省域科普能力建设与科技创新的耦合协同演化态势研究

丁 刚， 陈超敏， 林泽锋

(福州大学 经济与管理学院，福建 福州 350108)

一、引 言

科技创新和科学普及均是实现创新发展的重要推动力量，两者存在着辩证统一的相互关系。科技创新离不开掌握科学知识和技术的人才，科技创新成果亦需融入社会才能实现其真正的价值，而这些都与科普工作息息相关。与此同时，科学普及亦需要科技创新的支撑，科技创新可以为科学普及提供动力。当前，省域科普工作的重点应致力于提升其科普能力，使之与科技创新相辅相成，共同推动地区创新发展。

目前有关科普能力建设的研究主要集中于以下几个方面：一是与科普能力建设相关的体制机制探索与工作模式研究，如李健民等、陈振权等、冯志峰分别从城市科普的战略方向、农村科普的资金投入、学校科普作用等方面对完善科普能力建设体制机制进行了探索[1-3]；就工作模式而言，赵军和王丽认为科普工作模式应该由传统科普向微科普转变[4]。二是科普能力建设的政策研究，如孙萍等研究了我国1993年至2012年的109项科普政策，认为我国科普政策制定主体已由单方面向多元化转变[5]。三是科普能力建设相关的实证研究，如符洋和魏巍构建了包含科普投入、科普资源及科普效果三个维度共16个指标的评价指标体系，对湖南省科普能力进行评价[6]。

关于科技创新的研究主要围绕科技创新能力指标体系的建立与评价、科技创新影响因素以及科技创新的聚集效应三个方面来展开。在科技创新能力指标体系的建立与评价方面，Zabala等从投入产出的角度对欧洲科技创新系统进行了效率评估[7]；徐顽强和周晓婷则从省域科技创新体系绩效评价的角度出发，构建了包含科技创新环境、政府政策扶持、研发机构与高校科研、企业科技创新四个层面的指标体系[8]；王章豹等则针对高校构建其科技创新能力评价指标[9]。在科技创新影响因素的研究方面，Buesa等、高月姣和吴和成、王宇新和姚梅均认为高技术企业、高等院校、科研机构以及科研经费投入等会影响区域技术创新能力[10-12]；陶爱萍等则从专利视角入手分析了安徽省高校的科技创新能力[13]。而在科技创新聚集效应方面，顾伟男等对我国31个省域的科技创新能力进行评价后，利用ESDA方法研究发现我国的科技创新能力空间分布存在多个创新极，主要围绕在东部沿海地区、长江沿岸及陕西省[14]。

围绕着区域科普能力建设和科技创新之间的关系，已有文献从定性和定量层面进行了分析和研讨。在定性研究方面，《创新生态视角下的科学普及》研究课题组认为科技知识的普及不仅有利于人们提高科学文化水平，而且对于促进创新文化发展有着重要作用[15]；刘伟等、李健民认为科普能够传播科学精神，营造良好的创新氛围，为科技创新扩大人才队伍，促进科技成果的转化[16-17]。在定量研究方面，任嵘嵘等建立了科普能力指标体系，采用灰色关联度分析法对科普能力建设相关指标和科技进步水平进行定量分析，结果表明，地区科普活动能力与科技进步关联度较大[18]；李倩认为，科普服务能力对区域创新能力具有促进作用，并且地区之间存在异质性[19]。

综上所述，当前有关科普能力建设与科技创新的研究成果均较为丰富，但鲜有文献综合科普能力建设与科技创新两系统作为研究对象，研究二者的耦合协同演化态势，且定性研究成果相对较少。为此，本文拟构建科技创新水平综合评价指标体系以及科普能力建设水平综合评价指标体系，以2011-2017年为研究区间，以30个省域为研究对象，采用全局熵值法计算各省域科普能力建设水平及科技创新水平得分情况，在此基础上构建耦合协调测评模型，并运用模型测算30个省域科普能力建设与科技创新的耦合协调状况，最后使用Dagum基尼系数法计算耦合协调度的发展态势，从而全面、系统地分析省域科普能力建设与科技创新的耦合协同演化态势。本研究可能的边际贡献和创新之处主要体现在研究视角和方法应用层面，将省域科普能力建设和科技创新两系统作为研究对象，综合运用全局熵值法、耦合协调测评模型和Dougm基尼系数法分析二者的耦合协同演化态势，在一定程度上或有益于拓展区域科普能力建设与科技创新相关实证研究的研究视野。

二、评价指标体系构建及测评

在构建评价指标体系前需对相关概念的内涵进行明确界定。在已有研究[20-24]的基础上，本文对所研究的核心概念作如下定义，将“科普能力建设”定义为：面向社会公众，以提升区域科普产品质量与科普服务品质为目的，致力于强化科普投入能力、科普设施服务能力、科普传媒能力、科普活动能力的一项综合性、系统性工作；将“科技创新”定义为：在特定的环境下，由地区内的各创新主体(高校、企业、科研机构等)相互作用，进行自主研发、知识创新以促进科技进步的过程，包括从基础科研到科技成果产业化的各个环节，主要涉及科技创新投入、科技创新产出以及科技创新支撑三个层面。

基于前文相关概念的界定及现有研究成果，拟从科普投入能力、科普设施服务能力、科普传媒能力及科普活动能力四个层面共选择21个指标来构建科普能力建设综合评价指标体系。其中科普投入能力层面包括：年度科普经费筹集额占地区GDP比例、人均年度科普经费使用额、人均科普活动周经费筹集额、每万人拥有科普人员数、科普专职人员占科普人员比例、科普创作人员占科普专职人员比例、中级职称及以上或大学本科及以上学历人员占科普人员比例，共七个指标；科普设施服务能力层面包括：每百万人科普场馆个数、每万人公共场所科普宣传设施数、每万人科普场馆展厅面积数，共三个指标；科普传媒能力层面包括：每万人科普图书出版总册数、每万人科普期刊出版总册数、每万人科技类报纸发行总量、电台播出科普(技)节目时间、电视台科普(技)节目时间、每万人科普(技)类光盘发行量、科普网站个数，共七个指标；科普活动能力层面包括：三类主要科普活动举办次数、每万人三类主要科普活动参加人次、每万人科普国际交流参加人次、每万人科技活动周参加人次，共四个指标。同时从科技创新投入、科技创新产出和科技创新支撑三个层面共选择16个指标构建科技创新水平综合评价指标体系，其中科技创新投入层面包括：R&D投入经费占GDP的比例、规模以上工业企业R&D经费占主营业务收入的比例、有研发机构的企业数量占规模以上工业企业数比例、科技支出占财政支出的比例、每万人R&D人员全时当量，共五个指标；科技创新产出层面包括：每万名R&D人员发表的国际论文数、每万名R&D人员发明专利授权数、发明专利授权数占专利授权数的比例、规模以上工业企业新产品销售收入占主营业务收入的比例、高技术产业主营业务收入占规模以上工业企业主营业务收入的比例、技术市场成交额占GDP的比例，共六个指标；科技创新支撑层面包括：每万人邮电业务量、互联网普及率、人均GDP、每万人高技术企业数、教育支出占财政支出的比例，共五个指标。

基于上述评价指标体系，运用以动态可比、客观赋权为特征的全局熵值法对省域科普能力建设和科技创新水平的各项评价指标进行测度，以所获得分来衡量各省的科普能力建设水平及科技创新水平。具体测算过程如下。

第一，对指标数据进行标准化处理：

正向指标：

(1)

负向指标：

(2)

其中，xjmax、xjmin分别代表第j项指标的最大值和最小值。在本文中，所有指标均为正向指标。

第二，计算信息熵。第j项指标的信息熵为：

(3)

(4)

按照上述步骤进行数据处理，首先用(1)式对省域科普能力建设水平和科技创新水平各指标的原始数据进行标准化处理，据此代入(3)式和(4)式分别计算各指标的信息熵和客观权重，各指标标准化数据与其权重的加权之和即为各目标层、准则层的评价得分。

文中各项指标数据均来源于《中国统计年鉴(2012-2018)》《中国科技统计年鉴(2012-2018)》《中国科普统计年鉴(2012-2018)》以及各省域统计年鉴(2012-2018)，研究范围为中国30个省域(因数据可得性等原因，未将西藏和港澳台地区纳入)。囿于篇幅，未将评分结果一一展示。

从评分结果看，评价期内我国科普能力建设水平整体呈现波动上升的趋势，但上升幅度较小，全国省域均值由2011年的11.772分上升至2017年的12.115分，年均增速仅为0.48%；从各省域七年的平均得分看，北京以57.574分位居榜首；其次是上海，得分为36.536；天津得分为16.309，位列第三。同样，在评价期内，我国的科技创新水平得分亦呈上升态势，全国省域均值由2011年的20.863分增长至2017年的28.654分，年均增速为5.43%，可见我国科技创新水平整体提升较快；就各省域七年平均得分而言，仍是北京、上海居于前两位，得分分别为73.726分和51.887分，江苏以47.430分位列第三。

三、基于耦合协调度模型的实证分析

省域科普能力建设与科技创新之间存在着密切的互促关系。一方面，科普能力建设可通过四个方面作用于科技创新：第一，科普投入能力建设为科技创新提供动力；第二，科普设施服务能力建设可为科技创新营造氛围；第三，科普传媒能力建设可加速科技创新转化；第四，科普活动能力建设为科技创新提供辅助支撑。

另一方面，科技创新对科普能力建设亦有反向推动作用，具体表现为：第一，科技创新投入为科普能力建设提供现实保障。充足的财力投入可以推动科技创新发展，同时亦可进一步培养科技创新人才，而具备专业知识和技术的专家学者或技术人员又可为科普能力建设提供人才队伍保障。第二，科技创新产出为科普工作提供内容，也可使科普的途径和方式不断优化，可以进一步扩大传播的覆盖面，推动科普工作向前发展。第三，科技创新支撑可为科技创新投入和科技创新产出提供保障，并通过这两种途径间接作用于科普能力建设。本文以耦合协调度模型来测度省域科普能力建设与科技创新之间的耦合协同状况，并通过数值变动来反映其耦合协同演化态势。

1.耦合协调度模型简介

“耦合”是两个及以上系统彼此间相互作用、相互影响的结果。耦合度是系统或元素间影响程度的反映。由于科普能力建设与科技创新水平的耦合关系具有复杂性和非平衡性等特点，为更科学全面地反映二者间的耦合关系，本研究借鉴已有文献[25]，结合我国省域发展特点，对省域科普能力建设与科技创新的耦合协调度进行测算分析，并按照等级划分标准[26](见表1所列)对各省域进行划分。

表1 科普能力建设与科技创新耦合协调度等级划分

先将前文测算的科技创新水平与科普能力建设综合得分进行归一化处理：

(5)

(6)

科普能力建设与科技创新两大系统间的耦合协调度测算公式如下所示：

(7)

(8)

(9)

其中:C为科普能力建设与科技创新的耦合度；D为耦合协调度;T为科普能力建设与科技创新综合调和评价指数；α和β为系数，由于科普能力建设与科技创新两个系统具有同等重要的地位，故α=β=0.5。从以上公式可以看出，耦合协调度既能够反映两系统协调发展的综合水平，又可以展示具体状况，因此该公式可以评价省域科普能力建设与科技发展的耦合协同状态。

2.耦合协调度测评结果分析

根据科普能力建设与科技创新水平的综合得分，运用耦合协调度模型计算我国省域科普能力建设与科技创新水平耦合协调度值，并绘制耦合协调度相关结果统计表，见表2所列。

表2 省域科普能力建设与科技创新水平耦合协调度测算结果

续表

总体上看，多数省域科普能力建设与科技创新水平耦合协调度仍待提升，超半数省域属于轻度失调类型或严重失调类型。各省域的耦合协调度数值变化趋势平稳，未出现剧烈波动，部分省域耦合协调度所处等级出现小幅度变动。观察各年度我国省域科普能力建设与科技创新水平的耦合协调度均值，整体呈上升态势，耦合协调度均值从2011年的0.346增长至2017年的0.412，涨幅为19.08%，说明在此期间我国各省域在重视科技创新发展的同时，也对科普能力建设给予了更高的关注，科普能力建设与科技创新之间的协同度不断增强，但仍有待进一步提升。就评价期内三大区域的平均值而言，总体来看，东部属于勉强协调类型，除2011年外，其余年份耦合协调度均值均大于0.5；而中部和西部均属于轻度失调类型。

此外，从耦合协调度等级演变态势来看，各省域耦合协调度等级随时间发展得到了一定程度的优化提升。总体上看，评价期内严重失调省域显著减少，轻度失调省域的数量波动不大，濒临失调的省域有所增加，均是由轻度失调省域转变而来。处于良好协调、初级协调和勉强协调的省域数量相对稳定。当前东部较之中部和西部地区两系统间的协调发展情况更好，中西部整体偏弱，但东部地区内各省域间发展差距亦较大。从等级跨越幅度来看，各省域耦合协调度等级在评价期内未出现大幅度跨越，更多是在相邻等级内变动。

3.耦合协调度的空间差异演化态势分析

为进一步衡量省域科普能力建设与科技创新耦合协调度的空间差异，分析其耦合协同演化态势的时空演化特征，本文使用Dagum基尼系数分解法[27]，利用测算所得的耦合协调度数据，通过Python软件编程，计算得到东部、中部和西部在评价期间内的耦合协调度总体差异以及区域内、区域间差异(分解结果如表3所列)。Dagum基尼系数分解法计算公式如下：

(10)

G=Gw+Gb

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

由所得基尼系数测算及分解结果(见表3)可知，平均而言，省域科普能力建设与科技创新发展耦合协调度总基尼系数在评价期内呈现波动下降的趋势，从2011年的0.249下降至2017年的0.200，下降了0.049，说明各省域耦合协调度的总体差异逐步缩小。

表3 耦合协调度的基尼系数测算及分解结果

东部区域内基尼系数总体呈先降后升的态势，且其基尼系数在三大地区中相对最高，说明东部各省域间科普能力建设与科技发展的耦合协同发展差异在三大地区中最大；中部的基尼系数值虽有所上涨，但在三大地区中相对较低，说明中部省域耦合协调度差异相对较小；而西部基尼系数在评价期内，呈现波动下降的趋势，从2011年的0.208下降至2017年0.109，降幅为47.6%，说明西部耦合协调度差异近年来显著降低。

就三个地区间(即东部与中部、东部与西部、中部与西部)的科普能力建设与科技创新水平耦合协调度的差异而言，东部和中部之间、东部和西部之间的差异较大，中部和西部之间的差异较小。从总体上看，东部与西部的差异最大，其降幅亦最大，七年间下降了0.089；平均而言，东部与西部之间的差异略大于东部与中部之间的差异。评价期内地区间差异贡献度均高于地区内差异贡献度，说明省域耦合协调度的总体差异主要是由地区间差异所引致的。

四、结论及对策建议

本文基于科技创新水平和科普能力建设水平两个维度，分别构建了综合评价指标体系，在测算各省域两系统得分的基础上对二者的耦合协调状况及其演化态势进行了动态分析，主要研究结论如下：

一是从耦合协调度测评结果看，参评省域中，有不少省域科普能力建设与科技创新水平的耦合协调度属于轻度失调类型或严重失调类型，但研究期内全国各省域耦合协调度均值整体上呈波动上升的态势，说明我国省域科普能力建设与科技创新协调发展的能力不断增强，两系统协调发展态势日趋良好。从耦合协调度等级来看，各省域耦合协调度在评价期内虽略有提升，但整体耦合协调度仍较低，总体上尚属于濒临失调类型。就区域均值而言，东部属于勉强协调类型，中西部均属于轻度失调类型。二是从Dagum基尼系数分解法测算结果来看，总基尼系数在评价期内呈现波动下降的态势，说明各省域耦合协调度的差距在逐步缩小。东部区域内基尼系数总体呈先下降后上升的态势，且基尼系数在三大地区中相对最高。总基尼系数的变化主要是地区间差异贡献度变动引起的，且对总基尼系数的贡献度远超地区内差距。就区域间差距而言，东部与西部差距最大，东部与中部差距次之，中部与西部差距最小。

究其原因，虽然我国社会各界已认识到科技创新和科学普及是实现创新发展的“两翼”，应把科学普及置于同科技创新同等重要的位置加以重视，但在实践中相较于科普能力建设而言，各省域给予科技创新的关注往往更多，对于科普能力建设的重视程度尚待提升，这在一定程度上亦造成当前我国省域科普能力建设与科技创新的耦合协调度总体相对较低；且我国各地区之间在经济发展水平、资源条件等方面尚存在一定差异，因此在实践层面对科技创新和科学普及的践行力度亦有所不同，由此导致省域科普能力建设与科技创新的耦合协调度存在一定程度的区际差异。随着区域科技创新和科学普及进程的不断深化，各地区正在采取积极措施促进二者协调发展，因此可观察到省域科普能力建设与科技创新的耦合协调度正在不断提升，区域之间的耦合协调度差异亦趋于缩小。

科普能力建设可助推科技创新发展，科技创新亦可为科普能力建设提供必要支撑，作为推动国家创新发展的“两翼”，科普能力建设和科技创新需要协调发展，才能更好地实现以“两翼”协调推动“一体”发展的目标。当前我国高度重视科技创新工作，提出坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，但科普能力建设和科技创新的耦合协调态势仍待进一步统筹优化。为更好地促进省域科普能力建设和科技创新耦合协调、协同发展，在高度重视科技创新工作的同时，亦需高度重视科普能力建设工作。为此，提出如下对策建议：一是加大科普投入力度。首先，应积极拓宽省域科普经费融资渠道，对能够主动积极投身科普工作的企业依据其科普工作量予以一定的税收优惠；同时，重视发挥市场调节的作用，促进省域科普市场蓬勃发展，实现以科普产业助推科普事业的目的。其次，在人才投入方面，要建立科普人才培养体系，应加强高校的科普相关学科体系建设，培养一批掌握科学传播理论、具备科学素养、符合现代化科普工作需要的专业人才，以满足科普工作的现实需要，并加强科普场馆等机构与高等院校间的合作，将具备专业运营技能的人才输送到各个科普场馆，充分发挥人才在科普能力建设中的积极作用。再次，积极引导社会力量参与省域科普能力建设工作，在全社会营造良好的科普氛围，鼓励企业、科研机构和公民积极参与科普工作，有序引导多方力量共同参与科普能力建设。

二是加强科普设施建设力度。科普设施的建设有助于在全社会传播科技创新文化，营造良好的科技创新环境，激发受众对科技创新的兴趣。首先，应建立科普受众需求导向机制，根据需求适时调整和完善科普内容；其次，应积极发挥高校和企业的科普载体作用，高校和企业拥有各类富有自身特色的科普资源，可以在条件允许的情况下鼓励其积极举办科普活动、提供更具特色的科普内容，以此激发社会公众对于科技创新的兴趣；最后，应大力推进基层科普基础设施建设，如，在城市社区中强化科协组织建设，完善相应的规章制度，将社区打造为特色科普阵地，依托网格化管理系统确保责任落实到位，同时应加强科普图书馆、“科普中国”校园e站等基础设施的建设，完善科普终端数字信息化设备，强化农村科普的数字化、智能化建设工作。

总之，省域科普能力建设与科技创新之间存在着密切的互促关系。各省域在高度重视科技创新的同时，应同步加大科普能力建设的力度，不断推进科普工作向纵深发展，使之与科技创新之间的耦合协调演化态势得到进一步优化，助推区域经济社会高质量发展。