区域科技创新、经济发展与生态环境的协调发展研究——基于省级面板数据的实证分析

段 新，戴胜利，廖凯诚

(1华中师范大学公共管理学院，湖北武汉 430079；2同济大学经济与管理学院，上海 200092)

1 研究背景

经济的快速发展对于增加就业，提高人们的生活水平，促进社会稳定都十分重要。如何避免因经济发展而导致的生态环境恶化和发挥科技创新在驱动经济发展，提高经济发展效率，增强经济发展的可持续性，一直都是世界各国政府和学术界普遍关注的话题[1-2]。我国经济自从1978年改革开放以来发展取得了举世瞩目的成就，但是在经济高速发展的过程当中，我国的生态环境也遭受了严重破坏，每年环境污染造成的经济损失大约为GDP的2%到3%[3]。与此同时，近些年来我国经济发展面临着越来越大的下行压力，经济发展进入新常态，而此时科技创新对经济发展驱动作用与发达国家相比存在着明显差距。针对上述两大问题，我国一方面积极开展环境污染攻坚战[4]，以扭转生态环境的恶化趋势，另一方面大力推进“大众创业，万众创新”[5]，实施创新驱动战略以提升经济发展质量和可持续性。经济发展带来的环境污染问题和科技创新驱动不足而导致的发展动力不足问题，是我国政府实施环境污染攻坚战和创新驱动战略的主要动力。因此，研究科技创新、经济发展与生态环境三者之间的关系，对于解决我国发展中出现的创新驱动不足和生态环境恶化具有重要的现实意义。

就科技创新与经济发展的关系而言，早在20世纪，就有学者发现技术水平对经济的发展具有重要影响[6]，此后，Park等[7]等国外学者以及国内的张来武[8]等人分析了科技创新对经济发展的具体作用，其中杨武等[9]，通过构建指标体系，对我国科技创新对经济发展的驱动效果及结构优化进行了测算，研究发现我国科技创新产出效率较低，经济结构也并没有得到优化，此外，还有很多学者分析了科技创新与经济发展的耦合协调情况和时空变化情况[10]。就经济发展与生态环境的关系来说，目前以经济发展和生态环境作为研究主题的成果非常多，其中最著名的就是环境库玆涅茨曲线 (Environmental Kuznets Curve，EKC)。有很多学者专门针对环境库兹涅兹曲线(EKC)展开了相当丰富的研究[11]，除此之外，国内的诸多学者对我国不同地区的经济发展和环境污染之间的关系进行了探讨[12]。但是从耦合协调度视角研究经济发展跟环境污染之间关系的论文相对较少，其中赵雪雁[13]研究发现甘肃省的经济发展与环境质量的交互耦合关系呈现三次曲线。最后，就科技创新、经济发展与生态环境三者之间的关系来说，现有的研究主要集中于分别测算它们三者中的两两之间的关系[14-15]，将三者放在一起起来共同分析的研究凤毛麟角。

由于科技创新、经济发展环境污染三者之间并非是相互孤立、彼此隔离的,处理好经济发展和环境污染之间的关系是目前我国面临的重要问题，二者皆离不开科技创新的支持。现有的从耦合协调视角出发的文献大多只是分析它们两两之间的协调机制，研究科技创新、经济发展和生态环境三者协调关系的成果较少。鉴于此,本文尝试运用熵值法、变异系数和耦合协调模型对此作出相应的探索，以厘清我国科技创新、经济和生态环境的协调发展情况。

2 科技创新、经济发展和生态环境耦合协调机理

科技创新和生态环境是经济发展过程中需要重点关注的两个方面，它们三者可视为由不同要素构成的三个系统，彼此之间相互联系、相互影响，交互耦合(见图1)。一方面经济的发展可以为科技创新的进步和环境污染治理提供相应的资金支持和物质保障，以推动科技创新的进步和生态环境的改善；另一方面科技创新的进步不仅可以为经济的发展提高驱动力，还可以为环境治理提供相应的技术手段，而生态环境的则日益成为经济发展和科技创新的重要前提。对于三者协调关系的研究既来自于我国改革开放四十年以来的发展实践，又是为了回应经济发展新常态背景下实施科技创新驱动战略和环境污染攻坚战的实践需求。

图1 科技创新、经济发展和生态环境耦合协调机理

首先，科技创新为经济发展提供驱动力量，而经济发展则为科技创新提供物资保障。目前科技创新日益成为经济发展的重要驱动力量，这种驱动作用主要体现在优化产业结构、推动经济发展方式的转型升级和增强经济发展动力上。在国际竞争中,一国的综合竞争力越来越依靠科技创新，但是我国的科技创新对经济发展的贡献率比欧美等创新型国家低了近30%[16]。与此同时，经济发展对于科技创新的影响是十分重要，这主要是因为科技创新是一个涉及到创新环境、创新投入和创新产出等多要素的系统[17]，经济的发展可以提高改善科技创新环境，增加科技创新投入，为科技创新产出在教育、医疗、交通、农业等领域提供广阔的应用空间。

其次，经济发展和生态环境，二者既对立又统一。经济发展作为人类的一种生产活动，需要良好的生态环境作为物质基础[18]，但是人类社会的发展历程表明在经济发展的过程中不可避免的会出现环境污染问题。现有研究普遍认为二者之间呈现出一种倒“U”型关系，即在经济发展的初期，生态环境会随经济的发展而恶化；但是当经济发展到一定阶段之后，环境污染逐渐随经济发展而逐步降低[19]。但是，结合我国的发展经历可以发现我国的环境污染是随着经济发展的而逐步恶化的，这主要是由于我国粗狂式的发展方式导致的，未来我国环境污染的减轻不是自发产生的，而是需要加快经济结构、实现产业转型升级以及加大对环境治理的资金和技术投入力度，这些都与经济的发展密切相连。

最后，科技创新为生态环境治理提供技术支持，而严厉的环保政策科技可以激励企业进行技术创新。一方面，科技创新可以推动产业结构的转型升级和经济发展方式的转变，进而提高资源利用效率，减少污染物的排放，改善生态环境质量，已有研究证明科技创新能有效改善二氧化硫的排放强度，同时科技创新成果还可以应用到废水废气等污染物的处置领域，改进环境污染处理技术，增强社会对环境污染的治理能力。另一方面，生态环境的改善可以为科技创新提供前提和基础，而严厉的环境保护政策可以刺激企业进行技术创新，提高企业竞争力[20]。

总而言之，科技创新、经济发展和生态环境，三者相互联系，彼此制约，只有三者实现了协调发展，才能解决我国经济发展过程中出现的经济发展动力不足和生态环境恶化问题，才能实现经济发展又好又快、科技创新能力不断增强，生态环境日益改善的目标。

3 研究方法与模型构建

3.1 科技创新、经济发展与生态环境的综合评价

首先，需要对原始数据进行标准化处理，以消除指标度量单位和量纲不同而产生的影响，具体如下：

正向指标：

(1)

负向指标：

(2)

式中：xkij表示样本值；max(xkij)和min(xkij)分别表示样本数据中的最大值和最小值。

然后，计算指标权重，在本文中采用客观赋权法中的熵值法来计算各指标的权重，具体如下：

(3)

(4)

最后，分别计算科技创新系统(UT)、经济发展系统(UD)和生态环境系统(UE)的发展水平，计算公式如下：

(5)

3.2 科技创新、经济与生态环境发展的区域差异

变异系数(CV index)又叫标准化率，通常用其来反映样本数据的变异程度，在本文中运用变异系数计算不同区域的科技创新、经济发展和生态环境的区域差异，变异系数越大说明区域发展差异越大，区域发展越不均衡，反之，区域发展差异越小，区域发展越均衡，具体计算公式如下：

(6)

3.3 耦合协调度模型及其等级划分

借助物理学中的耦合概念来计算科技创新、经济发展和生态环境三个系统之间的耦合协调度，由于涉及到三个系统。因此，它们之间耦合度涵盖了两元系统耦合与三元系统耦合两个类型，具体的测算模型如下：

首先，两元系统耦合协调模型，参考已有的研究成果[21-22]，得出两耦合协调度公式如下：

C=(U1U2)/[(U1+U2)/2]2

(7)

如果两个系统的发展都处于较低水平，但是却可以得到较高的协调度，这不能反映二者的真实发展情况。因此，需要构建两系统的耦合协调度计算模型如下：

T=αU1+βU2

(8)

D=C×T

(9)

式中：C表示两系统之间的协调度；T表示两系统的综合发展水平；D为两系统的耦合协调度。α和β为两系统的权重，满足α+β=1，在本文中认为两者同等重要，将α与β分别取值0.5。

其次，借鉴相关研究成果[23]，可以得出3个系统的协调度计算公式：

c=3(U1U2+U1U3+U2U3)/(U1+U2+U3)2

(10)

但是，如果三个系统的发展都处于较低水平，却同样可以得到较高的协调度，因此对公式(10)作出修正，以构建能够真正反应三系统的耦合协调度的计算模型如下：

t=δU1+εU2+ηU3

(11)

d=c×t

(12)

式中：c表示3个系统之间的协调度，t表示三系统的发展水平，d表示三系统之间的耦合协调度，δ、ε、η为权重，表示三系统的重要性，在本文中对它们均取值1/3。

为了更加直观地反映科技创新系统(UT)与经济发展系统(UD)和生态环境系统(UE)之间的耦合协调状态，将它们的耦合协调划分为10个等级(见表1)。

表1 耦合度的判别标准及划分类型

3.4 科技创新、经济发展和生态环境指标体系的构建

基于指标体系构建的系统性、整体性、科学性和指标的代表性以及数据的可获得性原则，本文分别构建了科技创新、经济发展和生态环境的指标体系，具体如下：首先，科技创新能力的直接表现形式就是科技创新成效，而科技创新成效的往往是由科技创新投入和科技创新产出决定的。因此，结合已有的研究[24-25]，从科技创新投入、科技创新产出和科技创新成效三个维度出发选取经济活动人口中大专及以上学历人口比重、人均GDP、科技拨款占财政拨款的比重和互联网普及率等11个指标构建科技创新指标体系(见表2)。其次，经济的发展不仅仅包括经济规模的增长，还包括经济结构的改善和经济效益的提升，于是从发展规模、发展结构和发展效益这三方面选取GDP、工业生产总值和社会固定资产投资额等13个指标构建经济发展的指标体系(见表2)。最后，现有的研究大多从污染物的排放和污染物的治理这两方面出发评估区域生态环境质量[26]，但是，区域生态环境质量不仅仅与污染物的排放和污染物的治理直接相关，还有该地区的自然环境状态有关，这主要是因为对于污染物的排放大自然本身存在着一定的修复能力，自然环境状况不同对污染的修复能力也不相同。基于这一考量，从环境污染产生、环境污染治理和自然环境基础三方面出发选取工业固体废弃物产生量、废水排放总量(万t)、废气排放总量等11个指标构建区域生态环境的评价指标体系(见表2)。

表2 科技创新、经济发展和生态环境系统评价指标体系

注：1)各指标数据全部来源于《中国统计年鉴(2017—2003)》《中国工业统计年鉴(2017—2003)》《中国环境统计年鉴(2017—2003)》《中国科技统计年鉴(2017—2003)》《中国高技术统计年鉴(2017—2003)》及各地区的统计公报，部分缺失数据按年均增长率均值和插值法估算所得；2)本研究所有数据的计算结果均保留3位小数

4 实证分析

4.1 区域科技创新、经济发展和生态环境的总体评价

根据公式(5)可以计算出2002—2016年我国科技创新、经济发展和生态环境的综合发展水平，由于篇幅有限，仅列出部分年份的计算结果(见表3)，然后将全国30个省市区按照区域划分为东部、东北、中部和西部4个不同的区域，可以直观的发现2002—2016年我国科技创新、经济和生态环境在不同区域的发展变化情况(见图2)。

表3 科技创新、经济发展和生态环境系统发展指数

表3(续)

从表3中可以发现2002—2016年我国30个省市区的科技创新、经济发展和生态环境在整体上呈现出不断发展的态势。其中全国科技创新的平均发展水平从0.150发展到了0.830、经济发展的平均发展水平从0.307发展到了0.804，生态环境从2002年的0.266发展到2016年的0.539，由此可见在2002—2016年的15年间科技创新的发展变化情况最大，经济发展最次，生态环境的发展幅度最小。

从图2可以发现我国不同区域的科技创新、经济发展和生态环境的发展情况。在2002—2016年我国不同区域的科技创新系统、经济发展系统和生态环境系统综合指数总体上在不断提高，且科技创新的增长变化最大，经济发展系统的增速次之，生态环境系统的增长变化最小。另外从图2中可以发现，不同区域的科技创新曲线、经济发展曲线和生态环境曲线在2009年前后相交，在2009年之前生态环境系统的综合评价最高，其次是经济发展系统，最后是科技创新系统，但是这一局面在2009年之后发生逆转，于是可以将三个系统的发展过程划分为两个阶段：初步发展阶段和快速发展阶段(见表4)。

在初步发展的第I阶段(2002—2009年)，除2002年之外，全国四大区域的生态环境综合发展水平要高于科技创新和经济的发展水平。另外我们还可以发现在这一阶段我国的科技创新、经济发展和生态环境的发展呈现的是波动增长态势，但是科技创新的发展增速最大，并且在第Ⅱ阶段继续保持迅猛发展势头，从全国层面来看经济发展和生态环境呈现的是在波动中小幅发展的态势。在第I阶段(2002—2009年)科技创新系统年均递增量是经济发展系统递增量的4倍、生态环境系统的递增量的2.55倍,这主要是因为步入新世纪以后，我国越来越重视科学技术在推动社会发展中的重要作用，不断加大对科技创新的资金投入力度和人员支持力度，科技创新的发展势头越来越迅猛。

在快速发展的第Ⅱ阶段(2009—2016年)(见图2)，科技创新的发展水平最高，经济发展次之，生态环境最后，但是三者均处于快速增长阶段，这三者之间呈现出着较强的正相关关系，这可能是由于2008年下半年以后受国际金融危机的影响，我国启动了相应的经济刺激计划和加大了对科技创新的投入力度，而2015年以后，我国又加快推进供给侧结构性改革以及万众创新和科技创新驱动战略，导致我国的科技创新和经济处于快速发展阶段，与此同时在这一时期我国在发展过程中更加注重对生态环境的保护，加大了环境污染治理的投入力度，使得我国的生态环境持续改善改善，但是由于科技创新和经济发展指数的年均递增量明显高于生态环境的年均递增量，导致在这一阶段科技创新和经济发展的发展势头超越了生态环境系统，呈现出科技创新发展水平最高，经济发展次之，生态环境最后的局面。

图2 2002—2016年科技创新、经济发展和生态环境的区域变化情况

最后，从图2中可以发现，在第I阶段我国的科技创新、经济发展和生态环境之间的发展水平和发展速度差异较大，三者之间并没有形成有效的协同发展的局面，但是在2009年之后的第Ⅱ阶段，我国的科技创新、经济发展和生态环境的发展三者之间的发展呈现出较强的正相关关系，三者的发展开始步入相互促进，共同有序的协调发展发展状态，此外在2016年东北地区的科技创新、经济发展和生态环境的发展水平明显地区全国其他地区。为此，将在下文中分析科技创新、经济发展和生态环境三者之间区域发展差异和彼此之间的协调发展程度，以便更加精准地了解科技创新、经济发展和生态环境的区域发展状况以及三者之间的协调发展情况。

表4 科技创新、经济发展和生态环境的阶段性特征

4.2 科技创新、经济和生态环境发展的区域差异

根据公式(6)可以计算出我国东部、东北、中部和西部地区的科技创新、经济发展和生态环境的区域变异系数(见图3)。

图3 2002—2016年科技创新、经济发展和生态环境的变异系数

从图3可以发现2002—2016年我国四大区域的科技创新、经济发展和生态环境的变异系数整体上呈现出在波动中下降的趋势，区域发展差距在缩小，这说明进入世纪以后我国采取的西部大开发，东北振兴和中部崛起战略在缩小区域发展差距，促进区域均衡发展方面起到了积极的作用，与经济发展和生态环境的差异系数对比发现，科技创新的区域差异下降趋势最大接近0.2，但是直到2016年科技创新的变异系数仍然要高于经济发展和生态环境的变异系数，因此，未来我国科技创新的区域发展差异，仍然有较大的缩小空间。根据四大区域的科技创新在2016年的发展情况(见表3)，可知直到2016年，东北地区和西部地区的科技创新发展水平仍然明显低于东部地区和中部地区的科技创新发展水平，这主要是由于东北地区和西部地区的科技创新投入要明显低于东部地区和西部地区，进而导致他们的科技创新产出和成效与中东部地区也存在着明显的差距。因此，未来要进一步加大我国东北和西部地区的科技创新的投入力度。

表5 区域科技、经济与环境三系统两两耦合度

表5(续)

4.3 科技创新、经济发展与生态环境的系统耦合

4.3.1 科技创新、经济发展和生态环境的二元耦合

在上文中分析了我国的科技创新、经济发展和生态环境在2002—2016年的发展水平和区域差异，继续前文的思考，我国科技创新、经济发展和生态环境三个不同系统在共同发展的情况下，它们彼此之间的协调状态如何呢？通过公式(7)、(8)、(9)可以得出二元系统的耦合协调度值(见表5)，限于篇幅仅列出2002、2007、2011和2016年的计算结果。

从表5可以发现近15年以来我国的科技-经济、科技-环境以及经济-环境的耦合协调度均呈现不断增长的趋势，基本上实现了从极度失调衰退与严重失调衰退向协调发展的转变，但是不同系统之间的二元耦合协调发展在不同区域仍然存在着诸多差异(见图4)。

(1)在2002—2016年的15年间，科技-经济的耦合协调除2004出现波动以外总体上呈现不断增长的趋势，东部、东北、中部和西部的耦合协调度分别从0.161、0.271、0.195、0.218增长至0.860、0.734、0.859、0.773实现了从严重失调衰退和中度失调衰退向中级耦合协调与良好耦合协调的转变。从图2(a)可以发现东部地区的科技-经济的耦合协调增长势头最为迅猛，这一特征也与我国的东部地区科技创新实力雄厚，经济发展水平高于其他区域的特点相符，但是我们可以看到在2015年与2016年中部地区的科技创新与经济发展的耦合协调开始追赶上东部地区，表明我国实施的中部崛起战略在促进中部地区追赶发展方面起到了一定的成效。

(2)科技创新与生态环境的耦合协调呈现出波动上升的趋势，在2002年东部、东北、中部和西部的耦合协调度分别从0.152、0.273、0.183、0.208增长至0.732、0.614、0.724、0.657，实现了从极度失调衰退、严重失调衰退和中度失调衰退向初级耦合协调与中级耦合协调的转变，但是在2009年之前他们的增长幅度较小。

(3)经济发展与生态环境的耦合协调度相较于科技创新-生态环境和经济发展-生态环境的耦合协调度而言增长幅度最小，在这15年间我国东部、东北、中部和西部的耦合分别从0.256、0.327、0.312、0.284增长至0.705、0.661、0.714、0.651，实现了从中度失调衰退和轻度失调衰退向初级耦合协调与中级耦合协调的转变。但是在图2c中我们可以发现在2010年之前经济发展与生态环境的耦合处于中度失调衰退和轻度失调衰退等级，整体上呈现波动中停滞不前的平稳状态，情况在2010年以后才发生改变，在2011—2016年二者的协调水平才开始快速发展。

总体来说，我国科技创新、经济发展和生态环境的二元耦合协调增长趋势与它们三者各自的发展趋势相契合，并且它们的耦合协调增长趋势同样存在着明显阶段性特征即在2002—2009年的耦合协调缓慢增长阶段和2010—2016年耦合协调快速增长阶段。

图4 系统耦合变化情况

4.3.2 科技创新、经济发展和生态环境的三元耦合

根据公式(10)、(11)、(12)可以计算出我国科技创新、经济发展和生态环境三系统之间的耦合协调情况(见表6)，图4d描述了我国不同区域科技创新、经济发展和生态环境三系统的耦合协调时序变化情况。

表6 中国省域科技、经济与环境三元系统耦合度

表6(续)

首先分析科技创新、经济发展和生态环境三元系统耦合协调的时序特征，从表3中的全国均值的变化情况来看耦合协调整体上呈现出在波动中上升的趋势，耦合协调度从0.232增长到0.735，但是在2008年之前三系统的耦合协调等级一直处于中度失调衰退等级，这样情况直到2009年才开始改观，三者的耦合协调呈现出快速上升的趋势，到2016年已经达到了中级耦合协调等级。从四大区域来看，在2002—2006年东北地区的三系统协调水平要明显的优于其他3个地区，但是在2009年之后东部地区和中部地区的协调水平要优于东北地区和西部地区，在2008年之前四大区域的耦合协调呈现出波动中略有上升，耦合协调等级从严重失调衰退和中度失调衰退逐渐上升到轻度失调衰退，但是，2009年之后耦合协调快速上升，到2016年已经进入了初级耦合协调和中级耦合协调状态。

其次，根据上文中对科技创新、经济发展和生态环境发展阶段的划分(见表4)，以2002年、2009年和2016年为3个时间节点，分析我国科技创新、经济发展和生态环境三元耦合协调发展的空间特征(见图5)。从图5中可以发现在2002—2009年全国大多数省市区的耦合协调度均低于0.4，即大多数省市区的科技创新、经济发展和生态环境均处于失调衰退状态其中，在2009年天津、福建、河南、重庆、贵州、内蒙的耦合协调状况明显要低于全国其他省市区。到2016年全国30个省市区中只有天津、河北、辽宁、吉林、山西、贵州、云南、青海、新疆的耦合协调度低于0.7，这根本上是因为这些地区的科技创新投入与产出能力不足，经济发展水平较低，经济结构不合理，生态环境基础较薄弱导致的。

图5 2002年、2009年和2016年科技创新、经济发展和生态环境的耦合协调变化情况

另外从图5中可以发现，山东、江苏、上海、浙江、福建、广东等东南沿海省份的耦合协调等级明显高于全国其他区域，这主要是因为这些地区的科技创新能力和经济发展水平较高，自然环境也比较优良，此外，这些地区的经济结构中三产业所占比重较大，因此，其环境污染的排放量与其他地区相比相对较少，而东部环境污染的治理投入力度却在逐年增大，因此，其生态环境也呈现出日益改善的趋势。

4.3.3 三元系统耦合和两元系统耦合的关联性分析

区域科技创新、经济发展和生态环境的三系统耦合协调变化与它们之间的两两耦合紧密关联，通过测算全国的三元系统的耦合变化情况、以及科技创新、经济发展和生态环境的时序变化(见图6)，有助于厘清三元系统耦合与两元系统耦合的关联。

图6 三元系统耦合变化的关联性

从图6中可以发现科技创新、经济发展和生态环境的三元耦合协调以2009年这一时间节点划分为两个不同阶段，在2009年之前，尽管生态环境处于波动小幅增长状态，而科技创新的增速更为迅猛，但是从图6中可以发现，在这一时期生态环境水平和经济发展水平均高于三元系统的耦合协调发展水平，而科技创新的发展水平低于三元系统的耦合协调的增长水平，因此在2002—2009年这一阶段，三元系统的协调发展主要是由经济发展和生态环境的协调发展引领的。在2009—2016年这一阶段，尽管科技创新、经济和生态环境的增长都十分迅猛，但是科技创新和经济的发展水平明显高于3E系统的耦合协调度，生态环境的发展水平低于3E系统的耦合协调的增长水平，因此在2009—2016年这一阶段，3E系统的耦合增长主要是由科技创新和经济发展的协调发展引领的。这种转变的发生可能与2009年国际金融危机之后我国面临着经济下行压力，因此，相较于生态环境的改善我国更加注重对科技创新的支持力度以及采取了相应的经济刺激计划以尽可能的减少经济下行风险。

5 结论及建议

通过构建科技创新、经济发展和生态环境的指标体系，对2002—2016年的我国30个省市区的科技创新、经济和生态环境的发展水平进行了测算，然后将全国30个省市区划分为东部、东北、中部和西部四大区域计算四大区域之间的科技创新、经济发展和生态环境的发展水平以及彼此之间的均衡发展程度，最后通过耦合协调模型计算两元系统和三元系统的耦合协调变化情况以及两元系统和三元系统之间的关系，研究发现：第一，在2002—2016年我国科技创新、经济和生态环境的发展均整体上呈现出不断增长的趋势，三者之间的发展呈现出较强的相关性，但是可以将它们的发展划分为2002—2009年和2009—2016年这两个不同的阶段。第二，我国四大区域的科技创新、经济发展和生态环境的变异系数整体上呈现出在波动中下降的趋势，区域发展差距在缩小，其中科技创新的区域发展差距缩小幅度最大。第三，2002—2016年我国的科技-经济、科技-环境以及经济-环境的耦合协调度均呈现不断增长的趋势，基本上实现了从极度失调衰退与严重失调衰退向协调发展的转变。第四，四大区域的科技创新、经济发展和生态环境的三元耦合协调呈现出不断增长的趋势，但是直到2016年全国大多数省市区的耦合协调等级还未达到良好耦合协调等级。此外，三元系统的耦合增长具有东南沿海省市区的协调等级较高，而河北、辽宁、吉林、山西、贵州、云南、青海、新疆等省市区的协调等级较低的区域特征。第五，2002—2009年这一阶段，三元系统的耦合协调发展主要是由生态环境和经济的协调发展引领，在2009—2016年这一阶段三元系统的耦合协调发展主要是由科技创新和经济的协调发展引领。

基于上述研究发现，为促进我国区域科技创新、经济和生态环境的进一步协调发展，在未来还需要进一步加大对科技创新，经济发展和生态环境的投入力度，尤其是要加大对生态环境保护力度与治理的投入力度，避免三元系统协调发展主要是由科技创新和经济发展协调引领的局面出现。要注意到科技创新、经济发展和生态环境保护三系统彼此之间并非鼓励隔离的，而是它们的发展呈现出较强的相关性，因此未来需要进一步打破阻碍三者之间的有序进步，共同发展阻碍因素。此外在还需要进一步加大对经济欠发达地区在科技创新和经济发展和生态环境保护上的支持力度，进一步缩小区域之间的发展差距，以实现区域均衡发展。