数字经济、技术创新与经济高质量发展的耦合协调效应研究

袁 野 李林汉，（中国社会科学院大学政府管理学院，北京 000） （中央民族大学经济学院，北京 0008）（河北金融学院科技金融重点实验室，保定 0705）

引 言

随着信息通信技术的不断更新，中国的数字经济水平不断提升，带来了经济活动在空间上的变化，我国社会也逐步进入数字经济的时代［1］。数字经济通过促进消费、创造就业机会、创新发展等途径积极推动经济的发展，同时又倒逼人工智能、大数据等技术创新不断更迭，增加核心竞争力［2］。当前世界正处于百年未有之大变局，全球经济形势复杂多变，我国的经济发展也步入 “新常态”，为此党和政府强调 “做大做强数字经济”、“加快建设科技强国”、 “走高质量发展之路”等，以期实现我国经济的可持续性发展［3］。数字经济、技术创新和高质量发展已成为现阶段中国宏观经济重点关注的内容。正确度量我国数字经济、技术创新和高质量发展的耦合协同度，并对其进行特征分析具有重要的现实意义，可以为我国的区域差异性发展策略提供一定的参考价值。

关于数字经济与经济高质量发展二者关系的研究主要有两种情况。一种认为，数字经济可以推进经济高质量发展。 （1）数字经济可以通过关键要素成本递减，发挥网络辐射效应从而改善生产要素的配置效率［4］； （2）数字经济可以通过创新、关联和融合等方式实现产业结构的转型升级［5］； （3）依托数字经济的技术优势，从便利消费方式［6］、丰富就业类型［7］、 深化资本效应［8］、 消除空间差异［9］等提高全要素生产率，进而推动经济高质量发展。另一种情况则认为，数字经济不利于经济高质量发展。（1）数字经济中的 “数字鸿沟”问题，由于互联网设施完善程度不一，个体对于数字经济的掌握和熟悉度不一，可能导致在经济总量快速增长的同时，产生新的贫富差距［10］； （2）数字经济的过度虚拟化问题，数字经济的过度繁荣，使个别企业忽视了实体经济的作用，导致数字经济和实体经济的不协调发展，从而引发金融危机的产生［11］；（3）数字经济的平台垄断问题，在数字经济为经济发展注入新动力的同时，产生了平台异化与社会责任感缺失的异象［12］。也有学者从数字经济与全要素生产率的角度分析数字经济与经济高质量发展的关系［13］，丰富了现有的研究成果。

对于技术创新和数字经济二者的关系，现有的研究从以下两个角度展开，（1）从技术创新影响数字经济的视角。①技术创新是数字经济的基础，技术创新为数字经济的开展提供了基础设施、软件和硬件的材料［14］；②技术创新通过对复杂算法的攻克、大数据技术的使用，人工智能化助力数字经济形式向多样化、便捷化和移动化转变［15］；③技术创新及其成果的应用能够助力相关企业加大对数字化平台和设施的投入，实现企业的数字化转型，进而拓展数字经济的规模，发挥网络效应，加快生产资源和要素的流动［16］；（2）从数字经济影响技术创新的视角。①数字经济的发展加强了技术创新的动力，数字经济的迅速发展为技术创新提供了资金的保障，数字经济还使得信息的共享和准确传达得到实现，加速了产品的更新迭代，这也就意味着科研人员面临着更大的竞争压力，从而必须提升自身的研发能力来适应新的生存环境［17］；②数字经济的发展加速了科研成果的转化，推动了技术创新成果向有关产业的渗透，也检验了科研成果的实用性和可转化性［18］。

通过上述的文献分析不难看出，国内外学者对于数字经济、技术创新和经济高质量发展的研究只探讨了其中二者之间的双向影响分析［19，20］，但是探讨数字经济、技术创新和经济高质量发展三者之间耦合关系的文章还鲜见于文献。此外，我国地缘辽阔，经济发展水平不一，数字经济、技术创新和经济高质量发展三者之间耦合必定有差异，那么这种差异的主要来源是区域内部还是区域外部？本文将对数字经济、技术创新和经济高质量发展三者之间耦合协调关系进行定量分析，采用Dagum基尼系数法［21］，对我国数字经济、技术创新和经济高质量发展三者之间耦合协调关系进行区域间的差异分析，从区域间差异和区域内差异的角度对差异进行分解，并针对实证结果得出更有针对性的结论。

1 指标选取与数据说明

本文探讨的是数字经济、技术创新与经济高质量发展三者之间的耦合协调度关系，基于数据可得性以及研究的必要性，借鉴韩兆安等［20］的方法从互联网普及率等5个方面构建数字经济发展的指标，借鉴唐未兵等［21］的方法构建技术创新的指标，如表1所示。采用熵值法得到各地数字经济与技术创新的最终指标，具体过程不再赘述。

表1 数字经济-技术创新量化指标合集

现有的研究成果关于经济高质量发展的测定标准不一致，本文借鉴贾洪文等［22］的方法，运用包括期望产出和非期望产出的绿色全要素生产率来表示本文的被解释变量，其中投入产出的指标、期望产出和非期望产出的指标如表2所示。在投入指标方面，考虑到经济发展所需要的人力、资本、能源和科技要素而进行了指标选取；产出指标方面，综合考虑了经济发展、生态宜居以及个体发展进行了指标选取；而在非期望产出方面采用了主要污染物排放量进行衡量。在确定上述指标以后，选用非角度和非径向的超效率SBM（Slack Based Model）模型［22］计算得出本文的被解释变量，具体过程不再赘述。鉴于西藏和港、澳、台地区数据缺失严重，本文选用全国31个省（区、市）2011～2020年的平衡面板数据，数据来源为 《中国统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》、北京大学数字普惠金融中心、各地的统计公报以及各地统计局官网。

表2 经济高质量发展指标评价体系

2 研究方法

2.1 系统耦合模型

耦合衡量了协调度和发展度两个方面，其中，协调度衡量各研究对象之间相互配合的过程，而发展度衡量各研究对象作为共同的整体逐步变化的程度，因此耦合也就是指各研究对象协同发展的过程。借鉴王金涛和逯进［23］的做法，将本文涉及的数字经济、技术创新与经济高质量发展的三系统协调度、发展度与耦合度定义如下：

2.2 地区差异模型

由于我国地域广阔，各地的经济发展程度不一，可以预见本文测算的数字经济、技术创新和经济高质量发展3个对象对于三者之间的耦合度存在区域间的差异，为了区分这种差异是来自于区域内还是区域外，本文将继续采用Dagum基尼系数［24］进行计算，将不平等差异分解为区域内、区域间和组间超密度，从多方面衡量区域间差异的程度。

2.3 耦合协调度分类表

在计算出数字经济、技术创新与经济高质量发展的耦合度以后，参照张旭等［25］的做法，将耦合协调度分为低度、中度、高度和极度耦合协调发展类型，分类如表3所示。

表3 三系统耦合协调类型划分

3 实证分析

3.1 数字经济、技术创新与经济高质量发展的基本特征分析

将计算得到的数字经济、技术创新与经济高质量发展指数按照东、西与中部地区进行均值处理，汇报在表4中。从表4可以看出：（1）在样本期内，东部地区的数字经济指数、技术创新指数与经济高质量发展指数均遥遥领先于西部和中部地区，表明东部地区的经济发展优势显著，其中北京、上海、浙江、江苏和广东地区在全国均位于领先地区，为东部地区的领先贡献了力量。但是东部地区的数字经济和经济高质量发展指数在2011～2020年期间呈现倒U形趋势，而技术创新则呈现微弱的下降趋势，说明东部地区的经济综合发展在近些年有逐渐减弱之势，这其中辽宁、河北和山东地区的发展态势弱，拉低了东部地区的整体水平；（2）西部地区的数字经济与经济高质量发展水平均高于中部地区，这可能是由于 “一带一路”倡议给西部地区的发展带来了良好的发展机遇，使得西部地区的发展略微超过了中部地区，其中西部的四川和重庆地区经济发展势头良好，2020年的经济增长速度位于全国前列，带动了西部区域经济的增长。而且随着西部地区深度融入 “一带一路”大格局，西部地区也一改以往的开放洼地变身对外开放的前沿窗口，如西北国际货运航空的成立，中欧班列的首发等。数字经济方面， 《西部电商发展报告2021》显示，2020年，西部地区在淘宝开店的新创业者人数增幅首次超越其他地区，领跑全国。2020年，新加入淘宝的创业者同比增幅排名前十中，西部省（区、市）占据9席，且增速全部超过200%，有力带动了西部地区的数字经济发展。西部地区的技术创新水平落后于中部地区，但二者之间的数值相差并不大；（3）中、西部地区的数字经济和技术创新指数呈现出波动上升的趋势，而中部地区的高质量发展水平呈现微弱的波动下降趋势，西部地区的高质量发展水平呈现U型趋势。说明中部地区的经济高质量发展后力不足，而西部地区的后续发展态势良好。

续 表

表4 东、中和西部地区数字经济、技术创新与经济高质量发展指数基本特征分析

3.2 数字经济、技术创新与经济高质量发展的系统耦合分析

3.2.1 三系统耦合分析

利用式 （1）～（3）计算得到我国各省（区、市）数字经济、技术创新与经济高质量发展三系统的历年耦合度，汇报在表5中。（1）按照年份取均值，可以发现三系统耦合值呈现U型趋势，在2016年达到最低值为0.338，而2011年和2020年的数值均为0.368，说明我国的数字经济、技术创新与经济高质量发展三系统整体处在中等耦合协调的等级，此外，2020年的三系统的耦合度与2011～2019年的数据发展基本保持一致，说明新冠肺炎疫情对数字经济、技术创新与经济高质量发展耦合度的影响并不显著，没有出现奇异值；（2）按照省域取均值，位于前五位的分别是北京、江苏、上海、广东和浙江，全部位于东部地区，其中北京的耦合度均值为1.342，处于极度耦合的状态，江苏、上海、广东和浙江的耦合度均值分别为0.792、0.777、0.707、0.608，均处于高度耦合的状态。位于后五位的是安徽、山西、新疆、甘肃和贵州，耦合度均值分别为0.152、0.146、0.127、0.121和0.090，均处于低度耦合的状态，其中中部地区占两席，而西部地区占3席。再次，我国31个省（区、市）中耦合度均值小于0.3的有17个，说明我国超过五成的省（区、市）数字经济、技术创新与经济高质量发展三系统耦合度是低度的；（3）按照我国东、西和中部省份的三系统耦合度进行均值分析，东、中和西部的耦合度从 2011年的 0.613、0.242和 0.228演变为2020年的0.599、0.211和0.261，东部和中部的耦合度都出现了下降，降幅分别为2.2%和12.8%，而西部的耦合度出现了上升，增幅为14.4%。从地区耦合度的均值来看，东部地区三系统处于高度耦合的状态，中部和西部地区处于低度耦合的状态。

表5 全国31个省（区、市）的三系统耦合度（2011～2020年）

此外，由表6所列三大区域分时段耦合度年平均增长率可知，在2011～2014年东、中和西部的耦合度均出现了下降的趋势，其中东部地区下降最明显，为-1.93%，西部地区下降幅度最小，为-0.19%。而在2015～2017年期间，只有东部地区耦合度呈现上升趋势，西部和中部地区的耦合度呈现下降趋势。在2018～2020年东部和中部耦合度呈现下降趋势，西部地区的耦合度呈现上升趋势。由此可见，中部地区的三系统耦合度变化较平稳，呈现逐步下降的趋势；东部地区的三系统耦合度变化率也呈现下降的趋势，但逐步趋于收敛；西部地区的三系统耦合度变化率呈现加速增长的趋势。

3.2.2 比较分析

从表5和表6的汇报结果来看，我国东部地区的三系统耦合度最高，西部地区的后续发展速度快，而中部地区的耦合度较低且后续发展乏力，即我国数字经济、技术创新和经济高质量发展三系统耦合度存在显著的地区差异。本部分将对此差异进行分析，将耦合度拆分成协调度和发展度进行分析；将三系统进行两两分类，将3类二系统的耦合度与三系统进行比较分析，剖析三系统耦合度的动力机制。

表6 东、中和西部分时段的三系统耦合度年平均增长率 单位：%

按照式 （1）、 （2），计算出各省（区、市）的协调度与发展度以后，将均值汇报在表7中。可以看出，（1）东、中和西部地区的发展度均大于协调度，因此发展度对三系统的耦合度的影响大，这就意味着三系统耦合度的提高主要来源于数字经济、技术创新和经济高质量发展三系统之间的发展作用，未来要继续加大三者自身的发展水平进而促进三者耦合系统的完善；（2）分地区来看，东部地区的协调度与发展度高于中、西部地区，但是从发展速度来看，均呈现缓慢的下降趋势，同时东部地区的协调度水平小于发展度，因此东部地区应着力促进三系统之间的协同发展度；中部地区的协调度基本不变，发展度小于东部和西部地区，因此中部地区要致力于发展三系统自身水平，进而促进耦合度；西部地区的发展度与协调度均呈现上升的趋势，后续发展良好，但是协调度相比于东部和中部是最小的，因此需要从协调和发展两方面两手抓，共同促进三系统耦合度的提升。

表7 东、中和西部地区的协调度和发展度（2011-2020年）

借鉴李林汉等［26］的做法，计算出我国31个省（区、市）数字经济、技术创新与经济高质量发展的3类二系统耦合度，然后与本文的三系统耦合度进行对比，汇报在图1中。可以看出，数字经济、技术创新与经济高质量发展的二系统耦合度与三系统耦合度变化均比较平稳，没有出现大幅的上升或者下降。“数字经济与经济高质量发展”二系统的耦合度处于领先地位，对提高三系统的耦合度有显著的支持作用； “技术创新与经济高质量发展”二系统的耦合度低于 “数字经济与经济高质量发展”的二系统耦合度，但是高于三系统耦合度，也能对提高三系统耦合度起到支持作用；另外，“数字经济与技术创新”的耦合度水平显著低于三系统耦合度，这可能说明，我国的数字经济与技术创新并未展现出良性互动，从而未对三系统的耦合度产生有效支撑。因此，我国亟需提升数字经济与技术创新的水平，并加强与经济高质量发展的协调发展，从而为三系统耦合的提升发挥支持效应。

图1 三系统与二系统耦合度对比图（2011～2020年）

3.2.3 三系统耦合度区域差异分析

在上文分析的基础上，本部分进一步采用Dagum基尼系数法揭示耦合度地区差异的来源，从组内差异、组间差异和超变密度的角度对三系统耦合度的不平等现象进行分析。

图2展示了全国、东、中和西部区域内三系统耦合度基尼系数变化趋势，从图2可以看出，全国的三系统耦合度基尼系数在各个年份均最高，表明全国各个省（区、市）的数字经济、技术创新与经济高质量发展耦合度相差较大，存在着严重的区域不平等的现象，但是全国的基尼系数呈现周期波动的形态，这可能是我国各地存在政策调控的原因，当三系统的某一系统出现落后的时候，很快就会出现政策调整；东部的三系统耦合度基尼系数在2017年稍微落后于西部，其他年份，东部三系统耦合度基尼系数仅次于全国，位于次席，说明东部地区的三系统耦合度差异比西部和中部地区大，不平等现象严重，这主要是由于东部地区有北京、上海等这类全国领先的省（区、市），也有辽宁和河北这类全国处于靠后地位的省（区、市），而且在2017～2020年这种差距也呈现逐步扩大的趋势；西部地区三系统耦合度变化形式与全国的基本保持一致，中部地区三系统耦合度基尼系数最低，说明中部地区各个省（区、市）的三系统耦合度差距不大，特别是在2020年达到最小值。

图2 分区域三系统耦合度区域内差异（2011～2020年）

图3展示了东、中和西部区域之间三系统耦合度基尼系数变化趋势，从图3可以看出，东部和西部的三系统耦合度差异是最大的，东部和中部的差异次之，中部和西部的差异最小，充分表明我国的地域差异是存在的，而且随着时间的推移此种差异有逐步扩大的趋势；但是东部和西部的三系统耦合度差异与东部和中部的差异曲线变动形态基本一致，相差的数值也较小，中部和西部的三系统耦合度差异变化比较平稳，基本维持在0.2左右，说明中部地区和西部地区省（区、市）的数字经济、技术创新与经济高质量发展三系统的耦合度均相差不大。

图3 分区域三系统耦合度区域间差异（2011～2020年）

此外，Dagum基尼系数还将三系统差异来源进行了计算，汇报在表8中。可以看出，我国东、中和西部的数字经济、技术创新与经济高质量发展三系统耦合度的差异主要来源于区域间的差异，基本维持在50%左右，其次是区域内的差异，基本维持在30%左右，而超变密度的贡献最小，基本维持在20%左右，此外，各贡献率的变化均比较平稳，没有出现大幅度的变动情况。表8汇报的实验结果与图3保持一致，表明地域因素是影响我国经济发展的重要因素。

表8 分区域三系统耦合度差异来源贡献度（2011～2020年）

4 结论与政策启示

本文采用我国31个省（区、市）2011～2020年有关数据，分别运用熵值法、SBM模型计算了各省（区、市）的数字经济、技术创新与经济高质量发展的指数水平，并且建立了数字经济、技术创新与经济高质量发展的三者耦合协调模型，然后运用Dagum基尼系数法分析了东、中和西部地区耦合度区域差异的来源。主要研究结论如下：（1）东部地区的数字经济指数、技术创新指数与经济高质量发展指数均遥遥领先于西部和中部地区，东部地区的数字经济和经济高质量发展指数在2011～2020年期间呈现倒U形趋势，而技术创新则呈现微弱的下降趋势；西部地区的数字经济与经济高质量发展水平高于中部地区，西部地区的技术创新水平落后于中部地区，但数值相差并不大，中、西部地区的数字经济和技术创新指数呈现出波动上升的趋势，而中部地区的高质量发展水平呈现微弱的波动下降趋势，西部地区的高质量发展水平呈现U型趋势；（2）样本期内，数字经济、技术创新与经济高质量发展三系统的耦合度按照年份取均值，可以发现三系统耦合值呈现U型趋势，整体处在中等耦合协调的等级。东部地区三系统处于高度耦合的状态，中部和西部地区处于低度耦合的状态。数字经济、技术创新与经济高质量发展三系统的耦合度按照省（区、市）取均值，位于前五位的分别是北京、江苏、上海、广东和浙江，全部位于东部地区，其中北京处于极度耦合的状态，江苏、上海、广东和浙江均处于高度耦合的状态；位于后五位的是安徽、山西、新疆、甘肃和贵州，均处于低度耦合的状态。从变化速度来看，中部地区的三系统耦合度变化较平稳，呈现逐步下降的趋势；东部地区的三系统耦合度变化率也呈现下降的趋势，但逐步趋于收敛；西部地区的三系统耦合度变化率呈现加速增长的趋势；（3）将数字经济、技术创新与经济高质量发展三系统的耦合度分解为协调度与发展度，①东、中和西部地区的发展度均大于协调度，因此发展度对三系统耦合度的影响大；②东部地区的协调度与发展度高于中、西部地区，中部地区的协调度高于西部地区，但是西部地区的发展度高于中部地区；（4）“数字经济与经济高质量发展”耦合和 “技术创新与经济高质量发展”耦合对数字经济、技术创新与经济高质量发展三系统的耦合起到支持作用，但是 “数字经济与技术创新”的耦合并未对三系统耦合产生有效支撑；（5）采用Dagum基尼系数法对数字经济、技术创新与经济高质量发展三系统耦合度进行区域差异来源分析，从区域内的差距来看，全国的三系统耦合度基尼系数最高，接下来是东、西和中部。从区域间的差距来看，东部和西部的三系统耦合度差异是最大的，东部和中部的差异次之，中部和西部的差异最小。最后得出数字经济、技术创新与经济高质量发展三系统耦合度差异主要来源于区域间的差异，贡献率占到五成左右，而区域内差异，贡献率占到三成左右。

根据以上的实证结论，本文有如下启示：（1）要深刻认识到我国数字经济、技术创新与经济高质量发展的重要性，数字经济作为一种新的生产力，对于促进经济高质量发展有着重大影响。随着我国进入经济发展新常态并实施创新驱动战略，对于技术创新、经济高质量发展提出了更高的要求。从本文得到的我国数字经济、技术创新与经济高质量发展的水平来看，我国的三系统水平区域间差异巨大，东西分化的趋势在加剧，需要谨慎对待；（2）我国的三系统耦合度整体处于中等耦合阶段，但东部属于高度耦合，西部和中部仅属于低度耦合。因此，对于东部地区要继续保持现有的发展态势，但是也要注意数字经济的过度虚拟化、资本无序化等新问题的产生，增加三系统的协调度，为中部和西部地区的发展积累先进经验。中部和西部地区还是要以经济发展为主要目的，提升经济对数字经济以及技术创新的支撑作用，正视与东部地区的差距，充分利用本地的优势加快传统经济的转型，建立数字经济产业与本土产业间的良性循环，但是也不可一味追求新经济形式，忽略传统经济的支柱作用。因此整体提升中部和西部省（区、市）的数字经济、科技创新与经济高质量发展的水平是提升三系统耦合度的重要突破点；（3）东部地区在积极发展区域经济，提升三系统耦合度的同时，也要注意区域内的差距，实证结果显示，东部地区的三系统耦合度基尼系数远远高于西部和中部地区，这说明东部地区省（区、市）的耦合度差距过大，因此，东部地区的落后省（区、市）河北和辽宁等要积极追赶东部的优秀省（区、市），避免形成经济发展的洼地，特别是河北地区，作为京津冀最大的行政区域，要利用好与北京相邻的优势，服务好北京发展的同时，争取自身也能走入中等靠上的行列。同时东部地区的先进省（区、市）也要积极扶持落后省（区、市），从人才，技术以及资源的角度给予相应支持，为促进共同繁荣而努力。