鄉村科技人才集聚、農業科技創新與農業經濟發展：耦合協調及時空演化
——基于河南省面板數據的實證分析

韓占兵

(黃淮學院 經濟與管理學院，河南 駐馬店 463000)

一、文獻綜述

人才興，則農業興，人才是鄉村振興的第一要素。在鄉村振興的具體實施路徑中，人才振興占據重要地位，而鄉村人才振興的關鍵在于科技人才的振興。2018年，中央以“一號文件”形式，發布了《中共中央、國務院關于實施鄉村振興戰略的意見》，提出了發揮鄉村科技人才支撐作用的政策措施。2020年，中共中央、國務院印發了《關于加快推進鄉村振興的意見》，明確提出了加快培養鄉村科技人才的重點任務。鄉村科技人才集聚是提升農業科技創新水平，推動農業經濟發展的重要基礎支撐，三者之間是一個相互促進、相互作用的有機整體，具有比較顯著的耦合協調關系(見圖1)。對此，學術界進行了初步探索。首先，在鄉村科技人才集聚方面，多數學者從職業教育或培訓視角出發來研究鄉村科技人才的開發利用(王水清、賈兵強、向安強，2004；杜占元，2007；湯國輝、劉曉光，2016；周華強，等，2019；張華泉，2020)[1-5]，僅有個別學者對鄉村科技人才的培養與塑造過程進行了全面探討(劉玉來、余彬盛，2014；劉芬、熊春林，2017；程華東、惠志丹，2020)[6-8]。國外對鄉村科技人才的研究較多集中在科技人力資本投資對農民就業以及收入的影響等方面(Schultz T.W.，1961；Willard Wesley Cochrane，1979；Lipton M.，1980；Scott Rozelle，1999；Sonia Laszlo，2008)[9-13]。其次，在鄉村科技人才集聚與農業科技創新的關系方面，部分學者研究認為，科技人才與科技創新之間相互協同演變(李良成、陳欣、鄭石明，2019)[14]，鄉村科技人力資源是提升農業科技創新能力的關鍵因素，對于農業經濟發展至關重要(葉春燕、宋林佳，2021)[15]。而且，農村科技人才是支撐農業科技創新的重要力量(儲節旺、曹振祥，2020)[16]，需要挖掘農業科技人才價值，促進農村科技人才市場發育，以此促進農業技術進步(簡小鷹，2005；劉洪銀，2021)[17-18]。最后，在農業科技創新與農業經濟發展的關系方面，宋之帥、楊善林、龍丹(2013)通過構建“雙向互動關系”模型，實證研究得出了科技創新與經濟發展的相互促進關系[19]。鄧翔、王仕忠(2020)通過面板回歸模型研究得出，我國農業科技創新投入已成為農業經濟發展的決定性影響要素[20]。高強、曾恒源(2020)研究提出，農業科技創新是推動農業經濟發展的動力源泉，是農業農村現代化的重要戰略任務[21]。

綜上所述，學術界針對鄉村科技人才集聚、農業科技創新、農業經濟發展等問題進行了相關研究，取得了較為豐碩成果積淀，奠定了進一步探索的基礎。然而，現有成果大多分散在單一領域，部分成果雖然研究關注了兩兩間的相互作用，但邏輯性整合不足，而且缺乏基于樣本區域的耦合協調度的時空演化研究。鑒于此，本文將鄉村科技人才集聚、農業科技創新和農業經濟發展整合到統一的分析框架中，構建耦合協調發展評價指標體系，以河南省18個省轄市為研究對象，利用耦合協調度評價模型，實證考察樣本區域三個系統的耦合協調發展水平及時空演化，以期為實現鄉村科技人才集聚、農業科技創新與農業經濟發展的良性循環提供現實思考和政策啟示。

圖1 鄉村科技人才集聚、農業科技創新與農業經濟發展的耦合協調機理

二、模型、指標與數據

(一)計量模型

1.聚類分析

為了深入分析鄉村科技人才集聚、農業科技創新與農業經濟發展三大系統的空間差異，需要對研究樣本區域進行分類。本文采用層次聚類，對河南省18個省轄市進行分類分析。其中，個體距離采用平方歐式距離，類間距離采用平均組間鏈鎖距離。

2.耦合協調度評價模型

(1)系統綜合發展指數

綜合發展指數可全面測度鄉村科技人才集聚、農業科技創新與農業經濟發展三大系統的綜合發展程度，其基本計算公式如(1)～(3)所示。

(1)

(2)

(3)

其中，RT、SI和AD分別表示鄉村科技人才集聚指數、農業科技創新指數與農業經濟發展指數；wi表示各系統中各觀測變量的權重。在此基礎上進一步計算整個系統的綜合發展指數T，其計算公式如(4)所示。

T=αRT+βSI+γAD

(4)

其中，α、β和γ分別表示三個系統的權重，本文假設上述三大系統同樣重要，則可得α=β=γ=1/3。

(2)系統耦合指數

利用物理學及相關研究成果中的耦合協調模型，可測度三大系統間相互影響的程度，耦合協調指數C的計算公式如(5)所示。

(5)

C值越大，系統內部各要素之間相互作用越強，反之越弱。特別是，C=0，表示系統內各要素間是無關的；C=1，表示各系統間離差最小，系統處于最佳耦合狀態。其經驗解釋為：0

(3)系統協調指數

耦合協調度指數D可以測度三大系統的協調發展水平，其計算公式如(6)所示。

(6)

D表示協調指數，0≤D≤1，D越大，說明系統協調發展水平越高，反之，則越低。為進一步深入考察不同區域的協調發展狀態，本文借鑒相關學者的研究(方傳棣、成金華、趙鵬大，2019)[22]，根據協調指數的高低，進行等級劃分(見表1)。

表1 系統協調發展水平的等級劃分標準

3.核密度估計

核密度是一種非參檢驗方法，它是直方圖的自然拓展。核密度能較為完整地利用數據本身信息，從而避免人為主觀帶入的先驗知識，對樣本數據進行最大程度的近似，更為清晰真實的反映隨機變量的動態演化趨勢。本文選擇高斯核函數，高斯核的方差h，也稱為帶寬，其取值大小對擬合結果的影響較大。借鑒孫才志等人(2017)[23]的研究結果，本文選擇h=0.95。

(二)指標體系構建

本文根據數據的可獲取性、科學性與有效代表性等原則，構建了鄉村科技人才集聚—農業科技創新—農業經濟發展耦合協調發展評價指標體系(見表2)，共由3個目標層、6個準則層、16個指標層構成。鄉村科技人才集聚子系統(RT)通過鄉村科技人力資源和鄉村科技人才培養來體現，農業科技創新子系統(SI)通過農業科技資源投入和農業科技產出來體現，農業經濟發展子系統(AD)通過農業經濟發展規模和農業經濟發展質量來體現。

表2 鄉村科技人才集聚—農業科技創新—農業經濟發展耦合協調發展評價指標體系

(三)數據來源

為了更為微觀地考察鄉村科技人才集聚、農業科技創新與農業經濟發展三大系統的協調耦合程度，本文選取河南省18個省轄市作為研究樣本，相關實證研究數據來自2008—2018年《河南省統計年鑒》《河南省農業科技統計資料匯編》《河南省農業科技人才統計報告》及各省轄市國民經濟與社會發展統計公報。

(四)數據的標準化處理

1.聚類分析數據處理

在對河南省18個省轄市進行聚類分析時，本文選擇反映區域經濟發展水平的人均生產總值、農業機械總動力和農村居民家庭人均可支配收入3個變量作為分類依據。考慮到農業機械總動力與其他兩項指標之間存在數量級上的差異，此處對數據進行了標準化處理，以便利用各指標均值進行聚類。

2.耦合協調模型數據處理

由于耦合協調發展評價指標體系中的指標計量單位互有差異，不具有可比性，需要對數據進行無量綱化處理，此處選擇歸一化方法。鑒于上述指標都是正向指標，歸一化處理公式如(7)所示。

Nij=[xij-minxj]/[max(xj)-min(xj)]

(7)

系統綜合發展指數中需要確定各指標的權重，本文采用熵值法確定權重，避免主觀賦權法導致的隨意性問題，可較為客觀反映評價對象的真實情況。熵值法的具體計算步驟為：

第一步，確定指標的數值權重pij

(8)

其中，i表示地市序號，j表示指標序號，k表示系統序號，m表示地市個數。

第二步，確定熵值Ej

(9)

其中，n為系統中包含的指標個數。

第三步，計算各指標的效用值dj

dj=1-Ej

(10)

第四步，計算各指標的權重ωj

(11)

三、耦合協調發展水平的實證結果分析

(一)聚類分析

本文首先以人均生產總值、農業機械總動力和農村居民家庭人均可支配收入3個變量指標為依據，采用層次聚類分析對河南省18個省轄市進行分類。分類結果顯示，鄭州和濟源屬于上游類區域，洛陽、鶴壁、焦作、許昌和新鄉屬于中游類區域，其余11個省轄市屬于下游類區域。

(二)樣本區域耦合協調發展的均值分析

依據耦合協調發展評價指標體系，利用耦合協調度評價模型，可測算得出不同區域的綜合發展指數、耦合指數和協調指數。相關實證測算結果如表3所示。

表3 2008—2018年河南省轄市綜合發展指數、耦合指數和協調指數的均值狀況

從綜合發展指數來看，排名前五位的省轄市依次是鶴壁、鄭州、濟源、洛陽、焦作，大部分位于上游和中游區域。這些區域鄉村科技人才建設投入較多，農業科技創新研發及成果轉化狀況較好，農業經濟發展水平較高。排名后三位的分別是平頂山、駐馬店、南陽，這些區域受政策、資源、地理等因素制約，鄉村科技人才建設比較滯后，農業科技創新水平較低，農業經濟發展水平有待提升。

在協調指數方面，上游和中游區域省轄市的協調指數較高，屬于中級協調等級，處于較高水平階段，鄉村科技人才集聚、農業科技創新與農業經濟發展三大系統協調發展水平較高。鄉村科技人才促進農業科技創新，進而帶動農業經濟發展，同時，農業經濟又為農業科技創新和鄉村科技人才集聚提供物質保障和良好環境，三大系統形成了良性發展循環。下游區域的11個省轄市中，除安陽外，其他區域協調指數均較低，屬于初級協調或勉強協調，處于磨合階段。這些區域亟須采取相關政策舉措提升鄉村科技人才集聚、農業科技創新與農業經濟發展的協調性。

(三)樣本區域耦合協調發展的動態分析

如圖2所示，河南省不同區域綜合發展指數的動態演變呈現較大差異。上游和中游區域的綜合發展指數穩步提高，下游區域經歷了先上升后下降再上升的過程。從發展速度看，上、中、下游區域及全體樣本區域各自實現了221.05%、358.19%、306.27%、295.17%的增長率。從內部結構看，不同區域綜合發展水平存在較大差異，表現出“階梯化”的空間格局。在前期，上游高于中游區域，但在2017年后，中游超越上游區域。而且，上、中游區域均高于下游區域。

圖2 不同區域綜合發展指數的動態演變

如圖3所示，河南省不同區域耦合指數的動態演變趨勢較為一致，大致呈現緩慢上升狀態。然而，比較特殊的是，下游區域的域耦合指數在2016—2017年間出現短暫下降，而后又恢復到上升狀態。受之影響，全省指數也出現短暫的震蕩。從增長速度看，2008—2018年間，上、中、下游區域及全省的耦合指數分別增長了19.25%、20.38%、16.51%、18.71%。從耦合指數水平來看，上、中、下游區域耦合指數值均超過0.8，表示系統之間高度耦合。這說明，鄉村科技人才集聚、農業科技創新與農業經濟發展三大系統相互影響程度較深，正向的互動作用較強。

圖3 不同區域耦合指數的動態演變

如圖4所示，河南省不同區域協調指數的動態演變趨勢均向著良性協調方向發展。2008—2018年間，河南上、中、下游區域及全省的協調指數均呈現顯著上升態勢。上游和下游區域由瀕臨失調的頡頏階段演進到良好協調的較高水平階段，中游區域則由輕度失調的頡頏階段發展到良好協調的較高水平階段。從協調水平來看，2014年以前，上游區域協調指數高于中游和下游區域，但是2014年之后，中游區域超越上游區域，居于最高位置。同時，下游區域協調指數低于全省平均水平。

圖4 不同區域協調指數的動態演變

四、耦合協調發展的時空演化與動態變遷分析

(一)耦合指數的時空演化分析

如上所述，本研究依據鄉村科技人才集聚—農業科技創新—農業經濟發展三大系統耦合協調發展評價指標體系，采用熵值法確定權重，利用耦合協調度評價模型，可測算得出不同區域的耦合指數和協調指數，其時空演化情況如圖5、6所示。

圖5 不同區域耦合指數的時空演化

圖6 不同區域協調指數的時空演化

在圖5中，2009年，鄭州、洛陽、新鄉、焦作、安陽、濮陽、開封、商丘、平頂山、漯河、南陽、駐馬店等12個省轄市耦合指數處于0.90500—0.99930區間，除濟源外，其他省轄市耦合指數處于0.81070—0.90500區間。2015年，開封、漯河降低到0.87017—0.93504區間，南陽降低到0.80530—0.87517區間，濟源、三門峽、鶴壁、周口提高到0.93504—0.99990區間。2018年，南陽、駐馬店、周口又降低到0.74870—0.83247區間。

就整體空間格局而言，高值耦合指數區域由2009年的11個省轄市擴大到2015年的15個，達到最多的峰值狀態，隨后在2018年又減少到11個。與之相對應，低值耦合指數區域經歷了擴大到縮小再到擴大的過程，由2009年的1個省轄市擴大到2012年的4個，再縮減到2015年的1個，又擴大到2018年的3個。上述情況說明，鄉村科技人才集聚、農業科技創新與農業經濟發展三大系統的耦合狀態并不穩定，特別是聚類分析中的下游類區域，耦合指數的震蕩狀態尤為明顯，而且低值耦合指數區域分布較多。

(二)協調指數的時空演化分析

在圖5中，2009年，河南省各區域協調狀態不佳，除商丘和漯河屬于初級協調外，其他區域均處于0.600以下的勉強協調或瀕臨失調，甚至輕度失調狀態。2012年，處于0.600以上初級協調和中級協調的區域顯著擴大，增加至16個；0.600以下低值協調指數區域縮減至2個，分別是平頂山和南陽。2015年，鄭州、濟源、鶴壁、濮陽、許昌、焦作、三門峽7個省轄市穩步提升至0.800以上的良好協調狀態，整體協調狀況持續向好發展。2018年，除商丘外，河南其他區域均達到0.700以上的中級協調或良好協調狀態，全面消除0.600以下低值協調指數區域，整體協調狀況實現很大程度優化。

從整體空間格局觀之，河南省各省轄市中處于協調狀態的區域數量逐步增加，0.700以上的高值協調指數區域由2009年的0個擴大到2015年的7個，隨后在2018年又增加到17個，達到最多的峰值狀態。至2018年，處于0.600以上協調狀態的區域占比達到100%，屬于0.700以上中級、良好及優質協調狀態的區域占比達到94.44%。而且，上游、中游區域協調狀態較好，全部處于中級協調以上。從地理空間來看，協調指數“北高南低”的態勢逐漸顯現。

(三)各區域系統動態變遷分析

本研究利用核密度估計對河南省18個省轄市2009—2018年鄉村科技人才集聚—農業科技創新—農業經濟發展系統動態演化進行了實證分析，核密度曲線如圖7所示。由圖7(a)可以看出，2012—2015年綜合發展指數向右輕微調整后，2015—2018年明顯向左側移動，波峰垂直高度增加，曲線水平寬度呈輕微縮短狀。整體上看，綜合發展指數樣本時間段內左右拖尾均稍微變短，這說明河南省轄市綜合發展指數差距在縮短。波峰的變化情況同樣顯示，綜合發展指數的區域差異在逐漸減弱。但2015—2018年波峰垂直高度增加則說明個別高值指數區域在進一步變大。圖7(b)協調指數的核密度曲線呈現了與綜合指數基本一致的變化趨勢。因此，總體上看，無論是綜合發展指數還是協調指數，除個別基礎較好的優勢區域外，大部分省轄市的區域差異都呈減弱狀。

圖7 鄉村科技人才集聚—農業科技創新—農業經濟發展三系統的動態變遷

五、研究結論與政策啟示

本文通過構建鄉村科技人才集聚—農業科技創新—農業經濟發展耦合協調發展評價指標體系，利用耦合協調度評價模型，實證測算了河南省18個省轄市的綜合發展指數、耦合指數和協調指數，同時分析了耦合協調度的時空演化與動態變遷趨勢，為實現人才、科技與農業經濟的協調發展提供了理論支撐。研究結果表明：

1.2008—2018年，河南省不同區域綜合發展指數總體上呈現上升趨勢，但內部結構表現出“階梯化”差異的空間格局。在2017年之前，上游高于中游區域，但2017年之后，中游超越上游區域。而且，上、中游區域均高于下游區域。同時，從系統動態變遷來看，綜合發展指數在不同區域之間的極化差異現象逐漸減弱。

2.雖然出現短暫震蕩，但是河南省不同區域耦合指數的動態演變趨勢較為一致，大致呈現緩慢上升狀態。從耦合指數水平來看，上、中、下游區域耦合指數值均超過0.8，由此說明，鄉村科技人才集聚、農業科技創新與農業經濟發展三系統之間高度耦合，相互影響程度較深，正向互動作用較強。但三系統之間耦合狀態并不穩定，特別是下游區域耦合指數的震蕩狀態尤為明顯，而且低值耦合指數區域分布較多。

3.2008—2018年，河南上、中、下游區域及全省的協調指數均呈現顯著上升態勢，整體向著良性協調方向發展。0.700以上的高值協調指數區域由2009年的0個擴大到2015年的7個，隨后在2018年又增加到17個，達到最多的峰值狀態。從地理空間來看，上游、中游區域協調狀態較好，全部處于中級協調以上，協調指數在不同區域之間的極化差異現象逐漸減弱，但協調指數“北高南低”的態勢逐漸顯現。

根據上述研究結果，為了促進科技人才、科技創新和農業經濟相互耦合協調發展，本文提出如下建議：首先，應強化鄉村科技人才的主體地位，將其作為提高農業科技創新能力，推動農業經濟高質量發展的基礎力量。從工作機制創新、培養開發模式創新、科技資源配置創新、人才生態鏈創新等角度探索鄉村科技人才集聚的新路徑，從提升科技人才整體素質、加強培養開發力度、增強科技成果轉化能力、加大科技經費投入等方面有效破解鄉村科技人才“選、用、育、留”的阻滯因素和現實障礙。其次，應靶向提升鄉村科技人才集聚—農業科技創新—農業經濟發展的耦合協調水平。對于河南省耦合協調發展水平較低的下游區域，應重視鄉村科技人才力量的建設，提高區域農業科技創新質量，增強農業科技創新能力，突出農業科技創新對于農業經濟發展的支撐力量。最后，應發揮河南省耦合協調發展水平較高的上游區域的輻射帶動作用和技術擴散優勢，加強跨區域交流與合作，系統整合農村科技創新資源，建立鄉村科技人才合作培養機制，積極促進鄉村科技人才集聚—農業科技創新—農業經濟發展的優質協調發展。