我國師范院校科研創(chuàng)新投入與產(chǎn)出的耦合協(xié)調(diào)分析

師范院校是文化傳承的高地、科技創(chuàng)新的重鎮(zhèn)和人才培養(yǎng)的搖籃，承擔(dān)著以教育發(fā)展推動科技創(chuàng)新，以科技創(chuàng)新促進(jìn)教育發(fā)展的重任，因此有必要對我國師范院校的科研創(chuàng)新系統(tǒng)進(jìn)行定量研究[1].宋美喆等分析了高等教育、科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)發(fā)展三者的耦合協(xié)調(diào)度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三者的耦合協(xié)調(diào)度呈逐年上升趨勢[1]．曹嘯等以華北地區(qū)為例分析了高等教育、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技創(chuàng)新的耦合協(xié)調(diào)度，強(qiáng)調(diào)要重點關(guān)注科技創(chuàng)新[2]．周利豐等探析了湖北省高等教育與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)高等教育系統(tǒng)呈緩慢型的上升形態(tài)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)呈追趕型的上升形態(tài)[3]．從現(xiàn)有文獻(xiàn)研究來看，許多研究者關(guān)注的是科技創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)問題，而對于科技創(chuàng)新資源的內(nèi)部耦合關(guān)系探討還不多，以師范院校為研究對象探討其科研創(chuàng)新內(nèi)部耦合規(guī)律則更為鮮見．事實上，在推進(jìn)科技創(chuàng)新的過程中，需要將科技創(chuàng)新從投人到產(chǎn)出之間進(jìn)行融合協(xié)調(diào)并加以轉(zhuǎn)化[4]．因此，本文將利用耦合協(xié)調(diào)分析的方法探究我國師范院校2011＼～2022年的科研投人和產(chǎn)出的融合發(fā)展問題，進(jìn)一步運用耦合協(xié)調(diào)模型深入分析我國師范院校科研創(chuàng)新投入-產(chǎn)出系統(tǒng)的耦合度、協(xié)調(diào)度及其變化趨勢，以期為推動我國師范院校的科研創(chuàng)新的高水平發(fā)展提出建議.

1指標(biāo)體系構(gòu)建與數(shù)據(jù)來源

科研系統(tǒng)是一個由多因素構(gòu)成的整體，師范院校科研創(chuàng)新投入系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)彼此影響、相互關(guān)聯(lián)，科研創(chuàng)新的發(fā)展是兩個系統(tǒng)相互融合促進(jìn)，共同產(chǎn)生的結(jié)果.當(dāng)科研投入系統(tǒng)滯后時，師范院校人才培養(yǎng)的科技理念和科技思想得不到及時更新，科技創(chuàng)新能力提升緩慢，科技創(chuàng)新的進(jìn)程也會因此受到制約，從而影響科研創(chuàng)新產(chǎn)出；當(dāng)科研產(chǎn)出系統(tǒng)滯后時，在知識創(chuàng)新和技術(shù)發(fā)明尤其是在產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化方面將會受到影響，從而社會的經(jīng)濟(jì)增長緩慢，科研投入也將受到影響.所以只有當(dāng)科研創(chuàng)新投人-產(chǎn)出兩系統(tǒng)互相協(xié)調(diào)、互相促進(jìn)達(dá)到良性耦合時，兩系統(tǒng)才能發(fā)展到較高的水平，從而達(dá)到高度耦合協(xié)調(diào).科研投人產(chǎn)出耦合的過程是復(fù)雜的[5]，應(yīng)該由符合科學(xué)性、簡潔性、可操作性等相關(guān)原則的多個指標(biāo)構(gòu)成．本文綜合考慮前文對兩個系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)機(jī)理的刻畫，借鑒斯塔弗爾比姆提出的CIPP“背景-投入-過程-產(chǎn)出”評價模型以及周娜[4」、曹嘯[2」等學(xué)者的研究，結(jié)合師范院校的實際情況，基于數(shù)據(jù)的可獲得性，在構(gòu)建師范院校教育科研投入與產(chǎn)出兩個系統(tǒng)的指標(biāo)體系時，考慮到科研投入主要基于人力投入和經(jīng)費投入兩個方面，最終選擇：研究與發(fā)展人員數(shù)、成果應(yīng)用及科技服務(wù)人員數(shù)、研究與發(fā)展項目數(shù)、研究與發(fā)展機(jī)構(gòu)數(shù)、研究與發(fā)展投入總額、科研事業(yè)費投入額等6個指標(biāo)來衡量；考慮到科研產(chǎn)出主要基于科研成果和成果轉(zhuǎn)化兩個方面，最終選擇：專利申請數(shù)、專利授權(quán)數(shù)、學(xué)術(shù)論文發(fā)表數(shù)、科技著作出版數(shù)、科技進(jìn)步獎勵數(shù)、國家級項目驗收數(shù)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓收入等7個指標(biāo)來衡量．本文研究的數(shù)據(jù)主要來源于2011＼～2022年中華人民共和國教育部科學(xué)技術(shù)司編寫的《高等學(xué)校科技統(tǒng)計資料匯編》，兩個子系統(tǒng)的指標(biāo)評價體系如表1所示.

2研究方法與模型構(gòu)建

2.1 綜合評價指數(shù)分析模型

2.1.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

由于每個指標(biāo)的量綱不一致，因此利用極差標(biāo)準(zhǔn)化法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理．其中，對正向指標(biāo)使用以下（1）式進(jìn)行處理

式中： i=1，…，n 表示年份， j=1，…，m 表示指標(biāo)個數(shù)； x_jmax 表示第 j 個指標(biāo)在所研究的年份中的最大的值， x_jmin 則表示第j個指標(biāo)在所研究的年份中最小的值． x_ij 表示的是第 i 年中的第 j 個指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)， x^′_ij 是 x_ij 經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化之后所得的數(shù)值.

2.1.2建立綜合評價函數(shù)

為了消除主觀因素的影響，這里權(quán)重的計算運用了熵值法[8]．首先通過計算可得到各指標(biāo)的權(quán)重W_j ，再利用加權(quán)法分別計算科研創(chuàng)新投入系統(tǒng)綜合評價指數(shù) F（x） 與科研創(chuàng)新產(chǎn)出系統(tǒng)綜合評價指數(shù)G（y） ，其計算公式如下

式中：教育科研投入系統(tǒng)共有 m 項評價指標(biāo)， X_ij 表示教育科研投入系統(tǒng)第 i 年第 j 項指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值；教育科研產(chǎn)出系統(tǒng)共有 n 項評價指標(biāo)， Y_ij 表示教育科研產(chǎn)出系統(tǒng)第 i 年第 ?j 項指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值.

2.2 灰色關(guān)聯(lián)模型

依據(jù)灰色系統(tǒng)理論，灰色關(guān)聯(lián)模型可以在不完全的信息中比較各指標(biāo)間發(fā)展趨勢的相似程度，從而得出指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)程度[9．某一年師范院校的科研創(chuàng)新投入系統(tǒng)的第 m 個指標(biāo)與科研創(chuàng)新產(chǎn)出系統(tǒng)的第 n 個指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù) ζ_m，n 和關(guān)聯(lián)度 R_m，n 的計算公式如下

上式中： 表示兩級最小絕對差值， 表示兩級最大絕對差值； p 為分辨系數(shù)，反映關(guān)聯(lián)系數(shù)間的差異顯著性，一般取值在0-1之間，本文取0.5； N 表示指標(biāo)的個數(shù)，關(guān)聯(lián)度 R_m，n 的取值范圍在0-1之間，該值越大，表示兩個系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)性越大，耦合作用也越強(qiáng)，等級劃分如表2所示.

2.3 耦合評價模型

物理學(xué)中的容量耦合系數(shù)模型可用來度量兩個或兩個以上的系統(tǒng)之間相互影響和相互作用的動態(tài)關(guān)聯(lián)過程[10]．根據(jù)該模型可構(gòu)造師范院校的科研創(chuàng)新投人和產(chǎn)出兩個系統(tǒng)的耦合度函數(shù)模型，計算公式如下

M=αF（x）+βG（y），

上式中： C 表示物理耦合模型的耦合度，這里代表師范院校的科研創(chuàng)新投入系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)的耦合度值，該值越大表示兩個系統(tǒng)的耦合作用越強(qiáng)． M 表示兩個系統(tǒng)的綜合評價函數(shù)， α 、 β 分別表示科研創(chuàng)新投入系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)對未來發(fā)展貢獻(xiàn)程度的待定系數(shù)，由于本文中兩個系統(tǒng)的重要性一致，這里 α 和 β 均取值為0.5. D 表示耦合協(xié)調(diào)度，可以反映兩個系統(tǒng)的整體協(xié)同發(fā)展程度，取值范圍在0-1之間．為了更好反映我國師范院校的科研創(chuàng)新投人系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)程度，本文借鑒宋美喆[1、周利豐[3]等的研究，將耦合協(xié)調(diào)階段劃分為三個階段七個等級，其劃分標(biāo)準(zhǔn)如表3所示.

3結(jié)果分析

3.1 關(guān)聯(lián)度分析

由上述公式（4）－（5）分別得出我國師范院校的科研創(chuàng)新投人系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)綜合評價指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度值，以及科研創(chuàng)新投入系統(tǒng)各指標(biāo)與科研創(chuàng)新產(chǎn)出系統(tǒng)綜合評價指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度值．通過關(guān)聯(lián)度值的大小來比較各指標(biāo)對兩個系統(tǒng)的影響程度，將各指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度值從大到小排序，結(jié)果如表4所示.

從科研創(chuàng)新投人系統(tǒng)的各指標(biāo)灰色關(guān)聯(lián)度值來看，關(guān)聯(lián)度值在0.650以上的指標(biāo)有4個，從表2的等級劃分標(biāo)準(zhǔn)可得出這4個指標(biāo)對科研創(chuàng)新投入系統(tǒng)-產(chǎn)出系統(tǒng)耦合具有重要影響．其中，影響程度最大的指標(biāo)分別為研究與發(fā)展投人總額，灰色關(guān)聯(lián)度值達(dá)到0.790，說明研究與發(fā)展投入的提高有助于加強(qiáng)兩個系統(tǒng)的耦合作用．其次，研究與發(fā)展項目數(shù)、科研事業(yè)費投入額、發(fā)展機(jī)構(gòu)數(shù)都對耦合作用有較大影響，灰色關(guān)聯(lián)度值分別達(dá)到0.715、0.703、0.668．同時，科研創(chuàng)新投入系統(tǒng)的平均關(guān)聯(lián)度值為0.694，對科研創(chuàng)新產(chǎn)出的耦合作用較強(qiáng)．從科研創(chuàng)新產(chǎn)出系統(tǒng)的各指標(biāo)灰色關(guān)聯(lián)度來看，關(guān)聯(lián)度值都在0.650以上，對耦合作用影響程度最大的3個指標(biāo)分別為：出版科技著作數(shù)、發(fā)表學(xué)術(shù)論文數(shù)和國家級項目驗收數(shù)，灰色關(guān)聯(lián)度值分別達(dá)到0.904、0.887和0.884，說明這3個指標(biāo)是加強(qiáng)兩系統(tǒng)耦合作用所要考慮的重要指標(biāo)．科研創(chuàng)新產(chǎn)出系統(tǒng)的平均關(guān)聯(lián)度值也達(dá)到為0.865，對科研創(chuàng)新投入的耦合作用較強(qiáng)．總的來看，師范院校的科研創(chuàng)新投人系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)存在較強(qiáng)的相關(guān)性，兩系統(tǒng)彼此影響、相互關(guān)聯(lián)，科研創(chuàng)新的發(fā)展是兩個系統(tǒng)相互融合促進(jìn)，共同產(chǎn)生的結(jié)果，兩個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展有助于促進(jìn)科研創(chuàng)新的整體發(fā)展.

3.2 綜合發(fā)展系統(tǒng)與耦合協(xié)調(diào)度分析

根據(jù)耦合評價模型，計算得到我國師范院校2011-2022年的科研創(chuàng)新投人系統(tǒng)綜合評價指數(shù) F （x） 、科研創(chuàng)新產(chǎn)出系統(tǒng)綜合評價指數(shù) G （y） 、兩個系統(tǒng)的耦合度（C）、耦合協(xié)調(diào)度 （D） ，再結(jié)合表2耦合協(xié)調(diào)度值對耦合等級協(xié)調(diào)程度的劃分，構(gòu)建我國師范院校2011＼～2022年的科研創(chuàng)新發(fā)展協(xié)調(diào)程度以及綜合評價值表，如表5所示.

由表5可知，2011年到2022年我國師范院校的科研創(chuàng)新投入系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)均呈現(xiàn)較好的增長趨勢．科研創(chuàng)新投人系統(tǒng)評價指數(shù)由2011年的0.001增加到2022年的0.998，增加了0.997．產(chǎn)出系統(tǒng)綜合評價指數(shù)由2011年的0.060增加到2022年的0.506，增加了0.446．比較兩個系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，從2011年到2017年我國師范院校的科研創(chuàng)新投人系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)有著同步增長的趨勢．2018年科研創(chuàng)新投入系統(tǒng)綜合評價指數(shù)快速增長并超過了產(chǎn)出系統(tǒng)，由投入系統(tǒng)滯后開始轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)出系統(tǒng)滯后；而產(chǎn)出系統(tǒng)綜合評價指數(shù)在2020年快速增長到0.866后，在2021年下滑到了0.491，接著2022年又有所增長，但總體上落后于投入系統(tǒng)．從耦合協(xié)調(diào)度來看，從2011年到2019年我國師范院校的科研創(chuàng)新投人系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)都處于失調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，且兩個系統(tǒng)的發(fā)展水平都較低.從2020年開始，兩個系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，其中投人系統(tǒng)的發(fā)展水平較高，這說明科研創(chuàng)新投入系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)在未來將慢慢趨于中等協(xié)調(diào)發(fā)展階段.

根據(jù)表5繪制出2011＼～2022年我國師范院校科研投入與產(chǎn)出系統(tǒng)耦合度（ C 值）和耦合協(xié)調(diào)度（ D 值）的變化趨勢，如圖1所示．其中，耦合度 C 值與耦合階段有關(guān)，表示系統(tǒng)間相互作用的強(qiáng)度．從圖1中可以得出從2012年開始兩個系統(tǒng)的耦合度主要在0.4-0.5之間波動，處于磨合耦合的階段；而耦合協(xié)調(diào)度 D 值可以進(jìn)一步科學(xué)地體現(xiàn)兩個系統(tǒng)間互動發(fā)展的協(xié)同效應(yīng)，校正 C 值在共同低水平發(fā)展階段卻能計算出耦合度很高的假象，

從圖1中評價度的變化趨勢可以得出：2011＼～2022年兩個系統(tǒng)的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度都有所增長.其中2011年到2012年增長速度最快，到了2019年耦合度和耦合協(xié)調(diào)度趨于一致，說明兩個系統(tǒng)在這期間發(fā)展趨于一致．耦合度從2014年到2022年保持在0.5左右，說明我國師范院校的科研投人系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)在這幾年依然處于磨合耦合的階段，而耦合協(xié)調(diào)度在2020年快速增長，達(dá)到中等協(xié)調(diào)的水平.結(jié)合系統(tǒng)綜合評價指數(shù)分析可以發(fā)現(xiàn)，這是由于科研創(chuàng)新投入產(chǎn)出兩個系統(tǒng)各指標(biāo)在2020年都有快速增長．由于2011＼～2019年近十年的累積，使得科研創(chuàng)新投人產(chǎn)出耦合系統(tǒng)有突破性改善．之后2021＼～2022年兩個系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)程度又降為勉強(qiáng)協(xié)調(diào)，這是由于這期間產(chǎn)出系統(tǒng)滯后于投入系統(tǒng)，說明近年來科研創(chuàng)新產(chǎn)出水平跟不上投入水平的增長，科研產(chǎn)出系統(tǒng)有待改善.

4總結(jié)

首先，從灰色關(guān)聯(lián)度分析可以得出我國師范院校的科研創(chuàng)新投人系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)存在較強(qiáng)的相關(guān)性，兩個系統(tǒng)的發(fā)展互相依賴．科研創(chuàng)新產(chǎn)出系統(tǒng)的平均關(guān)聯(lián)度達(dá)到0.865，對科研創(chuàng)新投入的耦合作用較強(qiáng)．其次，從兩個系統(tǒng)的綜合發(fā)展系統(tǒng)來看，2011年到2022年我國師范院校的科研創(chuàng)新投人系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)都呈現(xiàn)出較好的增長趨勢，但科研創(chuàng)新產(chǎn)出系統(tǒng)相對較落后于投入系統(tǒng)．最后，從兩個系統(tǒng)的耦合關(guān)系來看，科研創(chuàng)新投人系統(tǒng)和產(chǎn)出系統(tǒng)目前正處于磨合協(xié)調(diào)發(fā)展的階段，科研產(chǎn)出系統(tǒng)有待改善．

根據(jù)研究結(jié)論，提出以下建議：重視科研創(chuàng)新產(chǎn)出成果，提高投入指標(biāo)的發(fā)展效率，有效延伸我國師范院校科研創(chuàng)新全產(chǎn)業(yè)鏈條，系統(tǒng)拓展科研創(chuàng)新增值增效；持續(xù)做好對師范院校科研方面的長期穩(wěn)定支持工作，優(yōu)化科研創(chuàng)新的資源配置，改善科研產(chǎn)出系統(tǒng)，重視我國師范院校的高質(zhì)量發(fā)展；切實提高我國師范院校研究與發(fā)展投人總額占教育財政總支出的比重，并認(rèn)識到科研創(chuàng)新產(chǎn)出的根本動力在于加強(qiáng)對科研創(chuàng)新投入的力度，以確保科研創(chuàng)新資源內(nèi)部協(xié)調(diào)健康發(fā)展.

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Analysis of the Coupling and Coordination between Research Innovation Input and Output in Chinese Normal Universities

CHEN Xiao-yu，CHEN Miao-xia，WANG Zhi-ning* （College of Mathematics and Statistics，Hanshan Normal University，Chaozhou，Guangdong，521041）

Abstract：Based on the relevant statistical data on scientific research and innovation from the Compilation of Science and Technology Statistics of Higher Education Institutions spanning from 2011 to 2022，this study employs the entropy method，grey correlation model，and coupling model to explore the trends in the correlation，coupling degree，and coupling coordination degree of the inputoutput system indicators for scientific research and innovation in Chinese normal universities．The findingsreveal that，overall，the grey correlation between the two indicator systems of scientific research input and output in normal universities is high，indicating a strong coupling effect.From 2011 to 2022，the comprehensive evaluation index of the input-output system exhibited a positive growth trend，yet the output of scientific research and innovation lagged behind the input．Since 2020， both theresearch and innovation input and output systems have progressed to a stage of coordinated development，suggesting that research output requires further improvement.Consequently，it issuggested to strengthen the investment in scientific research and innovation in Chinese normal universities， while focusing on the output of scientific research and innovation to improve the quality and efficiency of scientific innovation.

Key words： normal universities；research input-output system； grey correlation model; coupling coordination degree model