产业创新与产业升级耦合协调发展的时空特征及驱动因素研究

霍远 王盛兰

内容摘要：本文采用“纵横向”拉开档次法对产业创新与产业升级两个系统进行评价，并借助耦合协调发展模型，对我国30个省市区（除西藏外）2004-2013年产业创新与产业升级耦合协调发展的时空特征进行分析。研究发现，产业创新与产业升级耦合协调发展度在样本期内有递减趋势，且呈现明显的“东高西低”空间分布特征。文章进一步构建动态面板数据模型，探讨产业创新与产业升级协调发展的驱动机制。

关键词：产业创新 产业升级 耦合 动态面板数据模型

文献综述

Montobbio（2002）认为产业创新会造成企业的产品差异，从而影响产业的竞争力，促使产业结构的内部调整，实现产业结构的优化升级。R.Quadros（2004）和Humphrey （2005）从全球价值链视角，分析了企业的技术创新及其溢出效应对企业层面产业升级的动态调整。Ernst（2007）提出产业升级会促进产业创新的构想，并描述了产业升级带来产业创新的可能结果。Zweimuller（2009）和Zaheer（2010）的研究验证了Ernst的假设，产业升级会带动消费产品的个性化需求，随着市场需求的不断扩张，促使企业产品创新，提高产业创新能力。Zahra（2012）认为产业创新与产业升级是一个相互促进、相互协调的过程，产业创新与产业升级存在耦合协调发展的动态趋势。

近年来，国内学者也开始关注和研究这一热点。任少林、张耀辉（2003）认为产业升级的实质是产业创新与产业替代的过程，产业创新是影响产业升级和结构转化的核心要素。梁琦、詹亦军（2005）和王知桂（2006）从产业集聚的视角，研究区域创新与产业集聚之间的耦合关系，分析发现区域产业创新会形成要素的空间集聚，形成产业集聚的经济性，从而实现产业结构的优化升级。张钟方（2008）从产业角度，验证了高新技术产业内部创新带来了劳动力结构、资本结构和技术结构的调整，从而促进产业结构的优化升级。丁志卿、吴彦燕（2009），陈荣耀（2009），宋韬（2010）基于全球价值链视角，重点分析了产业创新能力和知识特征因素对产业升级过程的影响。刘志彪（2010）提出产业价值链的调整为产业升级带来新的动力，为区域产业升级提供新的方案。田恒（2011）和葛秋萍、李梅（2013）认为产业创新与产业升级相互作用、相互促进，指出我国产业政策的核心是实施创新型产业升级政策。徐晔、陶长琪、丁晖（2015）认为产业创新与产业升级具有耦合特征，并通過构建耦合协调发展模型，实证分析了珠三角地区产业创新与产业升级的耦合协调发展度。

综上所述，国内外学者对产业创新与产业升级的影响因素做了大量的研究，但是关于产业创新与产业升级的协调发展的研究较少，尤其是从耦合协调发展视角来研究产业创新与产业升级的关系。基于此，本文利用2004-2013年数据，对全国30个省市区（除西藏外）的产业创新与产业升级耦合协调发展的时空特征及影响因素做了研究。在已有研究的基础上，本文从三个方面作了进一步探讨：采用能够充分反映指标差异的“纵横向”拉开档次法对评价对象进行综合评价；引入耦合协调发展模型对产业创新与产业升级耦合协调发展的时空特征进行研究；借助GMM方法探究了影响产业创新与产业升级耦合协调发展的驱动机制。

产业创新与产业升级的耦合机理

耦合是物理学中的概念，是指两个或两个以上系统之间相互作用、相互影响，系统与系统之间实现协调共生的动态关联关系。徐晔、陶长琪（2015）指出产业创新和产业升级的耦合关联就是在产业优化升级的进程中，两个系统通过要素关联形成的正向关联关系，在产业政策引导、产业组织安排方面相互影响形成的关联集合。通过政府的引导机制以及市场的驱动机制、叠加机制以及传导机制的作用，使两个系统的耦合关系经历了从无序走向有序、从低到高的发展进程，同时产业创新与产业升级的耦合系统从萌芽阶段发展到成熟阶段。通过耦合系统的相互作用，提高了产业创新效率，推动了产业结构优化升级，提高了经济增长质量。产业创新与产业升级构成的耦合系统如图1所示。

产业创新与产业升级的耦合内容主要表现在三个方面。一是两个子系统在耦合系统中通过相同创新要素和升级要素耦合相关，主要表现在劳动力和资金在两个子系统中耦合关联；二是两个子系统在产业组织结构上的耦合关系，主要表现在两个子系统组织结构在产业集聚、产业开放以及产业发展顺序三方面的耦合关联，伴随经济发展水平的提高，两个系统在这三方面的耦合关联也将进一步提高；三是两个子系统在政府引导机制和消费引导机制上的耦合，主要体现在政府对产业创新的支持政策和对产业升级的调整政策之间的协调配合，以及消费者的反馈信息对两个子系统起到的促进作用。两个子系统的耦合内容如图2所示。

指标体系与研究模型

（一）指标体系构建

1.产业创新评价体系。通过借鉴刘娜娜等（2015）论文的做法，本文从创新投入、创新产出、创新环境三个维度对产业创新进行评价，从而构建了3大层次、9个具体指标的产业创新评价体系，具体如表1所示。

2.产业升级评价指标体系。借鉴徐晔等（2015）的做法，本文从产业结构高度化和产业结构合理化两个维度来构建产业升级评价指标体系，具体如表2所示。

（二）耦合协调发展评价模型

计算矩阵H的特征值λq（q=1，2，…，m） ，其中max（λq） 所对应的特征向量即为指标权重矩阵w。最终确定的各指标权重系数如表1、表2所示。

2.耦合协调发展评价模型。耦合度只关注两个系统之间的同步发展，却忽略了两个系统分别的发展状况，即当两个系统的评价值都偏小时，也能表现较高的耦合度，这与经济学现实意义不符。为了规避耦合评价模型的缺陷，参考刘娜娜等（2015）的做法，构建了能够全面反映两大系统协调发展状况的耦合协调发展评价模型：

式中：T为产业创新与产业升级的协调发展指数，反映了两个系统整体的协调发展状况，α和β反映产业创新和产业升级在产业结构优化进程中的边际效用。用D表示产业创新与产业升级的耦合协调发展度，采用中值分段法将耦合协调发展度分为四个阶段：低水平耦合协调发展阶段（0≤D≤0.3）；中度耦合协调发展阶段（0.3

（三）耦合协调发展的驱动机制模型设定

通过建立动态面板数据模型来揭示产业创新与产业升级耦合协调发展的驱动机制。借鉴李豫新、帅林遥（2014）的研究成果，构建如下计量模型：

式中：D表示产业创新与产业升级耦合协调发展度，gdp表示人均地区生产总值，cd表示消费需求，pfe表示政府产业政策，k表示投资供给，l表示劳动力素质，i表示研究样本，t表示时间跨度。考虑到当期的产业创新与产业升级耦合协调发展度会受到前期的影响，在模型中加入了耦合协调发展度的滞后项。为避免模型的内生性问题，本文采用动态面板的差分广义矩估计方法（GMM）。

本文选择我国30个省市区（除西藏外）2004-2013年连续10年的数据，数据来源于《中国统计年鉴》和《中国科技统计年鉴》。

实证分析

（一）耦合协调发展度的时序特征分析

由产业创新与产业升级耦合度及耦合协调发展度平均值图（见图3）可知，在样本期内，产业创新与产业升级的耦合协调发展度较低，但耦合度的水平较高。这主要是由于产业创新和产业升级的综合评价值均偏低，从而导致只关注系统内部同步性发展的耦合度表现为较高水平；而耦合协调发展度综合考虑两个系统的发展水平，因此表现为较低水平。同时耦合度和耦合协调发展度均呈现出逐年递减趋势，这主要是由于耦合系统内产业创新和产业升级的不协调发展。在创新驱动发展战略下，各省市区的产业创新能力和经济发展水平不断提高，但经济发展质量不断降低，表现为产业结构趋同现象突出，生态环境承载力日趋下降，产业可持续发展能力弱，导致产业结构合理化程度较低，最终影响到产业创新和产业升级的不协调发展。

（二）耦合协调发展度的空间特征分析

由产业创新与产业升级耦合协调发展度的空间分布（见表3）可以看出，产业创新和产业升级的耦合协调发展度呈现明显的空间分布特征，具体如下：

首先，产业创新和产业升级耦合协调发展度呈现明显的省际差异。第一，江苏、广东、上海、北京和山东处于高度耦合协调发展阶段。这些地区经济发展水平和质量都处于国内领先水平，产业创新系统和产业升级系统相辅相成，实现系统内的高度耦合协调发展。第二，浙江、辽宁、天津、福建、湖北、湖南、河南、重庆、四川、陕西处于中度耦合协调发展阶段。这10个省市处于经济稳步发展阶段，注重产业创新对经济发展带来的立竿见影的效果，而忽视了产业结构升级对经济发展的隐形和潜在的促进作用，因此这些省市的产业创新与产业升级未能实现协调发展。第三，河北、山西、新疆等15个省区处于低度耦合协调发展阶段。这些省区大都处于经济发展初级阶段，产业创新投入不足，产业结构不合理，且由于区位劣势，东部的快速发展对这些省市的辐射作用有限。

其次，产业创新与产业升级耦合協调发展度呈现明显的空间集聚现象，具体表现为东高中平西低的分布格局。东部、中部、西部产业创新与产业升级耦合协调发展度分别为0.469、0.2486、0.2309。东部对中部和西部具有明显的优势。东部大部分省市处于中度耦合协调发展阶段，而中部和西部大部分省市处于低度耦合协调发展阶段，只有少量省市处于中度耦合协调发展阶段。

（三）产业创新与产业升级耦合协调发展的驱动机制研究

通过Z统计量检验和B reitung t检验的相互验证，检验数据的平稳性（见表4），1%的显著性水平下，残差是稳定的，验证了面板数据的平稳性，GMM估计方法的有效性得到验证。

由动态面板数据模型分析结果（见表5）可知，第一，前期产业创新与产业升级耦合协调发展水平 对当期耦合系统的协调发展具在1%的水平下显著，前期耦合系统协调发展水平提高1%，当期的耦合协调发展度提高0.1277%；第二，用于衡量地区经济发展水平的gdp对产业创新与产业升级的耦合协调发展起着重要作用，经济发展水平的提高，促使产业由劳动密集型向技术密集型、低附加值向高附加值转变，提高产业创新与产业升级耦合协调发展度；第三，用于衡量社会消费需求的cd对提高产业创新与产业升级的耦合协调发展具有显著的促进作用，随着恩格尔系数逐渐变小，反而对满足居民更高层次需求的消费品的需求量不断提高，促使社会不断调整产业结构，也不断迫使企业提高产业创新能力，促进产业创新与产业升级的耦合协调发展；第四，用于衡量产业政策的pfe对产业升级与产业创新的耦合发展有负向作用，这主要是因为我国2004-2013年间为实现经济最大化的目标，忽视了伴随经济发展中的生态问题，产业结构不合理，而产业创新能力却在这段期间得到长足发展，导致了产业创新与产业升级的不协调发展；第五，用于衡量投资供给k的社会固定资产投资额占GDP的比重对产业创新与产业升级的耦合发展起到明显的反向作用，这主要与金融机构的投资偏向有关，金融机构为避免投资风险，偏好将资金投向于有政府担保的国资企业，但国资企业缺乏创新动力，而承担产业创新与产业升级协调发展主力的中小型企业和高技术产业却缺乏融资渠道。第六，用于衡量劳动力素质l的研究与试验发展人员全时当量对产业创新与产业升级的协调发展具有明显的促进作用，劳动力素质是产业创新与产业升级的决定性要素，随着我国实施人才强国战略，这一作用将更加明显。

政策启示

实施创新驱动型产业升级战略，制定功能明确的区域产业政策。政府产业政策对产业发展的方向具有引导作用，在政府实施创新驱动型产业升级战略时，为产业创新提供良好的政策环境，促进新老产业不断更替，提高经济发展质量，实现产业结构的优化升级。同时，东部、中部、西部应根据自身的发展状况，制定合适且功能明确的产业发展策略，东部发达地区应继续发展服务业、高技术产业等技术密集型产业，进一步实现产业创新与产业升级的高度耦合发展；而中部和西部地区应加大创新投入，实现产业发展的良性转变，最终实现产业创新与产业升级的耦合协调发展。

依托产学研协同网络，创新人才输入模式。应密切联系企业、高校和科研机构，构建产学研协同网络平台。同时，在人才输入上不再依赖高校和科研院所的单向输入，形成企业与高校的良性互动，高校通过企业提供的反馈信息，创新人才培养模式。劳动力素质的提高，将在创业创新与产业升级的协调发展进程中起着举足轻重的作用。

提高金融服务效率，调整资金投入偏向。金融服务效率的提高可以解决产业创新与产业升级过程的融资问题，同时，金融机构将资金投向于服务业、信息业、高技术产业等朝阳产业，迫使夕阳产业提高创新效率、进行产业升级或者退出市场经济，形成产业更替。伴随着金融服务效率的提高和资金投入结构的改变，产业创新与产业升级的协调发展也将进一步改善。

参考文献：

1.刘娜娜，王效俐，韩海彬. 高校科技创新与高技术产业创新耦合协调发展的时空特征及驱动机制研究[J].科学学与科学技术管理，2015（10）

2.徐晔，陶长琪，丁晖. 区域产业创新与产业升级的耦合实证研究—以珠三角地区为例[J].科研管理，2015 （4）

3.李豫新，帅林遥，王睿哲. 产业结构升级及其影响因素研究—基于新疆数据的实证分析[J].中国科技论坛， 2014（9）

4.高铁梅，计量经济分析方法与建模[M].清华大学出版社，2009