山东省区域创新与经济增长质量耦合研究

吴 净

（青岛市社会科学院 经济研究所，山东 青岛266071）

一、引言

中国经济增长已经进入重大转型期，现阶段宏观经济主要呈现两大趋势，一方面创新驱动正在重构经济增长动力新机制，另一方面经济增长逐步从数量速度型向质量效益型转变。换言之，区域创新正在逐步成为提升区域经济增长质量的重要发动机，而区域经济增长质量的提升也为区域创新提供重要支撑，两者互相促进，互相影响。对于不同地区而言，由于创新资源禀赋、政策支持力度以及经济发展水平等差异，区域创新与经济增长质量的作用关系也会面临诸多挑战：区域创新能否顺利转化为现实生产力，真正促进经济增长向质量效益型转变？经济增长质量的提升是否能为区域创新提供有效支撑，充分激发创新引领发展的第一动力作用？回答这些问题，对于全面认识创新驱动对中国区域经济发展的战略价值，进而促进经济有质量有效益可持续增长具有重要意义。

山东省位于黄河下游，东临黄渤海，是中国由南向北、由东向西梯度发展的重要战略节点。近年来，在环境约束、成本提升、新经济发展滞后等现实条件约束下，山东省长期以来驱动经济增长的动力逐步弱化，经济发展质量和效益不够高，发展不平衡、不充分问题突出，各种隐患逐渐显现。这种经济增长困惑与全国相似度高，具有很强的代表性，可以说是中国经济发展的一个缩影。2018年1月，国务院批复《山东新旧动能转换综合试验区建设总体方案》。作为目前全国唯一的动能转换综合试验区，山东省肩负着探索经济增长动力新机制，实现经济增长质量第一、效益优先的重大历史使命。因此，以山东省为例剖析区域创新与经济增长质量耦合关系，对于全国其他区域提升创新水平和经济增长质量具有重要借鉴意义。

二、研究综述

国外学者首先提出了区域创新对经济增长的重要性。约瑟夫·熊彼特作为技术创新理论的创立者，认为创新是促进资本主义经济增长的主要动力，创新的过程就是将生产要素和生产条件以从未有过的方式重新组合后引入到经济体系中，以求提高效率、降低成本的一个经济过程［1］。R.M.Solow首次将技术进步纳入经济增长的影响因素之中，认为技术因素对于经济增长发挥着重要的作用［2］。近年来，国外学术界直接研究区域创新与经济增长耦合关系的文献极少，关注点更多地聚焦在创新单方面对经济增长的作用与影响。I.Hasan等通过对1980-2003年58个国家全球专利数据对经济增长作用的实证研究，发现拥有更高质量专利的国家也会有更高的经济增长［3］。S.Sefer等提出创新导向的竞争战略是国家保持可持续的全球竞争力和实现长期增长的最重要的因素［4］。H.Petr等认为欧洲地区的经济增长与创新创业活动水平密切相关［5］。K C.Hülya表明在全球化的世界经济中，技术差异是国家间经济增长差异和收入不平的重要原因［6］。L.Elena实证研究了韩国、中国台湾、新加坡、泰国等亚太快速发展地区经济发展模式，提出科学与工业的密切合作导致了经济结构和质量的变化，经济也越来越依赖新的知识和观念［7］。在经济增长对区域创新的反作用方面，G.Miguel等通过对13个发达国家创业活动的实证分析，得出经济活动能有效促进创业和创新的结论［8］。J.Sungmoon等认为经济增长会增加对高知识、高技能劳动力的需求，从而促进创新［9］。

国内学术界对区域创新与经济增长耦合关系的研究在“十八大”以后明显增多。周柯等对北京、上海等12个城市科技创新能力及经济转型能力的测定表明，科技创新与区域经济转型在静态与动态上均具有内在一致性［10］。杨萍提出技术创新网络与区域经济发展具有复杂的耦合关系，交互影响、相互制约［11］。蒋天颖等认为长江三角洲区域创新与经济增长耦合协调度呈现集聚态势［12］。杨武等以中国1991-2012年的数据验证了科技创新与经济增长之间存在非线性的双向作用关系［13］。肖田野等分析了广东区域科技创新与经济发展的耦合关系，认为两者呈现较为一致的增长态势，且具有较高的正相关性［14］。李二玲等采用协整检验和耦合协调模型方法分析了2005-2014年中国区域创新能力与经济发展水平耦合协调的时空演化及差异规律，得出两者耦合协调程度具有尺度敏感性和短期跳跃性的结论［15］。周超基于VAR模型测算了1990-2017年我国创新驱动能力与经济增长质量关系，认为增加创新投入对提高经济增长质量短期内可能效果不太明显，但长期作用显著［16］。

总体来看，国内外学者对区域创新与经济增长两者之间存在相互作用关系观点比较一致。国外相关文献主要侧重于两者之间单方面的作用与影响。国内学者虽然对两者耦合关系的研究这几年相对集中，但现有文献大多聚焦在全国或区域层面，对深入到地级市的研究较少；同时，学者们大都是从经济增长“量”的角度来分析其与科技创新之间的耦合协调性，缺乏从经济增长“质”的角度进行深入讨论。鉴于此，本研究在借鉴以往学者研究成果的基础上，尝试探索新时代背景下区域创新与经济增长质量的耦合互动关系，深入分析山东省及区域内部耦合发展差异，为促进区域科技经济协调发展提供参考。

三、区域创新与经济增长质量综合评价指标体系构建

（一）基于耦合概念的分析框架

区域创新是指区域内部创新主体间互相合作，利用知识、技术等无形的创新要素对区域内资本、劳动力等有形要素进行优化组合，促使现有资源利用效率和劳动生产率逐步提升，进而形成以内生增长为主要特征的区域经济增长新动力。区域创新受市场与经济结构、创新环境等因素影响，具有明显的地域化特征。经济增长质量是经济规模增长到一定阶段背景下，经济增长的效率提升、结构优化、可持续性增强，从而实现经济长期稳定健康的发展。为了探讨两者之间的联系度，本研究从物理学引入耦合概念，重点强调区域创新与经济增长质量之间的关联性及相互影响。两者间的耦合概念不是两个系统两种定义的简单相加，而是对两系统动态协同发展过程综合性、一体化的概括，具体定义为：在一定时段内区域创新与经济增长质量两系统各要素之间能量互相传递，在资金链、价值链、技术链、产业链、人才链等方面相互作用，共同推动两系统功能发挥、能量释放，形成有机联系的系统经济网络（见图1）。两系统之间可能存在具有正反馈作用的协调关系和负反馈作用的非协调关系。从协调的角度看，区域创新促成了创新成果的大量涌现和创新价值的市场认可，进而推动区域经济结构的合理化和经济质量的高级化；经济增长质量的提升可以带来资金、信息、制度等优势，吸引人才技术的流入，促进区域创新。反之，创新能力落后会影响区域创新资源的配置效率及创新活动的市场敏锐性，造成创新成果大量沉淀及其市场价值难以实现，难以有效提升经济增长质量；低质量经济增长不利于创新行为的产生，低水平的创新投入和创新要素集聚，对区域创新形成阻力。

当前中国正处于由中上收入国家向高收入国家演进阶段，总体上进入到工业化后期，区域经济发展的基本条件、比较优势已经发生了重大变化，经济增长质量的提升更加依赖于由区域创新所带来的新型动力机制，区域创新与区域经济增长质量两大系统要素之间信息交换和能量流动更加密切。总体而言，新时代背景下，两大系统间作用呈现出与以往不同的特征，主要表现在：（1）带动性强的核心技术不断突破，以市场需求为导向的技术创新体系不断建立和完善，从而使生产前沿不断拓展，新产品、新业态、新模式不断涌现，劳动生产率和经济效率不断优化。（2）落后的或者传统的产业必将让位于依托高端创新活动的新兴产业，高技术企业作为创新的主体，对区域经济的贡献不断提升，区域产业结构逐步向高端、高效、高附加值转变。（3）能源和资源的利用方式因技术创新而进一步发生改变，能源利用结构逐步优化，区域资源利用率和潜在增长率不断提升。（4）智力资本成为区域资源优化配置的重点，而随着人民生活水平的提高，人们更加专注于创新，对创新产品的需求也更加旺盛。

图1 区域创新与经济增长质量互动网络

（二）评价指标体系

遵循系统性、简明性、客观性、易操作性和引导性等原则，围绕两系统作用关系及新时代背景下所呈现出的主要特征，区域创新与经济增长质量综合评价指标体系共选取17个具体指标，各指标之间既相互独立，又相互联系，共同构成一个有机整体（见表1）。

对于“区域创新”子系统的衡量，主要选取8个指标，即“R&D占GDP比重”反映区域研发经费投入水平，“R&D从业人员”反映区域研发人力资本规模，共同说明区域创新投入情况。“专利申请授权数量”反映区域原始创新产出能力，“规模以上企业新产品销售收入”反映区域新产品产出水平，“高技术企业数量”反映区域创新成果产业化集聚状态，共同说明区域创新产出情况。“财政科技支出占财政总支出比重”反映政府对区域创新支持程度，“技术市场成交额”反映区域技术市场状态，“全社会教育经费”反映区域创新教育支持水平，共同表示区域创新环境。

表1 区域创新与经济增长质量综合评价指标体系

对于“经济增长质量”子系统的衡量，主要选取9个指标，即：

“单位面积产出”反映区域经济增长的集约化程度和产出效益，“传统产业两化融合指数”反映区域借助信息化向新型工业化转型效率与潜力，“规模以上工业企业利润率”反映区域工业经济运行质量，共同说明区域经济效率提升情况。“战略性新兴产业增加值占GDP比重”反映区域新经济规模结构，“现代服务业产值占服务业产值比重”反映服务业高级化程度及服务实体经济能力，“高技术人才比例”反映区域人才储备结构，共同说明区域经济结构优化程度。“工业固体废弃物综合利用率”反映区域绿色生产能力，“民间投资占全社会固定资产投资比重”侧面反映区域“放管服”改革、放宽市场准入等推进情况，“进出口总额占GDP比重”反映区域对外开放水平，共同说明区域经济增长的可持续状况。

（三）研究方法

1.综合指标评价法。该方法用于定量综合地评价系统发展水平。为了消除数据量纲带来的影响，需要对评价指标进行标准化处理，由于选取的指标都是正向指标，故选用的标准化方法为：

式中，x，i，y，j分别为极差标准化后的数值；xi=｛x1，x2，…，xn} ，yj={ y1，y2，…，ym} ，xi，yj分别为区域创新和经济增长质量两系统下的指标。

分别计算区域创新和经济增长质量综合发展水平评估函数：

式中，ai与bj分别表示区域创新与经济增长质量两系统各指标的权重。本研究采用熵值法计算权重值，优点是其结果直接来源于原始数据，不受研究者的主观影响，具有客观性。以区域创新系统为例，计算步骤如下：

第一步，计算各指标的信息熵：

式中，ej为 区域创新系统第j项指标的信息熵值为区域创新系统第i个区域的第j个指标的标准化后的数值（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m）。

第二步，计算各指标权重：

式中，aj为区域创新系统第j项指标的权重值。

2.耦合度模型。耦合度是对系统间相互作用程度的测度。建立区域创新和经济增长质量两个系统之间的耦合度模型，公式为：

式中，C为区域创新与经济增长质量耦合度。C值越大表示区域创新与经济增长质量两系统耦合度越高，反之，说明两者的发展关联性越低。

3.耦合协调度模型。耦合度仅能反映区域创新与经济增长质量两系统间同步程度，无法表明两系统所处的发展水平状态，存在两者均处于较低的综合发展水平，C值却较很高的情况。为了更加客观真实地反映两个系统的耦合协调水平，进一步引入区域创新和经济增长质量耦合协调度模型，公式为：

其中，T=αf（x）+βg（y），D∈［0，1］。 （6）

式中，T代表区域创新与经济增长质量两系统的整体发展水平；α、β为表示重要程度的待定系数，本研究认为区域创新与经济增长质量的重要性相同，所以α和β的值都取0.5；D代表耦合协调度，D值越高，两系统发展越协调，D值越低，说明两系统发展失调。

四、山东省区域创新与经济增长质量耦合实证分析

（一）数据来源与指标权重确定

本研究选取2008-2018年山东省区域创新与经济增长质量相关数据来实证研究两者的耦合互动关系。数据来源于2009-2018年《山东统计年鉴》《山东科技统计年鉴》、山东省科技云平台、山东及各地市统计信息网、山东及各地市2019年国民经济与社会发展公报等相关资料及网站。为消除物价等因素的影响，以2008年为基期对相关数据进行价格平减。根据公式（1）（3）（4），对原始数据进行标准化处理，用熵值法测算区域创新与经济增长质量综合评价指标体系中各个具体指标的权重（见表1）。

（二）综合评价指数

根据公式（2），得到山东省区域创新与经济增长质量综合评价指数（见表2）。从表2可以看出，山东省区域创新和经济增长质量综合指数在2008-2018年间一直保持增长态势，尤其在2012年之后，山东区域创新指数增长明显加速，经济增长质量指数保持了平稳增长。总体来看，两者在时序上呈现出一致性的特征，即区域创新水平提高时，经济增长质量也会随之提升，同样如此，区域经济增长质量的提升 也会反作用于区域创新，两者互相联系。

表2 山东区域创新与经济增长质量综合评价指数

（三）山东省耦合度及耦合协调度分析

根据公式（5）和公式（6），计算得出山东省区域创新与经济增长质量两系统耦合度和耦合协调度（见表3）。根据相关研究［12-15］，将耦合度C划分为四个等级：C∈（0，0.3］为低水平耦合阶段；C∈（0.3，0.5］为颉颃阶段；C∈（0.5，0.8］为良性耦合阶段；C∈（0.8，1］为高水平耦合阶段。将耦合协调度D分为十个等级：D∈（0，0.1］为极度失调；D∈（0.1，0.2］为严重失调；D∈（0.2，0.3］为中度失调；D∈（0.3，0.4］为轻度失调；D∈（0.4，0.5］为濒临失调；D∈（0.5，0.6］为勉强协调；D∈（0.6，0.7］为低度协调；D∈（0.7，0.8］为中度协调；D∈（0.8，0.9］为高度协调；D∈（0.9，1］为极度协调。

从表3可以看出，山东区域创新与经济增长质量两系统发展同步程度在2008-2018年间从低水平耦合，经过颉颃阶段，达到了良性耦合；两者之间的协调程度有一定的进步，从中度失调到勉强协调，跨度为四个级别。尤其在2012年，只用了一年时间从中度失调过渡到濒临失调，之后又经过四年时间达到勉强协调，说明山东区域创新与经济增长质量两系统自2012年来协同发展水平提升速度明显加快，但总体来看，两者的协同效应目前还仍处在一种低水平协调的状态，区域创新与经济增长质量之间协调作用要达到一种高水的程度还需要很大的提升空间。

表3 山东区域创新与经济增长质量耦合情况

（四）山东省16地市耦合度及协调度分析

在分析山东全省区域创新与经济增长质量耦合关系的基础上，为了更好地反映区域内部所呈现出来的差异性，更有针对性、操作性、前瞻性地进一步促进整体区域协调发展，本研究选取2018年的横截面数据来考察山东16地市区域创新与经济增长质量耦合度和协调度的年度特征（见表4），计算方式同上。

表4 2018年山东16地市区域创新与经济增长质量耦合情况

总体来看，山东16地市区域创新水平差异较大，最高值（青岛0.685）和最低值（菏泽0.229）相差0.456；经济增长质量的差异相对较平缓，最高值（济南0.538）和最低值（菏泽0.245）相差0.293。值得关注的是，青岛的区域创新水平略高于济南，经济增长质量却略低于济南，但差距不大，可见，青岛与济南作为山东省发展的“双核”，在区域创新水平和经济增长质量两个方面均处于领先水平，成为山东省其他城市学习的样板。烟台、潍坊、淄博、威海等城市在区域创新水平方面与青岛、济南差距较大，明显处于第二档次，但在经济增长质量方面与济南、青岛比较接近，表明这些城市在经济效率、经济结构、经济可持续性等领域取得了卓越成就，同处于全省第一档次。

从区域创新与经济增长质量两系统关联及相互作用程度来看，可以将山东16地市分为三大类。第一类处于良性耦合阶段，包括青岛、济南、烟台、淄博、潍坊、东营，大体处于山东中部和东部，分布较为集中，这类城市区域创新与经济增长质量两系统互相促进、同步发展态势良好。第二类处于颉颃阶段，包括威海、济宁、泰安、滨州、临沂、日照，大体分布在山东南部和北部，这类城市两系统内部存在互相抗衡、不协调现象，相互作用有待磨合加强。第三类处于低水平耦合阶段，基本分布在山东西南部和西北部，包括德州、聊城、菏泽、枣庄，这类城市两系统间依赖关系相对薄弱。各地市对所处阶段的清楚认识，以及对各自区域创新与经济增长质量作用关系的准确把握，将为当地科技与经济政策的制定提供依据。

为了更全面地反映山东16地市区域创新与经济增长质量耦合关系，在分析两系统关联程度的基础上，对两者发展协调程度需要进一步研究。由表4可知，2018年山东16地市区域创新指数的排序与耦合协调度的排序基本一致，这说明区域创新水平在很大程度上影响着耦合协调度的大小。有些地市，比如青岛和淄博，威海和济宁，日照和泰安等，耦合度虽处在同一区间，但协调度却相差一个等次，说明这些地市虽然区域创新与经济增长质量关联程度大体相当，但后者科技与经济两张皮的现象相对明显，两系统融合发展质量偏弱。山东区域创新与经济增长质量协调发展状态呈现出“两核引领、多点带动”的发展格局。

五、结论与建议

基于新时代背景下区域创新与经济增长质量耦合作用关系及所呈现出的主要特征，构建区域创新与经济增长质量综合评价指标体系，运用综合评价模型和耦合协调度模型对山东省进行了实证研究。

研究发现：2008-2018年山东省区域创新与经济增长质量同步程度从低水平耦合达到了良性耦合阶段，耦合协调度从中度失调达到了勉强协调状态。从区域创新与经济增长质量相互作用程度看，可以将2018年山东16地市分为三大类，分别处于良性耦合阶段、颉颃阶段和低水平耦合阶段；各地市区域创新发展水平在很大程度上影响着两系统耦合协调度的大小，2018年山东16地市区域创新与经济增长质量协调发展状态呈现出“两核引领、多点带动”的分布态势。

基于上述研究结论，提出以下建议：第一，优化创新投入结构，提升风险投资、天使投资等科技金融活跃度，进一步完善区域科技金融服务体系。第二，以市场为导向，以企业为核心，积极探索符合地方经济发展需要的科研方向和技术开发，提升创新成果市场化运作效率。第三，加快培育地方特色优势高新技术产业，促进高附加值产业取代落后产业，尽快形成以科技创新为基础的新型产业体系，提升经济整体发展水平。第四，健全创新人才培养和引进机制，造就规模宏大、素质优良的创新人才队伍。第五，强化区域经济对创新的政策引导性，充分发挥政府创新服务功能。