区域创新与经济耦合关系及其对生态效率的影响

张森宇++曲波

基金项目：青海省软科学项目“青海省促进科技成果转化的制度创新研究”

（项目编号：2015-ZJ-601）

中图分类号：F832 文献标识码：A

内容摘要：本文基于协同学理论构建了区域创新与经济系统的耦合协调度评价模型，测算了我国30个省级区域（港澳台、西藏地区除外）的耦合协调度，并利用两阶段GMM回归分析方法验证了其对生态效率的影响。研究结果表明，我国区域创新与经济系统耦合协调度整体较低，且各区域存在较大差异，东部地区明显高于其他地区。同时根据回归模型分析结果，区域创新与经济耦合协调度对于生态效率的提升具有显著正向关系，且随着区域创新与经济系统的不断发展，对于生态效率的提升作用愈加显著。最后，针对我国各区域提出了完善区域创新与经济发展以及提升生态效率的建议。

关键词：区域创新 经济系统 耦合协调度 生态效率

研究背景

当前我国正处于全面建成小康社会的关键时期，虽然经济总量已居于世界第二，但长期依赖投资驱动经济粗放增长所积累的矛盾日益凸显，这些深层次矛盾成为经济持续增长的瓶颈。确立提高自主创新能力、建设创新型国家的目标成为国家发展战略的核心和提高综合国力的关键。

目前，学者们的研究主要集中于创新能力的影响因素分析，除R&D投入、财政投入、金融支持、技术等基础影响因素外，也逐渐关注到产学研联系的质量、对区外技术溢出的吸收能力、产业集聚、人力资本等均对区域创新有着至关重要的作用。同时，我国省级区域创新能力的空间差异也受到了关注。而在协调发展视角下，如何实现经济、环境的和谐发展，创新对于经济发展方式转型的作用，以及是否能够有效缓解生态环境压力，提高生态效率的研究尚有所缺乏。因此，如何协调经济发展、环境保护二者之间的关系，以最小的环境损害来赢得最优的经济产出，实现最高的生态效率成为迫在眉睫的问题。而创新作为实现经济转型升级的必经之路，研究创新与经济发展之间的耦合关系及对生态效率的影响，能够有效探究区域创新对经济发展的影响和对生态效率的作用机制。

区域创新与经济耦合作用机理分析

（一）区域创新与经济发展耦合关系分析

一方面，区域创新推动经济发展。区域创新为经济发展提供动力。目前人类已经进入了知识经济时代，知识经济的发展实质是依靠具有创造性的知识，而知识作为一种投入要素，其最重要的产出便是以创新带来的发展动力。区域创新促进经济转型升级。由于技术创新能够寻求新的生产函数，通过开发新的生产要素，实现要素的循环利用，进而提高单位要素的产出效率，实现经济增长方式的转变。区域创新提高区域经济竞争力。在一定地域范围内积聚，形成创新集聚区，快速有效沟通能够促进创新行为的产生并节约研发和产品成本，从而获得正向的外部范围经济。同时，区域创新具有外溢效应。我国创新发展存在日益加大的正向溢出性，创新行为带来的经济增长具有最直接的空间溢出效应。

另一方面，经济发展的强弱也关系到对创新的支持力度和创新环境的建设。区域创新能力的不断提升，有利于经济的健康发展。同时，随着经济发展水平的不断提高，经济会反哺区域创新。经济实力的不断提升，社会对科学技术等创新研发活动的投入将不断增加，有利于区域创新行为的产生。

区域创新与经济发展的相互影响作用存在相协调的发展关系，虽然区域创新先于经济发展，二者在时间上存在一定的时滞，但整体上可以看出，区域创新能力与经济发展呈现“强同势”关系。

（二）两者耦合协调对生态效率的影响

二者对于生态效率的提升均有作用，区域创新行为可以通过技术进步实现资源的洁净利用、污染的末端处理，从而提高生态效率。经济发展通过改变产业结构，实现经济由粗放式到集约式增长的转变，实现生态效率的提升。然而现实中情况往往较为复杂，尽管区域创新与经济转型发展都能有效促进生态效率，但不同层次的创新或经济发展对于生态效率提升的作用却不尽相同，同时两者在社会绿色发展中的协调效果也会直接影响生态效率。

研究方法

（一）耦合评价模型

假设区域创新系统和经济系统的耦合协调过程具有非线性的特征，且各自的演化能够表达为（m1，m2，…，mn），其中f（m） 为非线性函数。对公式进行泰勒级数展开，得到，因此对于区域创新（I）和经济系统（E）各自的演化方程可以表示为：

借鉴物理学中容量耦合的概念，区域创新系统与经济系统的耦合度可以表示为：

C={[fi（I）]×[fj（E）]/∏[fi（I）]+ [fj（E）]}Λ1/2

在此基础上加入两系统的综合协调指数T，反映两系统的综合发展水平对协调度的贡献：

T=λfi（I）+μfj（E）

得到系统耦合协调度Z的测算模型：Z=（C×T）1/2

（二）指标体系构建

为了构建科学合理的指标体系，应遵循以下原则：系统性原则。每个系统均是各要素间复杂有机的结合，因此所选指标应反映区域创新与经济系统间的耦合关系。代表性原则。指标体系的构建不能一味地追求复杂，应结合各系统，有针对性地选取能代表各系统的要素即可。可操作性。所选取指标必须含义明确，数据真实可靠。基于以上原则，参考國内学者的经验，构建区域创新与经济的耦合协调度评价指标体系。在计算各指标权重时，本文采取熵值法确权，能够在一定程度上克服客观法带来的一些弊端，具体指标如表1所示。

（三）模型设定

本文构建计量模型实证验证区域创新与经济耦合协调对生态效率的影响，分别计算创新与经济系统对生态效率的影响，引入两系统耦合协调度进行分析对模型的影响，建立基本方程：

EEit=αitZit+βitIit+γitEit+λit+ξit

其中，EEit表示生态效率；Zit代表耦合协调度；Iit代表区域创新系统，用该系统内权重最高的技术市场成交额表示；Eit代表经济系统，用该系统内部权重最高的全体居民人均收入表示；λit表示个体效应；εit表示随机误差项。endprint

生态效率是指系统用较少的资源消耗和环境污染获得较大的收益，它是一个国家或地区绿色竞争力的重要评价指标。为了更好地分析各地区的生态效率，本文将非期望产出作为投入指标建立SE-DEA分析模型，建立评价指标体系，进行效率评价。具体评价指标体系如表2所示。

区域创新与经济耦合协调效率实证分析

（一）耦合协调度评价

根据物理学中对耦合阶段的划分，本文在参考国内学者的基础上，将区域创新与经济系统的耦合状况分为四个阶段：当0

为了保证所选数据的完整性，本文选取2006-2013年的数据，其中由于西藏数据及港澳台等地的数据不能完整获取，因此本文共选取30个省份的数据进行分析。数据来自《中国统计年鉴》、《中国高技术产业统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》、《全国及各地区科技进步统计监测结果》、《中国能源统计年鉴》及各省份统计年鉴。同时，在区域创新与经济系统耦合发展过程中，本文认为经济与区域创新行为同等重要，故而综合协调指数T中的λ=μ=0.5，在此基础上依据耦合协调度计算公式，具体计算结果如表4所示，由于篇幅限制，本文选取3年的数据进行对比分析。

根据表4中各省市三年的区域创新与经济系统耦合协调度计算结果及对比结果分析，可以得出以下结论：

各省市区域创新与经济系统耦合协调度整体有所提升。除青海、甘肃、云南、河北等地有所下降外，大部分地区的耦合协调度均有所提高，且天津、江苏、湖北等地有较大幅度的提高，这与当地的政策及支持有极大的关系。但应注意的是，虽然整体有所提升，但仍没有一个地区处于极度协调耦合阶段。

不同地域的耦合协调度有较大差距。我国东部地区整体区域创新与经济耦合协调度高于其他地区，而中部、东北地区及西部四川、陕西、重庆等地差距不大，这是因为这些区域的创新能力和经济实力相差不大，同时发展模式类似，从而两系统耦合协调度基本相同。但西部欠发达地区如青海、甘肃、贵州等地的耦合协调度均在0.2以下，与其他地区差距较大，因此可以看出，我国区域创新与经济协调发展过程中有明显的地域倾向，整体上东部地区领先发展；同时，区域创新与经济耦合发展过程中的扩散效应较弱。以相邻的广东与广西为例，广东协调度为0.52487处于高度协调阶段，而广西协调度为0.21918处于低度协调阶段，并且相邻的湖南以及江西均处于低度协调阶段，因此广东在协调高速发展的过程中对于周边省市的扩散作用较弱。

（二）生态效率的影响分析

鉴于动态面板模型可能出现内生性、自相关、异方差性等现象，而采用两阶段GMM回归方法可以很好地解决这些问题，故本文采用两阶段GMM回归方法对样本进行检验。同时通过反复估计，在模型中引入变量的一阶滞后项作为工具变量，其中Sargan test的检验结果表明，所选取的工具变量具有较强的有效性，具体结果如表5所示。

根据第一列和第二列，可以看出，区域创新与经济系统均对生态效率呈正向影响，当引入两系统耦合协调度之后，耦合协调度对于生态效率亦呈正向影响，且从回归系数上可以看出，耦合协调度的数值大于区域創新和经济系统，因此，区域创新与经济系统的耦合协调对于生态效率的提升有着显著影响。

基于生态效率及耦合协调度存在明显的区域差异，因此，本文将我国分为东部、中部、东北、西部地区分别测算，具体结果如第三列至第六列。从结果可以看出，耦合协调度对于生态效率的影响整体大于各系统对于生态效率的影响，其中东部地区的耦合协调度对于生态效率的影响最大，而中部地区虽然高于东北及西部地区，但整体差距不大，这说明除东部较发达地区外，我国其他地区的创新与经济耦合对于生态效率的影响基本相同且低于东部发达地区。这一点也很容易得到解释，区域创新能力的提升以及经济的良好发展可以从不同角度对生态效率进行提升，因此区域创新与经济的耦合协调发展对于生态效率的提升亦产生积极作用，而除我国东部地区耦合协调度较高外，其他地区相差不大，从而造成耦合协调度对于其他地区的影响相差不大。而这也反映出中部、东北、西部地区若能加强区域创新与经济协调快速发展，对于区域生态效率的提升将有很大帮助。

结论与启示

实证结果表明区域创新与经济系统的耦合协调度对于区域生态效率具有明显的正相关关系，且区域创新与经济耦合协调度较高区域对于生态效率的影响高于耦合协调度较低的区域，这表明随着区域创新与经济耦合的不断发展，对于生态效率的提升作用愈加显著。

从分析结果来看，对于我国各区域提升区域创新与经济系统耦合协调，以及提升生态效率具有以下政策启示：

转变经济发展方式。使我国各地区经济发展由高耗能、高污染、低产出的粗放型生产方式向低能耗、低排放、高产出的集约式经济发展方式转变。而这一转变需要各地区认识到区域创新能力的重要性，只有提升区域创新能力，才能加快技术进步，加快调整产业结构，从源头解决能源的高耗能和末端治理无效问题，实现区域创新、经济发展和生态效率的协调有序发展。

促进政产学研有效合作。区域创新能力与经济的发展不仅源自于技术进步带来的推动作用，同时市场的主体作用和政府的引导作用也具有非常重要的作用。根据不同区域的不同特点，首先政府应该起到引导作用，积极引导本地区发挥其自身优势，并引导资金、人才等各种要素的流入。其次，发挥市场的主体地位，创新能力的提升不仅来自于政府的引导，同时市场需求对于产业的拉动作用亦起到巨大的作用。最后，发挥高校和科研机构的作用，完善科技成果转化的作用机制，实现政产学研的有机结合，加快提升区域创新能力和促进经济转型升级，从而提升区域生态效率。

加强区域合作交流。不同省域之间具有不同的资源禀赋和发展优势，加快促进省域间的交流与合作，不断完善合作机制，引导区域创新能力、经济及生态效率均较发达的东部地区，实现技术、人才、资金和创新等要素向生态效率较低的其他地区进行合理的转移和扩散。同时，发挥好中心城市和重要经济区域对相邻省域的辐射带动作用，加快我国各地域生态效率协调提升的步伐。

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