我國科技創新和實體經濟子系統有序度。如表5 所示。

（4） 復合系統協同度測算

將表5 中的計算結果代入式(3)，可得到相同基期和相鄰基期下2011-2019 年我國科技創新與實體經濟復合系統協同度，如表6 所示。

3. 結論分析

根據對2009-2017 年貴州科技創新與實體經濟子系統有序度與復合系統協同度的測算結果的分析，得到如下結論：

表4 我國科技創新與實體經濟協同發展指標權重值

表5 2010-2019 年我國科技創新與實體經濟子系統有序度結果

從表5 和圖2 中可以看出，科技創新子系統有序度一路呈明顯上升趨勢，有序度從2010 年的0.0127 上升到2019 年的0.9218，年均增長率61.02%；實體經濟子系統在初期的有序度（0.4171） 明顯高于科技創新子系統，但發展過程中波動幅度較大，在2011-2012 年、2013-2015 年、2017-2018 年三個時段均有下滑，且自2014 年開始被科技創新子系統反超，2019 年實體經濟子系統有序度僅為0.5469，僅為科技創新子系統有序度的59.34%。我國實體經濟發展周期長、積淀深，在2010 年時已呈現出一定的規模化，但由于彼時經濟發展方式仍以粗放式為主，故經濟結構性失衡的問題逐漸暴露，實體經濟有序度水平在不斷波動中提升緩慢；為了改變這種境況，國家開始進行供給側結構性改革，將科技創新發展提到了重要的戰略位置，投入大量人力物力財力推動知識創新與技術創新，因此，科技創新水平雖起點較低但發展速度不斷加快，故有序度也迅速超過了實體經濟。從兩大子系統內部有序度的變化趨勢來看，科技創新子系統發展勢頭良好，而實體經濟在面臨經濟增長方式轉變和產業結構優化的當下，其發展過程必然會經歷一些波動與陣痛，但在生產方式更新迭代完成之后，其發展可能會呈現出一番新景象。

表6 2011-2019 年我國科技創新與實體經濟復合系統協同度結果

圖2 2010-2019 年我國科技創新與實體經濟子系統有序度變化趨勢

圖3 2011-2019 年我國科技創新與實體經濟復合系統協同度變化趨勢

基于相同基期的計算，2011-2019 年我國科技創新與實體經濟復合系統協同度上升幅度較大，從2011 年的0.0909 提升到2019 年的0.3436，但從協同度等級標準來看，協同度均低于0.4，總體處于失調狀態；其中，在2013-2015 年間協同度出現大幅度的提升，年均增長率為56.89%，但2016 年又迅速回落，且增長速度明顯放緩，到2019 年協同度僅比2015 年的相對高點多0.0402。基于相鄰基期的計算，2011-2019 年我國科技創新與實體經濟復合系統協同度呈波動下降趨勢，且基本處于[0，0.2] 區間，最大值為2012 年的0.1491，從協同度等級標準來看，二者長期處于低協同演變狀態；其中，2018 年協同度為九年間最低，2019 年盡管有所回升也低于以往年份。

從圖3 可以看出，無論是在相同基期還是相鄰基期，我國科技創新與實體經濟復合系統協同度水平都長期處于失調和低協同演變狀態。雖然從圖2 中可以看出科技創新子系統有序度不斷攀升，實體經濟子系統有序度也在波動中上升，但由于二者之間的協同互動尚未調和到一個比較穩定的狀態，加上科技創新成果的市場化和產業化需要一定時間來實現，故協同度水平還未呈現出明顯進步，科技創新與實體經濟協同發展能力尚有很大的提升空間。

五、對策與建議

實體經濟的轉型升級，勢必要依靠科技創新；科技創新成果的轉化，也離不開現代化產業體系的支持。科技創新與實體經濟發展是一個并行的、互嵌的過程，其路徑支持有共性化的要求。結合上述對二者協同發展的機理分析與量化測度，政府部門應考慮從營商環境、產權保護、普惠政策和金融改革等角度入手，加強二者的互動與協作，提升其協同發展水平，從而推動經濟社會發展方式的整體轉型升級。具體對策建議如下：

第一，各地應樹立良好的營商環境，推動新業態下高新企業的發展。具體來講，一是拓展全球投資價值鏈，以優勢產業和優惠政策吸引國際投資者進入國內市場；二是降低創新中介組織的準入門檻、下放自主研究和科研經費使用權限、鼓勵科研機構向自主創新自負盈虧的應用型企業轉型、制定并落實保護知識產權的相關政策；三是鼓勵各行業龍頭企業建立產業技術聯盟，打造產業共性技術供給體系，同時發揮領先用戶在產品成果轉化中的帶頭作用；四是鼓勵科研院所、高等院校和企業等創新主體的研發合作，支持建設一批產學研多方參與的關鍵技術研發平臺。

第二，對知識產權進行合理適度的保護。知識產權保護是對創新思維的肯定與激勵，創新者通過知識或技術創新生產出新產品，在新產品上市初期對其生產銷售環節賦予一定壟斷權，以保證創新者收回創新成本并獲得經濟收益的一種行為，通過專利、版權和商標等法律方式實現對知識產品的保護。對知識產權的保護是刺激創新者們開展持續性創新活動的根本動力，但同時也會在一定時期內阻礙未來創新的發生。因此，根據各地科技創新活動的發展訴求，合理適度的制定知識產權保護相關法律政策，有利于維護創新者的合法權益，同時刺激更多主體參與到創新活動中來。具體來講，政府可設立專門的知識產權管理機構，培養更多高端人才樹立其健全完備的知識產權意識；鼓勵科研院所通過技術入股或合作開發等方式，將具有知識產權的基礎研究盡快轉化為科技成果；完善并統一劃定知識產權相關案件的審理標準，建立健全民事、行政與刑事案件“三審合一”審理制度，擴大對知識產權項目的保護范圍。

第三，探索實施稅收激勵下的普惠性政策。根據龍小寧和王俊(2015)[29]的研究，對企業創新提供財稅優惠等政策，雖短期實施見效快，但由于同時存在腐敗和資源浪費等現象，使得這一政策治標不治本；相比之下，“專利盒”等稅收激勵政策則適用于所有創新研發投入，創新者或企業通過科學研發所取得的與知識產權相關的收入可在應稅收入中得以減免，從而減輕企業開展科技創新的資金壓力，鼓勵和激勵其積極展開研發與創新活動并進一步實現商業化。這一政策在我國的運用尚處于探索階段。因此，政府相關部門可在借鑒國外先進經驗的基礎上，加快研究這一普惠性政策的推行方向、應用主體、實施范圍等，如是否需對專利技術研發所在地、技術來源做出一定限制等，盡快科學有效地落實這一政策，并加快企業研發與創新的步伐。

第四，深化支持實體經濟發展的金融創新能力。多數科技創新活動由于信息不對稱問題的約束，致使金融業無法有效識別融資項目的好壞，造成科技創新融資比一般項目的成本更高(Hall 和Lerner，2010)[30]、優質投資品供給持續缺乏等問題。與此同時，由于公眾對資產的投資需求迅速增長，越來越多的生產服務性行業逐漸背離社會財富創造的作用，流向虛擬經濟參與財富的再分配活動，這使得本就疲軟的實體經濟發展更為阻滯，而基于這一大環境下的科技創新活動就更難推進。為解決以上問題，金融體系創新的落腳點應立足于實體經濟融資需求，通過金融創新產品和金融創新技術開發供給更多服務于實體經濟的優質資產，降低實體經濟的運行成本，進一步提高科技創新融資的速度，推動融資項目的多樣化發展。