区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合研究

尹肖妮，王国红，周建林

（1.哈尔滨工业大学经济管理学院，山东威海264209；2.大连理工大学工商管理学院，辽宁大连116024）

●区域发展

区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合研究

尹肖妮1，王国红2，周建林2

（1.哈尔滨工业大学经济管理学院，山东威海264209；2.大连理工大学工商管理学院，辽宁大连116024）

区域知识承载力与海洋新兴产业集聚的耦合互动能够加快海洋新兴产业集聚成长和区域知识承载力提升。文章通过对区域知识承载力与海洋新兴产业集聚的耦合性分析，构建了区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展评价指标体系和评价模型，运用中国沿海11省市的统计数据进行了实证分析。实证研究结果表明：区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展水平越高，该区域的知识承载力水平和海洋新兴产业集聚发展水平越高；中国沿海11省市的区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展水平差异较大，广东、山东和上海处于较高水平的协同耦合发展阶段，天津、江苏、浙江、辽宁和福建处于中等水平的协调耦合发展阶段，河北、广西和海南处于低水平耦合发展阶段。

区域知识承载力；海洋新兴产业集聚；耦合

科学技术的发展是海洋新兴产业演进的根本原因，相较于传统海洋产业而言，海洋新兴产业对知识创新有着更高的要求，充分利用区域中的创新资源，提高创新效应，是海洋新兴产业集聚发展的关键。有较大知识存量的区域相对来说知识吸收能力较强，海洋新兴产业的集聚更易于形成创新网络，加快知识的扩散与传播，从而提高产业创新能力与创新绩效，增加集聚区域的知识存量，进而提升区域知识承载力。因此，海洋新兴产业集聚与区域知识承载力的耦合互动能够加快海洋新兴产业的集聚成长和区域知识承载力的提升。本文在系统分析区域知识承载力与海洋新兴产业集聚的耦合性基础上，以中国沿海11省市作为研究对象，实证研究了区域知识承载力与海洋新兴产业集聚发展的耦合关系。这将对促进中国海洋新兴产业发展、政府科学制定区域知识和创新政策具有理论和实际应用价值。

二、区域知识承载力与海洋新兴产业集聚的耦合性分析

（一）耦合关联分析

区域知识承载力和海洋新兴产业集聚作为区域经济系统的两个子系统,彼此之间具有相互作用、相互影响的耦合关联。一方面，区域知识承载力能够为海洋新兴产业集聚发展提供知识资源的支撑，如果区域知识承载力不足，就会制约产业创新能力和绩效，不能有效支撑海洋新兴产业集聚发展。另一方面，海洋新兴产业集聚具有人才吸引与聚集、知识溢出和创新效应，同时海洋新兴产业集聚发展能够带动区域产业升级和经济结构的优化。这不仅产生了区域知识承载力提升的内在动力，而且为其发展拓展了更广阔的空间，尤其是产业创新发展是推动区域知识承载力演化的“催化剂”。

（1）基于人才资源的耦合。从区域知识承载力的维度来看，其个体层是知识承载单元，承载着海洋新兴产业创新和集聚发展的知识应用、整合和创新基础（图1）［1］。知识承载单元的具体表现形式是区域内的知识存量，无论从载体形式还是从知识的表现形式来看，人才资源都是知识承载单元的最重要组成部分，大量的隐性知识存在于人才载体中，而且人才资源也是影响区域知识承载力演化的主要因素之一。从海洋新兴产业集聚发展来看，一方面由于海洋新兴产业对高新技术的依赖性较强，这决定了其集聚发展对人才资源数量和质量都有着更高的要求。在海洋新兴产业集聚发展初期，无论是新创企业数量和种类的增多，还是海洋产业结构升级、产业链融合和延伸，都需要大量高素质的不同类型人才的支撑。因此，海洋新兴产业集聚发展对人才要素有着较高的需求，需要适当的区域知识承载力支撑。另一方面海洋新兴产业集聚具有人才吸引聚集效应，区域内人才的聚集不仅为海洋新兴产业集聚发展提供了所需的人才，而且使区域知识承载力系统的知识存量得以增加，提升了区域知识承载力系统的知识存量和质量。因此，人才资源是区域知识承载力与海洋新兴产业集聚发展演化的共有关键要素，基于“人才资源”要素，区域知识承载力与海洋新兴产业集聚具有耦合关系。

图1 区域知识承载力结构

（2）基于知识溢出和知识创新的耦合。海洋新兴产业集聚为知识溢出的发生创造了条件，同时海洋新兴产业的高创新性需求对知识溢出也有着较高的要求。这些都极大地促进了海洋新兴产业集聚区域知识溢出的发生，在海洋新兴产业集聚中常常会发生较强的知识溢出。海洋新兴产业集聚中的知识溢出效应对于集聚企业、科研机构等知识创新主体的创新具有重要的意义。知识溢出使得“知识”作为投入要素的作用越来越重要，产业的发展和创新不再是仅仅依赖于有限的物质资源，知识资源可以替代物质资源，甚至比物质资源投入更有效，这使得海洋新兴产业集聚的快速发展和创新成为可能，提高了集聚产业的创新能力与竞争力，海洋新兴产业创新能力与竞争力的提高又进一步促进了集聚区域的经济发展。在区域知识承载力演化过程中，知识创新使得区域知识资源存量增加，形成区域知识承载力的提升；区域知识承载力的提升又为区域经济发展提供了有力支撑，进而促进区域经济的发展。因此，基于知识溢出和知识创新，区域知识承载力与海洋新兴产业集聚以区域经济发展为连接具有相互作用、相互影响的耦合关系。

（3）基于产业演进和技术选择的耦合。传统海洋产业发展的基础是常规技术和劳动经验，其对海洋资源的开发利用是浅层次的，产业结构水平是低级的。随着科学技术与工业化的发展，海洋产业由低级向高级演进，从简单量的扩张转变为质的变化。现代海洋资源开发活动的基础是知识、高新技

术与资本，其产业结构是丰富复杂的，产业运行依赖于现代科学技术的发展与支持。海洋新兴产业是现代海洋产业演进的方向，具有很高的知识含量和科技依赖性，其以高新技术支撑带动产业化发展，最终集聚形成产业链。知识与科技发展是海洋新兴产业演进的根本原因，海洋新兴产业的发展尤其是主导产业的选择要重视区域科技与创新，通过创新发展来保持产业竞争优势［2］。由此可见，区域知识环境是海洋新兴产业选择的重要依据，决定了产业可选择的技术水平，而创新知识能否成为海洋新兴产业集聚发展机会则取决于产业技术水平、区域知识承载力以及二者之间的耦合状态。海洋新兴产业集聚发展面临的产业技术选择是一个动态的选择过程，在创新和产业升级演进中起着重要的作用，是伴随着海洋新兴产业演进过程之中的关键问题。林毅夫（2010）认为某一地区最适宜的技术结构内生决定于该地区的要素禀赋结构［3］。张国胜（2013）认为产业技术选择应该与产业发展趋势以及技术体系相匹配，这是实现有效产业技术赶超的关键问题［4］。因此，产业技术选择与区域知识承载力系统之间具有显著的联系，当二者相匹配时，它们之间能够协调发展，处于相互促进的正反馈循环之中。反之，二者的发展都会受到影响，处于相互制约的负反馈、恶性循环之中。由此，基于产业演进和技术选择，区域知识承载力与海洋新兴产业集聚具有相互影响的耦合关系。

（二）耦合系统的构成

在区域知识承载力与海洋新兴产业集聚的演进过程中，通过上述耦合关联以及传导机制和叠加放大机制等作用使区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合系统从低度耦合向高度协同耦合发展，系统耦合程度的强化推动了区域知识承载力提升和海洋新兴产业集聚发展。区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合系统构成如图2所示。

图2 区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合系统

三、区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合评价指标与模型

（一）评价指标体系

区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展的研究是一项复杂的系统工程，不仅区域知识承载力与海洋新兴产业集聚之间基于耦合关联存在相互作用、相互影响的耦合关系，而且区域知识承载力系统内部、海洋新兴产业集聚内部也存在着复杂的关系，这些关系的耦合状况又都会对区域知识承载力的提升和海洋新兴产业集聚的发展产生约束作用。因此，指标的设计不仅要体现区域知识承载力与海洋新兴产业集聚的耦合关系，还要能够反映系统内部的关系。评价指标体系见表1所列。

表1 区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展评价指标体系

指标的设计遵循以下原则：①指标能够反映区域知识承载力与海洋新兴产业集聚的耦合性；②指标要系统，满足评价的科学性；③区域知识承载力与海洋新兴产业集聚的耦合是一个动态发展的过程，

因此指标应具有时序性，能够动态的反映两者之间的阶段性关系。在遵循上述原则的基础上，首先采用频度统计法对2005年以来数据库中的相关文献进行整理，从中选择使用频度较高的指标；然后进行理论分析，初步提出评价指标；最后采用专家咨询法，进行专家反馈。同时考虑到数据的可获得性，对指标进行筛选和设置，构建了能够反映区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合水平的综合评价指标体系。

（二）耦合评价模型

在区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展评价指标体系的基础上，通过耦合评价模型对耦合系统的耦合发展水平进行评价。区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合系统的一般演化方程为：，u是系统序参量，f是u的非线性函数，根据非线性系统稳定性取决于一次近似系统特征根的性质，可以简化其演化方程为：，其中λi是第i个序参量的权重。

1.耦合度模型

设Z表示区域知识承载力的演化状态，DZ为其演化水平，则其演化水平的一般函数可以表示为：

其中，i是区域知识承载力评价指标个数，xi是第i个指标的标准化值，ai是第i个指标的权重。通过函数计算得到的区域知识承载力指数越大，说明区域知识承载力水平越高；反之，区域知识承载力水平越低。

设H表示海洋新兴产业集聚的演化状态，DH为其演化水平，则其演化水平的一般函数可以表示为：

其中，i是海洋新兴产业集聚发展评价指标个数，yi是第i个指标的标准化值，bi是第i个指标的权重。通过函数计算得到的海洋新兴产业集聚发展指数越大，说明海洋新兴产业集聚发展水平越高；反之，海洋新兴产业集聚发展水平越低。

耦合系统的演化用D=f（DZ，DH）来表示，采用离差系数来衡量区域知识承载力与海洋新兴产业集聚的耦合度，那么离差系数C*表示为：

（3）式中，C为耦合度，反映了区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合作用的程度；k为调节系数，用来增加区分度，一般2≤k≤5，本文取k=3。由（3）式可以看出，C的取值在0～1之间，值越大，耦合性越好；反之，耦合性越差。当C=0时，系统内部要素之间无耦合，耦合系统将向无序发展。当0＜C≤0.4时，区域知识承载力与海洋新兴产业集聚的耦合性较差，耦合系统处于低度耦合发展阶段。当0.4＜C≤0.8时，区域知识承载力与海洋新兴产业集聚中度耦合，耦合系统处于协调耦合发展阶段。当0.8＜C＜1时，区域知识承载力与海洋新兴产业集聚高度耦合，耦合系统处于协同耦合发展阶段。当C=1时，耦合度最大，耦合系统各要素之间都达到了协同耦合，耦合系统将趋向新的有序结构［5-6］。

2.耦合协调度模型

耦合度C作为反映区域知识承载力与海洋新兴产业集聚发展相互影响、相互作用的指标，能较好地反映出区域知识承载力与海洋新兴产业集聚发展相互耦合的程度。但是，在有些情况下耦合度不能反映出耦合系统发展水平，尤其是在多个区域的对比研究中，单纯依靠耦合度评价可能会产生误导，出现系统协同发展程度较高的伪评价结果［7］。例如，两个区域耦合度C相当，然而，一个可能是高水平的协调，另外一个可能是低水平的协调。为了能够进一步反映区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合系统的整体发展水平，构建区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合协调度模型如下：

其中，D是区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合系统的综合协调指数，α、β是待定系数，α为区域知识承载力发展水平权重，β为海洋新兴产业集聚发展水平权重，由于区域知识承载力与海洋新兴产业集聚发展同等重要性，所以本文中取α=β=0.5。R为区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合系统的耦合协调度，耦合协调度不仅能够反映出系统耦合作用的程度，又能够反映出系统整体协同效应与发展水平。

四、实证研究

（一）研究对象的选取

目前，国内有关耦合的实证研究分为两类：一是，对某一区域若干年份的时间序列数据指标基础上的分析；二是，若干区域某一年份数据指标基础上的分析。由于区域知识承载力与海洋新兴产业集聚发展的耦合研究具有一定的地域相对性，多个区域的对比研究才具有现实意义。因此，本文选取中国沿海11省市：山东、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、广东、广西和海南作为研究区域。此外，由于某一年份数据指标基础上的分析可能具有一定的偶然性，而若干年份的时间序列数据指标分析则更具有说服力。所以，本文选取11个研究区域2008-2013年的时间序列数据，在此基础上进行研究。

（二）指标权重与数据来源

在多指标综合评价中，指标权重的确定方法有主观赋权法和客观赋权法，本文采用主观赋权法中的专家调查法和客观赋权法中的熵值法的组合权重来确定各指标的权重，见表2所列。

表2 指标权重

根据指标体系收集数据，原始数据来源于《中国科技统计年鉴》（2009-2014）、《中国火炬统计年鉴》（2009-2014）、《中国统计年鉴》（2009-2014）、《中国海洋统计年鉴》（2008-2014）以及国家统计局网站、国家海洋局网站和科技部网站。

（三）实证结果

运用Matlab软件，采用“最小-最大标准化”方法对数据进行标准化处理，根据公式（1）－（5）分别计算出2008-2013年11个研究区域的知识承载力指数、海洋新兴产业集聚发展指数、区域知识承载力与海洋新兴产业集聚发展的耦合度和耦合协调度，见表3所列。

表3 区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展水平测算结果

续表3

（四）实证结果分析

从实证结果来看，2008-2013年的耦合度都大于0.8的有广东、山东、上海和浙江，这4个区域的知识承载力与海洋新兴产业集聚之间存在高度耦合；天津、辽宁、江苏、福建、河北和广西等6个区域，6年间的耦合度均值都大于0.4，说明这6个区域的知识承载力与海洋新兴产业集聚之间存在中度耦合，但是河北和广西不同年份的耦合度波动较大；海南6年间的耦合度均值仅为0.001 075，说明海南的知识承载力与海洋新兴产业集聚之间耦合性差，耦合系统处于失调发展阶段。

以上是耦合度的分析，耦合度C反映了这11个区域的知识承载力与海洋新兴产业集聚发展相互耦合的程度，但是不能反映出耦合系统发展的水平，例如，河北和广西的耦合度都大于福建的耦合度，但它们的区域知识承载力水平和海洋新兴产业集聚发展水平都低于福建，这说明河北和广西的知识承载力与海洋新兴产业集聚是在低水平上的协调。正如前面所分析的：在多个区域的对比研究中，单纯依靠耦合度评价可能会产生误导，出现系统协同发展程度较高的伪评价结果。因此，分析区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合系统的整体发展水平，关键要看耦合协调度。根据表3的区域知识承载力指数、海洋新兴产业集聚发展指数和耦合协调度，做出2008-2013年11个研究区域的区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展水平的对比趋势图，如图3所示。

图3 区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展水平对比趋势

从图3可以看出，2008-2013年11个沿海省市的区域知识承载力水平、海洋新兴产业集聚发展水平以及两者耦合发展水平的变化趋势一致。虽然不同年份评价指数的高低有所差异，但是反映出的总体趋势是一致的，即较高的区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展水平对应着该区域较高的知识承载力水平和海洋新兴产业集聚发展水平。这说明区域知识承载力与海洋新兴产业集聚的耦合互动和强化能够加快区域知识承载力的提升和海洋新兴产业的集聚成长，促进区域海洋新兴产业的发展。上述每个对比趋势图中都有3个顶峰（广东、山东和上海）和3个最低点（河北、海南和广西）。处于顶峰的广东、山东和上海，这3个区域的区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展水平、区域知识承载力水平和海洋新兴产业集聚发展水平在11个研究区域中都位居前列，其中广东6年的三方面评价指数均处于第1位，其次是山东和上海。处于最低点的河北、海南和广西等3个区域的区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展水平、区域知识承载力水平和海洋新兴产业集聚发展水平在11个研究区域中都处于后3位，这3个区域的知识承载力水平、海洋新兴产业集聚发展水平以及耦合发展水平都很低。

五、结论

本文运用系统耦合理论剖析了区域知识承载力与海洋新兴产业集聚的耦合关系和耦合系统的构成；构建耦合发展评价指标体系和耦合评价模型，对中国沿海11省市的区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展进行了实证研究。研究发现：

（1）较高的区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展水平对应着该区域较高的知识承载力水平和海洋新兴产业集聚发展水平。实证结果验证了区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合的强化能够加快海洋新兴产业的集聚成长和区域知识承载力的提升。

（2）实证结果显示中国沿海11省市的区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展水平差异较大。沿海11省市的区域知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合发展水平可以分为三个层次，第一层次：广东、山东和上海，这3个区域的知识承载力与海洋新兴产业集聚之间存在高度耦合，耦合系统处于较高水平的协同耦合发展阶段；第二层次：天津、江苏、浙江、辽宁和福建，这5个区域的知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合系统处于中等水平的协调耦合发展阶段；第三层次：河北、广西和海南，这3个区域的知识承载力与海洋新兴产业集聚耦合系统处于低水平耦合发展阶段。

［1］王国红，尹肖妮，邢蕊.区域知识承载力内涵与演化：可持续发展的一个新视角［J］.科技进步与对策，2014（1）：27-32.

［2］宁凌，王微，杜军.海洋战略性新兴产业选择理论依据研究述评［J］.中国渔业经济，2012，30（6）：162-170.

［3］徐朝阳，林毅夫.发展战略与经济增长［J］.中国社会科学，2010（3）：94-108.

［4］张国胜.技术变革、范式转换与我国产业技术赶超［J］.中国软科学，2013（3）：53-63.

［5］黄瑞芬，王佩.海洋产业集聚与环境资源系统耦合的实证分析［J］.经济学动态，2011（2）：39-42.

［6］徐晔，陶长琪，丁晖.区域产业创新与产业升级耦合的实证研究——以珠三角地区为例［J］.科研管理，2015（4）：109-117.

［7］徐玉莲，王玉冬，林艳.区域科技创新与科技金融耦合协调度评价研究［J］.科学学与科学技术管理，2011（12）：116-122.

［责任编辑：程靖］

A Research on the Coupling of Regional Knowledge Carrying Capacity and Marine Emerging Industry Agglomeration

YIN Xiao-ni1，WANG Guo-hong2，ZHOU Jian-lin2
（1.School of Economics and Management，Harbin Institution of Technology at Weihai，Weihai 264209，China；2.School of Business Administration，Dalian University of Technology，Dalian 116024，China）

The coupling and interaction between regional knowledge carrying capacity and marine emerging industry agglomeration are conducive to both elements.This paper endeavors to construct the evaluation index system and model of the coupling between regional knowledge carrying capacity and marine emerging industry agglomeration.An empirical study is conducted with reference to the statistical data from 11 Chinese coastal provinces.The study indicates：A better coupling between regional knowledge carrying capacity and marine emerging industry agglomeration corresponds to a better development of the two elements；The coupling between regional knowledge carrying capacity and marine emerging industry agglomeration in the 11 Chinese coastal provinces varies greatly，with Guangdong，Shandong，and Shanghai at the top，Tianjin，Jiangsu，Zhejiang，Liaoning and Fujian in the middle，while Hebei，Guangxi and Hainan at the bottom.

regional knowledge carrying capacity；marine emerging industry agglomeration；coupling

F061.5；F263

A

1007-5097（2016）09-0059-07

一、引言

2016-02-23

国家自然科学基金项目（71473027）；山东教育厅基金项目（J14WG71）

尹肖妮（1973-），女，山东烟台人，副教授，研究方向：新兴产业，产业创新；王国红（1968-），男，辽宁抚顺人，教授，博士生导师，研究方向：高技术产业集群，创新与创业管理；周建林（1987-），男，山东烟台人，博士研究生，创新与创业管理。

10.3969/j.issn.1007-5097.2016.09.009

实施海洋发展战略、大力发展海洋产业已成为世界各海洋国家的重要发展战略。中国陆续出台了《国家“十二五”海洋科学与技术发展规划纲要》等相关政策和规划，以引领和培育海洋新兴产业发展。由于海洋新兴产业具有高创新性，其知识要素丰富，这决定了海洋新兴产业更趋向于集聚成长。随着中国海洋高新技术的不断发展，带动了一批海洋新兴产业的迅速发展，并形成了一定规模的产业群体，海洋新兴产业在海洋经济发展中的地位也逐步提高。但是中国海洋新兴产业起步较晚、起点较低，存在产业规模小、核心技术领域创新能力低、产业成果转化率低、高层次人才匮乏等问题。这些问题严重制约了海洋新兴产业的发展，究其问题根源，主要源自于两方面：一是产业内部因素，包括产业初期布局、产业发展生命周期的阶段特征等；另一方面是外部环境因素，主要表现为区域知识承载力对产业创新的支撑和影响作用。事实上，这两方面因素之间并非孤立，而是相互联系和相互影响的，尤其是区域知识承载力，在很大程度上决定了海洋新兴产业发展中可利用的各类知识和创新资源的丰富程度，进而影响海洋新兴产业集聚发展程度。