中國現代服務業與先進制造業耦合協調的時空演化

路 麗，劉 慧

（1.河北金融學院 經濟貿易學院，河北 保定 071051；2.中國社會科學院大學 商學院，北京 102488）

一、引言

近年來，以數字化、智能化為代表的新興技術快速發展，加快制造業轉型升級進程。與此同時，廣泛覆蓋金融、物流、信息等領域的現代服務業逐漸從制造業剝離，成為支撐產業結構升級和創新的關鍵抓手。對于先進制造業發展而言，現代服務業是其提升生產效率和競爭力的關鍵因素[1]。對此，2019 年11 月，國家15 部門聯合印發《關于推動先進制造業和現代服務業深度融合發展的實施意見》，旨在通過“兩業”相融相長，建設自主可控的現代產業體系。在政策引導下，近年來“兩業”融合步伐不斷加快，但現代服務業不發達、與先進制造業發展脫軌等掣肘因素依舊存在，并成為阻礙中國從制造大國轉為制造強國的突出短板[2]。在此情形下，如何協調現代服務業與先進制造業之間的關系，使二者形成互進互促的良性循環則變得尤為重要。

隨著服務功能在先進制造業中的作用逐步凸顯，學者們對現代服務業與先進制造業之間的關系側重于從以下幾方面進行探討：一是二者之間融合發展的制約因素。甄穎(2019)[3]指出，盡管當今先進制造業與現代服務業之間融合程度不斷加深，但仍存在融合發展規劃引導缺乏、“兩業”融合理念滯后等制約因素。郭秀慧(2021)[4]認為“兩業”融合存在平臺企業核心技術缺乏、服務業“自我循環”等問題，阻滯現代服務業與先進制造業的深度融合。羅青蘭(2016)[5]以“兩業”融合的新領域為切入點，指出廣東省“兩業”融合還存在生產要素供給不足、產業層次偏低等制約因素。二是注重研究某一區域先進制造業與現代服務業融合發展路徑。鞏宏麗(2013)[6]以河南省為例，通過實證分析后認為現代服務業對先進制造業的推動作用高于先進制造業對現代服務業的拉動作用。鄧明亮、袁博涵(2020)[7]指出長江經濟帶先進制造業和現代服務業融合發展水平領先于全國平均水平。楊新洪(2021)[8]指出2019 年廣東省“兩業”融合發展已達到良好階段，但還有一定的提升空間。

雖然目前針對現代服務業與先進制造業協調發展的相關研究已取得較為豐碩的成果，但仍存在以下不足：其一，在現有關于現代服務業與先進制造業關系的研究中，學者們較多傾向于理論研究；其二，研究對象多為特定經濟區域或省份，缺乏全國各地區之間的比較研究，無法刻畫現代服務業與先進制造業耦合協調的地區差異；其三，關于現代服務業與先進制造業耦合協調的研究較少涉及地理空間分布特征，故而難以揭示二者在地域分布上的空間關聯。鑒于此，文章在評價現代服務業與先進制造業之間的耦合協調度的基礎上，從時間與空間兩個維度探究現代服務業與先進制造業之間的耦合協調度及其空間分布特征，以期補充和豐富相關理論，為中國產業結構轉型提供有益參考。

二、研究設計

1.指標體系構建

由于現代服務業與先進制造業是兩個綜合性較強的系統，所以應遵循多維度、多層次原則構建指標體系。文章基于現代服務業與先進制造業的內涵及二者耦合機理，結合現有研究[9-13]與“兩業”協調實際情況，通過典型相關分析法篩選相關指標，最終從現代服務業與先進制造業的規模、效益、結構、潛力四個方面構建評價指標體系，具體指標框架如表1 所示。文章研究期間為2010—2020 年，研究對象為剔除西藏和港澳臺地區后的30 個省份，并依據《中國統計年鑒》的劃分方式將中國30 個省份劃分為東部、中部、西部三大區域。為保證數據的連續性及權威性，文中所涉及數據均來源于歷年《中國統計年鑒》 《中國工業統計年鑒》 《中國第三產業統計年鑒》《中國勞動統計年鑒》，其中部分數據由國民經濟核算、規模以上工業和服務業統計資料整理得出。針對計算過程中可能缺失的部分數據，采用插值法進行補齊。

表1 中國現代服務業與先進制造業協調發展指標體系及權重

2.數據處理

在測算現代服務業與先進制造業耦合協調度之前，文章首先借鑒張虎、周楠(2019)[14]的相關研究，以線性加權法計算兩個系統各自的綜合評價指數。假定某地區現代服務業的n 個指標分別為x1，x2，…，xn，描述該地區先進制造業的m 個指標為y1，y2，…，ym，故計算公式如下：

其中，f(x)代表現代服務業系統的綜合評價指數，g(y)代表先進制造業系統的綜合評價指數；ai與bj分別表示現代服務業與先進制造業的指標權重，文章采用變異系數法計算得出各級指標權重（見表1）。為排除量綱與數量級不同的影響，需對現代服務業與先進制造業的原始數據進行無量綱化處理，極差標準化結果分別以xi′與yj′表示。由于選取指標均為正向，故通過以下公式進行標準化處理。

其中，maxxi、maxyj與minxi、minyj分別表示現代服務業與先進制造業指標的最大值與最小值。

3.研究方法

（1） 耦合度和耦合協調度模型

為定量分析現代服務業與先進制造業之間協調發展關系，文章構建多個系統相互作用的耦合度模型：

基于上述模型，現代服務業與先進制造業兩個系統的耦合度模型可表示為：

C 表示現代服務業與先進制造業兩個系統的耦合度，其取值為[0，1]，根據C 值大小，可從整體判斷現代服務業與先進制造業之間的作用關系，U 表示綜合序參量。

考慮到耦合度大小僅能反映出系統之間相互作用的強弱，并不能很好地反映系統間的協同效應（程慧嫻等，2021；佘茂艷、王元地，2021）[15，16]。為彌補耦合度模型的缺陷，文章進一步構建耦合協調度模型，具體公式如下：

其中，T 代表二者綜合協調指數，用以反映二者整體協同效應；D 代表二者耦合協調度；α 與β 均為待定系數，分別代表現代服務業與先進制造業的貢獻系數。由于現代服務業與先進制造業是同等重要的兩個系統，故文章將α 與β 賦值為0.5。

為進一步研究現代服務業與先進制造業的耦合協調發展水平和特征，文章將耦合協調度劃分為多個區間，并依據區間耦合協調度大小確定相應等級，如表2 所示。

表2 耦合協調度等級劃分

（2） 空間自相關分析方法

為有效揭示中國現代服務業與先進制造業耦合協調發展的空間集聚演變特征，文章借鑒彭說龍和吳明揚(2021)[17]、朱麗娟等(2021)[18]、高壽華等(2018)[19]的研究，利用空間自相關分析方法對中國現代服務業與先進制造業耦合協調水平進行全局自相關與局部自相關分析。具體分析如下：

第一，全局自相關。用于分析某一屬性值在整個研究區域上的空間分布特征，通常利用Moran's I 進行衡量，其計算公式如下所示：

式中，n 表征地區總數；ωij表征權重矩陣；S2表征屬性值的方差；xi、xj分別表征地區i 與j 之間的屬性值；xˉ表征屬性值的平均值。Moran's I 數值范圍為[-1，1]，當數值大于0 時，表明空間集聚效應為正；當數值小于0 時，表明空間集聚效應為負；當數值等于0 時，表明不存在空間自相關。同時，數值越趨近1 或-1，表示集聚程度越高。

第二，局部自相關。衡量方式常以局部Moran's I 為主，公式如下：

其中，Ii表示局部Moran's I，其余符號含義與全局Moran's I相同。在實際研究中，區域間的空間關聯性常以局部Moran's I為基礎的Moran 散點圖進行表示。Moran 散點圖以不同區域的觀測值作為橫軸坐標，以觀測值的空間滯后作為縱軸坐標，且圖中四個象限分別對應四種局部空間關聯模式。具體而言，第一象限的集聚模式為高—高(H-H)，表征觀測值高的區域周圍同樣為高值區域；第二象限集聚模式為低—高(L-H)，表征觀測值低的區域周圍是高值區域；第三象限的集聚模式為低—低(L-L)，表征觀測值低的區域周圍也是低值區域；第四象限的集聚模式為高—低(H-L)，表明觀測值高的區域周圍是低值區域。Moran 散點圖的特點主要表現在其能夠直觀地識別出有哪幾種集聚模式存在于全局空間。

三、實證分析

1.現代服務業與先進制造業耦合協調度的時序特征

在現代服務業與先進制造業發展耦合協調度等級劃分基礎上，利用耦合協調度模型公式(7)～(8)計算2010—2020 年現代服務業與先進制造業的耦合協調度。具體結果如表3 所示，但由于篇幅限制，文章僅選取2010 年、2013 年、2016 年及2020年進行分析。

表3 2010—2020 年現代服務業與先進制造業的耦合協調度

整體來看，2010—2020 年中國現代服務業與先進制造業之間的耦合協調度呈現緩慢上升趨勢。全國均值從0.787 升至0.819，即中國現代服務業與先進制造業耦合由中度耦合協調階段上升為良好耦合協調階段，但距高度耦合協調階段還存在較大差距。其中，較為突出的是云南與河南，前者現代服務業與先進制造業耦合協調度從2010 年的輕度耦合協調階段升至2020年的良好耦合協調階段，實現了兩個等級的躍遷；而后者最先從良好耦合協調升為高度耦合協調，耦合協調水平較為突出。

從省域層面看，2020 年排名前兩位的江蘇與上海均值都在0.9 以上，而排名最末的寧夏則僅為0.696。這說明省份之間的耦合協調度具有較大差異性，為此，寧夏應積極推動制造業轉型升級，并持續優化現代服務業水平，促進“兩業”融合發展。同時，江蘇與上海在樣本期內耦合協調度均較為穩定，其余省份排名則均有明顯的上下波動，穩定性較差?？赡艿脑蛟谟冢虾Ｔ菄鴥茸畲蟮墓I城市，具有堅實的制造業基礎與豐富的生產要素資源。同時，在現代服務業與先進制造業協同發展的過程中，上海一直以來都引領著中國現代化進程潮流，以現代服務業帶動先進制造業發展已成為常態。

從區域層面來看，三大區域之間具有較大差異。以2020年為例，先進制造業水平與現代服務業處于高度耦合協調的11個省份中，共有9 個屬于東部地區。可能的原因在于東部地區自身的經濟優勢較強，產業結構優化調整速度較快，且具備一定的技術優勢，這些因素共同提高了現代服務業與先進制造業耦合協調水平。中部地區僅有河南達到了高度耦合協調階段，其余省份仍處于良好協調階段。可能的原因是，中部地區雖擁有東部地區產業轉移、產業集聚水平不斷提升等多種發展機遇，但其技術創新體系不完善、產業結構滯后、經濟發展動能較低等問題依舊制約先進制造業與現代服務業的向好發展，故而導致中部地區現代服務業與先進制造業耦合協調水平較弱。西部地區并沒有省份達到高度耦合協調階段，區域內省份多處于良好協調階段。由此可見，西部地區現代服務業與先進制造業均較為薄弱，難以達到高度耦合協調。即便西部地區部分省份如陜西、四川等在航空航天、智能終端領域展現出較強的科技實力，一定程度上帶動先進制造業轉型升級，但多數省份在現代服務業方面仍然存在發展不充分問題，甚至部分地區較為滯后的現代服務業會阻滯區域制造業轉型升級，由此導致西部地區現代服務業與先進制造業之間融合性不高、互動性不強，整體協調發展水平偏低。

為直觀呈現各省份現代服務業與先進制造業發展耦合協調度演化特征，文章結合表3 數據，進一步刻畫出全國及三大區域現代服務業與先進制造業發展耦合協調度變化狀況，具體如圖1 所示。

圖1 三大區域及全國現代服務業與先進制造業耦合協調度

分析圖1 可知，2010—2020 年三大區域及全國現代服務業與先進制造業耦合協調水平均呈穩步上升趨勢。整體來看，東部地區現代服務業與先進制造業的耦合協調度最高，均值為0.880；中部地區排名第二，均值為0.837，其發展態勢雖與全國發展狀況一致，但整體略高于全國均值；西部地區處于最低水平，均值為0.744，其雖與東部地區、中部地區以及全國平均水平差距較大，但發展速度最快，較2010 年提升0.107。

2.現代服務業與先進制造業耦合協調度的空間特征

為更直觀地分析30 個省份現代服務業與先進制造業耦合協調的空間分布特征，基于上述耦合協調度測算結果，利用ArcGIS10.5 軟件對2010 年、2013 年、2016 年、2020 年中國現代服務業與先進制造業耦合協調空間格局進行可視化處理（圖略），其空間演化特征如表4 所示。

表4 2010—2020 年耦合協調度空間演化特征

從宏觀來看，表4 中2010—2020 年中國現代服務業與先進制造業耦合協調水平涉及高度耦合協調、良好耦合協調、中度耦合協調和輕度耦合協調4 個階段。就輕度耦合協調階段而言，2010 年與2013 年現代服務業與先進制造業輕度耦合協調的省份均包括6 個，分別是海南、云南、貴州、甘肅、青海與寧夏；2016 年現代服務業與先進制造業輕度耦合協調的省份降至3 個，只有貴州、青海與寧夏；截至2020 年，30 個省份中僅有寧夏處于輕度耦合協調階段。這是由于寧夏先進制造業與現代服務業均處于起步期，雖然發展勢頭較好，但政策上尚未給出“兩業”融合發展的指導；產業發展過程中也未探索出以“兩業”融合促進經濟的發展模式，因此，寧夏現代服務業與先進制造業長期以來處于輕度耦合協調階段。就高度耦合協調階段而言，2010 年與2013 年處于高度耦合協調階段的省份為5 個，2016 年則上升至6 個，截至2020 年已有11 個省份處于高度耦合協調階段。這說明各省份現代服務業與先進制造業的耦合協調程度在逐漸增強?？傮w來說，2010 年與2013 年從高度耦合協調到輕度耦合協調的省份個數分別為5 個、12 個、7個、6 個；2016 年為6 個、12 個、9 個、3 個；2020 年為11個、13 個、5 個、1 個。可見，樣本期內中國現代服務業與先進制造業耦合協調水平呈現高低階段省份少、中間階段省份多的“橄欖型”模式，且高度耦合協調尚未大范圍出現。

分區域來看，2010—2020 年，東部地區耦合協調水平整體從良好耦合協調穩步上升至高度耦合協調。2010—2016 年，東部地區處于良好耦合協調階段，至2020 年上升至高度耦合協調階段。中部地區耦合協調發展水平雖有提升，但整體較為緩慢，除江西在2020 年上升至高度耦合協調階段之外，其余省份均在樣本期內處于良好耦合協調階段。具體而言，2010—2016 年，吉林表現出下降趨勢，山西、黑龍江2 個省份均處于中度耦合協調階段，截至2020 年區域內所有省份均升至良好耦合協調階段。西部地區耦合協調發展水平呈穩步提升態勢，其中2010 年處于輕度耦合協調階段，截至2020 年除寧夏之外均上升為中度耦合協調階段。綜上，中國現代服務業與先進制造業耦合協調水平基本呈現“東高西低”的分布格局，且東部地區的帶動效應在逐步向西擴張，各地區空間差距呈逐漸縮小態勢。

3.現代服務業與先進制造業的耦合協調發展的空間自相關分析

（1） 全局空間自相關分析

由于產業結構轉型升級會在不同地區產生相互作用，即存在空間相關性。故有必要考察中國現代服務業與先進制造業耦合協調發展是否也存在空間相關性。文章在時空演變基礎上，采用Arc GIS10.0 軟件計算全局莫蘭指數，得出現代服務業與先進制造業之間的發展趨勢（如圖2），進而總結二者耦合協調度的空間集聚特征。

圖2 中國現代服務業與先進制造業耦合協調全局莫蘭指數估計值

2010—2020 年，全局莫蘭指數估計值表現出較大波動，但始終大于0，且顯著性水平為5%。這表示自2010 年以來，現代服務業與先進制造業的耦合協調水平特征均為空間正相關，表現為H-H 特征與L-L 特征的省份在空間分布上相對集中，且相鄰省份之間的影響較為明顯。同時，全局莫蘭指數處于0.27～0.35 這一區間內，整體數值偏低，說明各省之間耦合協調度空間自相關水平較低。就莫蘭指數變化趨勢而言，2010—2020 年現代服務業與先進制造業耦合協調水平的全局莫蘭指數表現為波動上升態勢，整體數值從2010 年的0.275 上升至2020 年的0.341，說明省域間現代服務業與先進制造業耦合協調度呈不斷集聚態勢。由于全局莫蘭指數主要反映數據的整體變化趨勢，若要更清晰地得出現代服務業與先進制造業耦合協調度變化情況，則需進一步分析局部空間自相關特征。

（2） 局部空間自相關分析

為進一步識別中國現代服務業與先進制造業耦合協調度的集聚類型與空間集聚位置，文章以莫蘭散點圖進行局部空間自相關分析?，F代服務業與先進制造業耦合協調度的莫蘭散點圖（如圖3） 包括30 個研究單元，橫坐標為標準化耦合協調度值，縱坐標為空間滯后值，中心坐標為橫縱坐標的平均值，并將平面區域劃分為“H-H”（高—高），“L-H”（低—高）、“L-L”（低—低）、“H-L”（高—低） 四個象限。

圖3 現代服務業與先進制造業耦合協調度的莫蘭散點圖

分析圖3 可知，在樣本期內的大多數省份落在了H-H 象限與L-L 象限，即現代服務業與先進制造業耦合協調度較高的省份被同樣高耦合協調度的省份所環繞；而較低的現代服務業與先進制造業耦合協調度省份相鄰省份的耦合協調度也較低。這說明現代服務業與先進制造業耦合協調度相似省份會呈現明顯的空間集聚特征。與此同時，大部分省份在樣本期內所處象限未發生明顯變化，這表明現代服務業與先進制造業耦合協調水平的空間分布格局相對穩定。此外，東部地區的省份集聚類型大多為H-L 聚集與H-H 聚集，西部地區省份類型大多為L-L 聚集，中部地區省份類型則多為L-H 聚集。這表明現代服務業與先進制造業耦合協調度呈現出不均衡的空間分布特征。具體而言，耦合協調度較高的省份集中于東部地區，故東部地區內部相鄰省份之間表現為H-H 聚集特征；耦合協調度不高的省份集中于中部地區，故東部地區與中部地區相鄰省份之間、中部地區各相鄰省份之間均呈現出H-L 集聚特征；耦合協調度較低的省份大多集中于西部地區，故其內部相鄰省份之間，以及與中部地區的相鄰省份之間均呈現出L-L 聚集特征。

四、結論及建議

文章基于耦合協調度模型與空間自相關分析方法，通過構建中國現代服務業與先進制造業耦合協調評價指標體系，對2010—2020 年中國30 個省份現代服務業與先進制造業耦合協調的整體水平、空間特征以及演化趨勢進行實證分析，得出如下研究結論：

第一，2010—2020 年，中國各省份現代服務業與先進制造業之間的耦合協調度呈緩慢上升趨勢，雖然整體耦合協調水平由中度協調升為良好協調，但仍有較大提升空間。同時，由于資源能力、發展水平、開放程度的不同，各省份現代服務業與先進制造業之間耦合協調水平表現出較為明顯的差異。

第二，2010—2020 年各省份耦合協調水平呈現“高低階段省份少，中間階段省份多”的“橄欖型”模式，基本表現為“東高西低”的空間分布格局，且東部地區的帶動效應在逐步向西擴張，致使各地區空間差距逐漸縮小。同時，東部地區省份多處于高度協調階段，中部地區省份多處于良好協調階段，西部地區省份多集中于輕度協調階段。

第三，從空間自相關來看，考察期內現代服務業與先進制造業耦合協調度的全局莫蘭指數估計值均大于0。這表示現代服務業與先進制造業耦合協調度具有明顯的空間正相關性，且H-H 特征與L-L 特征的省份在空間分布上相對集中。從變化趨勢來看，整體上空間自相關程度呈波動上升趨勢，表明空間集聚度日益增強。此外，中國現代服務業與先進制造業發展水平的耦合協調度呈現較為明顯的局部集聚特征，主要表現為H-H聚集與L-L 聚集。

基于上述結論，提出如下建議：

第一，推動區域合作互動。為緩解“兩業”耦合協調“東高西低”的空間分布格局，政府要做好各區域發展規劃，協調現代服務業與先進制造業融合發展關系，推動區域間合作互動。鑒于區域間現代服務業與先進制造業耦合協調程度參差不齊、區域間合作有待進一步加強，相關部門需要結合各地產業發展狀況，深入分析區域內與區域間制造業全要素、全產業鏈、服務業發展現狀，切實推動區域產業間分工協作，提高“兩業”融合的區域整合能力。除此之外，區域中心城市、現代服務業集聚區還需充分發揮其資源整合以及服務功能輻射等積極作用。

第二，鼓勵制造業企業向服務型制造轉型。就現階段而言，服務型制造是現代服務業與先進制造業協同發展的結晶，也是日后制造業發展的主攻方向?；诖?，政府應加大相關政策支持力度，為制造業轉型升級提供良好的政策基礎。此外，還需要盡快完善工業網絡頂層設計，制定相關技術標準與服務規范，并以此為基礎建設以先進制造業為中心的網絡協同化制造服務體系，全面推進高端工業軟件、原材料工業以及消費品工業向現代服務業衍生，帶動先進制造業與現代服務業協同發展。

第三，打造先進制造業與現代服務業相協調的平臺載體。基于國內現有產業集群以及國家級開放區，聚焦“兩業”融合協調度不足等瓶頸問題，致力于提高產業集群內“兩業”融合協調水平，打造一批“兩業”融合的平臺載體，進而提升全產業價值鏈競爭力。例如，在服務業集群內完善創新創業的投資環境，促使企業共享信息知識資源，做到市場自我發展。在制造業集群內，搭建研發設計、信息服務、物流等服務平臺，形成產業共生、資源共享的互動發展格局。

第四，通過調整空間結構整合區域都市化與城市集聚區。由于現代服務業與先進制造業耦合協調發展存在顯著的空間集聚特征，因此可在全國范圍內打造多個都市圈，進一步提升“兩業”融合集聚度，實現現代服務業在中心城市集聚，先進制造業在周邊城市集聚的空間格局。不僅如此，還可以在都市圈內將產業鏈分布網絡化，以此實現區域間協同升級。在整合空間結構過程中，各地需積極開展地方合作，推動區域經濟一體化，為產業協調發展提供良好環境。