京津冀地區(qū)科技創(chuàng)新效率與循環(huán)經(jīng)濟效率耦合發(fā)展研究

張雨生 肖家庚

摘要：為了實現(xiàn)科技創(chuàng)新與循環(huán)經(jīng)濟兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展，進而推動我國的創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。本文以2009-2018年京津冀地區(qū)13個城市的面板數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運用非期望產(chǎn)出SBM[1]模型、相對發(fā)展度模型和耦合度模型對該地區(qū)科技創(chuàng)新效率和循環(huán)經(jīng)濟效率的耦合關(guān)系進行分析。結(jié)果表明：雖然京津冀地區(qū)耦合發(fā)展水平逐年上升，但其各地區(qū)間差異化明顯，尤其是地區(qū)邊緣城市仍處于較低水平。

Abstract： In order to realize the coordinated development of science and technology innovation and circular economy， and then promote the innovation-driven development and sustainable development of China. Based on the panel data of 13 cities in the Beijing-Tianjin-Hebei region from 2009 to 2018， this paper analyzes the coupling relationship between the efficiency of scientific and technological innovation and the efficiency of circular economy in this region by using the undesired output SBM model， relative development degree model and coupling degree model. The results show that although the coupling development level of the Beijing-Tianjin-Hebei region is increasing year by year， its regional differentiation is obvious， especially the marginal cities are still at a low level.

關(guān)鍵詞：科技創(chuàng)新效率;循環(huán)經(jīng)濟效率;耦合關(guān)系;SBM模型;京津冀

Key words： efficiency of scientific and technological innovation;circular economy efficiency;coupling relation;SBM model;Beijing-Tianjin-Hebei

中圖分類號：F207;F124.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）27-0034-03

0? 引言

在“十三五”期間，為適應(yīng)新常態(tài)下經(jīng)濟發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變和綠色發(fā)展核心機制的調(diào)整，國家陸續(xù)把創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展和區(qū)域協(xié)同發(fā)展上升到國家發(fā)展戰(zhàn)略層面。其中，科技創(chuàng)新建設(shè)是實現(xiàn)我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和社會發(fā)展的第一動力，而循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展則是支撐產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的基本條件。京津冀城市群作為我國經(jīng)濟增長和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的核心動力，具有經(jīng)濟總量大、科技資源豐富和產(chǎn)業(yè)群高度集聚等特征，但由于各區(qū)域之間發(fā)展的不均衡性，導致該地區(qū)的科技創(chuàng)新與循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展存在著明顯地極化現(xiàn)象和梯度差異。因此本文以京津冀地區(qū)為研究對象，通過對科技創(chuàng)新和循環(huán)經(jīng)濟效率之間的耦合關(guān)系進行深入分析，以期為實現(xiàn)我國區(qū)域可持續(xù)發(fā)展、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展和制定區(qū)域協(xié)同發(fā)展政策等提供有效地參考。

通過文獻研究發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外學者已經(jīng)對科技創(chuàng)新和循環(huán)經(jīng)濟進行了廣泛的研究，內(nèi)容大致可分為以下三類：一是在研究內(nèi)容上，大量的研究只針對科技創(chuàng)新或循環(huán)經(jīng)濟進行單方面研究，而對于科技創(chuàng)新與循環(huán)經(jīng)濟兩者的關(guān)聯(lián)研究文獻較少[1-6]。二是在研究角度上，現(xiàn)有的相關(guān)文獻主要注重于構(gòu)建評價體系和制定相關(guān)理論政策，而沒有對空間因素與地理關(guān)聯(lián)屬性的作用產(chǎn)生足夠的重視。如：郭宏等[7]提到循環(huán)經(jīng)濟是我國實現(xiàn)第二次經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇，而生態(tài)與技術(shù)創(chuàng)新是循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的主要支撐手段。崔志新，陳耀等[8]提到技術(shù)創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是區(qū)域?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的基本路徑。三是在研究方法上，以往的研究主要以數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的CCR、BBC模型為評價方法來進行數(shù)據(jù)分析[9-11]。與非期望產(chǎn)出SBM模型相比，傳統(tǒng)研究方法在測算過程中沒有綜合考慮到非期望產(chǎn)出所帶來的影響，因此導致實際的產(chǎn)出效率與測算結(jié)果之間具有一定的差異。

1? 研究方法及數(shù)據(jù)處理

1.1 研究方法

1.1.1 非期望產(chǎn)出SBM模型

本文在方法上選取Kaoru Tone[12，13]提出的基于考慮非期望產(chǎn)出因素的SBM模型。與數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法相比，SBM模型不僅在目標函數(shù)中加入了松弛變量而且還將各決策單元的非期望產(chǎn)出影響考慮在內(nèi)，避免了變量松弛性問題的發(fā)生。

假定在科技創(chuàng)新效率與循環(huán)經(jīng)濟效率的評價系統(tǒng)中有n個獨立的決策單元且每個獨立的決策單元中都包含3個向量。它們分別為投入量x、期望產(chǎn)出量yg和非期望產(chǎn)出量ub，其中x∈Rm，yg∈Rs1，ub∈Rs2。

定義矩陣X，Yg，Ub如下：

（1）

P為生產(chǎn)可能集：

（2）

非期望產(chǎn)出SBM模型：

（3）

解釋：Si-、Srg、Sbr分別表示第i0個決策單元的投入的松弛變量、期望產(chǎn)出的松弛變量和非期望產(chǎn)出的松弛變量，S-、Sb、Sg分別表示其向量，λ表示權(quán)重向量;xi0、ygr0、ubr0、ρ*分別表示投入變量、期望產(chǎn)出變量、非期望產(chǎn)出變量和產(chǎn)出效率值;由于ρ*取值范圍為[0，1]，因此，ρ*=1表明此決策單元完全有效率，ρ*<1表明其完全無效率，需要調(diào)整投入產(chǎn)出比例來提高產(chǎn)出效率。

1.1.2 耦合度模型

耦合度是用來描述兩個或多個系統(tǒng)間相互關(guān)聯(lián)程度的度量指標，它反映了各系統(tǒng)間相互作用程度的大小，即協(xié)調(diào)性大小。由于該模型只有兩個系統(tǒng)，可直接得到科技創(chuàng)新效率與循環(huán)經(jīng)濟效率的耦合度函數(shù)為：

（4）

解釋：其中，T1表示科技創(chuàng)新效率，E1表示循環(huán)經(jīng)濟效率，C表示科技創(chuàng)新效率與循環(huán)經(jīng)濟效率的耦合度值，耦合度值的取值范圍為：0

1.2 指標體系構(gòu)建

在遵循構(gòu)建指標體系的有效性、科學性、可取性和可操作性等原則的基礎(chǔ)上，本文以投入產(chǎn)出系統(tǒng)為主線，分別建立京津冀地區(qū)科技創(chuàng)新效率和循環(huán)經(jīng)濟效率評價指標體系（見表1）。

1.3 數(shù)據(jù)來源及收集

在所需指標的選取過程中，為了確保數(shù)據(jù)的真實性，文中采取了對2009-2018年的《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》、《中國城市統(tǒng)計年鑒》以及政府官方網(wǎng)站的數(shù)據(jù)進行搜集和整理。

2? 研究結(jié)果分析

2.1 效率評價結(jié)果分析

本文通過以MaxDEA6.0軟件和SBM模型的測算方法對京津冀地區(qū)13個城市的數(shù)據(jù)進行計算，并得到該地區(qū)科技創(chuàng)新效率與循環(huán)經(jīng)濟效率的測度曲線（圖1）。由圖1可以看出兩者均整體呈現(xiàn)“W型”的起伏式增長，京津冀地區(qū)近十年的科技創(chuàng)新效率值為0.630-0.777，循環(huán)經(jīng)濟效率值為0.612-0.831，提升效果顯著。其中北京、天津、石家莊和唐山四個城市的科技創(chuàng)新效率與循環(huán)經(jīng)濟效率持續(xù)保持較高水平，河北省其余各市得分與其相比仍有一定差距，但總體提升較為明顯;根據(jù)圖1中的測度曲線可將效率值變化分為三個階段：一階段科技創(chuàng)新效率值在2009-2010年間增長6.9%，而后至2011年降低6.8%。循環(huán)經(jīng)濟效率值在2009-2011年間增長16.8%，而后至2012年降低4.7%。兩者的增長方式屬于“N”型曲線增長，導致此現(xiàn)象的原因可能與京津冀地區(qū)的能源消耗總量增加和工業(yè)固廢、廢水、廢氣綜合利用產(chǎn)品產(chǎn)值下降有關(guān)。第二階段科技創(chuàng)新效率值在第2011-2015年間增長16.5%。循環(huán)經(jīng)濟效率值在2012-2016年間增長17.9%。第三階段科技創(chuàng)新效率值在2015-2018年間增長6.4%，循環(huán)經(jīng)濟效率值在2016-2018年間增長3.4%。這個現(xiàn)象得益于自2016年“十三五”規(guī)劃實施以來，該地區(qū)著力實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略并且深入推進資源節(jié)約集約利用的發(fā)展理念，科技創(chuàng)新與循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量得到了有效的提高。

通過數(shù)據(jù)分析可知，在科技創(chuàng)新方面，石家莊、唐山、廊坊和保定等市提升速度較快，效率值在2018年分別達到了0.855、0.838、0.814和0.812。其中唐山、廊坊和保定的科技創(chuàng)新效率均高于同時期的京津冀效率均值，而邯鄲、邢臺，承德、衡水等市的科技創(chuàng)新效率均低于同時期的京津冀效率均值，投入與產(chǎn)出狀況較差。在循環(huán)經(jīng)濟方面，除北京、天津兩地效率水平較高外，其余城市均水平偏低。其中石家莊和唐山由于吸收了京津兩地的技術(shù)外溢，得以在2016年提升至0.9以上的高效率水平。從整體上看，京津冀地區(qū)效率的提高得益于北京和天津?qū)ζ溆喑鞘械囊I(lǐng)作用和京津冀總體產(chǎn)業(yè)布局的優(yōu)化，這使得京津冀一體化協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略效果顯著提高，預(yù)計在今后這種趨勢仍將得到持續(xù)地提升。

2.2 科技創(chuàng)新效率與循環(huán)經(jīng)濟效率耦合度和時空演變分析

繪制出京津冀地區(qū)的區(qū)域整體與京津冀地區(qū)科技創(chuàng)新效率與循環(huán)經(jīng)濟效率耦合度變化圖（圖2）。京津冀地區(qū)總體耦合度由0.782上升到0.892，除2011、2015年出現(xiàn)波谷外，一直保持在中高水平，整體耦合度發(fā)展狀況良好。北京市變化幅度較小且長期處于0.916以上的較高水平，耦合發(fā)展質(zhì)量較高。天津市變化幅度較大，處于不穩(wěn)定的中高水平，故天津市今后應(yīng)進一步優(yōu)化資源配置和兩產(chǎn)業(yè)間的協(xié)作。河北省雖然處于較低水平，但在此期間其增幅達到了14%以上，這說明河北省在京津冀協(xié)同發(fā)展的作用下，其科技產(chǎn)業(yè)配置和循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)得到了持續(xù)提升。文中選取了2009年、2012年、2015年、2018年四個時間節(jié)點為代表，通過耦合度模型對京津冀城市群的科技創(chuàng)新效率與循環(huán)經(jīng)濟效率進行時空耦合分析。由此可知：京津冀地區(qū)總體經(jīng)歷了一個線性提升的耦合發(fā)展階段。其中，北京、天津、石家莊和唐山長期處于中度以上水平;保定和廊坊增速較快，呈現(xiàn)出由低度效率區(qū)向高度效率區(qū)的過渡;張家口、邯鄲、滄州和秦皇島耦合發(fā)展增速適中，呈現(xiàn)出由低度效率區(qū)向中度效率區(qū)的過渡;部分地區(qū)如承德、衡水、邢臺效率值提升速度和耦合發(fā)展速度緩慢。

3? 結(jié)論及建議

①京津冀地區(qū)的科技創(chuàng)新與循環(huán)經(jīng)濟效率呈現(xiàn)出明顯的提升變化，同時耦合度方面也具有著良好的發(fā)展趨勢。其中科技創(chuàng)新效率增幅23%和循環(huán)經(jīng)濟效率增幅35%說明了近十年京津冀地區(qū)在科技創(chuàng)新與創(chuàng)新驅(qū)動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)方面取得的成就，耦合度提升12%也說明了該地區(qū)科技創(chuàng)新效率與循環(huán)經(jīng)濟效率關(guān)聯(lián)緊密程度的提高。

②從時空演變上看，科技創(chuàng)新效率與循環(huán)經(jīng)濟效率的耦合發(fā)展類型呈現(xiàn)以低度耦合向中高度耦合變化的過程。京津冀地區(qū)內(nèi)的空間集聚性特征愈發(fā)明顯：中高度耦合城市逐漸趨向于京津兩地中心地區(qū)，低度耦合城市逐漸向京津冀邊緣地區(qū)演化，存在較為明顯的極化現(xiàn)象。因此，對于中高度耦合城市，應(yīng)擴大循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)規(guī)模、增強中心城市與邊緣城市的合作，促進各城市間兩個產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，進而消除極化現(xiàn)象。對于經(jīng)濟基礎(chǔ)較差和創(chuàng)新能力較弱的低度耦合城市，應(yīng)轉(zhuǎn)變對環(huán)境污染較大的粗放式發(fā)展方式，通過加大對節(jié)約資源、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)化示范項目和技術(shù)開發(fā)的支持及推廣，積極推動科技創(chuàng)新和循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)建設(shè)。

③北京市效率值和耦合度水平一直以來都保持在較高水平，天津市雖然效率值一直處于提升過程，但是耦合度呈現(xiàn)出的波動較為明顯，而河北省耦合度水平和效率值則處于偏低水平。因此，天津市在今后應(yīng)加強對科技研發(fā)成果的轉(zhuǎn)化和循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以達到科技創(chuàng)新驅(qū)動循環(huán)經(jīng)濟的質(zhì)量和投入產(chǎn)出效率最大化。河北省在今后應(yīng)注意加強節(jié)能環(huán)保和新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展、積極推進知識與科技創(chuàng)新，逐步提高兩者的橫向耦合和縱向延伸。在政策上，也應(yīng)抓住京津冀一體化協(xié)同發(fā)展和雄安新區(qū)建立的歷史機遇，進一步加強和深化與京津兩地的合作。

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