中国数字经济与科技创新耦合协调发展测度

蒲甘霖

（温州理工学院 经济与管理学院，浙江 温州 325035）

一、引言

习近平总书记在党的十九大报告中提出，加快建设创新型国家，建设“数字中国”，发展数字经济等新兴产业。数字经济作为一种新的经济形态，已经成为中国高质量经济发展的重要推动器[1]。而鉴于创新是驱动经济发展的首要动力，以高新技术为核心的科技创新自然成为数字经济的支撑与导向力量，持续引领“科创中国”高质量建设[2]。2020 年11 月，习近平总书记在亚太经合组织第二十七次领导人非正式会议中重点强调“要充分认识到科技创新是第一发展动力，不断增强高质量科技供给，着力支撑现代化数字经济体系建设”。可以说，数字经济与科技创新形成相互联系、彼此影响的良性循环对于实现中国经济高质量发展至关重要。

当前学术界关于数字经济与科技创新发展已分别有较为翔实的研究。关于数字经济的研究主要集中在服务型数字经济[3]、基础型数字经济[4]、资源型数字经济[5]、技术型数字经济[6]以及融合型数字经济[7]等方面；对于科技创新的研究主要集中在知识创新[8]、技术创新[9]以及现代科技引领的管理创新[10]等方面。虽然数字经济在中国发展速度较快，但鉴于出现时间较短，学术界关于数字经济与科技创新间相互关系的研究文献较少。夏杰长等(2021)表示数字经济能够通过规模效应从投入和产出方面显著促进科技创新[11]。王承云等(2021)表示科技创新能够整体增强地区间网络强度与合作水平，并通过搭建内外部网络交流管道，强化知识流动，进而促进数字经济发展[12]。另外，针对科技创新对不同地区和不同企业间数字经济的激励作用，学术界也存在相应争议。如姜玉梅等认为科技创新对东部地区的数字经济激励效果要高于中西部地区[13]，但张海军和岳华则认为科技创新对于中西部地区的数字经济激励效果相对较强[14]；李向阳、冯谞认为科技创新的激励作用在信息化基础较好的企业较为突出[15]，张超则表示科技创新激励效应对于当期业绩不佳企业的影响更加明显[16]。

梳理相关研究文献不难发现，目前关于数字经济与科技创新关系的研究主要存在以下不足：一是更多对单一系统开展发展性评价，较少关注两个系统的耦合协调关系，这可能导致彼此间潜在关联要素被忽略。二是在研究数字经济与科技创新间相互关系时，更多聚焦科技创新对数字经济的影响作用，且多集中于区域、企业层面，较缺乏数字经济对科技创新影响的研究。鉴于此，文章以中国30 个省份（西藏和港澳台地区除外）为研究对象，通过建立数字经济与科技创新的指标评价体系揭示二者耦合协调发展关系及类型特征。文章可能的创新贡献在于：第一，将关注点聚焦到中国数字经济与科技创新之间的耦合交互影响，拓宽数字经济与科技创新分析视野。第二，从时间和空间两个角度，探析数字经济与科技创新耦合协调发展的时空演变特征，丰富数字经济与科技创新研究的理论体系。第三，对各省份及四大区域数字经济和科技创新耦合协调、相对发展情况进行测算分析，全面考察此二者耦合协调发展关系，以期为各省份、各区域实行差异化数字经济与科技创新开发战略提供决策依据。

二、研究方法

1. 指标体系构建

参照既有文献以及国家科技与数字开发战略，在遵循科学性、系统性、可操作性等原则基础上，构建数字经济与科技创新两大一级指标体系（见表1）。其中，数字经济包括数字化基础设施、数字化媒体、数字化教育规模与数字化消费能力4 个二级指标及相应的12 个三级指标；科技创新包括科技创新研发、科技创新人才、科技创新成果、科技效果转化、科技创新基础5 个二级指标及相应的8 个三级指标。

表1 数字经济和科技创新评价指标体系

2. 数据指标处理

（1） 标准化处理数据

标准化处理的研究数据主要有两方面目的：一是无量纲化，保障数据可比性；二是趋势一致化，确保性质不一致数据对评价结果具备同一方向作用。鉴于文章所选取指标数据量纲不同，故首先需要采用极差标准化法对其进行无量纲化处理。与此同时，借鉴丁慧媛(2019)[17]的公式处理方式避免数值为0 的指标出现无法取对数情况，公式为：

上述公式中，xθij是θ 年i省份的第j项评价指标初始数值，Xij表示为xij的标准值(i=1，2，…，m；j=1，2，…，n)。maxxθij是j指标在i省份于θ 年的最大值，minxθij是j指标在i省份于θ 年的最小值。

（2） 指标权重的选择

鉴于熵权法具备较强客观性特征，文章在测算数字经济与科技创新耦合协调度之前，利用熵权法对上述标准化数据进行加权处理。同时，参考孙成、赵琛徽(2021)[18]研究，引入时间变量对不同年份的测算数据进行准确比较。步骤如下：

式(3)～(6)中，r表示测算总年份个数。n表示省份个数，Xθij表示第θ 年i省份的第j个数据指标。

3. 评价模型

（1） 耦合协调度指数

耦合度一般用于评判多个系统或要素之间相互影响、相互作用程度[19]。文章主要参考孟凡蓉等(2019)[20]测算耦合度指数的相关研究，衡量中国数字经济与科技创新之间的耦合程度，公式如下：

式(7)中，C代表耦合度指数，V1是数字经济指数，V2是科创新指数。C值越大，表示数字经济和科技创新彼此影响度越深，并向有序方向发展；反之，则表示彼此影响度越低，会趋于无序发展。

通常，耦合度数值高低并不能准确反映系统之间的协调发展水平。简单来说，可能存在数字经济与科技创新发展水平均较低，耦合度却较高的情况。显然，这并不能很好反映此二者是否属于高水平耦合。因此，需要进一步在耦合度模型基础上引入协调度模型，旨在更精准衡量数字经济与科技创新之间的耦合协调水平，公式如下：

式(8)中，D代表耦合协调度指数，T表示综合发展指数，反映的是数字经济与科技创新整体发展水平对于协调度的贡献程度。α、β 为待定系数，文章基于相关学者研究[21，22]，认为数字经济与科技创新两个系统相辅相成、同样重要，故赋值α=β=0.5。

（2） 相对发展指数

为更好反映数字经济与科技创新耦合协调发展特征，衡量二者相对发展状态，文章进一步引入相对发展度，公式如下：

参考已有研究[23，24]，将数字经济与科技创新耦合协调阶段划分为3 个阶段，将相对发展状态合计划分为9 种状态（见表2）。

表2 数字经济与科技创新耦合协调发展阶段、状态与类型的具体划分

4. 数据来源

文章所遴选的数字经济与科技创新指标数据主要来源于《中国科技统计年鉴》 《中国统计年鉴》以及各省统计年鉴及《国民经济和社会发展统计公报》。针对部分省份缺失数据以相近省份数据采用插值法进行相应补充。同时，为更准确、更科学地选取研究时期，细致梳理了近10 年数字经济和科技创新方面的文献内容，将2010—2019 年选定为本研究时间段，选取中国30 个省份（西藏和港澳台地区除外） 数据进行研究。

三、实证结果分析

1. 中国整体耦合协调发展的时序演变特征分析

根据数字经济与科技创新评价指标体系，运用熵权法对2010—2019 年中国各省份的面板数据进行相应处理。借此，分别测算出数字经济指数、科技创新指数、数字经济与科技创新综合发展指数、耦合协调度指数与相对发展指数数值，最终测算结果如表3 所示。

通过表3 可知：第一，从数字经济指数来看，2010—2019年中国数字经济整体呈现持续上升态势，且增幅较大。其中，2010—2014 年，数字经济指数由0.081 提升至0.287，2015 年则出现小幅回落现象，2016—2019 年持续上升至0.714。一定程度说明，中国数字经济整体发展质量得到极大改善。第二，从科技创新指数来看，中国科技创新发展整体呈上升趋势，由2010 年的0.122 持续提升至2019 年的0.485。第三，从综合发展指数来看，2010—2019 年中国数字经济与科技创新综合发展指数由0.281 升至0.378，同样呈现持续小幅上升趋势。第四，从数字经济与科技创新耦合协调度指数来看，2010—2019 年由0.414 提升至0.624，呈现出“拮抗—磨合—协调”的演进发展态势。第五，从数字经济与科技创新相对发展指数来看，2010—2019 年由0.657 上升到1.472，涨幅明显，整体呈现出“数字经济滞后科技创新—同步发展—科技创新滞后数字经济”的相对发展态势。

表3 2010—2019 年相关数据指标测算结果

2. 中国30 个省份耦合协调时空演变分析

研究将2010—2019 年划分为2010 年、2013 年、2016 年、2019 年4 个时间节点，进行30 个省份的耦合协调与相对发展程度的时空格局演变分析。同时，为更好考察中国数字经济与科技创新耦合协调发展水平的区域差异，将30 个省份按照国家统计局标准划分为东部地区、中部地区、西部地区和东北部地区四个区域（见表4）。

（1） 耦合协调发展阶段分析

通过表4 可知，2010—2019 年中国30 个省份数字经济和科技创新的耦合协调度整体表现出“拮抗-磨合-协调”的空间演变态势，递增态势显著。分年份来看：第一，2010 年中国30 个省份的耦合协调度主要处于拮抗和磨合两个阶段，发展指数介于0.308～0.584 之间。第二，2013 年中国30 个省份的耦合协调度指数介于0.423～0.678，整体发展较2010 年有所提升。其中，北京、上海、天津、江苏、广东、浙江率先步入了协调阶段。第三，2016 年中国30 个省份整体耦合协调度指数介于0.523～0.698 之间，整体发展水平较2013 年有了较大幅度提升。并且，中国30 个省份数字经济与科技创新的耦合协调发展已然初步脱离拮抗阶段，开始向更高层次发展阶段迈进。第四，2019 年中国30 个省份的耦合协调度指数介于0.512～0.728。除甘肃、青海、新疆三地仍处于磨合阶段，其余省份均步入协调阶段，发展势头较好。

表4 中国30 个省份相关研究指标值测算结果

分省份来看，北京、上海、天津、江苏、广东、浙江的耦合协调水平在考察期内一直处于领先位置，并率先由磨合阶段进入了协调阶段，但协调水平并不高。所以，上述省份可以在注重数字经济发展的同时，兼顾科技创新发展，进而提升二者的耦合协调发展水平。内蒙古、吉林、福建、海南、河南、湖南、四川、黑龙江等地协调发展水平逐年快速提升，呈现“磨合—协调”的演进态势，但亦存在磨合时间相对较长情况。因此，新时期这些省份可借助国家发展契机，有机结合数字经济与科技创新，以实现二者耦合协调发展水平的稳步提高。另外，甘肃、青海、新疆由于地理位置特殊、经济发展落后、高科技水平低下等因素，数字经济与科技创新耦合协调发展水平相对落后，且于本研究期内仍未步入协调发展阶段。

分区域来看，中国东部地区数字经济与科技创新耦合发展水平明显更高，其中北京和上海的耦合协调指数于2019 年是唯二超过0.7 的地区。相较而言，中部、西部以及东北地区数字经济与科技创新耦合协调发展水平整体偏低。但也应注意到，2019 年西部地区的重庆、四川两地的耦合协调指数分别为0.659、0.643，在西部地区各省份中耦合协调水平相对较高。究其原因，可能是由于重庆、四川相较于其他西部地区省份，经济发展水平较高，为数字经济与科技创新发展奠定了坚实基础。

（2） 相对发展状态分析

结合上述表2 与表4 测算指数结果可知，2010—2019 年中国30 个省份数字经济与科技创新的相对发展指数呈现逐年递增态势，表现出“数字经济滞后科技创新—同步发展—科技创新滞后数字经济”的空间发展趋势。进一步分年份来看：第一，2010 年，除海南和辽宁分别处于科技创新滞后数字经济发展状态、同步发展状态外，其余省份均为数字经济滞后科技创新发展状态。第二，2013 年，科技创新滞后数字经济发展省份增至2 个为海南和辽宁、同步发展状态的省份增至3 个为北京、天津和上海，其余省份均处于数字经济滞后科技创新发展状态。第三，2016 年，处于科技创新滞后数字经济以及同步发展状态的省份分别为8 个、6 个，说明中国数字经济与科技创新的协同发展程度在持续向好。第四，2019 年，中国数字经济发展水平进一步提升，数字经济滞后科技创新、科技创新滞后数字经济的省份分别显著减少和增加。一定程度表明，中国数字经济与科技创新的耦合协调已然开始向高质量阶段迈进。

（3） 耦合协调类型分析

参照表2 与表4 的划分标准与测算结果，进一步对30 个省份进行耦合协调发展类型划分。由此可知：第一，2010 年中国30 个省份数字经济与科技创新耦合协调发展类型共有4 种，其中处于IV 类型的省份居多，共计19 个，处于I 类型的省份有9 个，处于Ⅴ类型和Ⅵ类型的省份各1 个。第二，2013 年中国30 个省份的发展类型有5 类，处于Ⅳ类型省份有17 个，处于I 类型的省份有5 个，处于Ⅷ类型的省份有3 个，处于Ⅵ、Ⅷ类型的省份分别有2 个、3 个。第三，2016 年中国30 个省份的发展类型同样包含5 类，处于Ⅳ类型的省份有10 个，处于Ⅸ类型的省份有2 个，剩余处于Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ类型的省份均为6 个。第四，2019 年中国30 个省份的发展类型有5 类，分别为Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅳ，其中处于Ⅸ类型的省份最多，有15个，处于Ⅶ类型和Ⅷ类型的省份均为6 个，处于Ⅵ类型的省份有2 个，处于Ⅳ类型的省份有1 个。总体来看，在2010 年、2013 年、2016 年和2019 年这4 个节点中，中国30 个省份大多由Ⅳ发展类型转变为Ⅸ类型，基本在数字经济与科技创新耦合协调发展阶段实现了由低层次类型向高层次类型的蜕变。

四、结论与政策建议

1. 结论

文章从整体和省域层面对2010—2019 年中国数字经济与科技创新的耦合协调发展水平进行了深入分析。主要得出以下结论：研究期内，中国数字经济与科技创新的耦合协调发展水平得到逐渐提升，整体呈现“拮抗—磨合—协调”“数字经济滞后科技创新—同步发展—科技创新滞后数字经济”的演进态势与相对发展趋势。各省份在研究期内数字经济与科技创新耦合协调水平均实现了跨越式发展，但也应明确各省份耦合协调质量仍处于较低水平。区域间耦合协调水平具有显著差异，东部地区省份的协调发展水平提升相对较快，中部、西部、东北地区的省份提升相对较慢。

2. 政策建议

一是树立创新驱动理念，优化科技创新环境。鉴于科技创新与高质量发展相辅相成，各省份应坚持长期创新驱动发展理念，深刻把握全球创新趋势和数字经济重大战略发展要求，提升自主创新能力。具体来看，各省份可积极依靠自身资源优势，持续推动优势科技产业创新发展。对于东部地区，科技创新能力较强的江苏、浙江等省份应始终保持先发优势，发挥高新技术带动与辐射作用；西部地区省份则需积极利用国家良好政策支持环境，加强科技创新基础设施建设，为高科技创新产业发展奠定坚实基础；中部地区省份则可时刻保持协调发展的良好趋势，不断聚集各省份科技资源，通过组团创新拉动区域数字经济高质量发展。

二是搭建系统化数字设施，深耕数字经济发展。系统化数字设施是发展数字经济的重要基础保障。因此，需要加大力度建设系统化数字设施，为推进数字经济高速发展蓄足动能。具体而言，其一，增设互联网接入端口，扩大新基建利用普及率，借此打造高质量、高覆盖、高效率信息基础设施体系。同时，加快部署5G 网络，全面推进物联网、大数据、人工智能等高新技术，实现以技术化创新、数字化服务、智能化升级为主的数字经济高质量发展。其二，重视新基建与数字产业的创新融合，有效利用新基建融合效应、创新效应与协同效应等特点，助力数字产业化、产业数字化发展进程，打造坚实数字经济发展根基。

三是提升科技创新能力，扩大数字经济规模。对于数字经济与科技创新耦合协调发展，需不断提升科技创新能力，扩大数字经济发展规模。故此，国家可呼吁社会资源积极参与ICT行业建设，提高ICT 行业市场影响力，创建高科技产业专利发展项目，提升科技专利发明质量。例如大力支持国内ICT 企业、科研院校等主体联合创建大规模创新中心，融合云计算、大数据等技术，加快数字产业化进程，促进数字经济高速发展。同时，努力打造互联网数字平台，积极开发自主科技知识产权，不断驱动各类数字企业建立云端科技业务系统，实现网络平台建设与应用的双向迭代，借此推动数字经济与科技创新融合创新发展。