黄河流域新型城镇化与绿色技术创新耦合协调发展测度

张竞洋 石兰娣 王欣怡 付涛(通讯作者)

(云南财经大学 云南昆明 650000)

1 引言

黄河流域作为中华民族文明的发祥地，是我国重要的生态屏障和重要的经济地带。近年来，黄河流域经济快速发展的同时，生态环境也遭到了严重破坏，城镇化粗放式增长，城乡发展不协调等问题持续存在，脆弱的生态环境以及薄弱的经济基础使黄河流域高质量发展动力不足。2021年10月22日，习近平总书记在济南市主持召开深入推动黄河流域生态保护和高质量发展座谈会并发表重要讲话，提出要继续坚持绿色低碳发展道路，城市群和都市圈集约高效发展，坚持创新创造，提升产业链创新链协同水平[1]。绿色技术创新兼顾创新与生态保护两个方面，可以破解发展中产业承接能力弱，资源约束等问题，可为黄河流域进一步高质量发展注入新的活力。因此，在国家高度重视生态与高质量共同发展的时代背景下，探究黄河流域新型城镇化与绿色技术创新效率的空间耦合程度与区域之间存在的差异，对推进黄河流域各地区生态与高质量协调发展具有重要意义。

2 文献综述

国内外学者对绿色技术创新和新型城镇化关系研究主要分为以下三点：一是城镇化对技术创新的影响。有学者认为城镇化发展产生知识溢出效应，从而影响城市创新水平(Carlino等，2007)[2]，也有学者发现新型城镇化政策可以提升城市的创新水平(仇怡等，2021)[3]，对城镇化具体影响因素进行探索发现，人口城镇化是促使城市创新能力提升的关键因素(Wang Hana等，2023)[4]，也有学者进一步探索了城镇化对科技创新影响的空间效应，发现城市化促进区域创新水平提升，但却不利于周边地区的创新(Jian Chen等，2020)[5]。二是技术创新对城镇化的影响。有学者认为创新可以促进传统产业转型升级、提升城镇综合治理能力，从而推动新型城镇化高质量发展(钱怀安，2022)[6]。也有研究发现推动新型城镇化发展最有效的途径就是绿色技术创新(Xu Yingzhi等，2022)[7]。三是城镇化技术创新耦合协同发展。现有研究发现新型城镇化与技术创新相互促进，两者之间存在长期稳定的平衡关系(宁启蒙等，2022)[8]。学者进一步发现科技创新能力提升、新型城镇化水平提升、地区联系加强、发展差距缩小等可以促进技术创新与新型城镇化耦合协调度(冯俊华，2022)[9]。

综上所述，科技创新与新型城镇化的研究较为丰富，但对于新型城镇化与绿色技术创新的耦合发展关系的研究相对较少。因此，本文构建新型城镇化与绿色技术创新的评价体系，借助SBM超效率模型与耦合协调模型、Dagum基尼系数及核密度图测算2012—2022年黄河流域山西、内蒙古、山东、河南、四川、陕西、甘肃、青海、宁夏九省区各系统发展水平和耦合协调度并分析时空差异，旨在为黄河流域各省区之间相互参照协调发展提供参考。

3 研究方法与数据

3.1 模型选取

3.1.1 非期望产出SBM超效率模型

ρ指效率值，DMUj(j=1，2，...，n)，有m个投入，记xi(i=1，2，...，m)，1q指期望产出，记yr(r=1，2，...，1q)，q2指非期望产出，记rb(r=1，2，...，q2)；xij指第j个省份绿色技术创新的第i项投入；yrj指第j个省份绿色技术创新的第r项期望产出；brj指第j个省份绿色技术创新的第r项非期望产出；λ指DMU截面观察值的权重；k指被测算的DMU；指投入冗余、sr+指期望产出不足、指非期望产出冗余。

3.1.2 耦合协调度模型

耦合度模型能反映新型城镇化与绿色技术创新产生交互关系的密切程度，两系统间影响的强度。耦合度表达式为：

但耦合度无法区分耦合水平的高低，为深入探讨两系统之间的“协同效应”需引入耦合协调度模型，进一步分析两系统是低协调水平的相互制约还是高协调水平的相互促进。其表达式为：

式中：D指新型城镇化与绿色技术创新的耦合协调度；T指中间变量；U1、U1分别指绿色技术创新效率与新型城镇化综合指数；a、b是待定系数，本文认为绿色技术创新与新型城镇化同等重要，因此取a、b均为0.5。

3.1.3 Dagum基尼系数

Dagum基尼可以有效衡量各区域之间的差异，可以测度出区域内部以及区域之间的差异以及各区域差异对整体差异的贡献率。其表达式为

式中：G指黄河流域各省区耦合协调度总体差距，包含地区间差异净值贡献(Gnb)、地区内差异贡献(Gw)与超变密度(Gt)；y指黄河流域九省耦合协调度均值；m指区域数量；Np指第p个区域省区数量；Nq指第q个区域省区数量；yp,i指第p个区域第i省区耦合协调度；yq,j指第q个区域第j省区耦合协调度。

表1 耦合协调度等级划分标准

3.2 指标选取

3.2.1 新型城镇化

新型城镇化以人为核心，参考尚娟(2021)[10]、朱再清(2022)[11]的做法来构建各省新型城镇化指标。具体从人口、土地、经济、社会、生态、城乡协调几个方面综合考虑(见表2)。

表2 新型城镇化指标选取

表3 绿色技术创新指标选取

3.2.2 绿色技术创新

绿色技术创新相较传统科技创新的区别在于绿色技术创新将生态发展纳入全产业链中，在投入阶段综合考虑劳动、资本以及能源投入；在产出阶段综合考虑期望与非期望产出。参考许晓冬(2022)[12]、林妍(2023)[13]的做法，本文从绿色技术创新投入、期望与非期望产出三个方面评价绿色技术创新水平。

3.3 数据来源

我国2012年提出建设新型城镇化以来，发展方式逐步由粗放型转向高效、绿色、集约的方式转变。因此，本文选取黄河流域9省2012—2021年数据进行研究。本文的数据主要来源于国泰安数据库、中经网统计数据库等，部分缺失数据通过各省(自治区、直辖市)统计年鉴和统计局及插值法进行补充。

4 实证分析

4.1 绿色技术创新效率

由表4可知：2012—2021年黄河流域各省绿色技术创新效率之间存在较大差异，在0.064 ～1.797范围内波动。

表4 黄河流域2012—2021年绿色技术创新效率

表5 黄河流域2012—2021年新型城镇化与绿色技术创新耦合协调度

从整体来看，黄河流域效率均值变化范围在0.772～1.095，各个省份2012—2021年平均效率差异较大，按时段均值由高到低排序为山东、陕西、四川、甘肃、河南、青海、山西、宁夏、内蒙古，平均效率值最高的山东省为1.546，平均效率值最低的内蒙古仅有0.353；2021年除宁夏外，其他省均达到 DEA 有效水平。

4.2 新型城镇化与绿色技术创新耦合协调度

从整体发展趋势来看，各省份在2012—2021年新型城镇化与绿色技术创新耦合协调度呈上升趋势。2012年只有山东省达到初级协调，其他省份均处于失调状态。截至2021年，除甘肃、宁夏之外其他省份均达到了协调。这说明党的十八大以来，黄河流域各省愈发重视两者的协调发展。分省份来看，2012—2021年除宁夏以外，其他省份的耦合协调度整体呈波动式上升的态势。而宁夏的耦合协调呈现出先上升后下降的趋势，说明宁夏新型城镇化与绿色技术创新协调发展前期基础不够扎实；2012—2021年山东新型城镇化与绿色技术创新耦合协调水平一直在中级协调以上并且呈稳步上升的趋势，在2021年达到了优质协调的水平，从数据可以看出山东省绿色技术创新水平与新型城镇化综合发展均处于高水平状态。

4.3 Dagum基尼系数

为进一步了解黄河流域区域间的时空差异及其差异来源，本文借助Dagum基尼系数及其分解方法分别对2012—2021年黄河流域上、中、下游地区进行研究，结果如表6所示。

表6 黄河流域2012—2021年 Dagum基尼系数及其分解结果

黄河流域各省区新型城镇化与绿色技术创新的耦合协调度总体Dagum基尼系数介于0.146～0.226，2012—2016年波动上涨，2016—2021年波动下降，说明黄河流域各省耦合协调度总体差距呈先增后减的态势。从表7可以看出地区间的差异对总体差异贡献值最大，其次是地区内部差距，最后是超变密度。从2016年黄河流域上中下游内部、中下游之间，以及超变密度的值在逐年降低，说明黄河流域总体差距不断缩小。观察贡献率的演变趋势可以发现：地区间差距贡献率由2012的52.54%波动增长至2017年的66.78%，后又波动下降为2021年的60.09%，但始终是区域差异的主要来源；地区内差异呈现波动增长态势，由2012年的24.77%增长至2021年的30.97%，是地区间差异的第二大来源；超变密度贡献率始终在22.69%以下，2021年降至8.95%，说明交叉重叠问题是黄河流域新型城镇化与绿色技术创新耦合协调度差异产生的重要原因。

从地区内的基尼系数来看，2012—2021年上游地区间差异高于中下游，原因可能是相较于中下游，上游各省份之间的经济基础、资源禀赋及生产方式等差异更为明显。从演变趋势来看，上游地区内Dagum基尼系数呈现出先增后减的变化趋势，2012—2016年从0.089波动增长至0.203后又降低至0.137，在2015年之后共同关注生态保护与经济发展使上游地区内新型城镇化与绿色技术创新协调共进；中游与下游地区内Dagum基尼系数整体呈递减的态势，2021年稍有回升；这说明党的十八大以来，中下游地区能够采取有力措施弥补发展短板，促进中下游地区内的协调发展。

从地区间的基尼系数来看，除2012年，其他观察期的地区间Dagum基尼系数始终呈现出上下游地区间最大，中下游地区间次之，上中游地区间最小的顺序。其中，各地区间Dagum 基尼系数与总体Dagum基尼系数变化相似，呈先增后减趋势，其中2016年达到最高峰。这是因为下游地区经济基础扎实，而上游地区多为西部省区且在环境保护、经济发展等维度相对落后。缩小下游地区与中上游地区差距是目前亟待解决的问题。

5 结论及建议

5.1 结论

(1)2012—2021年黄河流域各省份绿色技术创新水平存在较大差异，黄河流域新型城镇化与绿色技术创新呈正向协调发展趋势，但不同年份各省区耦合协调度差异显著。除宁夏以外，黄河流域其他省份耦合协调度呈增长趋势，黄河流域不同区域新型城镇化与绿色技术创新耦合协调度从高到低分别为下游地区、中游地区、上游地区。

(2)耦合协调度总体Dagum基尼系数呈先增后减的趋势；地区间的差异对总体差异贡献值最大，其次是地区内部差距，最后是超变密度；除2012年，其他观察期的地区间Dagum基尼系数始终呈现出上下游地区间最大，中下游地区间次之，上中游地区间最小的顺序。

5.2 建议

(1)提升新型城镇化水平，增强绿色技术创新能力。黄河流域需激发内部新兴产业发展，提升绿色技术创新能力，严格控制能源消耗总量和强度，提高资源配置效率，贯彻区域经济与生态保护协同发展的理念。结合国家政策，推进各省新型城镇化进程，发掘乡镇发展潜能，带动城乡协调发展。加大绿色技术创新与新型城镇化协调发展水平，助力区域可持续发展。

(2)因地制宜，发挥优秀地区示范作用，缩小发展差距。针对黄河流域上、中、下游地区之间的差距，要因地制宜合理规划协调发展方向。上游省区需要加强生态保护，绿色技术创新推动产业绿色发展，提升公共基础服务水平，发挥城市群都市圈的辐射作用，学习先进省份经验，借助政策支持，实现弯道超车。中游省份要借助绿色技术创新做好水土流失治理，积极推进高质量发展与生态保护；下游地区需持续发挥山东省的带头作用，带动周围省份协调发展提升。