基于Geoda的我國財政科技支出空間效應研究

楊金淑　朱琪

摘要：文章以各省財政科技支出為研究對象，通過空間計量學軟件Geoda進行定量分析，對2017～2020年我國31個地區(qū)財政科技經(jīng)費支出差異的空間聯(lián)系以及空間變化的相互作用機制進行了研究。研究結(jié)果表明，經(jīng)濟發(fā)展具有相似水平的地區(qū)對于財政科技經(jīng)費的支出存在明顯的聚集效應，呈現(xiàn)出高高、低低、低高的聚集形式。基于以上研究和分析對我國的經(jīng)濟發(fā)展提出相關建議，并促進我國財政投入方面對于科學技術的資源配置發(fā)揮更理想的效果。

關鍵詞：空間效應；科技支出；莫蘭指數(shù)；Geoda

改革開放四十多年來，科技全球化不斷深入，國家的科技創(chuàng)新能力對國家的經(jīng)濟發(fā)展起到了重要作用，而財政科學技術投入是科技投入的主要組成部分。因此，研究我國各省財政科技投入的空間效應對于地區(qū)經(jīng)濟的創(chuàng)新驅(qū)動是非常有意義的。目前，中國的經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)進入新常態(tài)，過去以資本要素投入為中心的大規(guī)模、外向型增長已難以持續(xù)，迫切需要向以創(chuàng)新為引擎的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。

一、數(shù)據(jù)來源與整理

我國包括23個省、4個直轄市及5個自治區(qū)和2個特別行政區(qū)。由于臺灣、澳門、香港采用不同的制度，不存在可比性，因此本文選擇31個地區(qū)作為研究對象。通過國家統(tǒng)計局的官方網(wǎng)站，分別找到2018、2019、2020、2021年的統(tǒng)計年鑒，即可獲取2017、2018、2019、2020年我國財政的相關數(shù)據(jù)。由于本文以財政科技支出作為變量來研究空間集群效應，所以需要找到分地區(qū)財政支出的數(shù)據(jù)。經(jīng)過查找在統(tǒng)計年鑒的第七項中，在財政的第6小項中是《分地區(qū)一般公共預算支出》。單位以億元計量。

二、研究方法

空間自相關。全局空間自相關性通過統(tǒng)計量莫蘭指數(shù)描述。全局莫蘭指數(shù)計算公式為：

其中，Yi代表地區(qū)i的觀測值，n代表地區(qū)數(shù)，Wij代表空間權(quán)重矩陣。莫蘭指數(shù)為有理數(shù)，它經(jīng)過方差歸一化之后，數(shù)值會被歸一化到-1.0～1.0之間。Moran’s I>0表示空間正相關性，它的值越大，空間相關性越明顯。Moran’s I<0表示空間負相關性，它的值越小，空間差異越大。空間上面的正相關，就是指隨著空間分布位置（距離）的聚集，相關性就也就越發(fā)顯著；空間上的負相關就正好相反了，隨著空間分布位置的離散，反而相關性變得顯著了。局部莫蘭指數(shù)的計算公式為：

三、Geoda實現(xiàn)空間效應分析

GeoDa空間計量學軟件是一款軟件與工具相結(jié)合的展示成果的空間軟件，擁有十分強大的地理可視化功能和多種數(shù)據(jù)分類功能，聚類地圖、直方圖、散點圖、氣泡圖等，為非GIS專業(yè)人士進行空間分析提供了方便。應用這個軟件可以方便地完成創(chuàng)建SHAPEF工程文件。

（一）創(chuàng)建各年度財政科技支出數(shù)據(jù)表及權(quán)重文件

將2017、2018、2019、2020四年的數(shù)據(jù)表格導入到空間計量學軟件當中，以2020年為例（如圖1）。TW是2020年各省財政科技支出量，NI是2019年各省財政科技支出量，EI是2018年各省財政科技支出量，SE是2018年各省財政科技支出量。

（二）計算莫蘭指數(shù)

在計算莫蘭指數(shù)之前，要先創(chuàng)建權(quán)重矩陣來表示區(qū)域之間的相鄰關系，這里選擇以queen連接，即可以出現(xiàn)空間權(quán)重管理。之后開始計算每年各個地區(qū)財政科技支出的莫蘭指數(shù)。點擊軟件的空間分析，做單變量莫蘭指數(shù)，這里以2020年財政科技支出為例，選擇生成莫蘭散點（如圖2）。之后可以驗證空間效應是否具有顯著性，在莫蘭散點圖內(nèi)作顯著性分析，以2020年財政科技支出為例選擇做999次顯著性分析（如圖3）。

通過以上方法，同理可以得出2017年、2018年、2019年三年各省財政科技支出的數(shù)據(jù)，并進行記錄，保存。

四、數(shù)據(jù)結(jié)果分析

（一）各省財政科技支出的全局自相關分析

總結(jié)以上的數(shù)據(jù)得出空間效應：因為莫蘭指數(shù)均為正值且小于1，說明近四年的各省財政科技支出是有一個空間正自相關性的，所以可見各個省份的財政科技支出是具有空間聚集效應的。然后再通過顯著性分析，得知p小于α，所以說在統(tǒng)計學的角度上是具有顯著性的。

從莫蘭指數(shù)的變化趨勢來看，近四年該指標比較平穩(wěn)，說明近四年各省份的空間聚集程度十分穩(wěn)定。2017～2020年莫蘭指數(shù)的變化可以分成兩個階段，第一個階段是2017～2018年，莫蘭指數(shù)不斷下降，第二個階段是2019～2020年，莫蘭指數(shù)持續(xù)上升。2017～2018年莫蘭指數(shù)呈下降趨勢，這體現(xiàn)出各個省份的財政科技投入空間自相關逐漸降低，也就是說，相鄰地區(qū)財政科技投入的差異不斷增大。2018～2020年，莫蘭指數(shù)整體表現(xiàn)出上升的趨勢，體現(xiàn)了空間自相關性在逐漸增強，相鄰地區(qū)的投入量差異不斷變小。即近三年，我國各個省份在科學技術方面的投入呈現(xiàn)出了相似性，這可能是鄰近地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平相似導致的，周邊地區(qū)在財政科技投入方面的不均衡逐漸有所改善。

（二）各省財政科技支出的局部自相關分析

根據(jù)表2可以看出，2017～2020年，中國的31各省份財政科技支出均不存在高低的聚類關系。在2017～2019年，地區(qū)財政科技支出均不存在高高聚集的省份，一直到2020年，我國出現(xiàn)了五個處于高高區(qū)的省份，分別是上海、安徽、江蘇、江西和浙江。這可能是由于這些地區(qū)的經(jīng)濟水平以及GDP水平較高，高收入的省份GDP相對于其他省份較高，財政科技投入的增長速度相對于其他省份要快，因此財政科技經(jīng)費的投入也相對較大。

除此之外，整體來看，東部沿海地區(qū)由于地理位置占優(yōu)勢，科技水平也優(yōu)于中部地區(qū)和西部地區(qū)。2017～2020年，吉林、四川、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古這五個省份均處于低低區(qū)，2018年，低低區(qū)新增了寧夏和黑龍江，2018～2020年，西藏已經(jīng)不在低低區(qū)行列。這表示不僅這些地區(qū)財政科技投入水平低，相鄰的地區(qū)經(jīng)費投入也很低。這些省份大多分布在我國的西部，人口分布不均勻，環(huán)境條件相對較差，因此科技水平也處在一個較弱的狀態(tài)。這也和地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有關，由于強烈依賴外省帶來的資源，沒有進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級，省內(nèi)高新企業(yè)數(shù)量較少，因此科技水平增長十分緩慢，即便投入大量的財政科技經(jīng)費，帶來的也是與成本不相符的科技進步。

在2020年，江西省由低高區(qū)轉(zhuǎn)變到了高高區(qū)，這個省份相鄰的省份一個是低高區(qū)的福建，另一個是處于高高區(qū)的安徽。按照低高區(qū)的福建省的性質(zhì)，其相鄰省江西省應該是一個高水平經(jīng)濟的區(qū)域，但是由表2可知，江西省在2017～2019年的發(fā)展水平確實相比鄰省落后一些，由于相鄰省份的影響和帶動，在經(jīng)過三年穩(wěn)定的發(fā)展后，江西省經(jīng)濟水平逐漸增高，成為了與相鄰省份一樣的高高聚集的關系，也進入了高高區(qū)的行列。

五、結(jié)論及建議

（一）結(jié)論

本文運用GeoDa軟件對2017～2020年的財政科技投入進行了空間分析，得出以下結(jié)論。第一，我國各省份財政科技經(jīng)費支出在近四年具有較強的正自相關性，可以判斷我國地區(qū)的財政科技投入存在明顯的聚集效應。第二，我國財政科技投入較高的省份聚集在上海、江蘇、浙江及其周邊地區(qū)；財政科技投入較低的地區(qū)主要集中在吉林、四川、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古及其相鄰地區(qū)；自身財政科技投入及較低但相鄰地區(qū)投入較高的省份主要集中在福建。第三，我國財政科技投入具有明顯的固化現(xiàn)象，并且，東部沿海地區(qū)的科技經(jīng)費投入水平優(yōu)于中部和西部地區(qū)，呈現(xiàn)出東強西弱的局勢。

（二）建議

1. 突破地區(qū)限制，促進區(qū)域間經(jīng)濟活動

中西部這些省份相對落后，地方政府應該對經(jīng)濟水平較好地區(qū)的科技研發(fā)情況、管理、科技投入方式和制度不斷學習，將產(chǎn)業(yè)和項目作為重點把握。要利用周圍地區(qū)帶動本地區(qū)整體經(jīng)濟發(fā)展，同時利用科技進步本身的技術流動，引導人力資源的創(chuàng)新，促進科技生產(chǎn)導向的形成。

我國基金與科技重點圍繞科技創(chuàng)新基地建設、基礎研究、區(qū)域創(chuàng)新體系建設、商業(yè)化等方面展開研究，試圖解決資金投入結(jié)構(gòu)不合理的問題。但根據(jù)情況，區(qū)域不平衡問題還不夠重視，技術基礎設施雄厚的地區(qū)仍然是投入重點區(qū)域，在貧困地區(qū)仍沒有得到足夠的資金。與此同時，預算績效改革已經(jīng)成為當前時期學術界和社會關注的焦點，全面推進預算績效管理是新時代的潮流和趨勢。因此，有必要加強財政科技投與預算績效管理的結(jié)合，提高財政科技投入的產(chǎn)出效率。其次要優(yōu)化科技財政支出結(jié)構(gòu)。當前的金融、科技基于實時技術發(fā)展，要做出最有效的利率投入和支出，這迫切需要全球投資，可以在全球范圍內(nèi)操作。因此，不斷擴大財政總支出的同時，投入利率可以增加。

2. 加大財政科技投入，優(yōu)化財政科技支出結(jié)構(gòu)

政府在科學技術經(jīng)費投入中占有非常重要的位置，目前，政府相關部門的科研經(jīng)費支出不斷上升，但資金投入總額仍需提高。各地區(qū)要在現(xiàn)行稅率下繼續(xù)加大科技發(fā)展支出，提高科技型支出在財政支出總量中的占比。其次要優(yōu)化科技財政支出結(jié)構(gòu)。當前的金融、科技基于實時技術發(fā)展，要做出最有效的利率投入和支出，這迫切需要全球投資，可以在全球范圍內(nèi)操作。因此，不斷擴大財政總支出的同時，投入利率可以增加。

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＊基金項目：2022年大學生研究計劃科研立項一般項目“各省財政科學技術投入的空間效應”。

（作者單位：北京印刷學院經(jīng)濟管理學院）