科技人才聚集、科技产出与绿色GDP的互动关系研究——以京津冀区域为例

赵雪

（河北工业大学 经济管理学院，天津 300401）

改革开放以来，我国经济实现了突飞猛进的发展，但经济增长模式依旧是以第二产业为主导，长期以来，粗放式的经济发展导致了诸如大气污染、水污染等环境恶化问题和能源过度开采导致的能源供给压力。解决好经济增长与环境保护的发展关系已经成为新时代社会和谐发展的核心问题。从现有研究来看，传统GDP 核算单纯追求经济总量的发展，忽视了能源资源的损耗和自然环境的破坏，由此引发了理论界对绿色GDP 研究的新热潮[1]。较传统GDP 而言，绿色GDP 将资源成本和环境成本考虑到国民经济的核算中，是一种更有可持续理念的经济评价指标。我国自2015 年开始也已经在多个省市开展了绿色GDP 的试点工作，亟须更精准科学的量化体系研究。

随着创新驱动发展战略的深入实施，科技创新已经成为加速经济发展方式转型的重要抓手。而创新驱动的实质是人才驱动，通过科技人才聚集能够带动区域其他优势资源的聚集，从而促进科技创新产出水平的有效提升。由此可见，科技人才聚集不仅是传统经济增长的原动力[2]，也可能成为绿色经济发展的主要推动力。绿色GDP 作为绿色经济发展理念下的新核算方式，综合考虑了经济建设过程中造成的环境污染和资源浪费。因此，明晰科技人才聚集与科技产出对绿色GDP 的影响，对提升科技创新活力和促进经济可持续发展具有重要意义。

1 文献综述

近年来，绿色经济越来越受到国内外学者的关注，主要集中在绿色GDP 的核算[3-5]、绿色经济效率[6-7]以及绿色经济发展的影响因素[8-10]上。在绿色经济发展的影响因素研究方面，首先，绿色经济受到经济发展过程中的能源消耗和环境污染的影响，DIYAR 等[11]认为可通过评估国家可再生资源和能源技术潜力，促进哈萨克斯坦的绿色经济发展。其次，绿色经济受到区域产业结构的影响，孙瑾等[12]通过研究发现，第三产业的发展能够促进绿色经济增长，对于东部地区的作用更加显著。再次，绿色经济受到区域内人力资源因素的影响，黄虹等[1]构建了人口流动、产业结构和绿色GDP 的SVAR 模型，认为人口流动在短期内抑制了上海市绿色GDP 的发展。最后，绿色经济受到区域内科技创新活动的影响，王兵等[13]运用两期权重修正罗素模型证明了技术进步能够促进节能减排，达到保护环境和提高绿色经济效率的目的。

绿色经济的发展离不开科技创新活动的支持，科技创新能促进生产效率的提高，减少生产过程中废弃物的产生，对经济的健康可持续发展有重要意义。许多学者对科技创新活动与绿色经济发展关系进行了研究。LIU等[14]讨论了科技创新与绿色经济的辩证关系，并从环境保护的角度提出建议促进科技创新与绿色经济协同发展；SHELDON[15]认为绿色化学产品能够减少化学工业中废弃物的产生，提高经济发展质量；MENNICKEN 等[16]通过研究发现CCU 技术能够有效减少人为二氧化碳的排放，德国政府部门也为此提供了大量资金支持，是促进绿色经济发展的创新技术；蔡文伯等[17]认为在工业化的约束条件下，产业高级化对绿色经济的促进作用整体显著。以上研究仅从科技创新这一宏观层面明晰了其对绿色经济发展的影响，深入研究科技创新内在要素对绿色经济发展影响的较少。

科技创新是引领经济发展的重要动力，是经济建设的重要支撑。科技人才是科技创新的主要驱动力，科技人才聚集可以提高区域科技创新水平，科技产出能较好地体现科技创新活动。因此，科技人才聚集和科技产出对区域经济的发展具有深刻影响，成为学者研究的热点问题。在科技人才聚集与经济发展的关系方面，国内外学者做了不同的研究。KERR[18]认为高技能移民是美国创新创业的主要组成部分，探讨了其与美国就业及工资等方面的关系；DOCQUIER 等[19]研究了人才的国际流动对世界经济的影响，认为经济较发达的国家收益更高；窦超等[2]运用DEA-Tobit 方法分析了我国中部科技人才开发效率，认为政府资助、经济以及教育和基础设施等因素是影响科技人才开发效率的主要因素；裴玲玲[20]通过研究发现区域经济发展水平对科技人才聚集和高技术产业发展的影响作用显著。在科技产出与经济发展的关系方面，INÖNÜ[21]研究了国家层面上，经济实力和社会文化等因素对科技产出的作用程度；尚勇敏等[22]研究了科技创新对经济发展的影响，发现科技产出能够促进经济发展模式转型；王仁祥等[23]运用回归模型验证了科技创新和金融创新对提高经济效率的影响，发现对于发展中国家经济效率提高的作用比发达国家更为显著；杨武等[24]以科技投入和产出为指标，构建了中国科技创新景气指数体系，测算了1995—2013 年我国科技创新对经济景气的驱动力，认为科技活动与经济发展存在双向非线性关系。但以往研究仅针对科技人才聚集与科技产出对经济发展的影响进行了分析，并未考虑经济发展过程中带来的环境污染和资源浪费，因此，科技人才聚集和科技产出能否影响绿色经济的发展，需要进一步地研究。

目前，科技创新活动与经济发展的关系问题有一定的研究基础，但关于科技人才聚集、科技产出与绿色经济发展三者互动关系的研究较少，科技人才聚集和科技产出是否能够对绿色经济产生影响？三者之间具有怎样的互动机制？是值得进一步探讨的问题。基于此，本文拟构建三者的结构向量自回归模型，建立科技人才聚集、科技产出和绿色经济三者的核算指标体系，探讨三者之间的互动模式和作用机制，并提出促进三者协同发展的建议。

2 研究设计

2.1 研究方法

结构向量自回归模型（SVAR）在向量自回归模型（VAR）的基础上进行了调整优化，能够探究多个变量之间的相关关系，通过脉冲响应以及方差分解方法来进一步解释变量之间的动态相关性，分析某一变量对于其他变量的冲击作用，还能够明晰变量间即期关系，解决了VAR 模型只能解释变量当期与滞后期作用的缺陷，本文使用SVAR 模型来探究科技人才聚集、科技产出和绿色GDP 三者之间的关系。P阶SVAR 模型可以表示为：

P阶VAR 模型可以表示为：

其中，C0表示各个内生变量之间的结构性关系；Yt为模型中的变量；μt和εt为白噪声序列，是冲击向量。参考张立军等[25]的研究，建立结构向量自回归模型的步骤如下：

第一步，单位根和平稳性检验。各时间序列的平稳性是建立SVAR 模型的前提，ADF 检验是一种常用的单位根检验方法，对于时间序列Xt，ADF 检验模型如下：

依次检验三个模型，当原始序列不存在单位根，即δ＜0 时，时间序列平稳，停止检验；否则需要对原始序列进行平稳化处理，方法包括差分处理、对数变换等。当行列式det[Γp]的根都在单位圆外时，模型满足平稳性条件，否则模型不平稳。

第二步，确定滞后阶数。选择滞后阶数的方法有很多，本文主要根据信息准则，即AIC 准则和SC 准则来确定，然后选取统计值最小时的阶数为模型的滞后阶数。信息准则公式为：

式中：Ω为冲击向量的协方差矩阵，n表示向量数量。

第三步，进行格兰杰因果关系检验。假设两个变量Xt、Zt，它们之间的关系如下所示：

若β1=β2=...=βi，那么变量Xt、Zt之间不存在格兰杰因果关系，否则Zt是Xt的格兰杰原因。

然后，施加约束条件，识别SVAR 模型。当模型为k元p阶模型时，应该对其施加个约束条件，本文构建的是三变量模型，所以应该施加3 个约束条件。公式为：

第四步，脉冲响应分析及方差分解。SVAR 模型的脉冲响应函数为，表示在t时刻，yi,t+s受到yj,t冲击时的响应。方差分解能够直观地体现变量对自身及其他变量的影响程度和随机新息的重要性。

2.2 研究变量

（1）科技人才聚集度。研究与试验发展人员（R&D 人员）是科技人员中最具代表性的一类，因此，根据我国经济的发展现状以及数据的可获得性，采用R&D 人员数量来代表科技人员数量[20]。本文使用R&D 人员全时当量来代表科技人才量。科技人才聚集度是衡量科技人才聚集的静态指标，反映了某地区科技人才的聚集程度，采用科技人才聚集度来表示某一地区的科技人才聚集情况，可以更科学地体现科技人才在该地区的聚集状态和发展水平。根据芮雪琴等[26]的研究，将科技人才聚集度定义为该区域科技人才量占区域年末人口总数的比重，计算公式为：

式中：AIj表示人才聚集度，Rj示区域内科技人才量，Qj表示区域年末人口总量。

（2）科技产出。科技产出是区域进行科技活动所产生的效益。根据以往研究[27-28]和数据的可获得性，选取专利申请授权量、技术市场合同成交金额、高技术产业出口额以及科技成果登记四个指标作为科技产出评价指标。熵值法是一种根据数据对各指标进行赋权的客观指标赋权方法，相对于德尔菲法、层次分析法等主观赋权方法更为科学。参考孙静等[29]的研究，利用熵值法进行科技产出指标评价的步骤如下：

第一步，进行原始数据的标准化处理。公式如下：

第二步，计算各指标各年所占比重。公式如下：

第三步，计算各指标熵值。公式如下：

第四步，计算各指标差异性系数。公式如下：

第五步，计算各指标权重。公式如下：

第六步，计算各指标综合评价值。公式如下：

（3）绿色GDP。绿色GDP 的基本核算原则与GDP 的核算原则一致，与传统GDP 不同的是，绿色GDP 考虑了在经济发展过程中产生的资源环境成本，更加科学地衡量某一地区的经济效益。对于绿色GDP 的核算，学术界还没有达成统一，根据数据的可获得性，本文参照黄虹等[1]的研究，认为绿色GDP 核算公式为：

资源消耗成本是经济发展过程中消耗的自然资源的价值，主要由三部分组成：一是在经济发展过程中所消耗的能源的价值，例如煤炭、石油和煤气；二是由于生产生活等活动耗减的水资源价值；三是耕地耗减价值。环境降级成本是生产对环境造成的破坏所产生的费用，主要包括工业生产过程中产生的废气、废水和固体废弃物的排放损失，以及用于环境治理的费用。考虑数据的权威性和可获得性，本文以能源耗减价值来代表资源耗减成本，以工业三废排放损失和环境污染治理投资来代表环境降级成本。绿色GDP 的主要核算指标如表1 所示。

表1 GGDP核算指标

3 实证分析

京津冀协同发展是国家重大发展战略，自“十二五”规划以来，京津冀区域内部增强了交流合作，促进了GDP 的稳步上升，但与其他地区相比，京津冀区域的GDP 构成中第二产业所占比重较大。严重的环境问题已经成为京津冀三地协同发展的掣肘，经济高速发展的同时，京津冀区域也面临着严峻的环境形势，是污染最严重的地区之一。

3.1 数据说明与统计描述

（1）科技人才聚集度核算结果。表2 为2001—2016 年京津冀区域共16 年的科技人才聚集度计算值，其中R&D 人员来自《中国科技统计年鉴》，年末人口数来自《中国统计年鉴》。结果显示，自2001 年以来，京津冀区域科技人才聚集度呈逐年上升趋势，2016 年三省市R&D 人员已经达到了年末总人口数的0.43%，可见京津冀区域的科技人才吸引力是逐渐增强的。AI 代表京津冀区域科技人才聚集度。

表2 京津冀区域科技人才聚集度

（2）科技产出评价结果。表3 为2002—2016 年京津冀区域共15 年的科技产出评价值。其中，专利申请授权量、技术市场成交额和科技成果登记三个指标数据来自《中国科技统计年鉴》，高技术产业出口额来自《中国高技术产业统计年鉴》，所缺数据根据统计方法计算补充。根据熵值法，对四个指标进行评价，进一步得到科技产出评价值。结果显示，京津冀区域科技产出评价值逐年上升，2016 年已经达到了0.89，接近1，表明京津冀区域的科技产出效益较好，并有上涨趋势。TO 代表京津冀区域科技产出评价值。

表3 科技产出评价值

（3）绿色GDP 核算结果。表4 为2002—2016 年京津冀区域共15 年的绿色经济核算值。其中，京津冀区域GDP 由《中国统计年鉴》整理得出，能源资源耗减量由《中国能源统计年鉴》整理得出，工业“三废”排放量和环境污染治理投资由《中国环境统计年鉴》整理得出。根据《1995 中国环境经济综合核算矩阵及绿色GDP 估计》和《中国环境经济核算技术指南》，煤炭价值为65.16 万元/吨，工业废水、二氧化硫、烟尘、固体废弃物的治理成本分别为4.02 元/吨、770 元/吨、422 元/吨和50 元/吨。结果显示，京津冀区域的绿色GDP 总额是逐年上涨的，和国内生产总值同向变动。从绿色GDP 占国内生产总值的比例上来看，近十五年都在96%以上，而且从总体上来看是上升趋势，这表明京津冀区域的经济发展方式是比较科学的，越来越注重经济的可持续发展，正在转变以环境为代价的发展方式且收到了成效。GGDP 代表京津冀区域绿色GDP。

表4 京津冀区域GGDP核算单位：亿元

3.2 模型构建与结果分析

（1）SVAR 模型构建。对各变量进行对数变换，不仅能消除序列的多重共线性，改变数列的平稳性，而且不会改变原始数列的相关关系，因此取科技人才聚集度、科技产出评价值和绿色GDP 三个数列的对数后，再进一步建立SVAR 模型并进行分析。

第一步，进行平稳性检验。对科技人才聚集度、科技产出评价值和绿色GDP 三个数列的对数值进行单位根检验，结果表明，取对数后，三个变量均为平稳时间序列。

第二步，确定滞后阶数，建立VAR 模型。根据AIC 和SC 原则，确定VAR 模型的滞后阶数，如表5 所示，VAR 模型的滞后阶数为1。模型平稳性检验表明，VAR 模型的AR 根都在单位圆内，即都小于1，故模型平稳，如图1 所示。

图1 模型的AR根

表5 模型滞后阶数项标准统计量

第三步，进行格兰杰因果关系检验。要确定科技人才聚集度、科技产出评价值和绿色GDP 三者之间是否具有因果关系，首先要进行格兰杰因果关系检验，如表6 所示。

表6 格兰杰因果关系检验

格兰杰检验表明：①绿色GDP 总量能够引起科技人才聚集度变化，是科技人才聚集度的格兰杰原因；而科技人才聚集度不是引起绿色GDP 总量变化的格兰杰原因。②科技产出评价值能够引起科技人才聚集度变化，是科技人才聚集度的格兰杰原因，但强度较弱；同样，科技人才聚集度也是引起科技产出评价值变化的格兰杰原因。③绿色GDP 总量能够引起科技产出评价值变化，是科技产出评价值的格兰杰原因；同样，科技产出评价值也是引起绿色GDP 总量变化的格兰杰原因，但强度较弱。

第四步，识别SVAR 模型。此模型为三变量模型，所以施加3 个约束条件，得到待估的参数值，然后构建京津冀区域科技人才聚集度、科技产出评价值和绿色GDP 总量的SVAR 模型，进行脉冲响应分析。

（2）结构脉冲响应分析。①绿色GDP 能够引起科技人才聚集度变化，而科技人才聚集度不是绿色GDP 的格兰杰原因。如图2 所示，给绿色GDP 一个冲击后，科技人才聚集度的当期反应为正值，上升到第三期时达到最高，然后开始保持平稳下降状态，但在整个分析期内都为正。这表明科技人才聚集度受到绿色GDP 总量的正向影响，随绿色GDP 值的增加而增加，但增速至第三期后逐渐下降。如图3 所示，给科技人才聚集度一个冲击后，绿色GDP 在整个分析期内的反应都为负值，前三期内负向效应逐渐增强，于第三期达到峰值后趋于平稳。整体来看，科技人才聚集度对绿色GDP 的影响并不明显，科技人才聚集度并不是引起绿色GDP 变动的原因，与格兰杰因果检验的结果一致。②科技产出能够引起科技人才聚集度变化，科技人才聚集度也是科技产出的格兰杰原因。如图4 所示，给科技产出评价值一个冲击后，科技人才聚集度的反应为负值，并保持上升状态，至第二期上升到零后，开始为正值，然后处于上升趋势，第四期后开始保持平稳。表明科技人才聚集度在前二期内受到科技产出评价值的负向影响，最初科技产出对于人才聚集度有一定的抑制作用；但在短期内科技人才聚集又受到科技产出的正向影响，科技产出开始促进科技人才的聚集，并且这种正向影响持续到第十期。如图5 所示，给科技人才聚集度一个冲击后，科技产出评价值的反应为正值，并保持上升状态，至第二期上升到最高值后，开始下降，并于第四期下降为零，然后为负值，至第五期后保持平稳状态。这表明最初科技人才聚集度对科技产出具有正向影响，适度的科技人才聚集能够促进科技产出的发展；但短期内科技人才聚集又对科技产出产生抑制作用。③绿色GDP 能够引起科技产出变化，科技产出也是绿色GDP 的格兰杰原因。如图6 所示，给绿色GDP 一个冲击后，科技产出评价值的反应为正值，上升到第四期时达到最高值，然后开始呈现下降态势，但在整个分析期内都为正。这表明绿色GDP 的发展对于科技产出评价值具有促进作用，科技产出受到绿色GDP 的正向影响，但随着时间发展，这种正向影响达到峰值后开始减缓。如图7 所示，给科技产出评价值一个冲击后，绿色GDP 在整个分析期内的反应都为正值，在第一期、第二期内处于上升状态，在第二期达到最高值后开始下降。这表明科技产出的发展对于绿色GDP 具有促进作用，绿色GDP 受到科技产出评价值的正向影响，但是科技产出对绿色GDP的促进作用在第二期达到峰值后，开始呈现下降态势。

图2 科技人才聚集度对绿色GDP的脉冲响应

图3 绿色GDP对科技人才聚集度的脉冲响应

图4 科技人才聚集度对科技产出的脉冲响应

图5 科技产出对科技人才聚集度的脉冲响应

图6 科技产出对绿色GDP的脉冲响应

图7 绿色GDP对科技产出的脉冲响应

（3）方差分解分析。方差分解能够量化科技人才聚集度、科技产出对绿色GDP 的影响程度，分析各变量对绿色GDP 增量的贡献度，方差分解结果如表7 所示。由方差分解结果可知，科技产出对绿色GDP 增量的贡献度在第一期仅为17.06%，然后逐期增强，到第十期达到32.23%；科技人才聚集度对绿色GDP 增量的贡献度在第一期为0.65%，然后逐期增强，但是到第十期也仅为8.78%。据此，科技产出对绿色GDP 增量的贡献度远远大于科技人才聚集度对绿色GDP 增量的贡献度，科技产出是绿色GDP 变化的格兰杰原因，但强度较弱；科技人才聚集度不是绿色GDP 变化的格兰杰原因。这与格兰杰因果关系检验和结构脉冲响应分析的结果一致。

表7 绿色GDP方差分解

4 结论与建议

本文构建了以科技人才聚集、科技产出和绿色GDP为变量的结构向量自回归模型，通过分别计算京津冀区域科技人才聚集度、科技产出评价值和绿色GDP 总量，分析了三个变量之间的互动关系，得到了以下结论。

（1）绿色GDP 总量在整个分析期内，都对科技人才聚集度有正向影响，验证了窦超等[2]的研究；但科技人才聚集度并不是引起绿色GDP 总量变化的格兰杰原因，与裴玲玲[20]的研究相悖。首先，京津冀区域逐渐转变经济发展方式，加快建设资源节约、环境友好型社会，加强了环境治理力度，成效显著，环境的改变吸引了科技人才的流入，造成了科技人才聚集现象；其次，经济的发展是影响科技人才聚集的重要因素，京津冀区域更为科学的经济发展方式促进了科技人才的聚集；最后，科技人才聚集度不是引起绿色GDP 总量变化的格兰杰原因，可能是由于京津冀区域科技人才资源的配置不尽合理，三地科技人才分配不均衡，没有最大程度地发挥作用。另外，科技人才聚集对经济增长的贡献度还需要考虑京津冀区域的物质资本等因素。

（2）短期内科技产出评价值对科技人才聚集度有抑制作用，但从长期来看，科技产出会促进科技人才的聚集，这一结论与王全纲等[30]的研究结果并不一致；短期内科技人才聚集度对科技产出具有促进作用，但是随着科技人才过度聚集，正向作用逐渐转化为负向，对科技产出开始产生抑制作用，与蒋仁爱等[28]提出的模型不完全一致。首先，初期的科技产出对科技人才聚集有抑制作用，这可能是由于京津冀区域早期科技资源分配不均衡，区域科技资本投入不足，所以抑制了科技人才流入的增量，但随时间发展，区域加大了科技资源投入，科技产出效率得到了提升，从而对科技人才聚集产生了促进作用；其次，科技人才是一种重要的科技投入，能够有效促进科技成果转化，但是科技人才的过度聚集却不利于科技产出的增长，会带来配置不均衡、人际边际效应、人际关系造成的内耗等负面效应，这可能会对科技产出产生抑制作用。

（3）绿色GDP 总量在整个分析期内，都对科技产出具有正向影响，验证了INÖNÜ[21]提出的模型；科技产出在整个分期内，也都对绿色GDP 总量有正向影响，验证了王仁祥等[23]的研究。首先，经济的增长能够增加区域对科技活动的资金支持，有效促进科技成果的转化；其次，环境的改善和能源使用效率的提高，为科技活动创造了良好的外部条件，在吸引科技人才的同时，减少工业三废等非期望产出，提高科技活动产出指数；最后，科技产出评价值的提高对经济发展方式转变有贡献作用，工业三废等非期望产出的降低使经济增长方式更科学。

综上，本文提出了以下三点建议。

（1）京津冀区域绿色GDP 能正向影响科技人才聚集和科技产出。促进绿色经济发展，有利于提高科技产出效率、吸引科技人才聚集。一方面，必须坚持推进转变经济发展方式政策的实施，改变传统的“先污染后治理”的发展路径，优化能源消费结构，推动风能、太阳能、潮汐能等绿色能源发展；另一方面，必须促进京津冀区域的产业结构转变，当前京津冀区域的经济发展仍以第二产业为主，需严格执行《京津冀产业转移指南》，加强京津冀三地的区域分工与合作，河北省产业结构调整是重中之重，需要对传统产业进行改造调整的同时大力发展新兴产业。

（2）京津冀区域科技产出在短期内负向影响科技人才聚集，但长期来看，对科技人才的聚集有促进作用，并正向影响绿色经济发展。提高科技产出效率，有利于吸引科技人才流入、促进经济发展。一方面，需要增加科技投入，重点关注科技活动的非期望产出，加强环境污染治理力度，北京、天津发挥导向作用，促进河北的环境治理工作，加速河北经济发展方式转变，提升科技投入结构的合理性，构建合理的科技产出评价体系；另一方面，制定合理的科技产出奖励机制，增强科技人才的科研积极性，完善科技人才管理政策，强化产学研合作，提高科技产出效率。

（3）京津冀区域科技人才聚集对绿色经济发展并无显著影响，对科技产出有抑制作用，这可能是京津冀区域科技人才聚集过度且配置不合理导致的。促进科技人才的合理配置，有利于提高科技产出效率、促进经济健康发展。一方面，促进京津冀区域科技人才的合理配置，制定合理的人才管理政策，促进三地科技人才的资质互认和开放共享，河北需要在北京、天津两地的带动下，利用毗邻京津的优势，制定合理的科技人才引进机制，提高科技人才吸引力；另一方面，三地应营造良好的人才环境，在吸引科技人才流入的同时，注重人才的合理配置，建立完善的人才配置制度，北京要合理释放科技人才能量，天津要发挥好“转换器”和“放大器”的作用，河北要利用地理优势和政策优势，规避劣势，实现区域科技人才的合理配置。