河北省科技创新和绿色经济耦合发展实证研究

孟 妍，徐静珍，刘璐语

(华北理工大学 经济学院，河北 唐山 063210)

在党的十八届五中全会上，习近平总书记系统阐述了创新、协调、绿色、开放、共享五大新发展理念，创新和绿色作为新发展理念的两大重要组成部分，彼此联系、相互影响。目前，实现发展方式从重视数量到提升质量，从增量扩能到优化结构，从要素驱动到创新驱动，成为推动我国经济高质量发展要解决的核心问题。创新是我国经济高质量发展的重要基础，是转变我国经济发展方式的中心环节；绿色促进经济的永续发展，可以降低资源消耗、减少环境污染、提高产品附加值，为推动经济高质量发展提供实现路径。河北省推动科技创新和绿色经济的耦合协调，对转变经济增长方式、落实新发展理念、推动经济高质量发展具有重要有意义。

一、文献综述

目前，国内外学者分别对科技创新和绿色经济进行了深入研究，成果丰富。相对而言，学者们对于科技创新与绿色经济两者相互作用机制的研究比较少。理论研究层面，Solow R. M.(1957)和Porter M. E.(2011)认为创新是引领发展的第一动力，科技创新对绿色经济具有明显的促进作用[1-2]。彭绪庶(2017)从理论角度提出推动科技创新和绿色经济发展具有相同的出发点和现实性，二者具有内在一致性，实践基础上探索了绿色经济促进科技创新的作用机制和实现路径[3]。刘薇(2012)分析了绿色创新的本质特点，指出科技创新是绿色经济发展的必要前提，绿色发展指引科技创新前进方向，并且分析了创新驱动和绿色发展的相互促进机制[4]。杜林远、高红贵(2017)指明了绿色科技创新与绿色经济之间互为支撑的关系，分析了目前我国绿色科技创新发展中遇到的阻碍绿色经济进一步提升的难题，并提出了一系列促进绿色经济带动科技创新的措施[5]。实证研究层面，李林汉(2020)基于2004-2017年中国30个省市区的面板数据，通过构建不同空间权重计量模型，认为科技创新和绿色经济发展在空间上具有显著的自相关性和路径依赖性，并且推动科技创新对提高绿色经济发展水平存在积极促进作用[6]。杨玉桢(2019)等人基于中国各省市区的面板数据，运用PCF方法并构建区域GGDP模型，总结出：生态科技创新对绿色经济发展有显著正向作用，区域之间影响程度不同[7]。侯纯光(2017)等人研究表明，科技创新可通过投入产出效应、人力资本效应、资源利用效益以及知识外溢效应等途径驱动区域绿色化[8]。韩伟亚(2020)等人认为区域经济发展为科技创新提供重要支撑，绿色经济可以为科技创新提供发展所需的资金支持、基础设施和人才保障[9]。胡彪(2020)运用SBM模型测度了京津冀13个城市2008-2017年的科技创新与生态经济耦合协调程度，结果显示科技创新在区域生态经济高质量发展中发挥的作用越来越强，并且政策、社会、经济等因素对于两者之间的耦合协调影响各有差异[10]。

总而言之，学者们对于科技创新与绿色经济单方面的研究以及科技创新对绿色经济单向作用的研究比较多，对于两者相互作用关系的研究较少，而科技创新与绿色经济之间耦合关系的理论和实证研究更是鲜有。

二、河北省科技创新和绿色经济耦合评价模型

(一)研究方法

1.熵值法

熵值法，根据各项指标观测值信息熵的大小确定各项指标的权重，具有客观性和科学性，避免了主观赋值的误差。

(1)数据标准化

式中：pij是指标的原始数据，Pij是经过上述公式标准化后的数据，max(pij)和min(pij)表示的是第i年第j项指标的最大值和最小值。

(2)计算第i年第j项指标标准化后的比重

(3)计算指标信息熵

(4)计算指标权重

(5)计算该系统第i年的综合指数

式中：0≤Zi≤1，其值越大，说明系统发展水平越高。

2.耦合协调度模型

耦合是指两个或两个以上的体系或者运动形式通过相互作用而彼此影响甚至联合起来的现象[11-12]。系统之间的耦合程度可以通过耦合度和耦合协调度来反映，计算步骤如下：

(1)耦合度

式中：Z1表示科技创新综合指数，Z2表示绿色经济综合指数，C为科技创新系统与绿色经济系统之间的耦合度，0≤C≤1，C值越大，说明这两个系统之间的耦合性越好，相互作用程度越强，反之则相反。

(2)耦合协调度指数

式中：D为科技创新与绿色经济的耦合协调度，0≤D≤1，D的值越大，表明科技创新与绿色经济的耦合协调发展水平越高，反之则相反。

(3)综合发展指数

T=αZ1+βZ2(9)

式中：T为科技创新与绿色经济两系统的综合发展指数；α、β为待定系数，假定在研究科技创新和绿色经济两个系统协调发展的过程中，两者发挥同等重要作用，取α=β=0.5。根据已有文献[13,15]，将耦合度和耦合协调度分为以下几类(表1)：

表1 耦合类型和耦合协调类型划分

(二)数据来源

数据来源于2007-2019年《中国统计年鉴》和《河北省经济年鉴》，对于部分年份缺失的数据采用插值法和SPSS预测进行补充。考虑到指标之间的量纲不同，将原始数据进行标准化处理后，采用熵值法计算各个指标的权重，见表2。

(三)指标体系构建

本着科学性、客观性和可获得性原则，基于河北省科技创新和绿色经济发展的现实状况，参考学者的已有文献[8-9,14-15]，整理筛选出23个相关指标，分别构建了河北省科技创新和绿色经济系统指标体系。具体如下：从科技创新投入、科技创新产出、科技进步环境三维度构建了包括研究与试验发展R&D人员当时全量、研究与试验发展R&D经费占GDP比重、技术市场成交额、互联网宽带接入端口等12个基础指标在内的河北省科技创新能力体系。绿色经济的发展不仅包含了经济效益的提高，也包含环境质量的提高和社会建设的完善，所以着眼于以上三方面，选取人均地区生产总值、单位GDP电耗、城镇化率等11个基础指标来说明河北省绿色经济发展状况。具体如表2所示：

表2 河北省科技创新—绿色经济指标体系及权重

三、河北省科技创新和绿色经济协调发展实证研究

(一)科技创新和绿色经济综合评价

首先，对原始数据进行极差标准化法处理后，根据熵值法的计算公式(1)-(6)得出河北省2007-2019年的科技创新综合指数Z1和绿色经济综合指数Z2(见表3)。

从表3和图1中可知，2007-2019年河北省的科技创新综合指数和绿色经济综合指数稳步增长。科技创新综合指数从2007年的0.0692到2019年的0.9226，年平均增长率为7.11%；绿色经济综合指数从2007年的0.0244到2019年的0.8965，年平均增长率为7.27%。从整体上看，河北省的绿色经济发展较之科技创新水平提升更加平稳。

图1 2007-2019年河北省科技创新和绿色经济的综合指数

(二)科技创新与绿色经济协调性分析

根据耦合协调性公式(7)-(9)计算出河北省2007-2019年科技创新与绿色发展的耦合度和耦合协调度(见表3)。根据表3和图2可知，河北省2007-2019年科技创新与绿色经济的耦合度和耦合协调度持续增加，两系统一直处于高度耦合状态，耦合协调度从2007年的0.2027上升到2019年的0.9536，从中度失调发展到优质协调，说明河北省科技创新与绿色经济两系统之间的粘连性和互相促进作用不断增强。

表3 2007年-2019年河北省科技创新与绿色经济耦合度和耦合协调度

图2 2007-2019年河北省科技创新和绿色经济的耦合度和协调度曲线图

四、结论与建议

(一)结论

基于2007-2019年河北省的时间序列数据，构建了科技创新和绿色经济指标评价体系，使用熵值法测算出科技创新和绿色经济系统的综合指数，进一步运用耦合协调度模型对河北省科技创新和绿色经济系统之间的耦合度和耦合协调度进行了定量分析。结果显示：河北省科技创新和绿色经济两系统的综合发展水平总体上是提升的，系统之间一直处于高度耦合状态，耦合协调度持续攀升，由此可见河北省科技创新和绿色经济之间耦合协调性整体状况良好，但两个系统的协调程度还有进一步提高的空间。

(二)建议

从实证结果来看，若要促进河北省科技创新和绿色经济的持续良性互动，将从以下几方面提出政策建议：

1.加大科技创新财政支持力度，增加新产品开发经费投入。

从资金保障方面来看，随着河北省经济总量的持续增长，地方科技拨款及产品研发经费是在不断增加的，但是其所占比重并未是呈逐年增加态势，而是来回波动。2013-2015年的地方科技拨款占地方财政支出持续降低，反映在两系统的耦合度上也是在下降的，于是加大科技财政支持刻不容缓。除此之外，完善科技创新公共设施建设十分必要，应打造创新产业园和企业孵化基地等产业研发机构；从人才培养方面来看，河北省高等学校受教育学生逐年增加，需通过政策引导和环境改善留住和吸引高等学校毕业生，增强科技创新预备人才素质。

2.提升科技创新产出水平，畅通科技成果转化渠道。

从数据分析中看，河北省科技创新产出增长水平存在起伏波动，并不稳定；而河北省此前面临的新冠疫情影响以及一直面对的转变发展方式和经济转型问题，就使得其科技创新产出方面需要更加注重科技对于解决经济和社会问题的实效性，提高科技产出商业化、绿色化水平。河北省要根据自身实际情况，积极创新电子与数字技术，融合人工智能、大数据、虚拟现实技术，重点发展具有良好基础和可以优先占领市场的现代化产业。鼓励科技创新学术论文和著作的发表与宣讲，努力将理论论述转化为现实科技成果，增加高新技术产业新项目开发。

3.升级绿色经济产业结构，实现经济高质量发展。

河北省的绿色经济除了在经济发展水平方面有所提升之外，在资源环境、社会建设等方面表现不太理想，应从以下两方面提高区域绿色经济发展水平：一是节能减排，降低能源消耗，提高资源利用效率，积极引导产业培育和发展绿色新兴产业，推动绿色产业集聚化，加强区域污染企业整治力度，严控企业污染治理标准；二是与民众共享经济增长红利，完善就业优先政策，扩大就业容量，建设高质量教育服务体系，推动义务教育全方位发展和城乡教育一体化，加强生态环境建设，提高居民生活质量，加快优质医疗资源区域均衡分布，健全基本医疗保障服务体制。

4.增强科技创新能力，打造绿色经济发展引擎。

河北省要把握住自身在科技创新和绿色经济稳定协调发展的历年优势，优化资源配置、攻克技术难关、积极发展高新技术产业，努力实现经济发展方式的转变，加强绿色技术研发，扶持绿色技术企业的自主技术创新，促进科技创新的成果向绿色经济发展转化。以科技创新加快制造业现代化步伐，构建经济发展新动力，加强区域内外的技术交流与合作，吸收引进区域外科技人才、高端技术资源和智能设施，以政企产学研合作平台为基础，为产品研发注入新的生产工艺，优化升级产业经济结构，提高高新技术产业生产水平。