粵港澳大灣區科技創新與金融創新的耦合關系

李合龍，徐 杰，汪存華

(1.華南理工大學經濟與金融學院，廣東廣州 510006；2.伊犁師范大學“一帶一路”發展研究院，新疆伊寧 835012；3.北華航天工業學院經濟管理學院，河北廊坊 065000)

1 研究背景

粵港澳大灣區（以下簡稱“大灣區”）是我國科技創新要素密集、潛力巨大、產出豐碩的區域，截至2015 年已形成深圳市國家自主創新示范區和珠三角國家自主創新示范區2 個國家級自創區，建成25 個國家工程研究中心，共有173 所高等院校，其中香港大學、中山大學和華南理工大學等7 所大學進入全球大學學術排行榜前300 名，為科技創新培育和輸送了大量人才。在研究投入方面，大灣區科技創新經費支出水平全國領先，2019 年深圳全社會研發投入高達1 328.28 億元，占深圳生產總值（GDP）的比重為4.93%，超過發達國家水平；同年廣州和香港的全社會研發投入分別達677.74 億元、263.33億港元，占其GDP 比重分別為2.87%、0.92%1）。在創新成果產出方面，大灣區近10 年的發明專利數保持高速增長，以2019 年為例，專利授權數量最多的是深圳、廣州、東莞、香港和佛山，分別為26 100 件、12 222 件、8 006 件、7 300 件、4 582 件2）（見圖1）。

圖1 粵港澳大灣區各城市發明專利授權發展趨勢

粵港澳大灣區的金融創新同樣也具有豐富內涵。銀行業方面，內地銀行正積極探索多項措施，對跨境貿易和投融資進行支持，提升本外幣兌換和跨境流通使用便利度，例如簡化跨境結匯和支付方式、建立跨境理財通機制、開放本外幣合一的銀行賬戶等。保險業方面，支持外資企業在粵港澳大灣區開設公司，支持港澳保險機構在前海、南沙、橫琴設立網點，支持當地機構開發跨境醫保新產品。證券業方面，深港通開通已超過4 年，交易金額超過10萬億港元，其中北向深股通共成交7.3 萬億元，南向港股通成交量為2.4 萬億港元3）。深港通在自身不斷優化完善的基礎上，未來可能擴展至“南向通”，從而實現粵港澳金融市場和金融設施的互聯互通。綜合銀行、保險、證券3 個子行業看，粵港澳大灣區金融創新措施覆蓋面廣，且已取得顯著成果，2019 年香港、深圳、廣州的金融產業增加值分別是4 342 億元、3 668 億元、2 155 億元3）（見圖2）。

圖2 粵港澳大灣區各城市金融產業增加值發展趨勢

《粵港澳大灣區發展規劃綱要》明確提出要建設國際科技創新中心，此外還提出要大力發展現代服務業，包括建設國際金融樞紐、發展特色金融產業、逐步推動金融市場互聯互通、建設現代服務業體系等。科技創新和金融創新對構建協同創新共同體而言，如車之雙輪、鳥之雙翼，兩者能否耦合協調、高效聯動，對粵港澳大灣區的建設和發展有著深刻影響。但通過對大灣區科技研發與金融業態的分析可以看出，大灣區科技創新與金融創新發展仍存在著城市間差異明顯等問題。因此，分析粵港澳大灣區科技創新與金融創新的作用機理，測度區域整體和各城市的二者耦合度及耦合協調度，探尋有效增強二者協調程度的政策，對建設協同創新共同體、促進各城市創新協同發展具有重要的實踐價值。

2 文獻述評

國外對科技與金融之間相互作用及影響的研究起步較早，迄今已有超過百年歷史。Schumpeter［1］對影響企業技術創新的要素進行探索，發現銀行提供的金融資本是社會大生產過程的主要影響因素。Levine［2］的研究表明，金融創新通過降低交易費用助力科技創新的產生，同時科技創新也會推動金融創新。Chowdhury 等［3］認為一個地區的金融環境越好、金融工具越豐富，由此帶來的充足融資能力可以更加積極推動當地科研水平提升。Alexandra 等［4］對我國非上市公司進行研究，結果表明科學技術創新活動水平與金融支持力度呈現明顯正相關。Chirkunova等［5］研究發現，金融體系的進步可令投資市場升級，金融效率的提升有利于優化經濟系統資源分配，進而形成對科技創新的支持。通過國外學者的大量研究可以發現，科技創新與金融創兩者之間有較強的相互關系。

國內對科技與金融之間關系的研究源自20 世紀80 年代，逐漸豐富并形成3 個方向：金融創新對科技創新的支持、科技創新對金融創新的推動和科技創新與金融創新的相互融合。其一，如張玉喜等［6］研究科技金融的投入對科技創新的功效，并得出長短期效果不同的結論；張萌萌等［7］認為由金融科技而產生的金融創新能增加科技創新企業的籌資來源，有力地促進科技創新企業的發展；唐松等［8］認為，數字金融作為傳統金融通過科技賦能方式形成的新產物，能有效解決企業融資難、融資貴的問題，促進企業技術創新產出的增加。其二，如楊望等［9］發現，科技與金融結合帶來的創新能驅動商業銀行戰略轉型，提升商業銀行效率；彭緒庶［10］認為，互聯網等科技創新形式普遍應用于金融業，進一步使得金融業裂變，催產了技術驅動的新金融活動和新金融模式，即新金融；巴曙松等［11］發現，區塊鏈等科技創新形式有力推動以數字貨幣為代表的金融創新，且需把握創新與監管之間的平衡點。其三，如楊智慧［12］認為，通過互聯網構建的信息化平臺能夠拓展科技和金融的融合渠道，進而促進兩者的創新；戚湧等［13］發現科技創新能擴大科技金融的規模，但科技金融對科技創新發展的促進還不明顯，兩者的結合還有較大提升空間；何震［14］采用雙重差分方法探究科技與金融結合對企業創新水平的影響，并給出針對性政策建議。

在國內科技水平不斷提高和金融業穩步發展的背景下，科技創新與金融創新之間的互動關系變得越來越密切，開始有學者借用耦合理論來分析兩者的關系，如王仁祥等［15］探尋兩者的最佳耦合協調狀態，并用兩階段廣義矩估計（GMM）回歸方法測度兩者耦合對經濟發展效率的效果；藺鵬等［16］基于系統動力學系統，以京津冀地區為研究對象，發現科技創新和金融創新水平仍有待提高；張芷若等［17］基于我國30 個省份2004—2016 年的數據分析科技金融和科技創新耦合發展關系的省級差異，發現省份間的協調度明顯不同。總體來看，一方面，如徐玉蓮等［18］、焦妍妍等［19］學者的研究，要么僅從區域整體層面研究科技創新與金融創新的耦合關聯特性，要么僅將重點放在區域內部省份兩者的差異上，少有文獻將兩者結合起來進行研究；另一方面，已有文獻較少對粵港澳大灣區科技創新與金融創新耦合關系進行研究。有鑒于此，本研究利用粵港澳大灣區11 個城市2010—2019 年的具體數據，實證分析科技創新與金融創新耦合協調度的發展水平。

3 作用機理

耦合理論從物理學衍生而來，是指耦合系統中包含多個子系統，其中的各種成分彼此關聯，然后在子系統與子系統間形成相互協調、彼此促進的良性狀態，進而對外部環境形成協同放大效應的過程。借用物理學中的“耦合”概念對科技創新與金融創新的聯系進行刻畫，梳理這兩個子系統之間的作用機理（見圖3），可以看出兩者的耦合關系表現為3個層面：

圖3 科技創新與金融創新的耦合作用機理

（1）系統內部，兩個子系統之間保持著一定程度的獨立，有著自身的演化軌跡，通過系統內要素耦合實現內部動態發展。科技創新子系統包括各類高等院校、科研機構、科技企業所形成的創新環境，這些機構投入人力、資金推動新技術研究和新發明創造，最終將創新成果投入到市場中；金融創新子系統由銀行、保險、券商及風險投資等主體組成，通過信貸、保險、證券等基礎金融產品和期權期貨、供應鏈金融等新型金融產品來提高金融業務的規模和效率。

（2）系統之間，在系統內諸多要素耦合的前提下，科技創新子系統與金融創新子系統表現出耦合度增強、協調性提高的特點。科技創新活動具備長周期、高風險、高回報的特性，要經歷技術開發與研究、產品生產與銷售等多個階段，需要來自金融創新子系統的支持，如信貸資金供給、產業風險管理等相關服務；同時，金融創新離不開科技創新的技術支撐，后者為前者帶來更安全便捷的交易形式，科技創新能夠加快金融產品開發，促使金融新型業態形成，滿足金融市場中的不同需求，提高金融市場的投資回報。

（3）外部環境，在兩個子系統內部要素整合及系統間相互耦合的基礎上，得益于政府政策的支持與引導，產生推動整個社會和經濟發展的整體效應。在子系統彼此耦合的過程中，政府扮演著極其關鍵的角色，其制定的政策和制度為科技創新和金融創新提供基礎保障，促使兩者耦合協調程度提高。科技創新與金融創新均能提高勞動生產率，吸引更多人力、技術、信息匯集到某個區域，帶動區域社會建設和經濟增長。

4 研究方法

4.1 指標體系的構建

為了對兩個子系統的耦合度和耦合協調度進行研究，依據科學性、重要性及可操作等指標選取原則，將科技創新劃分為科技創新產出、政府支持程度、人力資源投入3 個狀態層，把金融創新劃分為金融市場狀態、金融產出規模兩個狀態層，并據此建立指標評價體系，如表1 所示。

表1 科技創新與金融創新評價指標體系

4.2 功效函數的建立及綜合序參量的測算

在衡量科技創新與金融創新對系統耦合關系所作出的貢獻程度時，一般會使用功效函數法。設科技創新與金融創新兩個子系統的序參量分別為（時表示科技創新子系統，時表示金融創新子系統；表示子系統的第j個指標），建立功效函數如下：

4.3 耦合度函數的建立

借用物理學中的“容量耦合”概念和耦合度系數模型，科技創新與金融創新兩系統耦合度可以設定為：

根據耦合度的大小，可以將耦合度的發展水平分為5 個階段：時，處于高度耦合階段；時，處于良好耦合階段；時，處于磨合階段；時，處于拮抗階段；時，處于低度耦合階段。

4.4 耦合協調度模型的建立

根據兩系統耦合協調度的大小，可以將耦合系統的耦合協調發展水平分為5 個階段，如表2 所示。

5 實證分析

5.1 數據來源及處理

基于數據來源的可得性、可比性和完整性，選取2010—2019 年粵港澳大灣區11 個城市的年度統計數據為樣本進行實證研究。其中，廣州、深圳等9市的數據取自歷年的《廣東統計年鑒》以及各市統計年鑒和統計公報，香港、澳門特別行政區的數據來源于《香港統計年鑒》《澳門統計年鑒》以及澳門金融管理局和澳門科學技術發展基金的官方網站。

在實證過程中，首先對大灣區各城市科技創新和金融創新序參量進行橫向比較，觀察不同城市之間科技業和金融業的發展差異；緊接著對各市科技創新和金融創新的耦合度及耦合協調度進行橫向比較，探究城市與城市之間兩系統耦合度不同的原因；最后聚焦粵港澳大灣區，對區域整體科技創新與金融創新的耦合度和耦合協調度進行縱向比較，觀察其每一年的變化。

5.2 科技創新和金融創新序參量分析

根據上文有關綜合序參量的計算方法，得出大灣區11 個城市2010—2019 年科技創新和金融創新兩系統序參量的變化結果，分別如圖4 和圖5 所示。

由圖4 可知，在科技創新子系統中，深圳的序參量保持不變，香港的序參量不斷下降，廣州等其他城市的序參量整體緩慢上升。其中，深圳的序參量一直保持在1.00 這個滿分值，且遠高于廣州和香港的0.20～0.60。作為大灣區重要的科技創新中心，深圳在城市創新環境、研發投入、產業成果等各方面大幅領先區域內其他城市，彰顯其作為全球科創中心、產業創新中心的角色定位和發展目標。除深圳以外的珠三角城市，如廣州、東莞、佛山的科技創新子系統序參量分別從2010 年的0.25、0.10、0.10增加到2019 年的0.46、0.22、0.20。珠三角城市科技創新水平的不斷提升與實施創新驅動戰略、建設科技創新強省的目標是一脈相承的。香港的科技創新序子系統參量變化趨勢區別于其他城市，從期初的0.47 下降到期末的0.20，被東莞和佛山超過。盡管香港不乏科研創新的專業人才，但由于沒有與基礎科學研究相匹配的新興產業計劃，導致本地科技企業難以獲得足夠的資源，因此屢屢錯失科技發展機遇。

圖4 粵港澳大灣區各城市科技創新子系統序參量變化趨勢

由圖5 可知，金融創新子系統序參量分層明顯，第一層為香港，第二層為深圳、廣州，第三層為東莞等非核心城市。其中，香港的序參量處于0.75～1.00 之間，始終保持在大灣區內第1 位。香港的經濟支柱為金融服務業，具有金融品種豐富、不設外匯流動管制、資金自由進出等特點，是其作為高度自由和充分開放的國際性金融中心最堅實的支撐。深圳、廣州的金融創新子系統序參量大致處于0.41～0.66 之間，但從長期看，深圳的序參量要略高于廣州，原因是廣州雖然是區域性金融中心，但其資本市場發育相對深圳滯后，特別是債券市場發展緩慢，并且沒有聚集起一定規模的金融產業。包括澳門在內的大灣區非核心城市金融創新子系統的發展狀態遠落后于核心城市，這些非核心城市的金融創新子系統序參量長期處于0.20 以下，且城市之間的差異并不明顯。

圖5 粵港澳大灣區各城市金融創新子系統序參量變化趨勢

將科技創新和金融創新結合起來，從整體水平和變化趨勢上看，大灣區多數城市的科技創新子系統序參量要高于金融創新子系統，前者的增長幅度也要高于后者。對于核心城市而言，香港的金融創新子系統序參量穩居第一，但科技創新子系統序參量不斷下降，說明科技創新不足正日益成為香港協調發展的短板；深圳科技創新子系統序參量絕對領先，且金融創新子系統序參量上升，兩個子系統差距縮小使得深圳的發展越來越協調；廣州科技創新子系統序參量穩步上升，而金融創新子系統序參量相對平穩，金融創新沒有在廣州的協調發展中作出應有貢獻。對于非核心城市而言，佛山、東莞、珠海等城市的問題與廣州相似，科技創新子系統序參量逐年增長，但金融創新子系統序參量變化卻不大，這體現科技創新水平隨城市發展而不斷提高，而金融創新卻因馬太效應而止步不前。

5.3 耦合度及耦合協調度分析

基于以上分析可以得知大灣區各城市科技創新和金融創新兩系統的發展水平參差不齊，并據此推斷各城市間兩系統的耦合協調程度也相應不同，因此接下來將通過分析對比大灣區11 個城市的兩系統耦合協調度，再度對各城市之間的創新協調體系建設水平差異進行印證，最后站在全局角度計算大灣區整體的兩系統耦合度及耦合協調度，考察各城市間差異對大灣區協調發展造成的影響。

由圖6 可見，2010—2019 年間，大灣區11 個城市的兩系統耦合協調度在時序上呈現不斷上升態勢，而在空間上呈現梯度分布態勢。其中，在絕對數上有明顯優勢的仍然是深圳、香港和廣州3 個核心城市，其耦合協調度分別為高度、良好、良好，說明這3 個城市的科技創新與金融創新已經達到了較高層次的耦合協調和良性互動；處于中間層級的是東莞、佛山、惠州等5 個珠三角城市，其兩系統耦合協調度有所上升；其他個別城市的兩系統耦合狀態由嚴重失調改善為輕度失調，但江門、澳門和肇慶3 個城市還處于嚴重失調狀態，其兩系統耦合協調度不斷波動，并未呈現出改善的趨勢，且各子系統自身成長水平較為低下，所以這3 個城市的兩系統耦合協調程度為大灣區內最差。

圖6 粵港澳大灣區各城市科技創新與金融創新耦合協調發展趨勢

通過上述研究可知，大灣區內大部分城市的科技創新子系統序參量增長明顯、金融創新子系統序參量大體穩定，兩系統耦合協調度略微提高，但尚無法據此形成對大灣區的整體情況作出全面判斷，因此有必要以大灣區為整體，綜合研究其兩系統耦合度、耦合協調度的變化規律。從表3 可見，大灣區科技創新和金融創新兩系統的耦合度一直保持在較高水平，即使最低值也有0.742 0，且最高值為0.999 5，說明在不考慮年份差異的情況下大灣區兩系統實現良性互動、彼此交融，達到極佳的協調狀態；同時，兩系統的耦合協調度逐年提升，從2010 年的0.116 1 增加到2019 年的0.984 7，說明大灣區的科技創新和金融創新實現從低水平耦合到高水平耦合的飛躍。

表3 粵港澳大灣區科技創新與金融創新的耦合度和耦合協調度

6 研究結論與對策建議

本研究通過構建粵港澳大灣區11 個市在2010—2019 年間科技創新與金融創新的評價指標體系，選取熵值賦權法和耦合協調度模型，對各城市之間、大灣區整體兩子系統的發展情況及耦合協調水平進行研究，得到如下論斷：第一，從整體上看，大灣區兩系統在這10 年時間里飛速發展，但金融創新發展水平和速度要明顯低于科技創新；第二，大灣區兩系統之間存在耦合作用，且實證表明兩者的耦合協調度由期初的輕度失調變為近年的高度協調，實現了跨越式提升；第三，在大灣區內部，各城市之間的科技創新水平、金融創新水平以及兩者的耦合協調程度差異顯著，其中核心城市的各項指標明顯優于非核心城市；第四，對大灣區核心城市而言，香港金融創新子系統的發展已遙遙領先于科技創新子系統的發展水平，深圳、廣州的金融創新水平有所提高但仍明顯落后于科技創新，因此在各核心城市之間存在明顯的互補關系；第五，對于大灣區非核心城市而言，其科技創新水平與金融創新的耦合協調度提升顯著，但金融創新水平停滯不前且逐漸出現分層現象，其中東莞、佛山、惠州、珠海、中山5 市形成中間層，第3 層的江門、澳門、肇慶兩系統發展的各項指標與中間層城市存在明顯差距。有鑒于此，給出以下建議：

（1）統籌推進大灣區協同創新共同體建設，建立健全科技創新與金融創新的聯動體制。在《粵港澳大灣區發展規劃綱要》的基礎上，制定更為宏觀的區域整體規劃和微觀層面的政策法規，營造出良好的區域協同創新環境，充分激起各子系統內各主體的創新潛力，形成科技與金融的協同創新合力。一方面，要鼓勵科技創新人才在大灣區內自由流動，提倡科技創新成果跨區域轉化和高效利用，支持科技創新要素跨市跨境融通；另一方面，發揮香港、深圳、廣州等城市的金融“橋頭堡”作用，形成證券、保險、銀行等多層次金融市場的投融資渠道，促進各類資本要素更加自由、安全、高效地流通，充分激發科技創新子系統的潛能。

（2）大灣區各核心城市之間應實現優勢互補，發揮“領頭羊”作用，實現對大灣區的創新輻射，提升區域整體協同創新程度。一方面，充分體現香港在金融方面的“領頭羊”地位，強化香港作為國際性金融中心獨一無二的優勢，搭建粵港澳跨境投融資快捷通道，為符合條件的內地創新型企業在境外融資提供便利，從而凸顯金融業為各行各業“輸血造血”的能力；另一方面，香港在高等院校、研究機構等方面具備科研優勢，卻因城市經濟結構等因素的影響未能順利產業化，因此可借力深圳、廣州的互聯網科技創新浪潮，充分吸收人工智能、虛擬貨幣、區塊鏈等革命性技術，積極拓展網絡支付、智能投顧、P2P 等新型金融業模式，有效破解香港金融業創新性不足的難題。

（3）大灣區各非核心城市呈現出創新水平低、耦合協調度差的特點，應重點實施科技創新發展戰略，以科技創新作為經濟增長的動力源泉，用經濟增長推動金融創新，最終達到科技創新和金融創新循環發展的良性狀態。一方面，要積極引導要素創新，從核心城市引進或培育本地創新項目，通過擴大技術供給吸引金融投資，激發城市經濟增長的活力，具體舉措包括給予稅收優惠政策、優化投資環境等；另一方面，地方政府應在本地經濟良性發展的基礎上繼續加大公共投入，引導各種社會資本支持創新項目，營造包容的金融生態環境，提升科技創新與金融創新兩者的耦合協調度，最終實現大灣區協同創新共同體的有效構建。

注釋：

1）根據當地政府網站數據統計整理得到。

2）根據當地統計年鑒數據統計整理得到。

3）根據天天基金網站數據統計整理得到。