河南省創(chuàng)新能力與經濟發(fā)展耦合協(xié)調分析

張建偉，胡正玉，馬慧丹，鄭鋒琪

(1．安陽師范學院 資源環(huán)境與旅游學院，河南 安陽 455000；2．河南大學 黃河文明與可持續(xù)發(fā)展研究中心/環(huán)境與規(guī)劃學院，河南 開封 475001)

知識經濟時代背景下，創(chuàng)新越來越成為一個國家或地區(qū)綜合競爭力與競爭優(yōu)勢的決定性因素[1]，以創(chuàng)新驅動區(qū)域經濟發(fā)展已經成為引領區(qū)域經濟發(fā)展新常態(tài)的重要舉措[2]．增強區(qū)域創(chuàng)新能力對實現聯動增長[3]、經濟結構轉型升級[4]、提升生態(tài)效率促進協(xié)調發(fā)展[5]具有重要意義，但是區(qū)域創(chuàng)新也并不必然帶來經濟增長，在不同的發(fā)展階段，創(chuàng)新對經濟具有不同的帶動效應[6]．目前國內外學者對區(qū)域創(chuàng)新能力的研究主要集中在區(qū)域創(chuàng)新能力的時空演化特征及空間溢出效應[7]、區(qū)域創(chuàng)新能力評價[8]、創(chuàng)新發(fā)展績效[9]、創(chuàng)新能力提升的影響因素[10]等方面；對區(qū)域經濟發(fā)展的研究主要集中在區(qū)域經濟與資源環(huán)境的互動機制[11]、促進區(qū)域經濟增長的動力機制[12]、區(qū)域經濟發(fā)展時空差異[13]以及區(qū)域經濟的發(fā)展模式[14]等方面．在區(qū)域創(chuàng)新與經濟之間的關系研究方面，張凡[15]通過建立空間計量模型，證明了創(chuàng)新效率對區(qū)域經濟增長的正向影響，但這種影響仍略低于資本及勞動力；李二玲等[16]采用協(xié)整檢驗和協(xié)調度模型，從國家級、省級、地市級3種尺度上研究區(qū)域創(chuàng)新與經濟的關系，發(fā)現創(chuàng)新并不必然帶來經濟增長，且二者耦合協(xié)調的空間差異會隨尺度縮小而增大；張可[17]運用空間聯立方程考察了長三角地區(qū)創(chuàng)新與經濟集聚的雙向促進關系及空間溢出效應；周超[18]基于VAR模型發(fā)現增加創(chuàng)新投入對于改善經濟增長質量短期效果不明顯，長期效果顯著，創(chuàng)新制度改善的短期促進作用較大，但會隨時間的推移而減弱，創(chuàng)新環(huán)境的改善則對經濟增長有持久的顯著效益．學術界對于區(qū)域創(chuàng)新與區(qū)域經濟各自的研究已相對成熟，研究尺度從全國到省際再到地市級甚至更小，并且一些學者對于二者之間的關系也展開了探討，但大多屬于單向研究，對于省域及市域尺度上的創(chuàng)新與經濟之間的互動機制及耦合協(xié)調發(fā)展的定量研究還相對較少．基于此，本研究以河南省所轄的18個地級市為研究對象，在構建區(qū)域創(chuàng)新能力與經濟發(fā)展水平綜合評價指標的基礎上，利用主成分分析法、耦合協(xié)調模型以及空間自相關方法，對河南省區(qū)域創(chuàng)新能力與經濟發(fā)展的耦合協(xié)調關系及其空間集聚特征展開研究，最后，通過SPSS回歸模型來進一步分析影響二者協(xié)調度的因素，以期為河南省實施創(chuàng)新驅動轉型發(fā)展提供一定的科學支撐．

1 指標體系構建及研究方法

1.1 指標體系構建

依據河南省各地市指標數據的可獲取性原則以及指標選取的科學性、可操作性原則，借鑒相關研究成果[1,16,19]，構建河南省區(qū)域創(chuàng)新能力與經濟發(fā)展水平的綜合評價指標體系(表1)．區(qū)域創(chuàng)新能力系統(tǒng)包括創(chuàng)新投入、創(chuàng)新產出和創(chuàng)新環(huán)境3個層面，經濟發(fā)展系統(tǒng)包括經濟規(guī)模、經濟結構和經濟效益3個層面，且所選指標均為正向指標，故對原始數據進行了正向標準化處理，并考慮到指標共線性對研究結果的影響，在主成分分析中分別對創(chuàng)新與經濟各系統(tǒng)的指標進行了共線性檢驗，進行篩選剔除，現采用的各指標的檢驗結果均達到了研究要求．

1.2 數據來源

文中研究范圍覆蓋河南省所轄的18個地級市，研究樣本期為2006—2017年，數據主要來源于2007—2018年《河南統(tǒng)計年鑒》、中國專利全文數據庫、河南省及各地級市第二次全國科學研究與試驗發(fā)展(R&D)資源清查主要數據公報．

1.3 研究方法

1.3.1 耦合協(xié)調模型 為了反映河南省區(qū)域創(chuàng)新與經濟發(fā)展兩系統(tǒng)之間的相互關系及發(fā)展的協(xié)調性，引入耦合協(xié)調模型，計算公式為[2]92

其中，D為耦合協(xié)調度;C為耦合度;Ue和Ui分別為區(qū)域經濟發(fā)展綜合評價指數和區(qū)域創(chuàng)新能力綜合評價指數;T為綜合協(xié)調指數;α和β為協(xié)調系數,均賦值0.5，即認為區(qū)域經濟發(fā)展與區(qū)域創(chuàng)新同樣重要．借鑒已有專家的研究成果[2，20，21],對2系統(tǒng)的耦合協(xié)調度等級進行劃分(表2)．

表1 河南省區(qū)域創(chuàng)新與經濟發(fā)展綜合評價指標體系

1.3.2 空間自相關模型 空間自相關分析能夠反映出一區(qū)域與其鄰近區(qū)域所存在的同一現象的自相關程度，主要用于發(fā)現現象之間潛在的空間相互依賴特征[22]，具體包括全局空間自相關和局部空間自相關．選用全局Moran指數來測度河南省區(qū)域經濟發(fā)展與區(qū)域創(chuàng)新耦合協(xié)調程度的空間關聯特征．

但全局空間自相關是對某些現象所存在的空間相關特征的全局性評估，容易忽略一些空間過程中的具體性、不穩(wěn)定性問題[23]，局部空間自相關則立足于局部視角下的空間關聯，來考察觀測對象的局部空間屬性高低聚集[24]．文中采用局部Moran指數及LISA集聚圖來進行局部空間自相關分析，計算結果均通過GeoDa軟件得以實現．

1.3.3 多元線性回歸模型 為進一步探究河南省區(qū)域創(chuàng)新能力與經濟發(fā)展協(xié)調性的影響因素，引入基于多個自變量的最優(yōu)組合建立回歸方程進行實證檢驗，具體操作過程及結果基于SPSS得以實現.

表2 河南省區(qū)域創(chuàng)新與區(qū)域經濟發(fā)展耦合協(xié)調類型

2 區(qū)域創(chuàng)新與經濟耦合協(xié)調分析

依據耦合協(xié)調模型及表2的協(xié)調度等級劃分，計算得出2006—2017年河南省區(qū)域創(chuàng)新能力與經濟發(fā)展水平的耦合協(xié)調度值與類型(表3)，在此考慮其時序演化特征，主要選取2006,2010,2014和2017 4個時間節(jié)點進行研究．數值跨度為0.189 2～0.691 8，涉及3種協(xié)調類型，分別為低度協(xié)調、中度協(xié)調、高度協(xié)調，其中僅有鄭州市一直處于高度協(xié)調等級，無城市達到極度協(xié)調等級．

鄭州市在2006—2017年一直位于高度協(xié)調等級，依托于突出的資源配置、人才引進、產業(yè)結構、交通運輸、創(chuàng)新環(huán)境等方面的優(yōu)勢，其經濟發(fā)展水平和創(chuàng)新水平在河南省均為最高，二系統(tǒng)發(fā)展差距較小，創(chuàng)新活動與經濟良性共振發(fā)展．洛陽、平頂山、安陽、新鄉(xiāng)、焦作、許昌、南陽各市處于中度協(xié)調等級，時序變化穩(wěn)定，其中，洛陽市的協(xié)調度等級雖有所下降，但它與新鄉(xiāng)市的協(xié)調度值仍相對較高，作為河南省的重工業(yè)基地，與鄭州市相鄰，能夠便利地接收鄭州輻射，形成聯動的創(chuàng)新網絡體系，并且鄭洛新國家自主創(chuàng)新示范區(qū)等的設立又進一步完善了3市的聯動合作機制，為區(qū)域經濟建設提供了進一步發(fā)展的契機．開封、鶴壁、濮陽、漯河、三門峽、商丘、信陽、周口、駐馬店、濟源各市均處于低度協(xié)調等級，此等級的區(qū)域范圍最為廣泛，其中開封、商丘、信陽、周口、駐馬店雖屬于協(xié)調型城市，但創(chuàng)新與經濟發(fā)展的協(xié)調耦合效果并不理想，即創(chuàng)新與經濟雙向的帶動與支撐作用并沒有充分發(fā)揮[16]；而其他各市仍處于創(chuàng)新發(fā)展滯后階段，兩系統(tǒng)的發(fā)展差距雖有所縮小，但協(xié)調度仍極低，政產學研各環(huán)節(jié)有所脫節(jié)，如濮陽市和漯河市雖是河南省裝備制造等工業(yè)基礎較好的地區(qū)，但由于結構的轉型尚需一個過程，創(chuàng)新能力對經濟的驅動作用還未充分發(fā)揮出來[25]，創(chuàng)新與經濟的發(fā)展未能達到優(yōu)質共振狀態(tài)；漯河市和濟源市由2006年的中度協(xié)調演變?yōu)?010年的低度協(xié)調，受創(chuàng)新水平下降，兩系統(tǒng)發(fā)展差距加大的影響，耦合協(xié)調水平有所下降．

表3 河南省區(qū)域經濟與創(chuàng)新綜合水平值及耦合協(xié)調度值

整體上，河南省創(chuàng)新能力與經濟發(fā)展的耦合協(xié)調度值較低，均值在0.30～0.35，耦合協(xié)調水平不高，主要處于中度協(xié)調階段，雖2006—2017年間協(xié)調類型并未發(fā)生明顯變化，但協(xié)調度值在下降，由2006年的0.346 3下降到2017年的0.309 2，這主要是由于區(qū)域創(chuàng)新能力低于經濟發(fā)展水平，二者差距較大，且與2006年相比，2017年創(chuàng)新能力與經濟發(fā)展水平的差距略微加大，反映出河南省大部分地市的經濟發(fā)展仍主要依托于要素驅動和投資驅動，創(chuàng)新活動還遠落后于經濟發(fā)展[16]．

3 區(qū)域耦合協(xié)調度空間統(tǒng)計分析

3.1 全局空間自相關分析

利用GeoDa軟件中的空間統(tǒng)計分析工具，得出河南省創(chuàng)新能力、經濟發(fā)展水平及二系統(tǒng)耦合協(xié)調度的全局Moran指數和正態(tài)統(tǒng)計量Z．4個時間截面下，僅有經濟發(fā)展水平Z值大于1.96，通過了5%水平上的顯著性檢驗，且Moran指數值均大于0，表明河南省經濟發(fā)展水平呈現顯著的空間正相關，空間集聚特征明顯；區(qū)域創(chuàng)新能力與耦合協(xié)調度均未通過5%水平上的顯著性檢驗，Moran指數接近于0，全局上并不存在明顯的空間自相關性．

3.2 局部空間自相關

為進一步探討河南省區(qū)域創(chuàng)新與經濟發(fā)展協(xié)調度的局部空間關聯特征，借助ArcGIS將分析結果空間化，得到2006,2010,2014和2017年的LISA集聚圖(圖1)．

2006年，鄭州、洛陽、焦作等市屬于高高集聚區(qū)，周口市屬于低低集聚區(qū)，其他地級市的空間自相關特征不顯著．2010年，平頂山市由不顯著轉變?yōu)楦吒呒?，主要是由于其相鄰地級市如駐馬店、許昌等市的協(xié)調度略有上升，區(qū)域差異進一步縮?。恢芸谑杏傻偷图坜D變?yōu)椴伙@著，周口市是河南省的傳統(tǒng)農業(yè)大市，2006年經濟發(fā)展水平較低，在河南省位列末位，經濟與創(chuàng)新能力的發(fā)展差距較大，致使耦合協(xié)調度較低，而到2010年，其自身及周邊地級市如駐馬店、商丘、開封等市的耦合協(xié)調度均有所提升，因而低低集聚特征有所減弱．2014年，洛陽市由高高集聚狀態(tài)轉變?yōu)椴伙@著，其他地級市未發(fā)生變化．2017年，平頂山市由高高集聚演變?yōu)榈透呒郏饕怯捎?006—2017年，平頂山市的經濟發(fā)展水平與創(chuàng)新能力指數不斷下降，致使其自身的耦合協(xié)調度持續(xù)下降，甚至由2006年的0.384下降為2017年的0.305，而其周圍地級市的集聚類型并未發(fā)生顯著變化．由此，平頂山市自身協(xié)調度的降低以及周圍高值區(qū)的穩(wěn)定，致使其周圍地區(qū)耦合協(xié)調度的區(qū)域差異增大，逐漸演變?yōu)榈透咝统鞘校?/p>

圖1 河南省區(qū)域經濟與創(chuàng)新耦合協(xié)調度LISA集聚圖

總體上看，4個時間截面下，河南省集聚型城市數量較少，多數城市空間自相關性不顯著，但集聚類型以高高集聚為主，高低型和低高型城市數量極少，即河南省區(qū)域創(chuàng)新與經濟發(fā)展耦合協(xié)調度呈現顯著的局部空間正相關性，空間的同質性大于空間的異質性．此外，高高區(qū)的范圍一直大于低低區(qū)，說明河南省協(xié)調度高值區(qū)的擴散效應強于低值區(qū)，能夠發(fā)揮一定的輻射帶動作用．

4 影響因素分析

4.1 變量設計

區(qū)域創(chuàng)新與經濟兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調度大小一般受到政府政策(x1)、經濟開放度(x2)、科研環(huán)境(x3)、市場化水平(x4)、基礎設施條件(x5)等諸多因素的影響，眾多學者從國家尺度展開研究[26-27]，但這些因素對省域創(chuàng)新與經濟耦合協(xié)調的效應也較顯著．為此，本研究以科技財政支出占GDP比重表征政府政策，以實際利用外資表征經濟開放度，以科研機構數量表征科研環(huán)境，以第三產業(yè)產值比重表征市場化水平，以公路總里程數表征基礎設施條件來探究影響河南省創(chuàng)新與經濟耦合協(xié)調發(fā)展的主要因素．為消除數據波動的影響，選取2015—2017年河南省各地級市數據的算術平均值．

4.2 回歸結果分析

基于SPSS軟件，首先運用因子分析法將存在多重共線性的原變量整合為少數幾個無多重共線性的因子，結果表明，KMO值為0.739，適宜做因子分析，2個因子F1和F2的方差累計貢獻率為84.844%，表明其所代表的信息量已能比較充分地表達原始數據所代表的信息量．其中第一個因子F1與政府政策、經濟開放度、科研環(huán)境、市場化水平具有較大的相關性，第二個因子F2與基礎設施條件有較大的相關性，得到的回歸分析模型為

Y=0.936F1+0.140F2-1.002×10-13,

R2為0.895．最后，根據因子與原數據的關系，得到最終分析模型：

即所選取的所有因子均對河南省創(chuàng)新與經濟的協(xié)調發(fā)展產生正向的積極作用．具體分析如下：

1)政府政策．政府政策能夠反映政府對經濟與創(chuàng)新發(fā)展的控制作用，其回歸系數為0.264，絕對值較大，即當政府的政策強度加大時，耦合協(xié)調度會上升．這主要是由于政府通過加大創(chuàng)新資源的投入，能夠鼓勵創(chuàng)新的主體通過資金、人才投入的增加為創(chuàng)新提供支撐和條件，營造良好的經濟發(fā)展環(huán)境，激發(fā)發(fā)展活力，優(yōu)化資源配置的平衡，進而促進創(chuàng)新與經濟的協(xié)調發(fā)展．

2)經濟開放度．經濟開放度可以反映河南省經濟發(fā)展的對外開放程度，回歸系數為0.293，與其他變量相比，其回歸系數最大，對區(qū)域經濟與創(chuàng)新的耦合協(xié)調發(fā)展具有顯著正向作用．隨著河南省經濟發(fā)展對外開放程度的提升，會引進越來越多的先進技術，帶來更多的外商投資，為創(chuàng)新發(fā)展提供優(yōu)越條件，通過提升創(chuàng)新與經濟的發(fā)展水平來提高二者的協(xié)調度．

3)科研環(huán)境．科研環(huán)境的回歸系數為0.289，是影響河南省創(chuàng)新與經濟協(xié)調發(fā)展的重要因素，且為正向影響．主要是由于科研環(huán)境對科技創(chuàng)新發(fā)展的影響巨大，而科研環(huán)境的改善又離不開經濟條件的支撐，創(chuàng)新發(fā)展后對經濟發(fā)展又具有推動作用，因此，科研環(huán)境的改善能促進經濟與創(chuàng)新的協(xié)調發(fā)展，增強二者協(xié)調性．

4)市場化水平．市場化水平的回歸系數為0.230，表明市場化水平越高，二系統(tǒng)的發(fā)展越協(xié)調．創(chuàng)新與經濟的協(xié)調發(fā)展離不開政府干預和市場調節(jié)的共同作用，當市場化水平提高，便有利于激發(fā)活力，打破利益藩籬和地區(qū)封鎖，促進資源要素的流動與配置，進而促進河南省的創(chuàng)新與經濟在高水平上協(xié)調發(fā)展．

5)基礎設施．便利的基礎設施能夠促進各區(qū)域間的溝通與交流，實現資源共享．其回歸系數為0.003，與其他變量相比，其回歸系數較小，但也具有著一定的正向影響．2017年，河南省的公路總里程數達13 768 km，對外聯系的設施水平越來越高，能夠為區(qū)域間創(chuàng)新與經濟的交流所提供的渠道也越來越便利，區(qū)域創(chuàng)新與經濟兩系統(tǒng)能實現高效運轉．

5 結論

本研究立足耦合協(xié)調視角，以河南省18個地級市為研究對象，在構建了區(qū)域創(chuàng)新能力與經濟發(fā)展水平的綜合評價指標體系后，運用主成分分析法測算了2006—2017年河南省各市的創(chuàng)新與經濟發(fā)展水平，并對二者耦合協(xié)調度的發(fā)展演化、空間集聚特征進行分析，最后利用SPSS回歸模型對二者協(xié)調發(fā)展的影響因素進行測度，得出以下主要結論.

1)河南省創(chuàng)新能力與經濟發(fā)展的耦合協(xié)調水平總體偏低，主要處于中度協(xié)調等級，時序演變較穩(wěn)定，協(xié)調類型未發(fā)生明顯變化，但協(xié)調度值略微下降．具體來看，僅有鄭州市在2006—2017間一直處于高度協(xié)調等級，創(chuàng)新活動與經濟良性共振發(fā)展，其他地級市分屬中度協(xié)調和低度協(xié)調等級，其中低度協(xié)調類型城市的區(qū)域范圍在河南省最為廣泛．

2)從全局空間自相關來看，兩系統(tǒng)耦合協(xié)調度的空間集聚態(tài)勢不顯著．從局部空間自相關來看，高高集聚型的城市分布較集中，但數量在減少，其中洛陽市和平頂山市的集聚類型發(fā)生了變化，但鄭州市和焦作市一直處于高高集聚狀態(tài)，成為區(qū)域協(xié)調發(fā)展的增長極；低低型城市數量較少，僅有2006年的周口市屬于此類型；平頂山市在2014—2017年逐漸由高高型城市演變?yōu)榈透咝统鞘?，周圍高值區(qū)對其的輻射帶動作用有所減弱；研究時間節(jié)點下，高低型城市的數量為0，空間分布的負相關性較弱．

3)影響因素回歸結果表明，所選取各因子對河南省創(chuàng)新與經濟的協(xié)調發(fā)展均有積極的正向影響，其中除基礎設施條件的影響力較弱外，經濟開放度、市場化水平、科研環(huán)境、政府政策均是促進河南省創(chuàng)新與經濟二系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展的重要著力點．