城市创新能力与城市化耦合协调分析

马小芳+梁凯豪+郑伟

摘 要：采用耦合、协调模型对湖北省12个地级市进行了城市创新能力与城市化进程的分析，得出结论主要有：（1）湖北省城市创新能力和城市化的耦合度总体水平较高，以中、高度耦合城市类型为主。（2）湖北省城市创新能力和城市化的协调度总体水平一般，但时间序列上呈现提升的态势，总体状况趋于良性发展；可看出，协调度相对较高的城市主要在武汉市的东南和西北方向。

关键词：城市创新能力；城市化；耦合度；协调度；湖北省

中图分类号：F062.4 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2017）11-0087-03

引言

创新能力是促进区域经济长期发展的重要因素，也是城市综合竞争力的重要标志。Peter Hall（1998）通过研究活跃的大型贸易城市，得出创新是城市在经济社会发展过程中表现出来的一种特质[1]。Simmie（2001）认为，城市具有的创新这一特质在经济集聚和全球化的过程中会变为城市资产[2]。2016年8月8日，国务院正式发布《“十三五”国家科技创新规划》。同时城市化发展为创新能力的提升提供载体。Jacobs（1961）认为城市化对创新产生和知识积累具有帮助，从而间接促进经济增长[3]。Higgs（1991）研究发现，在1870—1920年間美国城市化水平与专利申请书之间具有密切联系[4]。程开明（2010）研究发现城市化与技术创新高度正相关[5]。程海森、刘立军（2014）研究表明，城市化与区域创新能力存在显著的正向空间效应[6]。刘雷、喻忠磊等（2016）运用耦合模型以山东省为例分析了城市创新能力与城市化水平的关系[7]。可见近年来不少学者都对科技创新能力与城市化发展进行了不同层面的研究，也表明这两者之间有联系，同时各位学者的分析方法也有差异。本文主要借助耦合模型来分析湖北省城市创新能力与城市化水平之间的协调关系。湖北是教育大省，历年来科技创新水平处于国家中上游水平，湖北省的整体城镇化也在发展，所以研究城市创新能力与城市化水平之间的关系具备一定的实践研究意义。

一、研究方法与数据处理

（一）研究区域概况

湖北省位于中部偏南、长江中游，占地面积18.59万平方公里，占全国的1.93%。截至2014年，湖北省常住人口为5 799万人，人均GDP为47 193元，居全国第13位。“十二五”时期，全省上下围绕创新湖北建设，取得了一系列重大成就，科技创新综合实力稳步提升。在鄂国家级科技创新平台数量78家，在鄂两院院士70人，国家“千人计划”273人、国家“973”首席科学家70人、获国家科技奖数量163项，继续保持全国前列、中西部地区之首，万人发明专利拥有量由“十一五”末的0.7件增长到4.28件。面对“十三五”的新形势、新机遇和新挑战，湖北省有待依靠科技创新抓住并用好新常态蕴涵的新机遇，在科技创新上实现新的突破。

（二）评价指标体系的建构

本文借鉴已有的研究成果[6，7]，基于科学性、可操作性和客观性等原则，选取4个维度11项指标考察城市创新能力（见表1）。另外，从人口城市化、经济城市化、社会城市化和空间城市化4个维度10项指标对城市化进行评价。

（三）数据来源与预处理

本文以湖北省12个地级市为研究对象，数据来源于2008年、2011年、2014年三个年份的《中国城市统计年鉴》、《湖北省科技统计年鉴》、《湖北省统计年鉴》等。为消除原始数据的量纲单位和指标属性的不统一，并避免指标正负向的影响，需对指标进行标准化处理，具体公式如下：

（四）评价指标权重的确定

本文采用熵值法来确定各评价指标权重。层次分析法和德尔菲法在设定系统指标体系的权重中用的比较频繁，但这两种方法的主观性较强，故本文未采用。熵权有其特殊意义，它不是在系统评价之前给出某指标的重要性系数，而是在评价系统的指标值确定的情况下计算各指标的相对重要程度。其计算步骤如下：

（五）研究方法

1.耦合度评价模型

由于城市化与创新能力是两个相互作用而独立的子系统，现引入“耦合”这个物理学概念，将城市创新能力和城市化水平的耦合度模型看作“城市化系统”和“城市化系统”和“城市创新系统”的耦合关系。其计算公式如下：

式中，Ui为各城市的综合评价值，wij为各个评价指标的熵权。

城市创新能力与城市化的耦合度函数：

C的取值范围在[0，1]，U1代表城市创新能力，U2代表城市化水平。根据城市创新能力和城市化耦合协调的发展演变，的取值可分为四个阶段：0—0.3，低水平耦合；0.3—0.5系统耦合处于拮抗阶段；0.5—0.8系统耦合进入磨合阶段；0.8 —1系统处于高水平耦合阶段。

2.协调度评价模型

协调度指系统演变过程中各子系统及其构成要素各种质的差异部分，可以判断系统之间或要素之间耦合是否良性，其相较于耦合度模型，能够更好的评判“城市创新系统”与“城市化系统”交互耦合的协调程度。具体计算公式如下：

式中，D为耦合协调度，T为两者的综合协调指数，U1和U2分别为城市创新能力和城市化的综合序参数，α，β为待定系数。通常，α+β=1，本文取α=β=0.5。一般地，协调度可划分为七个阶段：0

二、结果分析

通过公式（5）和（6）分别计算得出湖北省12个地级市的城市创新能力与城市化两者之间的耦合度与协调度，具体结果见表2。

（一）耦合度分析

从表2可看出，湖北省3个时间节点的城市创新能力与城市化的耦合度均处于拮抗阶段，按照耦合度进行类型划分：（1）低强度耦合城市（0.40—0.45），此类型的城市个数在3个时间节点分别为：0、2、0，所占比例分别为：0、8.3%、0；（2）中等强度耦合城市（0.45—0.49），此类型的城市个数在3个时间节点分别为：8、5、6，所占比例分别为：66.67%、41.67%、50%；（3）高强度耦合城市（0.49—0.50）此类型的城市个数在3个时间节点分别为：4、7、6，所占比例分别为：33.33%、58.33%、50%。由此看出两点，其一，在每个时间节点上，湖北省城市创新能力和城市化的耦合度总体较高，以中高度耦合城市为主；其二，从时间序列来看，湖北省城市创新能力和城市化的耦合度有显著提升，2011年和2014年高强度耦合城市个数均占到1/2以上。

（二）协调度分析

从表2中可以看出，湖北省12个地级市的城市创新能力与城市化的协调度，其类型以中度协调、勉强协调和濒临失调为主，3种类型总占比在3个时间节点分别为13.89%、36.11%、25%。这里显现出两个特征，其一，每个时间节点上，湖北省城市创新能力和城市化的协调度总体水平较好，达到高协调阶段的城市有武汉、黄石、宜昌和襄阳四市；其二，从时间序列来看，湖北省城市创新能力和城市化的协调度得到显著提升，2008年未出现濒临失调类型的城市，荆门市和孝感市等城市已转变为勉强协调，总体状况趋于良性发展。

三、结论与政策建议

本文以湖北省为例，综合运用熵值法、耦合度模型和协调度模型，分析了湖北省12个地级市的城市创新能力和城市化的综合评价指数、耦合度和协调度，并对耦合度和协调度进行分级，得出如下结论。

第一，湖北省17个地级市的城市创新能力和城市化综合指数有较好的等同，以较高的发展状态为主，此类型的城市个数在3个时间节点均占到1/2以上；而超前型城市数量变化的原因在于城市发展模式的改变，同时政府及社会各界开始重视创新起到关键作用。

第二，湖北省城市创新能力和城市化的耦合度总体较高，城市类型以中、高度耦合城市为主，且时间序列上表现出显著提升。

第三，湖北省城市创新能力和城市化的协调度总体水平一般，但时间序列上呈现提升的态势，总体状况趋于良性发展。协调度相对较高的城市主要围绕在武汉市的北边和东南方向。

全球新一轮科技革命和产业变革正在加速孕育兴起。湖北经济加速竞进提质对科技创新的需求更加迫切，而“十三五”将是湖北实现跨越式发展的黄金机遇期。对于如何促进湖北省区域创新与城市化的齐头并进，本文提出如下建议。

针对创新能力建设稍滞后于城市化建设的现实情况，湖北省各地市应制定相应的政策来保障创新战略的实施。一方面，加强创新平台建设，强化创新条件支撑。调整优化重点实验室、产业技术研究院、工程技术研究中心、校企共建研发中心的科技创新平台布局，夯实服务全省的科技基础设施。另一方面，加强湖北省各地市间的企业研究合作，由创新水平高的城市带动落后城市发展。同时，加快创新人才队伍建设，不断优化引进人才创新创业环境；坚持人才以用为本，鼓励高校组织科技人才服务科技创业与产业发展。

参考文献：

[1] Peter Hall.Cities in civilization[M].New York：Harper Collins Press，1998.

[2] Simmie.Innovative cities[M].London & New York：Spon Press，2001.

[3] Jacobs J.The Economy of Cities.New York：Radom House，1969：116-127.

[4] Higgs R.American Inventiveness：1870-1920.Journal of Political Economy，1971，（79）：661-667.

[5] 程开明.城市化促进技术创新的机制及证据[J].科研管理，2010，（2）：26-34.

[6] 程海森，刘立军.基于空间面板模型的城市化与区域创新能力实证研究[J].现代管理科学，2014，（8）：75-77.

[7] 刘雷，喻忠磊，等.城市创新能力与城市化水平的耦合协调分析——以山东省为例[J].经济地理，2016，（6）：59-66.

Abstract：The coupling coordination model of city innovation ability and the process of the city of 12 prefecture level cities in Hubei Province，the main conclusions are：（1） Hubei province city of city innovation ability and the coupling degree of the overall level is higher，in highly coupled type. The main city （2） Hubei City innovation ability and the coordination degree of city overall level，but the time series shows the increasing trend，the overall situation tends to be benign development；it can be seen that the coordination degree of the relatively high city the main city of Wuhan in the southeast and northwest.

Key words：urban innovation capability；urbanization；coupling degree；coordination degree；Hubei Province

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