廣西科技創新與科學普及耦合性分析研究*

韋美嬋 何潔

廣西科技館，廣西 南寧 530022

“科技創新和科學普及是實現創新發展的兩翼，要把科學普及放在與科技創新同等重要的位置。沒有全民科學素質普遍提高，就難以建立起宏大的高素質創新大軍，難以實現科技成果快速轉化。”［1］習總書記的重要講話，辯證地闡釋了科技創新與科學普及之間的關系。只有推進科技創新和科學普及齊頭并進，才能在推動科技創新的同時，大力加強科學普及，提高廣大群眾的科學綜合素養，造就一支更好服務經濟社會發展和人民群眾生產生活的高素質創新創業隊伍，反向推動科技創新。分析科技創新與普及科學的發展現狀，研究二者之間相互協同的問題，提出合理化建議，對于提高廣西科技創新與普及科學的協同發展質量，推動科技創新與普及科學的高質量發展，具有十分重要的現實意義。

一個國家和地區發展進步的動力，在于科技創新能力。區域科技創新能力是某一地區（包括企業、學校、科研機構等）各種科技因素相互作用、相互影響的結果，也是區域創新綜合實力的反映［2］，因此可以將這一能力理解為是反映地區經濟增長效率和競爭力保持狀況的決定性影響因素。關于科技創新能力的評價，學者們經常采用因子分析法(FACTORANALYSIS)、權法、TOPSIS 分析法(TOPSISANALYSIS)、灰色關聯分析法(灰色關聯分析法)等評價方法，而更多的是采用兩種評價方法相結合的方式。如祝新等［3］構建區域科技創新能力多層次灰色關聯分析評價模型，采用灰色關聯分析方法，實證分析了大陸29 個省份的科技創新能力。王亞偉等［4］完善模糊綜合評價模式，對河南省科技創新能力進行科學評價，建立了區域科技創新能力評價指標體系。張序萍等［5］利用主成分分析法對各子系統的評價指數進行計算，同時利用值法對各子系統進行權重測定，從而得出區域技術創新綜合指數。魯靜［6］運用熵值-TOPSIS 法結合灰色關聯法構建長三角區域科技創新能力綜合評價模型等等。

科學普及能力的內涵是指在一定時期內，由當時的科普資源狀況和經濟技術狀況所決定的，能夠相對穩定實現的科普產品或服務產出能力的各種科普生產要素的綜合投入所形成的產出能力［7］。學者們更多的是從科普投入產出效率等方面研究出有關科學普及能力評估的文獻資料。如李婷［8］構建了地區科普能力的指標體系和理論模型，對地區科普能力的評價采用了主成分法。劉廣斌等［9］構建了科普投入產出評價體系初步框架，運用DEA 分析評價了我國2006—2013年間科普投入產出效率。此外，有學者還對我國某省和地區的科學普及能力進行了研究。如張越等［10］采用因子分析法評價了湖南省2014—2017年不同區域的科學普及能力等。

耦合是指兩個事物在物理學上互相作用、互相影響的關系。科技創新與科學普及在發展過程中是相互影響及相互依存、促進的。參照耦合性的定義，我們可以把科技創新與科普能力的耦合性理解為：科技創新與科普能力在一定程度上相互依賴、相互調和、相互促進，共同促進社會進步和一定的經濟發展［11］。因此，以耦合關系描述科技創新與科學普及的融合發展現象，利用耦合協調度模型對兩者進行測算，可以反映科技創新與科學普及協同發展水平。

對于科技創新與科學普及的關系研究，目前國內外學者主要集中于理論層面的分析。例如李健民［12］就上海市推進科學普及與科技創新融合發展的戰略路徑，分析了科技創新與普及的相互關系和探索。劉偉［13］等從創新生態視角下論述了科技創新和科學普及的重要性和相互作用。鄭魏［14］對科技創新與科普協同特性的解釋，應用協同理論。基于耦合理論對科技創新與科學普及關系的研究較少，王玲玉［15］用統計學的方法對我國區域科技創新與科學普及的耦合作用機制進行了探索。

基于以上學者對科技創新與科學普及研究的綜述與總結分析，為進一步探討科技創新與科學普及的相互作用機制，筆者通過構建科技創新與科學普及耦合協調發展綜合評價指標體系，以2010—2019年廣西科技創新與科學普及的相關數據為樣本，測算兩者耦合協調度，并對其耦合協調狀況進行實證分析，以期為廣西科技創新與科學普及工作的有序、協調發展提供理論參考。

1 廣西科技創新與科學普及耦合協調度的測算

1.1 指標選取與數據來源

構建科學合理的指標體系是進行綜合評價的前提，在借鑒其他學者們對科技創新與科學普及建立指標體系研究的基礎上，結合指標的科學性、適用性、數據可得性等，本文主要選擇從投入和產出這兩個方面建立科技創新與科學普及相關度指標體系。因此，選擇從兩個方面綜合評價廣西的科技創新能力，即科技創新投入和科技創新產出，從投入和產出兩個方面綜合評價廣西的科學普及能力。具體為：從研究與試驗發展(RD)人員全時當量、RD 經費投入和研究機構個數三個指標為科技創新的投入指標；產出是最能直接反映科技創新水平的，因此，重點從研究與實驗發展(RD)項目數量、發明專利申請量、企業新產品銷售收入、技術市場合同成交額四個指標中篩選出反應科技創新活動開展的質量和成效。對科普能力的評估也從人力、財力、物力等方面，選取7 個指標進行衡量，投入有科普人員、科普場館和科普經費三個方面；產出方面，包括科普作品、科普媒體、科普講座和科普專題活動四個方面，從為提高公眾科學素質水平提供服務的角度進行衡量。由此，科技創新與科學普及工作考核指標體系(表1)得以構建。研究資料主要來源于《中國統計年鑒（2010—2019）》、廣西科技廳官網（HTTP：//KjT.GXZF.GOV.CN/）、《中國科普統計（2010—2019）》的廣西科技統計資料。

表1 科技創新與科學普及評價指標體系

1.2 測算方法

耦合度的概念起源于物理學，用來描述兩個或兩個以上系統或運動方式之間的相互作用，進而達到協同的現象，而系統從無序到有序的演化機制的關鍵在于其內部序參量之間的協同作用，耦合度即為這種協同作用的度量［16］。耦合協調度則是在耦合概念的基礎上，用來描述各系統或各要素之間相互影響、相互協調的程度，既反映出系統間相互關聯程度的強弱，也反映出系統間協調情況的好壞［17］。在耦合協調模型中，每個子系統的序列參量(綜合評價值)是需要求得的，而大多數學者使用的是熵值法，本文在前人的基礎上也選用熵值法進行計算。

1.2.1 熵值法。熵值法根據各指標觀測值所顯示的信息大小，可以計算各指標權重，進而求得各子系統序參量(綜合評估值)的客觀賦權法。以下為具體步驟：假設Xij（i=1,2,3,...,n；j=1,2,3,...,m）為第i 年方案第j個指標的數值。因為賦值法涉及到自然對數的處理過程，所以一般在經過規范處理的數據后，再加上一個略大于0的正數，為了避免賦值數的無意義，通常會增加0.001的數值［18］。

第一步：指標數據的標準化處理。由于科技創新與科學普及兩個系統都是正向促進作用，所以，采用正向指標處理計算。

式（1）中，xij和Xij分別是第i 年第j 個指標的原始值和標準值，xmax為指標最大值，xmin為指標最小值。

第二步：計算第j項指標下第i年份的比重

第三步：計算j項指標的熵值

第四步：計算第j項指標的差異系數

式（4）中，dj越大說明這個指標的作用越大。

第五步：計算第j項指標的權重

第六步：綜合得分采用線性加權法計算

1.2.2 耦合協調度評價模型。科技創新與科學普及兩個系統的耦合度模型是通過參考物理學的容量耦合模型建立的，具體計算公式為：

式（7）中，C 表示耦合度，U1表示科技創新綜合評價值，U2表示科學普及綜合評價值。

耦合度模型可以反映系統各要素在科技創新、科學普及等方面的互動程度，但不能反映系統內部協同發展水平的高低。構建耦合協調度模型，以更好地評估二者的耦合協調程度:

其中，C 為耦合度，D 為耦合協調度，α、β 為待定系數，分別表示科技創新與科學普及的貢獻系數，T為科技創新和科學普及的綜合協調指數。以科技創新與科學普及同等重要為依據，參考相關文獻，α和β取值均為0.5。C 的取值范圍為0 到1，當C=0 時，兩個系統之間完全不協調，沒有交互耦合協調性，而當C=1，兩個系統完全協調時，就顯示出深度耦合的協調性。參考已有的研究［19］，在有關學者研究的基礎上，依據物理學相關判別準則制定的耦合協調度劃分標準，將標準分為八種情況（表2）。

表2 耦合協調評價標準

2 實證分析

2.1 基于熵值法的廣西科技創新與科學普及綜合評價

利用上述公式（1）～（6），計算出2010—2019 年廣西科技創新與科學普及綜合評價值（表3）。

表3 廣西科技創新與科學普及綜合評價值

為更直觀地分析廣西科技創新和科學普及兩個系統的綜合評價值，將表2的計算結果形成圖形表示，具體見圖1。

圖1 廣西2010—2019年科技創新、科學普及綜合評價值

從圖1 可以看出，2010—2019 年廣西科技創新與科學普及綜合評價量總體呈上升趨勢，但綜合評價值都不高，最高的2017 年的科學普及綜合值也僅0.2134。就科技創新U1而言，總體上呈現出較為平穩的上升發展態勢，僅2015 年略有下降，這表明廣西科技各項事業的發展還是比較平穩的，無論是科技投入的R＆D 人員全時當量、R＆D 經費投入、還是產出方面的發明專利申請數、企業新產品銷售收入和技術市場合同成交額，數值穩中有升。就科學普及U2而言，其發展趨勢及其不穩定，呈“W”式的波瀾起伏狀態。2013、2016 年下降的幅度和2015、2017 年增長的幅度較大，兩者的幅度都超過了85%以上。但與此同時，在2010—2019 年這十年間，有8 年的時間科技創新綜合評價值是低于科學普及的，只有2013和2014 年高于科學普及綜合評價值，這說明了在這兩個復合系統中，科學普及的貢獻度大于科技創新的貢獻度。

2.2 廣西科技創新與科學普及耦合協調度分析

經上述一系列公式（1）～（8）計算結果，結合耦合標準劃分（表2），得出廣西科技創新系統與科學普及系統的耦合水平結果（表4）。

表4 廣西科技創新和科學普及耦合協調度結果

根據表4，用耦合度數（C）、耦合協調指數（T）和耦合協調度（D）的計算結果，匯總形成兩個系統的耦合關系圖（圖2），以更直觀地反映兩者之間的交互耦合協調發展狀況。

圖2 廣西2010—2019年科技創新與科學普及的耦合關系

由圖2 可知：從整體上看，廣西2010—2019 年科技創新和科學普及的耦合度與耦合協調度都是呈不平穩的“W”式增長，整體上看得出廣西對科技與科普融合發展的逐漸重視。耦合度C 可以反映系統之間的相互依賴及制約的程度，從圖來看，自2011年之后，科技創新與科學普及的耦合度大幅提升，這表明廣西科技創新與科學普及關系越來越緊密，相互依賴和相互作用越來越明顯。但從耦合協調度D 值結果來看，廣西科技創新與科學普及耦合協調度值僅從0.0893上升至0.3560，這表明兩個系統耦合協調度總體雖呈逐步上升趨勢，但上升幅度較小，耦合協調度僅從極不協調上升至瀕臨不協調狀態。總體上看，兩個系統在過去十年間呈現出嚴重不適應的狀態，雙方大多獨立發展，相互影響和依存程度很小，耦合協調度距離勉強協調，甚至距離強協同還有很大差距，廣西科技創新與科學普及的協同發展格局尚未形成。這也意味著廣西對科技創新與科學普及耦合發展的重視程度不夠，需要進一步完善兩者間的耦合協調機制。

3 研究結論及建議

3.1 研究結論

通過對2010—2019 年廣西科技創新與科學普及耦合協調度的實證分析和研究，得出如下結論：2010年以來，兩個系統均處于低水平耦合階段，且均處于嚴重失調狀態，其中耦合協調度總體緩慢上升，耦合度最高值僅為2019 年的0.3560。投入產出階段的協同發展水平容易受到不確定因素的干擾，自身投入產出協同發展水平的科學普及更是亟待完善。可以看出，兩者協同發展的基礎是各相關要素之間是否形成良性聯動，而外部因素如政府、社會、個人等的有效配合則是保證兩者平穩發展的保證［20］。借鑒有關科技創新與科學普及兩者協調發展的分析，本文認為廣西要根據區情，加大科技創新與科學普及同發展、共繁榮的力度，為優化科技創新生態系統，提升科學普及服務體系，為廣西經濟發展提供強有力的科技支撐和社會支撐，制定協調二者耦合、協同發展的相關戰略，盡快實現二者互利共生、高度融合的發展。

3.2 對策建議

3.2.1 加大科技創新和科學普及的協同發展力度，讓“兩翼”齊飛。一是要強化政府主導作用，在充分調動兩者積極性的前提下，要加強溝通協作，同時加大人力、物力、財力等方面的支持，推動科技創新與科學普及相結合。二是培育科技創新和科學普及的生態環境，堅持統籌兼顧，科學制定廣西高質量的科技創新和科學普及發展規劃，做到規劃與任務同布置、改革與措施同落實、考核與獎勵機制同落實，從政策到實施上推動廣西提升科技創新與科學普及的協調發展水平。

3.2.2 搭建加強科技創新與科學普及互動融合的平臺。一是要整合社會資源，充分利用廣西大專院校、科研院所、科技型企業、科技實驗室、科普場館等科技資源向社會開放，促進科技與教育、科研與科普的有效銜接，推動形成以科技促教育、以科研促科普、以科普促社會的社會化格局［21］；整合網絡資源，利用微信、抖音、數字科技館等平臺，大力推進信息技術手段在科技創新和科學普及中的廣泛應用，創新科普供給新模式，實現科普宣傳工作倍增效應。二是要加大科技創新平臺建設，通過舉辦科技活動周、全國科普日等科普活動，鼓勵和激發科研單位和企業展示新技術、新產品等科技成果，讓廣大群眾更近距離地感受科技創新的最新成果，體驗科技的進步；同時鼓勵科研人員主動面向社會開展科普教育服務，營造科技創新文化氛圍，喚醒廣大群眾的科學意識和科學精神，從而更加積極參與創新創業服務平臺和孵化器的科普活動。

3.2.3 加強科技創新和科普要素對人才建設的支持。一是要繼續深化實施院士后備人選培養工程和廣西八桂學者制度，加大對“高精尖缺”“高精尖缺”等人才培養體系的培育和引進，加強對科技創新人才隊伍的培養與建設力度，不斷夯實科技創新驅動人才基礎，促進廣西本土人才總量和質量的提升，為區域經濟的高質量發展提供人才支撐。二是要通過依托高校、科研院所、科普組織、科普場館及學會等單位，多渠道培養科普人才，構建科普人才培養體系；健全完善科技工作者專兼職機制，加強培訓，提升科普人才隊伍專業業務能力，打造一支素質過硬、結構優化、布局合理且規模適當的具有現代科學理念和傳播技能的科普人才隊伍［22］。