湖南省科技创新与经济高质量发展的评价及耦合协调

谢彩虹

湖南工业大学商学院，湖南 株洲 412007

一 研究背景

进入新时代，我国经济发展方式正发生深刻变化，由高速增长向高质量发展转变。科技创新是推动经济向高质量发展转变的关键一环，而经济高质量发展也会为科技创新提供更有利的条件。近年来，湖南省在科技创新及经济高质量发展方面取得了突破性进展。但湖南省各市州资源禀赋不同，发展不均衡，研究科技创新与经济高质量发展之间的相互作用、相互协调关系，对湖南省“三高四新”战略的实施具有一定的理论和实践意义。

目前学界关于科技创新与经济高质量发展的研究主要集中在指标体系构建及两者关系研究等方面。

关于科技创新指标的构建，华坚等从资金投入、人力、成果转化与技术扩散等对科技创新进行了衡量［1］；刘思明等以创新资源、知识创新、企业创新、协同创新等为二级指标，构建了17 个三级指标［2］；王丹等从研发投入、人才储备与科技成果等科技进步标志性指标入手加以分析［3］；陈章喜等以创新环境、创新投入和创新产出为准则层，在此基础上构建指标层［4］。大多数学者都以新发展理念为框架来构建经济高质量发展指标体系，但侧重点不一样，如任保平等从经济增长、经济结构与可持续发展的角度来分析［5］；李金昌等提出了经济活力、创新、绿色、和谐共享等指标［6］；和军等以创新、协调、绿色、开放、共享为一级指标，在此基础上分别构建了2—3 个二级指标［7］；谭赛以新发展理念为基础细化了30 个指标，对湖南省的高质量发展进行测度［8］。

关于科技创新与经济高质量发展两者之间关系的研究，自熊彼特首次论述创新在经济发展中的核心作用后，不同经济理论学派都强调了科技创新和制度创新的决定性作用［2］。已有学者对两者的机理进行了分析，陈章喜等认为科技创新与经济高质量发展之间存在相互关联、相互作用的耦合关系，科技创新是实现经济高质量发展的关键因素，为经济发展提供核心动力，同时，经济高质量发展也为科技创新进步创造有利条件［4］；华坚等指出科技创新有利于经济的发展，同时，经济高质量发展为科技创新提供条件、动力及平台［1］。有些研究侧重在国家或不同区域层面上，如魏奇锋等对成渝地区经济圈［9］、陈章喜等对粤港澳大湾区的科技创新与经济高质量协调发展［4］方面的研究。

我们在已有研究成果的基础上，运用熵值法分析湖南省科技创新与经济高质量发展的综合水平，运用耦合协调度模型探讨两个子系统的互动关系，为促进湖南省科技创新与经济高质量发展提供实证依据。

二 研究设计

（一）科技创新与经济高质量发展的指标体系构建

借鉴相关学者［4，7，10-14］的研究成果，从研发环境、研发投入和研发产出3 个维度出发，将科技创新指标细分为6 项来进行评价（见表1）。经济高质量发展以创新、协调、绿色、开放、共享为一级指标：创新主要考虑科研成果的转化及数字化、智能化的发展，协调主要考虑产业结构的调整及城乡一体化情况，绿色主要考虑森林、绿化等覆盖面积和能源消耗，开放主要考虑引进来、走出去的状况，共享主要考虑政府对公共基础设施的投入及民生的教育、医疗等情况。结合数据的可得性，进一步确定各二级指标（见表1）。

表1 科技创新、经济高质量发展指标体系

（二）评价方法

1.熵值法

借鉴邵学峰等［15］的方法，运用熵值法对面板数据进行处理。因各指标体系的度量单位不统一，先对各项指标数据进行无量纲化处理，根据指标属性正、负之分的差异，选择不同的处理方法，对正向指标来说，指标值越大，水平越高，而负向指标则相反，标准化后的值用Z来表示，正、负向指标的具体处理分别如下：

式中xλij表示第λ年（λ=1，2，…，T）i城市（i=1，2，…，m）第j项（j=1，2，…，n）指标值，xmax和xmin分别表示某项指标所在的面板数据里面的极大值和极小值。对处理后的值均加 0.000 1 进行整体平移以消除0 值。

计算第j个指标下第λ年i城市样本占该指标的比重：

计算第j个指标的熵值：

计算第j个指标的冗余度：

计算各项指标权重：

计算各样本的综合得分：

2.耦合协调度计算模型

利用耦合协调度模型的耦合度解释两个或两个以上子系统的关联，并利用协同发展程度，对整个体系进行全面的评估和研究。此方法计算简单，结果直观，已被利用在环境、经济、社会发展、城市化等诸多领域。因仅涉及两个子系统，我们参考王淑佳等［16］的研究方法，构建耦合协调度计算模型，具体步骤如下：

其中，U1和U2分别是科技创新和经济高质量发展的综合水平值；T表示两系统的综合发展指数，α和β分别表示两个系统的权重，考虑到科技创新与经济高质量发展相互补充、相互促进，两者的作用同等重要，故取α和β都为0.5；C表示耦合度，取值为［0，1］，C值越大，表示两个系统之间的相互影响越大；耦合协调度D∈［0，1］，数值越大，表示两系统之间的耦合协调程度越高，参考已有研究［17］，将耦合协调程度划分为10 级，划分标准如表2 所示。

表2 协调等级划分标准

三 实证分析

（一）湖南省科技创新与经济高质量发展的综合评价

搜集2011—2020 年湖南省14 个市州的面板数据（数据来源为《湖南统计年鉴》），采用熵值法对湖南省科技创新和经济高质量发展的相关指标的权重及综合水平等进行分析。

1.科技创新综合评价

熵值法对科技创新各二级指标的权重计算结果显示，普通本专科毕业生人数的权重为22.8%、高新技术企业单位数的权重为12.5%、规模以上R&D 人员全时当量的权重为15.4%、R&D 经费内部支出的权重为14.5%、专利申请量的权重为18.3%、新产品销售收入的权重为16.5%。科技创新综合水平的数据见表3。

表3 2011—2020 年湖南省各市州科技创新综合水平

根据表3 的结果，从时间维度来看，14 个市州的科技创新综合水平总体都呈上升趋势，整体指标均值为0.123，各年指标均值由2011 年的0.074 上升到了2020 年的0.185，这说明湖南省各市州科技创新综合水平在不断提高，各市州充分利用自身的优势资源不断激发出创新活力。

从空间维度来看，湖南省各市州科技创新发展是不均衡的。长沙依托丰富的资源及优越的创新环境，在湖南省科技创新中起到了引领作用，不管是样本区间值还是均值，其综合水平始终排第一位，且遥遥领先于其他市州。即便是与排第二的株洲相比，其优势也相当明显，长沙的科技创新综合水平指标均值是0.726，株洲是0.174，相差0.552，各年份的差距最高达0.692，最低达0.387。其次是岳阳和湘潭，虽排名靠前，但跟长沙相比，差距还很大。科技创新综合水平指标均值低于整体均值的有10 个市州，其中永州、怀化、湘西州、张家界的均值甚至低于0.05，这些市州因受创新环境、创新投入等偏弱的影响，整体水平偏低，也意味着当地可更好地利用各自的区位优势及产业布局，为提高科技创新综合水平创造更有利的条件，推动湖南省科技创新整体综合水平的提高。

2.经济高质量发展综合评价

运用熵值法计算经济高质量发展各二级指标的权重得出，创新、协调、绿色、开放、共享各二级指标的权重分别为19.6%、18.0%、11.1%、10.8%、9.2%、8.6%、7.6%、5.2%、4.6%、4.3%、1.0%。经济高质量发展综合水平的数据见表4。

表4 2011—2020 年湖南省各市州经济高质量发展综合水平

根据表4，从整体上看，湖南省的经济一直在逐步增长，2011—2020 年的总体均值为0.219，均值从2011 年的0.137 增加到了2020 年的0.335，增幅高达144.53%，说明湖南省在这10 年间经济高质量发展在稳步推进，发展态势良好。

从各市州看，2011—2019 年间湖南省14 个市州的经济发展水平基本上在逐年增长。2020 年相比2019 年，因受新冠疫情的影响，综合水平出现了下降趋势，这与整体经济发展形势是相吻合的。各市州的经济高质量发展综合水平体现出了发展的不均衡性，长沙始终排在第一位，其次是郴州、衡阳、株洲、邵阳，大多数城市近几年的经济增长势头非常迅猛，如邵阳、永州、怀化等。

3.湖南省各市州科技创新与经济高质量发展的综合水平之间的关系

参考韩超跃等［18］的研究，若一个地区的U科技创新＞U经济高质量发展，则为科技创新优先经济高质量发展滞后型；若U科技创新=U经济高质量发展，则为科技创新与经济高质量发展同步型，若U科技创新＜U经济高质量发展，则为科技创新滞后经济高质量发展优先型。从图1可知（因篇幅原因，主要呈现了长沙和株洲两个城市），除长沙是科技创新优先经济高质量发展滞后型外（U科技创新＞U经济高质量发展），其他的市州都是不同程度的科技创新滞后经济高质量发展优先型，其中邵阳、张家界、湘西州的滞后程度更明显。从科技创新的环境、投入及产出的相关数据来看，长沙因高等院校的聚集拥有潜在的创新人才优势，加上近10年长沙高技术产业企业的数量增长了6 倍，与之对应的产出明显增长。而其他城市在这些方面都相对薄弱，说明湖南省大部分市州的科技创新水平还有提升空间。

图1 科技创新与经济高质量发展综合水平

（二）湖南省科技创新与经济高质量发展的耦合分析

进一步计算2011—2020 年湖南省科技创新与经济高质量发展的耦合协调度，各年整体情况如表5 所示，各市州2011—2020 年具体情况如表6 所示。

表5 2011—2020 年湖南省科技创新与经济高质量发展耦合协调度均值

表6 2011—2020 年湖南省各市州科技创新与经济高质量发展耦合协调度

根据表2 协调等级划分的标准及表5 的数据可知，2011—2020 年湖南省科技创新与经济高质量发展的耦合度虽然有升有降，但变化幅度不是很大，均值都在0.8 以上，说明近10 年湖南省科技创新与经济高质量发展之间的相互影响非常大。两者耦合协调度均值由2011 年的0.263 递增到2020 年的0.501，经历了由2011—2012 年的中度失调，到2013—2017年的轻度失调，再到2018—2019 年的濒临失调，最后到2020 年达到勉强协调的过程。可见，湖南省科技创新与经济高质量发展两个子系统之间离优质协调还有一段距离，相互的磨合还有待加强。

根据表6，近年来，长沙实现了由初级协调向优质协调的过渡，科技创新与经济高质量发展实现了并驾齐驱、相互促进、相互影响；株洲、湘潭、衡阳、岳阳、郴州则实现了由轻度失调或中度失调向勉强协调的过渡，还有待进一步完善发展路径；当然有部分城市仍处在失调阶段，结合图1 可以看出，科技创新水平的不足是导致该现象的主要因素。

四 结论与建议

通过构建科技创新与经济高质量发展的指标体系，搜集2011—2020 年湖南省14 个市州的面板数据，运用熵值法对两个子系统的综合水平进行了评价，然后利用耦合协调度模型分析了两个子系统的协调关系，结果表明：2011—2020 年，湖南省14个市州的科技创新水平和经济高质量发展的综合水平总体都呈增长趋势，但各市州之间的发展很不均衡。除长沙是科技创新优先经济高质量发展滞后型外，其他的市州都是科技创新滞后经济高质量发展优先型。从时间维度看，湖南省科技创新与经济高质量发展之间的相互影响非常大，但两系统的耦合协调度均值不高，近期才达到勉强协调的阶段，离优质协调还有一段距离；从空间角度看，除长沙近期实现了两个子系统的优质协调外，其他市州两系统之间还有待进一步磨合。基于研究结论，现提出如下建议。

第一，加强科技创新的引擎作用，促进经济高质量发展。各级政府要加强对创新企业的资金扶持和政策扶持，加强创新孵化基地、高新园区的规划与建设，为创新发展提供市场载体和人才需求，引导科技创新形成集群效应；营造良好的营商环境，留住本土优质企业，吸引外来资金的投入；因地制宜，发挥各地区的资源禀赋优势，鼓励本土企业与高校、科研院所合作，打破各市州间人才壁垒，加强创新人才的培养，形成产学研联盟，促进科研成果向经济成果的转化；促进产业结构升级与优化，提高高技术产业在经济发展中的主导作用，顺应大数据、人工智能等发展态势，引进与发展高精尖的创新型企业，提高城市科技创新能力。

第二，抓住耦合发展的本质，促进科技创新与经济高质量发展的协调。依靠科技创新，通过优先支持高新技术产业发展，统筹规划，提高经济高质量发展整体效益。同时优化创新环境，为科技创新提供所需的技术、人才、信息等要素资源。长株潭地区应充分发挥既有的资源优势、产业集群优势，引领湖南省建设高质量、高水平的协同创新产业链，打造经济高质量发展高地；洞庭湖地区应充分利用其区位优势及特色资源，优化营商环境，发挥“引进来、走出去”的窗口作用，当好对外开放的“桥头堡”，起到带动湖南省中西部地区经济发展的纽带作用；湘南地区应发挥其“南大门”的区位优势、资源禀赋优势及综合交通枢纽作用，发挥其“一带一部”的联动作用，带动湖南省科技创新与经济高质量发展的区位协调作用；湘西州应充分利用政府对创新发展的支撑力度，以问题为导向，全力以赴补短板、强弱项，加快科技创新步伐，提高经济高质量发展水平。