黄河流域生态保护和高质量发展的科技创新支撑

任保平，裴 昂

(西北大学 中国西部经济发展研究院，陕西 西安 710127）

科技创新支撑是经济高质量发展的关键,更是黄河流域实现数字化赋能与转型的内在动力。当前黄河流域要加大科技创新对全域高质量发展的支撑力度,以“共同抓好大保护”为前提[1］,推动新一代数字技术与经济发展深度融合,协同推进黄河流域实现数字化、智慧化治理与服务。黄河流域生态脆弱性决定了其特殊的发展模式[2］与科技创新支撑机制。本文分析了黄河流域科技创新的现状,探索了科技创新对黄河流域生态保护和高质量发展的支撑机制、支撑路径,并提出了有关政策建议,以期为黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的实施提供参考。

1 科技创新是黄河流域生态保护和高质量发展的根本支撑

黄河流域生态保护和高质量发展实质是经济发展对自然资本和社会资本不断内化的过程[3］,生产力决定了自然生态和经济系统内化的主要方向,而科技创新是先进生产力的体现,更是实现黄河流域生态保护和高质量发展的根本支撑。

目前,对黄河流域生态保护和高质量发展的研究多集中在生态保护、水沙关系、综合治理、经济高质量发展水平的综合测度等方面。一些学者研究了黄河流域科技创新与生态效率、产业结构转型的关系等[4］。科技创新与黄河流域生态保护和高质量发展的相关研究较少,且研究内容多以内涵分析、战略体系设计与策略框架为主,测度研究则多集中在科技创新对绿色发展效率的提升等方面[5］。另外,一些学者对大数据、云平台支撑下的新一代数字系统在黄河流域生态保护的实际应用进行了研究[6］。黄河流域生态保护和高质量发展的关键在于发挥科技创新的支撑作用,强化环境规制对科技创新的引导[7］,提升绿色创新技术效率、推动新一代数字生态系统的普及应用。科技创新是黄河流域绿色发展的重要驱动力,更是破除绿色创新价值链连接壁垒的根本遵循[8］。黄河流域生态保护和高质量发展的特殊性使得科学技术对生态保护、经济发展的支撑作用尤为重要[9］。

(1)科技创新是黄河流域生态保护和高质量发展的基础。当前黄河流域科技创新支撑系统的空间异质性明显且与本地经济发展耦合程度不一,这是由各地生态要素的科技化程度、中介组织的市场化发育水平差异造成的[10］。随着科学技术的市场化与适应性创新水平不断提高,生态要素趋向经济化、资产化,这不仅有利于黄河流域九省(区)要素循环的通畅,而且能降低科技异质性的本地效应,更能加快九省(区)协同发展进程。九省(区)借助科学技术可实现当地生态资本外部性的内部性转化[11］,减少上中下游经济发展空间分化现象。科技创新加快了工业生态技术与数字监测预警系统的更新速度,扩大了数字水文技术的应用范围,可提高数字黄河建设水平。同时,水土保持数字化、黄河流域GIS数据库的升级、空天地一体化大数据平台的构建与联通、数字高程模型的数据管理及要素量化系统等新一代数字技术的应用大大提高了人类对黄河流域自然灾害的防御水平[12］。

(2)推动数字技术的迭代升级。数字黄河建设可以实现科技效用的最大化,使得科技效益空间外溢性达到最优水平。《国家科技创新支撑计划管理暂行办法》指出,社会发展中科技创新支撑强调科学技术对经济高质量发展的公共外部性。科技创新不仅是技术创新,还是技术模仿、技术转移、技术积累、技术外溢的综合过程,是结合当地实际由智能化技术到生产技术进而转化为科学技术的过程[13］。基于此,本文认为科技创新、迁移、积累、外溢与黄河流域各地区经济发展实际结合的过程就是科技对经济发展的支撑。当前,黄河流域生态保护和高质量发展的科技创新支撑的根本在于推动要素由数据化向数字化转变。

2 黄河流域科技创新现状

随着新一代科技革命与产业变革的逐渐深入,云计算与大数据、人工智能等数字技术成为新时代区域经济创新的重要驱动力。《数字中国发展报告(2020年)》指出,黄河流域创新步伐明显加快,产业数字化转型成效明显,其中四川、陕西两省信息技术创新产业位列全国省(区、市)前十名,河南、山东两省产业数字化转型跻身全国省(区、市)前十名,实体经济数字化转型水平稳步提升。但是,黄河流域科技创新水平差异大、层级分化现象突出是客观存在的,这使得全流域发展与治理难以实现高质量协同。黄河流域高质量发展的根本方式就是从传统的生产要素驱动经济增长转为由科技创新驱动经济增长[14］,以科技创新作为推动新发展理念与经济发展深度融合的动力,主动融入国际国内“双循环”经济发展新格局,打通流域内经济大循环的流通堵点。

2013年以来,黄河流域中心城市的科技创新水平与其他地区中心城市差距逐渐拉大,环境规制对经济发展短期抑制的空间效应显著。当前黄河流域的科技创新状态是长期以来生态保护与经济发展矛盾尚未完全调和的结果,是创新驱动、经济结构、营商环境、产业结构、生态保护与治理等因素长期循环累积作用的综合反馈,也是多个子系统综合作用的复杂呈现。本文选取2016—2020年黄河流域九省(区)统计年鉴及各地统计局发布数据,对数据进行标准化处理并采用熵权法确定各子指标权重,最后综合为科技创新发展指数与科技创新生态规制指数,分别从经济高质量发展视角与生态保护视角阐释“十三五”时期黄河流域的总体科技创新状态。

2.1 黄河流域高质量发展视角下的科技创新状态

科技创新是黄河流域高质量发展的驱动力。选取黄河流域九省(区)的技术市场成交额、国内专利申请授权量、规模以上工业企业R＆D经费支出、市场化进程指数[15］、本专科毕业人数、教育支出占财政支出比重、科技投入占财政投入比重等7个指标,运用熵权法综合为科技创新发展指数,代表高质量发展背景下黄河流域的科技创新的能力、潜力和竞争力,进而基于高质量发展视角探究黄河流域的科技创新发展态势。

2016—2020年黄河流域九省(区)科技创新发展指数,见图1。

图1 2016—2020年黄河流域九省（区）科技创新发展指数

总体来看,2016—2020年黄河流域九省(区)科技创新发展指数的时间维度、省际维度分布差异明显,尤其空间分异效应显著。从时间维度来看,九省(区)科技创新发展指数逐年提升,2016年与2017年指数呈现地域分层态势且起伏大,2018年指数相对平稳,2019年与2020年指数走势相对接近且九省(区)的指数差异较小,这反映出黄河流域科技创新发展质量的异质性与科技创新对九省(区)经济高质量发展驱动效应的差异。

从省际维度来看,2020年河南、陕西、山东、四川、宁夏的科技创新发展指数提升较为明显,青海、山西、甘肃、内蒙古的科技创新发展指数上升相对缓慢,九省(区)形成了圈层式的科技创新模式,且科技创新发展指数呈现差异化发展的趋势。上中下游科技创新发展指数差异显著,形成了相对独立、集聚明显、耗散性强的黄河流域科技创新发展经济带:上游形成以四川、甘肃、宁夏为中心的领跑科技创新区域,中游形成以陕西、山西为引领的创新发展互动经济带,下游形成以河南、山东为支撑的创新发展格局。

黄河流域初步形成了中下游创新领跑、上游创新追赶的科技创新生态圈。四川、河南、陕西、山东、宁夏的创新驱动领先优势明显,山西、青海、内蒙古、甘肃的创新驱动力相对较弱,九省(区)创新驱动的空间聚集效应显著,不利于黄河流域整体的经济高质量协同发展。由国际数据公司IDC、浪潮信息、清华大学全球产业研究院联合编制的《2021—2022全球计算力指数评估报告》指出,在2021年中国人工智能城市排行榜中,济南市和成都市位列中国AI计算力发展评估城市的第八名、第九名,创新驱动对数字经济发展质量提升的成效显著,是黄河流域高质量发展背景下带动科技创新发展的核心支撑点。黄河流域其他省(区)的科技创新驱动力与经济高质量发展进程呈现非对称态势,九省(区)的科技创新优势互动机制仍需进一步完善,科技创新与高质量发展的基础架构联系仍需加强。

2.2 黄河流域生态保护视角下的科技创新状态

黄河流域生态的脆弱性和发展模式决定了生态保护与治理对科技创新的环境规制效应[16］,研究黄河流域生态保护与治理对九省(区)跳出环境规制门槛、加快绿色技术创新有一定的积极意义。本文选取黄河流域九省(区)的工业废水排放量、工业烟尘排放量、工业二氧化碳排放量、单位GDP能耗等4个指标,运用熵权法综合为科技创新生态规制指数,以反映黄河流域生态规制对科技创新状态的影响。

2016—2020年黄河流域九省(区)科技创新生态规制指数,见图2。

图2 2016—2020年黄河流域九省（区）科技创新生态规制指数

总体来看,2016—2020年黄河流域科技创新生态规制指数呈现区域性聚集式分布,省际维度分布差异明显。各省(区)科技创新生态规制指数的时序波动不大,上游区域受空间格局与资源禀赋结构影响部分省(区)出现时间锁定效应。与科技创新发展指数相比,科技创新生态规制指数的时序波动较小但省际差异较大。

从时间维度来看,2016—2020年黄河流域九省(区)的科技创新生态规制指数走势大体一致且波动较小,九省(区)科技创新生态规制指数分布的时序演变呈现缓慢增长态势,反映出生态规制对黄河流域科技创新水平的异质性激励提升,也间接显现中长期生态保护对科技创新影响的递增效应,这与库茨涅兹环境倒U形曲线的增长路径大致相同。

从省际维度来看,黄河流域九省(区)的科技创新生态规制指数形成了上中下游圈层式聚集分布。上游青海、甘肃、宁夏的科技创新生态规制指数相对较低,四川因空间地理禀赋与经济发展模式差异而使得科技创新生态规制指数在上游地区偏高,内蒙古因能源禀赋结构及传统工业结构分布差异而使得科技创新生态规制指数偏高；山西、河南的科技创新生态规制指数大致位于中等水平,生态规制对两省科技创新的作用相似,这与两省经济发展水平、经济结构与生态保护的耦合程度、数字产业化水平的渗透水平息息相关；山东的科技创新生态规制指数最高,这与山东偏向重工业发展的经济模式、新旧动能转换不足且科技创新滞后于生态保护的经济发展现实密切相关。

3 黄河流域生态保护和高质量发展的科技创新支撑机制

《2021中国大数据产业发展白皮书》指出,当前黄河流域大数据产业建设步伐明显加快,为新经济、新动能提供了良好的发展条件。同时,科技创新对经济高质量发展的内在驱动力明显增强,二者耦合水平也有所提升。但是,黄河流域内部科技创新水平层次化现象突出[17］,创新要素与生态要素难以深度融合、中心城市及经济圈创新辐射效应有限且极化效应严重等成为科技难以发挥支撑作用的“老大难”问题。因此,加快推进黄河流域经济带的错位创新、弹性创新建设,进而探索科技创新对黄河流域经济高质量发展的支撑机制刻不容缓。应从以下几方面完善黄河流域生态保护和高质量发展的科技创新支撑机制。

3.1 加快要素数字化进程、畅通黄河流域高质量要素循环机制

在新一轮产业革命和科技浪潮的推动下,大数据、云计算等技术的更新改变了生产要素属性,加快了生产要素的数字化,生产要素的创新性要求也更迫切。要素数字化进程的加快促使原有生产要素与科技创新深度融合,成为高质量的新生产要素[18］。要素的数字化最大限度避免了因黄河流域的生态脆弱性而可能造成的经济损失,在兼顾经济利益和生态效益的基础上实现福利最大化。

要素数字化进程的加快不仅提高了要素质量,而且提高了投入要素的生产效率,使得区块链、云上技术等新数字技术在黄河流域水文系统的大范围应用成为可能,为黄河流域的生态保护和治理提供了技术支撑,从而间接推动要素配置结构的完善与优化,更为打通要素循环奠定了基础。要素的数字化升级从根本上强化了经济发展的创新效能,加强了生产要素的投入关联性,推动要素市场的供给与需求结构趋于合理化、均衡化,降低了要素配置结构不合理带来的资源错配可能性,无形中畅通了要素内外循环格局。

《2021年高科技行业趋势与关键应对举措》指出,新冠肺炎疫情使得智能设备和边缘计算应用迅速崛起并呈现爆炸性增长。随着传统市场的不断成熟,高科技行业趋向于利用行业融合点实行新的价值创造,而新时代背景下要素数字化就是推动行业融合的现实基础,要素数字化意味着行业融合的全天候、实时性链接成为可能,更消除了异质性企业的深度对接门槛,为黄河流域上中下游企业建立一体化创新链提供了基础。要素数字化奠定了黄河流域高质量发展的微观基础,为流域内经济结构的创新适应性调整、流域内标准化尺度协同与高质量发展提供了前提条件。

3.2 提升经济结构的适应性创新水平、构建黄河流域高质量协同机制

科技创新推动了黄河流域农业资源、工业资源的数字集成化发展,使得产业间的数字系统一体化应用成为现实,为九省(区)加快协同发展提供了条件。数字系统的支撑降低了黄河流域内部产业形成的数字鸿沟,强化了创新链和产业链的关联性,有利于建立黄河流域优化开发区域产业结构的创新升级、重点开发区域产业结构的数字升级、限制开发区域和禁止开发区域的针对性适应性创新发展等模式。

黄河流域生态、能源禀赋、人口结构的地域性特征明显,分区开发、以水定人、以水定城、以水定产的适应性经济结构调整势在必行。科技创新通过调整经济结构的适应性创新,建立灵活的分区生态技术补偿机制,可发挥波特假说对经济高质量发展的良性激励机制,建立“技术创新—经济结构—生态保护”的循环反馈链条,释放高质量发展背景下经济结构创新优化的多重红利。

黄河流域经济结构的创新性调整适应过程也是区域高质量协同发展的过程。高质量发展背景下经济结构的创新性调整提升了黄河流域的产业投入服务化水平,深化了知识、人力资本等创新型要素与产业融合,为中游地区产业创新优势的保持提供基础,为下游地区产业创新服务化的进步释放空间,为上游地区金融科技等的发展提供机遇。同时,它将推动内部优势的弹性互补式发展,加速河南、山东、陕西、四川等省的创新引领城市与甘肃、山西等省城市的联动发展,进而建立高质量的数字枢纽系统与创新生态联盟,塑造黄河流域高质量发展创新驱动新优势与联合发展新定位。

3.3 优化黄河流域法治化营商环境、推行数字化渐进式治理机制

北大光华等推出的《2020年中国31省份营商环境研究报告》指出,我国不同区域的营商环境差异显著,华东地区遥遥领先,西南、华北、华南跟随其后。黄河流域整体营商环境层次化特征明显,且营商环境与经济结构、能源消费结构、生态保护与治理等子环境的均衡度、耦合度较弱,整体在全国处于落后状态,科技创新对营商环境的融合优化尚处于单点支撑状态,科技创新与其他经济子系统尚未达到协同融合状态。黄河流域要素市场发育程度、市场中介组织等与法治环境、市场化进程协同水平相对较低,市场创新水平与制度软环境竞争力对经济发展的空间效应尚未凸显,市场化创新对生态保护的技术补偿效应有待加强[19］,营商环境的法治化、数字化创新水平亟待提高。

科技创新通过完善要素市场,加快实体经济与传统产业的数字化转型,提升营商环境中数字化技术对经济高质量发展的贡献水平。以科技创新为支撑规范市场中介组织和法治环境,减少市场寻租与非法垄断造成的资源闲置和浪费,引入社会资本与市场资本对营商环境发育不健全区域的补偿机制,深度激发数据要素潜能与市场服务效能,推进流域内要素与产业体系的跨区域市场化整合和渐进式互补治理模式的发展。这是科技创新支撑营商环境高质量发展的重要机制,也是黄河流域营商环境高质量发展与数字化渐进式治理模式的关键支撑。

4 黄河流域生态保护和高质量发展的科技创新支撑路径与政策建议

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》指出,要坚持创新驱动发展,推进黄河流域生态保护和高质量发展,完善生态文明领域协调发展机制,促进经济社会全面绿色转型发展。科技创新作为黄河流域生态保护和高质量发展的内在根本支撑,在加速黄河流域整体数字化高质量转型、优化营商环境、打造数字生态的进程中将发挥重要作用。当前应以绿色技术创新为抓手加强黄河流域科技与生态、资源保护等支撑体系建设,提出如下科技创新支撑路径与政策建议。

4.1 以绿色技术创新为抓手推动全流域生态协调发展

黄河流域水资源地理分布与生态治理模式具有特殊性,绿色技术创新是推动产业结构绿色升级、提升绿色发展效率进而实现黄河流域系统治理、源头治理的主要途径。要分类分区建立上中下游各级绿色创新体系,联合成立绿色创新研发专项组,加强内部绿色创新学习与技术引进,实现区域联动治理,以绿色技术创新守住黄河流域自然生态安全边界。

要重点加强中心城市与周边城市群之间的创新互动,可引进或借鉴长三角、粤港澳大湾区的绿色创新技术和生态治理经验,在保持上游水能资源优势、中下游煤炭石油和天然气产能优势的基础上,处理好水沙不协调与生态破坏等一系列环境问题。各地区应结合当地实际加强基础研究,优化基础科研人员的创新补贴与激励机制,真正建立源头创新、联合创新正向反馈下的绿色技术创新体系,减小甘肃、青海等西部省份与河南、山东等中东部省份的技术差距,为实现黄河流域协调发展提供靶向式支撑。应成立黄河流域绿色创新专项研发组,建立由大中型企业牵头、小微企业联合、各高校配合的一体化研发体系,创建以各高校实验室为基础研究平台的深度链接企业创新研发系统,形成有效衔接、自主创新的全域技术创新体系。另外,应建立黄河流域绿色技术创新基金,加强对企业绿色技术创新的资金支持与技术支撑,健全产权成果激励保护机制。鼓励社会资本多元化投入,适度引入市场化创新的数据一体化机制,实现绿色技术创新对黄河流域的数字赋能,从而实现黄河流域九省(区)的技术互鉴互助,真正推动黄河流域高质量协调发展。

4.2 构建黄河流域一体化大数据中心、提高数字一体化政务效率

《2021中国大数据产业发展白皮书》指出,2021年以大数据为重点的数字产业迎来了新的发展阶段与机遇,数字化成为塑造经济竞争发展的新优势。构建黄河流域一体化数据中心是打造黄河流域高质量发展新优势的重要举措。九省(区)将生态数据、产业数据、政务数据等集成一体搭建专业化的数据中心,建立起黄河流域一体化的大数据平台。黄河流域一体化数据中心的建设不但有利于流域内政务数据的云端集成共享和数字一体化政府治理数据库的建立,而且可加快政府工作流程与工作方式的数字化,更直接推动政务体系的数字化建设与数字基础设施的一体化更新。同时,可改进九省(区)间的政策机制、人才培育等体系的数字化管理,提高黄河流域整体政务服务效率,为数字化空间治理体系的建设提供支撑条件。

黄河流域一体化数据中心建成后,一定程度上能弱化中心城市的极化效应,有利于上中下游间建立实时化数字生态监测体系,实现数字化联动化治理,有利于黄河流域自然灾害防范的整体性响应,做到及时发现、及时预防的数字化联防联治,最大限度地降低经济损失与治理成本。黄河流域内部要强化数字化联动,建立柔性化数字政务模式,根据实际需求灵活调整各地实际政务处理方式,推进数字政府建设。建立上游以四川、宁夏为中心,中游以陕西、河南为枢纽,下游以山东为核心的数据信息库,加强九省(区)政务互联、技术共享。要以大数据赋能公共服务、以数字化为中介工具完善政策服务体系,切实提升政府服务效能,打造高质量一体化数字互联的政务服务体系。

4.3 提升法治化治理服务效能、完善营商环境治理与监管体系

《2020年中国31省份营商环境研究报告》指出,长三角一体化发展战略、京津冀协同发展战略、长江经济带发展战略等区域的营商环境指数均高于全国均值,而黄河流域的营商环境指数为50.88,略低于全国均值。良好的营商环境是推进标准化、公平化市场体系建设的保障,也是规范黄河流域市场主体准入的重要门槛。建设法治化营商环境有利于健全要素市场、产品市场的发育体系,畅通黄河流域内经济循环,强化与丝绸之路经济带沿线区域的产业互动与互联互通,提高黄河流域营商环境与科技创新的延展性,强化营商环境对黄河流域产业数字化升级的市场化调节与法治化监管。

要着重推进黄河流域法治化营商环境的优化与监管体系的升级,建设黄河流域一体化区域信用评价体系,并将企业信用评价纳入监管范畴,实现黄河流域企业信用的统一标准化管理,提升市场治理监管和政府服务效能。同时,完善九省(区)优化营商环境的运行机制,鼓励九省(区)因地制宜调整市场监管机制、出台精细化营商环境细则,形成上中下游互相配合的一体化动态调整监管治理体系,为企业知识产权保护、技术研发提供强大政策支撑与法律保护。总之,做到以科技创新支撑营商环境建设、以营商环境保障知识产权安全,消除企业创新竞争的制度藩篱,实现良好竞争环境和竞争机制下的企业创新链深度链接和创新良性互动,推动黄河流域高质量营商环境监管体系不断完善。