公民科学素质的宏观影响因素研究

田帆　戴宏

摘要：“十二五”期间，各地各部门围绕党和国家发展大局，联合协作，带动了全民科学素质水平整体提高，但我国公民科学素质与发达国家仍然有显著差距。本文运用结构方程模型，以中国各省及直辖市第8及第9次公民科学素质调查结果的面板数据为研究样本，实证研究地区教育、城镇化、经济等变量对地区公民科学素质的影响。结论显示以上变量对地区公民科学素质均存在显著影响，影响大小依次为教育（0.723）、经济（0.614）、城镇化（0.428），预期我国2020年公民科学素质会继续增长。本文在完善科普工作政策配套机制、提升教育对公民科学素质的贡献作用、发挥信息化在科普工作中的重要作用、强化科普工作人才队伍建设等方面提出了政策建议。

关键词：公民科学素质教育城镇化经济

作者简介：

田帆，国家发展改革委社会发展研究所助理研究员、博士；

戴宏，中国科协创新战略研究院助理研究员。

一、问题提出

2006年国务院颁布实施的《全民科学素质行动计划纲要（2006—2010—2020年）》指出，到2020年要形成比较完善的公民科学素质建设的组织实施、基础设施、条件保障、监测评估等体系，公民科学素质在整体上有大幅度的提高，达到世界主要发达国家21世纪初的水平。这为我国公民科学素质建设做出了总体安排，也指明了未来发展方向。党的十八大明确提出实施创新驱动发展战略，强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑。为积极配合并努力实现《纲要》提出的建设目标，国内学者及研究机构做出了大量有益尝试。中国科学技术协会（简称“中国科协”）于20世纪90年代开始研究并测算中国公民科学素质水平，截至2015年已连续进行9次中国公民科学素质调查，其调查依据及测算体系源于美国米勒体系。

近年来，我国各级各类政府部门通力协作，公民科学素质整体水平有了显著提高。从第9次公民科学素质调查结果来看，2015年我国具备科学素质的公民比例达到了6.20%，比2010年的3.27%提高了近90%，进一步缩小了与西方主要发达国家的差距。上海、北京和天津的公民科學素质水平分别为18.71%、17.56%和12.00%，位居全国前三位，分别达到美国和欧洲世纪之交的水平。江苏（8.25%）、浙江（8.21%）、广东（6.91%）和山东（6.76%）4省的公民科学素质水平超过了全国总体水平。福建（6.10%）、吉林（5.97%）、安徽（5.94%）等13个省、自治区的公民科学素质水平超过5%。与2010年相比，北京和上海的公民科学素质水平增长幅度较大，安徽和河南的公民科学素质水平排名进步较快，海南和新疆的公民科学素质水平增长率较高。

尽管如此，目前我国公民科学素质的发展工作中仍然存在一定问题，公民科学素质水平与发达国家相比存在不小差距，公民科学素质的城乡差距十分明显，劳动适龄人口科学素质不高。大多数公民对基本科学知识了解程度较低，在科学精神、科学思想和科学方法等方面更为欠缺，一些不科学的观念和行为普遍存在，愚昧迷信在某些地区较为盛行。若公民科学素质水平不能持续提高，对创新型国家建设进程产生一定阻碍，并且有可能成为制约我国经济发展和社会进步的瓶颈。现阶段而言，我国全民科学素质发展工作还不能完全满足全面建成小康社会和建设创新型国家的需要，公民科学素质亟待提高，公民科学素质建设具有必要性及紧迫性。

本文旨在对公民科学素质影响因素进行实证研究，开发出同时涵盖经济水平、教育水平、城镇化水平的公民科学素质发展系统动力学模型，测算出各影响因素对公民科学素质的具体影响，为公民科学素质的提高提供政策启示。

二、文献综述、研究假设与模型构建

（一）文献综述及研究假设

1.公民科学素质影响因素研究

公民科学素质测评方面，美国学者米勒于1983年提出了以“三维度模型”来界定科学素质以及一套切实可行的测评方法，将科学素质的概念分为三个维度：一是对重要的科学术语概念的理解；二是对科学方法和研究过程的理解；三是对科学技术的社会影响的认知和理解（Jon D.Miller，1983）。目前，美国、欧盟、日本等发达国家（地区）一直沿用米勒提出的有关科学素质的评价指标和测试题目（许佳军等，2014）。在我国，同样有很多学者在米勒的基础上对中国公民科学素质的测评问题进行了研究，有研究认为米勒体系测评的完善化需要从科学哲学、科学史和科学社会学等学科中汲取营养，并针对地区发展的差异性（刘华杰，2006）；有研究指出在测评体系构建过程中应正确处理科学素质与科普、社会实践以及公民科学素质的社会责任与工作定位的关系（徐善衍，2012）；有研究对项目反应理论如何在中国公民素质测评中的使用进行了阐释（孔燕、张凡，2009）。许佳军等选取了京津沪渝湘川等6个具有代表性的省市进行测评，尝试性地提出了一套全新的公民科学素质测评指标体系，通过计算，得到6省市公民科学素质基准的达标率，计算结果基本符合中国人群的客观实际（许佳军等，2014）。自1992年起，中国科协共做过9次中国公民科学素质调查，在具体过程中不断改进着工作方法，取得了很好的效果，其中何薇、张超、高宏斌等根据第7次公民科学素质调查数据，分析描述了中国公民的科学素质水平和状况，对公民获取科技信息的渠道和对科学技术的态度等影响公民科学素质变化的因素进行了分析和概述（何薇、张超、高宏斌，2008）。

公民科学素质影响因素方面，不同学者通过不同角度分析了公民科学素质的影响因素，有研究探讨了科学态度、科学传播和人力资本对公民科学素质的影响，有研究分析了科普传播、科普活动、科普环境、教育、年龄等因素对公民科学素质的影响（He Wei，Ren Lei，Zhang Chao，2012；Ren Lei，Zhang Chao，He Wei，2013），有研究分析了国内生产总值（GDP）、劳动力投入、资本投入、教育水平等宏观因素对公民科学素质的影响（He Li，2013），有研究分析了人际沟通对公民获取科技信息的重要作用（Zhang Feng，He Wei，Zhang Chao，2014）。

以上学者的研究相互补充、相互启发，把这一领域的研究不断引向深入。在前人的研究基础之上，本文提出如下假设：

假设1：经济发展水平对公民科学素质会产生正面影响。

假设2：教育水平对公民科学素质会产生正面影响。

假设3：城镇化水平对公民科学素质会产生正面影响。

2.各自变量相互影响研究

（1）教育与经济。

学术界普遍认为，教育是提升经济发展水平的关键因素（陆根尧、朱省娥，2004；叶茂林、郑晓齐、王斌，2003）。可从内部和外部分别来看教育对经济发展水平的提升作用，内部作用主要是自身的人力资本对生产力的影响，外部作用主要是改善经济发展的社会环境和提升生产要素质量。国内学者从多维度对于教育对经济发展的影响进行了研究与分析，有研究指出高等教育对经济的发展具有非常关键的作用，甚至可以说是社会经济发展的源泉（吕颖，2004；张振助，2003）。然而，也有部分学者认为我国的高等教育贡献率不足，对经济发展水平并无明显影响（崔玉平，2000；杨益民，2006），甚至还有研究指出高等教育发展的不平衡性对我国经济的总体发展产生了消极作用（王录仓、武荣伟、刘华军，2015）。从教育投入对经济发展的作用情况来看，尽管我国存在教育投入缺乏、教育投入贡献率不高的问题（周英章、孙崎岖，2001；李玲，2004），但普遍认为社会公共教育的投入会加速经济发展，甚至还有实证研究发现存在可以使经济增长率最大化的公共教育投入模式（马拴友，2002；林丽玲，2015；王雅楠、孙慧、何昭丽，2016）。

基于以上研究，我们认为教育对经济增长会产生显著影响，同时提出本文的假设：

假设4：教育水平会通过影响经济发展水平对公民科学素质产生间接影响。

（2）城镇化与经济。

经济学研究认为，聚集效应、规模效应、分工合作会使得城镇化促进经济的发展。国内外很多专家学者对于城镇化和经济增长之间的关系进行了深入的研究。有学者利用95個国家、43个变量进行的主要成分研究发现经济发展速度和城镇化发展水平之间存在正相关关系（Bryan Berry，1962）。以1960—1990年39个国家为样本的非参数方法证实了经济增长和城镇化发展之间的U型曲线关系（Bertinelli，Strobl，2003）。Annez等（1975）选取很多国家和地区数据为样本，对每10年间的数据进行测算研究，认为人均GDP和城市化率的提升会促进生产率的提升。西蒙库兹涅茨（1965）提出城市化是现代社会发展和经济增长的重要前提，是现代工业规模经济发展不可或缺的重要因素。关于我国城镇化与经济增长的关系，我国学者进行了大量实证研究，认为城市化发展情况和经济发展之间存在相互作用（李金昌、程开明，2006）。运用内生增长模型对城市化发展情况和经济增长之间的关系进行研究的结论显示，我国大部分省份城市化的发展会促进经济的增长，但也出现了某些省份的经济增长过度依赖城市化的情况（闰晓红，2011）。还有研究对我国29个省（区市）的面板数据进行了研究，建立了包括城市化发展情况的地区经济增长模型，最终发现长期城市化的发展会促进经济的发展，但在短期城市化的发展对经济的发展有滞后作用（项本武、张鸿武，2013）。

基于以上研究，笔者认为城镇化对经济增长会产生显著影响，同时进一步提出本文的假设：

假设5：城镇化水平会通过影响经济发展水平对公民科学素质产生间接影响。

（二）模型构建

根据以上研究假设，现构建公民科学素质影响因素模型如下：

三、研究方法

（一）通过结构方程计算模型的路径系数

公民科学素质影响因素的研究，可以理解为各类显示变量和潜在变量相互关系的研究。

相对于传统的统计方法，结构方程可同时处理测量与分析问题，它可以同时估计模型中的测量指标、潜在变量，不仅可以估计测量过程中指标变量的测量误差，也可以评估测量的信度与效度。结构方程中共包括潜变量与显变量两种类型的变量，在社会科学领域中主要用于分析观察变量间彼此的复杂关系，潜在变量是个无法直接测量的概念，如智力、动机、信念、满足与压力等，这些无法观察到的概念可以借由一组观察变量（显变量）来加以测量，方法学意义上的测量指标分为间断、连续及类别指标，因素分析模型就是一种具有连续量尺指标的潜在变量模型的特殊案例。本文会借助结构方程的两种功能：一是可以反映出理论模型所导出的协方差与实际搜集数据的协方差间的差异，验证理论模型；二是利用变量间的协方差矩阵，观察出多个连续变量间的关联情形，分析出理论模型的路径系数。

结构方程模型包括两种基本形式：一是描述显示变量与潜在变量之间的度的关系，称为测量模型；另一种是描述潜在变量之间的结构关系，称为结构模型。

测量方程：Xi=Λxiξ+δ

；（1）

Y=Λyη+ε（2）

测量方程是表示观测变量X，Y与潜变量η，ε之间关系的方程组。其中Y代表公民科学素质，X共分为4个变量，X1代表经济发展水平、X2代表科技水平、X3代表教育水平、X4代表城镇化水平。

结构模型：η=Bη+Γξ+ζ（3）

结构方程是表示各个潜变量及显变量之间关系的方程。由测量方程与结构模型结合，通过一种迭代求解过程，就能计算出结构方程模型中的各个参数，进而分析出各个潜变量之间的相互影响大小。

（二）通过最大最小值法对基础数据进行无量纲化处理

本文所涉及经济、教育、科技、城镇化等地区经济指标，单位各不相同，要想将各单位不同变量在同一模型中同时进行处理，则需要对数据进行无量纲化处理，这里采用最大最小值法，具体方法如下：

Yi=（Xi-MinX）/（MaxX-MinX）（4）

经过最大最小值处理后的数据最大值为1，最小值为0，其余均在0到1之间。

四、实证研究

（一）样本选择

数据可得性是本文样本选择的第一原则，依托互联网文献调研，笔者将公布过第8次及第9次公民科学素质调查结果的省市当作样本进行分析，并以公布的公民科学素质结果作为衡量地区公民科学素质水平的变量。采取的样本共包括2015年北京、天津、上海、重庆、江苏、浙江、广东、山东、福建、吉林、安徽、新疆、西藏、青海、辽宁、黑龙江、河南、湖南、宁夏、内蒙古、陕西、广西、甘肃、海南、湖北、江西、陕西、四川及2010年北京、天津、上海、重庆、江苏、浙江、广东、山东、福建、吉林、安徽、新疆、青海、辽宁、黑龙江、河南、湖南、宁夏、内蒙古、陕西、广西、甘肃、海南、河北、湖北、贵州、云南、江西、山西、四川等57个样本。

经济水平方面，本文采用地区人均GDP进行衡量；教育水平方面，本文从财、人两个方面进行考量，最终选择了人均教育投入和义务教育师生比两个指标进行衡量；城镇化方面，本文采用城镇化率进行衡量，即一个地区城镇常住人口占总常住人口比例。本文使用数据来自于国家统计局网站、各地区国民经济和社会发展报告及各地区统计年鉴。

（二）模型检验

将数据代入模型1，拟合效果显示，显著性P为0.14，说明模型与数据拟合适度。卡方与自由度的比值为1.827，小于临界值，说明假设模型的协方差与观察数据适配，模型拟合度较好。渐进残差均方和平方根RMSEA为0.005，小于0.1的临界值。GFI、AGFI、NFI等指数值分别为0.964、0.82、0.956，GFI和NFI都大于0.9的临界值，AGFI大于0.8。模型总体拟合较好，能够满足本研究要求（表1）。

（三）计算结果

笔者利用AMOS17.0软件对数据进行了分析，研究结果显示，经济、城镇化对地区的公民科学素质存在直接显著影响，教育对公民科学素质直接影响不显著。同时，教育和城镇化会通过影响经济水平对公民科学素质产生间接影响（表2）。

从路径系数计算结果来看，经济到科学素质的路径系数为0.614，城镇化到科学素质的路径系数为0.182，城镇化到经济的路径系数为0.401，教育到经济的路径系数为1.178。除直接路径系数外，城镇化通过影响經济水平间接影响公民科学素质水平的间接路径系数为0.246。教育对通过影响经济水平间接影响公民科学素质水平间接路径系数为0.723。

（四）2020年公民科学素质预测

经济增长方面，众所周知，实现两个一百年的目标，就要在2020年实现GDP比2010年GDP翻一番。从2010—2016年GDP增长情况来看，在接下来4年中我国GDP增速应保持在7%左右；城镇化方面，国务院印发的《国家新型城镇化规划（2014—2020年）》中指出，到2020年要实现城镇化健康有序发展，常住人口城镇化率达到60%左右；教育方面，根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》的目标，我国提高国家财政性教育经费支出占国内生产总值比例，2012年达到4%（目前已经达到），同时还要保证财政教育拨款增长明显高于财政经常性收入增长，可以预期，未来财政性教育投入增长速度不会低于GDP增长速度。

从我国政府在各领域制定的目标来看，影响公民科学素质的因素指标在未来均会持续提高，因此可以肯定的判断我国公民科学素质在未来同样会继续提升。根据现有模型逻辑，将3个变量在2020年的预期值同样经过指数化处理带入到我们的模型之中，可以预测到2020年，我国公民科学素质达标率将进一步增长，可达到约10.3%左右，完成《全民科学素质行动计划纲要实施方案（2016—2020年）》的目标前景较为乐观。

五、结论及政策启示

（一）结论

本文探讨了地区经济、教育、城镇化等因素对公民科学素质的影响。前人的研究结论显示，个人教育水平、科学态度等内生因素均会对个人的科学素质产生显著影响；而笔者的研究结论显示，地区经济、教育、城镇化水平等外生因素同样会对地区的公民科学素质水平产生显著影响。本文实证结果表明，经济水平及城镇化对科学素质存在直接影响，路径系数分别为0.614和0.182，城镇化还会通过影响经济水平间接影响公民科学素质水平，间接影响系数为0.246。教育对科学素质虽无直接影响，但教育会通过影响经济水平间接影响公民科学素质水平，且影响非常大，间接影响系数到达0.723（表2及图2）。

总体而言，地区的经济发展水平对公民科学素质的直接影响最大，同时经济发展水平也是影响公民科学素质的核心变量。从提升地区公民科学素质水平的外部环境来看，尽管城镇化对公民科学素质提升也能起到促进作用，但经济的增长、人民生活水平的提高是更重要的影响因素。同时，模型中的教育变量对公民科学素质虽然无直接影响，但间接影响很大，可见地区教育水平的发展对公民科学素质同样存在很大促进作用。关于模型中教育变量对公民素质无直接影响的结论，个人受教育水平无疑是直接影响个人科学素质的最重要“内生”变量（He Wei，2012；Ren Lei，2013；Zhang Feng，2014），但本文是将地区教育水平作为“外生”变量考量，与个人受教育程度不同，一个地区的总体教育水平在同一时期对地区单个个体的科学素质并不一定产生直接影响。同时在变量选择方面，本文选择了教育投入和义务教育师生比作为衡量教育水平的指标，这两个变量都是针对各级各类学校在校生的变量，但对一个地区的其他人口针对性不强，而公民科学素质是指一地区所有人口的科学素质水平。因此，模型中的教育水平对公民科学素质的影响主要是通过影响经济水平间接影响科学素质来体现。

（二）展望

本文尚存在诸多不足之处，主要原因是受笔者时间、能力等因素限制，以及受数据可得性限制。在今后的研究中，如果样本数量、数据质量能够得到提升，可在以下方面进行进一步拓展：首先，本文虽根据课题要求分析了经济、教育、城镇化对公民科学素质的影响，但事实上在系统动力学模型构建过程中还可考虑更多变量，如科技、信息化、产业结构等因素。其次，教育水平的衡量指标方面，本文采用了人均教育投入和义务教育师生比作为衡量指标。在模型构建之初，曾经试图利用人均受教育年限作为衡量教育水平的主要指标，但是遇到了两个问题。一是目前人均受教育年限的估算方法中难以对人口流动问题进行准确估计；二是这一方法对人口数据精确度要求较高，虽然2010年的数据可用第6次人口普查数据进行估计，但其他年份数据若利用人口抽样调查数据会与实际造成较大偏差。在以后的研究中，若能得到更好的样本，相信本研究还有进一步提升的空间，预测结论也能更加准确，此领域也可进一步挖掘出更多的理论与应用价值。

（三）政策启示

第一，完善科普工作政策配套机制。加强制度设计，进一步细化《全民科学素质行动计划纲要》中关于财政、人才保障等措施，制定并实施更为详实、可操作的行动方案。强化顶层设计，在经济社会发展、城镇化、教育发展等重大战略规划制定过程中，将公民科学素质提升摆在更重要位置，与其他政策形成合力，协同发展。

第二，加强政策向落后地区倾斜力度。充分发挥政府主导作用，提高科普经费投入水平，把科普经费纳入各级财政预算，统筹科普资金使用，加大向落后地区转移支付力度。针对经济、城镇化水平较低地区，要定期总结发达国家及地区成功经验，更好地发挥经济增长、城镇化对公民科学素质的带动作用。

第三，提升教育对公民科学素质的贡献作用。重视科学教育在人才培养过程中的启蒙性和基础性作用，注重中小学课程的系统性、综合性与实践性，强化科学教育在基础教育中的重要作用。对科学素质偏低的成年人群加强继续教育，深入农村及城镇设局开展宣传培训，改善科学素质偏低和不均衡现状，加快继续教育体系建设。

第四，动员社会力量参与科普建设。通过购买服务方式，有效激励社会各界参与科普建设，定期通过招投标方式确定合作单位，并建立完善的监管及推出机制。发挥群团组织枢纽作用，充分发挥社会各界力量，建设社会化的科普氛围。多种手段结合，引导科研院所、企业、高校及时增加科普功能，调动高校、科研院所、技术企业结合自身优势开展科普活动积极性。

第五，进一步发挥信息化在科普工作中的重要作用。统筹报纸、广播、电视等传统媒体与微博、微信、公众号新媒体，促进科普工作与各种媒体之间的有效融合，创新科普传播模式，提升科普工作吸引力及传播范围。加大科普领域信息传播监管力度，制定传播虚假信息惩处规定并坚决执行，保障真实信息传播，对科普工作较好媒体给予一定奖励措施。

第六，强化科普工作人才队伍建设。通过高校培养、科普项目资助、建立科普工作室、科普基地培训等多种渠道推进并加强科普人才培养，大力引导科技工作者及高校毕业生参与到科普事业中来，不断壮大科普人才队伍。以科普志愿者服务站及科普志愿者协会为载体，广泛吸纳科研人员、高校师生成为科普志愿者，保障科普人才数量与质量，营造良好科普环境。

第七，加强对公民科学素质影响因素问题研究的支持力度。进一步完善公民科学素质调查方法，并向社会公布更多调查结果，除调查结果外，还可向社会公布更多调查过程中的情况，并更多地征求社会各界意见，不断吸纳意见完善调查过程。还可与一些独立第三方研究机构进行长期深入合作，给予研究机构更多的数据支持，对这一问题进行更为系统的研究。

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責任编辑：沈家文