科技创新与新型城镇化耦合协调研究——以长江经济带为例

曹允春 张雪颖

(中国民航大学经济与管理学院，天津 300300)

0 引 言

2018年11月中共中央、国务院提出要尽可能发挥长江经济带横跨东中西三大板块的区位优势，推动长江上游、中游、下游地区协调发展和沿江省市高质量发展。新型城镇化建设作为推动城乡统筹、产业互动、和谐发展和节约集约的现实载体，是实现长江经济带各区域均衡化向前发展的重要力量；科技创新作为提升国家及区域竞争力的重要手段，已逐步成为评价城镇综合实力的核心要素。在目前新型城镇化和创新驱动发展战略都尚未完成的现实背景下，研究两者关系将有助于探索科技创新和新型城镇化融合发展的新模式，促进区域协调发展。

国内外关于科技创新和新型城镇化关系的研究主要从3个方面展开。一是科技创新对新型城镇化的作用研究。王兰英等认为科技创新对城镇化发展的作用主要表现为技术进步推动产业结构升级和产业空间布局优化，驱动通信技术发展和文化、制度、社会管理的进步[1]。刘顺飞等认为科技创新可以有效加速城镇化进程，并随区域变化而表现出差异性[2]。二是新型城镇化对科技创新的影响研究。大量研究显示，城镇化作为各国科技创新不可或缺的影响因素之一，为科技创新提供了多角度支持。Rosenthal等、Tappeniner等认为城镇化进程中城市规模扩大，在产业与知识集聚上为科技创新营造了良好的环境[3-4]。程开明等认为城镇化利于新技术产生，还利于其扩散[5]。仇怡认为城镇化促进科技创新发展的同时，技术应用会加强当地的科技创新活动[6]。三是科技创新与新型城镇化的互动关系研究。Enkel等认为城市化所具有的高聚集性为科技创新提供了必要的环境支持，科技创新为城镇化发展提供动力[7]。田逸飘等基于省级面板数据对科技创新与新型城镇化关系进行探析，认为二者间耦合协调测度在经济发达地区随时间推移逐步缩小，在经济不发达地区随时间推移有扩大趋势[8]。

综上所述，已有研究较多偏向于二者间的单向影响，揭示影响二者耦合协调关系内在因素的研究较少。本文在定性分析科技创新与新型城镇化间彼此作用机理的基础上，以长江经济带为例，建立耦合协调发展评价指标体系，定量测度并解析二者耦合协调的演进规律和趋势，为探讨和制定科技创新与新型城镇化间多维耦合协同发展之路提供理论依据。

1 科技创新与新型城镇化的互动关系

科技创新能明显提升新型城镇化发展的质量，但二者的建设速度并不总是一致。根据原有发展经验，当城镇化发展到一定阶段，要素投入增加无法推进城镇化进程时，就需依靠技术创新和人力资本增加。新型城镇化在城镇化基础上强调以人为本、城乡一体，通过人口集聚、经济发展、社会建设、生态改善等方式促进科技创新水平提高，其实质是城镇化建设寻求高质量发展的内生需求催促着技术创新。科技创新则是通过促进产业结构升级、优化城镇空间布局和利用效率、改善城镇生态环境等方式促进城镇化发展。

科技创新和新型城镇化建设相互制约和影响。从系统论和发展的角度来看，二者间存在一正和一负两个反馈通道。正反馈即协调发展，二者相互促进，此过程耦合协调度越高，越能加速两系统发展从而获得更高溢出效应，提升区域综合实力。负反馈即失调制约，二者相互阻碍，此过程耦合协调度低，城镇化建设未实现从量到质的发展转变，技术创新未实现在城镇化建设中的应用，创新动力不足，制约两系统协调效益发挥且对区域竞争力和综合发展都有不利影响。从理论角度辨析两系统间关系(见图1)，是从实证角度探讨二者耦合协调关系的逻辑前提，实证研究探讨两系统在时间和空间上的耦合协调演化规律，是为最终结论做进一步量化说明及论证。

图1 科技创新与新型城镇化互动关系

2 指标选取与模型构建

2.1 评价指标体系构建

本文以2007—2018年长江经济带九省两市数据为研究对象，借鉴熊湘辉等的研究[9]，将科技创新划分为科技投入和科技产出2个子系统，将新型城镇化分为人口城镇化、经济城镇化、社会城镇化、绿色城镇化和城乡一体化5个维度进行衡量。以《中国统计年鉴》《中国城市统计年鉴》《中国教育统计年鉴》《中国科技统计年鉴》及各省市统计年鉴(2008—2019年)等数据来源为依据，构建科技创新和新型城镇化的综合评价指标体系。

2.2 极值法和熵值法确定指标权重

2.3 耦合协调度模型

表1 协调类型划分

3 实证分析

根据熵值法，利用2007—2018年长江经济带九省两市相关数据，确定该地区两系统各指标权重(见表2)。

表2 长江经济带地区两系统耦合协调度指标权重

3.1 科技创新和新型城镇化综合发展指数变动趋势

科技创新综合发展指数在研究期内呈现逐年递增趋势(见图2)，各年均值在时序上表现为公式(1)的拟合(见图2，x指年份，R2表示拟合度，下同)。根据熵值法计算结果，科技创新选取指标中权重占比前三的专利授权数、专利申请数、科技论文发表数分别增长549.7%、499.7%和210.0%。对比得出科技创新投入指标计算结果低于产出数据，其中教育支出和科技支出占比增幅较低，只有R&D经费投入占比涨幅较大，达881.6%。从空间分布上看，2018年长江经济带科技创新综合发展指数呈现从东到西、从北到南的降低趋势。以上海为代表的长江下游地区综合发展指数均值突出，达0.62，高出中游三省和上游四省市0.36和0.42。但由于上海早期基础较好，研究期内上海科技创新综合发展指数涨幅最小，仅有92.8%，其余省份均达到1倍以上增长。

图2 长江经济带科技创新和新型城镇化综合发展指数变动趋势

新型城镇化综合发展指数在研究期内除2013—2014年波动外，整体呈递增趋势(见图2)，各年均值在时序上变化情况表现为公式(2)(见图2)。根据熵值法计算得出结果，新型城镇化综合发展指数增长主要得益于权重占比较大的社会和经济城镇化的涨幅，两系统均值涨幅达345.8%和173.2%。人口城镇化系统权重占比较大，位居第二，但整体涨幅情况一般，只有13.1%。随新型城镇化提出而被不断强调的集约高效的绿色城镇化和城乡一体化建设指标只有66.2%和8.4%的增长。从区位上来看，2018年新型城镇化综合发展指数表现出较为明显的东强西弱态势。江浙沪地区上海表现最为突出达0.74，其余也都达到0.5以上。中部江西和湖北的综合发展指数分别为0.43和0.40，其余省份均处在0.3～0.4。从涨幅上看，东部三省一市涨幅最大，研究期内涨幅达119.9%。

3.2 长江经济带耦合协调度变动趋势

根据长江经济带科技创新和新型城镇化综合发展指数趋势线和线性拟合公式可以看出，研究期内二者呈现较好的同方向变动，其共同作用下的耦合度在研究期内均位于高水平耦合阶段，协调度完成了从轻度失调向初级协调的过渡(见图3)。整体看，长江经济带上游、中游、下游3个区域的协调度变化趋势相同(见图4)，但所处阶段不同。研究期内，长江下游逐渐从濒临失调过渡至中级协调；长江中游由轻度失调过渡至勉强协调；长江上游则经历了由中度失调至勉强协调的转变过程。

图3 长江经济带科技创新和新型城镇化的耦合度和协调度

图4 长江经济带科技创新和新型城镇化协调度

长江下游地区凭借优越的地理位置、高度的产业集聚和繁荣的第二、第三产业发展，吸引大量的就业人口聚集，带来人口迁入。创新驱动发展不断促进基础设施完善，并推动城市运营管理向着高效化发展。人口和经济城镇化以及科技创新的不断向前共同促进新型城镇化指数提升，推动其高质量发展。对下游地区三省一市逐一进行分析，上海作为直辖市之一，在城市发展建设上有更多的行政和财政自主权，各项指标均呈现较好的发展态势，2016年科技创新和新型城镇化就已达到优质协调阶段。相比上海，江苏和浙江发展较为同步，研究期内，均完成了从濒临失调向中级协调的过渡。而安徽相较于江浙沪地区，各项指标均有一定差距，作为连接中国东南部的过渡地带，在产业及交通基础等方面仍有一定不足，研究期内只完成轻度失调到勉强协调的过渡。

长江中游三省发展较强于上游地区同时远差于下游地区，其城镇人口占比和人均GDP只有长江下游四省市的61.3%和42.1%，人口和产业的集聚程度都低于长江下游地区，在科技创新和新型城镇化综合发展指数得分上均较低。研究期初，中游三省均处于轻度失调阶段，湖北因科技创新的投入力度最大，拥有较多的科研院所，聚集高素质人才多，其科技创新综合发展指数高于其余二省，同时带动新型城镇化高质量发展不断加快，研究期末，达到初级协调阶段，而江西和湖南在研究期末也都只达到勉强协调阶段。

长江上游三省一市地处我国西部地区，其所处区域大多为交通欠发达的山地和丘陵地形，原有地形地貌等生态环境对城市发展有一定程度的阻碍，导致区域内发展具有一定不均衡性。重庆和成都作为区域内大型中心城市，区位优势突出，对区域发展有一定带动作用，研究期内重庆和四川均完成由轻度失调到勉强协调的过渡，重庆作为直辖市之一，其发展速度快于四川，于2015年便达到勉强协调，而四川2017年才达到勉强协调。对比以上两个省市来看，云南和贵州科技创新和新型城镇化间的协调性较差，主要归咎于其科技创新发展迟缓，未能给新型城镇化高质量发展提供高效助力，同时新型城镇化建设也未能及时有效地为科技创新提供高素质的人才保障，研究期内二者发展阶段呈现一定的同步性，均只完成从中度失调向濒临失调的过渡。

4 结论与建议

本文在已有相关研究基础上首先进行两系统的内在机理分析，进而从耦合协调角度，分别构建科技创新和新型城镇化的综合评价指标体系，利用2007—2018年长江经济带九省两市的数据实证分析了科技创新和新型城镇化的耦合协调关系的时空差异。研究发现：长江经济带科技创新和新型城镇化的综合发展指数在研究期内均呈同方向增长，其中新型城镇化综合发展指数好于科技创新综合评价结果，但由拟合公式发现，后者综合发展指数增幅略快于前者；长江经济带科技创新和新型城镇化耦合协调度，从时间上看呈现较好的增长趋势，研究期内完成了由中度协调阶段向高度协调阶段的过渡，从空间上看表现出由西向东的递增趋势；长江经济带上游、中游、下游省市各自表现出低度、中度、高度的耦合协调性，且在研究期内长江经济带上游、中游、下游省市内部差异基本无缩小趋势。

科技创新和新型城镇化建设的同步协调发展对长江经济带的健康和可持续发展尤为重要，应从高效节约以及未来功能角度，提高对科技创新在新型城镇化建设中的催化剂作用的认识，结合当地情况，将科技创新成果转化并给予应用，实现科技创新对新型城镇化建设和发展的带动及引领，进一步提高技术创新成果转化的经济价值。加强各省市联动互助关系，合理高效配置资源，充分发挥“多点”作用，高度及优度协调省市应加强与中度、低度协调省市的联系，分享创新应用成果，利用空间外溢效应带动区域城市一体化发展，实现区域内及长江经济带科技创新和新型城镇化的耦合协调，最终促进城市健康及可持续发展。