长江经济带科技创新、经济增...生态效益的耦合协调发展研究_陈翠兰.pdf

长江经济带科技创新、经济增长与生态效益的耦合协调发展研究陈翠兰（广州市社会科学院 农村研究所，广州）摘要：运用耦合协调度模型，基于 年省级面板数据，分析长江经济带科技创新、经济增长、生态效益三大系统的耦合协调及综合发展水平。结果表明：长江经济带综合发展水平及三大系统耦合协调度均呈现上升趋势，并先后经历由经济增长主导和科技创新主导发展的阶段，科技创新与经济增长耦合协调发展是三大系统耦合协调度提升的最大拉动力。经济带各省份综合发展水平与耦合协调度之间呈现出一定的相关性，耦合协调度较高的下游地区省份发展水平始终领先于上、中游地区省份。必须坚持生态优先发展原则，保持科技、经济与生态三大系统及各区域均衡协调发展。关 键 词：科技创新；经济增长；生态效益；耦合协调；长江经济带中图分类号：；文献标志码：文章编号：-（）-：-收稿日期：；修回日期：基金项目：国家社会科学基金一般项目（）作者简介：陈翠兰（），女，广东江门市人，副研究员，硕士，主要从事区域与城市经济研究，（）。引言 改革开放 多年来，长江经济带在社会、经济、科技等各方面取得了巨大的成就，成为我国综合实力最强和战略支撑作用最大的区域之一。然而，在快速发展的同时，不均衡不充分的矛盾依然突出，生态环境问题依然严峻。在我国进入高质量发展阶段，正确处理经济发展和生态环境保护的关系成为长江经济带亟待解决的重要问题，而这又离不开科技创新的支撑。因此，深入研究长江经济带科技创新、经济增长和生态效益之间的关系，探讨长江经济带区域协调发展的影响因素，有针对性地提出推动长江经济带高质量发展的对策建议，显得尤为必要和迫切。已有科技创新、经济增长和生态效益三者关系的研究主要集中于两两关系的分析。关于科技创新与经济增长，学者们普遍认为科技创新有利于促进经济增长，研究多集中于科技创新对经济增长的驱动路径和贡献率测度。也有研究表明科技创新与经济发展之间的作用是相互的，科技和经济之间是协调发展的正向互动关系，科技创新与产业升级协同发展将产生“”的整体协同效应。关于经济增长与生态效益，比较有代表性的是 等提出的环境库兹涅茨曲线，即环境污染随着经济增长呈现先加大后减小的倒“”型关系。国内学者于峰等和李名升等均认为我国经济与环境协调度呈现先下降后上升的“”型发展过程，但总体大幅提高。也有学者的研究结论明显不同，如盖美等研究表明，辽宁省经济发展和生态环境发展速度有显著差异性，并不协调同步。而王敏等认为，考虑到包含技术进步在内的时间趋势后，经济增长本身不一定必然导致城市的高污染。关于科技创新与生态效益，二者的关系则相对复杂。谢波单等认为科技创新与生态效率水平之间存在“”型关系，钱丽等和孙学敏等则认为环境提升能促进科技发展。科技发展对生态环境的影响是双向的，如何发挥科技创新对环境的正向作用是研究的热点之一。还有学者对不同地区科技与生态的关系进行了探讨。将科技创新、经济增长和生态效益纳入同一系统进行分析的研究较少。原毅军等通过对 年中国的省级数据分析后得出产业集聚与环境污染呈倒“”型关系，而技术创新在决定“拐点”的位置上发挥了关键作用。段新等和吴丹等的研究均表明，我国科技创新、经济发展和生态环境的协同度呈现上升趋势。本研究运用耦合协调度模型，基于 年长江经济带 个省份的面板数据，分析科技创新、经济增长和生态效益之间的关系，寻找影响长江经济带科技创新、经济增长和生态效益 个系统协调发展的因素。考虑到长江经济带横跨我国东部、中部和西部三大区域，本研究还将从空间角度对各区域的协调发展情况进行分析，在长江经济带一盘棋的思想指导下对各区域的协调发展提出更具针对性的对策建议。研究区域、研究方法与数据来源 研究区域长江经济带包括上海、江苏、浙江、湖北、四川、湖南、安徽、重庆、江西、云南、贵州 个省份，面积 万，占全国的 。年地区生产总值 万亿元，占全国生产总值的 。长江经济带作为重大国家战略发展区域，横跨我国东、中、西三大板块，生态 第 卷 第 期 年 月地域研究与开发 地位突出，发展潜力巨大，长江经济带的区域协调发展在国家践行新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展中发挥着重要作用。研究方法 指标体系。借鉴已有研究，并考虑长江经济带实际发展情况，遵循科学性、完备性、可操作性、主成分性和数据可获得性等原则，构建综合评价指标体系，包含科技创新、经济增长和生态效益 个系统共 个指标变量（表）。表 长江经济带科技创新、经济增长与生态效益系统指标及相应权重 ，系统子系统指标 指标与系统的关系权重科技创新科技投入科技产出 经费支出（亿元）正相关研发投入强度（）正相关专利授权量（件）正相关发明专利授权量（件）正相关技术市场成交额（亿元）正相关经济增长经济发展国内外贸易经济增长效益（亿元）正相关地方财政一般预算收入（亿元）正相关固定资产投资（亿元）正相关社会消费品零售总额（亿元）正相关进出口总额（亿美元）正相关人均（元）正相关城镇居民人均可支配收入（元）正相关失业率（）负相关生态效益环境污染能耗效益环境保护工业废水排放量（）负相关工业废气排放量（亿）负相关单位 建成区面积消耗（亿元）负相关单位 能耗（标准煤 万元）负相关生活垃圾无害化处理率（）正相关建成区绿化覆盖率（）正相关 数据标准化处理与权重赋值。假设系统初始矩阵为 （）。式中：为第 个地区的第 个指标。采用极差法分别对正向指标和负向指标进行标准化处理，对标准化后出现 的数据需要进行平移处理。为最大限度地减少主观因素影响，采用熵值法对指标进行权重计算（表）。综合发展水平测度。根据各指标的权重和无量纲值，可进一步测算各地区的科技创新、经济增长和生态效益的发展水平。计算公式为：。式中：为 时期 地区系统的发展指数；为系统第 个指标的权重；为 时期 地区 系统第 个指标的标准化值。地区所在区域在 时期 系统的综合发展指数为各系统发展指数之和。计算公式为：。式中：为整个区域在 时期 系统的综合发展指数。时期整个区域各系统的综合发展指数为各地区综合发展水平的算术平均值。计算公式为：。式中：为 时期整个区域的综合发展指数。耦合协调度测度。耦合是指系统（一般为两个或两个以上）间通过良性互动、彼此影响以至联合的现象，是在子系统互动背景下，共同依赖“协调”增强的动态关系。根据耦合度模型，科技创新、经济增长和生态效益的耦合度函数表达式为：（）。式中：，分别为科技创新、经济增长和生态效益的综合评价指数；为耦合度。，值越大，表明耦合度越高，科技创新、经济增长和生态效益系统间的互相配合和影响程度越强。在此基础上建立耦合协调度模型测算系统间的耦合协调度，客观反映科技创新、经济增长和生态效益系统间的协调发展关系。耦合协调度函数表达式为：；。式中：为耦合协调度；为科技创新、经济增长和生态效益综合发展水平指数；，分别为科技创新、经济增长和生态效益系统权重。参考相关研究，取 。为了更好地衡量科技创新、经济增长和生态效益系统之间的耦合协调度，结合长江经济带科技创新、经济增长和生态效益的发展情况，划分耦合协调度等级：，为低度耦合协调；，为中度耦合协调；，为良性耦合协调；，为优质耦合协调。数据来源数据来源于 年的中国统计年鉴中国科技统计年鉴中国环境统计年鉴和长江经济带 个省份相关年份的统计年鉴、统计公报及统计局网站的数据资料。结果与分析 时间序列分析 年，长江经济带科技创新、经济增长和生态效益 个系统的发展水平及综合发展水平均呈现上升的趋势（图）。长江经济带各省份的综合发展指数从 年的 增长到 年的，呈波动增长趋势。再从各系统单独观测，科技创新发展指数从 年的 增长到 年的 ，增速年度间波动较大，但整体保持较快水平。经济增长发展指数从 年的 增长到 年的，其中 年增速较快，年以后，随着中国经济进入新常态，长江经济带各省份经济增速有所放缓。生态效益发展指数从地域研究与开发第 卷图 长江经济带的科技创新、经济增长和生态效益及综合发展情况 ，年的 增长到 年的 ，增速相对于科技创新和经济增长较慢，这是由于生态文明建设是一项巨大而复杂的系统工程，需要长期不懈的努力，并非一蹴而就。年，长江经济带科技创新、经济增长和生态效益的综合耦合协调度基本实现了从低度耦合协调到良性耦合协调发展阶段的转变，但仍未实现优质耦合协调发展（图）。年，三系统耦合协调度仅为，但耦合协调度缓慢上升，年达到良性耦合协调水平，年增幅为，主要原因是国家西部大开发战略、长江流域重点治理工程、中部崛起战略、精准扶贫战略和“一带一路”倡议等一系列政策的有效推进，促进了长江经济带的协调发展。图 长江经济带科技创新、经济增长和生态效益的耦合协调度 ，科技创新、经济增长和生态效益的两两耦合协调度均呈现平稳增长态势。科技创新与经济增长系统耦合协调度初期值最小，为，处于低度耦合协调阶段，但增速最快，到 年实现良性耦合协调；经济增长与生态效益的系统耦合协调度初期值最大，为 ，处于中度耦合协调阶段，但增长相对缓慢，特别在 年后，增速明显放缓，是两两系统耦合协调度中增速最慢的，到 年处于良性耦合协调阶段；科技创新与生态效益的系统耦合协调度平稳增长，其耦合协调度走势与三大系统耦合协调度走势呈现相似性，耦合协调度从 年的中度耦合协调发展到 年的良性耦合协调。结合前述分析明确了长江经济带综合发展的动力及协调发展的矛盾所在。年，长江经济带的综合发展主要由经济增长主导，科技创新为次动力。在耦合协调发展方面，科技创新与经济增长耦合协调度的初期值最低，但增速最快，是拉动三系统耦合协调发展提升的最大动力。年后，经济增长动力有所弱化，科技创新成为主动力，这是由于中国经济进入新常态，长江经济带各省份转变发展方式，以科技创新为突破口驱动发展。与此同时，科技创新与经济增长的耦合协调度仍是两两系统耦合协调中增速最快的，依然是长江经济带三大系统耦合协调度提升的第一拉动力。空间角度分析长江经济带横贯我国东部、中部和西部三大区域，地区间发展差异较大，为深入反映长江经济带耦合协调发展的空间结构，选取 年和 年两个时间节点，对各省份的具体情况进行分析（图）。年长江经济带 个省份综合发展水平变化较为明显（图）。年呈现出以上海、江苏、浙江为第一层级，其他省份为第二层级的双层空间发展格局，年发展为以江苏、浙江、上海为第一层级，安徽、湖北、湖南、四川为第二层级，其他省份为第三层级的格局。由此可见，长江经济带各省份在综合发展水平方面的空间差异有扩大趋势。值得注意的是，第一层级内部排名已发生了变化，上海被江苏、浙江超越，位居第三。科技创新发展方面（图），年江苏、浙江、上海一直保持第一层级，湖北和四川发展较快，在其他省份中脱颖而出成为第二层级，安徽和湖南也有一定发展，而江西、重庆、贵州和云南发展则相对缓慢。这是由于江苏、浙江、上海高等院校和科研机构林立，人才资源优势明显，科研经费投入绝对值和投入强度均明显高于其他省份。湖北和四川近年发布一系列支持科技创新的政策措施，以科技创新驱动引领高质量发展，科技创新水平明显跑赢长江中下游的其他省份。安徽以科技创新和战略新兴产业为突破口，促进数字技术在全社会深度应用，使科技创新发展得到提速。湖南着力打造以长株潭国家自主创新示范区为核心的科技创新基地，国家战略科技力量加快布局湖南，科技创新综合实力显著增强。而江西、重庆、贵州和云南科技创新发展相对落后于其他省份。经济增长方面（图），年呈现出以上海、江苏、浙江为第一层级，其他省份为第二层级的格局，年发展为以江苏、浙江、上海为第一层级，湖北、四川、安徽、湖南为第二层级，其他省份为第三层级的多层级格局。长江经济带下游地区是我国最具经济活力的资源配置中心、全球重要的现代服务业和先进制造业中心、亚太地区重要国际门户，一直是我国经济社会发展的重要引擎、长江经济带的引领者。长江经济带上游与中游地区省份虽然与下游省份差距仍较大，但从增速看，上游和中游地区省份均明显快于下游地区省份，这是由于国家长期以来致力于加快中部和西部地区经济发展，实 第 期陈翠兰：长江经济带科技创新、经济增长与生态效益的耦合协调发展研究图 长江经济带 个省份科技创新、经济增长与生态效益发展水平情况 ，施西部大开发战略、中部崛起战略等，在基础设施建设、财政转移支付、金融政策、产业政策、人力资源等方面均给予大力的支持，使其经济发展得以提速。生态效益方面（图），从 年的地区间发展不平衡、上海领先、安徽和湖北相对落后的格局转变为 年各地区齐头并进的态势。这是由于近年来我国高度重视生态文明建设，特别是党的十八大以来，把生态文明建设纳入了中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局，各地政府生态环境保护意识明显增强，全面推进生态环境保护，努力扭转生态环境恶化的趋势，长江经济带生态环境得到明显改善。从 年和 年长江经济带各省份科技创新、经济增长与生态效益耦合协调度发展情况（图）发现，长江经济带各省份耦合协调度均有较大提升。年，长江经济带的耦合协调发展水平整体较低，除上海、江苏、浙江处于中度耦合协调发展阶段外，其他省份均处于低度耦合协调发展阶段。从各省份具体得分看，上海、江苏、浙江得分较高，分别为 ，贵州、云南得分较低，分别为，其他省份得分较为接近，均介于 。年，各省份的耦合协调度均得到明显提升。上海、江苏、浙江依然保持第一层级的地位，得分已超过.，实现了从中度耦合协调到优质耦合协调的跨越式发展，排名也发生了改变，依次为江苏、浙江、上海。湖北、四川、安徽、湖南、重庆发展迅速，从上游、中游省份的发展中脱颖而出成为第二层级，得分介于 ，实现了从低度耦合协调到良性耦合协调的跨越式发展。江西、贵州、云南为第三层级，发展虽然不及其他省份，但也得到较大提升，得分介于 ，实现了从低度耦合协调到中度耦合协调的转变。长江经济带各省份耦合协调发展差异有扩大趋势，年只有中度协调和低度协调两个层级，年则有优质、良性和中度协调 个层级，已没有低度耦合协调省份，均达到中度及以上耦合协调发展水平。图 年和 年长江经济带 个省份科技创新、经济增长与生态效益耦合协调度空间分布 ，说明：基于自然资源部标准地图服务网站下载的审图号为（）号的标准地图制作地域研究与开发第 卷 长江经济带各省份科技创新、经济增长与生态效益两两系统耦合协调度的变化情况（表）显示，年，各省份的两两系统耦合协调水平基本上得到了较大提升。其中，各省份经济增长与生态效益的耦合协调度提升明显，全部实现良性耦合协调以上阶段，值得注意的是云南、贵州发展最为迅速，直接实现了从低度耦合协调到良性耦合协调的跨越式发展。科技创新与生态效益系统耦合协调度得到了阶段性提升，其中江苏、浙江、安徽和湖南发展最快，实现了跨越式发展。而科技创新与经济增长的系统耦合协调发展情况在地区之间差异较大，上海、江苏、浙江实现了从中度耦合协调到优质耦合协调的阶段跨越，湖北、四川也实现了从低度耦合协调到良性耦合协调的阶段跨越，而贵州和云南仍处于低度耦合协调阶段，发展相对缓慢。表 长江经济带 个省份系统耦合协调度变化情况 系统年份低度耦合协调中度耦合协调良性耦合协调优质耦合协调科技创新与经济增长湖北、四川、湖南、安徽、重庆、江西、云南、贵州上海、江苏、浙江贵州、云南安徽、湖南、重庆、江西湖北、四川江苏、浙江、上海经济增长与生态效益云南、贵州湖北、四川、湖南、安徽、重庆、江西上海、江苏、浙江湖北、四川、湖南、安徽、重庆、江西、云南、贵州江苏、上海、浙江科技创新与生态效益湖南、江西、安徽、云南、贵州江苏、浙江、四川、重庆、湖北上海江西、贵州、云南湖北、四川、安徽、湖南、重庆江苏、浙江、上海 说明：“”表示没有对应耦合协调阶段的省份 综合以上的分析得出，年，科技创新、经济增长与生态效益耦合协调度提升大的省份，综合发展水平均提高较大。从各省份具体情况看，上海、江苏、浙江科技创新、经济增长与生态效益的三大系统耦合协调度及两两系统耦合协调度均实现了优质耦合协调水平，因而其综合发展水平始终稳居第一层级。安徽、湖北、湖南、四川、重庆的三大系统实现从低度到良性耦合协调的跨越式发展，因而其综合发展水平从长江上游和中游省份中脱颖而出，发展成为第二层级。江西、云南、贵州受制于科技创新和经济增长的耦合协调发展缓慢，三大系统耦合协调度提升相对较少，综合发展水平相对落后，位于第三层级。结论与建议 结论从时间序列上看，年，长江经济带科技创新、经济增长、生态效益综合发展水平及耦合协调度均呈现上升的趋势，并先后经历由经济增长和科技创新主导发展的阶段。科技创新与经济增长耦合协调发展是三大系统耦合协调度提升的主要拉动力。从空间角度看，长江经济带各省份间综合发展水平差异较大，且综合发展水平与耦合协调度之间呈现出一定的相关性。耦合协调度较优的江苏、浙江和上海，综合发展水平始终位于第一层级；耦合协调度提升较快的安徽、湖北、湖南、四川、重庆，综合发展水平脱颖而出发展成为第二层级；其他省份耦合协调度仍有待提升，综合发展水平位于第三层级。建议坚持生态优先、绿色发展原则。深化对“绿水青山就是金山银山”理念的认识，把生态文明建设摆在全局工作的突出地位，加大对生态文明建设的投入力度，优先保障生态文明建设重点项目和生态环境保护领域基础设施建设，切实把新发展理念落到实处，把生态理念贯穿于经济社会发展各个领域，走生态优先、绿色发展之路。保持科技、经济、生态复合巨系统的均衡协调发展。以科技创新、经济增长、生态效益三大系统的协调发展为基础，加快向以科技创新驱动为主的发展模式转变，发挥科技创新的引领作用，更好地服务经济发展。因地制宜、科学规划，将长江经济带的生态优势转变为产业优势、经济优势、发展优势，发展资源节约型和生态友好型经济。发挥科学技术在生态环境保护和生态平衡恢复中的重要作用，加大环境保护的科技投入，不断提高生态环境建设的科技含量。抓住制约发展的关键点，聚力攻坚补短板。在长江经济带总体规划布局的基础上，各省份应科学制定有针对性的政策措施。上海、江苏、浙江已实现三大系统优质耦合协调发展，要继续维护三大系统的协调度在高位运行。湖北和四川的两两系统协调度发展相对均衡，但仍有提升空间，应努力形成科技创新、经济增长、生态效益协调发展齐头并进的良好局面。安徽、湖南、重庆、江西、贵州、云南的科技创新与经济增长协调度发展滞后，要聚力提升科技创新和经济增长的协调度，以创新驱动发展，促进三大系统耦合协调度的提升。推进区域间合作交流，实现区域协调发展。长江经济带建设要坚持一盘棋思想，加强统筹协调，深化政府层面的合作机制，加强各省份科技创新、经济发展和生态文明建设的协同合作和统一推进，加强基础设施和基本公共服务的互联互通，促进资本、技术和人才等要素的自由流动和优化配置，根据各省份的功能定位、资源禀赋和发展基础，构建以下游地区省份为引擎、逐步向中西部扩散的科技创新和产业转型升级协调体系，实现东中西部产业链、创新链、生态链有机统一，协同推进。第 期陈翠兰：长江经济带科技创新、经济增长与生态效益的耦合协调发展研究参考文献：陈曦 创新驱动发展战略的路径选择 经济问题，（）：赵志耘 创新驱动发展：从需求端走向供给端 中国软科学，（）：雷曙光 创新投入、产业集聚与开发区绩效：来自上海市开发区的经验证据 华东师范大学学报（哲学社会科学版），（）：郭江江，威巍，缪亚军 我国科技与经济社会发展协调度的测度研究 中国科技论坛，（）：杨武，杨淼 中国科技创新与经济发展耦合协调度模型 中国科技论坛，（）：蒋天颖，刘程军 长江三角洲区域创新与经济增长的耦合协调研究 地域研究与开发，（）：夏业领，何刚 中国科技创新产业升级协同度综合测度 科技管理研究，（）：，（）：于峰，齐建国，田晓林 经济发展对环境质量影响的实证分析：基于 年间各省市的面板数据中国工业经济，（）：李名升，李治，佟连军 经济环境协调发展的演变及其地区差异分析 经济地理，（）：盖美，连冬，耿雅冬 辽宁省经济与生态环境系统耦合发展分析 地域研究与开发，（）：王敏，黄滢 中国的环境污染与经济增长 经济学（季刊），（）：谢波单，灿阳，张成浩 科技创新、环境规制对区域生态效率的影响研究 生态经济，（）：钱丽，肖仁桥 考虑生态环境效应的农业创新系统效率研究：以安徽省为例 财贸研究，（）：孙学敏，王杰 环境规制、引致性研发与企业全要素生产率：对“波特假说”的再检验 西安交通大学学报（社会科学版），（）：窦营，邓远建，陈胜 中国农业环境污染现状及治理的科技创新路径 科学管理研究，（）：玮娜 中国环境污染治理科技创新及其机制研究 科学管理研究，（）：祝恩元，李俊莉，刘兆德，等 山东省科技创新与可持续发展耦合度空间差异分析 地域研究与开发，（）：向丽 中国省域科技创新与生态环境协调发展的时空特征 技术经济，（）：原毅军，谢荣辉 产业集聚、技术创新与环境污染的内在联系 科学学研究，（）：段新，戴胜利，廖凯诚 区域科技创新、经济发展与生态环境的协调发展研究：基于省级面板数据的实证分析 科技管理研究，（）：吴丹，胡晶 我国科技经济生态系统的综合发展水平及其协调度评价：基于灰关联投影寻踪协调度组合评价模型 工业技术经济，（）：周雪娇，杨琳 基于创新驱动的区域经济与生态环境协调发展研究 经济问题探索，（）：庞庆华，李铭诊，李涵 长江经济带金融集聚、区域创新与生态效率的空间耦合协调发展研究 工业技术经济，（）：张卫民，安景，文韩朝 熵值法在城市可持续发展评价问题中的应用 数量经济技术经济研究，（）：何颖，齐亚伟，徐志琴电子信息产业与交通运输业耦合发展的实证测度研究管理世界，（）：，（，）：，：；地域研究与开发第 卷