京津冀“科技-生态-经济”复合系统协调发展研究

李英慧

（华北理工大学经济学院，河北 唐山 063210）

1 引言

京津冀协同发展战略的提出为京津冀区域协调发展提供了战略导向。在新常态背景下，努力实现经济高质量发展是当前经济发展的重要方向，在经济发展的过程中伴随着生态环境的污染和科技创新水平的提升，同时，科技创新水平的提升有利于增强经济发展活力、加强生态环境保护。因此，科技创新、生态环境以及区域经济并不是相互独立的系统，三者之间存在相互作用机制，实现科技创新、生态环境与区域经济的协调发展是京津冀地区实现协同发展的关键。

2 文献综述

在科技创新与生态环境的关系方面，学者闫允政、刘祥伟（2022）基于安徽省科技创新与生态环境面板数据的回归分析，得出科技创新与生态环境保护相互影响的结论。在科技创新与区域经济的关系方面，邹小伟等（2022）以长江经济带11 个省市为例，科学评估科技创新与经济可持续发展的耦合协调关系，为推进长江经济带统筹协调建设提供发展建议。在生态环境与区域经济的关系方面，王怡等（2021）实证发现合理的环境规制与经济结构促进黑龙江省各地级市区域经济与生态环境耦合协调发展。

科技创新、生态环境、区域经济3 个子系统之间存在相互作用关系，多数学者以其中两个子系统作为研究对象，探究两个子系统之间的互动以及协调关系，忽略了3 个子系统之间的相互影响。因此，本文基于国内学者对科技创新与生态环境、科技创新与区域经济、生态环境与区域经济关系的相关研究，根据熵权法构建“科技-生态-经济”复合系统，并选用三系统耦合协调度模型实证分析系统协调发展水平，并提出政策建议推进京津冀区域科技创新、生态环境与区域经济协调发展。

3 研究方法与模型构建

3.1 熵权法

本文采用min-max 标准化方法对初始指标数据进行标准化处理，并使用熵权法客观反映指标权重，避免主观赋权偏差。

3.2 耦合协调度模型

耦合协调度模型通过构建子系统综合指数，测度、反映多个子系统之间相互依赖、相互制约的程度，因此，为探究“科技-生态-经济”复合系统的协调程度，本文参考学者吴丹、向筱茜（2022）的相关研究，构建模型如下：

其中，Ui（i=1,2，3）表示子系统的综合得分；T、C、D分别为系统发展指数、耦合度和耦合协调度，0≤D≤1，该值越大，反映系统间协调发展水平越高。

3.3 “科技-生态-经济”复合系统模型构建

为综合体现京津冀地区科技创新、生态环境以及区域经济的综合发展水平，本文采集2011-2020年京、津、冀三地统计年鉴相关数据，构建“科技-生态-经济”三系统综合评价指标体系。其中，科技创新系统包括科技创新投入与产出两个一级指标，7 个二级指标；生态环境系统包括生态环境压力与治理两个一级指标，7 个二级指标；区域经济系统包括经济规模、经济结构以及经济效益3 个一级指标，7 个二级指标。利用熵权法确定指标权重，复合系统指标体系见表1。

表1 “科技-生态-经济”复合系统指标体系

4 京津冀“科技-生态-经济”复合系统协调发展实证分析

对“科技-生态-经济”复合系统的21 个初始指标数据进行标准化处理，之后基于熵权法计算得出科技创新系统、生态环境系统以及区域经济系统的综合得分U1、U2、U3，如表2所示。

表2 京津冀区域2011-2020年“科技-生态-经济”复合系统综合发展水平

从整体来看，京津冀地区在2011-2020年这10年间科技创新系统、生态环境系统以及区域经济系统的综合发展水平呈提高态势，部分年份存在短暂下降现象。其中，科技创新综合指数从2011年的0.10 增长为2020年的1.00，增长了9倍；生态环境指数从2011年的0.39 增长为2020年的0.72，增长了84.62%；区域经济综合指数从2011年的0.34 增长为2020年的0.73，增长了114.71%。比较3 个系统的综合得分，发现京津冀整体科技创新系统发展水平增长幅度最大，2011-2014年科技创新落后于生态、经济系统，2019-2020年超过两系统，且区域经济综合指数高于生态环境综合指数（除2011年）。

分别观察北京、天津、河北3 个地区科技、生态、经济系统的综合得分发现，北京市拥有丰富的科研资源储备，其科技创新水平呈逐年增长趋势，生态环境水平在2011-2017年表现为增长状态，2018-2020年受生态环境压力影响有所下降，区域经济水平在2019-2020年由于公共财政收入缩减而出现短暂下降；天津市2011-2016年科技创新综合水平持续增长，2017年起由于研究与开发人员数量与经费等科技投入减少，其系统综合水平下降，同时，天津市生态环境系统呈现下降后上升之后继续下降的波动发展状态，区域经济系统综合水平表现为波动上升趋势；河北省2011-2020年科技创新水平与区域经济水平逐年增长，生态环境水平在2012年、2016年出现短暂下降。

基于科技创新系统、生态环境系统以及区域经济系统的综合得分，构建三系统耦合协调发展模型，得出复合系统耦合协调度，如表3所示。从京津冀整体系统耦合协调水平来看，随着科技创新、生态环境以及区域经济系统综合发展水平的提升，“科技-生态-经济”复合系统的耦合协调程度处于持续上升趋势，2011年复合系统耦合协调发展水平为0.486 4，至2020年增长为0.898 1，增长了84.64%。其中，北京市“科技-生态-经济”系统耦合协调度从2011年的0.507 7持续增长为2020年的0.857 1，增长了68.82%；天津市三系统耦合协调度从2011年的0.499 7 持续增长为2016年的0.788 4，增长率为57.77%，2017-2020年耦合协调水平逐年增长，但均低于2016年水平；河北省“科技-生态-经济”系统耦合协调水平持续增长，增长率为95.35%，超过京、津地区。

表3 京津冀区域“科技-生态-经济”复合系统耦合协调度

参照学者吴丹、向筱茜（2022）与洪水峰、张亚（2019）对耦合协调度等级的划分，0＜D≤0.6 为失调状态，0.6＜D≤0.7 为初级耦合协调状态，0.7＜D≤0.8 为中级耦合协调状态，0.8＜D≤0.9 为良好耦合协调状态，0.9＜D≤1 为优质耦合协调状态，由此得到京津冀整体区域以及北京市、天津市、河北省三地复合系统耦合协调阶段，如表4所示。综合来看，京津冀整体区域以及北京市“科技-生态-经济”复合系统均经历了从失调状态到良好耦合协调状态的发展过程，天津市“科技-生态-经济”复合系统未达到良好耦合协调状态，而河北省“科技-生态-经济”复合系统在2020年实现了优质协调。

表4 京津冀区域“科技-生态-经济”复合系统协调发展阶段

5 结论与建议

5.1 结论

从2011-2020年复合系统的综合发展水平来看，京津冀整体区域科技创新水平、生态环境水平以及区域经济水平呈增长趋势，但京、津、冀三地仍然存在异质性：北京市生态环境系统面临发展压力，天津市科技创新投入减少，河北省复合系统综合发展水平持续增长但发展规模滞后。从2011-2020年的复合系统耦合协调程度来看，京津冀整体区域“科技-生态-经济”复合系统的耦合协调程度持续上升，已经从失调状态发展为良好耦合协调状态，同时，呈现出区域异质性：天津市“科技-生态-经济”复合系统的耦合协调水平滞后，北京市“科技-生态-经济”复合系统的协调水平不断提升，但未达到优质耦合协调状态，仅河北省在2020年实现了科技创新、生态环境与区域经济之间的优质协调。

5.2 建议

依据实证分析结论，京津冀地区“科技-生态-经济”复合系统的耦合协调发展尚未实现优质协调，并且地区之间存在差异。为进一步改善京津冀“科技-生态-经济”复合系统，推进系统间协调发展进程，一方面，要加强京津冀地区的空间联系，强化交通设施建设，充分发挥京津冀三地资源优势，实现优势互补，同时，从制度层面统筹协调京津冀科技创新、生态环境与区域经济发展；另一方面，政府在致力于实现区域经济增长的同时，应该构建生态环境协同治理体系、健全绿色科技创新体系，实现经济绿色与可持续发展。