鄉村振興與科技創新耦合機制及協調效應

［內容提要］科技創新是推動鄉村振興的關鍵動力。以山東省煙臺市為研究對象，采用熵權—TOPSIS評價模型、耦合協調度模型與相對發展度模型，考察科技創新與鄉村振興的耦合機制和協調效應。結果表明：（1）從發展水平看，煙臺市鄉村振興與科技創新綜合水平整體向好，但區域發展不平衡問題突出。（2）從耦合協調看，煙臺市鄉村振興系統與科技創新系統之間存在強相關關系，2014-2018年期間為勉強協調階段，2019-2022年期間升格為初級協調階段，呈現出“西北部高耦合，東南部低耦合”的空間分布格局，隨時間推移區域間的耦合差異有收斂趨勢。（3）從相對發展情況看，煙臺市正處于科技創新水平輕度滯后于鄉村振興水平的發展階段，但二者之間的差異有縮小趨勢。

［關鍵詞］鄉村振興；科技創新；耦合協調度；煙臺市

［中圖分類號］F323［文獻標識碼］A［文章編號］1008-8091（2024）02-0045-09

【收稿日期】2023-12-14

【基金項目】煙臺市科技創新發展計劃重點項目（2023ZLYJ111）；山東省人文社會科學課題“農村集體產權改革攻堅長效脫貧研究——基于股權治理路徑分析”（2021-JCJFO2）。

【作者單位】1.山東農業大學經濟管理學院，山東泰安，271018

【作者簡介】劉靖宇（2002-），男，山東東營人，山東農業大學經濟管理學院碩士研究生，研究方向：農業經濟理論與政策； 鄭軍（1971-），男，山東乳山人，博士，山東農業大學經濟管理學院教授，研究方向：農業經濟理論與政策，本文通訊作者；張志（1980-），女，山東泰安人，山東農業大學經濟管理學院副教授，研究方向：農業財務會計與治理，本文通訊作者。

一、引言

“國家要富強，鄉村必振興”。十八大以來，黨和國家始終堅持把“三農”問題作為治國理政的頭等大事，不留余力推動鄉村振興與農業農村現代化建設。科技創新作為一種新質生產要素，能夠提高農業農村生產效率，彌合低成本、低資源所帶來的生產力不足問題，同時還能緩和農業生產要素過度投入帶來的生態環境問題，為“三農”領域發展注入新動能。但就“大國小農”的現實國情而言，個體農業生產者經營規模有限且不規范，科技創新難于以規模化的形式服務于“三農”發展，依賴科技創新為導向的“內生性”建設不足已成為制約我國鄉村振興與農業強國建設的卡點難題［1-2］。因此，研究鄉村振興與科技創新之間的協調融合關系，深入把握鄉村振興與科技創新融合發展規律，激活鄉村振興與科技創新系統的內生發展動力，已成為一個亟須討論的理論與實踐問題。

目前，學術界已圍繞鄉村振興與科技創新兩大系統開展了豐富討論，且主要集中在以下三個維度：一是在鄉村振興與科技創新的綜合評價指標體系構建方面，部分學者［3-4］圍繞“二十字方針”，構建鄉村振興評價指標體系；部分學者［5］則從研發、成果轉化、產業化、技術擴散角度，或從科技投入與科技產出角度［6］，構建科技創新評價指標體系。二是在科技創新何以賦能鄉村振興發展方面，學者們從不同理論視角出發，研究發現數字經濟可以通過技術創新與人力資本培育促進鄉村振興發展［7-8］，數字鄉村建設可以通過智慧農業發展、精準基層治理等方面賦能鄉村振興發展［9］，農村電商可以通過推動鄉村經濟增長與產業轉型，推動“三農”提質增效［10］。但究其本質來看，三者作為數字技術代表，實際是通過降低交易成本、提高資源利用效率與減少信息不對稱，推進鄉村產業、文化、治理、生態轉型［11］。三是在鄉村振興與科技創新耦合協調度的研究方面，部分學者指明雖當前我國鄉村振興與科技創新整體耦合協調度處于穩步增長狀態，但仍存在鄉村振興水平滯后于科技創新發展的問題［12］。

雖然學術界對鄉村振興與科技創新領域開展了大量具有理論性、實踐性的研究，然而由于研究對象具有的復雜性和特殊性，當前有關二者的研究多從國家整體層面出發，且主要以一者對另一者的單獨影響研究為主，對綜合分析方法的使用相對較少。盡管部分學者注意到運用耦合協調度模型對二者進行綜合評價分析，但對某一局部地區的可視化研究仍存不足。鑒于此，本文以山東省煙臺市為研究對象，利用熵權—TOPSIS綜合評價模型、耦合協調度模型對鄉村振興與科技創新耦合協調度進行評價，并利用Arcgis進行區域可視化分析，期望為煙臺市鄉村振興發展與科技進步提供經驗參考。

二、鄉村振興與科技創新協調耦合機制

（一）賦能視角

科技創新對鄉村振興發展具有強驅動效應，農村通過吸收科技創新領域的研發成果，帶動農業農村領域生產關系改善與生產力水平提升，從而帶動鄉村產業、生態、文化、組織、人才等全方位發展［13］。首先，知識創新為鄉村振興提供理論基礎，先進的創新知識理論有助于農村人口結構的優化與人力資本的培育，為農村發展注入高素質人才，推動農村組織、文化、人才振興；其次，技術創新決定鄉村振興發展的物質基礎，大數據、物聯網等先進科學技術的使用，有助于農業生產效率的提升、基層治理的優化、資源利用水平的提高以及先進文化的普及，實現產業、組織、生態、文化振興；最后，機制創新為鄉村振興提供制度保障，完善的財政支農體制、農村金融體制、人才培養體制、土地流轉體制等均有利于資本、人才等生產要素向農業、農村的流動，從而激活農村全方位、可持續發展的內生動力。

（二）倒逼視角

鄉村振興的發展為科技創新提出了更深層次、更廣領域的需求，同時鄉村在社會經濟方面的進步又為科技創新提供了更高素質的人才、更大規模的資金。首先，人才、資本作為經濟社會持續進步的關鍵性要素，也對農村社會進步起著至關重要的作用，而農村作為發展相對落后地區，其發展面臨著資源要素需求大但科技支撐薄弱的現實問題，故農村對科技創新領域人才、資金的數量與質量提出了更高要求，進而為科技創新發展提供了外生動力。其次，農業農村發展已從增速階段轉向提質階段，但農業科技創新驅動體系的引領與支撐力度不足，已成為阻礙農業農村由高速轉向高質發展的“攔路石”，新一輪的科技創新體制改革已成為迫切需求。最后，隨著農村產業振興、人才振興、文化振興，農村經濟發展水平與人才培養能力發生根本性改變，農村自有資金與人才會在市場導向下向科技創新領域流動，兩大系統間生產要素循環流動的協同效應倒逼科技創新水平提高。

三、研究區域概況與數據來源

（一）研究區域概況

本文以山東省煙臺市為研究對象，包括芝罘、福山、蓬萊、龍口、萊陽、萊州、牟平、萊山、招遠、棲霞和海陽11縣區（市），總面積13930.1平方千米。煙臺市位于山東省東北部地區，瀕臨渤海、黃海，地形主要以低山丘陵為主，氣候為典型的溫帶季風氣候，具備降雨適中、氣候穩定等特點，盛產蘋果、櫻桃、海鮮等具有地理標志性產品。煙臺市生產總值自2014年的6002.08億元增長至2023年的10162.46億元，較2014年增長69.3%，年均增長6.9%，成為山東省第三個生產總值過萬億的城市。鑒于此，煙臺市作為山東省經濟發展龍頭城市，通過分析其鄉村振興與科技創新耦合協調度水平，分析該區域二者在社會發展過程中所存不足并提出優化路徑，對當地以及其他區域都具有科學的借鑒意義。

（二）數據來源及說明

本文選取煙臺市2014—2022年11縣區（市）面板數據，所涉及使用的數據均來源于《煙臺市統計年鑒》（2014年—2022年）、煙臺市各縣區（市）統計年鑒、國家知識產權局、中國經濟社會大數據研究平臺、EPS數據庫、中經網等數據庫；對于部分指標中所缺失數據，本文通過插值法進行補充修正。

四、研究方法與指標體系構建

（一）研究方法

1.熵權—TOPSIS綜合評價模型

熵權—TOPSIS模型是將熵權法與TOPSIS評價法融合后形成的一種多指標綜合評價模型，其是利用熵權法計算簡單、客觀性強等優勢確定指標權重后［14］，再通過TOPSIS評價法考察待評價指標與最優、最劣解間距離進行排序的一種綜合評價方法［15］。因此，本文通過運用以上兩種模型，經由數據的標準化處理、權重計算、綜合評價指數計算等步驟后得出煙臺市各區縣（市）鄉村振興與科技創新指數，具體模型如（1）—（5）式所示［16］。

首先，考慮到各評價指標在量綱方面存在的差異，故通過極差法對鄉村振興與科技創新各指標進行數據的標準化處理：

Yij=Xij-min（Xij）max（Xij）-min（Xij），Xij為正向指標

Yij=max（Xij）-Xijmax（Xij）-min（Xij），Xij為負向指標

（1）

公式中，i表示第i個縣區（市），j表示第j個測度指標；max（Xij）與min（Xij）表示相應指標中的最大值與最小值。

第二步，計算鄉村振興與科技創新發展水平各測度指標Yij的信息熵Ej：

Ej＝1n1nΣni=1［〔Yij/Σni=1Yij〕1n〔Yij/Σni=1Yij〕］（2）

第三步，計算鄉村振興與科技創新評價指標體系中各測度指標Yij的權重Wj

Wj＝（1-Ej）/Σmj=1（1-Ej）（3）

第四步，構建鄉村振興與科技創新評價指標體系中各測度指標的加權矩陣

R=（rij）n×m（4）

其中rij=Wj×Yij。

第五步，根據加權矩陣分別得到最優、最劣方案，計算最優、最劣方案的歐式距離，得到每一種測度方案的相對貼近度Ci：

Ci=d-id+i+d-i（5）

其中，計算的相對貼近度Ci即為最終評價指數，由于Ci介于0～1之間，故Ci值越接近于1，鄉村振興與科技創新水平越優，反之越差。

2.耦合協調度模型

耦合本是起源于物理概念，后來被用作于經濟學、生態學、地理學等學科，其中耦合度可以用于表征兩個甚至多個系統間相互影響作用程度［17］。因此，采用耦合度反映某一區域內鄉村振興與科技創新耦合影響程度，并在此基礎上分析其隨時間序列演化具有重要的現實意義。但事實上，由于各地區鄉村振興與科技創新發展都具有動態交錯性、不平衡性的特性，耦合度在某些情況下難以表征鄉村振興與科技創新的“協同”效應與整體“功效”，尤其是在多系統、多區域對比研究的情況下，僅僅依賴于耦合度可能會使得估計結果存在偏差［18］。因此，本文在耦合度模型基礎上構建雙系統耦合協調度模型，目的是能夠準確衡量煙臺市不同縣區（市）鄉村振興與科技創新系統的耦合協調程度，具體模型（6）—（8）式所示。

耦合度模型：

C＝2［（u1×u2）（u1+u2）2］12（6）

綜合協調指數模型：

T=αu1+βu2（7）

耦合協調度模型：

D＝C×T，D∈［0，1］（8）

其中，C為耦合度，其取值范圍為[0，1]；D為耦合協調度，參考已有研究，耦合度與耦合協調度劃分階段如表1所示；T為鄉村振興與科技創新發展綜合協調指數，它可用于反映鄉村振興與科技創新發展的協同效應或貢獻水平；u1與u2分別表示鄉村振興與科技創新發展水平；α與β均為待定系數，由于鄉村振興與科技創新在社會發展中同等重要，因此取α=β=0.5，α+β=1。

3.相對發展度模型

為進一步分析鄉村振興水平與科技創新水平的相對發展程度，分析制約兩大系統耦合協調發展的短板，本文參考［19］前人研究，構建二者的相對發展度模型，如（9）式。

＝U1/U2（9）

式中，φ為相對發展程度，u1與u2分別為鄉村振興與科技創新綜合評價指數。參考相關學者研究成果與煙臺市實際狀況［20-22］，把鄉村振興與科技創新的相對發展程度分為五個階段，如表2所示。

（二）鄉村振興與科技創新綜合發展水平評價指標體系構建

本文立足于煙臺市發展實際，考慮各縣區（市）數據的可獲得性，同時遵循科學性、系統性等原則，參考前人相關研究［23-25］，從兩個系統層、9個一級指標層以及33個二級指標層出發，其中鄉村振興系統層圍繞“二十字方針”構建5個層面；科技創新系統層圍繞創新基礎、創新投入、創新產出與創新效益4個層面，構建鄉村振興與科技創新發展水平的評價指標體系，如表3所示。

五、煙臺市鄉村振興和科技創新水平耦合協調分析

（一）鄉村振興與科技創新發展水平分析

考慮到地級市層面數據易得性，故基于上述評價指標體系并參考徐雪等對于鄉村振興水平測度方法［26］，對煙臺市鄉村振興高質量發展水平進行更為全面系統測度，通過熵權—Topsis法計算確定各指標權重并得出綜合水平值，考察結果如表4所示。①從整體維度看，在國家、山東省及煙臺市各級政府的引導與推進下，2014年—2022年煙臺市鄉村振興評價指數均值為0.42，整體水平值較為可觀。同時時序特征呈現為波動上升趨勢，綜合水平值自0.36上升至0.46，提升了27.7%，這表明自2014年以來煙臺市整體鄉村振興工作已取得初步進展。②從局部維度看，圖1展示了煙臺市11區縣（市）鄉村振興評價指數均值，其中，龍口市鄉村振興發展水平最優，綜合評價指數為0.51；芝罘區發展水平緊隨其后，綜合評價指數為0.32，而萊山區發展水平最差，綜合評價指數僅為0.13，剩余其他區縣（市）發展水平則相對平穩，評價指數處于0.15—0.25之間。這充分表明煙臺市在整體鄉村振興水平有所提升背后，仍存在各縣市區發展不平衡、不協調的空間分布差異。

煙臺市科技創新綜合評價水平可視化結果如表4所示。①從整體維度看，2014年—2022年煙臺市科技創新水平均值為0.28，處于相對理想水平，同時表現出了穩中有進時序變化特征，綜合水平值自0.22提升至0.3，提升了36.4%，說明在科技強國等一系列政策扶持推進下，煙臺市在科技創新能力方面取得了巨大成效，科技創新基礎環境、產出、效益都更具生命力。②從局部維度來看，如圖1，煙臺市各縣區科技創新水平存在較大差異，其中，芝罘區科技創新綜合水平值最高，其值為0.65；其次為萊山區與龍口市，科技創新綜合水平值分別為0.47、0.36；其他縣市區水平值則多位于0.15-0.3之間，這再一次表明煙臺市在發展過程中存在的地區不平衡、不協調問題。總體而言，煙臺市轄區內鄉村振興與科技創新綜合水平整體向好，且在各區縣（市）內二者綜合評價指數也得到了相應提高，但同時也存在著地域發展不平衡、不均等的矛盾，且科技創新發展水平滯后于鄉村振興水平。

（二）耦合協調度分析

1.時序變化分析

從時序特征上看，表5報告了煙臺市自2014—2022年煙臺市鄉村振興與科技創新耦合協調度相關指標。不難看出：①兩大系統耦合度C值均于0.95以上，處于最大耦合階段，說明鄉村振興系統與科技創新系統之間存在著強相關關系。②兩大系統的耦合協調度D值自2014年以來，呈現穩步上升趨勢，從2014年的0.531上升至2022年的0.608，耦合協調度水平有所提高，耦合協調度類型由勉強協調轉變為初級協調，這說明煙臺市鄉村振興與科技創新協調發展水平有所提高。

2.空間演變分析

從空間分布特征來看，圖2是煙臺市11縣區（市）2014—2022年部分年份鄉村振興與科技創新耦合協調度可視化分析。不難看出：①煙臺市各縣區（市）耦合協調度呈現出“西北部高，東南部低”的空間分布格局，整體區域內耦合協調度呈現出不同縣區（市）間發展不平衡的局面，同時表現出隨時間變化耦合協調整體水平上升且區域間差距縮小的變化趨勢。②在所研究的11個縣區（市）中，西北地區的龍口市與芝罘區耦合協調度水平最高，萊山市耦合協調度也自2014年的第三梯隊躍升至2022年的第一梯隊；東南地區的牟平區、萊陽市、海陽市耦合協調度處于全市較差水平，而福山市與棲霞市耦合協調度由2014年較差水平上升至2022年全市中等水平。總體而言，無論從時序視角還是從空間分布視角，煙臺市鄉村振興與科技創新耦合協調度水平有所上升，但也必須看到近年來，兩大系統耦合協調度提升速度有所變緩，不同縣區（市）間兩大系統耦合協調水平發展步調不一致問題，已成為阻礙煙臺市整體鄉村振興與科技創新發展的現實問題。

（三）相對發展程度分析

表6展示了鄉村振興與科技創新相對發展程度的時序變化。不難看出：①2014—2017年，煙臺市相對發展程度主要在1.6—1.7之間，處于科技創新水平中度滯后于鄉村振興水平的發展階段；2018—2022年，煙臺市相對發展程度指數降低至1.3—1.6之間，關系類型轉變為科技創新水平輕度滯后于鄉村振興水平，與上文中所作分析基本一致，這說明煙臺市科技創新水平雖有提高但仍存在部分短板。②煙臺市相對發展程度系數呈現出波動下降趨勢，自2014年的1.620下降至2022年的1.555，特別是2020與2021年，兩大系統的相對發展程度系數均接近1.3，這說明近年來煙臺市依托于良好的社會經濟發展狀態，全面推進農業科技人才培養、推動科技成果轉化與科技企業培育，彌補“三農”科技創新領域不足，使鄉村振興與科技創新發展已表現出向協同發展轉變的趨勢。總之，科技創新水平不足制約著兩大系統的協調發展，因此，加強科技供給已成為調整科技創新與鄉村振興協同發展程度的必由之路。

六、結論與建議

（一）結論

本文以山東省煙臺市為研究區域，利用熵權—TOPSIS評價模型、耦合協調度模型與相對發展度模型考察鄉村振興與科技創新發展耦合協調度，并采用Arcgis10.7對煙臺市各縣區（市）耦合協調度進行可視化分析，得出以下分析結論。第一。煙臺市轄區內鄉村振興與科技創新綜合水平整體向好，各區縣（市）二者的綜合評價指數呈上升趨勢，但同時也存在著地域發展不平衡、不均等的矛盾。第二，從時序特征上看，煙臺市村振興系統與科技創新系統之間存在著強影響關系，且耦合協調度水平有所提高，耦合協調等級由2014年的勉強協調轉變為2022年的初級協調；從空間分布特征看，煙臺市各縣區（市）耦合協調度呈現出“西北部高，東南部低”的空間分布格局，同時表現出隨時間變化耦合協調整體水平上升且區域間差距縮小的變化趨勢。第三，煙臺市正處于科技創新水平輕度滯后于鄉村振興水平的發展階段，但科技創新發展水平與鄉村振興水平差距逐漸縮小，相對發展程度系數呈現出波動下降趨勢。科技創新水平不足已成為制約著兩大系統的協調發展的重要因素。

（二）政策建議

根據上述分析結論，提出如下三點政策建議。

1.推動農業科技供給的社會化服務體系建設

優化農業科技供給的核心在于農業供給模式的變革，應遵循“以公益性為基礎、適當放活經營權”的基本原則，推動農業科技供給的社會化服務體系建設，完善相關制度與配套服務供給［27］。一方面，針對關鍵領域的戰略性農業科技，應堅持政府應發揮主導作用，相關科研院所、高等院校提供輔助服務，以推動農業科技領域技術變革。另一方面，針對在農業生產中演化的多樣化、特殊化的農業科技需求，應以農業科技企業等相關社會組織為主體，以市場化推動農業科技供給變革。同時，應依據相關法律法規，完善農業科技供給全過程的資本投入、利益分配、監督監管、績效考核機制，為農業科技發展提供完善的制度保障。

2.加強農業科技主體培育

首先，農業科研機構應加強縱向合作，充分發揮不同層級機構的優勢。國家級科研機構要在基礎研究領域發揮主導作用，同時加強省級和地市級科研機構在服務地方農業發展方面的能力，推動農業科技成果的轉化與推廣。其次，涉農高校應創新教育培養模式，培養懂農業、愛農村的新型技術人才，拓寬涉農專業邊界、建設新興涉農專業、建立網絡教育資源共享平臺，為農業科技發展提供人才支撐。最后，涉農領軍企業應發揮引領作用，構建“企業+農民合作社+農戶”農業生產模式，促進農業科技與農戶生產的有機銜接。同時，加大對企業的研發支持力度，引導企業建立研發機構，提升技術創新能力，推動科技成果的轉化與應用。

3.加強基礎性與前沿性農業科技研究

在基礎性研究方面，通過選拔培養基礎研究人才與團隊，培育一批從事基礎應用研究的核心科研者；建立基礎研究的技術支持體系，引進先進科學技術設備，提高農業科技創新效率；同時，政府應給予穩定的經費支持，培育國家級、省級科技創新項目，加速基礎研究向現實經濟效益的轉化。在前沿性研究方面，加強前沿生物技術、育種技術等“卡脖子”難題的攻堅力度，打好種業翻身仗；打通大數據、物聯網、人工智能在農業生產全過程的應用路徑，將前沿性的農業科技服務于農業農村生產活動，推動鄉村振興與科技創新的協調融合發展。

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