科技创新与滨海旅游绿色发展耦合协调关系研究

许闻璐,谢玲玲,王倩,王颖

(上海海洋大学经济管理学院 上海 201306)

0 引言

伴随着我国居民消费质量和生活水平的提升,大众旅游的时代已然到来,旅游业随之迅猛发展,对经济发展的助推作用逐渐显现。然而,大规模的游客活动及其设施运营过程产生的能源消耗与碳排放使得生态环境承载能力面临巨大压力。为推进经济与环境协同发展,2015年10月习近平总书记在党的十八届五中全会上首次提出“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念。2021年1月28日,习近平总书记主持中央政治局集体学习时强调:完整准确全面贯彻新发展理念,确保“十四五”时期我国发展开好局起好步。由此可见,新发展理念在“十四五”时期依旧占有重要地位。当前,中国经济增长正从高速度转向高质量,绿色是推动经济高质量可持续发展的必要条件,而创新是引领绿色发展的第一动力。滨海旅游业是以海岸带为依托,以海水、阳光、沙滩为主要内容,为满足人们的精神和物质需求而进行的海洋游览、娱乐、体育和疗养等活动,包括沿海地区的城市建设、商务活动等与旅游活动相关的食、住、行、游、购、娱等诸要素所形成的综合产业。滨海旅游业作为领跑海洋经济发展的重要产业,即便面对新冠肺炎疫情的冲击,依旧对海洋经济有着极高的贡献度,与需要遍布足迹的普通旅游相比,滨海旅游让游客远离日常生活与工作的压力,放松身心,体验舒适的自然环境和富有特色的滨海文化。但滨海旅游的发展依托着海洋资源,在面对日益增长的游客数量和高碳排为主的关联产业的透支下,如何保护好自然资源,使其能够永续利用是滨海旅游绿色发展所需考虑的。在绿色可持续发展理念的要求下,滨海旅游业也在顺应这一方向做出改变,其所涉及的住宿、餐饮、娱乐、交通等产业依托“互联网+”、大数据和人工智能等科技创新手段大放异彩,一方面,滨海旅游部门利用科技创新提高管理和服务水平,如景区内采用电子导览系统进行自助导航不仅方便了游客也解放了景区引导人员;另一方面,滨海旅游业供给方正通过科技创新提供低碳文创产品和开发旅游绿色低碳产品,如选择电动汽车等低碳出行方式,利用清洁能源代替酒店、景区中的旧能源,推行亲近自然的森林旅游、乡村旅游等,给予游客低碳环保的体验,减轻旅游活动对生态环境的负面影响。技术创新在滨海旅游绿色发展中已成为重要抓手,因此,在新的发展阶段,厘清科技创新和滨海旅游绿色发展的耦合协调关系,对科技创新水平的提升、助力未来滨海旅游绿色发展提质增效具有重要意义。

1 文献综述

目前,有关于科技创新与经济发展两者关系的研究较多,相关成果已证实科技创新是经济发展的主要动力[1-2],对其作用路径进行探索后发现科技创新通过提高产业结构升级进而促进经济发展[3-4]。旅游经济作为国民经济的重要支柱产业,部分学者也探讨了科技创新与旅游业关系,相关成果涉及:①旅游业高质量发展的内涵与前景。旅游经济高质量发展是对一定时期内旅游经济发展水平及其优劣性的价值判断[5],绿色是旅游业的发展趋势,能够建设美丽中国和生态文明社会[6-7]。②科技创新的测度。以科技创新投入、科技创新产出构建科技创新的指标体系,周成等[8]使用空间重心模型、地理集中指数等方法,张洪等[9]运用GML 指数与PVAR 模型,周霖等[10]基于熵值法和面板数据模型,陆保一等[11]借助GM(1,1)灰色预测模方法,王凯等[12]采用耦合协调模型和PVAR 模型从省域角度量化了科技创新水平。③科技创新与旅游发展的关系。一方面,创新低碳技术助力旅游业的节能减排[13-14];另一方面,旅游业的高质量发展要以创新为动力,以共享为最终目的,助力实现共同富裕[15]。如Buhalis等[16]、Kim 等[17]认为科技创新能够提升旅游业的管理水平与服务质量。黄晓杏等[18]、李经龙等[19]分别以八大经济区、长江经济带为例,实证验证了科技创新对于各地区旅游业发展具有促进作用。

与滨海旅游业绿色发展较为紧密的文献中,学者们多关注滨海旅游的生态创新,研究某一省或市生态旅游的发展路径[20-22]和相关的滨海资源开发[23]。在涉及科技创新这一因素的文献中,丁冬冬等[24]测度了中国沿海地区主要省(自治区、直辖市)滨海旅游业的生态创新水平并分析了多个影响因素,发现当前生态创新整体水平较低,但滨海旅游生态创新水平高的地区,可持续发展能力较强。翟仁祥[25]基于组合综合评价方法,分析了中国各省(自治区、直辖市)之间海洋经济可持续发展能力的差异,发现海洋科技创新能力在当时沿海地区均处于较弱的水平。

综上可见,当前学者更多的是关注科技创新与旅游业的发展关系,虽然有少数学者对滨海旅游绿色、可持续发展有所涉及,但只是从单一视角进行测度,并未与科技创新相结合,以绿色低碳为切入点研究科技创新与滨海旅游业的文章尚不多见。而滨海旅游无论是释放现有资源活力,抑或是保护未开发资源,都需要科技创新的大力支持。因此,本文在已有研究的基础上,构建科技创新和滨海旅游绿色发展的指标评价体系,用沿海11个省(自治区、直辖市)的面板数据考察科技创新和滨海旅游绿色发展的耦合协调关系,助力低碳绿色的滨海旅游发展。

2 理论分析

2.1 科技创新推动滨海旅游绿色发展

创新是引领发展的第一动力,科技创新对滨海旅游绿色发展有着提质增效的重要作用。于宁宁等[26]认为技术进步是推动环渤海地区旅游业生态效率持续改善的原因,因此应增加科技创新和科技人才的投入。查阅众多文献发现科技创新对滨海旅游绿色发展的影响主要体现在如下3个方面:①科技创新赋能滨海旅游资源绿色发展。一方面,科技创新激活了现有资源,滨海旅游部门利用全息影像、VR 等技术,将现实与虚拟结合拓展滨海旅游资源价值,增强游客的互动和体验感,更在一定程度上减轻了对滨海旅游资源的破坏[27];另一方面,科技创新保护了未开发资源,旅游开发前依托大数据测算环境承载力[28],规划建设时借助遥感技术、三维仿真技术设计道路、规划路线,选用环保建筑材料,让未开发的滨海资源获得生态效益。②科技创新促进信息流通。一方面滨海旅游部门通过浏览社交软件中的游客游记[29],了解游客对绿色旅游的需求、参考旅客的旅游路线,规划出低碳且便捷的旅游路线,提高游客满意度;另一方面运用大数据技术整合旅游区域周边酒店、餐厅、交通等信息[30],确保游客准确搜寻服务信息,寻找最优路线,以步行代替乘车,减少能源消耗。③科技创新完善绿色旅游管理系统[31]。一方面开通投诉、举报不文明行为平台,各地管理方及时对接处理,保护现有自然资源;另一方面利用数据交换技术实现绿色管理理念的共享,提高管理效率,推动滨海旅游绿色发展[32]。

2.2 滨海旅游绿色发展助力科技创新升级

滨海旅游的发展可以带动周边诸如住宿、餐饮等其他产业的发展,而绿色发展更为整个产业链提出了更高的要求。一方面,滨海旅游绿色发展倒逼科技创新。从滨海旅游资源开发角度而言,环境承载力要求以绿色手段开发旅游资源[33],进而倒逼相关旅游部门主动进行技术创新以适应环境友好发展的要求;对于已有的滨海旅游资源质量,需要科技探索稳定的监测系统,监测当前整体资源质量的动态变化[34];还需要对游客行为进行监测,减少游客的不文明行为,保护环境。另一方面,滨海旅游绿色发展促进科技创新[35]。滨海旅游促进区域联系,在吸引游客的同时,也带来资金、人才、技术,带动本地经济发展[36];在绿色发展的前提下,加强对环境污染的治理有利于环保科技创新以及绿色专利的发明[37];云旅游、智慧旅游的提出加强了对于VR 等技术的应用[38],让游客通过科技的力量远程感受到滨海旅游的舒适,同时也与滨海旅游绿色发展的需求相匹配。

3 指标体系的建立及研究方法

3.1 指标体系构建

滨海旅游绿色发展涉及方面众多,李志刚等[39]、周蕾等[40]在构建旅游产业系统时并未着重区分相关评价指标的关联性,借鉴于此,文章为客观科学、系统全面地反映滨海旅游绿色发展水平,以刘雨婧等[41]、李林红等[42]和李玉霞等[43]的研究为参照,构建以旅游社会系统、旅游经济系统和旅游生态系统为主体的滨海旅游发展框架。其中,旅游生态系统包含自然环境和人工环境,是滨海旅游业生存和发展的基础物质环境,丰富的旅游基础资源能够保证游客数量和密度,同时也能促进当地消费,拉动经济。旅游经济系统一方面包含在低耗能、低排放下实现旅游经济增长;另一方面包含在不降低社会福利的前提下,实现滨海旅游生态和旅游经济的优化发展,依托技术进步,提高滨海旅游资源的利用率。旅游社会系统以滨海旅游绿色发展为目标,通过提供低碳友好产品、技术与服务,实现自然生态与人类发展的高度融合。基于上文的论述,为保证滨海旅游绿色发展的可评价性,从旅游基础、旅游绿色与能耗、旅游经济效益3个维度构建滨海旅游绿色发展的评价体系。

第一,旅游基础。构建A 级景区数、星级酒店数、国内游客人数、国外游客人数、住宿和餐饮业从业人数在内的5个指标的评价体系。第二,绿色与耗能。包括旅游绿色生态和旅游耗能两个方面,前者构建建成区绿色覆盖率、城市绿化覆盖面积、生活垃圾清运量、环境治理投资总额4个指标表征,后者构建旅游产业能源消耗总量、旅游产业SO2排放量、旅游产业COD 排放量3 个指标表征。由于旅游产业具有综合性的产业特征,尚未对旅游业的相关指标进行准确计算,本文采用旅游总收入占地区生产总值的比重进行折算[44]。第三,旅游经济效益。构建旅游收入和第三产业分别占GDP的比重、人均生产总值、城镇人均可支配收入、第三产业固定资产投资5个指标表征。

科技创新系统的指标构建参考相关研究,王凯等[12]在研究中国省域科技创新与旅游业高质量发展中将科技创新系统的指标分为投入和产出两方面,刘佳等[45]在可持续理论下,遵循着协调发展理念,从投入—产出视角构建复合型指标体系。借鉴相关研究,文章也从科技创新投入和创新产出两方面评价科技创新系统。其中,科技创新投入系统以研究与开发机构R&D 人员、R&D 经费内部支出、研究与开发机构数、R&D 课题投入经费4 个指标表征。科技创新产出系统以发表科技论文数、国内3种专利授权数、技术市场合同成交额3个指标表征。不同于以往研究多采用中间产出指标来衡量科技创新水平,文章中使用的技术市场合同成交额是科技成果转化的重要指标,它作为一种最终产出指标,能够在一定程度上减少中间产出指标的片面性,所以本文在指标选取上相较于其他学者更为丰富且能够对科技创新的整个流程进行了评价。一级评价指标包括滨海旅游绿色发展的3个维度:旅游基础、绿色与耗能和经济效益,科技创新的2个维度:科技创新投入和科技创新产出。更为详细的二级指标如表1所列。

表1 科技创新与滨海旅游绿色发展的指标体系Table 1 The index system of scientific and technological innovation and green development of coastal tourism

本文利用2011—2019年沿海11个省(自治区、直辖市)的面板数据考察科技创新和滨海旅游绿色发展的耦合协调关系,所有数据均来源于《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国能源统计年鉴》《中国科技统计年鉴》。

3.2 研究方法

3.2.1 熵值法

熵值法是依据指标变异程度来确定指标权重的,可以客观地反映各指标的相对重要性,因此采用熵值法评价科技创新和滨海旅游绿色发展子系统,计算步骤如下。

数据标准化处理,正向指标:

负向指标:

第ρ年i省的第j项指标占该指标的比重:

式(4)中:ej为第j项指标的信息熵,Zij为i省的第j项指标占该指标的比重,Zρij为第ρ年i省的第j项指标占该指标的比重。

第j项指标的权重。

式(5)中:wj为第j项指标的权重,ej为第j项指标的信息熵。

3.2.2 耦合协调模型

耦合度反映多个系统之间相互依赖、相互作用的强度,协调反映研究系统协调配合、协同发展的程度。本研究引入耦合协调模型测算科技创新与滨海旅游绿色发展的耦合协调关系。构建模型如下:

式(6)中:C为耦合度,0≤C≤1,C值越大,表示耦合状态越好;U1、U2分别为滨海旅游绿色发展和科技创新的综合指数。式(7)中:T为两系统间耦合协调的综合指数,表示U1、U2对协调度的贡献程度,α、β为待定系数,且α+β=1,由于滨海旅游绿色发展与科技创新同等重要,故令α=β=0.5。式(8)中:D为两系统的耦合协调度,取值范围为[0,1],D越大,表示两系统的耦合协调状态越好。在对耦合协调度等级进行划分时,参考借鉴王凯等[12]、何格等[46]和冯锐等[47]的相关研究与划分标准,将协调等级分为5 个等级,具体评价标准见表2。

表2 耦合协调度类型划分标准[12,46,47]Table 2 Coupling coordination degree type classification criteria

4 实证分析

4.1 科技创新水平评价

根据表3,沿海地区的科技创新水平均值由2011年的0.138 1上升到2019年的0.278 9,年均增长率为8.11%,表明随着各地区加强对科技创新的重视程度,沿海地区整体的科技创新水平有所提高。这主要是因为沿海地区一直是经济发展水平较为发达的地区,《上海大都市圈空间协同规划》《长三角科技创新共同体建设发展规划》等规划的陆续提出,都明确指出要依靠科技创新这一抓手推动区域间协调发展[48],此外沿海地区地理位置优越,对外交流便捷,所以能够在科技方面领先于内陆地区,同时在人才培养方面,沿海地区多为科教大省,海洋科技创新资源丰富,为创新提供动力保证[49];广西也对海洋绿色发展提出了高要求,加强与重点大学和科研机构的科学技术和交流,在滨海旅游资源的开发和保护上卓有成效[50]。2011—2019年互联网飞速发展,国家各个地方对科技创新也愈发重视,而且此期间信息流通、获取的效率也与日俱增,沿海地区凭借优越的地理位置、强大的经济基础和各类政策的支持,在科技创新领域大有建树。由此可见,沿海地区受政策、资源禀赋、区位条件等因素影响,人才充沛,科技创新氛围浓厚。从各省(自治区、直辖市)来看,山东、江苏、浙江、上海、广东的科技创新水平较高,综合指数在0.2 以上,而广西、海南、福建的科技创新水平较低,综合指数低于0.1。从不同区域来看,将沿海地区划分为北部、东部和南部三大海洋经济圈(北部海洋经济圈包括辽宁、河北、天津和山东,东部海洋经济圈包括江苏、上海和浙江,南部海洋经济圈包括福建、广东、广西和海南)[51],其科技创新均值分别为0.163 3、0.388 7、0.138 7,年均增长率分别为4.65%、9.09%、10.27%,可见,不同海洋经济圈间的科技创新水平存在显著差异。“十四五”规划明确东部海洋经济圈包括江苏、上海和浙江,这3个省、市地理位置优越且经济实力较为雄厚,发达的教育水平与多而密集的研发机构使得该地区科研投入规模大,科技创新环境优渥。相比于东部海洋经济圈,北部和南部海洋科技创新水平相对较低,这与所在地区的经济基础和科技创新要素流动性不足关联性较强,其中北部的产业结构以重工业为主导,而当前受囿于重工业产能过剩、市场经济不活跃以及众多创新性人才流出等不利因素,虽北部海洋经济圈的创新能力受益于京津冀协同发展战略的实施,但总体看来北部地区海洋科技创新投入规模虽多但其对周边落后地区的创新资源“吸附”效应增强,从而进一步抑制了相邻地区滨海旅游发展,最终呈现综合指数虽高于0.1但处于较低水平。南部海洋经济圈各地科技创新水平差距较大,广东的科技创新水平远高于其他地区,这主要是因为广东是中国改革开放第一省,而且在粤港澳大湾区建设规划纲要实施后,粤港澳之间的科技交流合作进一步加强,助推了广东的科技创新能力。福建和海南科技创新水平较低,受制于地缘政治不确定性和不利气候条件的影响,福建立足深化两岸合作,海南依靠开放新政策的倾斜开始逐渐重视创新,因而两省科技创新水平的年均增长率较高。

表3 2011—2019年沿海地区科技创新与滨海旅游绿色发展的综合指数和耦合协调度Table 3 The comprehensive index and coupling coordination degree of scientific and technological innovation and green development of coastal tourism in coastal areas from 2011 to 2019

4.2 滨海旅游绿色发展水平评价

根据表3,沿海地区的滨海旅游绿色发展水平整体呈现稳中上升的趋势,综合指数由2011 年的0.253 7上升到2019 年的0.414 9,年均增长率为5.62%,说明随着可持续旅游理念、绿色开放理念的逐渐深入,各地区越来越重视对旅游产业的研发,逐步加大对旅游业绿色领域的投资和环境治理。从各省(自治区、直辖市)来看,山东、江苏、浙江、广东的滨海旅游绿色发展水平较高,综合指数在0.4以上;天津、海南的滨海旅游绿色发展水平最低,综合指数不足0.2。从区域看,北部、东部和南部海洋经济圈的滨海旅游绿色发展均值分别为0.287 8、0.380 0、0.309 2,年均增长率分别为5.35%、2.43%、5.37%。东部海洋经济圈凭借优越的地理位置,坚实的经济基础,较高的对外开放水平,自发展滨海旅游经济以来就格外注重滨海旅游资源的开发和保护,强调绿色发展的理念,但伴随着区域快速城镇化和人口高度集聚致使资源环境承载力接近预警,生态环境保护与修复的压力也与日俱增,多种不利因素的影响对滨海旅游绿色发展造成威胁,东部海洋经济圈也亟须做出转变来保护现有的资源,助力未来的绿色发展;除山东外,北部海洋经济圈的其他地区旅游绿色发展综合指数较低,这是因为北部海洋经济圈长期依赖重工业和资源型产业发展,经济相对薄弱,再加上传统“高污染、高能耗、高排放”行业使得当地生态环境日渐脆弱,同时早期的发展追求速度忽视了质量、高素质人才和旅游创新意识的匮乏,虽然带来了滨海旅游产出增长的经济繁荣,但也由于过度开发现有资源缺乏相应保护机制,致使较多生态环境损失,之后要耗费巨大人力、财力、物力进行弥补。同时,北部海洋经济圈虽开发起步早,基础设施存在一定的老化现象,这也是其在旅游绿色发展综合指数表现不佳的原因,再者受气候影响,致使滨海旅游的淡、旺季明显[39]。旅游绿色发展综合指数最高和最低的地区都位于南部海洋经济圈,其中广东的旅游服务业较为发达,对环境污染程度低,同时为打造国家绿色发展示范区,广东不断加快绿色产业体系建设、打造绿色发展引擎。海南旅游资源丰富,但经济基础薄弱,旅游产业作为支柱性产业之一,早期以“粗放型”发展为主,社会经济得到发展的同时也破坏了环境,导致绿色发展水平较低。

4.3 耦合协调度分析

根据表4,时间层面上,2011—2019年沿海各省(自治区、直辖市)科技创新与滨海旅游绿色发展的耦合协调度均值位于0.201 8～0.666 1,包含中度失调到中度协调4种类型;整体上,沿海地区的耦合协调度 从2011 年的0.409 3 上升到2019 年的0.546 2,处于不断优化的基本协调状态,说明科技创新与滨海旅游绿色发展仅实现了初步基本协调,与高度协调还存在较大差距,不过系统间的联系不断增强,并有朝中度协调发展的趋势。具体来看,辽宁处于基本协调的稳定状态,天津、河北、福建、广西从中度失调跨入基本协调;山东、江苏、上海、浙江从基本协调跨入中度协调;广东从基本协调跨入高度协调。2011年近1/3的省(自治区、直辖市)处于中度失调状态,近1/2的省(自治区、直辖市)处于基本协调状态,海南省为严重失调,表明2004年各省(自治区、直辖市)科技创新路径下与滨海旅游绿色发展普遍处于低水平的基本协调状态。2019年,仅有一个省为中度失调状态,其他均处于协调状态,其中有4个省、市为中度协调,1个省达到高度协调,这意味着沿海地区两系统的协调发展取得较大进步。

表4 科技创新与滨海旅游绿色发展协调发展变化Table 4 Scientific and technological innovation and green development of coastal tourism coordinate development and change

空间层面上,研究期内北部、东部、南部海洋经济圈的耦合协调度的均值分别为0.459 2、0.606 6和0.413 6,呈现东部高而南北低的空间分布格局。东部海洋经济圈为中度协调,这得益于其科技创新水平高,不仅加快了旅游创新成果的产品化、市场化,而且培育出更多旅游绿色低碳产品;此外,东部海洋经济圈经济发达,在旅游绿色发展领域拥有更加充裕的扶持经费,有助于补偿旅游产业进行创新所需的资金缺口,从而增强了滨海旅游业进行绿色创新的积极性和持续性。北部和南部海洋经济圈为基本协调状态,北部海洋经济圈和南部海洋经济圈虽有山东、广东科技创新水平高的地区,但从整体来看北部海洋经济圈多以重工业为主,虽积极推动科技创新协同滨海旅游绿色发展,但科技创新的转化成果还无法完美呈现[52];南部海洋经济圈有着丰富的滨海旅游资源,但在经济实力上存在着两极分化[51],短期内较难缩小区域间差距,同时其在早期开发滨海旅游资源时缺乏绿色发展和环境保护的意识,同时南部地区还受制于台风等不利气候,制约了科技创新与滨海旅游绿色发展的协调步伐。值得关注的是,作为国际旅游岛的海南,近年来加快建设自由贸易港,探索生态绿色发展的新模式,未来具有较大的发展潜力。

5 结论与政策建议

本文基于2011—2019年11个沿海省(自治区、直辖市)的面板数据,从滨海旅游基础、旅游绿色与能耗、旅游经济效益3个维度构建滨海旅游绿色发展的指标体系,从科技创新投入和科技创新产出2个维度构建了科技创新的指标体系,并引入熵值法和耦合协调模型,在测度两系统发展水平的基础上探究了科技创新与滨海旅游绿色发展的耦合协调状态。得到的主要结论如下:①从两大子系统各自的发展来看,沿海地区科技创新和旅游绿色发展子系统呈现平稳上升的发展特征,江苏、上海、广东基于其经济基础、科技人才要素等优势,两个子系统发展处于较高水平,三大海洋经济圈科技创新水平由高到低依次排序为东部、北部、南部的分布格局,滨海旅游绿色发展水平由高到低依次排序为东部、南部、北部的空间特征。②从两大子系统综合发展来看,沿海地区两系统的耦合协调关系处于不断优化的基本协调状态,不过三大海洋经济圈的空间分布存在一定的差异性,呈现东部耦合协调度高而南北协调度低的空间特征。③从两大子系统协调发展来看,各省(自治区、直辖市)的科技创新与滨海旅游绿色发展的协调发展水平不断增强,并向基本协调和中度协调的方向发展。

根据本文研究结论,提出如下建议:①倡导旅游低碳发展。严格控制旅游产业碳排放,探索资源高效利用、环境严格保护的绿色旅游模式,助力“碳达峰”和“碳中和”。②探索滨海旅游绿色创新发展模式。借助现代科技,通过“线上+线下”方式赋予滨海旅游业的发展新动能,将虚拟现实、5G 等技术运用在旅游领域,构建绿色旅游体系,切实提升科技创新在旅游产业中的转化能力。③制定差异化绿色旅游发展战略。东部海洋经济圈经济基础深厚、创新氛围浓厚,应当保持并提升其优势,巩固绿色旅游形象;北部和南部海洋经济圈需要增强自身实力,借助国家政策优势吸引人才流入,提高旅游业人员的素养,提升科技创新能力,优化旅游产业结构,依据自身的旅游资源禀赋,有倾向性地增加旅游科技投入,驱动滨海旅游产业向低碳绿色发展转型升级。