广东科技服务业与第二产业发展的耦合效应研究

2013-11-26杨碧云闫振坤

战略决策研究 2013年4期

杨碧云闫振坤

一、引言

科技服务业是现代市场经济环境下推动技术扩散和促进科技成果转化的重要依托载体，也是国家创新系统的重要组成部分。随着经济社会的不断发展和产业分工体系的日趋细化，传统的以制造企业为基础的创新模式逐步被打破，科技服务业与制造企业联动发展日趋成为引领第二产业发展和发展创新的新范式。如何促进科技服务业与产业联动发展也成为当前理论界和实践界关注的重要课题。广东是中国经济第一大省，但由于长期的粗放型发展模式导致产业结构不合理、企业自主创新能力弱和经济缺乏可持续发展动力。在广东实现产业升级、转变经济发展方式的战略转型中，壮大科技服务业是极为重要的途径①易行健，闫振坤．承接国际服务外包促进广东科技服务业发展研究：基于知识流程外包视角，广东外语外贸大学学报，2012年第1期，第10-15页。。在切实引导科技服务业与产业联动发展过程中，深入理解科技服务业与第二产业发展的联动机制和科学评判科技服务业与第二产业发展之间的关联程度是开展科技服务业各项工作的重要前提。为深入剖析科技服务业与第二产业发展的联动发展机制和科学衡量两者的关联程度，本文以广东省为例，从物理学中的耦合理论视角出发，力求在揭示两者关系方面作出一些有益的探索。

二、文献综述

目前，理论界和实践界对于科技服务业的内涵和外延尚未形成完全统一的认识。按照1992年国家科委颁布的《关于加快发展科技咨询、科技信息和科技服务业的意见》，科技服务业可以定义为 “依托科学技术和其他专业知识向社会提供服务的新兴行业，是从事具有创造性劳动的智力密集型行业。”按照《国民经济行业分类》（GB／T4754-2002），科技服务业可以分为研究与试验发展、专业技术服务、科技交流和推广服务、地质勘查业服务四类。

尽管在国民经济统计中，科技服务业已经成为国民经济行业分类的一个类别，但一些新兴的科技服务业形式如工业设计、动漫与创意设计、云计算服务、生物医药研发测试并未包含在内。按照国家科委对科技服务业概念的界定，科技服务业的内涵与外延具有一定的延展性。鉴于新兴科技服务业形式不断涌现，结合本地实践和发展的需要，广东省科技厅②广东省科技厅科技服务与管理处．广东发展科技服务业的管理探索，广东科技，2011年第15期，第14-16页。提出， “科技服务业是在研究开发链和科技产业链中，不可缺少的服务性机构和服务性活动的总和，主要包括研究与试验发展、专业技术服务、科技交流和推广服务、新兴科技服务等领域。”

耦合（coupling）是指两个或两个以上的系统或运动方式之间通过两种相互作用而彼此影响以致联合起来的现象，是在各子系统间的良性互动下，相互依赖、相互协调、相互促进的动态关联关系。从来源上看，耦合是物理学上的一个概念。如两个单摆之间连一个弹簧，它们的震动就彼此起伏，相互影响，这种相互作用被称为单摆耦合③王琦，陈才．产业集群与区域经济空间的耦合度分析，地理科学，2008年第2期，第145-149页。。借助耦合概念研究不同经济变量之间的相互关系是近年来学术研究的一大亮点。如傅贻忙利用耦合理论，通过对株洲市的实证分析，发现株洲市产业技术创新与第二产业发展的耦合协调度存在严重的失调，进而为利用耦合理论精确评估技术创新与第二产业发展之间的关系提供了新的方法论。在利用耦合理论揭示科技创新与产业之间关联关系的研究文献中，郭峰⑤郭峰：产业集群与区域创新耦合机制研究，学习论坛，2006年第7期，第36-38页。的研究论文也是其中较有代表性的一篇。郭峰认为，区域创新是区域经济系统发展的重要动力，区域创新与产业集群在观念、管理、技术、制度和环境等环节上存在紧密的耦合关系，区域创新的有效运行会加速形成产业集群的空间聚集并产生聚集经济性，从而实现区域经济的可持续发展。

第二产业发展指单个产业经历其生命周期的一种过程。外在地表现为从弱小到强大、从不成熟到成熟。内在地则包括三个方面的变化：产业规模、产业技术和产业组织。为增强本文研究对象的针对性，本文将第二产业发展的范畴重点集中于第二产业中的制造业领域。科技服务业尽管是承载技术扩散和区域创新的行业形态和有效载体，但学术界将科技服务业作为一个独立的产业形态来研究其与第二产业发展的关联作用却非常少有。在为数不多的科技服务业研究文献中，国外学者Rowthorn＆Ramaswamy⑥Rowthorn，R．＆ Ramaswamy，R．（1999）．Growth tradeand deindustrialization［J］．IMFstaff Papers，Vol．46（1）：18-41．、Papps＆Sheehan⑦Pappas N＆PSheehan．（1998）．The New manufacturing： Linkage between production and service activities．In P ．Sheehan and G·Tegart．Working for the Future Melbourne［M］．Victoria University Press．等观点无疑非常具有代表性。纵观国内外科技服务业与第二产业发展之间的著述，大致可以总结为如下四种观点：第一种观点认为，制造业是科技服务业的前提和基础，科技服务业只是制造业的补充，因此制造业的发展对科技服务业的发展具有绝对的支配地位。国外持这种观点的学者有Rowthorn＆Ramaswamy、Klodt⑧Klodt，H．（2000）．Structural Change Towards Service： the German Experience［M］．University of Birmingham IGSDiscussion Paper．等。第二种观点与第一种截然相反，认为科技服务业是制造业生产率提高的前提和基础，前者对后者的发展具有绝对的导向作用。持这种观点的学者有Papps＆Sheehan、Karaomerlioglu＆Carsso⑨Karaomerlioglu＆Carsso．（1999）．Manufactuing in Decline：A Matter of Definition Economy［J］．Innovation New Technology，175-196．等。第三种观点综合了前两者的观点，认为制造业与科技服务业是相互作用、相互依赖、相互发展的互补性关系，如Shugan⑩Shugan，S．M．（1994）．Explanationsfor thegrowth of service．in Rust， R．T．and Oliver， R．T．（eds．），Serviceduanlity：New Direction in Theory and Practice， Sage， Thousand Osk，223-240．、BathlaBathla．（2003）．Inter Sartorial Growth Linkage in India：Implications for Policy and Liberalized Reforms［N］，23-29．都持这种观点。第四种是近年来最新出现的 “融合论”观点，如孔莹孔莹，李松庆：广东科技服务业发展的现状与对策，广东科技，2011年第3期，第64-66页。认为，随着3C技术发展和广泛应用，生产性服务业与制造业间的边界越来越模糊，两者出现了融合的趋势。

肯定科技服务业与产业之间相互促进和逐步融合发展是近年来学术界对科技服务业与第二产业发展关系研究的主流观点。如何科学衡量两者的耦合协同关系，除了定性的描述外，代表性的定量研究文献有两类：一类是孟庆敏和梅强孟庆敏，梅强：科技服务业与制造企业互动创新的机理研究及对策研究，中国科技论坛，2011年第5期，第38-42页。为代表的系统动力学方法，他们建立了区域创新体系内科技服务业与制造业互动创新的系统动力学模型，运用VensimPLE软件进行仿真，研究科技服务业与制造业的互动创新激励，并分析影响互动的因素，提出增强互动创新的政策建议；另一类是孙晓琴和吕冠超孙晓琴，吕冠超：广东科技服务业与制造业的关系研究，广东科技，2011年第15期，第57-63页。为代表的通过影响力系数、感应力系数和行业依赖度指数来判断的方法，这类方法多依托于投入产出表。

综上所述，尽管目前学术界对科技服务业与第二产业发展的耦合协同机制已经取得越来越多的共识，但在全面系统地揭示两者之间的耦合关系、并以耦合机制出发科学平衡两者的耦合度的研究文献还很少。本文拟在前人研究基础上对科技服务业与制造业的耦合关系做进一步探讨，并利用耦合理论的定量研究方法，力求对科技服务业的相关研究做更深一步的探索。

三、科技服务业与第二产业发展之间的耦合逻辑

（一）科技服务业发展对第二产业发展的促进作用

科技服务业作为生产服务业中产业关联度高、知识要素密集的高端组成部分，在促进产业结构调整、就业结构转变、新兴产业培育和需求结构升级方面具有巨大的促进作用，主要表现为以下几个方面：

第一，科技服务业的发展有利于促进产业结构调整和转型升级。在国民经济产业体系中，上下游产品之间造就了产业之间的紧密联系，国民经济投入产出表就是这种产业联系的生动体现。科技服务业是促进科技创新与产业发展的基础载体，在产业和产品技术创新沿上下游关联产业扩散的过程中扮演着重要的角色。科技服务业的快速发展会降低产业关联的交易成本，并诱导产业部门之间加强互动和协调，进而可以加快科学技术在产业体系中的扩散速度，推动产业结构调整和转型升级。

第二，科技服务业的发展有利于加快产业中就业结构的转变。技术进步促进社会劳动分工，这已经逐步成为理论界的共识。科技服务业是技术创新和技术扩散的重要平台。伴随科技服务业与产业的逐步融合，尤其是科技服务业与制造业之间的融合，会造成产业创新和运行的效率不断提高，由此也会带来劳动生产率的提高和各种创新性生产工艺的改变。随着由科技服务业为载体造就的技术扩散平台对产业渗透作用的不断深入，部分产业的劳动力和劳动时间会逐步被分离和转移出来，由此也会造成产业中就业结构的不断改变。这种改变有可能发生在第二产业或第三产业内部，也可能会发生在第二产业与第三产业之间。

第三，科技服务业的发展有利于促进需求结构升级和造就新兴产业。科技服务业对需求结构的调整很大程度是由技术创新对产业推动的作用来体现。通过科技服务业的服务平台，可以使技术创新更容易地渗入产业，进而提高产业运作效率和降低产业要素资源的消耗。同时，通过科技服务业的技术服务平台，也可以加速消费品的升级换代和消费结构的加速转变，进而影响新产品、新工艺、新能源、新材料的发明和利用，由此也会造就一些社会生产生活的新兴领域，形成一些原来没有的新的生产部门和门类。

（二）第二产业发展对科技服务业发展的促进作用

第二产业发展是产业结构优化、要素结构优化、运作效率提高的复合型概念。第二产业发展对科技服务业的促进作用主要体现为以下几个方面：

第一，不同产业类型的需求会对科技服务业的发展产生一定的制约作用，有强烈科技需求的产业会加速科技服务业的发展。一般而言，技术密集型产业、垄断竞争产业、全球化产业和民营产业由于在发展过程中科技需求突出，通常会强化科技研发的力量，同时对科技服务业的发展有较大的社会需求。根据一些学者的观察，一个地域垄断竞争产业、高科技产业、高端全球化产业和民营产业的比例越高，则该区域的科技需求也会提升，进而科技服务业的发展潜力也会相应提升。

第二，产业集群是科技服务业实现知识传播和科技服务网络形成的基础载体。在产业集群中，特殊的地理、人文环境营造的知识共享网络为科技服务业的发展提供了良好的契机。一般而言，大量从事相同或相似企业或机构的聚集有利于科技服务的低成本运营。伴随产业集群内部知识的不断扩散，该产业集群内部的科技服务水平和产业关联程度也会逐步提高，进而又会加速科技服务业的发展。

（三）科技服务业与第二产业发展之间的耦合逻辑

综合上述科技服务业与第二产业发展之间的相互作用机制，可以认为科技服务业与第二产业发展之间遵循空间逻辑和时间逻辑两条主线。其中，空间逻辑主要是指科技服务业与第二产业发展在地域范围、产业边界和组织结构方面的相互影响。时间逻辑则是指科技服务业与第二产业发展之间相互作用的阶段性和可持续性。

在科技服务业与第二产业发展耦合演进的空间逻辑方面，科技服务业与第二产业发展的结构性交融是两者耦合的基础。总体而言，不同类型的产业边界形成了不同强度的科技服务需求，也造成了科技服务业在不同产业之间的差异。同时，科技服务业对产业需求结构的转变和新产业的造就也会产生一定的影响，进而对产业结构的重构和要素资源在产业内部或产业之间的分布产生较大的影响。

在科技服务业与第二产业发展耦合演进的时间逻辑方面，科技服务业与第二产业发展的耦合主要体现为两个特点：一是科技服务业与第二产业发展之间的耦合具有一定的阶段性。由于第二产业发展中的技术进步演变为科技服务业的需求不仅需要一定的时滞，而且需要科技服务 “内置化”向 “外包服务化”的转变，在转变过程中，两者的耦合过程通常会呈现一定的阶段性。二是由于影响科技服务业的产业因素和促进第二产业发展的科技服务业因素互相作用是一个长期的过程，在不同因素的磨合和相互作用过程中，科技服务业和第二产业发展会逐步形成长效影响机制，因此两者的耦合也会具有一定的可持续性。

四、科技服务业与第二产业发展的耦合模型构建

根据上文分析，借鉴熊勇清、李世才熊勇清，李世才：战略性新兴产业与传统产业耦合发展研究，财经问题研究，2010年第10期，第38-44页。对耦合理论的分析框架，分别从时间逻辑和空间逻辑两个维度考察科技服务业与制造业的耦合关系。在空间逻辑维度方面，重点从定量的角度测算科技服务业与制造业的耦合系数，确定产业耦合的程度。在时间逻辑维度方面，重点从定量角度考虑两者耦合的可持续发展水平。

设X为第二产业发展子系统的序参量，xij为第二产业发展子系统序参量中第i个指标的第 j个变量参数值， i＝1，2，…，n，j＝ 1，2，…，m； Y 为科技服务业子系统序参量，yij为科技服务业子系统序参量中第i个指标的第j个变量参数值，i＝1，2，…，n′，j＝1，2，…，m′。其中n和n′分别为第二产业发展子系统和科技服务业子系统中的指标个数，和分别为两个子系统中对应第i个指标中的变量参数个数。设αij，βij为第二产业发展子系统稳定临界点上序参量的上下限值，ηij，εij为科技服务业子系统稳定临界点上序参量的上下限值，u和v分别表示第二产业发展与科技服务业子系统对耦合系统有序度的贡献，则第二产业发展子系统和科技服务业子系统的有序功效模型分别为：

由于 βij≤xij≤αij， εij≤yij≤ηij，所以 uij和 vij的范围是［0，1］，令 λij， λi， δij， δi均为各个子系统中的权重，各系统作业指标层的贡献模型分别为：

总作业层综合贡献模型分别为：

借鉴物理学中容量耦合的概念和模型，在测算空间逻辑中科技服务业与第二产业发展耦合效应中，科技服务业与第二产业发展的耦合关联度模型可表示为：

其中，C为科技服务业与第二产业发展的耦合关联度。由于C的值永远难以达到理想状态，所以C的取值范围为［0，1）。按照耦合关联度的大小不同，可以将科技服务业与第二产业发展的耦合分为五个阶段，各阶段与耦合关联度的对应关系如表1所示。

表1：耦合效应等级与耦合关联度对应表

在测算空间逻辑中科技服务业与第二产业发展耦合效应方面，构建耦合持续发展模型如下：

其中，D为耦合持续发展度，C为耦合相关度，T＝a·u＋b·v，且a＋b＝1，a和b分别代表第二产业发展和科技服务业的贡献系数。与耦合关联度模型类似，按照耦合持续发展度的大小不同，将科技服务业与第二产业发展的耦合分为五个阶段，各阶段与耦合持续发展度的对应关系如表2所示。

表2：耦合效应等级与耦合持续发展度对应表

五、广东省科技服务业与第二产业发展的耦合度分析

（一）评价体系的构建与数据来源

根据上述对科技服务业与第二产业发展耦合机制的分析，按照客观性、可比性、可获取性原则，本文共选取了反映科技服务业和第二产业发展的9个指标进行评价。广东省科技服务业与第二产业发展的耦合度评价体系如表3所示。

表3：广东省科技服务业与第二产业发展的耦合度评价体系

基于广东省科技服务业与第二产业发展耦合的时间序列分析采用2000年到2010年的数据，基于广东省科技服务业与第二产业发展耦合的截面数据分析采用2010年的统计数据。由于在截面数据分析中，广东省各市缺乏技术合同成交额数据，因此在截面数据分析中剔除了该指标。模型所用统计数据均来源于各年《广东省统计年鉴》和《广东省科技年鉴》，部分数据通过计算得来，序参数的上限和下限分别参照各地基准年期值、规划时期值、对比标准值或理想值确定。

（二）基于广东省科技服务业与第二产业发展耦合的时间序列分析

根据前文耦合模型可以测算出广东省科技服务业与第二产业发展耦合的各年耦合关联度和耦合持续发展度。从广东省2000到2010年历年科技服务业与第二产业发展耦合关联度的变化情况来看，近年来科技服务业与第二产业发展耦合的关联度均处于0．4至0．6区间内，位于勉强耦合区间，说明近年来尽管科技服务业与第二产业发展耦合程度在不断提高，但仍有较大的提升空间。

从广东省科技服务业与第二产业发展耦合关联度的走势来看，自2004年以后，尽管科技服务业与第二产业发展的耦合程度稳定在0．49以上，但近几年走势仍有较大波动，科技服务业与第二产业发展之间的耦合关联度尚难形成不断提升的稳定走势。

图1：广东省科技服务业与第二产业发展耦合关联度历年变化情况

从2000年到2010年广东省历年科技服务业与第二产业发展耦合持续发展度的变化情况来看，其耦合持续发展度基本可以分为两个阶段：第一个阶段是2000年到2004年，科技服务业与第二产业发展的耦合持续发展度均处于0．2至0．4区间内，落在低度协调区间。第二个阶段是2005年至2010年，科技服务业与第二产业发展度的耦合持续发展度逐年提高，各年耦合持续发展度均处于0．4至0．6区间内，位于中度协调发展阶段。从广东省科技服务业与第二产业发展耦合持续发展度的发展趋势来看，两者的耦合持续发展度呈逐步上升的态势，说明科技服务业与第二产业发展的长期耦合机制正在逐步形成。

（三）基于广东省科技服务业与第二产业发展耦合的截面数据分析

根据耦合关联度和持续发展度模型，可以测算出2010年广东省各市科技服务业与第二产业发展的耦合关联度和耦合持续发展度，结果如表4所示。

图2：广东省科技服务业与第二产业发展耦合持续发展度历年变化情况

从耦合关联度指标上看，广州、深圳、佛山、东莞、中山在科技服务业与第二产业发展的耦合关联度均在0．4至0．6之间，位于勉强耦合区间。珠海、汕头、韶关、梅州、惠州、汕尾、江门、阳江、茂名、肇庆、潮州、揭阳、云浮均在0．2至0．4之间，位于略显失调区间。其中，汕头、汕尾等市在0．2至0．3之间，较珠海、韶关等市的耦合关联度低。河源、湛江、清远三市的耦合关联度均在0．2以下，位于广东省科技服务业与第二产业发展耦合的第三梯队，均位于严重失调区间范围之内。

表4：2010年广东各市科技服务业与第二产业发展的耦合效应

整体来看，广东省科技服务业与第二产业发展的耦合关联度都较低，均有较大的提升空间。从空间布局上看，广东省科技服务业与第二产业发展的耦合状况在各地市之间极不均衡。其中，广州、深圳等经济发达地区仍是科技服务业与第二产业发展耦合的首要聚集区域，而部分地市的耦合状况呈严重失调的现象。

从耦合持续发展度上看，深圳科技服务业与第二产业发展的耦合持续发展度最高，但仍处于0．4至0．6区间，位于中度协调阶段；其次是广州、佛山、中山、东莞四市，位于0．2至0．4的区间范围之内，落入低度协调区间；其他各市均在0．2之下，说明广东省大部分省市的科技服务业与第二产业发展之间尚难形成持久的耦合协同关系。

综合耦合关联度与耦合持续发展度两项指标来看，广东省科技服务业与第二产业发展的耦合状况有如下三个方面的特点：一是广东省各市科技服务业与第二产业发展的耦合程度整体均处于一个较低的水平，提升科技服务业对第二产业发展的促进作用、依托第二产业发展拉动科技服务业发展仍是一项非常艰巨的任务；二是在区域分布上，广东省各市在科技服务业与第二产业发展的耦合程度极不均衡；三是除深圳耦合关联度和耦合持续发展度均位于适度协同阶段之外，广东省其他各市科技服务业与第二产业发展之间的耦合关系可持续发展能力较弱，其他各市在科技服务业与第二产业发展耦合的空间逻辑表现和时间逻辑表现协同性较差。

六、结论与建议

（一）主要结论

通过上述分析，我们可以得出以下结论：

1．科技服务业与第二产业发展在时间逻辑和空间逻辑上均存在耦合关系，两者相互作用，在长期内具有协同发展的机制。

2．从广东省历年发展的时间序列数据上看，广东省科技服务业与第二产业发展的耦合关联度和持续发展度有不断上升的趋势，但上升趋势较为缓慢，部分年份的耦合关联度走势仍不稳定，说明广东省科技服务业与第二产业发展之间的耦合效应还有很大的提升空间。

3．从广东省各地市科技服务业与第二产业发展的耦合现状来看，科技服务业与第二产业发展的耦合关联度和持续发展度在各地市的表现极不均衡，经济发达程度对科技服务业的需求结构和需求层次的影响甚为明显。从耦合关联度和耦合持续发展度两个指标上看，广东省大部分地市科技服务业与第二产业发展的耦合协同度较差，促进广东科技服务业与本地产业体系的融合程度仍是广东未来经济发展的艰巨任务。