吉林省科技创新与消费需求的耦合机制研究

黄蕊，孟程程，贾絮然

（1.吉林省企业经济研究中心，吉林长春，130022；2.长春理工大学，吉林长春，130022；3.北京师范大学，北京，100875）

吉林省科技创新与消费需求的耦合机制研究

黄蕊1，2，孟程程2，贾絮然3

（1.吉林省企业经济研究中心，吉林长春，130022；2.长春理工大学，吉林长春，130022；3.北京师范大学，北京，100875）

科技创新与消费需求彼此影响、相互促进，他们存在着显著的耦合作用关系。区域振兴能够在二者的良性互动下，凭借科技创新的消费升级效应和消费升级的科技创新效应，得以实现。以吉林省为例，测算其2008～2014年科技创新与消费需求之间的耦合度及耦合协调度，剖析二者的联动机制，并以此为依据提出了增强吉林省科技创新水平，促进消费升级的具体建议。综上，在东北经济再振兴的背景下，吉林省应审时度势，建立高效的科研机制，愈加紧密科研与市场的关系，不断优化居民消费环境，引导人们绿色消费。只有这样，才能真正实现吉林省经济的可持续发展。

科技创新；消费需求；耦合机制；吉林省

最近几年来，东北地区经济不断下滑，经济发展困难重重。为了促进东北经济尽快转型、振兴东北经济，国务院和国家发改委多次印发了相关的文件，为其提供政策指引。同时，随着我国经济发展步入新常态，产业转型、技术创新的步伐明显加快，科技创新的重要性日渐突出。然而，我们可以清楚地得出结论：在科技创新对区域经济发展的影响程度上来看，对东北地区的影响与全国其他地区依旧相差很多，无论是从科技成果转化率还是科技创新水平来看，都不尽人意。并且，东北地区企业转型存在较多挑战，不论是创新意愿，还是创新水平、环境都需要加以改善。［1］

区域经济的提升发展更是离不开区域科技创新能力的提升，尤其是像东北地区这种在计划经济体制下由国家投资、重点建设发展起来的老工业基地，只有依靠科技创新，才能真正打破原本的束缚，加快经济振兴的步伐。并且，随着时间的不断推进，过度依赖投资和出口的经济发展模式显然已经不再适用，消费应当成为推动经济发展的原动力。科技对经济的拉动效应最终反映在促进消费增长上，可以说，科技进步可以促进消费需求的释放，以此支持经济稳定增长。此外，正如英国经济学家马歇尔所说：“消费者的需要是一切需要的最终调节者”。也就是说企业会通过不断地科技进步来满足消费者日益增长的需求。可以说，消费需求是推动科技创新的源动力。

可见，科技创新和消费需求二者之间是一种相互影响、相互促进的耦合关系，我们可以采取一定的措施，做到既拉动了消费需求、经济增长，又促进了科技进步，达到二者互利共赢的结果。因此，本文以吉林省为例，根据吉林省2008～2014年的科技创新和消费需求数据，通过探究吉林省科技创新与消费需求之间的耦合关系，提出相应的科技创新与消费需求协调发展的政策，改变目前吉林省存在的经济下行和科技创新能力低下的局面，从而为促进东北地区的科技进步和振兴东北地区经济做一定的参考指导。

一、文献综述

时至今日，国内外不少学者对消费需求与科技创新的关系都进行了不同程度的探究，其中：有关消费需求对科技创新的影响，关士续在《基于消费动因的技术创新研究》一文中提到“从社会层面来看，消费创新是导致技术创新发生的终极动因。不断更新的消费需求为技术创新提供方向和目标，也是技术创新最终的接受者。”［2］Tero Pikkarainen指出：由于消费者的需求在不断地更新，相应地的技术水平也在不断创新。但同时，技术创新必须同时兼顾企业和消费市场，使二者平衡发展，这样才能使技术创新发挥最大的效用。［3］施青峰在《消费与技术创新的关系浅析》中指出：消费需求的变化引导技术创新，只有在消费需求更新的前提下，技术创新才会取得成效。［4］

有关科技创新对消费需求的影响：Agnar-Sandmo通过构建了一个新的消费者效用函数，提出技术创新是使公共产品有效需求增加的一个重要的动因。［5］Gilly MC和Schau HJ认为：技术创新使人们的生活更加优越，也使越来越多的老年人开始接触到网络。老年人逐渐接受并认同网购等新型消费模式，无形中也增加了消费需求。［6］Pierre Berthon，James Mac Hulbert和Leyland Pitt通过研究人们是否能接受认同网银等消费模式，提出消费者的消费行为会受技术创新的影响，技术创新能促进人们对新型产品的购买量。［7］赵和楠、元一帆在《基于省级面板数据的科技进步对居民消费增长的影响》一文中指出：科技创新推动着居民消费正向增长，并且，不同地区科技进步对居民消费的推动作用有明显的不同，通过科技创新可以满足人们日新月异的消费需求，促进消费增长。［8］刘禹君和刘雅君在《创新、创业与居民消费倾向》中指出：创新引起技术进步，能有效提高现有产品的生产效率，降低产品的生产成本和市场价格，在保证产品质量的前提下，产品价格降低无疑会诱发居民消费。创新水平的提高有效促进了居民消费倾向的提升。［9］

有关科技创新和消费需求的相互影响,金晓彤、黄蕊在《技术进步与消费需求的互动机制研究》中提出：技术创新和消费需求二者互为因果，相互影响、彼此促进。一方面，技术进步可以激发新的消费需求产生；另一方面，消费需求引导技术创新的方向。［10］通过整理相关文献可以发现，消费需求和科技创新二者必然有一定的联系，然而，大多数的研究都是基于单向的影响，很少有人将二者的互动机制、双向影响作为研究对象，所以，本文通过研究消费需求和科技创新的耦合机制，为实现二者协同发展提出相应的政策建议和理论依据。

二、科技创新和消费需求的耦合机制

（一）科技创新对消费需求的影响

1.科技创新对消费水平的影响

物质与精神生活的人均消费数量和消费者的消费质量都属于广义的消费水平的范畴。科技创新水平提高会带来一系列良性反应。首先，科技创新水平提高，会降低单位产品的生产成本、进而引起价格的降低，根据供求原理，人们将增加对该产品的购买量，即消费数量增加；其次，科技创新水平的提高，会使产品各方面的性能都有一个质的飞跃，人们的消费需求得到了更好的满足，消费质量提高。综合来说，科技创新水平的提高会提高人们的消费水平。

2.科技创新对消费方式的影响

消费方式、科技创新水平和社会生产水平三者之间有着密不可分的联系：科技创新影响社会生产力，而社会生产水平决定消费方式，所以科技创新也决定消费方式。以往不可持续的消费方式随着科技创新能力的不断提高，即科技创新不再以生态环境的破坏为提高的手段，人们的消费方式也逐渐转向可持续性的。

（二）消费需求对科技创新的影响

1.消费需求对科技创新的引导作用

企业不断地进行着技术创新来追求更高的经济效益，同时又必须通过生产活动去实现这种经济效益，这样就离不开市场，离不开消费需求的正确反应。只有生产的产品符合消费者需求，企业才能获得经济效益，即消费需求引导科技创新，企业必须以人们的消费需求为导向来进行自身的科技创新。

2.消费需求对科技创新的推动作用

人们的消费需求日新月异，消费需求在逐渐地向高层次演变，相应地科技创新能力也需要不断提高。农业社会阶段，人们的较原始、较基本的消费需求，使得科技创新水平发展也较缓慢；工业社会阶段，人们对物质消费需求加剧，使得科技创新能力也急剧发展，同时粗放、挥霍性的消费模式使得科技创新活动是不可持续性；现阶段，人们的消费需求相比以前更加地注重高质量、绿色、环保性，这就要求相应的科技创新也必须向高水平、高质量、高层次、可持续性方向发展。

（三）二者的耦合关系

耦合的概念起源于物理学，它是指系统间的各个指标相互影响、相互作用，两个系统可以良好地互动、实现协调发展。耦合的内在涵义主要是：首先，系统包含的所有要素指标是有相关性的，要素之间彼此关联相互联系；其次，整个系统是一个密不可分的整体，需要根据一定的规律从总体来看彼此间的协同程度；最后，系统间的要素协调发展，彼此间取长补短、相互带动，最终实现整体的良性发展。［11］耦合系统的各要素不再局限于原本的系统，彼此之间形成一种新的关联，发展变化具有一致性，这种发展变化的一致性越高，说明彼此之间的联系越紧密，所以可以通过测算出两个系统间发展变化的一致性程度来分析系统之间的协调度。

科技创新水平和消费需求二者就是一种耦合关系。依据先前的分析，可以初步得到：科技创新和消费需求二者相互影响、联系紧密，发展变化具有一定的一致性，但是却无法准确度量这种紧密性，也不能判断出这种紧密性的变化趋势，为了解决这些问题，可以把科技创水平与消费需求发展看作是存在耦合关系的两个系统，定义科技创新水平—消费需求发展耦合度为两者的子系统相互作用、彼此联系的程度，通过耦合度来观察二者之间的协调度。

因此，为了更好地度量科技创新与消费需求二者之间的相互影响程度，以吉林省为例，从2008～2014年《吉林省统计年鉴》中查询到了吉林省科技创新与消费需求的13个评价指标数值，将这些数据标准化处理后，计算出科技创新和消费需求的各个指标所占的权重及二者之间的耦合度。

（四）实证分析

1.数据标准化处理

首先运用极差标准化法对原始数据进行标准化处理：

其中，公式（1）中xij表示第i年第j项指标的原始数值，xjmax，xjmin分别代表2008～2014年这7年间第j项指标的最大值和最小值，yij'表示经过标准化处理后的数据。为了使公式（3）运算中对数取值有意义，需要避免标准化后可能出现“0”值，所以将标准化后的全部数据向右平移0.01个单位，即yij=+0.01。

2.计算两个系统指标权重

第i年份第j项指标占该指标的比重

以上公式（3）中m代表评价年份数量，公式（5）、（6）中m代表指标个数。将标准化处理后的数据，经过公式（2）～（5）计算，可得出表1吉林省科技创新与消费需求系统中各个指标的作用权重。

表1 吉林省科技创新与消费系统各个指标的作用权重

3.计算两个系统的耦合度

科技创新综合评价函数为：

消费需求综合评价函数为：

公式（6）（7）中，m代表科技创新系统中的指标个数，wi代表各指标的权重，、代表第i个指标经过标准化处理后的值。

根据上述公式，通过计算可以分别得到吉林省科技创新与消费需求两个系统的综合评价指数，如下所示：

科技创新与消费需求耦合度公式为：

用C来表示耦合度，用k来表示调节系数，k的取值范围为［2，5］，本文中k的取值为4。

C的大小可以直观反映出科技创新与消费需求两个系统的协调程度，C的取值范围为［0，1］。C的值越趋近于1，表明两个系统的耦合性越好；反之，耦合性越差。

表2 吉林省2008～2014年科技创新与消费需求系统的综合评价指数

科技创新和消费需求二者的耦合可以分为以下四个阶段：

图1 科技创新和消费需求耦合系统演进过程

4.计算两个系统的耦合协调度

综合评价指数：

公式（9）中，α为科技创新权重，β为消费需求权重，因为这二者有相同的重要性，所以取α= β=0.5。公式（10）中，用R来表示耦合协调度；用C来表示耦合度；用P来表示科技创新与消费需求这两个系统之间的综合评价指数。

在有些情况下，耦合度并不能恰当地反映出两个系统之间的综合发展水平。鉴于此，采用稳定性更高、适应范围更广的耦合协调度进一步反映科技创新与消费需求的综合发展水平。

R的取值范围为［0，1］。R的值越趋近于1，表示科技创新与消费需求这两个系统间的协调发展程度越高；反之，协调发展程度越差。

根据两个系统的耦合协调度，将其划分为以下几个基本类型：

表3 科技创新与消费需求耦合判断标准及基本类型

计算可得，吉林省2008～2014年科技创新与消费需求两个系统间的耦合度和耦合协调度，如表4所示。

表4 吉林省2008～2014年科技创新与消费需求系统间的耦合度和耦合协调度

5.数据分析

我们可以绘制出如下的折线图来更直观地反映表2、表4的数据：

图2 吉林省2008～2014年科技创新与消费需求耦合关系折线图

根据表2、表4及图2，我们可以得出以下结论：

2008～2010年吉林省的科技创新水平和消费需求都极低，单就科技创新方面来说，R&D经费投入强度（与地区生产总值之比）远远低于全国水平，R&D经费代表一个地区对科技研究和试验的总投入，该项指标越大，说明一个地区在科技研究方面的投入越大，科研基础越雄厚。而吉林省2008年R&D经费仅为253055万元，和其他省份的投入相去甚远，同年全国研究与试验发展（R&D）经费总支出为4616亿元，而吉林省仅占0.55%，这也反映出吉林省在2008年时对科技研发的重视程度并不高，并没有投入太多的资金来支持科学技术的创新研究；另一方面，这一阶段的消费需求也不高，消费需求综合评价指数在0.20左右，消费需求主要是集中在衣食住、大约占全部消费的60%，医疗保健、交通、通信和教育娱乐等在消费需求中占比不高，居民的消费需求没有被很好地调动起来，所以经济发展水平也不能得到很好地提升。同时，这一阶段的耦合度也极低，科技创新和消费需求发展极度不协调，基本属于无耦合状态，这也导致了二者不能相互带动、协同发展，各自都处于低水平状态。

2011～2012年这两年间吉林省的科技创新水平和消费需求相比于之前都有了飞速的提高，二者的综合评价指数都产生了倍数级的增长。2011年是“十二五”规划的头一年，2011年吉林省颁布了《吉林省科技成果转化促进计划》等政策来促进吉林省的科技发展，吉林省的科技创新综合排名也由2010年的第21位一跃升至第16位；《吉林省支柱优势产业跃升计划》、十二五规划等方针政策的颁布实施也让吉林省的消费需求有了大幅度的提升，人们逐渐增加了在教育文化娱乐、通信、医疗保健方面的消费；科技创新水平的提高带动了人们高层次的消费需求，日益增加的高水平消费也反向促进了科技创新水平的进一步提高，这种良性的互动，通过耦合度和耦合协调度得到了很好的体现，这两年间的耦合度充分体现了两个系统间的初级协调，这一时期属于低度耦合阶段。

2013～2014年吉林省的消费需求稳步攀升，科技创新水平却有所回落，这也导致二者的耦合度和耦合协调度有了一定的下降。一直以来，汽车、石化、农产品都是吉林省的支柱产业，这些产业支撑着吉林省的经济发展，却也存在着产能过剩、技术设备落后等致命性的问题，新型产业的缺乏及不成熟使得在吉林省科技创新、产业转型道路上走得尤为艰难。2014年更是吉林省的攻坚年，虽然消费需求有了很好的发展，但是科技创新如何突破瓶颈却值得深思。所以，在2013年达到峰值后，2014年的科技创新综合评价指数又一次的差强人意，这种波折也导致了消费需求和科技创新二者的发展发生微小失衡，这一时期属于中度耦合阶段。

综上所述，吉林省的科技创新能力和消费需求在不断提高，吉林省科技创新和消费需求之间的耦合度、耦合协调度也是经历了一个由低到高的渐进的过程，二者的耦合关系逐年在提升，耦合关系逐渐向更高层次发展，但尚未进入到高级耦合阶段，耦合协调度从最开始的严重失调发展逐渐转向初级、中级、优质协调发展，但是仍然存在进步提高的空间。

三、结论与对策建议

（一）结论

近年来，吉林省的科技创新能力和消费需求水平都在不断地提升，而且二者相互影响、相互促进的程度日趋明显。一方面科技创新能力的提高会带动消费需求的增加，由于科技创新水平的提高，人们的高层次消费也逐渐增加；另一方面消费需求的提升会促进科技创新能力的发展。吉林省在科技创新能力较低时，消费需求也较低，主要集中于基础生活需求；随着吉林省对科技创新的重视以及对科技产业的扶持，科技创新能力有所提升，消费需求也被拉动；同时，振兴东北老工业基地等政策的实施，吉林省消费需求稳步提升也反向促进了科技创新能力的发展，二者相互协调共同发展。

（二）对策建议

虽然吉林省的科技创新水平和消费需求都在不断提升，但仍然存在科技创新总体水平不高、消费模式不可持续等问题，这些问题也导致了吉林省的科技创新和消费需求不能很好地协调发展，为了使吉林省的科技创新和消费需求二者能更好地互动联系，在上述研究分析的基础上，提出以下三个层面的对策建议：

1.建立高效的科研机制，提升科技创新水平，以便更好地为居民消费服务

吉林省目前的科技创新水平较低，科技创新环境也有待改善，这样技术创新水平跟不上消费需求更新的速度和水平，使得二者的协同作用不能得到充分发挥。应建立更为高效的的科研制度：加大R&D经费的投入，增加对科技创新型企业的扶持力度，通过税收减免、贷款优惠、技术补贴等政策手段，调动企业技术创新的热情，鼓励企业积极地进行技术升级、产业转型。同时，政府对高等院校、科研院所也应该给予足够的资金支持，提高科研人员的薪资待遇，将更多优秀的高素质人才留在本地，避免人才外流。高等院校和企业双方同时发力，使吉林省的科技创新水平向高层次、高水平推进，挣脱技术水平低下的束缚，让科学技术更好地服务于吉林省经济发展。只有技术水平提高了，才能保障居民的消费需求能及时有效地得到满足，消费需求和科技创新的协同作用才能更好地发挥。

2.转变居民消费模式，引导人们绿色消费，为科技创新提供正确导向

消费需求是科技创新的动力和源泉。吉林省目前的消费环境并不完善，而且消费模式仍具有一定程度的不可持续性，消费制度亟待改善。所以在提升消费需求和科技创新水平协同发展的过程中，要运用科学的发展观，促进人们消费观念和消费行为的转变，引导人们绿色环保消费，逐渐摒弃挥霍性的消费模式，这种高层次的消费需求也是对产品技术创新最有效的激励和紧逼，会使产品、产业本身更加注重自身的绿色可持续性，从源头上保证科技创新具有正确的方向性，促使产业为了满足消费者更高层次的需求不断地进行自身的技术创新，在提升整体科技创新能力的同时用品质来提升吉林省的消费动力。

3.优化资源配置，密切科研与市场的关系，实现二者良好的耦合互动

虽然吉林省高等院校和科研院所遍布，但是产、学、研三环节衔接并不紧密，高校培养的众多高素质人才和市场需求人才并不匹配，科研实力没有很好地服务于地区市场消费需求，这也是吉林省消费需求和科技创新不能实现良性耦合的重要原因。所以，应将市场需求信息和科技资源更好地整合起来，在进行了相应的分析后，将现有资源合理配置，充分发挥科技资源的效用。建立完善科研开发机制，把科研创新和实际市场需求紧密结合起来。在实地调研、真实了解到市场消费需求的基础上，相应地有针对性和侧重性地来进行科技研究和新产品的开发，提高科技成果转化率，使科学研究能真正地以市场消费需求为动力和导向、有的放矢、更好地满足居民消费需求，并且实现吉林省的科技创新水平和消费需求良性耦合互动、协调发展。

［1］黄蕊，张肃，王含.基于“融知发酵”模型的企业技术创新能力评价研究［J］.商业研究，2016（11）：144-150.

［2］关士续.基于消费动因的技术创新研究［J］.中国软科学，2001（05）：105-108.

［3］Tero Pikkarainen，Kari Pikkarainen，Heikki Karjaluoto，Seppo Pahnila.Consumer acceptance of online bank⁃ing：an extension of the technology acceptance model［J］.Internet Research，2004（14）：224-235.

［4］施青峰.消费与技术创新的关系浅析［J］.科技风，2012（18）：211.

［5］Sandmo，Agnar.Public Goods and the Technology of Consumption［J］.The Review of Economic Studies，1973，40（4）：517-528.

［6］Gilly MC，Schau HJ.Seniors and the Internet：ConsumingTechnologytoEnhanceLifeandFamilyInvolvement［OL］.

［7］Pierre Berthon，James Mac Hulbert，Leyland Pitt.Consuming Technology：Why Marketers SometimesGet It Wrong［J］.California Management Review，2005，88（1）：110-128.

［8］赵和楠，元一帆.基于省级面板数据的科技进步对居民消费增长的影响［J］.中南财经大学研究生学报，2013（01）：16-20.

［9］刘禹君，刘雅君.创新、创业与居民消费倾向［J］.财经论丛，2016：1-9.

［10］金晓彤，黄蕊.技术进步与消费需求的互动机制研究［J］.经济学家，2017（02）：50-57.

［11］丁晖.区域产业创新与产业升级耦合机制研究［D］.南昌：江西财经大学，2013：21-22.

F014.5

A

吉林省科技厅2016年软科学项目“基于可拓评价模型的吉林省机器人企业技术创新瓶颈与对策研究”(20160418042FG)；吉林省教育厅2017年科研项目“仿生视角下吉林省机器人企业技术创新能力评价研究”(JJKH20170641SK)

黄蕊（1987-），女，博士，讲师，研究方向为产业经济学。