中国区域科技发展空间差异实证分析：1991~2007

徐 聪，蒋翠侠

（山东工商学院a.统计学院；b.数学与信息科学学院，山东 烟台 264005）

中国区域科技发展空间差异实证分析：1991~2007

徐 聪a，蒋翠侠b

（山东工商学院a.统计学院；b.数学与信息科学学院，山东 烟台 264005）

为分析中国区域科技发展空间差异及其影响因素，运用偏离-份额分析法讨论了中国各省、市、区R&D经费支出增长及其结构性变动规律，据此对各省、市、区重新归类划分区域；通过Theil指数分析，考察各区域内部和区域间差异贡献率及其变化情况，研究导致区域科技发展空间差异的主要因素。实证结果表明，中国科技发展水平呈现出明显的区域性特征，并且该区域性特征在不同历史时期表现不同。

区域科技；偏离-份额分析法；Theil指数；空间差异

当前学术界对中国区域科技发展空间差异研究较少，大部分研究停留在对区域科技进步按传统的三大区域划分的基础上[1~4]，也有按照偏离-份额分析法划分新型区域的研究[5~6]，但是仅停留在划分阶段，而没有对划分后新区域的区域科技发展水平做实证分析。本文主要通过偏离-份额分析法研究区域科技增长在结构、竞争力等方面与全国平均水平的比较，并按照偏离-份额分析结果对各省、市、区重新归类；通过计算区域各项科技指标Theil指数及其分解，考察各区域内部和区域间差异贡献率及其变化情况，研究导致区域科技发展空间差异的主要因素。

1 数据选取与经验观察

为定量研究区域科技发展空间差异，选取1991、1999、2007年全国30个省、市、自治区（由于数据缺失，这里没有讨论西藏地区）的R&D经费支出、科技人员数、专利授权数、技术市场成交金额4项指标作为研究对象，数据来源于《中国科技统计年鉴》（1992~2008）。为进行比较，分析中将整个时期（1991~2007）划分为两个阶段：1991~1999和1999~2007。

根据《中国科学技术指标》黄皮书，衡量一个国家科技发展水平最常用指标为R&D经费支出。这里先就R&D单一指标讨论科技发展水平的结构差异与地区差异。

（1）科技发展水平结构差异

总体来看，三大执行部门（高等院校、大中型工业企业、研究与开发机构）的R&D经费支出占当年全国R&D经费支出比重较大，1999年为95.61%，2007年为83.96%，2007年比1999年下降11.65个百分点（1991年数据缺失）。

在全国三大执行部门内部，其R&D经费支出结构也在发生变化：1991~1999年三大执行部门各自R&D经费支出变化不大，而1999~2007年三大执行部门R&D经费支出结构变化较大，特别是研究与开发机构所占比重下降了23.34个百分点、大中型工业企业所占的比重上升了24.30%个百分点。

（2）科技发展水平地区差异

表1报告了全国各省、市、区R&D经费支出总额和人均R&D经费支出的描述统计，可以明显地看出各地区科技发展水平存在明显差距，并且这种差距呈现扩大趋势：①排名前6位的含西部地区的个数逐年减少，排名后6位的含西部地区的个数稳中有升；②极差逐年扩大，R&D经费支出的最大值/最小值的倍数也在逐年扩大；③标准差的取值在逐年扩大。

2 计量模型选择

表1 全国各省、市、区R&D经费支出差异及变化

（1）偏离-份额分析

偏离-份额分析法由美国学者Dunn于20世纪80年代初提出，已成为区域经济社会结构分析中通用的方法，有利于揭示各部门结构变化的原因[7~8]。以全国为参照系分析区域科技投入的动态变化过程，记Xij(t)为t时期第j个地区的第i执行部门科技投入水平，则可以实现如下分解：为全国第i执行部门科技投入水平，为全国三大执行部门科技投入水平；t=t0，t1分别代表基期和报告期；Gij为第j个地区第i部门科技投入增长量，RSij为全国偏离份额，表示地区j某执行部门i科技投入从t0到t1时期以全国总增长率增长而得到的增长量；PSij为结构偏离份额，表明从t0到t1时期将全国执行部门i科技投入与全国总科技投入进行比较，若地区j以快速增长型部门为主，则 PSij>0，反之，PSij<0；DSij为竞争力偏离份额，表示从t0到t1时期地区j执行部门i科技投入增长率与全国执行部门i科技投入增长率之差与基期的科技投入水平的乘积，该分量反映了地区j与全国相比，执行部门i所具有竞争优势（DSij>0）或劣势（DSij<0）。 对式(1)两边关于部门 i求和，可得

式中，Gj为第j个地区科技投入增长量。由式(2)的分解结果，可进一步计算总偏离份额Gj-RSj或PSj+DSj。

（2）Theil指数

Theil指数最早由Theil于1967年研究国家之间收入差距时首先提出，可以按照GDP比重加权计算，也可以按照人口比重加权计算。本文采用人口比重加权计算。

式中，n为地区个数，Yi可以取第i地区的R&D经费支出、科技人员数、专利授权数或技术市场成交金额等，Pi是第i地区的人口总数。Theil指数越大，就表示各区域之间差异越大；反之，则表示各区域之间差异越小。

如果以省级行政单位作为基本单元，则可以对Theil指数进行分解，将全国的科技投入或产出的总体差异分解为区域间差异和区域内差异

式中

式中，T区域内表示k个区域内的差异，T区域间表示k个区域间的差异；Yij代表第i区域第j地区某项科技指标的值代表该项科技指标的全国总量，Pij代表第i区域第j地区的人口代表全国总人口，ni为第i区域中包含的地区数。

3 实证研究

3.1 基于科技发展水平偏离-份额分析的区域划分

（1）偏离-份额分析

1999~2007年科技发展水平偏离-份额计算过程见表2，限于篇幅本文略去1991~1999年偏离-份额计算过程和1991~1999年、1999~2007年的结构-竞争力偏离份额分析结果。

从绝对增长率来看，1999~2007年全国30个省区科技绝对增长率均为正。由省略的结构-竞争力偏离份额分析结果可知，大中型工业企业的科技增长率最快为7.45倍，高于全国增长率4.42倍，是科技增长的最主导部门；高等院校的科技增长率为3.96倍，研究与开发机构的科技增长率为1.64倍，都低于全国总科技增长率，是相对停滞的增长部门。从相对增长率来看，15个省、市、区的科技增长率高于全国科技增长率，相对增长率为正，其余15个省、市、区的增长率低于全国水平。浙江省的相对增长率最高为11.81倍，海南省的相对增长率最低，为-3.90倍。

（2）区域划分

由表2的结果，本文对1991~1999年、1999~2007年全国各省、市、区按照相对增长率和偏离份额分析结果进行分类，共划分了六类区域，见表3。

第Ⅰ类，各项偏离份额均为正，相对增长率为正。与1991~1999年相比，1999~2007年西部地区有三个省区进入第Ⅰ类区域，其中：内蒙古进步最显著，从最后一类区域进入第Ⅰ类区域；其余东部省区均不同程度的优化了科技投入结构，加强了地区科技竞争力，从而进入第Ⅰ类地区。

第Ⅱ类，结构偏离份额为负，竞争力偏离份额为正，但总偏离为正，且相对增长率为正。与1991~1999年相比，1999~2007年天津市与河南省均从第Ⅵ类区域上升进入到第Ⅱ类区域，主要由于地区科技竞争力加强。

第Ⅲ类，结构偏离份额为正，竞争力偏离份额为负，但总偏离为正，且相对增长率为正。与1991~1999年相比，1999~2007年福建、安徽从第Ⅰ类区域落入到第Ⅲ类区域，科技竞争力下降；广东、河北从第Ⅱ类区域进入第Ⅲ类区域，科技竞争力下降，但科技投入结构得到优化；山西、宁夏从最后一类区域进入第Ⅲ类区域，科技相对增长率由负变正，同时地区科技竞争力增强。

表2 1999~2007年中国30个省、市、区偏离-份额分析对比 (单位:万元)

第Ⅳ类，结构偏离份额为正，竞争力偏离份额为负，但总偏离为负，相对增长率为负。与1991~1999年相比，1999~2007年海南从第Ⅱ类区域落入到第Ⅳ类区域，科技相对增长率由正变负，地区科技竞争力也有较大幅度的下降；黑龙江从第Ⅲ类区域到第Ⅳ类区域，科技相对增长由正变负，地区科技竞争力下降幅度较大，使得总偏离为负；贵州、青海、新疆均从最后一类地区进入到第Ⅳ类区域，结构偏离份额由负变正，地区科技投入结构得到了很大程度的优化。

第Ⅵ类，各项偏离份额均为负，相对增长率为负。与1991~1999年相比，1999~2007年湖北从第Ⅰ类区域落入到最后一类地区，科技发展的退化最为明显，从科技投入结构到地区科技竞争力各方面都有下降；北京市从第Ⅱ类区域落入到最后一类区域，不仅科技相对增长率由正变负，地区科技竞争力下降幅度也较大；吉林、陕西科技投入结构偏离份额由正变负，科技投入结构变得较为不合理。

3.2 基于Theil指数的区域科技发展水平差异分析

（1）Theil指数计算

为讨论区域科技发展水平差异及其影响因素，这里计算科技投入和科技产出各项指标的Theil指数，并对Theil指数按照式(8)进行分解。表4报告了Theil指数及其分解结果。

（2）区域科技发展水平总体差异

从全国Theil指数看，1991年专利授权数的Theil指数最低为0.1114，技术市场成交金额最高为0.2493，说明我国科技产出存在较大的区域差异，并且这一差异存在扩大趋势，到2007年两个指标的Theil指数分别增长到0.2171和0.5090。在四项科技投入与产出指标中，科技人员的Theil指数最小，而技术市场成交金额的Theil指数最大。

（3）区域科技发展水平差异分解

1991年，科技人员、R&D经费支出、专利授权数和技术市场成交金额在第Ⅱ区域内和区域间的Theil指数最大，各项的差异贡献率为30%左右，加总达到60%以上。第Ⅱ区域内的Theil指数较大，主要是由于分类时通过地区科技投入结构与地区竞争力分类，与地区科技投入基数无关，因此尽管北京和广东各项科技投入和产出指标的基数非常大，比第Ⅱ区域内部其余省区有明显的差距，仍被划分到第Ⅱ区域内，从而导致该区域内部差异较大。区域间的Theil指数较大，说明经过聚类后，科技投入和科技产出的各项指标差异主要在区域间。

表 3基于偏离-份额分析的科技发展水平区域划分

表 4 1991年、2007年全国各省区科技投入产出指标的Theil指数及其分解

2007年，科技人员、R&D经费支出和技术市场成交金额在第Ⅵ区域内的Theil指数最大，各项的差异贡献率都达到了30%以上；专利授权数在第Ⅰ区域的Theil指数最大，差异贡献率为25.87%。这意味着科技人员、R&D经费支出和专利授权数区域差异在主要第Ⅵ区域内部，技术市场成交金额的区域差异主要在第Ⅰ区域内部。第Ⅵ区域内部的北京市在科技投入产出方面的基础与第Ⅵ区域内部其余省区相比，优势非常明显，导致第Ⅵ区域内部科技人员、R&D经费支出和技术市场成交金额差异成为区域科技投入主要差异。区域间的科技投入和科技产出差异都不再是形成区域科技发展差异的主要因素，这时主要差异表现在区域内部。

4 结论与启示

本文以三大执行部门的四项科技发展水平测度指标作为研究对象，通过偏离-份额分析对全国各省、市、区进行类别划分，继而通过Theil指数及其分解度量区域科技发展水平差异及其影响因素。实证结果表明：中国区域科技发展水平存在较大差异，并且这一差异在某些方面存在扩大趋势，如：专利授权数和技术市场成交金额两项指标的Theil指数；科技发展的各项指标最大的差异主要体现区域内部，如：1991年第Ⅱ区域和2007年第Ⅵ区域的区域内部差异贡献率都达到了30%以上。与以往的实证结果不同，本文实证结果表明：科技发展水平差异主要来源于区域内部，区域间差异已经不是引起科技发展水平差异的主要原因。

针对中国区域科技发展水平空间差异的现状及发展趋势，决策部门应在缩小区域间科技发展水平差异的同时，采取适当的措施缩小区域内部各省、市、区科技发展水平差异，即决策部门的重点应由宏观区域间转向中观区域内部科技发展水平差异的缩小。

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（责任编辑/易永生）

F224.0

A

1002-6487（2011）03-0090-04

全国统计科研计划基金资助项目（2009LY030）；山东省自然科学基金资助项目（Q2008H03）；山东省软科学研究计划项目（2009RKB401）；山东省统计科研重点研究课题（KT0920）