我国科技创新效率与经济发展水平的耦合协调研究

摘 要：科技创新作为经济发展的重要驱动力，扮演了极其重要的角色；经济发展也为科技的进步与创新奠定了坚实的基础，是科技创新的重要支撑。充分把握科技创新与经济发展的关系对实现我国经济高质量发展具有重要意义。本文基于我国31个省市2012—2021年的相关数据，构建了科技创新效率和经济发展水平的指标体系。本文用熵值法分别对两个子系统进行综合评价，再利用耦合协调度模型分析科技创新效率与经济发展水平的协调程度。研究发现：各省市科技创新效率和经济发展水平差异较大，协调发展不平衡，存在地区异质性。据此，本文提出提高科技创新效率和经济发展水平两个子系统协调程度的建议，促进两者协调发展，加快跨区域的合作与建设，实现我国整体协调水平的提升。

关键词：科技创新效率；经济发展水平；熵值法；区域经济；耦合协调度

本文索引：陈清.<变量 2>[J].中国商论，2024（10）：-121.

中图分类号：F124 文献标识码：A 文章编号：2096-0298（2024）05（b）--05

1 引言

新时代下，科技创新朝着智能化、绿色化方向发展，是经济发展的重要驱动力。实现经济的增长及高质量发展，需要科技创新的助力。科技创新的进步，不仅是“量”的体现，更是“质”的飞越。同时，我国经济发展也为科技创新打下了坚实的基础，从政策支持、基础建设等各个方面为科技创新不断蓄力。党的二十大报告提出，坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，加快实现高水平科技自立自强，加快建设科技强国。科技创新作为百年未有之大变局中的关键变量，是我国在国际竞争中的重要武器，只有占据科技创新的制高点，才能抢占先机、赢得优势。科技创新是我国发展全局的核心，科技创新的自立自强对增强我国发展竞争力和持续力有决定性意义。

实现科技创新的进步，经济水平的不断提高，需要两者协作发展。重视科技创新，促使其和经济充分融合，两者相辅相成，互为补充。只有把握好科技创新与经济发展的关系，才能走好协调发展的道路。

2 文献综述

通过梳理文献，现有对科技创新和经济发展的研究主要集中在三点。首先，科技创新对经济发展的影响研究，主要集中在影响机制分析和区域异质性分析，如产业结构升级不仅在科技创新和经济发展之间存在中介效应，还存在门槛效应（谢周亮等，2021）。研究进一步发现，科技资源和科技创新均对经济增长有着正向的耦合作用，但科技资源与科技创新之间的耦合关系对经济增长有抑制作用（陈子韬，2020）。从科技创新驱动经济发展的方式出发，发现存在显著的地区异质性，创新对经济发展方式转变的驱动作用在我国中西部地区较为显著（周一成，2019）。其次，学术界开展了经济发展对科技创新的作用研究，如有学者发现经济的高质量发展对科技创新具有强大的支撑作用，经济发展水平等因素均是区域创新收敛的重要因素（潘雄锋等，2013）。最后，部分学者重点梳理了科技创新与经济发展的关系。如对区域的经济增长和创新能力耦合关系进行实证研究，发现各区域耦合情况差异显著，但整体上耦合趋势向良性发展（彭迪云等，2016）；科技创新中的投资、输出及环境与经济发展的相互关系最为紧密（李向荣等，2021）；各创新要素对不同地区经济发展的影响程度不同，但整体上驱动作用呈正向促进趋势发展（孙艺璇等，2021）。

文章通过对现有文献梳理发现，多数研究集中在科技创新和经济发展的单向影响机制方面，对两者的协调关系研究较少，实证研究待进一步充实。据此，本文构建了科技创新效率、经济发展水平指标体系，利用熵值法和耦合协调度模型分别测算各省市的综合得分及耦合协调度，根据耦合协调度的地区异质性提出差异化对策建议。

3 研究设计

3.1 指标体系构建

本文通过对相关文献的梳理，结合国家政策，选取10个指标来构建科技创新效率指标体系和经济发展水平指标体系。其中，科技创新效率指标体系主要包括R&D人员全时当量、R&D经费、专利授权数、R&D项目数4个指标，分别从科技创新投入和产出两方面来体现效率水平；经济发展水平指标体系包括地区生产总值、一般公共预算收入、社会固定资产投资总额、人均GDP、就业人员平均工资总计、居民消费水平6个指标，从经济规模和经济效益两个角度来衡量经济发展水平。具体指标体系见表1。

3.2 数据来源

本文涵盖我国31个省市（不包括港澳台）2012—2021年的相关指标数据，主要来源于《中国统计年鉴》、国泰安数据库及省市的统计年鉴，个别缺失数据用线性插值法补齐。

3.3 研究方法

3.3.1 熵值法

本文用熵值法对科技创新效率和经济发展水平两个子系统的各个指标进行赋权。首先，对原始数据进行归一化处理。公式如下：

正向指标：

负向指标：

其中，xij表示第i个省市第j项指标的原始数值，Yij表示经过归一化处理后的数值。此外，。

其次，计算第i个省市的第j项指标占当年全国该指标之和的比重。公式如下：

再次，计算第j项指标的熵值和偏差度，公式如下：

最后，计算第j项指标的权重。公式如下：

计算第i个省市的综合得分。公式如下：

3.3.2 耦合协调度模型

耦合协调度模型被广泛运用于量化分析各系统间的协同发展水平。耦合度映射出不同系统之间的交互作用力度，揭示了系统相互间的依存与制约关系，进而展现了它们之间动态联系的密切程度；协调度则反映了在耦合作用下各系统间和谐耦合的质量高低，直观体现了系统间协同互动的协调水准。

本文研究的耦合协调度模型中，共涉及3个指标值的计算，分别为耦合度C值、协调指数T值及耦合协调度D值，并结合协调等级划分标准来据此求解各项的耦合协调程度。需要注意的是，耦合度C值无法考虑系统的动态性因素，即对系统发展的影响无法进行有效衡量。特别地，在子系统发展程度均较低的情况下，较大的C值偏高评价结果会导致协调性的伪证。因此，C值只能量化子系统相互作用的强弱，不足以反映協调程度的高低，而考虑到综合性和全面性，本文采用D值来衡量协调程度。

耦合度模型，计算公式如下：

式中：C为耦合度，取值为［0，1］，耦合程度越高，则越协调，两者越能够吸收彼此带来的作用。u1为科技创新效率综合得分；u2为经济发展水平综合得分。

式中：T为综合协调指数；a、b分别代表科技创新效率和经济发展水平的重要程度，反映的是两个子系统对融合系统的综合贡献程度，且a+b=1。本文认为科技创新效率与经济发展水平同等重要，故取a=b=0.5。

式（6）中，D为耦合协调度，用以衡量科技创新效率与经济发展水平的协调程度。D值的取值范围是（0，1]，越接近于1代表系统耦合协调性越好。

本文结合科技创新效率与经济发展水平的情况，对耦合协调度进行等级划分，如表2所示。

4 结果与分析

4.1 综合发展水平测度分析

文章基于我国31个省市2012—2021年的数据，计算科技创新效率和经济发展水平两子系统的综合指数，结果如表3所示。

4.1.1 科技创新效率测度分析

我国科技创新效率整体上逐年提高，部分省市增速较慢，各省市差异较大。从整体水平看，广东、江苏、浙江、山东四省处于全国领先地位，如广东省在2017年的综合指数就达到0.5以上，处于较高水平；其余三省在十年间综合指数都持续上涨，除山东省在2019年有轻微回落，整体上四省的科技创新效率水平一直维持在高水平发展状态。其余各省市的科技创新效率综合指数呈波动上升态势，与上述四省相比，存在一定的不稳定性。如辽宁、陕西、四川三省均在2015—2021年出现波动情况，综合指数在短暂下滑后又逐渐回升。我国各省市科技创新效率差异显著，存在地区异质性，发展水平较高的地区在相关政策支持、资源配置效率、自身创新能力等方面具有优势，各地区发展基础的差异性导致科技创新效率不同。

4.1.2 经济发展水平测度分析

绝大多数省市在十年间的经济发展水平处在稳步上升中，如江苏、广东两省综合指数在2015—2021年增长率达55%和72%，此外，上海、北京、浙江和山東四地在2019年综合指数已达0.5以上，经济发展处于高水平阶段。上述省份在经济规模和经济效益方面都有领先优势，相较之下，其余省份优势稍显不足。虽然大部分省市整体经济趋势向好，但是与上述省份相比有明显差距，甚至小部分省市综合指数逐年下滑，如辽宁、吉林。从地区上看，东部地区发挥着引领作用，带动中西部地区的经济发展，强大的经济实力使其辐射作用显著；中西部地区由于地理位置、政策影响及基础实力等因素，在经济规模和效益上还有较大的提升空间。

4.2 耦合协调度分析

基于两子系统的综合得分，利用耦合协调度模型计算耦合协调度D值，根据协调等级划分标准确定各省市协调发展阶段。耦合结果如表4所示。

（1）横向对比，各省差异显著，协调发展不平衡。各省耦合协调度差异较大，既体现在基础水平，也体现在变化幅度上。对比发现，东部地区较中西部地区的协调发展基础好，如广东、江苏、浙江、山东四省在2012年就已达协调状态，其耦合水平和协调水平均处于中上游。截至2021年，江苏、广东两省的耦合协调度已超过0.9，协调等级高，属于优质协调。相较之下，吉林、新疆、宁夏等地区2021年的耦合协调度均低于0.3，处于中度失调的状态。江西、贵州两省耦合协调度在十年间增速高达90%以上，自身发展迅速，提升空间较大，未来发展趋势向好。在全国范围内，2021年有13个省份处于协调状态，占全国省份数量的42%，说明我国整体协调状态良好，需要进一步提高科技创新效率和经济发展水平。我国整体的耦合协调度呈“东高西低”的空间特征，东部地区区域耦合协调水平最高，尤其是沿海地区，中西部耦合协调水平较低。此差异的原因是东部地区有地域优势，交通便利，是吸收技术、资本和人才的窗口，为科技创新培养了优渥的土壤。加之经济基础坚实，政策环境等因素的加持，使得两者的耦合程度高，协调水平保持在较高水准。而西部地区经济发展较落后，发展基础薄弱，气候环境较恶劣，导致其科技创新和经济发展受限，两者的耦合协调度相对较低。

（2）纵向对比，我国整体耦合协调度呈逐年上升趋势，协调水平不断提升。整体来看，可将各省市分为三大梯队。广东、江苏、浙江、山东四省构成第一梯队，其耦合协调水平较高，领先于其余省市，且十年间平均增长率为56%，发展迅速，起到了良好的引领示范作用。上海、河南、福建、安徽、湖北、湖南、北京、四川和河北组成第二梯队，其耦合协调水平相较第一梯队略低，但是平均增速略高，达62%，说明其科技创新效率和经济发展水平在不断提升，耦合度、协调度进一步提高，协调发展空间较大。其余省市是第三梯队，耦合协调度整体不断提升，个别省市出现短暂回落，如辽宁、内蒙古、黑龙江、吉林、新疆。其原因是地域限制、产业转型受阻，同时创新环境不乐观，导致创新效率低下，进而耦合协调水平出现下降趋势。

5 对策建议

笔者通过实证分析发现，我国科技创新效率与经济发展水平耦合协调发展不平衡，以东部地区为引领，中西部地区的耦合协调度相对较低，我国整体的耦合协调度在空间上呈现出“东高西低”的特征，在时间上呈逐年上升的趋势。我国需进一步提升科技创新效率和经济发展水平的耦合协调度，本文提出以下几点对策建议。

第一，转变发展模式，促进创新与经济的良性协同发展。经济的不断发展，为科技创新带来源源不断的活力，丰富的资源、雄厚的资金支持、良好的政策环境给科技创新打下了坚实的基础，从而创新效率不断提高，科技创新逐渐完成从“量”到“质”的转变；创新效率的提升也为转变经济发展模式创造了条件，促进经济的高质量发展。经济的高质量发展是由低端向高端的转变，是产品由低附加值向高附加值的转变，是管理模式和管理理念的转变，这是为科技创新提供动力的前提，是实现循环发展机制的基础。在创新层面，企业应不断寻求新的创新点，在管理机制、经营模式、产品研发等方面寻求突破点，实现产业转型升级，形成新的经济增长点，促进经济发展水平的提升。

第二，加强政策扶持，培育战略新兴产业，建设现代化产业体系。政策支持是科技创新和经济增长的有力保障，依托国家政策，有利于构建现代化产业体系。以政策为导向，以政府为媒介，加大科技投入，增强创新支持，努力发展新一代信息技术，推动制造业生产方式的深度改革。加大资金投入、人才引进，加强区域合作，提升产业链现代化水平；减少资源错配，提高资源配置效率，形成经济的新发展格局。

第三，加大科技投入，创造优质的创新环境。加强产学研深度融合，提高创新产品的成果转化率，努力实现创新产出的最大化。政府在创新活动中也扮演着重要角色，起着引导和示范作用，政府推行相关有利于创新活动的政策，为科技创新搭建新平台，促进信息高效流通，减小企业创新的阻力。此外，政府要注重对创新专利的保护，成立专门的监管平台，打击扰乱市场秩序的违法行为，维护创新市场的秩序和创新活动的有序进行。

第四，缩小区域差距，实现跨区域协同发展。耦合协调水平较低的中西部地区，在结合自身情况的基础上，借鉴东部地区的经验，进行创新活动的改革；同时，要充分吸收高耦合协调水平地区的辐射作用，加强技术合作，实现产业上中下游的紧密联系，逐渐提升耦合协调水平。同时，政府要出台相关政策，促进地区间交流，充分调动资源，减少要素错配，形成优势互补的格局。

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