资源型城市创新能力与生态承载力耦合研究

郑凯

（黑龙江科技大学管理学院，哈尔滨 150020）

1 引言

作为以资源为主要经济命脉的资源型城市，如何高质量地进行转型与升级，是中国各个资源型城市实现可持续发展的关键。党的二十大报告提出：科技是第一生产力，人才是第一资源，创新是第一动力。因此想要提高转型质量，实现可持续发展，就要提高企业创新能力，想要实现协调可持续发展不能以生态承载力的下降为代价，因此要实现区域转型，实现企业创新能力与生态承载力的耦合，对资源型城市的可持续发展有着至关重要的意义。目前，学术界针对资源型城市企业创新能力与生态承载力的耦合研究成果寥寥，但长期以来，国内外学者对于企业创新能力与生态承载力关系的研究却从未停止。熊彼特在《经济发展理论》一书中强调了“创新”在企业生产中的重要作用。在此基础上，Grossman[1]进一步得出技术创新对经济转型具有促进作用。近年来，我国也不断丰富企业创新能力相关研究，其中，程鹤[2]通过对2016 年的10 个煤炭型资源型城市数据的研究，以绿色创新能力指标来建立评价指标体系，为创新的后续研究提供了科学依据。而对于生态承载力的研究中，Galli 等[3]运用生态足迹模型研究地中海区域国家的生态环境问题。赵正等[4]利用生态足迹模型和PLS 模型分析1986-2016 年大庆市及各行政区生态承载力的时空变化以及影响因素，进而提出因地制宜的政策措施，为同类型资源型城市生态优化提供参考。在针对企业创新能力与生态承载力关系的研究中，郭爱君[5]利用耦合协调度模型以及空间计量模型分析我国区域科技创新以及生态环境优化耦合。赵传松等[6]运用耦合协调度模型和探索性空间数据分析方法分析科技创新与可持续发展的耦合协调度和时空分异特征。

文章以2015-2020 年焦作市[7]企业创新能力与生态承载力相关数据为实证研究对象。作为河南典型的煤炭资源型城市，焦作市企业以其天然的煤炭资源储备在前期拥有巨大的发展优势。然而，随着煤炭资源的不断开采、枯竭，焦作市的发展开始面临生态恶化、经济停滞等问题，严重影响焦作市的可持续发展，急需进行城市转型。自2008 年被确定为首批资源枯竭型城市之后，焦作市也在积极寻找转型出路，开始大力发展旅游业等，这在一定程度上缓解了焦作市的发展困境，但由于品牌效应不够突出，对焦作市的经济刺激不明显，因此仍需不断创新转型思路。

2 企业创新能力与生态承载力耦合关系解析

企业创新能力与生态承载力是资源型城市发展中非常重要的影响因素[8]，二者的协调发展更是对资源型城市转型发挥着至关重要的作用。企业创新能力为资源型城市转型注入了新的动力，只有不断提升企业创新能力，资源型城市才能够实现永续发展；而生态承载力作为资源型城市可持续发展的重要支撑和评判标准，在发展过程中若不加以重视，则会造成一系列的生态、经济等问题。在资源型城市的协调可持续发展过程中，企业创新能力与生态承载力之间存在着复杂的耦合协调关系，二者相互促进的同时又相互制约。

2.1 企业创新能力与生态承载力的交叉互动关系

资源型城市通过加大科技要素投入来提升企业创新能力，在此基础上，企业开始转变生产方式，不断优化并提升技术水平，一些原先高能耗、高污染的企业日益改进，不但提高了生产效率，而且还降低了对生态环境的破坏。有了良好的创新环境，区域内企业的创新竞争也逐渐加剧，从而增强了创新市场活力，增加企业对节能环保产品的研发与生产，且该类企业在市场中本身就具备优势和前景，因此势必会增加企业的积极性，促使更多的企业加入创新生产行列，加之政府及相关部门的正确引导，逐渐形成区域创新的良性循环。

2.2 企业创新能力与生态承载力的协调发展关系

企业创新能力与生态承载力的提升均对资源型城市发展起到积极的促进作用，但是在发展中，不应将二者作为独立系统进行发展，而应该注重二者的耦合协调，这样往往可以对资源型城市的转型起到事半功倍的效果。在企业创新的过程中，重视对生态的影响，产品的研发过程中注重平衡生态。在改善生态的过程中，善于运用创新手段，提升转型效率，使创新能力与生态承载力同步提升，更好地达到转型效果。

3 企业创新能力与生态承载力耦合分析

3.1 企业创新能力与生态承载力指标选取

文章依据指标构建的完整性和可获取性等原则，将生态承载力作为一级指标，划分为生态压力和生态支撑力两个二级指标，进而又划分出人均工业废水排放总量、人均工业废气排放总量、人均工业固体废弃物排放量、人均水资源量、人均耕地面积、森林覆盖率6 个三级指标，其中包括3 个正向指标和3 个负向指标。以李虹的《中国资源型城市创新指数》为参考，将企业创新能力作为一级指标，划分3 个二级指标，分别为创新投入、创新产出和创新支撑，创新投入通过R&D人员全时当量和R&D 内部支出合计来反映，创新产出以专利申请数和新产品销售收入为衡量标准，创新支撑则以企业办科技机构和企业办机构科技活动人员作为指标，且均为正向指标，详情见表1。

表1 创新能力与生态承载力评价指标体系

3.2 研究方法

3.2.1 综合评价法

对上文确定的指标进行综合评价，需要确定指标权重，为排除由于指标属性不同造成的影响，首先对指标进行无量纲化处理，进而通过熵权法计算指标权重，最后利用线性加权分别得到企业创新能力与生态承载力的综合水平。

①无量纲化处理。利用所得数据形成初始矩阵：

式中，m 表示指标；n 表示年份；xij表示第i 年第j 个指标值。因文章选取的指标属性有正向和负向之分，因此进行无量纲化处理公式为：

②熵权法。在指标标准化以后，采用熵权法对n 个评价指标，m 个被评对象确定第i 项指标的权重，公式为：

式中，fij=xij/，k=1/lnm 定义熵值后，指标的权数为：

③综合评价法。确定所有指标权重后，用综合评价法分别计算出资源型城市历年企业创新能力和生态承载力综合发展水平，公式为：

根据式（7）依次计算出企业创新能力综合发展水平U1和生态承载力综合发展水平U2。

3.2.2 耦合协调度模型

文章根据资源型城市企业创新能力与生态承载力的关系，构建耦合模型[9]，公式为：

式中，f（U1）、g（U2）分别为企业创新能力与生态承载力的综合水平；α、β 分别代表两个子系统的权重；C 表示企业创新能力与生态承载力的耦合度，取值范围为[0，1]。当C=0 时，表示各系统间无相关性；当C=1 时，表示各系统协调状态最优。耦合协调度是在耦合模型基础上形成的，其公式为：

D 表示耦合协调度。根据协调度等级可分为10 个等级：D∈[0，0.1）属于极度失调；D∈[0.1，0.2）表示为严重失调；D∈[0.2，0.3）表示为中度失调；D∈[0.3，0.4）表示为极轻度失调；D∈[0.4，0.5）属于濒临失调；D∈[0.5，0.6）表示为面勉强协调；D∈[0.6，0.7）表示为初级协调；D∈[0.7，0.8）表示为中级协调；D∈[0.8，0.9）属于良好失调；D∈[0.9，1]表示为优质协调。

3.3 实证分析

本研究以焦作市为实证分析对象，为确保数据的准确性与可比性，以焦作市统计局公布的2015-2020 年统计年鉴为依据，对数据进行归并整合，其中部分缺失数据采用相邻年份插值法进行补齐。由于所需指标属性有正负之分，用熵值法进行标准化处理，进而得到焦作市2015-2020 年企业创新能力与生态承载力的综合水平如图1。通过耦合协调度模型计算二者的耦合协调度，所得结果如表2 所示。

表2 2015-2020 年焦作市企业创新能力与生态承载力耦合协调度

图1 焦作市2015-2020 年企业创新能力、生态承载力与耦合协调度指标

从图1 我们可以看出，焦作市企业创新能力与生态承载力存在显著的耦合协调关系，且两个子系统的综合水平与耦合协调度在此期间总体均呈现上升趋势。其中，企业创新能力综合水平在2020 年骤增，达到最大值，在2018 年出现了小幅度的下降，而生态承载力则在2019 年达到最高，在2017 年和2020 年均发生了下降，由于2016 年至2018 年企业创新能力与生态承载力综合水平出现波动，因此在这一时间段的耦合协调度也随之波动并出现了小幅的下降，而在2019 年焦作市企业创新能力与生态承载力综合水平均呈上升趋势，因此在这一年焦作市企业创新能力与生态承载力的耦合协调度增幅最大，因此我们可以得出，耦合协调度的稳步提升需要企业创新能力与生态承载力的同步提升。

根据表2 所得企业创新能力与生态承载力耦合协调度的数据也可以发现，焦作市企业创新能力与生态承载力的耦合关系随着时间的推移总体呈现不断上升的发展趋势，耦合协调状态由严重失调逐渐达到轻度失调状态，2015 年焦作市企业创新能力与生态承载力的耦合协调度最低，为0.199 9，属于严重失调状态，到了2017 年，由于生态承载力综合水平出现骤降，耦合协调度在这一时间也由0.235 1 下降至0.222 7，2018 年的耦合度为0.234 9，较上一年虽有所提升，但仍处于中度失调的状态，且由于企业创新能力与生态承载力的发展趋势尚不稳定，因此增幅不明显，2019 年，耦合协调度增幅最快，达到0.295 5，处于中度失调状态，2020 年耦合协调度达到最大值，为0.342 0，属于轻度失调状态，耦合协调度虽仍处于上升趋势，但由于创新能力与生态承载力的波动较大，增速下降。

综上所述，若资源型城市企业创新能力与生态承载力呈现稳步上升的态势，则二者的耦合协调程度就相应较高，反之则增速降低或下降，提升二者的耦合协调度不能将二者的发展提升独立开来，而应该注重二者的协同发展，在提升企业创新能力的同时不忽视生态承载力的提升，在保证生态承载力上升的基础上重视企业创新能力的促进作用。

4 政策建议

4.1 加大科技投入，鼓励企业科技创新

作为资源型城市转型发展的第一动力，企业创新能力的地位始终不容小觑，政府应该加大对企业创新要素的投入，为资源型城市企业发展营造良好的创新环境。首先，鼓励、支持并引导企业开展创新活动、生产创新产品，例如，设立对企业生态环保产品的奖励及荣誉称号、为企业生产节能环保科技产品提供基金与信贷。其次，加大对企业创新项目等的资金投入，如增加创新基金的设立、扶持企业建造科研中心等，从而吸引更多企业加入科技研发行列，不断丰富并充实区域创新成果，增加企业人才的科研创新活动，促进区域企业进行科技创新，进而实现区域转型发展。

4.2 转变企业生产方式，践行生态环保理念

不合理的生产方式会造成生态破坏，从而造成生态承载力的下降。因此，企业在生产中应该倡导生产方式绿色化，践行绿色产业理念。例如，企业在生产过程中也应重视生产方式的绿色化，节约用水用电，重视工业废水、废气以及废弃物达标排放和处理等，减少高污染能源的使用，尽量选择清洁能源，加大科技投入，开发新能源，研制生态产品，让越来越多的企业加入生态环保行列，使生态保护融入每个企业的发展理念之中。同时政府也应该加大生态监管与宣传力度，重视对生态污染及破坏行为的防范，为焦作市提供全方位的生态保护。

4.3 优化产业结构，促进区域产业升级

在转型的过程中，产业结构的优化升级至关重要。按照目前焦作市中心城区“起高峰”、县域经济“成高原”的要求，打造“356”特色产业集群，绘制产业链、企业分布、核心技术、市场分布“四张图谱”，实施“添翼计划”，培育并壮大具有发展优势的中小企业。焦作市应积极培育并发展新的支柱产业，提升服务业竞争力，改善制造业污染严重的现状，研发新的清洁能源，发展高端制造业，用创新能力促进生态环境发展。一方面，对煤炭、化工等传统产业进行转型升级，发展信息技术以及新材料等优势产业，拓展战略性新兴产业集群；另一方面，推动服务业高质量发展，开发旅游资源，发展文化旅游，注重物流、家政、教育培训等产业发展。推进高端制造业和新兴服务业的融合发展，进而实现创新与生态的耦合协调发展。