辽宁省战略性新兴产业与传统产业耦合发展研究——基于高端装备制造业与冶金工业的分析

赵 莹 魏 雷

（辽宁大学经济学院，辽宁沈阳 110036）

辽宁省战略性新兴产业与传统产业耦合发展研究
——基于高端装备制造业与冶金工业的分析

赵 莹 魏 雷

（辽宁大学经济学院，辽宁沈阳 110036）

传统产业的升级改造与战略性新兴产业的发展是中国经济改革目前面临的两个转型升级。文章以高端装备制造业和冶金工业分别作为战略性新兴产业和传统产业的代表，通过构建产业耦合度模型和耦合协调度模型，计算得出辽宁省高端装备制造业与冶金工业的耦合度系数为0.8039、耦合协调度系数为0.5934,揭示了辽宁省战略性新兴产业与传统产业的耦合发展程度。分析表明辽宁省的冶金工业与高端装备制造业之间处于高耦合、勉强协调阶段。根据耦合理论，高度耦合的两个产业之间的耦合元相互作用更强，但这种相互作用受到两个产业间协同程度的影响，这种协同程度即为耦合协调度。辽宁省冶金工业与高端装备制造业之间较低的耦合协调度指明了两个产业之间的协同程度低。文章的政策含义是：以冶金行业为基础，提高协调程度，促进高端装备制造业的发展。

战略性新兴产业;耦合度;装备制造业

一、引 言

耦合是物理学概念,它是指两个（或两个以上的）系统或运动形式通过各种相互作用而彼此相互影响的现象。耦合度描述系统或要素相互彼此作用影响的程度。正确测度耦合度的关键参量就是系统的序参量。序参量概念来源于德国物理学家赫尔曼·哈肯教授1971年提出的协同论。哈肯提出系统发生相变与否由系统控制参量决定,系统相变过程通过系统内部自组织来实现,系统走向何种序和结构取决于系统在临界区域时内部变量的协同作用。系统由无序走向有序机理的关键在于系统内部序参量之间的协同作用,它左右着系统相变的特征与规律,耦合度正是反映这种协同作用的度量。由此，我们把传统产业与新兴产业看作两个不同的系统，这两个系统通过所生产的商品与服务、技术等耦合元素相互促进与制约，我们把这些耦合元素之间相互彼此影响的程度定义为传统产业与战略性新兴产业的耦合度,耦合度的大小反映了传统产业与战略性新兴产业系统之间的作用强度和贡献程度〔1〕。

无论是国外学者还是国内学者，他们都在产业协同理论和耦合发展理论方面展开了大量的研究。国外学者的研究相对国内起步更早，成果也更为丰富。目前，对战略性新兴产业与传统产业之间关系的研究主要集中在理论研究和实证研究两个方面。在理论方面，国外学者Hansen（1990）〔2〕对制造业和生产性服务业的耦合问题进行了深入研究，探讨了两种产业之间的互动耦合机制。Michael L.Dertouzos;Richard K.Lester;Robert M.Solow（1992）〔3〕、Jordan J A and Michel F J（1991）〔4〕等对美国制造业的发展状况进行了分析，并提出通过利用高新技术产业来促进制造业发展的经济对策。Manoochehri G（1999）〔5〕提出利用高新技术产业提高美国制造业的核心竞争力。国内学者李若朋、荣蓉、吕廷杰（2004）〔6〕研究了产业协同发展理论的模式与途径。吴晓波、裴珍珍（2006）〔7〕提出以技术创新为动力，探索传统产业与高新技术产业协同发展的战略模式和有效发展途径。綦良群等（2007）〔8〕从协同论的角度对高新技术产业与装备制造业进行了研究，揭示出两大产业的协同机理以及影响协同发展的因素。熊勇清和李世才（2010）〔9〕率先将物理学中“耦合”概念引入战略性新兴产业与传统产业协同发展理论，用耦合度和耦合协调度来测度两种产业的协同发展程度，并指出战略性新兴产业与传统产业之间为良性互动、共同促进、共同发展的正向关联关系。这一研究方法得到了学术界的普遍认可。董树功（2013）〔10〕提出协同与耦合是战略性新兴产业与传统产业互动发展的有效路径。实证方面，Dennis J F.and Donald S（1999）〔11〕和Paolo G and Valentina M（2003）〔12〕等对生产性服务业与其他产业相互影响程度及其对产业竞争力的影响进行了实证分析研究。Antonelli C（1998）〔13〕，Zoltan J.A;Felix R.F;Ian Smith（2002）〔14〕，Paul L R and Parimal R P（2005）〔15〕等都对高新技术产业和制造业的互动关系进行了实证研究。国内的王朝阳和夏长杰（2008）〔16〕等运用区位商理论对产业互动问题进行了实证研究，他们认为产业互动以及产业集群互动可以实现区域经济融合协调发展。顾乃华、朱卫平（2010）〔17〕等运用空间计量模型和方法对产业互动问题进行了实证研究，提出服务业与工业制造业之间存在着产业互动效应，并且指出这种互动效应是产业集聚发展的显著特征。熊勇清和李世才（2010）〔18〕以环保产业与橡胶产业为例指出环保产业与橡胶产业耦合关系为中度耦合、轻度衰退发展型。

国内外学者的这些相关研究成果为本文关于战略性新兴产业和传统产业耦合发展的分析奠定了基础。但从现有研究看，理论分析主要集中在宏观层面上，实证分析主要集中在具体某一产业上，对地区战略性新兴产业与传统产业耦合发展方面的研究很少。因此，现有研究忽略了不同地区经济发展水平、地理区位、资源禀赋、产业结构、开放政策、地方政府等方面的地区差异对新旧产业耦合发展所产生的影响。作为推动辽宁省经济发展最重要的两大产业，高端装备制造业和冶金工业的耦合协调发展将对辽宁省的产业结构升级调整产生带动作用。因此，本文在考虑了辽宁省本地区的经济发展水平、地理区位、资源禀赋、产业结构、开放政策、地方政府等方面的地区差异的情况下，研究了辽宁省高端装备制造业和冶金工业的耦合发展状况，并提出相关对策建议以期为辽宁省制定这两大产业发展规划、提出切实有力的促进产业发展的策略措施等提供帮助。

二、耦合机理分析

普利高津1969年的耗散结构理论认为，一个远离平衡态的非线性的开放系统通过不断地与外界交换物质和能量，在系统内部某个参量的变化达到一定的阀值时，通过涨落，系统可能发生突变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。目前辽宁省的战略性新兴产业与传统产业就属于这种状况，新兴产业属于国家新培育的高增长产业，传统产业处于较低的增长速度阶段，两种产业处于非均衡增长阶段，这两个非平衡态的非线性开放系统通过不断地交换物质和能量，使系统内部产生的微涨落通过耦合效应迅速放大，形成整体上的巨涨落，从而得以稳定，系统由一种不稳定的低级耦合态跃变为另一种新的有序的高级耦合态。

哈肯的协同学理论指出一个系统从无序到有序的关键不在于系统是否平衡，也不在于离平衡态有多远，而是通过系统内部各子系统之间的非线性相互作用，通过竞争和协同的相互对立、相互转化，推动系统达到有序结构状态。战略性新兴产业与传统产业之间在劳动、资金、资源和技术等方面存在着竞争关系，这种竞争优化了资源配置，从而提高了效率。同时两种产业之间还存在着协同推动的作用，两种产业相互提供产品和能量，一个产业的发展带动着另一个产业的发展，从而产生了这种协同发展现象。正是这种机理促进了两种产业从一种非有序态到有序态的耦合发展过程。

三、耦合度模型

（一）功效函数

设变量u为战略性新兴产业系统序参量，uij表示各评价指标贡献值（i=1，2，…，n；j=1，2，3，…，n），即第i个指标的第j个变量参数。系统序参量目前值为xij（i=1，2，…，n；j=1，2，3，…，n）。αij，βij为系统稳定临界点上的序参量的上、下限值,因而战略性新兴产业系统对系统有序的功效可表示为

式中uij为变量xij对系统的功效贡献大小。

同时设变量ωij为传统产业系统序参量，ωij表示各评价指标贡献值（i=1，2，…，n；j=1，2，3，…，n），即i第一个指标的第j个变量参数，系统序参量目前值为y（iji=1，2，…，n；j=1，2，3，…，n）。ηij，ξij为系统稳定临界点上的序参量的上、下限值,因而传统产业系统对系统有序的功效可表示为

式中ωij为变量yij对系统的功效贡献大小。

两类产业的序参量上限αij、βij和序参量下限βij、ξij分别根据基准年、规划年、数据对比值或理想值来确定〔19〕。uij、ωij的范围为〔0,1〕，且uij、ωij越大代表xij、yij对子系统的功效越大。

战略性新兴产业的子系统序参量ui的功效大小可由其评价指标的功效值加权求得，即表示各评价指标的权重。同样传统产业的子系统序参量的功效大小可由其评价指标的功效值加权求得，即表示各评价指标的权重。

战略性新兴产业的总系统序参量u的功效大小可由其子系统序参量的功效值加权求得，即表示各子系统序参量的权重。传统产业的总系统序参量ω的功效大小由其子系统序参量的功效值加权求得，即表示各子系统序参量的权重。

（二）耦合度函数

借鉴物理学中的容量耦合概念及容量耦合系数模型（Illingworth V.,1996）〔20〕，得到两个系统相互作用的耦合度模型为：

上式中0≤C≤1,当C越趋近于0，表明战略性新兴产业与传统产业之间越不和谐，各系统之间或系统内部各要素之间处于无序状态；反之，当C越趋近于1时，表明战略性新兴产业与传统产业之间越趋于和谐，从无序结构趋向有序结构。

表1 耦合度等级及其表示意义〔21〕

（三）耦合协调度模型

由于耦合度只是反映了两个（或两个以上的）系统或运动形式通过各种相互作用而彼此影响的程度，却没有反映出各个系统协同发展水平，很难对经济发展状态做出合理评价。按照协同学理论，一个运行良好的状态应该是各子系统或各元素之间相互协作、相互配合、相互促进而形成的一种良性循环态势。因此耦合度协调就是指两个系统之间的耦合元相互作用，使两个系统之间的势能变小，从而达到一种相互协作、相互配合、相互促进而形成的一种良性循环协同发展态势。耦合协调度模型〔22〕表达为：

其中T=au+bω。D为耦合协调度；T为战略性新兴产业与传统产业综合调和指数，它反映战略性新兴产业与传统产业之间的整体协同效应或贡献；a、b为待定系数，它们分别表示战略性新兴产业与传统产业对综合调和指数的权重大小，它们可以通过头脑风暴法或德尔菲法确定下来。

表2 战略性新兴产业与传统产业的耦合协调度等级〔23〕

四、指标选取

根据《辽宁省“十三五”战略性新兴产业发展前景及投资战略规划分析报告》和辽宁省政府于2010年2月发布的《关于加快发展新兴产业的意见》，辽宁省重点发展的九大战略性新兴产业包括先进装备制造业、新能源、新材料、新医药、信息产业、节能环保、海洋产业、生物育种和高技术服务业。传统产业是指以传统技术进行生产服务的产业，是工业化过程中起支柱与基础作用的产业，主要是工业，包括纺织、冶金、石油、煤炭、机械、化工、建筑、电力、采矿等。本文选取辽宁省已具规模和重点发展的战略性新兴产业高端装备制造业和传统产业冶金工业作为实证研究对象。

本文本着数据齐全、可以获得以及能够代表产业发展状况的原则选取评价指标，分别选取能够反映出高端装备制造业和冶金工业发展状况和相互影响情况的指标。高端装备制造业和冶金工业的子系统分别选取产业规模、产业经营能力和产业盈利能力这三个序参量。产业规模下设三个评价指标，包括企业单位数指标、总资产指标和总负债指标；产业经营能力包括主营业务收入、主营业务成本和主营业务税金及附加指标；产业盈利能力选取利润总额、本年应交增值税和利税总额指标。

表3 战略性新兴产业评价体系

表4 传统产业评价体系

五、实证分析

本文中的数据来源于《辽宁统计年鉴》和《辽宁省国民经济和社会发展第十二个规划纲要》等相关统计资料和报告，从中选取2008年—2013年的数据。序参量下限值为6年中最小值，序参量上限值为2018规划值，实际值选取可得到的最近年份的数值，即2013年的值。

表5 相关基础数据

由于某个评价指标的增长率占各评价指标的比重代表了这一评价指标的重要程度，因此权重的确定方法采用各评价指标6年的平均增长率所占各评价指标增长率之和的比重来确定。对各系统和子系统分层计算，各指标权重和功效值表如下所示：

表6 高端装备制造业各评价指标权重及功效值

表7 高端装备制造业子系统权重及功效值

表8 冶金工业各评价指标权重及功效值

表9 冶金工业子系统权重及功效值

所以高端装备制造业与冶金工业的耦合度系数为：

即当u=0.2329，ω=0.9164时，

综合调和指数的权重为a、b。这里本文参照以前学者采用此方法得出的结果a=0.7、b=0.3〔24〕。即高端装备制造业产业的权重为0.7、冶金工业的权重为0.3，所以T=au+bω=0.4380。

传统产业与战略性新兴产业耦合度协调模型可表达为

六、结论及政策建议

根据上文中的耦合协调度等级表可知，辽宁省高端装备制造业与冶金工业处于高水平耦合，勉强协调阶段。这表明两者之间的耦合关系比较明显，相互影响程度比较深。从两者之间的投入产出关系看，冶金工业所需的设备来源于高端装备制造业，同时冶金工业又为高端装备制造业提供了制造的基础材料，两个产业之间有着明显的耦合元。但相互协调程度方面仍待提高，相对于两个产业0.8039的耦合度系数，耦合协调度系数显得有些滞后。这表明两个产业之间虽然有着较好的耦合关系，却因为协调关系迟滞而不能尽情发挥协同发展的优势。高端装备制造业产业的功效值为u=0.2329，而冶金产业的功效值为ω=0.9164，从数值上看，高端装备制造业的经济贡献度要小于钢铁产业的经济贡献度。但是高端装备制造业属于技术含量较高的高端产品，经济附加值较高，有着高速增长的潜质。而冶金产业产能过大，成本较高，效益较低，逐渐呈衰退趋势。相比冶金产业，高端装备制造业为辽宁经济发展增加了动力。总体来看，两个产业发展仍不协同，处于有序状态的边缘，相互之间的势能仍然使两个系统难以稳定平衡的发展。如果高端装备制造业以此速度增长，而冶金产业小幅萎缩，将逐渐减小两个产业之间的势能，促进两个产业均衡有序的发展，将使整个系统趋于稳定。

根据辽宁省的省情和历史发展因素，目前制约辽宁省战略性新兴产业发展的因素主要集中在两个方面，一是产业发展的制度和体制障碍还没有理顺，资源倾斜优先配置、财政金融政策支持等具体落实措施和政策还有待完善。二是技术创新能力还有待提高，原始技术创新资本投入少，技术创新进步还需要加大原始积累，关键和核心技术领域优势不明显，自主创新能力不强，技术研发、转化利用效率不高。2015年—2016年，辽宁（及整个东北地区）经济出现了大幅下滑的态势，经济形势刻不容缓，引起多方关注。针对东北地区的经济现状，中共中央、国务院出台了一系列政策：《中共中央国务院关于全面振兴东北地区等老工业基地的若干意见》（2016.4）、《推进东北地区等老工业基地振兴三年滚动实施方案》（2016.8）、《关于深入推进实施新一轮东北振兴战略加快推动东北地区经济企稳向好若干重要举措的意见》（2016.10）等。在政策支持下，结合本文模型所得出的结论，我们提出如下促进战略性新兴产业与传统产业耦合发展的建议：

1.增强制度内生增长机制的建设，对于战略性新兴产业在政策倾斜、人才、资金、市场等资源方面给予优先配置，夯实竞争基础。

创新财税金融支持方式，引导社会资本更多地投入战略性新兴产业，加快设立辽宁省政府新兴产业创投引导基金，研究提出引导银行业金融机构加大支持力度的政策措施，支持战略性新兴产业企业通过上市、发债、众筹等方式融资；通过高校、科研机构和企业的合作培养优秀的专业人才，加强高校、科研院所和企业之间的联动，形成科技、教育、企业协同推进的合力，创新产学研合作模式，推动创新成果转化，促进产业间耦合发展。

2.构建高端装备制造业与冶金工业的耦合机制。

加强高端装备制造业与冶金工业之间的耦合，关键在于两个产业之间的耦合元能否发挥作用。高端装备制造业为冶金工业提供先进的自动化设备，冶金工业为高端装备制造业提供高性能的金属材料，通过加强两者之间的产品相互运用，打通两子系统之间耦合元能量流通障碍，使两子系统之间能够顺利地完成能量流和物质流的循环更新，以此提高两者之间的耦合协调效率。政府应发挥行政职能，引导两个产业加强沟通协作，促进两个产业产品的流通与循环。完善两个产业协调发展机制，如完善组织机制、利益协调机制、激励机制等，打破各种空间壁垒、产业壁垒和行政壁垒。

3.优化资源配置，夯实部署高端装备制造业与冶金工业耦合战略。

把握好中国现有的产业基础和发展比较优势，明确发展重点和优势产业，推进完整的产业链体系。每个产业都有其生命周期，要在生命周期的不同阶段采取不同的政策。钢铁产业伴随着各种新材料的出现而日渐衰落，其发展已经处于生命周期的中晚期阶段，属于夕阳产业。对钢铁产业应调整发展战略，加快产业转型升级，淘汰落后产能，促进企业间兼并重组，优化资源配置，增强竞争力。高端装备制造业处于成长阶段，应采用积极的发展战略，加大资源投入，加快产业发展。

4.扩散和深化高端装备制造业产业与冶金工业之间的耦合效应。

加强高端装备制造业与冶金工业相互之间的渗透、耦合和改造，构建更多的公共技术创新平台。公共技术创新平台能够为装备制造业和冶金工业提供技术创新的服务平台，通过该平台能够加强技术的交流和合作，对于了解产业技术发展的新动向、及时运用新技术提供了帮助。辽宁省政府应该积极搭建促进辽宁省高端装备制造业与冶金工业耦合发展的公共平台。同时，随着战略性新兴产业的大力发展，制造和冶金技术需求越来越复杂，政府应采取多种模式，在产业集群内建立技术创新服务中心，强化信息服务、产品开发、设计示范、培训服务等功能，搭建两者关键共性技术和行业技术支撑平台，对一些关键技术、共性技术进行联合攻关，在短期内实现技术瓶颈突破。

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Research on the Coupling Development of Strategic Emerging Industries and Traditional Industries in Liaoning Province：Analysis of the Advanced Equipment Manufacturing Industry and Metallurgical Industry

ZHAO Ying WEI Lei
（School of Economics,Liaoning University,Shenyang 110036,China）

The upgrading of traditional industries and the development of strategic emerging industries is the transformation and upgrading of China’s economic reform.Based on the high-end equipment manufacturing industry and metallurgical industry,we build the industry coupling model and coupling coordination degree model.After carefully calculating,the coupling coefficient of the high-end equipment manufacturing industry and the metallurgical industry of Liaoning province is 0.8039,and the coupling coordination degree coefficient is 0.5934,which reveals the coupling development of strategic emerging industries and traditional industries in Liaoning province.Analysis shows that the metallurgical industry and high-end equipment manufacturing industry of Liaoning province is in the stage of high coupling,barely coordination.According to the coupling theory,the hybrid element of the two industries is stronger if the two industries are highly coupled. But the interaction is affected by the coordination degree between the two industries,which is the coupling coordination degree.The lower coupling coordination degree indicates the lower degree of synergy between the two industries.The paper implies that,on the basis of the metallurgical industry,we should increase the degree of coordination,promote the development of high-end equipment manufacturing industry.

strategic emerging industry;coupling degree;equipment manufacturing industry

F062.9

A

1002-3291（2017）01-0042-09

【责任编辑 裴鸿池】

2016-08-10

赵莹，女，辽宁沈阳人，经济学博士，辽宁大学经济学院副教授。研究方向：经济学基础理论与应用。

魏雷，男，安徽宿州人，辽宁大学经济学院西方经济学专业硕士研究生。研究方向：西方经济学理论与实践。

辽宁省社会科学规划基金项目“辽宁省战略性新兴产业与传统产业耦合发展问题研究”（L14BJY019）；辽宁大学博士科研启动基金项目“辽宁省战略性新兴产业发展问题研究”。