知识产权与区域高质量发展耦合协调研究——以我国省级行政区为样本的实证分析

刘凤朝， 林 原

(大连理工大学经济管理学院， 大连 116024)

从实践层面看，“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念的关系中，创新无疑是实现绿色发展和区域间协调发展的可行路径，同时也是打破区域间的体制机制壁垒，实现开放发展和共享发展的必然要求[1].因而可以说，创新驱动是经济高质量发展最核心、最具影响力的因素[2-3].为了从操作层面揭示创新驱动发展的实现机制，已有学者开始从知识产权视角研究经济高质量发展[4]，使创新驱动下高质量发展的解释机制向前更进一步.

近年来，围绕“经济高质量发展”的研究呈现出愈来愈热的趋势.从高质量发展概念内涵的讨论[5]，到高质量发展目标与路径研究[6-7]，高质量发展的测度与评价研究[8-10]，逐步深入到高质量发展影响因素的研究[3, 11].其中，围绕创新驱动下高质量发展主题，学者们从理论、实证或系统论角度进行了广泛探讨[2-3].

《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》将知识产权工作集中单独部署，明确提出要“实施知识产权强国战略”，并在“十四五”经济社会发展主要指标中设置了“每万人口高价值发明专利拥有量”.从国家围绕知识产权工作的一系列部署来看，对知识产权的重视已被提升到前所未有的战略高度.回顾2008年《国家知识产权战略纲要》提出“到2020年，把我国建设成为知识产权创造、运用、保护和管理水平较高的国家”，如今目标任务都已基本实现：我国在知识产权创造方面实现了量质齐升，专利和商标等知识产权总量连续多年位居全球第一，正在向知识产权创造大国迈进.2020年世界知识产权组织发布的年度报告显示，中国专利申请量再次排名全球第一.

那么，目前我国知识产权与区域经济高质量发展的耦合协调关系如何？本文对此加以关注.从区域层面，围绕除港澳台和西藏(数据缺失较多)之外的30个省、自治区、直辖市知识产权与高质量发展耦合协调情况的测度，探讨高质量技术(发明专利)与区域经济高质量发展的协同关系现状，弥补现有文献不足，也为各地区优化技术资源配置提供决策参考.

由此，本文首先阐述知识产权与高质量发展的耦合协调关系机理；然后分别构建区域知识产权和高质量发展两个子系统的评价指标体系，并测度两个子系统的耦合协调度；最后根据测度结果提出相应政策建议.

1 知识产权与高质量发展的耦合协调关系

“耦合”(coupling)源于物理学，指两个(或者两个以上)系统或要素通过各种相互作用而彼此影响的现象；其相互影响的程度通过耦合度来反映[12-14].耦合发生的前提是耦合各方必须存在某种关联，耦合的结果将导致耦合各方的原有属性被放大或缩小[14].然而，耦合度在有些情况下很难反映出系统耦合后的整体功效以及系统之间的协同效应，比如两个高耦合度的子系统也有可能存在低协同而导致整体系统功效不高的情况；为此，需要构造耦合协调度模型，以判断系统之间交互耦合的协调程度[14].

“协调”源于协同学，该理论认为系统是由完全不同性质的大量子系统所构成的；开放性、相互影响以及自组织作用形成了系统的空间性、时间性或功能性结构[15-16].协调度是指子系统之间或系统组成要素之间在发展演化过程中彼此和谐一致的程度；系统由无序走向有序的关键在于系统内部各子系统间相互关联的“协同作用”，协调度正是这种协同作用的量度[17].协同作用和协调度决定了系统在达到临界区域时走向何种序与结构，或称决定了系统由无序走向有序的趋势与程度[14, 18].

知识产权与经济高质量发展可以视为区域层面技术-经济系统下的两大密切联系的子系统.将知识产权作为对技术系统具有支配作用序参量的表征，经济高质量发展作为对经济系统具有支配作用序参量的表征.知识产权—经济高质量发展系统是一个时空交互耦合的动态、高阶、非线性且具有多重反馈结构的复杂系统，具有开放性、复杂性等特性.在这一系统运行中，以知识产权为表征的技术系统对经济系统产生的反馈作用体现了边际报酬递增的特点[19].其实现机制包括使用中学、网络外部性、生产的规模经济、信息的报酬递增、技术的相互关联性等[20].也就是说，当一项新技术初期应用于市场后，随着应用的增加，人们对该项技术的了解越来越多(使用中学)，该项技术被进一步开发、改进、利用也就越来越多；技术扩散使该项技术的使用者获益并推动用户数量增加(网络外部性)，进而采用该技术的产品产量增加、成本趋于下降，形成经济上规模收益递增效应(规模经济性)；随着技术的认可度和市场接纳度不断提高，该技术的优势也吸引更多的企业采用它(正反馈效应)；与此同时，该项技术广为采用后也促进大量相关技术应运而生(技术的关联性)，共同带动经济高质量成长，形成技术-经济系统的正向反馈并彼此加强.

由此可见，知识产权与经济高质量发展之间存在着耦合协调关系.在技术-经济系统内，知识产权子系统与经济高质量发展子系统不断进行物质、能量及信息交换.知识产权子系统为经济高质量发展子系统提供持续的源头技术供给；反过来，经济高质量发展子系统又为知识产权子系统提供了充足的R&D保障和市场需求，两者之间相互促进、耦合协调.当新技术应用于市场，或市场高层级需求激发新技术的出现时，技术—经济系统就会产生局部突变，推动整体系统从有序过渡到局部无序，并产生扰动，逐步令整体系统出现振荡乃至阶段性无序状态.直至系统内子系统完成自我重组，形成内生变量，同时又在其他外生变量共同作用下，整个技术—经济系统才会重新回到有序状态.技术—经济系统内部从有序到无序，再到新的更加优化的有序过程，推动了技术—经济系统的持续演化.

2 知识产权与高质量发展的系统耦合协调模型构建

知识产权与经济高质量发展两个子系统之间通过各自的耦合元素产生相互作用的程度可以通过耦合度模型进行分析评价；而知识产权与经济高质量发展两个子系统之间的耦合作用及其协调程度，可采用耦合协调度模型进行分析评价.模型构建步骤如下.

首先，确定功效函数.当系统达到发生质变的临界点时，变化慢的状态参量的数目就会越来越少，这些为数不多的参量将决定系统的宏观行为及有序变化程度,故称为“序参量”(在后文中以具体指标来体现)，它主导系统向着更为高级、有序的结构发展.设变量ui(i= 1，2，…，m)为技术-经济耦合系统的第i个子系统的综合序参量，uij为第i个序参量的第j个指标，其值为Xij(i=1，2，…，m).αij和βij分别是系统稳定临界点序参量的上、下限值.则序参量对耦合子系统有序的功效函数可表示为：

(1)

式中，uij为变量Xij对子系统有序的功效贡献大小，反映各指标达到目标值的满意程度，取值范围为[0,1].uij趋近于0为最不满意，趋近于1为最满意.

其次，测算子系统的有序度.序参量的测度值称为有序度.有序度值越大，表明该项指标对子系统或子系统对整体系统的贡献越大，系统的有序程度也就越高.运用上述功效函数模型，通过其下的序参量有序度进一步加权求和可以求得子系统有序度，方法如下.

(2)

式中，λij为各个指标(序参量)的权重，通过熵值法[21]求出.

再次，测算耦合度.借鉴物理学中的容量耦合概念及容量耦合系数模型，推广得到m个子系统相互作用的耦合度模型[14]：

(3)

若是求两个子系统之间的耦合度，则为：

(4)

式中，耦合度C的值理论上应该在0～1之间，即C∈[0，1].

第四，测算耦合协调度.由于存在两个或多个序参量低层次的耦合也会产生较高的耦合度值的现象，会对判断产生误导，因此需要在测算耦合度基础上进一步测算耦合协调度[12-13]，公式为：

(5)

式中，D为子系统之间的耦合协调度，取值范围为[0,1]；C为耦合度；T为综合协调指数，反映两个子系统总体发展水平对协调度的贡献，T=a×u1+b×u2；其中，u1和u2为子系统对整体系统的功效(有序度)，由功效函数模型求出；a、b是待定系数，通过子系统在整体系统中的权重确定，且设定a+b=1，此处分别以u1和u2各自的权重系数值占二者权重系数和的比例来设定.T取值范围为[0,1].

最后，耦合协调度的等级判别.关于耦合协调度(用D表示)等级划分，不同学者根据所研究的对象做了不同设定[12, 14, 22-24].对这些标准加以融合并根据技术-经济耦合系统实际情况，将耦合协调度等级划分标准设定为：以0.5为临界值，低于0.5为失调，高于0.5为协调；其中0≤D<0.2时为严重失调；0.2≤D<0.3时为中级失调；0.3≤D<0.4时为初级失调；0.4≤D<0.5时为濒临失调；0.5≤D<0.6时为初级协调；0.6≤D<0.8时为中级协调；0.8≤D≤1时为高级协调.根据前一步骤测算的耦合协调度值，比照此等级划分标准，便可对区域知识产权-经济高质量发展系统耦合协同情况做出相应判别.

3 知识产权与区域高质量发展评价指标体系构建

3.1 区域高质量发展评价指标体系构建

如何进行“高质量发展”的测度是一个复杂的课题[5]，诸多学者进行了探索.马茹等[8]用高质量供给、高质量需求、发展效率、经济运行和对外开放五个维度构建了中国区域经济高质量发展评价指标体系并进行了测度；李金昌等[9]从我国新发展阶段的社会主要矛盾两个方面“人民美好生活需要”和“不平衡不充分发展”着手，构建了由经济活力、创新效率、绿色发展、人民生活、社会和谐5个部分共27项指标构成的高质量发展评价指标体系；魏敏等[10]则构建了涵盖经济结构优化、创新驱动发展、资源配置高效、市场机制完善、经济增长稳定、区域协调共享、产品服务优质、基础设施完善、生态文明建设和经济成果惠民10个方面经济高质量发展水平测度体系；张军扩等[6]针对国内现有的高质量发展测度体系、指标存在的问题，指出高质量发展的本质内涵，应当是以满足人民日益增长的美好生活需要为目标的高效率、公平和绿色可持续发展.该文从这三个方面构建了由16项指标构成的高质量发展指标体系框架.本文在上述研究成果基础上，从经济运行、协调、绿色、开放、共享五个方面构建高质量发展评价指标体系如表1所示.

表1 高质量发展评价指标体系Tab.1 Evaluation indicators of high-quality regional economic development

3.2 知识产权评价指标体系构建

“知识产权”在理论和实践中有着多元属性和诸多概念界定[25-26].完整的知识产权概念的界定应当建立在“技术-经济-法律”的分析框架下，因为技术创新中的知识产权关系及其利益机制需要从技术的变化、法律的界定与经济收益的分配角度确定[27].本文主要基于知识产权的技术属性和经济属性，并且知识产权系统的一个重要机制是专利的独占性[28].因此，界定“知识产权”为具有市场价值或经济收益的专利技术的创造和运用，并在此基础上构建知识产权评价指标体系.

已有研究表明[29-31]，从投入产出分析的角度来看，知识产权只是中间产品，其评价指标的选取必须涵盖知识产权活动的全过程.基于此，本文从知识产权创造和知识产权运用两个方面构建知识产权评价指标体系，如表2所示.其中，知识产权创造过程包括知识产权成果形成之前的先期投入和知识产权成果产出；知识产权运用过程包括知识产权成果的维持和知识产权成果的交易.需要特别说明的是，知识产权的维持表明知识产权处于运用状态，是知识产权高质量的表现，以发明专利维持时间的长度评价发明专利质量已为国际学术界所公认[32-35].

表2 知识产权评价指标体系Tab.2 Evaluation indicators of regional intellectual property rights

孟猛猛等[4]研究表明，知识产权保护正向调节专利质量和经济高质量发展的正向关系.本文之所以没有将知识产权保护纳入评价指标体系，是因为知识产权保护是一个与立法、司法和执法等有关的复杂问题；对于转型期国家，立法与司法可能并不同步，而执法力度更是影响知识产权实际保护水平的重要因素[40].鉴于知识产权保护在为知识产权创造和运用提供法制环境过程中作用机制的争议性[28, 40-44]，本文暂不将知识产权保护纳入评价指标体系.

3.3 指标赋权方法

本文采用客观赋权法中的熵值法作为知识产权和高质量发展的指标赋权方法.运用熵值法赋权步骤主要包括建立系统的初始全局测度矩阵；计算指标信息熵；估算评价指标权重；计算指数值等[45].各步骤方法如下.

(7)

(8)

j=1，2，…，n;

(9)

(10)

4 实证分析

本文研究视角为省级行政单元的区域层面，选取我国30个省级区域为样本(西藏因数据缺失较多不纳入分析范围).数据来源于国家统计局官网、《中国统计年鉴》《中国科技统计年鉴》《中国能源统计年鉴》和国家知识产权局《专利统计年报》.

4.1 主要指标测度

本文所使用的部分指标通过计算获得，解释说明如下.

单位用地面积GDP.用GDP÷(城市建设用地面积+农用地面积)求得.由于目前数据仅到2017年，故2018年和2019年数据用前三年数据取均值滚动拟合得出.

知识密集型服务业占比.指地区知识密集型服务业增加值占地区GDP的比重.参照OECD标准，知识密集型服务业包括信息传输、软件和信息技术服务业，金融业，租赁和商务服务业，科学研究和技术服务业4个行业[8].根据所能得到的统计数据，本文采用软件和信息技术服务业，金融业两个行业作为知识密集型服务业的表征.

高技术产业占比.通过地区高技术产业主营业务收入与地区规模以上工业企业主营业务收入之比获得.

万元GDP能耗.即单位GDP能耗，通过地区能源消费量(万吨标煤)与地区GDP之比得出.

居民家庭教育文化娱乐消费支出.用地区(居民人均教育文化娱乐消费支出÷居民人均消费总支出)×平均家庭户规模计算得出.

人均文教医疗卫生财政支出强度.用地区(人均文教医疗卫生财政支出÷人均GDP)×100%得到.其中地区人均文教医疗卫生财政支出=地区文教医疗卫生财政支出÷地区总人口.

专利维持率.用地区(国内三种专利有效量÷国内三种专利申请授权总累计量)×100%得到.

4.2 指标赋权结果分析

运用熵值法得到各层次指标权重结果如表3所示.

表3 评价指标赋权结果Tab.3 Results of evaluating index weights

从表3中可以看到，在高质量发展指标中，经济表现的权重最大(0.47)，其次为开放(0.32)，而绿色和协调的权重十分偏小，反映目前我国高质量发展仍然是经济因素为主导，而协调发展和绿色发展方面尚存在较大拓展空间.在知识产权指标中，知识产权产出的权重最大，知识产权维持的权重十分偏小，反映目前我国知识产权成果较为丰富，在知识产权系统中发挥着主导作用，但知识产权维持在系统中偏弱，表明我国知识产权大量成果产出却放弃维持.充分暴露出知识产权整体质量不高的严峻现实.

4.3 耦合协调度评价结果分析

根据耦合协调度评价模型，计算得到考察期初(2015年)和考察期末(2019年)国内30个省、自治区、直辖市知识产权与高质量发展的耦合协调度评价结果如表4所示.

首先，从表4中的得分变化一列可以看出，自2015年五大发展理念提出后，各地区知识产权与高质量发展的耦合协调度均有不同程度的提高.其中，广东分值提高幅度最大(0.18)，北京(0.12)、浙江(0.10)提高幅度位列第二、三位；天津、新疆、海南、青海、内蒙古、黑龙江、甘肃7个省区市提高幅度偏小.其中，天津、新疆为最低，分值仅提升0.01.

其次，从表4中可以看出，2019年30个省、自治区、直辖市中耦合协调度高于临界值0.5的一共有北京、广东、上海、江苏、浙江、山东(天津为0.497)6个地区.这些地区处于协调区间，耦合协调度值在0.50～0.81之间.具体而言，根据前述耦合协调度评价等级划分标准，北京进入高级协调区间(0.8≤D<1)，广东、上海和江苏位于中级协调区间(0.6≤D<0.8)，浙江和山东位于初级协调区间(0.4≤D<0.6).也就是说，这些地区的知识产权与经济高质量发展之间呈现出不同程度的相互促进局面.

表4 各地区耦合协调度评价结果Tab.4 Evaluation results of coupling coordination degree in different regions

再次，2019年30个省级区域中，耦合协调度低于临界值0.5而进入失调区间的地区数量高达24个，占比为80%.具体而言，濒临失调(或轻度失调，0.4≤D<0.5)的是天津(0.497)、湖北、陕西、四川、安徽、福建、辽宁7个省、直辖市(重庆为0.398)，初级失调(0.3≤D<0.4)的为重庆、湖南、河南、河北、广西、江西、吉林、贵州、海南、黑龙江和山西等11个省、自治区、直辖市(云南为0.299).其余6个省、自治区为中级失调(0.2≤D<0.3)，包括云南、甘肃、宁夏、青海、内蒙古和新疆.位于失调区间的省级区域占比偏高，反映了我国目前大部分地区的知识产权与经济高质量发展之间尚不能做到相互促进.

第四，从期初与期末的对比情况看，期初(2015年)仅有北京和上海达到中级协调(江苏为0.596)，江苏和广东也只是初级协调状态，失调省、自治区、直辖市多达26个.其中，落入中级失调区间的省级区域达到12个(海南为0.297，河北为0.296).但到期末(2019年)时，已下降到6个；北京则率先跃入高级协调区间.反映各地区贯彻新发展理念的成效明显.

最后，从期初与期末位次变动幅度看，变动最大的是陕西、贵州和辽宁.其中陕西、贵州两省位次提升了5位，分别由期初的第14位上升为期末的第9位(陕西)、由期初的第26位上升为期末的第21位(贵州)；而辽宁则由期初的第8位下降为期末的第13位，下降了5个位次.

5 结论与讨论

本文侧重知识产权视角研究区域经济高质量发展，将知识产权创造、运用、维持、交易的全过程展开，分别测度并加以集成，形成完整的知识产权运行系统与区域经济高质量发展系统耦合协调分析，从而使区域创新驱动下经济高质量发展的解释机制更进一步，也使知识产权管理促进区域高质量发展已有文献的内容更加多元化.基于相关分析，得出主要结论如下.

1) 根据耦合协调度评价等级划分标准，截至2019年共有北京、广东、上海、江苏、浙江、山东6个省级区域进入协调区间.这些地区知识产权与经济高质量发展之间呈现出不同程度的相互促进局面.与此同时，位于失调区间的地区数量占比仍然较高(80%)，反映我国知识产权与经济高质量发展之间相互促进总体格局的形成仍然任重道远.

2) 其在知识产权与经济高质量发展之间已形成相互促进良好局面的地区中，北京做出了表率，先期进入高级协调状态；广东、上海预期也会在不久的将来进入高级协调状态.这些地区的做法可以为全国其他地区提供良好示范.值得关注的是，从年度发明专利申请量看，北上广三地均为居于前列地区；从经济发展水平看，三地也在全国位列前茅.研发投入与经济发展相互促进是三地共同的特征，而改革开放以来政策最富集、受惠最多的也是这三个地区.

3) 江苏、浙江、山东、天津作为知识产权与经济高质量发展相互促进、协调发展的重要后备力量，其知识产权与经济融合发展的经验和模式同样值得深入研究和推广.在本文知识产权的指标构成中，这4个省市2015年—2019年的5年间年平均R&D经费投入强度全国排名靠前，天津位列全国第二(4.0%)，江苏(2.7%)、山东(2.5%)、浙江(2.4%)分别位列第四、第六、第七，均超过全国平均值2.1%.其同期年均技术市场交易合同金额中，江苏、浙江、山东分别位列全国第一、第四和第六，研发投入力度大、技术市场需求高是三地共同特征.

4) 从高质量发展的指标构成看，绿色和协调两个指标的权重偏低；从知识产权的指标构成看，知识产权维持指标权重偏低.这些目前偏低的指标权重反映其对所属子系统的贡献尚未充分发挥，因而在某种程度上可以作为区域知识产权与经济高质量发展之间耦合协调度总体不高的解释要因.

6 政策涵义

本文研究反映出的政策涵义主要包括以下方面.

1) 促进技术-经济系统耦合协调发展的政策设计要体现区域间差别化.目前我国位于失调区间的地区数量占比较高，很大程度上是由于经济发展动力向技术创新转换尚有待实现.尽管技术-经济系统耦合协调发展中，应将关键技术的持续开发和供给纳入优先考虑目标，但技术开发需要投入大量的资金和人才，许多地区受条件所限，政策设计上应立足本地特色、优势，避免从“GDP”竞争转入“R&D”竞争的盲目性.

2) 因地制宜实施国家层面制度创新是促进区域高质量发展的重要选项.制度创新具有改变区域经济结构、收入分配结构、资源配置结构的可能性[46].改革开放以来，广东、上海都不同程度地率先享受了国家层面力度空前的政策红利，成为带动周边地区乃至全国发展的龙头.营造宽松的制度创新环境有利于促进区域创新绩效提升，而潜在政策红利的进一步释放则有赖于国家层面的政治智慧.

3) 高度开放性和便利性应是区域政策工具的着力点.江浙地区自改革开放以来就以敢为天下先的勇气和魄力带来市场繁荣局面.理论和实践都一再证明，市场需求是激发技术经济活力的要因[47].市场需求源于高度开放性和便利性的营商环境，考验的是地方政府的治理能力和自我革新的勇气魄力.

4) 提高知识产权质量要以企业为主体，以完善市场机制为核心.尽管我国已连续多年成为全球发明专利申请数量第一大国，但专利维持年限普遍偏低反映目前专利质量仍然不高.政策层面应推动以市场需求为核心的区域创新管理体制，通过财税政策、公平市场环境和完善创新机制，激发企业真正成为创新研发的主体[48].

5) 让绿色发展尽快成为区域政策新的发力方向.未来40年，碳达峰、碳中和将驱动区域经济发展向绿色转型.政策层面应尽快突出绿色发展在经济高质量发展中的地位、投入、力度、配置、定位等关键问题，并在城市建设、化解过剩产能、淘汰落后生产方式、推动节能减排技术创新、发展生态环保产业、改善环境质量中落到实处[49-51].

6) 从协调发展中获益需要公共政策纠正市场失灵.城乡一体化水平与经济发展之间存在长期均衡关系，且互为因果，因此更多需要依靠政策制定与实施，来弥补当前城乡差距大、资源配置不合理、经济社会结构失调等问题[52]，释放区域内协调发展的巨大潜力，单靠市场难以见效，需要国家层面公共政策弥补市场失灵缺陷，积极引导地方和企业参与协调区域发展[53].