長江經濟帶科技創新水平測度及其協同力提升政策建議

黃慶華，潘 婷

（西南大學經濟管理學院，重慶 400715）

1 引言

世界百年未有之大變局加速演進，科技創新被提到了前所未有的高度。區域作為經濟發展中最具活力的經濟單元，其科技創新是經濟發展的重要支撐力量。區域創新系統是基于創新投入要素，加快新的知識創造與創新鏈構建，進而實現創新驅動與技術擴散的復合體系，是一個包含諸多創新主體和關聯要素的復雜系統，且不斷與外界產生物質、人員和信息聯系，對于提高區域資源配置效率、增強區域綜合競爭力具有重要作用。在復雜多變的國際形勢下，我國區域科技創新水平不均衡問題依然突出，如科教資源分布不均、高校和科研院所與經濟社會發展的聯系不夠緊密等。因此，對區域科技創新水平進行合理測度，對于評估區域科技創新能力，進而制定區域科技創新政策具有重要意義。

隨著科技創新在區域發展中的作用越來越大，有關區域科技創新的研究在學術界也受到了越來越多的關注。杜英和李睆玲（2021）從創新支持、創新轉化和創新研發等3個方面，建立了甘肅省科技創新水平測度指標體系；田時中等（2020）利用極值熵值法對我國各省的科技創新能力進行了動態評價與比較分析；田逸飄等（2018）采用改進熵值法測度了區域科技創新水平；李向陽（2014）運用傳統DEA方法和超效率DEA方法，研究了網絡結構特征對區域科技創新的影響；楊武等（2015）基于創新周期理論，構建出區域科技創新景氣指數，并運用季度數據進行了實證研究；張巍和高汝熹（2012）對區域科技創新實力進行了分類，用科學發現和技術創新兩個指標衡量區域科技創新硬實力，以創新環境和創業文化兩個指標體現區域科技創新軟實力；張立恒（2019）基于可拓學原理，從創新投入、產出、合作和績效等4個方面評價了區域科技創新水平；陳艷華（2017）綜合運用熵權TOPSIS法對區域科技創新能力進行了評價；還有學者以國家自主創新示范區為研究對象，采用層次分析法對其創新能力進行了研究。

誠然，上述相關研究為本文提供了很好的理論與經驗支撐。但不難發現，目前關于科技創新的文獻主要側重于從整體上評價我國的科技創新水平，忽略了基于區域特點的地方科技創新能力研究，有關長江經濟帶科技創新能力的研究更是亟待補充。此外，多數研究都是在考慮科技創新主體要素的基礎上，構建出科技創新水平評價指標體系，尚未將科技創新合作與成效納入考慮范圍。有鑒于此，本文在把握長江經濟帶科技創新邏輯與內涵的基礎上，按照邏輯框架法建立長江經濟帶科技創新水平測度指標體系，利用長江經濟帶沿線11個省（市）2011—2019年的數據，通過熵值法對其科技創新水平進行測度和比較分析，為制定有益于提升長江經濟帶科技協同創新能力的支持政策提供啟示。

2 指標體系構建

2.1 長江經濟帶科技創新的邏輯與內涵

長江經濟帶科技創新水平評價指標體系是反映長江經濟帶科技創新活動目標和內容的載體。指標體系的構建必須根據長江經濟帶科技創新的特點，同時依據一定的流程方法，這樣才能更具科學性和客觀性。考慮到長江經濟帶科技創新活動過程中的前后邏輯關系，本文參考劉志華等（2014）的研究，基于邏輯框架法，將長江經濟帶科技創新的內涵分為以下幾個方面。①科技創新資源投入是開展科技創新活動的基礎，正是有了這些科技創新投入要素，才使得長江經濟帶科技創新系統運轉起來。②在科技創新投入要素發揮作用的過程中，需要考慮科技創新過程的好壞。有鑒于此，需要引入科技創新的過程要素，而科技創新合作是科技創新過程的一個重要表現。③科技創新活動的結束會產生一定的結果，主要包含兩個方面：科技創新產出要素和科技創新成效要素。其中，科技創新產出要素是科技創新所帶來的直接結果，如專利申請數、發表科技論文數等；科技創新成效要素是科技創新所帶來的間接影響，如經濟社會發展、環境質量改善等。

綜上，長江經濟帶科技創新系統應包含4個方面：科技創新投入、科技創新合作、科技創新產出和科技創新成效。由于科技創新系統涉及的范圍廣、因素多，結構也較為復雜，是一個多層次的動態系統，這就決定了科技創新水平評價指標體系的多階段層次結構。因此，在設計指標體系時，既要考慮其與評價目標的相關性，也要對評價目標進行逐步分解、細化與完善，這是長江經濟帶科技創新水平測度指標體系構建的基本特點和要求。

2.2 長江經濟帶科技創新評價體系的構建

2.2.1 體系構建的基本原則。第一，全面性和邏輯遞進原則。既要準確把握長江經濟帶科技創新的深刻內涵，基于不同維度和角度選取指標，盡可能全面、系統地衡量長江經濟帶11個省（市）的科技創新水平，又要通過層層遞進、逐步細化的方式，構建多級指標體系，以展現本研究思路的嚴謹性和邏輯性。第二，科學性和數據可獲得性原則。既要確保指標的科學性，也要確保指標具有代表性；既要確保指標具有嚴謹的科學依據，也要保證數據的可得性、可操性，盡可能準確地反映科技創新的核心內容。由于科技創新涉及較多難以量化的內容，為研究需要，本文根據數據收集、整理和計算的操作難易程度，選擇權威數據，盡量避免復雜的指標定義。第三，綜合性和針對性原則。所建立的指標體系應較為全面地反映長江經濟帶科技創新的總體情況，所選取的指標還應立足于長江經濟帶提升科技創新協同力的現實需求，注重關鍵性、決定性要素。第四，方向明確性和指標可比性原則。本文旨在對科技創新水平進行測度，從而得出目前長江經濟帶科技創新的基本情況，為加快實現長江經濟帶科技創新協同力提升提供理論基礎與政策建議。因此，指標體系的構建也要盡量圍繞這一目的。

2.2.2 評價指標體系的確定。①科技創新投入指標。區域科技創新系統的主體要素可劃分為兩大類，即直接主體和間接主體。前者主要是指企業、高校和科研機構，均為科技創新過程的直接參與者；后者主要包含政府和金融機構這兩大公共組織，它們主要是通過政策供給、資金支持等方式間接參與科技創新活動。為了研究方便，同時考慮到投入和產出的對應關系，本文只考察長江經濟帶科技創新直接主體的投入情況。一般來說，區域科技創新主要受機構、人才和資本等因素的影響。因此，本文主要圍繞機構數目、研發勞動投入、研發資金投入等3個角度建立指標體系。該部分共設12個指標。

②科技創新合作指標。科技創新合作體現在多個方面，如各創新主體之間資金、勞動力和知識等的流動。本文主要遵循數據可獲得性原則，同時借鑒白俊紅和蔣伏心（2015）的做法，以資金往來表示科技創新合作關系。首先是間接主體和直接主體之間的資金往來，主要指政府和金融機構的資助，本文分別運用R&D經費內部支出中的政府資金數量、R&D經費內部支出中的金融機構資金數量來表示。值得注意的是，《中國科技統計年鑒》不再公布2007年以后的金融機構資金相關數據，但仍按照資金來源將各級R&D經費內部支出劃分為政府資金、企業資金、國外資金和其他資金。考慮到R&D經費主要來自政府、企業、國外和金融機構，因此，本文選取R&D經費內部支出中的其他資金，作為金融機構資金的代理變量。其次是直接主體之間的資金往來，主要包括企業、高校和科研機構之間的資金往來，本文分別使用某創新主體R&D經費外部支出中對另外兩個創新主體的支出來表征。該部分共設12個指標。

③科技創新產出指標。科技創新主體之間的合作，能夠將創新投入要素轉化為科技創新成果。本文主要通過專利申請數、有效發明專利數、發表科技論文數、出版科技著作數等指標，來反映科技創新中間產出成果。該部分共設10個指標。

④科技創新成效指標。科技創新結果除了直接表現為科技創新產出外，還能推動區域經濟發展、促進生態環境治理，這是科技創新結果的另一表現形式。本文主要從經濟增長、產品結構調整、環境質量改善等方面，來反映科技創新對經濟社會發展的影響。該部分共設9個指標。長江經濟帶科技創新水平評價指標體系的完整內容見表1。

表1 長江經濟帶科技創新水平評價指標體系

3 研究方法與數據來源

3.1 數據來源

依據上述構建的科技創新水平評價指標體系，本文對長江經濟帶科技創新水平進行實證分析。本文的研究對象為長江經濟帶沿線11個省（市），具體包括長江下游的上海市、江蘇省、浙江省和安徽省，中游的江西省、湖北省和湖南省，上游的重慶市、四川省、貴州省和云南省。考慮到數據的完整性和研究的可靠性，本文以2011—2019年的《中國統計年鑒》《中國科技年鑒》《中國區域經濟統計年鑒》以及各省（市）發布的統計公報等為原始數據來源。針對缺失數據，本文運用線性擬合法進行補齊。

3.2 研究方法

本文通過熵值法對長江經濟帶科技創新水平進行測度。熵值法是根據各評價指標數據變異程度來確定權重的客觀賦權法。其中，“熵”表示對信息無序化程度的度量，能夠克服所選指標差異性過小導致分析困難的問題，揭示出數據的隱含信息。該方法可以盡量避免權重確定時的人為干擾，進而確保結果更加科學、客觀。具體運算步驟如下。

第一步，運用極差法對科技創新水平評價體系中的各評價指標X作無量綱化處理。對于正、負向指標，數據標準化處理的算法不盡相同。具體處理方式見式（1）和（2）：

正向指標：

負向指標：

第二步，考慮到后續采用熵值法將涉及對數運算，而數值為0的指標無法進行對數運算，本文借鑒張旭等（2021）的研究經驗，對指標數據進行如下平移處理：

正向指標：

負向指標：

其中，為常數，的大小一般取樣本個數。

第五步，計算長江經濟帶科技創新水平評價指標的綜合得分S：

4 長江經濟帶科技創新水平測算

本文運用熵值法，對2011—2019年長江經濟帶11個省（市）科技創新的原始數據進行了處理，根據計算結果對長江經濟帶科技創新水平進行評價。

4.1 長江經濟帶科技創新總體水平分析

測算結果表明（見表2），長江經濟帶科技創新總體水平明顯提升，年均值從2011年的0.140上升到了2019年的0.331，累計提高0.191，年均提高2.39%。其中，上海市、江蘇省、浙江省、湖北省、湖南省和四川省等6個省（市）的年均增長率超過了長江經濟帶平均水平；江蘇省科技創新水平從2011年的0.344上升到了2019年的0.768，累計提高0.424，年均提高5.3%，發展速度最快；云南省科技創新水平從2011年的0.044上升到了2019年的0.108，累計提高0.064，年均提高0.8%，發展速度最慢，遠低于長江經濟帶平均水平。在未來一段時間內，云南省應著力彌補科技創新短板，大力增強科技創新能力。

表2 2011—2019年長江經濟帶各省（市）科技創新能力測評結果

此外，從科技創新總體水平來看，在2011—2019年，排名前三的省（市）始終是下游地區的江蘇省、上海市和浙江省，這3個省（市）的科技創新總體水平大幅領先于長江經濟帶沿線其他省（市），在樣本考察期內連續9年穩居長江經濟帶科技創新一線城市，說明江蘇省、上海市和浙江省是長江經濟帶沿線地區中科技創新能力最強的3個區域。安徽省的科技創新總體水平與江蘇省、上海市和浙江省相差甚遠。在中游地區，湖北省、湖南省的科技創新總體水平排名稍有變動，但變化不大，近幾年分別穩定在長江經濟帶的第4位和第6位；同樣位于中游地區的江西省，其科技創新總體水平始終排名第9位。這說明湖北省的科技創新能力在中游地區各省份中略有優勢，而江西省的科技創新總體水平低于湖北省和湖南省，其在發揮科技創新投入要素的作用、加強科技創新主體合作、提高科技創新產出成效等方面仍需努力。近幾年來，長江經濟帶上游4個省（市）中，除了四川省和重慶市的科技創新總體水平分別處于第5和第8的位置外，云南省和貴州省都處在排位末端。這表明長江上游地區雖然具備較好的資源條件，但在國家多重戰略疊加下，其科技創新潛力依然有待挖掘。

4.2 2019年長江經濟帶科技創新水平分析

4.2.1 長江經濟帶各省（市）科技創新水平綜合得分。長江經濟帶11個省（市）科技創新水平綜合得分如表3所示。其中，江蘇省的綜合得分最高，其次是上海市、浙江省；貴州省的綜合得分最低，云南省和江西省的綜合得分也較低；其他5個省（市）居中，分別是湖北省、四川省、湖南省、安徽省和重慶市。結合表2、表3可得出長江經濟帶科技創新發展的兩個特點：一是長江經濟帶各省（市）間科技創新整體水平不均衡現象顯著。在整個經濟帶11個（省）市中，排名第一的江蘇省與排名最末位的貴州省之間存在著較大的差距。前者2019年的科技創新綜合得分為0.768，而后者僅為0.094。江蘇省作為長江經濟帶科技創新領域的領跑者，集聚了非常豐富的創新資源，在科技創新整體能力上表現得一枝獨秀。二是科技創新整體水平的時序發展十分穩定。從長江經濟帶各省（市）科技創新能力的縱向時序發展來看，除了安徽省和湖南省在2012年相比上年分別上升1個位次、下降1個位次，在2017年相比上年分別下降1個位次、上升1個位次；湖北省和四川省在2013年相比上年分別下降1個位次、上升1個位次，在2016年相比上年分別上升1個位次、下降1個位次外，其余各省（市）的排位保持不變，并無大起大落現象。這也進一步說明，區域科技創新的發展是一個長期、持續的過程，短時間內無法一蹴而就。

表3 2019年長江經濟帶各省（市）科技創新水平一級指標分析

4.2.2 長江經濟帶各省（市）科技創新水平一級指標比較。本文主要從科技創新投入、科技創新合作、科技創新產出和科技創新成效等4個方面，進一步分析了影響2019年長江經濟帶沿線11個省（市）科技創新能力的具體情況。

科技創新投入方面。在長江下游地區中，江蘇省的科技創新投入得分為0.902，上海市為0.582，浙江省和安徽省分別為0.545和0.270。其中，江蘇省、上海市和浙江省的科技創新投入得分遠高于長江經濟帶平均值0.331，但浙江省和安徽省與江蘇省仍然存在一定差距。在長江經濟帶11個省（市）中，同時屬于長三角的4個省（市）排名整體比較靠前。長三角城市群作為長江經濟帶和我國經濟發展的重要增長極，在極化效應的作用下，不斷積累科技創新發展的有利因素，加快了科技創新的速度，但也進一步拉大了與長江中上游地區的差距。在中游三省中，湖北省和湖南省的科技創新投入得分分別為0.340和0.266，江西省僅為0.101。除了湖北省外，其余兩省的科技創新投入水平均在平均值以下。在上游地區中，四川省的科技創新投入得分最高，為0.417；其次是重慶市，得分為0.159；最后是云南省和貴州省，僅為0.049和0.014。成渝地區集聚了長江上游的優勢資源，隨著成渝地區雙城經濟圈建設的深入推進，未來國家政策的供給力度將會更強，該地區的科技創新較以前也會有更大的發展潛力；而云南省和貴州省的經濟發展相對落后，嚴重制約了其科技創新投入。

科技創新合作方面。長江經濟帶排名前5的省（市）包括長江下游地區的江蘇省、上海市和浙江省，以及中游地區的湖北省和湖南省，且只有這5個省（市）的科技創新合作得分超過長江經濟帶平均值。原因主要有以下兩點。第一，長三角城市群是我國對外開放的前沿，也是經濟增長的核心地區，其科技創新資源豐富，創新主體的創新熱情和積極性較高。圍繞長三角科技創新共同體建設的發展需求，長三角迫切需要加強區域科技創新主體之間的合作。此外，長三角各省（市）間的經濟聯系更為緊密，具備比較高的市場化水平，一定程度上緩解了地區創新信息不對稱、溝通交流不暢等問題，長三角的科技創新合作具備較好的信息傳遞機制，有效地推動了區域科技創新合作水平的提升。第二，就長江中游地區而言，湖北省內聚集著數量眾多的一流高校，且湖南省是我國著名的高教大省，兩省的知識密集程度較高。知識溢出效應對區域科技創新的積極作用，也有利于提升區域科技創新的合作水平。

科技創新產出方面。僅江西省和云南省兩個省份的科技創新產出排名與科技創新投入排名不一致。其中，江西省2019年的科技創新產出排名和科技創新投入排名分別為第10位和第9位，云南省的排名則分別為第9位和第10位，兩指標的排名差距均不大。除此以外，長江經濟帶其余9個省（市）的科技創新產出排名與科技創新投入排名一致，說明長江經濟帶絕大多數省（市）的科技創新投入情況與科技創新產出情況基本相稱。具體而言，江蘇省、上海市、浙江省、四川省和湖北省的科技創新產出水平高于長江經濟帶平均水平，其余的安徽省、湖南省、重慶市、云南省、江西省和貴州省等6個省（市）的科技創新產出得分普遍較低且均在平均值以下。排名相對靠后的6個省（市）亟須增強區域科技創新產出能力，大力推動區域科技創新產出效率提升。需要注意的是，不能將科技創新產出不足簡單歸因于科技創新投入不夠，因為這可能會導致科技資源更大的浪費。

科技創新成效方面。在長江下游地區中，江蘇省、浙江省、上海市和安徽省的科技創新成效在長江經濟帶中分別排名第1位、第2位、第3位和第5位，科技創新成效水平均高于平均水平，科技創新成效尤為突出。由于長三角城市群的經濟實力普遍較強，其為區域科技創新活動提供了更多的資金和更好的物質條件，長三角城市群的科技也就較為發達，自然更有利于產品結構調整、綠色經濟發展、整體經濟增長等。在長江中游地區中，湖北省的科技創新成效最為突出，其科技創新成效得分排名第4位，其次是江西省，最后是湖南省，而江西省和湖南省與湖北省的差距明顯且均在平均水平以下。在長江上游4省（市）中，重慶市的科技創新成效最好，得分為0.225；其次是四川省，得分為0.215；最后是貴州省和云南省，分別為0.098和0.058。其中，重慶市和四川省的科技創新成效得分相近。整體來看，上游地區的科技創新成效得分較低，且均在平均值以下。圍繞高質量發展要求，在未來一段時間內，長江上游地區應更加注重科技創新成效的提升，以科技創新引領區域經濟高質量發展和環境質量改善。此外，各個省級區域還應瞄準自己的創新質量短板，制定出符合本區域創新質量實際的政策，通過實施具有階段性、差異性的環境規制政策，全面推廣綠色環保、性能高效的工藝技術，促使綠色技術進步，提升區域綠色發展水平。

5 結論與政策建議

本文構建了針對長江經濟帶沿線11個省（市）的科技創新水平評價指標體系，采用熵值法對其2011—2019年的科技創新水平進行了評價。本文的研究結論如下：①從空間角度來看，現階段長江經濟帶下游地區的科技創新能力最為突出，下游地區為科技創新水平最高的區域，而長江上游地區則為滯后地區。整個長江經濟帶的科技創新水平存在明顯的兩極分化現象，從空間上呈現出由上向下逐漸提升的趨勢。此外，從動態視角來看，整個長江經濟帶及其沿線的11個省（市）在科技創新綜合能力上，均呈較好的增長態勢，中上游地區部分省（市）的科技創新發展后勁十足。②科技創新發展具有長期性的特點，2011—2019年長江經濟帶沿線11個省（市）在科技創新綜合水平排名上的表現整體比較穩定。盡管個別省市存在一定的波動，但波動幅度很小，大部分省（市）的位次保持不變。這說明科技創新發展不會一蹴而就，需要一個長期投入和持續積累的過程。③長江經濟帶沿線各省（市）科技創新能力的提升主要受科技創新投入、科技創新合作、科技創新產出和科技創新成效的影響，其中，長江中游地區的江西省、上游地區的貴州省和云南省等省份在科技創新的要素投入、機構合作、成果產出和成效提升等方面仍須加強。

為進一步提升長江經濟帶的科技創新能力，促進長江經濟帶科技協同創新，基于上述結論，本文提出以下3點政策建議。

第一，完善協同創新制度框架，提升區域協同創新能力。按照優勢互補、合作共贏和共同發展的原則，積極推動長三角城市群與長江中游城市群和成渝地區的協同創新，鼓勵各省（市）、各創新主體在科技創新平臺建設、關鍵核心技術攻關、科技成果高質量轉化、科技人才共育共享等方面開展深度合作，推動長江經濟帶上中下游地區的優勢創新資源高效組合疊加；抓住數字經濟、生物醫藥、人工智能等新興產業的發展機遇，既要有效地發揮城市群的帶動作用，又要充分利用長江黃金水道，強化區域分工與合作，加快構建長江經濟帶高質量協同發展產業體系。此外，聚焦新形勢下長江經濟帶科技創新政策的功能類型、背后機理、作用范圍等，研究制定一批突破性科技創新政策，逐步與國際接軌。

第二，應對資源聚合“磁場效應”，均衡區域科技創新發展。人才、資金、技術和信息等創新要素在流動的過程中往往存在一定的磁場效應，科技創新水平較低的地區可能會面臨優質資源流向科技創新水平較高地區的現實問題，磁場效應的存在加劇了區域間的不均衡。對此，為留住優質創新資源，政府部門須在知識、資本、技術和管理等方面進一步挖掘制度紅利。此外，還須強化區域科技創新的環境支撐，培育宣傳創新文化，加大創新基礎設施建設力度，增強科技創新滯后地區的“抗吸”能力，推動創新要素反向流動，提高區域科技創新水平。

第三，堅持發揮“強核”帶動作用，促進周邊地區創新發展。一般來說，科技創新資源往往向大中城市集中，從空間布局和科技創新水平來看，長三角城市群是整個長江經濟帶科技創新活動的“強核”，其余省（市）的科技創新資源相對欠缺，亟待借助外力提升自身的科技創新水平。因此，需要進一步破除長江經濟帶各地區的行政區劃限制，借助產業對接、項目合作、資源共享、平臺共建等多種途徑，在長三角地區、長江中游城市群、成渝地區雙城經濟圈及其他地區之間，建立廣泛的創新聯系，通過相鄰溢出效應帶動“強核”周邊地區的科技創新共同發展。