福建省科技创新与产业升级灰色关联分析

余大杭， 黄焕宗

(黎明职业大学，福建 泉州 362000)

福建省科技创新与产业升级灰色关联分析

余大杭， 黄焕宗

(黎明职业大学，福建 泉州 362000)

服务产业转型升级是科技创新在经济新常态中的主要任务。本文在论证两者融合关系的基础上构建福建省科技创新与产业升级灰色关联评价研究指标体系，该体系包含表征科技创新和产业升级两大系统的相关指标；为说明两者的灰色关联程度，运用灰色关联模型进行关联度测算。结果显示，福建省创新与产业升级之间存在较为明显的关联，科技创新对产业升级的正向作用明显。

科技创新； 产业升级； 灰色关联

在我国经济步入新常态背景下，产业正处于转型升级的关键阶段，由劳动密集向知识密集的转变是大势所趋，导致科技创新成为产业转型的必然要求。随着科技创新的迅猛发展，以实体产品为载体的服务对价值实现的贡献以及科技服务业对经济增长不可替代的支撑作用日益凸显。科技创新的步伐和效率成了影响福建省经济转型升级成功与否的重要因素。

国外的研究成果普遍认为产业的转型升级是一种技术水平和产品附加值的进化过程，产业的转型升级必然是技术水平和产品附加值由较低水平向较高水平演进的结果[1-2]。国内学者从产业升级各要素作用力出发，研究了影响产业升级的要素作用方向和程度。任少林、张耀辉从要素创新角度研究了产业升级，认为产业升级过程是产业创新与产业替代的过程，产业创新是影响产业升级的主要方面[3]；姜泽华、白艳细化了影响产业升级的要素，认为产业升级是资源禀赋、制度安排、科技进步、社会需求等四个方面综合影响的结果，他们的研究成果表明产业创新的源泉在于科技进步[4]；朱玲的研究成果指出，需求结构、技术创新、主导产业的选择等都是产业结构优化升级的影响因素[5]。这些研究成果的共同点在于指出了科技创新对产业升级的重要意义。

本文在科技创新服务产业升级的理论基础上，研究了福建省科技创新和产业升级现状，并定量测度了福建省产业升级现状；通过灰色关联分析模型，定量分析科技创新在产业结构优化发展过程中产生的两者之间的融合关系，并量化了融合的程度，为福建省科技创新服务产业转型的改革提供基于数量分析结论的建议。

一、理论基础和研究方法

(一)福建省科技创新与产业升级灰色关联关系的确立

产业之间关联融合的基础是两个经济现象之间存在某种联系，双方通过这种相互作用的联系机制，使得各方的属性发生变化[6]。从经济现象间相互作用的关系来看，科技机构与产业机构两个子系统通过各自的耦合指标相互作用并彼此影响：科技创新能够有效地促进产业结构的升级，产业结构的升级能够促进科技发展结构的合理化发展，两者在发展速度和发展规模两方面协调发展。这里用GDP增长率来表征产业升级情况，用高新技术产出增长率来表征科技创新发展情况，两个指标间的动态关系可作为产业升级和科技创新两大系统之间耦合关系存在性的初步依据。

图1 2005—2014年福建省GDP增长率与高新技术产出增长率动态关系

如图1所示，2005—2014年间福建省GDP增长率与高新技术产出增长率保持着协调发展关系，说明科技创新与产业升级在各自发展历程中的互动、匹配、协同、最终共生成为经济发展的客观必然。这种动态的协作关系就是产业之间的融合关系。

(二)研究方法

1.灰色关联模型

灰色关联分析在解决受到诸多复杂因素的影响而导致人们难以凭直觉来发现其本质的时间序列问题方面有着广泛的应用，其原理是对系统中各因素间关联程度进行量化比较，并最终体现为关联度系数。两个因素之间的关联度越小，这两个因素间的变化就越不一致，系统的协调性也就越差；反之，协调性高。因此，通过灰色关联度系数来判定两个系统的融合程度具有可行性。该模型步骤如下：

(1)原始指标标准化

设原始科技创新指标有m个，记为S=(S1,S2,…,Sm)，称之为科技创新系统；待评估的产业升级指标有n个，记为C=(C1,C2,…,Cn)，称之为产业升级系统。为了消除不同指标间的不同量纲影响，保证指标间具有相同因素的可比性，对原始数据需进行量纲同一处理，本文采用极差法，公式如下

(1)

其中，i代表评估项目，xi(t)、yi(t)分别为科技创新和产业升级标准化指标。

(2)灰色相似关系矩阵的构建

(2)

其中，j代表评价指标，ξij(t)为关联系数，表征了t时刻Xi和Yi的关联程度；ρ为分辨系数，一般取0.5，i∈(1,2,…n)，j∈(1,2,…m)。

(3)灰色关联度矩阵构建

为了反映科技创新系统与产业升级系统的子系统间错综复杂的关联关系，构建了灰色关联度矩阵，该矩阵反映了子系统之间的相互关联程度。灰色关联度矩阵表示如下

(3)

2.灰色关联协调度模型

关联度说明了两个子系统间的融合情况，为了从整体上判别科技创新与产业升级两个系统之间关联强度的大小，在式(3)的基础上进一步构造科技创新与产业升级相互关联的灰色关联协调度模型(4)，通过该模型可以从时空两个角度定量评判区域科技创新与产业升级系统关联的协调程度，其计算公式为

(4)

其中，m、n分别为科技创新系统与产业升级系统的指标数，P(t)为灰色关联协调度。

为建立灰色关联协调度对两个系统融合情况的评判标准，借鉴赵旭的耦合四阶段划分法[7]，建立区域科技创新与产业升级灰色关联评价标准，如表1所示。

表1 科技创新与产业升级灰色关联评价标准

(三)评价指标体系构建

根据科技创新与产业升级的内涵和地域特征，遵循系统性、客观性、动态性以及数据的可获得性等原则[8]，结合林晶[9]、邹华[10]等学者的研究观点，建立福建省科技创新与产业升级灰色关联关系测度综合评价指标体系，如表2所示。这个指标体系包含了表征科技创新内涵的4个一级指标和表征产业升级特点的2个一级指标。指标对应数据来源于《福建省统计年鉴》(2005—2015)和福建省科技厅公布数据。

表2 科技创新与产业升级灰色关联关系测度综合评价指标体系

二、实证研究

(一)产业升级指标测算

1.产业结构转换方向模型

在定量上，产业升级的测度可以由产业结构调整的速度和方向共同决定。一般研究成果认为产业结构的调整可以由三次产业结构的变化来衡量，超前系数就是一种广泛应用的衡量产业结构调整情况的计算方法[9]42，其核心思想是把某一产业的增长视作产业结构调整的表征，通过计算该产业相对于整个经济系统的增长率作为衡量该产业相对于整个经济的超前程度，进而通过超前程度测度产业的升级情况，计算公式如下

(5)

式中，Ei是第i产业的超前系数(本文只研究第三产业的超前情况)，αi表示第i产业在报告期占GDP比重与基期占GDP比重的比值，Ri表示同期整个经济的增长率。若Ei>1，说明第i产业的发展存在超前现象，其对应的产业结构调整处于持续进行的阶段；反之，如果Ei≤1，则表明第i产业的发展处于停滞甚至萎缩的阶段。

2.产业结构转换速率模型

对于产业结构转换速率的评价，More提出More值测定法，该方法将产业分为n个部门，这n个部门构成了一个n维向量空间，两组向量在基期与报告期的夹角即可作为表征产业结构变化程度的指标，该值即为More值，计算公式如下

(6)

式中，n表示产业的数量，wi0表示第i产业在基期所占的比重，wit表示第i产业在报告期所占的比重。More值越大，表明第i产业变动的速率越大，即产业转换的速度较快。

根据公式(5)和(6)，计算福建省2005—2014年间的第三产业转换方向和速率情况，得到福建省产业升级测度表，见表3。

表3 2004—2015年福建省产业升级测度

由表3可见，2005年以来，福建省第三产业的超前系数基本上大于或接近于1，也就是说，在总体上福建省实现了产业的转型升级。但值得注意的是，产业转换速率不大而且起伏较为明显，说明福建省产业升级的速度一般，且缺乏长期稳定性。

(二)科技创新与产业升级灰色关联度测算

在公式(1)—(4)的基础上，通过MATLAB7.0编程计算科技创新与产业升级两个系统及系统要素之间的协调程度，得到科技创新与产业升级灰色关联度矩阵为

由矩阵Υ可知，科技创新与产业升级两大系统要素间存在明显的关联关系。据此可以计算科技创新与产业升级的灰色关联度，得到福建省科技创新与产业升级灰色关联曲线，如图2所示。

科技创新与产业升级两大系统之间存在错综复杂的互动和共生关系。由图2可知，2005年以来福建省科技创新与产业升级之间存在明显的关联，且这种关联随着产业升级的不断深入而加强。

具体到科技创新二级指标与产业升级系统的灰色关联情况，从灰色关联度矩阵可以发现，科技创新社会绩效和经济绩效两个指标与产业升级系统之间的关联度值最大，说明科技创新绩效是带动产业升级的主要因素，这个结论验证了科技创新的意义所在；技术市场成交额指标对产业升级的影响较小，反映了当下技术转化效率有待提升的现实。

三、结论和建议

本文在科技创新和产业升级测度指标系统以及灰色关联技术的支持下，分析了福建省科技创新和产业升级两大系统因素间的关联度以及两大系统间的关联演变情况，主要结论如下：

图2 2005—2014年福建省科技创新与产业升级灰色关联曲线

科技创新与产业升级要素融合的机制明显。科技创新对产业升级存在明显的正向作用，持续有效的科技创新有助于产业升级的可持续发展。

科技创新与产业升级要素融合的机制复杂。科技创新系统本身是一个复杂的系统，不同因素对产业升级的影响效应存在显著差异。

科技创新与产业升级的耦合度呈现一定的阶段性与波动性。总体上科技创新对产业升级的影响呈正向，但灰色关联时间曲线明显呈现周期波动性。

根据研究结论，提出政策建议如下：

实施科技创新供给侧改革，完善科技创新多元化支撑体系。科技创新究其本源是生产过程的一次供给，从科技要素、人才、创新等方面的供给改革入手，打造适应经济新常态的多元科技创新支撑体系是当下科技创新服务产业升级的重中之重。科技创新的供给侧改革是否成功决定了科技创新的效率，进而影响了科技资源的配置。

实现科技创新和产业升级供需双方的高度协同。科技创新与产业升级的耦合是一个协同过程，这个过程的实现有其自发性，但是一定程度的政策和经济手段的刺激将有助于这种产业融合向更协调的方向发展。

[1] EDISO G T.Dynamics and network effects in technology innovation[J].Journal of economic dynamics and control,2002(26):1721-1738.

[2] STEVEN S,GLORIA T,CAGLAR I.Predicting the emergence of in-novations from technological convergence:lessons from the twentieth century[J].Journal of macromarketing,2008,28(2):157-168.

[3] 任少林,张耀辉.中国企业如何打赢标准战[J].经济前沿,2003(Z1):121-123.

[4] 姜泽华,白艳.产业结构升级的内涵与影响因素[J].当代经济研究,2006(10):53-55.

[5] 朱玲.技术创新对产业结构演进的影响分析[D].大连:大连理工大学,2007:9-22.

[6] 宋伟，闫超.区域知识产权保护力度与创新能力的耦合度分析[J]．华东理工大学学报(社会科学版),2010(1):47-48.

[7] 赵旭,吴孟.区域城市化与城市生态环境耦合协调发展评价:基于全国30个省区市的比较[J].重庆工商大学学报(西部论坛),2007,12(17):74-76.

[8] 蒋天翔,华明浩,许强,等.区域创新与城市化耦合发展机制及其空间分异:以浙江省为例[J].经济地理,2014,34(6):28.

[9] 林晶,吴赐联.福建产业结构升级测度及产业结构优化研究[J].科技管理研究,2014(2): 42-43.

[10] 邹华,徐剑.科技创新的内容及实现途径[J].商业研究,2002(3):98-100.

(责任编辑：李晓梅)

A Grey Relation Analysis of Science and Technology Innovation and Industrial Upgrading in Fujian Province

YU Dahang, HUANG Huanzong

(Liming Vocational University, Quanzhou, Fujian 362000,China)

The transformation and upgrading of industry is the main task of scientific and technological innovation in the new economic norm. Based on their coupling relationship,the Fujian Province scientific and technological innovation and industrial upgrading coupling research on evaluation index was constructed. The system includes the characterization of scientific and technological innovation and industrial upgrading targets of the system, illustrating the degree of coupling of the two, using grey relation coupling model of coupling degree calculation. The results show that there is obvious coupling relationship between Fujian province innovation and industrial upgrading, technological innovation on industrial upgrading of positive effect obviously.

scientific and technological innovation; industrial upgrading; grey correlation

2016-05-08；

2016-09-08

福建省科学技术协会科技思想库研究项目“福建省科技创新与产业升级耦合调查研究”(FJKX-B1534)

余大杭(1966—)，男，福建泉州人，黎明职业大学副教授，研究方向：产业经济。

F273.1

A

1674-0297(2017)01-0082-05