城镇化高质量发展与区域创新能力协调性研究——以成渝地区双城经济圈为例

王克璐，李孝坤

(重庆师范大学 地理与旅游学院,重庆 401331)

1 引言

截至2020年，我国总人口141178万人，城镇人口90199万人，人口城镇化率已达63.89%，城镇化进程大大提升，但在发展过程中出现了土地资源利用低效、公共管理服务欠缺、生态环境污染严重和城乡发展失衡等一系列问题，引起了国家重视。党的“十九大”指出，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，城镇化作为推动经济发展的基本动力，城镇化高质量发展正是经济高质量发展的重要支撑。为城市带来新知识、新技术，能够提高经济发展效率、提升公共服务水平、加快城乡统筹协调，推动实现高质量发展[1]。

国内外已有大量关于城镇化与创新关系的研究。Crescenzi[2]指出创新能力的提高依靠城市内产业、基础设施和人才等集聚要素的驱动，研发和人力投资的数量和质量是造成区域差异的重要因素。LanP[3]认为在科技作为第一生产力的时代背景下，创新会对多元化的城镇化发展路径产生重大影响。Trip等[4]强调城市发展和竞争离不开创新能力的支撑，创新工作是在社会经济环境中实现的，创造性技术的发展促进城市经济的“再生”。国内对城镇化和创新之间关系的研究多从实证分析的维度展开，涉及到两系统综合水平评价、驱动因素分析、时空分异及演变分析等。王文寅等[5]以山西省为例研究了创新对城镇化的影响，并指出创新投入、产出与环境对于社会城镇化子系统和基础设施子系统的改善最为显著。马海涛等[6]认为创新与城镇化之间是双螺旋耦合关系，并将集聚效应和溢出效应纳入两系统之间的关系框架，测算了京津冀城市群城镇化与创新能力的水平及绩效，探究二者之间的影响和反馈。曹允春等[7]认为科技创新和新型城镇化发展的建设速度并不总是同步，在要素投入饱和时，需要依靠科技创新来驱动城镇化的发展。肖梦等[1]分析长江中游城市群各地区创新能力与新型城镇化水平协调发展的时空格局，认为两系统在空间联系上呈现出正向的空间效应。随着国家多次提出高质量发展的政策，城镇化高质量发展作为高质量发展的重要组成部分，吸引学者们逐步开展城镇化高质量发展的研究，方创琳[8]首次阐述了城镇化高质量发展的内涵并进行定义，揭示其发展的四阶段规律，为之后的研究提供了思路与方向。王滨[9]、韩冬[10]、李娜娜等[11]分别从省域视角、城市群视角、经济带视角测度各区域城镇化高质量发展的水平、变化趋势，并对时空差异及成因进行分析。

综上所述，城镇化水平与创新能力关系的研究已经取得丰富成果，为本文研究提供了支撑。但已有研究侧重于城镇化高质量发展单一系统的研究，通常界定内涵并进行水平测度，或是研究其他系统对于城镇化高质量发展的影响，区域创新能力就常被界定为影响城镇化高质量发展的前置因素，分析创新对城镇化的单向影响，对二者耦合机理及协调水平测度、评价的研究较少。研究区域上，专家学者们多围绕东部发达地区，对西部地区关注较少。成渝地区双城经济圈是我国西部地区城镇化水平最高的城市群，也是高质量发展的重要增长极，肩负着辐射带动周边地区发展，缩小东西部发展差距的重要任务。将其作为研究区域，测度2011～2020年城镇化高质量发展与区域创新能力综合水平和耦合协调度的时空分布规律并剖析影响二者协调发展的主要障碍因素，以期为成渝地区双城经济圈城镇化高质量发展和区域创新发展提供参考。

2 城镇化高质量发展与区域创新能力的耦合协调发展作用机理

2.1 城镇化高质量发展引发的集聚与扩散效应推动区域创新能力提升

城镇化高质量发展有利于区域创新效应的产生。城镇聚集了大量人才、资源、技术等创新要素，能够提高生产效率并产生规模效应，为各产业提供交流碰撞的机会，促进产业结构的优化调整，使企业在压力下不断提升自身创新能力，加速新产品的产生[12]。城镇化高质量发展加快区域创新能力的扩散，城市作为区域创新的源头，城镇化高质量发展能够促进区域内交通、信息、通讯网络等基础设施的建设，加之城市内经济、学术活动密集，为创新主体传播与交流创新知识创造了良好条件，加速创新产品与技术的溢出与扩散[13]；城镇化高质量发展推进了城乡统筹的发展，在提升乡村发展水平，缩小城乡差距的同时，农村也为区域创新扩散提供了广阔腹地。

2.2 区域创新通过多渠道产生创新要素提升城镇化高质量发展效率

创新作为城市可持续发展的动力，从经济、人才、基础设施等多个方面推进城镇化高质量发展[14]。经济方面，区域创新通过新技术、新方法合理配置生产要素，优化产业结构，提高资源利用效率。人才作为创新的根基，高新技术产业对于人才的需求会进一步加大区域教育和科技支出，促使城市人口素质的提高，为城市发展储备新型人才[15]。创新能够加速推进城市新型基础设施建设，满足城镇化高质量发展对城市的规划、建设、运行和管理方面提出的高要求。生态环境是城镇化高质量发展的底线，通过区域创新改造污染严重的企业，发展低碳、智慧、绿色经济，利用新知识、新技术、新装备对环境进行监测和治理，逐步恢复和改善居民生活环境。城乡统筹是城镇化高质量发展的关键环节，通过区域创新提高农业科技水平的同时提升农产品的生产效率、品质和竞争力，增加农民收入，改善生活水平，加强城乡交流，为区域创新均衡发展提供支撑[16]。由此可见，区域创新从多种渠道提升城市发展质量，能够突破城镇化高质量发展在空间、人才、资源和效率等方面的瓶颈，深度优化资源配置，为城市发展注入活力。

3 研究方法与数据来源

3.1 研究方法

3.1.1 熵值法

熵值法由于能够克服指标变量之间信息交叉重叠和人为确定权重的主观影响等弊端，广泛应用于多指标综合评价研究。本文在使用极差法进行数据标准化的基础上，采用熵值法确定各指标的权重，计算方式如下：

(1)

式(1)中，yij为市域i的第j项指标的比重；xij为标准化后的样本值。

(2)

dj=1-ej

(3)

(4)

式(2)～式(4)中，ej为第j项指标的熵值；dj为第j项指标的差异系数；Wj为第j项指标的权重，用来衡量各项指标在系统中的重要性。

运用线性加权法计算各系统的综合得分，公式如下:

(5)

3.1.2 耦合协调度模型

耦合协调度能够真实反映系统之间的协同效应和协同程度，在此构建城镇化高质量发展和区域创新能力耦合协调度模型，考察成渝地区双城经济圈两系统耦合协调发展的水平及时空演变特征，具体公式如下：

(6)

(7)

式(6)、(7)中：C为两系统的耦合度；U1和U2分别为城镇化高质量发展水平和区域创新能力综合评价指数；α、β为待定系数，α+β=1，由于城镇化高质量发展与区域创新能力在耦合系统中同等重要，故设定α=β=0.5。参考吴玉鸣等[18]的研究成果，结合本研究的相关特点，将耦合协调度划分为严重失调到优质协调9个等级。

3.1.3 障碍度模型

参照尹鹏等[19]的障碍因子诊断模型，测度各指标对城镇化高质量发展与区域创新能力二者耦合协调度的影响程度。障碍度模型主要包含指标贡献度、指标偏差度以及障碍度3个指标。公式如下：

(8)

式(8)中：Zj为第j个指标的障碍度；Pj为评估指标标准化后的值与最佳目标值的偏离度，Pj=1-yij；Gj为指标贡献度，是第j个指标的权重与城镇化高质量发展与区域创新能力2个子系统指标权重总和。

3.2 指标选取与数据来源

本文在遵循系统性、科学性、全面性等指标体系构建原则的基础上，参考和借鉴已有研究成果[20,21]，围绕城镇化高质量发展和区域创新能力2个子系统构建评价指标体系(表1)，尽可能充分反映系统特有内涵和运行机制。城镇化高质量发展系统指标弥补了仅从人口转变和土地利用类型转换的单一维度测度城镇化水平的不足，在测度城镇化发展速度的同时更注重发展的质量。区域创新能力系统则根据中国区域创新能力评价报告，将政府、科研机构和企业作为创新主体，以投入—产出—环境为创新视角构建区域创新能力指标体系。本研究主要以2011～2020年成渝地区双城经济圈16个地级市作为研究对象，数据来源于《中国城市建设统计年鉴》《中国火炬统计年鉴》以及相应各市的统计年鉴、科技年鉴及统计公报，个别缺失数据由插值法补齐。

表1 成渝地区双城经济圈城镇化高质量发展与区域创新能力综合评价指标体系

4 结果与分析

按照上述模型计算得出2011～2020年成渝地区双城经济圈16个地市的城镇化高质量发展和区域创新能力综合指数、两系统耦合协调度及障碍因子，分别展开详细分析。

4.1 城镇化高质量发展和区域创新能力综合水平分析

如图1所示，城镇化高质量发展系统综合水平结果呈现波动上升趋势，平均值由2011年的0.268提升到2020年的0.319，2013～2015年呈现下降趋势，2015～2020年则一直缓慢上升。分析下降原因，是此时段成渝地区各地市注重城镇化发展速度，成都、重庆的辐射带动作用较弱，城镇化质量整体水平不高，处于质量发展的“探索期”；随着新型城镇化及高质量发展政策的完善、《成渝城市群发展规划》等区域政策的明确，成都、重庆两市不断发挥中心城市的带动作用，城镇化高质量发展水平不断提升且2019、2020年变化显著。区域创新能力发展较为平稳，呈现小幅波动上升趋势，由2011年的0.145提升到2020年的0.158，但整体水平不高。从城镇化高质量发展与区域创新能力的关系变化来看，区域创新能力始终滞后于城镇化高质量发展且地区间极化现象较为严重。原因在于经济圈内其他城市的创新载体和创新研发平台相较于成都、重庆两市较为缺乏且创新转换效率较低，阻碍了创新环境的改善。成都、重庆两市通过虹吸效应和溢出效应对周边城市产生影响，虹吸效应吸引周边城市创新资源促进自身发展，溢出效应虽能为周边地区提供发展机会，但由于周边地区分工合作程度较低，无法充分承担中心城市溢出的创新资源。因此，区域内中心城市发展高新产业时，要注意产品研发与区域内其他城市的互补性，推动产业集约式发展。

图1 成渝地区双城经济圈城镇化高质量发展与区域创新能力耦合协调度演变趋势

4.2 城镇化高质量发展与区域创新能力耦合协调性分析

以2011～2020年成渝地区双城经济圈城镇化高质量发展与区域创新能力耦合协调度的平均值来表征研究时段内的总体态势及演化特征。由图1可知，2011～2020年成渝地区双城经济圈两个系统的耦合协调度呈现小幅波动的发展趋势，未出现明显变化；2020年成渝地区双城经济圈两系统耦合协调度的平均值为0.3979，相较于2011年的平均值0.3693略有上升，始终处于轻度失调状态；2017～2018年呈现小幅下降趋势。

为直观反映成渝地区双城经济圈两系统耦合协调度的空间分布格局及时空演化特征，将各市耦合协调度进行对比，限于篇幅原因，在此仅对2011、2014、2017、2020年的数据进行空间分析，具体评分如表2所示。

表2 成渝地区双城经济圈城镇化高质量发展与区域创新能力耦合协调度

从16个地级市耦合协调度等级分布情况来看，中度失调和轻度失调的城市占全部城市的75%，说明成渝地区双城经济圈两系统发展的协调性有待进一步提升。从空间分布格局来看，成渝地区双城经济圈城镇化高质量发展与区域创新能力耦合协调程度的区域差异较大。成都与重庆一直保持高水平协调状态，总体呈现出东西两极，中部塌陷的“U”型分布格局，这与城镇化高质量发展、区域创新能力两系统发展的空间特征相似。因此，提升整个系统发展质量就要求不仅提高系统间的耦合互动性，也要提高各子系统的自身发展水平。从时空演化过程来看，研究时段内大部分地区城镇化高质量发展与区域创新能力耦合协调度等级类型基本保持不变，发展关系较稳定。如自贡市在研究时段内始终处于轻度失调状态；内江市、广安市、达州市、资阳市四市始终处于中度失调状态。少数地区的耦合协调等级发生了改变，2011年至2014年，泸州市由中度失调上升至轻度失调，德阳市轻度失调上升为濒临失调。2014～2017年，仅有乐山市由中度失调上升为轻度失调。2017年至2020年，遂宁市、南充市、眉山市均由中度失调上升为轻度失调。整体来看，中度失调的城市由2011年的9个城市减少至2020年的5个，表明区域协调发展差距不断缩小，趋于均衡发展。成渝地区双城经济圈两系统耦合协调度整体不高，除成都、重庆外，大部分地区仍处于失调状态，且差距较为明显。

4.3 城镇化高质量发展与区域创新能力耦合协调障碍因素诊断

运用障碍度模型诊断制约城镇化高质量发展与区域创新能力协调发展的主要障碍因素(表3)。从准则层面看，公共服务质量、创新产出、创新环境、创新投入、经济发展质量的障碍度高于10%，对两系统协调发展的影响较大。其中公共服务质量障碍度最大，是由于近年来城镇化快速发展，公共服务配套设施建设速度赶不上人口与土地城镇化的速度，影响城镇化质量的同时，不能为创新提供更优质的外部环境，进一步影响二者的协调水平。区域创新能力系统内3个准则层障碍强度均较大，说明统筹优化3个环节发展水平，从创新主体出发提高创新投入、优化创新产出效率，营造良好的创新环境是关键。从指标层面看，通过计算2011～2020年各指标障碍度的平均值，发现教育财政支出(9.528)、养老保险参保人数(7.711)、实际利用外资(6.319)、专利申请受理数(5.747)、高新技术企业数量(5.427)、有效发明专利数(5.422)、专利申请授权数(4.720)、万人大学生人数(4.167)、R&D经费内部支出(4.079)障碍度较高。教育财政支出与养老保险参保数量障碍度较大的原因为成渝地区双城经济圈尚处于发育阶段，此阶段区域发展更多依托政府财政力量。区域创新能力系统中创新产出层面内的指标障碍程度均较高，说明依托创新环境将创新投入高效率地转化为创新产出是提升区域创新水平的重要环节。实际利用外资成为重要障碍因素是由于成渝地区双城经济圈位于内陆地区，对外开放程度与东部沿海城市群相比较为有限，尽管成都、重庆两座中心城市能够吸引大量外资，但经济圈内的其他城市对外吸引力相对不足。最后，由于多数高等院校集中在成都、重庆两地，同时高素质人才回流较为困难，导致万人大学生人数成为影响两系统协调的障碍因素，限制了这些地区的协调发展。随着时序的变化，各障碍因子的强度也处于动态变化中，因此在制定城镇化高质量发展与区域创新能力协调发展措施时应因时制宜。

表3 影响成渝地区双城经济圈城镇化高质量发展与区域创新能力准则层障碍度 %

5 结论与建议

5.1 结论

本文在阐述城镇化高质量发展与区域创新能力二者耦合机理的基础上，结合成渝地区双城经济圈实际情况构建两系统指标体系，采用熵值法、耦合协调度模型和障碍度模型，对成渝地区双城经济圈2011～2020年城镇化高质量发展与区域创新能力耦合协调度的时空特征及影响因素展开分析，得到以下结论。

①城镇化高质量发展水平与区域创新能力水平整体呈波动上升趋势，区域创新能力发展水平整体滞后于城镇化高质量发展水平;②城镇化高质量发展与区域创新能力耦合协调度整体处于轻度失调状态，存在一定的时空差异，从时间维度来看，耦合协调度呈现出逐年增长态势，表明两系统逐渐趋于协调发展；空间分布呈现出东西两极，中部塌陷的“U”型分布格局，重庆、成都的协调度较高，其余地区相对较低，区域发展不平衡;③通过对成渝地区双城经济圈两系统耦合协调度障碍度的测算，得出准则层中公共服务质量、创新产出、创新环境、创新投入、经济发展质量的障碍度较高，指标层中的教育财政支出、养老保险参保人数、实际利用外资、专利申请受理数等是主要的障碍因素。

5.2 建议

(1)成渝地区双城经济圈城镇化高质量发展与区域创新能力耦合协调度存在地域差异，要根据各地市资源禀赋与经济基础条件，合理分配创新资源，采取适宜的发展战略。成都、重庆集中了成渝地区的创新资源要素，要充分利用自身优势，打造创新高地，增强辐射带动能力，推动区域创新融合发展。绵阳作为中国科技城，依靠良好的电子制造业基础，承接产业外溢，打造成渝绵“创新金三角”。处于中度失调阶段的资阳、达州等市，首先要提升基础设施数量和质量，促进产业升级，提高经济发展水平；其次要拓展创新投入渠道，依靠先进城市的辐射带动作用，提高自身创新积极性。

(2)坚持创新驱动发展战略，政府部门要扩大科技财政支出，提高区域金融服务能力，拓宽创新融资渠道；企业要注重与高校、科研院所合作，加快创新资源的流通和共享，实现产学研协同发展；重视高校、人才等要素对区域创新能力的推动作用，提升高校的科研水平，积极培育引进高层次人才；成渝地区作为内陆开放高地，要积极融入双循环发展战略，依托长江黄金水道、中欧班列等通道，扩大对外开放程度，提高外资利用水平。

(3)公共服务水平是衡量发展成果是否惠及人民的体现，要进一步完善成渝地区双城经济圈的基础设施建设，健全社会保障体系，进一步推动公共服务资源均等化。保障物质与信息在城市之间的流通效率，构建密集交通信息网络。交通方面，加快建设中心城市与周边城市“一小时交通圈”，促进多层次轨道交通网络体系的完善，促进“四网”融合；信息网络方面，扩大区域网络覆盖范围、提升网络传输速度与稳定性，保证创新资源和要素在区域内高速流动。