我國中部地區科技創新與經濟高質量發展耦合協調度的時空演化

周筱揚，左國存

（湖南理工學院經濟與管理學院，湖南岳陽 414006）

黨的十八大作出了實施創新驅動發展戰略的部署，黨的十九大進一步作出我國經濟由高速增長階段轉向高質量發展階段的科學論斷，表明我國今后將繼續以科技創新驅動經濟高質量發展。我國的中部地區處于東部沿海地區和西部地區的過渡地帶，戰略位置十分重要，但一度發展緩慢，出現“中部塌陷”現象。自中部崛起戰略實施以來，中部地區發展加速。“十三五”期間，中部地區年均經濟增長率達8.6%，增速居東部、中部、西部、東北地區之首，以10.7%的土地面積承載了全國（未含港澳臺地區。下同）25.8%的人口、貢獻了全國22%的地區生產總值［1］。《中共中央國務院關于新時代推動中部地區高質量發展的意見》（以下簡稱《意見》）指出，中部地區要以改革創新為根本動力推動高質量發展，以滿足人民日益增長的美好生活需要。那么，現階段中部地區經濟高質量發展水平如何？中部地區科技創新能力如何？中部地區科技創新與經濟高質量發展是否協調？本研究將在對中部地區科技創新與經濟高質量發展水平測度的基礎上，從科技創新與經濟高質量發展的耦合協調時空演化角度探討上述問題。

1 文獻綜述

1.1 區域科技創新及其測度

科技創新是指人在對客觀事物及其規律認識深化基礎上實現的生產技術革新，它發生于勞動過程中，是人類勞動的特征［2］。一般而言，科技創新是一個集體成就，具有顯著的系統特性。黏滯性知識和本地化學習使得科技創新在區域內各類創新者的交互中產生，因此，區域是考察創新活動的較好視角［3］。目前普遍以單一指標、科技創新效率或通過建立多維度科技創新評價指標體系測度區域科技創新水平，如，沈菊華［4］從科研開發能力、科技成果轉化能力、科技支撐能力方面選取40 多個指標，構建區域科技創新能力評價指標體系，并通過層次分析法確定各指標的權重，對連云港市1990—2002年的科技創新能力進行縱向比較評價，并對江蘇省2002 年的科技創新能力進行橫向比較分析；巴吾爾江等［5］從科技投入水平、科技創新環境、科技產出能力、企業創新能力方面構建科技創新能力評價指標體系，運用主成分分析方法確定指標權重，對我國30 個省區市的區域科技創新能力進行實證研究與比較分析。

1.2 經濟高質量發展及其測度

卡馬耶夫［6］認為經濟增長不僅包括生產資源與生產量的增加，還應該包括產品質量和效率的提高，并提出“經濟增長質量”的概念。Mlachila 等［7］認為高質量增長是高速增長和可持續、社會友好型的增長，并從經濟增長的基本屬性和社會成果發展兩個維度構建經濟增長質量指數。黨的十九大提出了經濟高質量發展理念，在新時代中國語境下賦予了經濟高質量發展新的更科學內涵。高質量發展的實踐取向體現為創新成為第一動力、遵循規律的科學發展、轉向中高速增長、邁向中高端結構、走文明發展道路的發展［8］。在經濟高質量發展水平測度方面，劉思明等［9］認為全要素生產率同時考慮了生產過程中資本和勞動兩個要素投入，以全要素生產率表征經濟高質量發展水平。由于高質量發展具有廣泛的經濟、社會和生態環境內涵，從其內在多維性特征出發，構建經濟高質量發展評價指標體系進行測度得到了更多學者的認可，例如吳剛等［10］從供給側和需求側兩端構建經濟高質量發展評價指標體系；周清香等［11］構建包含動力轉化、結構升級、成果共享與環境保護4 個維度的經濟高質量發展評價指標體系，并運用熵權法等評價方法對區域經濟高質量發展水平進行測度。

1.3 科技創新與經濟發展的關系

缺乏創新，經濟將進入停滯狀態，經濟發展難以持續［12］。創新是多樣的，包括科技創新、制度創新、商業模式創新等創新形式，其中科技創新是關系發展全局的核心［13］。科技創新在實現經濟增長和改善人類福祉等社會目標方面發揮了核心作用［14］。進入新時代，我國經濟結構升級，相應的增長動力需要轉換，新的發展動力在于創新，創新能夠驅動服務升級、推動高端制造業發展、促進深度城市化和技術進步［15］。但不同類型的創新對區域經濟高質量發展的影響作用并非完全一致［16］。科技創新通過推動經濟高質量發展體系的6 個核心要素——要素生產效率、高質量產品和服務供給、產業結構升級、消費結構升級、資源與環境和促進社會公平，促進社會經濟高質量發展［17］。

科技創新與經濟發展之間具有相互促進、和諧共生的耦合發展關系［18］。肖田野等［19］通過實證分析發現，廣東省各區域的科技創新與經濟發展系統的綜合序參量值均呈現上升態勢，各區域科技創新與經濟發展兩者的交互作用較強。有研究指出科技創新與經濟高質量發展兩個系統之間相互聯系、相互作用，存在較強的互動關系，其理想的耦合協調關系是“高-高”的優質協調，并通過實證得出結論：我國科技創新與經濟高質量發展已初步實現良好協調，但存在明顯的區域差異，與優質協調發展仍有差距［20］。

綜上，目前已有相關研究主要闡釋了科技創新對經濟高質量發展的驅動機制，但科技創新系統與經濟高質量發展系統并不是單向的影響關系，而是互動耦合關系。中部地區在全國區域經濟高質量發展格局中具有舉足輕重的戰略地位，但目前以中部地區為研究對象探究科技創新與經濟高質量發展耦合協調關系的研究仍比較缺乏。基于此，本研究以我國中部地區為研究對象，對其科技創新與經濟高質量發展水平進行測度，并探究二者的耦合協調關系，以期為中部地區及全國其他區域科技創新與經濟高質量協調發展提供參考。

2 研究設計

2.1 研究方法

2.1.1 熵權法

參考竇若愚［21］的研究，使用加入時間年份變量的熵權法對指標權重進行計算可用于面板數據的分析。首先，對數據進行標準化處理。為保證后續計算有意義，將計算后的矩陣進行平移L 單位，標準化過程如式（1）所示：

計算指標權重的具體過程如下：

2.1.2 耦合協調度評價模型

耦合度是對系統間相互影響程度的衡量，通過建立區域創新與經濟高質量發展水平的耦合度（C）模型，對二者之間的關聯程度進行測度。耦合度計算公式如下：

式（5）中：C 的取值范圍為(0～1］，值越大說明科技創新系統與經濟高質量發展系統之間相互作用、相互影響程度越明顯；為區域科技創新水平；區域為經濟高質量發展水平。

耦合度雖能反映科技創新與經濟高質量發展系統的相互作用程度，但不能表征各系統之間是在高水平上相互促進還是低水平上相互制約，因此，以耦合協調度衡量兩系統的耦合協調關系。計算公式如下：

參考唐曉華等［22］的研究，結合中部地區科技創新與經濟高質量發展的現實狀況，對科技創新與經濟高質量發展耦合協調度進行階段劃分，如表1所示。

表1 科技創新與經濟高質量發展耦合協調度類型和區間劃分

2.2 評價指標體系構建與數據說明

2.2.1 評價指標體系構建

對于科技創新水平的評價，有如陳章喜等［23］從創新環境、創新投入、創新產出3 個方面構建科技創新評價指標體系；朱新玲等［24］從創新環境、創新投入、創新產出、創新合作4 個維度對科技創新水平進行測度。經濟高質量發展水平的測度，應綜合考慮經濟發展的方方面面，不僅追求高質量的經濟發展過程，還要追求高質量的發展結果；不僅把握經濟高質量發展的當前能力，還要把握經濟高質量發展的前景與潛力［25］。充分考慮系統性、全面性、科學性和數據可獲得性等指標選取原則，立足于中部地區實際，以科技創新作為經濟高質量發展的核心驅動力視角，從創新投入、創新產出及創新環境3 個維度構建科技創新水平評價指標體系，如表2 所示。

表2 區域科技創新水平評價指標體系

在新時代下，我國經濟高質量發展突出表現為在保護生態環境的前提下保持經濟運行穩定、提升發展效率、協調城鄉關系及產業關系、繼續擴大對外開放，最終實現經濟發展成果改善民生福祉、滿足人們美好生活需要。基于此，將科技創新與經濟高質量發展視為相對獨立的兩個系統，構建經濟高質量發展評價指標體系，如表3 所示。

表3 區域經濟高質量發展水平評價指標體系

2.2.2 數據說明

原始數據來源于2010 至2020 年《中國科技統計年鑒》《中國高技術產業統計年鑒》《中國統計年鑒》以及中部各省《統計年鑒》和《國民經濟和社會發展統計公報》，以取相鄰年份均值方法補齊缺失數據。此外，對部分指標數據進行如下處理：考慮通貨膨脹因素，對人均地區生產總值、萬元地區生產總值電耗、萬元地區生產總值能耗、萬元地區生產總值水耗等涉及地區生產總值的指標均換算為以2005 年為基期的可比的地區生產總值。

3 實證分析

3.1 科技創新與經濟高質量發展水平分析

在運用熵權法分別確定區域經濟高質量發展系統和區域科技創新系統各指標權重的基礎上，采用綜合加權法計算科技創新與經濟高質量發展綜合指數以衡量科技創新與經濟高質量發展水平，并以中部六省歷年平均科技創新和高質量發展得分表征該時期中部地區科技與經濟高質量發展的整體水平。如圖1 所示，2010 年科技創新與高質量發展水平相差較大，且皆處于較低水平，之后，科技創新與經濟高質量發展水平一直處于穩定上升狀態。“十二五”“十三五”時期，中部地區不斷加大對科技創新的支持力度，貫徹落實創新驅動發展戰略，科技創新實力提升顯著，科技創新水平提升幅度明顯高于經濟高質量發展水平，到2019 年科技創新水平略低于高質量發展水平。

圖1 我國中部地區科技創新與經濟高質量發展水平指數的年度分布

如表4 所示，考察期間除山西省外，其余五省科技創新水平呈穩定上升趨勢。中部六省的科技創新水平存在較大差距，其中，湖北省的科技創新水平最高；山西省科技創新水平最低，其2010—2019年科技創新水平均值僅為湖北省的29%；河南省、安徽省、湖南省三省科技創新水平接近，但安徽省通過建設國家研發中心匯集了諸多創新要素，科技創新水平提升幅度明顯大于其余地區。

表4 2010—2019 年我國中部六省科技創新水平情況

如表5 所示，中部六省經濟高質量發展水平差距不大，但山西省經濟高質量發展水平略低于其余五省，原因在于其生產方式相對落后，省內多資源型城市，亟須產業轉型升級。從增長幅度來看，安徽省經濟高質量發展水平增長幅度最大，2010 年其經濟高質量發展水平僅高于山西省，到了2019 年卻排在中部六省的第2 位。

表5 2010—2019 年我國中部六省經濟高質量發展水平情況

3.2 科技創新與經濟高質量發展耦合協調度分析

如圖2 所示，2010—2019 年中部地區科技創新與經濟高質量發展系統之間的耦合度一直處于較高水平，趨近于1，并且變化幅度較小；耦合協調度持續穩定上漲，2010年為0.504，到2019年達到0.714，較2010 年增長41.75%，從勉強協調狀態演化到中級協調狀態。由于受到科技創新水平落后于經濟高質量發展水平的影響，中部地區科技創新與經濟高質量發展整體耦合協調度不優，與高水平優質協調存在較大差距。

圖2 我國中部地區科技創新與經濟高質量發展的耦合協調水平趨勢

表6 所示，2010—2019 年，山西省科技創新與經濟高質量發展的耦合協調度呈波動上升趨勢，2014 年、2015 年出現小幅度波動下降，而其余五省耦合協調度呈穩定上升趨勢。山西省科技創新與經濟高質量發展的耦合協調度一直處于中部地區最低水平，究其原因，目前其科技投入的主體仍然是政府和大型國有企業，科研經費不足，知識密集型產業較為落后，高新技術企業等科研主體數量少，科技創新水平低。湖北省耦合協調度高于其余地區，表明湖北省一直兼顧科技創新與經濟高質量發展，推進科技進步與經濟高質量發展深度融合。湖北省作為我國的科教大省，不斷加大科技創新研發投入，加快推進科技強省建設，創新驅動經濟高質量發展取得顯著成效；同時，湖北省作為長江經濟帶發展區域的重要組成部分，堅持新發展理念，毫不動搖地堅持共抓大保護、不搞大開發，推進生態環境保護工作，推進經濟高質量發展。安徽省科技創新與經濟高質量發展的耦合協調度從2010 年的0.490 提升至2019 年的0.751，上升幅度為53.3%，變化幅度在中部六省中最大。安徽省在長三角區域創新共同體建設的推動下，堅定不移打造具有重要影響力的科技創新策源地，科技創新不斷取得新成效，積極承接長三角地區產業轉移，并以科技進步促進產業結構不斷升級，經濟發展迅速，人民生活水平顯著提升，科技創新與經濟高質量發展愈發協調。

表6 2010—2019 年我國中部六省科技創新與經濟高質量發展耦合協調度

3.3 科技創新與經濟高質量發展的發展類型特征分析

圖3 我國中部六省科技創新與經濟高質量發展的耦合發展類型分布

湖北省在研究期內由科技創新與經濟高質量發展同步型逐漸變為科技創新超前型地區。究其原因，近年湖北省力爭建設中部地區創新高地，發揮省內科教資源優勢，提升科技創新能力，但其經濟高質量發展增速滯后于科技創新增速，造成未能一直保持為科技創新與經濟高質量發展同步型地區。山西省、湖南省由于在科技創新投入、創新產出能力、創新環境優化方面均存在顯著不足，造成科技創新水平均明顯低于經濟高質量發展水平，兩省在研究期內始終為經濟高質量發展超前型地區。河南省、安徽省、江西省皆從經濟高質量發展超前型演變為科技創新與經濟高質量發展同步型，并且河南省在加大科技創新投入、改善科技創新環境的推動下，向科技創新與經濟高質量發展地區轉化的進程快于安徽省與江西省。到2019 年，中部地區僅有湖北省為科技創新超前型省份，山西省、湖南省為經濟高質量發展超前型省份，河南省、安徽省、江西省為科技創新與經濟高質量發展同步型地區。

3.4 科技創新與經濟高質量發展耦合協調類型的時空演化分析

為了更直觀地分析中部地區科技創新與經濟高質量發展耦合協調的時序演變趨勢和空間分布特征，繪制中部地區主要年份的科技創新與經濟高質量發展耦合協調類型時空分布圖，如圖4 所示。

圖4 我國中部六省科技創新與經濟高質量發展耦合協調類型的分布格局

3.4.1 時序演化特征

2010 年，山西省、安徽省、江西省的科技創新與經濟高質量發展耦合協調類型為瀕臨失調，河南省、湖北省、湖南省為勉強協調。2019 年，山西省從瀕臨失調演化為勉強協調，成為當年唯一一個勉強協調地區，其耦合協調類型一直處于過渡區間，并未發生實質改變，科技創新與經濟高質量協調發展水平亟待進一步加強。湖北省經歷了勉強協調、初級協調、中級協調階段，在2019 年成為良好協調地區，標示著中部地區首次出現良好協調型地區。2019年，湖南省、河南省由勉強協調演化為中級協調；安徽省、江西省從瀕臨失調地區演變為中級協調地區，跨越了較多耦合協調類型。

3.4.2 空間演化特征

中部六省2010—2019 年科技創新與經濟高質量發展耦合協調類型全部處于過渡區間與可接受區間，而良好協調、瀕臨失調的高、低型區域較少，勉強協調、初級協調、中級協調類的中間型區域多，基本呈現“高低型地區數量少、中間型地區數量多”的橄欖型模式。到2019 年，中部六省科技創新與經濟高質量發展整體空間差異較為明顯，湖北省的科技創新與經濟高質量發展耦合協調水平最高，環湖北省的其他四省的耦合水平居中且相差不大，山西省一直處于最低水平，因而中部地區的耦合協調度呈現“北低、中高、南平”的空間分布格局。

4 結論及建議

4.1 研究結論

（1）我國中部地區科技創新與經濟高質量發展水平呈不斷上升趨勢，且隨著創新驅動發展戰略的貫徹實施和對科技創新活動的日益重視，科技創新水平增速高于經濟高質量發展水平；但中部六省之間科技創新水平一直存在較大差距，其中湖北省的科技創新水平最高，山西省處于最低水平。

（2）根據科技創新與經濟高質量發展耦合協調類型劃分，山西省、湖南省一直為經濟高質量發展超前型地區，而河南省、安徽省、江西省由科技創新超前型轉化為科技創新與經濟高質量發展同步型地區，湖北省由科技創新與經濟高質量發展同步型轉向科技創新超前型地區。

（3）中部地區科技創新與經濟高質量發展整體耦合度處于較高水平，且耦合協調度總體穩步上升。從各地耦合協調類型的時序演變上看，山西省從瀕臨失調型演化為勉強協調型，但一直處于過渡區間，并未有實質改變；安徽省、江西省由瀕臨協調向中級協調演化，跨越較多的耦合協調類型；湖北省由勉強協調到2019 年演化為唯一良好協調型地區。從空間分布看，耦合協調度極高或極低型地區數量少，而中間型地區數量多，基本呈現“北低、中高、南平”的空間分布格局。

4.2 政策建議

4.2.1 因地施策，實施差異化發展戰略

中部六省需在《意見》的基礎上明確自身發展比較優勢與不足，堅持創新驅動發展戰略，推動經濟高質量發展水平不斷提升。其中，山西省應著力推動產業結構轉型升級，通過不斷加大科技創新投入，提高科技成果產出效率，以技術創新促進資源枯竭型城市轉型，改造傳統老工業基地，推動粗放型經濟發展方式轉向集約型發展，培育高質量發展新動能。河南省經濟總量龐大且人口眾多，在經濟發展過程中應進一步重視社會發展成果的分配，充分利用發展成果再分配等手段縮小居民生活差距；同時，在“一帶一路”建設和“六廊六路多國多港”的發展格局下應積極發揮交通區位優勢，大力發展“陸空、鐵海、公水”等多式聯運，建設國際貨物物流通道樞紐，促進更高層次的對外開放。安徽省應進一步創新合肥綜合性國家科學中心建設路徑和機制，加快建設世界一流實驗室、大科學裝置群，構建高端科技產業，破解高科技產業發展核心難題；同時，繼續加強生態文明建設，推廣“三河一湖一園區”建設經驗，推進皖江生態文明示范區建設，構建皖江生態綠色廊道。江西省要積極參與長三角、泛珠三角區域發展，深度融入“一帶一路”建設，著力打造內陸雙向開放新高地；同時，發揮江西省旅游資源優勢，打造生態旅游品牌形象，實現旅游產業的高質量發展。湖北省應發揮武漢、襄陽、宜昌三市作為國家創新城市以及東湖技術開發區等優勢，吸引高端人才、創新要素，打造內陸創新高地，通過強化武漢中心城市地位加強中心城市的帶動作用，增強都市圈的重要性。湖南省在經濟發展過程中要著力推進生態環境保護，貫徹落實“守護一江碧水”，發揮長沙、岳陽、郴州3 個自由貿易試驗區的輻射作用，加快形成更高水平開放型經濟新體制；同時，發揮區域內科科教資源優勢，完善科技人才引育機制，提升科技創新水平。

4.2.2 提升科技創新能力，促進高質量發展

從創新投入源頭入手，增加科技創新要素投入，提高創新水平。第一，增加R&D 經費投入。2019 年，山西省R&D經費投入強度為1.12%，河南省為1.46%，江西省為1.55%，安徽省為2.03%，湖北省為2.09%，湖南省為1.98%，全國平均為2.23%［26］，可見中部各省份R&D 經費投入強度均低于全國水平。在新的發展階段，中部各地應繼續加大地方財政科技撥款，完善社會多渠道科技投入機制，放開科技市場準入門檻，吸引民間資本參與區域科技基礎設施建設，鼓勵各類創新主體加大研發資金投入力度，為科技創新奠定良好資金基礎。第二，加強科技人才隊伍建設。政府部門通過制定實施創新人才計劃大力引進高水平、高端科技創新人才，健全人才配套政策，在人才住房、子女入學、社會保險、科技入股等方面給予便利，通過高校引才、研究院引才、企業引才等途徑提高區域的人才吸引力；大力實施育人工程，加快各類科技創新人才隊伍培養，為更高水平的科技創新提供堅實人才基礎。

4.2.3 暢通科技成果轉化，融合科技創新與產業發展

首先，建立由政府、企業、金融機構、社會組織等共同投資的多元化科技成果轉化資金保障體系，依靠政府公信力吸引海內外風險投資資金、制定資金進入退出機制，最大程度地激發投資人的投資熱情。其次，深化產學研合作，打造從科學研究到產品生產的“一條龍”體系。依托國家實驗室、省級技術中心等頂尖創新平臺，聯合高校、科研院所、龍頭企業等共同建立新型研發機構，構建基礎研究與應用研究、產業化開發緊密銜接的創新價值鏈，高校、科研機構從企業創新需求出發，進一步以市場為導向進行科學研究。企業是科技成果轉化的主要動力和最終載體，高新技術企業應著力提高技術進步和自主創新能力，承接高校科技成果轉化與產業化。另外，發揮各國家級高新區的輻射帶動作用。中部六省均有數量不等的國家級高新區，其既是科技人才的聚集地、科技成果產出地，同時也是區域經濟高質量發展的重要組成部分，因此應充分發揮高新區的虹吸效應，形成新產業、新業態，推動科技創新成果與產業融合。