海洋强国建设的科技创新驱动效应研究

徐 胜

一、引言

党的十九大报告提出要“坚持陆海统筹，加快建设海洋强国”“促进海洋经济高质量发展”。海洋强国建设需要明确发展驱动力，合理布局海洋产业结构，加大海洋生态保护力度，形成海洋经济可持续发展的良性循环。 科技力量是建设海洋强国的支撑动力，为公共服务提供基础设施和智能设备，其发展进程影响海洋民生，海洋资源开发利用和生态环境保护更是离不开科技成果的应用。 由此可见，海洋科技创新是当前海洋强国建设向高质量高水平发展的重要驱动力，其与海洋经济、海洋管理、海洋民生、海洋公共服务 〔1〕和海洋生态等方面相互作用、协调发展，共同推进海洋强国建设事业。 因此新时代的海洋强国建设，一方面要体现“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念，以海洋高新技术为动力，实现海洋经济向质量效益型转变；另一方面要紧扣海洋强国建设实践的关键环节，构建完善合理的指标体系，为海洋强国建设提供技术支撑和考量标准，依据指标体系明确海洋强国推进的方向和路径。

中国是陆海复合型国家，面临陆地和海洋双重压力 〔2〕，国内学者认为中国实施海洋强国战略的主要动机是和平崛起 〔3〕，在复杂的政治格局下致力于“陆海统筹” 发展 〔4〕，有学者从名词的角度将“海洋强国” 定义为在海洋领域实力强大的国家。 〔5〕然而目前海洋强国既是一个结果性的概念，也是一个进程性的概念。

在国家战略层面，有些学者探讨了海洋科技产业创新支撑组织的作用 〔6〕，剖析了海洋科技创新与海洋可持续发展的内在关联性，对国家海洋科技创新系统进行了分析 〔7〕，并基于海洋科技协同创新与成果转化的四螺旋模型提出“定制型” 和“推介修正型” 两种转化路径。 〔8〕具体到科技创新驱动效应，学者们综合多个产业分析海洋科技协同效应 〔9〕，从海洋能源技术创新视角剖析了科技释放潜力〔10〕，强调科技创新规模、生产能力和管理水平低下是科技创新效率低的主要原因，科技创新各要素之间存在不同程度的发展不协调问题，创新研发效率远低于海洋科技成果转化效率，运用DEA 模型研究得出海洋经济结构转型中的创新驱动效应还处于低效率状态等，科技创新对经济发展及结构调整具有正向作用，但并不显著。

虽然当前海洋强国相关研究取得了大量成果，但是现有文献多为对海洋强国战略、科技创新对海洋强国驱动作用的单一性研究，缺少科技创新对海洋强国建设驱动效应的总体性分析。 本文从内生动力视角评判海洋强国建设水平的系统性问题，着重剖析科技创新和海洋强国建设的内在联系，运用 Bayesian—VAR 模型、脉冲响应函数和方差分解方法，实证分析科技创新对海洋强国建设的驱动效应，以测度科技创新对海洋强国建设的影响程度，剖析海洋强国建设在科技创新方面存在的约束瓶颈，发掘海洋强国建设的潜在空间。

二、指标体系构建

海洋科技创新指标体系方面，参考李雨晨等构建的科技创新能力指标体系 〔11〕，将科技创新指标分为投入和产出两个方面，构建了三层次的海洋科技创新指标体系：一级指标为科技创新综合指数，由科技创新投入和科技创新产出两个二级指标加权合成，各二级指标再分解为若干三级指标指数，加权合成得出反映科技创新从基础投入到应用实践的转换效果，分层次探究科技创新驱动机制。 具体而言，三级指标由7 个反映科技创新投入和科技创新产出具体表征的指标构成：科技创新投入方面，选取海洋科研从业人员、海洋科研机构数量和海洋科研经费3 个指标；科技创新产出方面，选取海洋科研机构拥有专利数、海洋科研机构课题数、科研机构科技课题应用成果数、海洋产业科研教育管理服务业占海洋总产值比重4 个指标，用以反映科技创新产出水平。

海洋强国指标体系方面，借鉴殷克东建立的海洋强国指数测算指标体系〔12〕和李振福构建的海洋强国建设系统的熵指标体系 〔13〕，结合吴玉红的“新钻石模型”①新钻石模型：吴玉红提出海洋强国应包括海洋资源、基础设施、海洋经济、海洋科技四大条件要素和海洋文化、海洋军事、海洋外交、政府政策四大影响要素，八大要素相互作用。 详见吴玉红《我国海洋强国建设的“新钻石模型”分析》一文。八大要素及作用机理，构建了三个层级的海洋强国建设指标体系：一级指标为海洋强国建设综合指数；二级指标构成包括海洋经济、海洋管理、海洋公共服务、海洋民生、海洋生态5 个指标，反映海洋综合能力；三级指标中，海洋经济选取了海洋生产总值 （GOP）、海洋生产总值 （GOP）占国内生产总值 （GDP）的比重来反映海洋经济发展水平，海洋第三产业增加值占海洋生产总值 （GOP）比重来反映海洋经济结构的发展情况，共计3 个指标；海洋管理选取了海域使用管理指标中的颁发海域使用权证书累计数和海洋行政执法次数2 个指标来测度；海洋公共服务选取沿海地区海滨观测台数和海洋统计预报服务次数2 个指标；海洋民生选取涉海就业人员数和沿海城市国内旅游人数2 个指标；海洋生态选取近岸海域水质优良 （一、二类）面积比例和海洋保护区个数2 个指标。 具体指标体系结构见表1。

三、指标指数的合成

根据指标数据的连续性、一致性和可获得性原则，对原始数据进行无量纲处理，而后运用AHP 层次分析法确定指标权重，再采用古典循环增长法合成指数。

（一）数据的标准化处理

本研究采用均值标准化方法来处理数据，消除了不同单位量纲带来的影响，但保留了变异系数，公式如下：

表1 海洋强国科技创新指标体系

式中，zi为指标均值。

（二）指标权重的确定

本研究参考学者T.L.Saaty 提出的AHP 层次分析法计算过程 〔14〕，运用Yaahp 软件确定指标权重，具体结果见表2。

（三）指数合成

本研究选用2006—2016 年的相关数据，数据来源于 《中国统计年鉴》 《中国海洋统计年鉴》 以及 《中国海洋统计公报》，且在观测期内均无缺失，再运用AHP 层次分析法和古典循环法合成的相应指数，测度结果真实可信。

运用古典循环法，对多指标原始数据的对称变化率加权平均得Rt，再计算合成指数It：

2006—2016 年间，海洋科技创新指数和海洋强国建设的合成指数结果如表3 所示。

表2 相关指标权重

表3 指标合成指数

由表3 可知，海洋科技创新投入合成指数和海洋科技创新产出合成指数在测度期整体呈现增长态势，并且合成指数相差不大，说明科技创新投入水平与科技创新产出水平存在很大的正相关性，但是产出水平没有超过投入水平也表明科技效益较为低下。 从时间阶段来看，2008—2010 年，科技创新投入和科技创新产出指数有较大幅度增长，说明科技创新整体水平在这期间提升较快，科技创新投入的增加在一定程度上提高了科技创新产出的水平；2013—2016 年，科技创新投入水平增长放缓，科技创新产出水平增长较快，最终指数接近，说明科技创新转化率不断提高，科技创新投资效益呈现良好的发展态势。

海洋强国建设的五个维度指标均呈现增长态势，海洋科技创新能力不断提升。 其中，海洋经济指数走势较为稳定，一直呈现良好的增长态势；海洋管理指数在2006—2008 年增长较快，后期走势保持平稳增长；海洋公共服务指数在2009—2013 年有大幅度增长，说明政府在此期间加强了对海洋公共服务领域的重视，且服务水平有所提升；海洋民生指数在测度期一直呈现稳定的增长态势，基本与海洋经济走势一致，说明海洋经济发展能够提升海洋民生水平；海洋生态指数2006—2008 年稳定上升，2008 年以后呈现波动上升趋势，与人们对海洋的开发利用活动密切相关。

四、实证分析

向量自回归模型 （VAR）不带有任何事先约束条件，通常被用来估计联合内生变量的动态关系，故本研究选用VAR 模型和脉冲响应函数来对中国海洋强国建设的科技创新驱动效应进行测度分析。

（一）平稳性检验

在构造VAR 模型之前，为了避免出现虚假回归问题，选择ADF 检验对各变量进行平稳性检验。为消除数据可能存在的异方差，首先对数据进行对数处理，用统计软件Eviews 8 进行ADF 检验的结果如表4 所示。

由表 4 可知，lnx1、lnx2、lny1、lny3、lny4和lny5 在1%的显著性水平下平稳，lny2 的统计值大于临界值，因此序列是不平稳的，需要进行差分，一阶差分之后lny2 在1%的显著性水平下是平稳的，因此用差分处理后的序列进行后续研究（D1 表示一阶差分），而一阶差分后的数据在意义上可以解释为指标的增量。

在VAR 模型中，只有滞后期足够大才能完整反映出模型的动态特征。 本研究通过多种定阶方法进行定阶，根据 LogL、LR、FPE、AIC、SC 及HQ 准则，选择滞后阶数为2 比较合理，故本研究采用滞后期数为2 的VAR （2）模型。 在构建出来的VAR （2）模型中，通过单位根检验对模型进行平稳性检验，由Eviews 8 得出的五个模型的检验结果如图1 所示，所有单位根都在单位圆内，即被估计的五个模型都存在收敛性和稳定性，说明本研究所选取的变量间存在着长期稳定关系，因此可以进行下一步的脉冲响应函数分析和方差分解分析。

图1 VAR 模型的单位根检验

表4 ADF 单位根检验结果

（二）脉冲响应函数分析

科技创新对于海洋强国建设的驱动关系，虽然可以通过VAR 模型得到一些参数，但反映的结果具有局限性，故本研究采用脉冲响应函数来全面考察科技创新的各个指数变量与海洋强国建设各指数变量之间的长期动态关系。

使用Bayesian VAR 模型的脉冲响应函数，分别分析科技创新对海洋强国建设各指标变量的冲击响应幅度，用滞后期为10 的脉冲响应模型来说明海洋科技创新和海洋强国建设各分类指数长期和短期的动态关系，具体脉冲响应图如下所示：

1.海洋科技创新投入和产出与海洋经济

由图2 可知，当给海洋科技创新投入一个正向冲击后，其对海洋经济的影响总体上呈现积极的推动作用，并且这种作用在初期增长速度快，增幅明显，随后便呈现为稳定的驱动作用。 由此可知，科技创新投入利用效率的提高有助于形成高层次的海洋经济发展水平。

当给海洋科技创新产出本期一个正向冲击后，其对海洋经济的影响表现与海洋科技投入类似，但是影响程度存在差异。 海洋科技创新产出对海洋经济的影响也表现为明显的两阶段式正向驱动作用，前期驱动效果明显，中后期趋于稳定。 这表明提高科技创新产出水平有利于提高海洋经济的发展水平，但是海洋科技创新产出对海洋经济的驱动作用明显低于海洋科技创新投入。

图2 脉冲响应图

2.海洋科技创新投入和产出与海洋管理

由图3 可见，当给海洋科技创新投入一个正向冲击之后，其对海洋管理水平的影响呈现出两阶段的反向动态关系，前两期这种作用影响较大，但随后减弱，后几期则呈现稳定态势。 这说明海洋科技创新投入增加与海洋管理水平提高之间存在一定的时滞，海洋科技创新投入需要经过一定的过程才能反映到海洋管理水平上。

给海洋科技创新产出一个正向冲击时，其对海洋管理水平的影响虽然也呈现出两阶段特征，但是与海洋科技创新投入作用结果相反：在第一阶段，海洋科技创新产出的增加对海洋管理水平存在明显的正向驱动作用，但是这种作用表现出较快的减弱速度；在第二阶段，这种正向驱动作用转变为稳定且微弱的反向作用，表明海洋科技创新产出的增加并不能提高海洋管理内在水平。

3.海洋科技创新投入和产出与海洋公共服务

由图4 可得，当给海洋科技创新投入一个正向冲击之后，其对海洋公共服务水平的扰动表现为明显的正向驱动作用，初期正向驱动的程度较低，但是增长速度快，当这种正向驱动作用增长到一定程度之后便趋于稳定，并保持在较高的水平上。 这表明提高海洋科技创新投入可以对海洋公共服务水平起到明显的刺激作用，并且这种作用具有一定的持续性，增加海洋科技创新投入可以改善我国海洋公共服务状况。

如果给海洋科技创新产出一个正向冲击，其对海洋公共服务的扰动在初期表现为减弱速度较快的反向作用，在第二期这种反向关系转变为正向促进关系，之后几期呈现出稳定的正向作用，这说明海洋科技创新产出的增加有利于提高海洋公共服务水平，但是这种推动作用在初期存在一定的滞后效应。 海洋科技创新产出的正向冲击对海洋公共服务的影响曲线和对海洋科技创新投入的影响曲线存在相似性，都是两阶段的差别走势，但是海洋科技创新投入和产出对海洋公共服务的影响存在前后反向变正向的性质转变。

图3 脉冲响应图

图4 脉冲响应图

4.海洋科技创新投入和产出与海洋民生

如图5 所示，当给海洋科技创新投入一个正向冲击时，其对海洋民生水平的扰动表现为明显的正向驱动作用，这表明海洋科技创新投入的增加能够推动海洋民生水平的提高，可以通过海洋科技创新投入来解决我国当前海洋民生中存在的问题，提高海洋民生总体发展水平。

当给海洋科技创新产出一个正向冲击之后，其对海洋民生发展水平的扰动在初期呈现为减弱速度较快的反向作用，在第二期之后这种反向作用在较低的水平上趋于稳定，这表明海洋科技创新产出的增加对海洋民生的影响存在一定的时滞效应，应该持续不断地加大海洋科技创新产出，使其能够转变对海洋民生的反向作用。

5.海洋科技创新投入和产出与海洋生态

如图6 所示，当给海洋科技创新投入一个正向冲击之后，其对海洋生态发展水平的影响在初期表现为增长速度较快的正向作用，在第二期这种正向作用增长到较高水平，并且在之后几期稳定在这个较高水平上。 总体来看，提高海洋科技创新投入有利于改善海洋生态，并且提高海洋生态管理效率，原因是海洋科技水平的提高会改善海洋产业结构，从而对海洋生态产生积极的影响。当给海洋科技创新产出一个正向冲击之后，其对海洋生态发展水平的扰动与海洋科技创新投入对海洋生态的影响存在形态上的相似性和性质上的相反性。 这种差别主要表现在海洋科技创新产出对海洋生态的影响总体上表现为反向制约作用，但这种制约作用在前期不断减弱，之后便在较低的水平上趋于稳定，这表明海洋科技创新产出的提高不能改善我国的海洋生态状况，其原因可能在于海洋科技创新产出的首要目的在于提高和改善海洋生产能力，对于海洋生态的重视程度较低。

图5 脉冲响应图

图6 脉冲响应图

（三）方差分解

利用估计出的BVAR 模型进行方差分解，描述冲击在海洋科技创新投入、海洋科技创新产出、海洋经济、海洋管理、海洋公共服务、海洋民生和海洋生态的动态相互关系中的影响强度和影响幅度，统计软件Eviews 8 输出的结果见表5。

从方差分解的结果来看，海洋经济发展自身、海洋科技创新投入和海洋科技创新产出对海洋经济发展水平均具有影响作用。 从方差贡献率来看，海洋经济发展水平对来自自身因素的冲击感应最为强烈，而海洋科技创新投入和海洋科技创新产出对海洋经济的影响虽然较小，但是呈现出稳中增强的趋势。 这说明海洋科技创新能够推动海洋经济的发展，但是我国海洋科技创新成果转化为海洋生产力的水平依然有待提高，也从侧面说明我国海洋自主创新能力还较为薄弱，海洋科技创新投入对海洋经济的贡献度最后稳定在20.23%，而海洋科技创新产出对海洋经济的贡献度稳定在3.54%。

对于海洋管理发展水平来说，海洋科技创新投入效率的提高对其贡献率要小于海洋科技创新产出的增加对它的贡献率，并且相差较大。 海洋科技创新投入与海洋科技创新产出对海洋管理水平的贡献率分别在6.2%和27.6%左右，这说明在海洋管理领域，海洋科技创新的作用十分有限，尤其是在海洋科技创新投入方面存在着明显的短板。

表5 方差分解表

在海洋公共服务方面，海洋公共服务自身的贡献率呈现出明显的减弱趋势，海洋科技创新投入的贡献率增长明显，存在着海洋科技创新投入效率的贡献率明显大于海洋科技创新产出的贡献率的现象。 海洋科技创新投入对海洋公共服务的贡献率达到了50%以上，而海洋科技创新产出的贡献率在10%以下。 这表明在海洋公共服务领域，科技创新投入转化为科技创新产出过程中存在着资源配置不合理的情况。

对于海洋民生来说，其来自自身的贡献率最高，稳定在80%以上；海洋科技创新投入对海洋民生的贡献率呈现出稳定增长的趋势，在最后一期的贡献率接近13%；而海洋科技创新产出对海洋民生的贡献不断减弱，从第一期的17%减弱到最后的6.5%。 由此可见海洋民生领域存在科技创新利用率低下的问题，没有实现科技创新的转化，从而使科技创新对其贡献率较为低下。

从海洋生态方面来看，其来自自身的贡献率呈现出不断减弱的趋势，而海洋科技创新投入和产出的贡献率都呈现稳定的增长趋势，甚至在最后实现了科技创新贡献率总和超过其自身贡献率的现象，并且海洋科技创新产出对海洋生态的贡献率会超过海洋科技创新投入的贡献率。 这表明在改善海洋生态的过程中，海洋科技创新将发挥越来越大的作用，但是科技创新的整体利用率还有待提高。

五、结论与启示

本文旨在深入剖析科技创新对海洋强国建设的驱动效应，通过量化分析方法准确测度海洋科技创新对海洋强国建设的驱动效应，通过构建科技创新与海洋强国合成指数、采用脉冲响应和方差分解进行了驱动效应测度，发现海洋科技创新对于海洋强国建设指标总体上存在正向驱动效应。其中，科技创新投入指数整体高于科技创新产出指数，表明海洋科技创新产出效率偏低；海洋科技创新对海洋强国各个指标的贡献率基本呈现出稳定或缓慢增长的趋势，反映出我国海洋科技创新活动虽然日益活跃，但是科技转化率较低；同时在海洋强国建设初期，海洋科技创新对海洋强国各方面的影响可能存在滞后效应；指标中的海洋经济、海洋管理、海洋公共服务、海洋民生和海洋生态指数整体上也呈增长态势，说明海洋强国建设的整体推进是一个系统性工程。 因此，新时代海洋强国建设要注重高质量发展，必须采取有效措施来加速科技创新发挥驱动作用，具体可以有以下方式：

第一，重视海洋科技创新产出。 科技创新驱动海洋强国建设，主要包括科技创新投入和科技创新产出两个层面，科技创新投入的稳定必须以科技创新产出为目标导向。 本文研究发现，科技创新产出作为引领海洋强国建设的核心驱动力，长期以来一直处于相对弱势的地位，未来应特别强调科技创新产出的发展。 具体到产业发展层面，围绕实现经济高质量发展和产业转型升级，以高质量的科技供给引领产业升级和海洋经济发展；在企业发展层面，围绕提升创新体系效能，以重大创新工程项目、前瞻性高科技产品研制等为抓手，联合高校、科研院所等组成创新联盟，推进产学研用一体化，构建起多方参与、协作共赢的创新体系，提升科技创新产出效率。

第二，提高科技创新转化率。 本文研究表明，现阶段海洋科技创新驱动作用没有充分发挥的重要原因是，海洋科技创新成果转化率较低，海洋科技创新成果转化为现实生产力的能力较差。 因此，需积极推动海洋科技创新成果转化，将科技创新成果第一时间转化为生产力，推动海洋经济发展，促进海洋强国建设。 一方面，可以选择一批经济发展速度较快、科技程度较高的产业或企业作为先行试点，推动海洋科技创新成果及时应用于海洋经济产业，形成现实的生产力；另一方面，外来企业实行优惠的招商引资政策，吸引更多的外来投资，形成以科技带经济、以经济促科技的良性发展模式，推动海洋经济高质量发展。

第三，优化海洋管理体系和平台。 研究发现，海洋科技创新对海洋管理水平提高存在正向驱动效应，而科技创新对海洋管理的贡献率较低，说明科技创新与海洋管理没有实现紧密融合。 因此，亟须进一步提高海洋科技创新与海洋管理融合度，引入大数据、数字化、人工智能等先进技术优化海洋管理体系，完善海洋管理事务集中处理平台，提高海洋管理的效率，提升海洋强国建设的综合管理水平。 具体而言，政府应由原来海洋活动的控制者逐渐转变成海洋活动的组织者，提供全面的人性化的公共服务设施，满足大众的公共利益；打破事务处理的垄断权，引入其他社会组织，采取多种方式解决问题，构建政府—企业、政府—民众之间的信任和协作关系，提升海洋管理的整体服务水平。

第四，构建完善的海洋民生体系。 海洋体系高质量发展应包括民生体系标尺，科技创新驱动海洋强国建设要注重完善海洋民生体系。 以科技带动相关的海洋教育、医疗、消费、公共设施建设，社会保障及安全等方面的民生体系，带动海洋民生产业升级换代。 瞄准关键领域和技术进行突破，如在海洋生物医药、远洋运输、深海资源开发等领域，全面提升高技术研发设计水平，选取一批代表未来海洋民生发展的重点方向进行攻关，形成若干战略性技术和产品，形成海洋民生发展优势。

第五，促进海洋生态健康绿色发展。 海洋强国建设需要构建绿色健康的海洋生态环境。 当前，我国海洋生态环境面临着诸多考验，需要以科技创新引领海洋生态可持续发展。 本文研究表明，提高海洋科技创新投入效率有利于改善海洋生态。具体措施包括，研发新的过滤排污技术，净化流入海洋的废水废料，缓解海洋污染问题；在沿海省市构建差异化、区域化的海洋生态保护机制，维护区域海洋生态系统循环；整体评估海洋生态系统的产出和损失，实施精准化、货币化的海洋生态损害补偿机制，形成海洋生态健康发展基础上的“科技—经济增长” 循环模式，实现海洋强国建设的可持续发展。