山西省金融创新与科技创新耦合的实证分析

王喆+崔鸿雁

摘 要：文章首先总结了金融创新与科技创新耦合的研究现状，其次基于灰色系统理论，构建了山西金融创新与科技创新的耦合模型，确定了指标体系，最后根据模型结果对山西金融创新与科技创新发展现状进行了分析。

关键词：金融创新 科技创新 耦合度 灰色系统理论

中图分类号：F830 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2016）09-024-04

党的十八大以后，我国经济步入以从高速增长转为中高速增长，经济结构不断优化升级，经济发展的驱动力从要素驱动、投资驱动转向创新驱动的新常态。{1}在全国上下着力提升创新驱动力的大环境中，无论是中央还是山西省委、省政府都非常重视科技创新。科技创新的发展离不开金融创新的大力支持，金融创新与科技创新之间的耦合关系也成为近年来学术界竞相研究的热点问题。本文意在通过构建数学模型，对山西省金融创新与科技创新耦合的现状做一个初步的了解和评判，以便对提出政策建议提供依据。

一、问题的提出

科技创新是推动地区发展的重要力量，为大力推动科技创新，需要对促进科技创新发展的每个方面进行改革。历史表明，金融资本与科技创新相结合发展的范式是受到普遍认同的。{2}关于金融创新与科技创新耦合发展，国内外已有部分研究。1912年，熊彼特{3}在《经济发展理论》中提出“创新”，他指出，是科学技术进步，新产品，新工艺，新材料的出现引起生产要素的重新组合，从而产生对银行信用的需求。这是人类首次提出科技创新与金融创新的相互作用问题。Perez{4}分析了科技创新与金融资本在时序上的互动关系，在每次经历技术革命时，金融资本都会大量介入，而在技术成熟时则会从科技企业退出，转而投向别处。在我国，从科技金融概念提出之后，赵昌文{5}从理论层面上分析了其内涵和运行模式，并提出了一些保障机制。辜胜阻等认为，创新的层次性和企业所具有的不同规模和生命周期决定了为企业技术创新提供融资支持的资本市场必然是一个多层次的资本市场。黄国平{6}认为，政府应当针对科技创新建立专门的金融支持制度，以拓宽融资渠道，弥补筹资缺口，化解和规避创新风险。

山西省非常重视科技创新，把科技创新作为转换发展动力、推进供给侧改革、煤炭经济转型的关键举措。目前，山西省正在全力推进科技创新建设和推进科研管理体制改革。无论是加大产学研转化还是建设科技创新平台，都需要金融创新的大力支持。研究科技创新与金融创新之间目前耦合的状态以及互动和耦合的方式，对于山西省推动科技创新发展来说，具有一定的借鉴意义，这也是本文研究的主要目的。

二、模型的建立

本文的研究方法是：基于灰色系统理论，通过构建金融创新和科技创新指标体系，计算邓氏关联度，并以此计算耦合度等指标以进行分析。

（一）耦合度概念以及标准确定

如果我们要从数量上判断金融创新与科技创新子系统的耦合作用，就要选择一个可以有效衡量耦合性的指标。耦合度是借鉴了物理学中的容量耦合概念而得出的，它的大小反映了两个子系统在一个时间段上的耦合协调关系，可以很好地用来测量金融创新与科技创新的耦合作用。

系统耦合一般可以分为低水平耦合、拮抗耦合、磨合耦合和高水平耦合等四个层次，{7}这是根据耦合状态和深度的不同，从低到高的分类。根据文献中国内外学者已有研究的比较，同时结合了金融创新与科技创新系统本身具有的复杂性，本文根据对耦合度的具体数值所在的区间，对金融创新和科技创新耦合發展的不同阶段做出如下标准界定：

1.0

2.0.4

3.0.6

4.0.8

特别地，当C=0或者C=1时，分别为无耦合或者完全耦合状态。这种情况基本是不可能的，因为根据系统论的观点，孤立系统或者完全开放系统是根本不存在的，并且从理论上来说也不会计算这样的结果。所以在本文中我们不讨论这两种极端情况。

（二）基于灰色系统理论的金融创新与科技创新耦合模型的构建

灰色系统理论是由华中理工大学（现华中科技大学）邓聚龙教授首先提出并创立的一门新兴学科，是基于数学理论的系统工程学科。在灰色系统理论中，“部分信息已知，部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为主要研究对象，其主要目的是通过对“部分”已知信息的生成、开发，提取有价值的信息，实现对系统运行行为、演化规律的正确描述和有效监控。鉴于用于衡量科技创新与金融创新的指标很少，但是衡量科技与金融的指标部分存在并确定，所以对科技创新与金融创新的度量符合灰色系统理论的主要研究对象。

灰色关联度分析方法的基本理论如下：

我们假设

x0={x0（k），k=1，2，3，…，n}为被比较序列，而

xi={xi（k），k=1，2，3，…，n}为被比较序列，其中i=1，2，…，m；

那么△x0i（k）=x0（k）-xi（k），△xi（k）=xi（k）-xi（k-1），且

△2xi（k）=xi（k）-xi（k-1）

△x0i（k）：x0与xi在点k处的位移差；

△xi（k）：xi在点k处的一阶斜率；

△2xi（k）：xi在点k处的二阶斜率。

那么，△x0i（k）越小，则表明这两个不同序列的曲线在k处距离最短；△xi（k）-△x0（k）越小，则说明这两个不同序列的曲线在k处的变化速度很接近。△2xi（k）-△2x0（k）越小，则说明了这两列不同的曲线在k处速度变化的快慢很接近。基于灰色系统理论的“邓氏关联度”就由此而来，意在对两不同序列的关联程度进行准确量化，计算公式如（1）所示。

其中，ρ=0.5，ri就是著名的邓式关联度，ρ=0.5，是分辨系数。

基于邓氏关联度构建衡量金融创新与科技创新发展的耦合模型，首先，设样本数据为Xij，用极差的标准化方法对其进行无量纲化处理，如（2）所示。

根据无量纲化处理后的数据确定两个基本数列。假设参考序列为：ZiX=（ZiX（1），ZiX（2），…，ZiX（m）），i=1，2，…m；比较数列为：ZiY=（ZiY（1），ZiY（2），…，ZiY（n））i=1，2，…n。那么，根据式（1），参考数列和比较数列在t时刻的关联系数ζ（j，t）就应如式（3）计算。

当计算出在t时刻的关联系数ζ（j，t）就应如式（3）计算。

ζ时，按样本数k求平均值后即可得到一个关联度矩阵γ，如式（4）所示，反映的是子系统之间耦合的错综复杂的关系。通过比较各个关联度γi，j的大小，我们就可以分析出来，金融创新与科技创新中哪些因素关联度大，而哪些因素之间则关联度不强。同样地，γi，j的取值范围也是0到1，其评判标准为，当0<γi，j≤0.35时，关联度较弱；当0.35<γi，j≤0.65时，关联度中等；当0.65<γi，j≤0.85时，关联度较强，当0.85<γi，j≤1时，关联度极强。类似地，当γi，j取值为0或1时，几乎不可能存在这种情况，讨论的意义不大。

在（4）的基础上，进一步构造出来金融创新与科技创新相互关联的耦合度模型，如式（5）所示。

其中，C（t）为耦合度，m和n分别为衡量金融创新与科技创新的指标的数量。

三、实证分析

（一）关键指标确定与数据来源

根据山西省金融创新与科技创新两个系统中不同的特性，同时结合寻找数据的现实条件，我们确定了金融创新的8个变量与科技创新的8个变量，并进行了分类和标记，时间序列为2004—2014年。具体如表1和表2所示。

本次建模所用数据全部是从《中国统计年鉴》、《山西统计年鉴》、《中国金融年鉴》、《山西科技年鉴》、《山西省金融运行报告》、《山西省科学技术统计年鉴》以及科技部、央行货币政策司、山西省科技厅等政府网站上直接获得，或者通过上下年数据和增减比率推得。

（二）基于耦合模型结果的山西省金融创新与科技创新协同性分析

确定了指标体系后，根据上节确定的耦合模型，把原始数据代入即可得到计算结果。

1.耦合模型结果。表3是根据计算结果整理并分类而得到的山西省金融创新与科技创新耦合关联表。该表深刻地反映了近11年来科技创新与金融创新的错综复杂的耦合关系。

2004年到2014年山西省金融创新与科技创新耦合度如图1所示。该图定量地反映了山西省近11年来金融创新与科技创新耦合发展的变化程度。

2.山西省金融创新与科技创新协同性分析。

（1）山西省金融创新与科技创新耦合的时序变动分析。由图1可以得出，山西省金融创新与科技创新在2004—2014年的耦合度总体上看大致呈“U”型，经历了由强变弱，再由弱变强的阶段。具体来说，2004年、2005年和2014年的耦合度都比较高，均为0.75，而2006—2013年的耦合度均在0.7以下；如果逐个分析每年的耦合度变化，会发现这些年的耦合度处于有规律的波动阶段，2006年到2014年之间波动周期大约为3年，这说明了山西金融创新与科技创新在交互耦合方面非常紧密，同时也说明在山西经济发展的不同阶段和时期，山西整体面临着不同的背景和任务，金融创新与科技创新的强度、重点与协调程度也存在着明显的差别。

根据前文确定的评判标准，2006年、2009年、2010年和2013年，山西金融创新与科技创新处于拮抗耦合阶段；而2004年、2005年、2007年、2008年、2011年、2012年和2014年中山西金融创新与科技创新处于磨合耦合阶段，其中2004年、2005年和2014年耦合度较高，接近了0.8的高水平耦合阶段。计算得到2004年到2014年平均耦合度为0.655，说明这11年山西金融创新与科技创新发展整体处于初级磨合耦合阶段。

我们把这11年分为3个发展进程来看待。

首先，2004年到2008年为第一阶段，我们把它理解为金融创新与科技创新耦合的“要素流入期”。2004年和2005年，山西省金融创新与科技创新发展的总量和基数都非常小，但是经过前阶段的互相耦合，已经接近达到了高度耦合的阶段。2005年，国家出台了《煤炭产业政策》，煤炭价格开始逐步放开，并且迅速飙升，吸引大量资本进入山西，资金流动加快；2006年，山西股票市场上，大同煤业（601001.SH）、大秦铁路（601006.SH）和潞安环能（601699.SH）三家公司同时上市，使山西省当年证券交易总额直接从721.9亿元跃升到1738亿元，金融创新规模急剧扩大；同时，2006年召开全国科学技术大会，发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020）》，對山西省科技创新的发展也带来了极大的机遇。随着煤炭市场的强势运转和由此带来的煤炭生产安全、环保的方面问题，产生了对科学技术研究与应用的旺盛需求，山西以煤炭利用方面为主科技创新也逐步发展壮大起来。同时，金融创新与科技创新之间的互动也逐步发展起来，2006年到2008年呈稳定上升阶段。

其次，2008年到2011年为第二阶段，这个阶段我们把它理解为金融创新与科技创新耦合的“阻滞期”。这一阶段，全球金融危机影响了山西，但是煤炭市场仍然供不应求，山西市场经济上出现了一些乱象，金融资本大量流入能源领域，民间借贷活跃，煤炭市场的票据结算占了很大比重，各种形式与方式的金融产品开始出现，与金融创新相比，科技创新领域则显得步伐落后，在这个阶段在科研方面的投入没有得到重视，2008年到2011年财政拨款科技比重分别为2%、1.5%、1%、1%，基本处于逐年下跌的状态。2008年到2009年全省规模的煤矿兼并重组，为山西省能源行业长远发展打好了基础，但是在短期内则对金融创新与科技创新的发展造成了阻滞。这一阶段，金融创新与科技创新基本处于拮抗耦合期，发生了互相抑制甚至各自为战的现象。这种情况直到2010年12月1日，国务院批复设立“山西省国家资源型经济转型综合配套改革试验区”，从2011年山西省的综改之路正式开始，金融创新与科技创新得到了空前重视，耦合度在一年内迅速提高。

第三，2011年到2014年为第三阶段，在这一阶段我们把它理解为科技创新与金融创新的“协同发展期”。2011年山西综改区开始建设，2012年十八大召开，之后煤炭市场开始受全球经济下行的影响而进入疲软状态，山西经济发展进入新常态。穷则思变，经济下行给了我们很多冷静思考的时间，无论从高层领导还是从普通民众都已经意识到，过去的老路已经不能走，高能耗高污染低水平的产业并不能走得很远，山西的科技创新长期以来是一块短板，比较被动，滞后于经济发展和金融创新。2014年，新一届山西省委班子形成，在新一届省委省政府的领导下，高度重视科技创新，制定了很多推进科技创新发展的政策，2014年开始筹备科技创新城建设，与山西转型综改试验区同步推进。山西金融创新与科技创新开始主动、有序、深度融合，科技创新与金融创新开始互相促进。在这一阶段，无论是金融创新还是科技创新都空前地得到高度重视和大力推进，金融创新与科技创新之间互动增多，发展步伐更加协调，二者处于协同发展阶段。

需要特别指出的是，从系统论与协同学的基本原理上分析来看，耦合度的下降并不是一件坏事，它的产生有两方面的原因。一是现有要素的大量流出，二是外来要素的大量流入。系统的耦合是一个时间积累的过程，在系统发展中，无论是新要素涌入还是旧要素退出，对于系统本身的各要素乃至子系统来讲，都是一个发生新情况、需要重新适应新环境、与新系统重新进行耦合的过程。而波动性的耦合度变化正是表明了我们的金融创新与科技创新双系统都是开放的系统，表明了随着时代发展和山西省本身发展的特点，金融创新与科技创新中不适应生产关系发展的一些因素在逐步退出，而新的生产力、新的积极因素在逐步进入，新的生产关系在不断重构。这一点从量上就可看出，因为回望科技创新与金融创新的各指标，它们随着时间增长几乎都是在不断增长的，这说明科技创新与金融创新的规模在不断扩大，山西的金融创新与科技创新一直是在前进的而不是倒退的。

（2）山西金融创新对科技创新约束的基本面分析。由表3横向取均值，可得到山西金融创新的各序参量对科技创新总体的关联度，如表4所示。

首先，由表中可见，在已有8个金融创新指标中，与科技创新关联度最高的是“保险业总资产/GDP”、“银行业总资产/GDP”、“金融机构贷款/GDP”，分别为0.734、0.673和0.668。从类别划分，与科技创新关联最大的是保险业，证券业与银行业不相上下，居于其次。

从结果看，一方面反映出科技创新与经济发展的规模密切相关，即科技创新是服务于经济发展的；另外一方面，也反映出与科技创新发展最密切的是资本投入与风险控制。2006年6月，国家出台了《关于加强和改善对高新技术企业保险服务有关问题的通知》，为科技创新提供风险保障。根据童藤的观点，科技企业在各发展阶段（种子期、创业期、成长期、成熟期、饱和期）有不同的融资方式，其中通过保险公司和商业银行融资是企业在成熟期的时候才大量使用的。这样的结果表明了山西的科技企业很多都已达到了成熟期。

总的来说，上述结果表明山西省的科技创新最需要的风险防护与融资贷款，山西的科技企业大部分已经成熟，但是还没有做大、做成规模，应该运用各种保险等手段，保障科技企业渡过难关。金融创新如何更好地服务于科技创新，帮助山西科技企业能够更加定型、更加完善、更加稳健，是新时期我们需要解决的问题。

3.山西科技创新对金融创新约束的基本面分析。由表4横向取均值，可得到山西科技创新的各序参量对金融创新总体的关联度，如表5所示。

首先，从如上结果分析，指标基本一致，变化幅度不大，可见山西科技创新发展是比较均衡的，未有短板所在。在山西省科技创新各指标中，与金融创新关联度最高的是财政科技拨款比重，第二高的是专利申请量。这是由山西省本身既有格局决定的。在山西省科技创新的各单位中，主要是事业单位、高校、国企，享受财政支持的占大部分。并且，在科技创新对金融创新的影响中，国有单位往往能够轻易地获得融资、贷款等金融支持，从而直接地影响了金融创新；专利申请量也与金融创新关联度很高，说明无论是天使投资、还是风险投资等金融服务主体，它们更看重的是由国家认可的科技成果，看重成果的独创性。

从大类分，科技创新投入和科技创新产出与金融创新关联度基本相同，科技创新产出略胜一筹。这说明金融服务更希望投向的是已经获得的科技成果，而非日常性科研活动。

总的来说，山西省的科技创新与金融创新的耦合机制主要还是政府主导的模式，并且在市场化的金融服务面前，定型的成果比仍在研究的科研项目更加受到关注；应当加大金融的普惠性支持力度，对一些有潜力的项目要加大前期研发力度支持；同时也要加大科技成果的转化力度，使科技成果能够更好地服务于金融行业。

四、结论

本文得出的主要结论是：山西科技创新与金融创新协同发展主要靠的是政府主导；金融创新主要服务于科技创新的成果转化阶段；山西科技企业大部分已经成熟，但是没有形成规模，在抵御市场风险上尚显不足；最需要的仍是金融有效支持与科技保险托底相配套的政策。

（本文源自2014年山西省哲学社会科学重大课题《山西金融创新与科技创新耦合机制与对策研究》。）

注释：

{1}张占斌.中国经济新常态的趋势性特征及政策取向[J]. 国家行政学院学报，2015（1）：15-20

{2}童藤.金融创新与科技创新的耦合研究[D].武汉理工大学，2013

{3}Schumpeter.The Theory of Economy Development [M].Cambridge，MA University Press 1912

{4}Perez，Carlota.Technological Revolutions and Financial Capital：The Dynamics of Bubbles and Golden Ages[M]. London：Edward Elgar Pub，2002

{5}赵昌文等.科技金融[M].科学出版社，2009

{6}黄国平，孔欣欣.金融促进科技创新政策和制度分析[J].中国软科学，2009（2）：28-37

{7}何海林，涂建军，孙祥龙，等.中国人口结构与经济结构耦合的关联分析[J].西南大學学报：自然科学版，2013，35（10）

（作者单位：山西省发改委宏观研究院 山西太原 030002）

[作者简介：王喆，（1989—），硕士，山西省发改委宏观研究院研究实习员，研究方向为能源经济、宏观经济；崔鸿雁，（1980—），博士，山西省发改委宏观研究院副研究员，研究方向为宏观经济。]

（责编：若佳）