我國西部地區科技創新投入與經濟高質量發展時空演化與耦合協調分析

陳 潔,楊文舉,江雅婷,劉夢真

(重慶工商大學 a.成渝地區雙城經濟圈建設研究院; b.環境與資源學院,重慶 400067)

一、引言

我國西部地區在我國經濟社會發展全局中的戰略地位十分重要。自2000年西部大開發戰略實施以來,西部地區經濟社會發展取得舉世矚目的成就。然而,西部地區與東部地區發展差距仍然較大,發展不平衡不充分問題依然突出,是全面建成小康社會、實現社會主義現代化的薄弱環節。目前,西部地區存在的短板與弱項,既是其實現自身發展需要解決的問題,也是加快構建新發展格局、實現經濟高質量發展的重要突破口[1]。黨的二十大報告將高質量發展提到了全面建設社會主義現代化國家首要任務的新高度[2],充分說明高質量發展是我國經濟社會長期發展的主題。只有堅持高質量發展,才能推動經濟實現質的穩步提升和量的合理增長[3]。由此可見,補齊西部地區經濟發展的短板,促進西部地區經濟高質量發展,一方面可為解決我國經濟發展中的不平衡、不充分問題提供價值,另一方面對于中國實現共同富裕具有重要意義[4]。而打造高質量發展新動能和新機制的關鍵所在是依靠科技創新。堅持把發展基點放在創新上,就是要以科技創新為核心,把創新置于國家發展全局的核心位置[5]。而科技創新投入是創新的關鍵,是國家科技創新發展能力的重要因素之一。《中共中央 國務院關于新時代推進西部大開發形成新格局的指導意見》和科技部印發《關于加強科技創新促進新時代西部大開發形成新格局的實施意見》提出西部地區要構建多元化投入機制,加大科技創新投入,不斷提升創新發展能力,形成以科技創新引領大保護、大開放、高質量發展的新格局[6-7]。在新發展階段,有針對性地加大科技創新要素投入,能夠進一步提升西部地區科技創新能力,從而推動西部地區經濟高質量發展。

因此,科學評價西部地區科技創新投入與經濟高質量發展現狀,深入探討西部地區科技創新投入與經濟高質量發展耦合協調與時空演化,對于推動西部地區高質量發展具有理論意義和現實意義。

二、相關文獻研究

(一)經濟高質量發展

經濟高質量發展指的是處在生產要素投入低、資源環境成本低,而資源配置效率高,經濟社會效益好的狀態[8]。國內對經濟高質量發展的研究起步較晚。黨的十九大報告首次提出我國經濟已由高速增長轉為高質量發展階段[9]。自此,國內學者從內涵與評價體系等方面對經濟高質量發展展開了深入研究。一是在內涵研究方面,宋洋等[10]和楊文舉[11]圍繞新發展理念的概念探討經濟高質量發展的內涵。二是在評價體系方面,王竹君等[12]運用三階段 DEA 模型,從提高社會居民福利水平與成果分配比例,加強生態環境保護,提升國民經濟整體素質等3個方面測算我國各省份經濟高質量發展效率。周亞雄等[13]從綠色發展、創新發展、經濟結構、經濟產出等4個方面構建城市經濟高質量發展指標體系,并運用中國城市與城市群樣本在時空動態 SDM 模型中進行實證檢驗。魏敏等[14]從生態文明建設、經濟增長穩定、創新驅動發展等10個方面構建了經濟高質量發展水平評價體系,并展開了測度研究。陳景華等[15]基于新發展理念,從創新、協調、開放、可持續、共享5個方面構建了經濟高質量發展指標評價體系,展開了測度研究。

(二)科技創新投入

通過梳理國內外經典文獻,不難發現學者們普遍認為通過科技創新投入能夠提升科技創新水平,從而促進國家或者區域經濟增長。關于科技創新投入與經濟高質量的關系研究,是遞進的方式展開的。國外從古典經濟學開始,探討了技術進步對經濟增長的積極意義。1912年,熊彼特[16]首次提出創新理論,將技術進步作為獨立變量,研究其對經濟增長的作用。20世紀80年代,經濟學家提出了新經濟增長理論[17],Robert等以及Romer等從理論上分析了R&D投入與經濟增長的關系,并建立了內生經濟增長理論模型[18-19]。隨后,國內外學者對科技創新投入對經濟增長的影響展開了廣泛而深入的研究。羅默和盧卡斯等經濟學家從理論上分析了科技創新投入與經濟增長的關系,提出科技創新投入能夠促進科技進步,科技進步能夠促使產業結構調整,推動經濟增長。張優智[20]通過協整檢驗,發現1978—2009年國家財政科技投入與經濟增長之間存在長期均衡關系。李兵等[21]認為科技創新投入對經濟增長的影響非常顯著。王立成等[22]利用灰色關聯度分析,測算出沿海三大經濟區域科技投入與經濟增長密切相關,特別是科技人力投入作用更大。

(三)科技創新投入與經濟高質量發展的作用機制

當前,國內學者主要聚焦于科技創新投入對推動經濟高質量發展的意義。楊文舉等[23]提出科技創新投入將推動科技發展,從而成為促進我國經濟高質量發展的重要動力源泉。王錚等[24]認為科技創新要素投入是提升經濟高質量發展的重要動力源。姜玉梅等[25]利用TOPSIS法對我國2009—2017年科技創新驅動經濟高質量發展進行績效評價。董小君等[26]基于2009—2017年內地31個省域面板數據,利用空間計量模型分析科技創新驅動經濟高質量發展的時空差異,認為R&D投入強度對經濟高質量發展呈現正向影響。盧曉菲[27]以江蘇省為例,指出要加強科技創新投入尤其是科技經費與教育經費投入,從而進一步增強科技創新驅動力,推動經濟高質量發展。

但是,科技創新投入與經濟高質量發展作為兩個獨立系統,彼此之間存在相關影響與內在作用,兩系統之間作用機制研究較少。一方面,科技創新投入是經濟高質量發展的核心驅動力。高校、高技術企業、研發機構等主體通過人才、資金等要素投入,并與信息網絡化與交通便捷化相配合,促使科技創新要素快速流動與循環[28],從而推動科技創新的步伐加快。科技創新能夠激發經濟增長的新動能,提高經濟發展的質量與效率,對經濟高質量發展產生良好促進作用。另一方面,經濟高質量發展為科技創新投入提供重要支撐。經濟高質量發展包括創新發展、協調發展、對外開放、可持續發展、發展成果共享等5個方面。為適應新發展要求,經濟高質量發展對科技創新要求更高,國家將更加重視科技創新要素投入,從而進一步提升人力和資金投入,提高科研的質量與效率。由此可見,科技創新投入與經濟高質量發展兩者之間是相互促進、相互聯系、和諧共生的耦合關系(見圖1)。

圖1 科技創新投入與經濟高質量發展作用機制

綜上,現有研究就科技創新投入與經濟高質量發展的機制和路徑等都作了很有價值的探索,不過至少在下述方面還有完善空間:(1)現有文獻鮮有對科技創新投入與經濟高質量發展兩系統的內在作用機制進行研究。(2)學者在研究科技創新投入對地區經濟發展的影響時只考慮單一因素對區域經濟發展狀況的影響,未能將科技創新投入和西部地區高質量發展納入統一的模型中去分析研究。為此,本文的研究貢獻如下:一是研究視角方面,基于新發展理念,從投入、產出的獨特視角,較為系統全面地構建西部地區科技創新投入與經濟高質量發展指標測度體系,對西部地區兩系統進行綜合分析。二是研究思路方面,利用西部11個省級區域面板數據,通過建立統一的分析框架,并選擇多種模型探討了西部地區科技創新投入與經濟高質量發展的關系,并提出相應對策建議,具有現實意義。

三、研究設計

(一)模型方法

本文首先采用熵值法對構建的科技創新投入水平和經濟高質量發展水平評價指標體系進行測度,然后采用標準差橢圓模型對科技創新投入和經濟高質量發展的空間方向性和時空演變進行研究,其次采用耦合協調模型對科技創新能力與經濟高質量發展的協調水平進行探索,最后利用σ收斂模型和絕對β收斂模型檢驗耦合協調度的收斂性特征。關于各種方法的具體介紹如下文所示。

1.熵值法

為了研究科技創新投入與經濟高質量發展的時空演變和耦合協調度,需要分別計算出科技創新投入與經濟高質量發展的綜合發展水平,而確定指標權重是研究問題的關鍵。考慮到熵值法在確定權重系數過程中能夠避免人為干擾因素,較為客觀地反映評價指標,使得結果更為客觀公正,可信度更高,本文采用熵值法賦權,具體計算方法如下:

第一步是對原始數據進行標準化處理。由于科技創新投入與經濟高質量發展兩系統選取的指標量綱不一致,為了消除影響,首先進行無量綱化處理。本文參考朱喜安等[29]的研究成果,具體做法如下:

正指標:

(1)

逆指標:

(2)

第二步計算熵值:

(3)

第三步計算指標權重:

(4)

第四步計算差異性系數:

gj=1-ej

(5)

第五步求出綜合發展水平:

(6)

其中,

(7)

2.標準差橢圓模型

Lefever在1926年首次提出標準差橢圓,主要用于客觀測度研究對象的空間分布及變化方向,包括偏移方向和移動程度等,反映出研究對象的多面性,在經濟學、人口學、生態學等學科中廣泛運用。本文參考曾冰等[30]的研究方法,利用ArcGIS 10.2軟件繪制標準差橢圓,分析科技創新投入與經濟高質量發展兩系統的時空格局演化情況。考慮到階段性變化差異特征,選取2004年和2019年分別作為代表性年份進行研究。計算公式如下:

(8)

其中,Xm、Yn分別表示2004年和2019年西部地區科技創新投入與經濟高質量發展的中心橫縱坐標,Mi表示2004年和2019年第i塊的面積,Xi、Yi表示第i塊的中心橫縱坐標。

(9)

其中,θ表示科技創新投入與經濟高質量發展中心遷移的角度參數。

3.耦合協調度模型

耦合最初是物理性概念,主要探討兩個或多個系統之間,協同產生增力,完成單一體系無法完成的任務。因此,被耦合體系被視為一個完整系統,在討論耦合時應從系統論觀點出發[31]。鑒于耦合模型能有效度量科技創新能力與經濟高質量發展兩系統的協同作用及強弱關系[32],本文基于2004—2019年西部地區11個省市面板數據,采用耦合協調度模型衡量科技創新能力與經濟高質量發展的協調水平。

根據綜合發展水平,計算得出科技創新投入與經濟高質量發展的耦合度:

(10)

其中,Cit為i省份(i=1,2,…,m)第t年(t=1,2,…,T)的耦合度,取值為[0,1];Uit和Vit分別為i省份(i=1,2,…,m)第t年(t=1,2,…,T)的科技創新投入與經濟高質量發展的綜合水平。Cit越大,表明耦合度越高,發展越有序。

鑒于耦合度只能反映兩系統之間相互作用的強弱度,而無法體現綜合作用水平[33],為進一步反映科技創新投入與經濟高質量發展兩系統之間是否存在良性關系和彼此和諧的情況,本文在借鑒邢璐平等[34]的研究方法的基礎上,構建如下耦合協調度模型:

(11)

其中,Tit為i省份(i=1,2,…,m)第t年(t=1,2,…,T)科技創新投入與經濟高質量發展間的綜合協調指數;η和μ分別表示兩個子系統對總系統的協調效應占比,均賦值為0.5;Dit為i省份第t年的耦合協調度,取值為[0,1]。

本文參考張惠等[35]的研究,將耦合協調度模型劃分為4個階段,分別是0

4.耦合協調度的收斂性檢驗方法

為探明西部地區11個省份科技創新投入與經濟高質量發展耦合協調度差異是否存在縮小趨勢,本文在分析西部地區各省份科技創新投入與經濟高質量發展時空演變和耦合協調度的基礎上,通過σ收斂和絕對β收斂,檢驗耦合協調度的收斂性特征。

(1)σ收斂

σ收斂最初是指地區之間人均收入的偏差隨時間的推移趨于減小的現象[36],在本文中是指不同城市科技創新投入與經濟高質量發展耦合協調水平與平均水平的偏差呈逐漸下降趨勢。本文采用變異系數來衡量σ收斂,具體計算過程如下:

(12)

(2)絕對β收斂

條件β收斂和絕對β收斂是β收斂的兩種形式,由于前者主要用于分析各個樣本是否收斂于自身的穩定水平,不是本文分析的重點,因此,本文僅利用絕對β收斂檢驗西部各省份的耦合協調度是否隨著時間的推移都收斂于同一水平。具體計算過程如下:

(13)

其中,左側采用對數差分計算耦合協調水平的增長率,右側λt表示時間固定效應,μi表示城市固定效應,εi,t表示隨機誤差項。β為收斂系數,β<0則說明西部地區的耦合協調度存在絕對β收斂,反之則不存在絕對β收斂。

(二)科技創新投入與經濟高質量發展評價指標構建

1.數據來源

本文研究對象為西部地區11個省份,分別是四川、云南、貴州、重慶、陜西、甘肅、青海、新疆、寧夏、內蒙古、廣西。鑒于西藏地區大量數據缺失,本文不予考慮。此外,新冠疫情對我國經濟運行產生了巨大沖擊。為了深層次探討科技創新投入對經濟高質量發展的影響,本文選取相關數據主要來源于2004—2019年的《中國統計年鑒》、國家統計局、西部各省份統計年鑒、《國民經濟和社會發展統計公報》、中國經濟社會大數據研究平臺和Wind數據庫等。少數缺失數據利用插值法補齊。

2.評價指標體系構建

科技創新投入與經濟高質量發展受多個因素影響,本文在參考前人研究的基礎上[14],鑒于西部地區實際情況,并按照系統科學性、可獲得性等指標選取原則,構建西部地區科技創新投入與經濟高質量發展評價體系(見表1和表2)。

表1 西部地區科技創新投入評價指標體系

表2 西部地區經濟高質量發展評價指標體系

科技創新投入評價體系:選取人力投入與資金投入兩個維度共9個明細指標進行揭示,具體以高技術產業、研發機構與高等學校三類單位R&D人員投入力度與R&D經費投入強度衡量科技創新投入;經濟高質量發展評價體系秉承新發展理念,從創新發展、協調發展、對外開放、可持續發展、發展成果共享5個方面,選取30個明細指標予以揭示。創新發展,主要是從創新產出與創新貢獻的角度考慮,選取了高技術產業新品銷售收入比重等11個指標衡量。協調發展主要從經濟平穩發展角度考慮,選取了人均GDP比重,城鎮居民與農民居民的收入、支出比重,參考陳景華等[15]構建的經濟高質量發展指標評價體系,城鎮居民與農民居民的收入、支出比重值越接近于1,說明區域發展越協調。因此,指標屬性為適度;還從產業結構高級化和產業結構合理化角度出發,選取第三產值與第二產值的比重,泰爾指數等指標衡量產業結構高級化指數與合理化指數。對外開放主要指參與國際分工以及吸收外資等方面,選取了進出口總額、外商直接投資、對外直接投資占GDP的比重等3個指標衡量。可持續發展主要指經濟健康、綠色并且持續性發展。一方面考慮經濟增速情況,另一方面考慮對環境的影響,選取地區生產總值增速、森林覆蓋率等指標衡量,其中負向指標有工業生產者出廠價格指數、居民消費者價格指數、二氧化硫排放量/GDP、廢水排放總量/GDP、一般工業固體廢物產生量/GDP,這些指標的數值越大,說明該區域的可持續發展水平越低,經濟高質量發展水平越低[14]。發展成果貢獻主要指老百姓公平享受資源,用平均每千人口擁有醫院床位數等指標衡量。

四、實證分析

(一)科技創新投入與經濟高質量發展水平分析

根據2004—2019年西部地區11個省市的相關指標數據,利用熵值法測算出科技創新投入與經濟高質量發展各項指標的熵值與權重,進而計算得出各省市科技創新投入與經濟高質量發展綜合水平(見圖2和圖3)。

圖2 2004—2019年西部地區科技創新投入綜合水平

圖3 2004—2019年西部地區經濟高質量發展綜合水平

1.科技創新投入水平分析

根據測算得出西部地區科技創新投入的結果:從時間發展上看,圖2反映出西部地區科技創新投入呈現上升趨勢,綜合水平均值由2004年的0.112 2提升到2019的0.152 8,上升了36.19%,說明西部地區借助東西部科技合作機制,引導創新要素逐步向西部匯集,為欠發達地區注入發展新動能。從空間發展上看,西部地區科技創新投入發展不夠均衡,各省份之間的差異還是比較明顯的。總體上看,西部11個省市可以分成三類進行分析。一是陜川渝三個省市科技創新投入力度大。陜西省科技創新投入綜合水平始終保持在0.4以上,是西部地區科技創新投入的領頭羊,其綜合水平均值在西部地區排名第一。一方面,陜西省匯聚了西部數量第一的科研院所和知名高校,創新資源、科研基礎實力雄厚,另一方面,2007年以來陜西省“13115”科技創新工程全面實施,科教興陜和人才強省戰略深入推進,對高技術產業和科技創新要素投入力度較大。四川省科技創新投入方面十分突出。在高新技術、優勢產業方面加大科技創新要素投入,科技創新綜合水平得到了較大幅度的提升。重慶市重視創新投入。持續推進工業研發千億投入計劃,擴大風險投資基金規模,引導更多風險資本、社會資本進入科技創新領域。此外,著力加快推進了西部(重慶)科學城的建設,從而逐漸形成全國重要的科技創新中心。二是貴州省和甘肅省科技創新投入得到了較大提升。2012年,貴州省委印發了《關于進一步實施科教興黔戰略大力加強人才隊伍建設的決定》,人才隊伍建設卓有成效。甘肅省以蘭白科技創新改革試驗區建設為核心,實現創新資源投入的跨區域整合,區位和資源優勢得到充分發揮,形成各具特色、錯位發展、優勢互補、多元支撐的創新驅動發展格局。三是內蒙古自治區、廣西壯族自治區、云南省、寧夏回族自治區、新疆維吾爾自治區等省份科技創新投入水平相對落后。這些省份科技創新投入水平僅為西部地區平均值的40%左右。主要是地處少數民族聚集區,受自身社會經濟發展條件的限制,科技創新人力、財力、物力投入不足,政府和企業兩大創新投入主體活力有待提升,科技創新環境有待進一步優化。

2.經濟高質量發展水平分析

根據測算得出西部地區高質量發展的結果:從時間發展上看,圖3反映出西部地區經濟高質量發展綜合水平均值穩步提升,2004年的均值從0.199 6上升到2019年的0.440 5,增長了1.2倍。這說明西部地區經濟高質量發展態勢較好,東西部之間加強區域合作,不斷提升雙方產業鏈穩定性和競爭力,找準發展最優解,形成優勢互補、互惠互利的良好局面,促進西部地區經濟向高質量發展邁步。從空間發展上看,西部地區經濟高質量發展差異明顯。西部11個省市可以分成三類進行分析。一是重慶市、陜西省、四川省等省份經濟高質量發展處于領先地位。陜西省堅持“強關中、優陜北、興陜南”思路,持續推進關中協同創新發展,培育陜北現代能源化工全產業鏈競爭優勢,支持陜南發揮綠色生態優勢,結合自身實際與比較優勢,打造出適合關中、陜北、陜南三大區域經濟發展增長極。成渝城市群經濟體量和影響力較大,戰略地位突出,發展潛力巨大,具備高質量發展增長極的優勢條件。同時,其處在“兩橫三縱”空間開發格局的主軸線上,促進東中西部協同互動發展,輻射帶動周邊相鄰省份發展。二是貴州省、寧夏回族自治區、廣西壯族自治區、云南省等省份在發展經濟時選擇錯位發展,如貴州省依托大數據產業發展優勢,大力推進數字經濟與實體經濟深度融合發展;寧夏回族自治區緊抓黃河流域生態保護和高質量發展先行區建設機遇,做好能源轉型發展;廣西壯族自治區利用“一帶一路”政策,突出區位優勢,打造西南、中南地區開放發展新的戰略支點和21世紀海上絲綢之路與絲綢之路經濟帶有機銜接的重要門戶,以高水平開放經濟推動經濟高質量發展;云南省大力發展生物醫藥和大健康產業、旅游文化產業等8大產業,從資源依賴中轉型,避免惡性競爭,經濟高質量發展持續向好。三是新疆維吾爾自治區、內蒙古自治區、青海省、甘肅省等省份由于少數民族聚集,或者交通不便,經濟發展過度依賴自然資源,導致發展方式粗放,產業結構單一,同時生態環境極端脆弱,貧困地區較為集中,經濟發展難以有效提升。

(二)科技創新投入與經濟高質量發展水平時空演變分析

根據測算發現,西部地區科技創新投入標準差橢圓中心遷移距離呈現擴大趨勢,說明其不斷增強,詳見表3。具體來看,2004—2012年標準差橢圓中心移動距離為29.04 km,2012—2019年標準差橢圓中心移動距離為161.29 km。在這期間,陜西省、四川省和重慶市成為西部地區的科技創新中心,人力、財力等創新要素投入較多,進一步引領、帶動西部其他省份科技創新發展。標準差橢圓長軸方向為“西北—東南”方向,說明西部地區科技創新投入分布具有一定的方向性(見圖4)。具體來看,其方向分布與西部11個省份科技創新發展實際情況大致相同,反映出西部地區科技創新投入與科技創新發展和地理環境存在一定聯系。標準差橢圓長短軸之比先增加,后減少,表明西部地區科技創新投入呈現先擴張后收縮的趨勢。具體來看,2004—2012年,長短軸之比由1.21增加到1.62;2012—2019年由1.62減少到1.29,說明西部地區科技創新投入區域集聚性呈現分散—集中格局。

表3 科技創新投入和經濟高質量發展標準差橢圓參數變化

注:該圖基于自然資源部標準地圖服務網站審圖號為GS(2022)4309號的標準底圖制作,底圖無修改。

西部地區高質量發展標準差橢圓中心遷移距離呈現略微擴大,說明其發展能力有所提高(見表3)。具體來看,2004—2012年標準差橢圓中心移動距離為435.45 km,2012—2019年標準差橢圓中心移動距離492.18 km;反映出隨著時間推移,西部地區經濟高質量發展進程較快。標準差橢圓長軸方向為“西北—東南”方向,說明西部地區經濟高質量發展分布具有一定的方向性(見圖4)。具體來看,經濟高質量發展方向分布與西部地區11個省份科技創新投入分布大致相同,反映出西部地區經濟高質量發展與科技創新投入之間可能存在一定聯系。標準差橢圓長短軸之比持續下降,表明西部地區經濟高質量發展區域呈現收縮的趨勢。具體來看,長短軸之比由2004年的1.48下降到2019年的1.38,說明西部地區經濟高質量發展呈現集聚特征。

(三)科技創新投入與經濟高質量發展耦合協調度分析

科技創新投入與經濟高質量發展兩系統之間耦合狀況體現在時空演化過程中,并具有顯著的復雜性,因此探討兩系統在時空上的發展變化情況很有意義。為更加直觀地分析西部地區科技創新投入與經濟高質量發展耦合協調的時空特征,本文選取2004年、2019年的相關數據,利用ArcGIS 10.2軟件,分別繪制耦合協調度的時間圖與空間圖(見圖5和圖6)。

注:該圖基于自然資源部標準地圖服務網站審圖號為GS(2022)4309號的標準底圖制作,底圖無修改。

1.西部地區11個省份耦合協調度分析

(1)耦合協調度不斷提高。從圖6可以看出,2004—2019年西部地區科技創新投入與經濟高質量發展耦合協調度均值連續增長,從2004年的0.358 1上升至2019年的0.486 6,增幅為35.89%,并且年均增長率均為正值。這說明西部地區兩個系統整體耦合協調性持續優化,兩者之間相互促進、相互發展,形成良性循環,總體趨勢向好。從耦合協調度排名看,2004—2019年陜西省、重慶市和四川省耦合協調度排名始終靠前;而新疆維吾爾自治區、內蒙古自治區和青海省排名始終靠后。從耦合協調度省際差異來看,2004年,陜西省耦合協調度最高為0.558 3,青海省最低為0.25,兩者的差距為0.308 3;2019年,陜西省耦合協調度為0.711 9,新疆維吾爾自治區耦合協調度最低為0.355,兩者之間差距為0.356 9,說明西部地區并沒有形成落后地區逐漸追趕的良好趨勢,反而出現差距擴大趨勢。從耦合協調度提升幅度而言,重慶提升幅度最高,從2004年的0.402 2上升至2019年的0.618 2,增長了53.70%;新疆維吾爾自治區提升幅度最低,從2004年的0.313 8上升至2019年的0.355,增長了13.15%。究其原因,主要是近年來重慶市深化科技創新體制機制,加大財稅支持力度和經費投入力度,聚集了一大批核心科技資源,進一步完善了“科技+產業”生態路線,進一步加大對科技創新投入力度,科技創新能力和水平進一步提升,逐漸成為推動經濟高質量發展的核心動力。反觀新疆維吾爾自治區,由于地處邊疆又是少數民族聚集區,基礎設施相對落后,科研經費投入較少,科研人才較為短缺、結構不合理,創新驅動成效不明顯,科技創新投入與經濟高質量發展耦合協調度上升幅度有限。

(2)耦合協調發展階段不斷演進。從圖6可以看出,2004年西部地區耦合協調階段分為3類:內蒙古自治區和青海省處于低度耦合協調階段;四川省和陜西省處于高度耦合協調階段;其余省份處于中度耦合協調階段。2019年西部地區耦合協調發展階段分為三類:四川省、重慶市和陜西省均在極度耦合協調階段;貴州省、甘肅省和寧夏回族自治區均在高度耦合協調階段;其余省份在中度耦合協調階段。2019年,整個西部地區消除低度耦合協調階段,極度耦合協調階段區域有所增加,呈現倒金字塔形結構特征。這說明西部地區科技創新投入與經濟高質量發展兩系統逐漸相互適應,轉向協調發展。

2.耦合協調發展的收斂性分析

(1)σ收斂性分析。本文采用變異系數法,對西部、西南和西北3個地區的耦合協調度進行σ收斂性分析。其中,西南地區包括重慶市、四川省、云南省、貴州省、廣西壯族自治區5個省份,西北地區則包括陜西省、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區和新疆維吾爾自治區6個省份。

從圖7可以看出,2004—2019年西部地區科技創新投入與經濟高質量發展耦合協調度的σ值存在收斂,其以2008年和2015年為分界點,呈現出先波動下降再波動上升隨后趨于平穩的狀態。分區域看,西北地區σ值高于西南地區,這說明西北地區耦合協調度的分化程度大于西南地區。從西北地區來看,它的σ值在16年內總體上呈下降趨勢,這說明該區域內耦合協調度差異逐漸縮小。而西南地區σ值的趨勢和耦合協調度差異與之完全相反。

圖7 西部地區科技創新與經濟高質量發展耦合協調發展σ收斂檢驗

(2)絕對β收斂性分析。2004—2019年,西部地區科技創新投入與經濟高質量發展耦合協調度絕對β收斂情況存在差異(見表4)。從西部地區整體層面來看,β收斂系數顯著為負,即存在著耦合協調度初始水平相對較低的省份加快追趕耦合協調度相對較高的省份。從西北地區的收斂結果來看,β收斂系數小于0,說明存在絕對β收斂特征。西北地區內部省份之間擁有共同穩態,省域間耦合協調度的差異不斷縮小。而西南地區科技創新投入與經濟高質量發展耦合協調度不存在絕對β收斂。此外,從兩大地區和整體β收斂系數絕對值的大小可以看出,西北地區的β收斂系數的絕對值明顯大于西部地區和西南地區,即存在著耦合協調度相對較低的西北地區反而有更快的收斂速度。這說明國家實施西部大開發戰略之后,西北各省份之間的聯系程度加深、協同發展能力增強、發展差距持續縮小。

表4 2004—2019年西部地區耦合協調度絕對β收斂結果

五、研究結論與對策建議

(一)研究結論

本文基于“兩大投入”“新發展理念”分別構建了科技創新投入與經濟高質量發展評價體系,運用熵值法測算出2004—2019年西部地區科技創新投入與經濟高質量發展綜合水平,通過標準差橢圓分析兩者時空演化格局,在此基礎上,計算出兩系統的耦合協調度,利用ArcGIS 10.2工具刻畫出2004年和2019年西部地區耦合協調度的空間分布特征,并對西部地區耦合協調度進行收斂性分析。主要結論如下:

(1)2004—2019年,西部地區科技創新投入與經濟高質量發展水平呈不斷上升趨勢,說明研究期內兩系統均呈現出良好發展態勢,但科技創新投入明顯滯后于經濟高質量發展。從空間分布看,西部地區11個省市中,陜西、四川、重慶的科技創新投入和經濟高質量發展水平均相對較高,內蒙古自治區、寧夏回族自治區、新疆維吾爾自治區等少數民族自治區兩系統發展水平都有待進一步提高。

(2)2004—2019年,西部地區科技創新投入與經濟高質量發展標準差橢圓中心遷移距離呈現擴大趨勢,說明西部地區兩系統能力不斷增強;科技創新投入標準差橢圓長短軸之比先擴張后收縮,呈現出分散—集中格局,而經濟高質量發展標準差橢圓長短軸之比持續下降,呈現聚集特征;從空間上看,科技創新投入與經濟高質量發展標準差橢圓長軸方向均為“西北—東南”方向,反映出科技創新投入、經濟高質量發展與地理環境可能存在一定聯系。

(3)2004—2019年,西部地區科技創新投入與經濟高質量發展耦合協調度均值穩定增長,說明研究期內兩系統協調效應不斷顯現;耦合協調發展階段由低度耦合協調階段上升到中度耦合協調階段,說明同一時期西部地區發展水平雖不一致,但發展趨勢已形成同步。從空間分布看,西部地區距離極度耦合協調階段仍有一定距離,總的來說,西北地區的陜西省和西南的四川省、重慶市耦合協調度較好,而其他省市耦合協調度提升仍有較大空間,并且西部各省之間耦合協調度的差異存在顯著擴大的趨勢。收斂結果表明,西部地區科技創新投入與經濟高質量發展的耦合協調度存在σ收斂和絕對β收斂。其中,西北地區耦合協調度存在σ收斂特征,但西南地區不存在σ收斂;從絕對β收斂檢驗結果看出,西北地區的β收斂系數的絕對值明顯大于西部地區和西南地區,存在著追趕效應。

(二)對策建議

根據研究結論,本文對提升西部地區科技創新投入與經濟高質量發展水平提出建議,此外全國其他地區也可以據此作為參考:

(1)針對科技創新投入水平差異較大,建議西部各省因地制宜采取措施,多維度支持創新發展:對于陜西省、重慶市、四川省等科技創新強的優勢省份,應加快打造規模化的科技創新增長極,以“一城多園”模式,向國家爭取重大科技創新平臺、重大政策支持,進一步加大人力、財力等科技創新要素投入的力度。可以從加快建設陜西省國家(西部)科技創新中心,推動成渝地區西部科學城建設等方面入手,使之成為區域科技創新的橋頭堡。以強化科技創新資源的增量投入為重點,打造有利于源頭創新的軟硬件基礎。進一步優化科技創新體制機制,增加科技創新經費投入,優化科研經費投入結構,向基礎研究傾斜經費投入,提高自主創新能力;放開科技市場準入門檻,健全完善民間資本科技投入機制,為科技創新奠定良好資金基礎。加大人才培養與集聚力度,堅持人才培養與引進“兩條腿”走路。通過頂層設計,制定實施人才引進計劃,通過高校、研究院、大型企業引才等途徑,提高人才吸引力,從而大力引進高水平科技創新人才;同時需要在人才住房、子女入學、看病就醫、科技入股等方面健全人才配套政策。大力實施育人工程,加快培養各類科技創新人才隊伍,為更高水平的科技創新提供堅實人才基礎。對于西部地區其他省份,探索建立東西部“科技創新+高質量發展”示范區,推動東部科技發達地區與西部科技相對落后地區在科技創新方面的深度合作,促進東部發達地區科技團隊“整建制”“全方位”“常態化”深度參與西部科技創新工作,在成果產出、應用、推廣等方面尋求立體化、多維度、多視角的合作,將東部發達地區科技創新要素引入西部欠發達地區,促進信息技術在傳統產業廣泛應用并與之深度融合,在培育新動能和傳統動能改造升級上邁出更大步伐。

(2)針對科技創新投入與經濟高質量發展耦合協調水平總體不高的現狀,建議充分發揮中心城市與城市群輻射帶動作用,加快西部地區科技創新投入與經濟高質量協同發展。西南地區可充分依托成渝雙城經濟圈的輻射作用。作為中國區域增長第四極,成渝地區需要充分扛起重任,利用自身資源稟賦,不斷聚集創新要素,增強科技和產業配套能力,健全產學研用深度融合的科技創新體系,建設產業創新高地,以高質量的科技創新投入推動高質量的經濟發展。此外,要充分發揮“動力源”作用,以極點增強對周邊區域輻射作用,加強成渝與西部周邊地區協調聯動;加強與關中平原、蘭州—西寧城市群聯動,深化能源、物流、產業等領域合作,輻射帶動西北地區發展;加強與北部灣、滇中城市群協作,把出境出海通道優勢轉化為貿易和產業優勢,促進西南地區全方位開放;深化與黔中城市群合作,帶動黔北地區發展。西北地區一方面要充分考慮本地要素和區位條件,發揮比較優勢、制度優勢,抓住新時代西部大開發、“一帶一路”建設機遇,有選擇性地承接、吸收“一帶一路”和東部、中部階梯式科技產業轉移,促進傳統產業轉型升級,培育形成以先進制造業為支撐的千億級產業集群。另一方面要依托西安作為西北地區唯一特大級城市和區域經濟的重要極核的龍頭引領、輻射帶動作用,加強西北城市群及各大中小城市間的分工協作和經濟聯系。建設西北4市聯動發展經濟協作區,在新能源新材料、光伏產業等方面優先布局,支持西安創建國家制造業高質量發展試驗區,支持協作區建設新能源汽車、光伏、智能再制造等國家級技術創新中心和產業研發中心,逐步形成產業密集地帶,推動西北地區大中小城市協調發展,促進陜西乃至整個西北的區域協調發展。