科技創(chuàng)新能力與能源利用效率耦合協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)研究

溫興琦，周邦棟

（1.武漢大學(xué) 深圳研究院，廣東 深圳 518057；2.武漢大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，湖北 武漢 430072）

科技創(chuàng)新是我國高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，自黨的十八大提出實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略以來，我國科技事業(yè)取得歷史性成就，逐步躋身創(chuàng)新型國家行列。黨的二十大再次強(qiáng)調(diào)，必須堅(jiān)持“科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動(dòng)力”，完善科技創(chuàng)新體系建設(shè)，加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)[1]。習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)提出“碳排放力爭于2030 年前達(dá)到峰值、2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的目標(biāo)[2]，綠色低碳轉(zhuǎn)型作為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要支撐亟需加快其經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。第十四屆全國人大第一次會(huì)議中“流域治理”及“區(qū)域協(xié)同”相關(guān)建議的高頻出現(xiàn)再次彰顯環(huán)境保護(hù)的急迫與必要性，并為地區(qū)實(shí)現(xiàn)“1+1＞2”的協(xié)同發(fā)展樹立重要的風(fēng)向標(biāo)，其中贛鄂湘三省代表提出的《關(guān)于建設(shè)長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)的建議》①見《關(guān)于建設(shè)長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)的建議》，湖北日?qǐng)?bào)，2023-03-11.http：//www.hppc.gov.cn/p/31031.html.是對(duì)“五新三主”戰(zhàn)略部署中“生態(tài)環(huán)保、綠色低碳、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、區(qū)域協(xié)調(diào)”等對(duì)長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展提出的重大任務(wù)的呼應(yīng)與具體落實(shí)。由此，科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展成為區(qū)域高質(zhì)量協(xié)同發(fā)展的主流。

長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)位于我國經(jīng)濟(jì)增長“四極”的幾何中心，依托獨(dú)特區(qū)位優(yōu)勢(shì)與戰(zhàn)略縱深在過去10年GDP 年均名義增速僅次于成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)，是促進(jìn)中部地區(qū)崛起、打造中國經(jīng)濟(jì)增長穩(wěn)固“鉆石型”結(jié)構(gòu)的核心區(qū)域，承擔(dān)著加快推動(dòng)我國構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)新發(fā)展格局的使命擔(dān)當(dāng)，在引領(lǐng)我國科技創(chuàng)新及生態(tài)文明建設(shè)中發(fā)揮重要作用。然而，與長三角、京津冀、粵港澳等成熟經(jīng)濟(jì)區(qū)相比，長江中游三省在創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、要素生產(chǎn)率等方面落后顯著，其技術(shù)創(chuàng)新能力與綠色發(fā)展水平尤待提高。2021 年《長江中游城市群碳達(dá)峰碳中和綠色宣言》的發(fā)布對(duì)長江中游地區(qū)科技創(chuàng)新與綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展路徑提出新的挑戰(zhàn)①《長江中游城市群碳達(dá)峰碳中和綠色宣言》的發(fā)布對(duì)區(qū)域協(xié)同合作以促進(jìn)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提出新的要求，財(cái)訊網(wǎng)，2021-10-25.https：//m.tech.china.com/tech/article/20211025/102021_905766.html.，能源消耗是當(dāng)前碳排放的主要來源，聚焦并提升能源利用效率愈發(fā)成為發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì)、助力實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”的首要選擇[3]?？萍紕?chuàng)新與能源利用效率之間存在復(fù)雜的交互關(guān)系，厘清二者相互作用機(jī)理并測(cè)度區(qū)域科技創(chuàng)新與能源利用效率的耦合協(xié)調(diào)現(xiàn)狀具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文以長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)為突破口，將該地區(qū)的科技創(chuàng)新與能源利用效率進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，為提升二者耦合協(xié)調(diào)水平提供建議，以促進(jìn)科技創(chuàng)新及能源利用效率的發(fā)展，加強(qiáng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的落實(shí)，有利于推動(dòng)打造中國經(jīng)濟(jì)增長“第五極”并助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

一、文獻(xiàn)綜述

關(guān)于科技創(chuàng)新與能源利用效率之間的影響關(guān)系，學(xué)界指出存在提升和降低兩方面的效果。一方面，認(rèn)為科技創(chuàng)新能夠促進(jìn)能源利用。李廉水等發(fā)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與促進(jìn)要素利用率來影響能源效率[4]，科技創(chuàng)新對(duì)能源利用效率的正向驅(qū)動(dòng)得到證實(shí)[5-6]。另一方面，認(rèn)為科技創(chuàng)新存在能源回彈效應(yīng)。胡東蘭等指出由于存在能源效率效應(yīng)技術(shù)進(jìn)步難以減少能源消耗[7]，技術(shù)進(jìn)步在促進(jìn)能源循環(huán)利用與經(jīng)濟(jì)快速增長時(shí)伴隨產(chǎn)生新的能源需求會(huì)抵消掉所節(jié)約的能源[8-9]，且企業(yè)常以節(jié)約資本為基礎(chǔ)進(jìn)行科技創(chuàng)新而忽視環(huán)境問題，從而導(dǎo)致資源過度消耗并加劇環(huán)境污染。同時(shí)，如果能源利用效率的提升是通過行政手段維持的而非經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物，往往會(huì)給科技創(chuàng)新的發(fā)展帶來一定程度的障礙[10]，抑制技術(shù)進(jìn)步。由此可見，科技創(chuàng)新能力強(qiáng)并不必然引致高的能源利用效率，反之亦然?；仡櫖F(xiàn)有研究，學(xué)者們主要關(guān)注科技創(chuàng)新的時(shí)空演化[11]、能源利用效率的空間分異及驅(qū)動(dòng)因素[12-13]，基于兩者相互作用關(guān)系的定量研究主要關(guān)注科技創(chuàng)新對(duì)能源利用效率的單向影響，如王班班等通過構(gòu)建超越成本函數(shù)模型測(cè)度不同來源技術(shù)進(jìn)步對(duì)中國工業(yè)能源強(qiáng)度的影響[14]，韓玉軍等運(yùn)用動(dòng)態(tài)面板GMM方法證實(shí)OFDI逆向技術(shù)溢出的增加能夠改善能源利用效率[15]。綜上，已有研究成果無疑為科技創(chuàng)新與能源利用效率關(guān)系的深入探討奠定重要基礎(chǔ)，但仍存在局限：就研究視角而言，已有研究較少聚焦能源利用效率視角探討科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展之間的關(guān)系，且研究尺度更多集中于全國、按傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)劃分的四大區(qū)、城市群及省域[16-17]，而中央關(guān)于區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的新要求使部分“經(jīng)濟(jì)區(qū)”比“城市群”更具戰(zhàn)略使命與研究價(jià)值，但目前對(duì)“長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)”的相關(guān)研究較為少見；就研究內(nèi)容而言，結(jié)合科技創(chuàng)新與能源利用效率間的研究有待深化，尤其缺乏對(duì)科技創(chuàng)新與能源利用效率耦合作用機(jī)理的深度分析；就研究方法而言，關(guān)于科技創(chuàng)新與能源利用效率相互影響的研究停留在定性描述層面，鮮有對(duì)科技創(chuàng)新與能源利用效率間互動(dòng)機(jī)理及動(dòng)態(tài)耦合關(guān)系進(jìn)行量化探討。

本文定量探討2005—2019年長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合協(xié)調(diào)現(xiàn)狀，并觀察二者耦合協(xié)調(diào)的時(shí)空分異現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上提出相關(guān)建議。研究的邊際貢獻(xiàn)在于：基于能源利用效率和長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)拓寬科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展的研究視角，完善科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的互動(dòng)機(jī)理，豐富科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的量化研究，深化二者在長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)高質(zhì)量發(fā)展中的應(yīng)用，為長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的高質(zhì)量綠色發(fā)展提供科學(xué)支撐。

二、科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合機(jī)理分析

科技創(chuàng)新對(duì)能源利用的影響體現(xiàn)在能源作為生產(chǎn)要素投入經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)到經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的全過程[4]，對(duì)能源利用效率的驅(qū)動(dòng)通過將創(chuàng)新鏈上游的“科學(xué)發(fā)現(xiàn)”和下游的“技術(shù)發(fā)明”兩個(gè)方面應(yīng)用到生產(chǎn)與治理的過程中實(shí)現(xiàn)[18]。作用過程可以具體歸納為四個(gè)方面：第一，科技創(chuàng)新能力通過促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化提高能源利用效率[19]?？萍嫉倪M(jìn)步促使我國第三產(chǎn)業(yè)比重增加，我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從低層次向高層次轉(zhuǎn)化[20]，由于各產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)密度不同[21]，能源強(qiáng)度整體降低，能源利用效率得到有效提升。第二，科技創(chuàng)新能力通過提升城市化水平影響能源利用效率?？萍紕?chuàng)新能夠最大化地引起資源要素向城市聚集提升城市化水平[22]，產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)和技術(shù)結(jié)構(gòu)得到合理的調(diào)整[23]，各種資源配置的優(yōu)化使能耗呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。第三，科技創(chuàng)新能力通過改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)能源利用效率的提升。依托科技創(chuàng)新，能源過度依賴型的企業(yè)逐步被市場所淘汰，少量落后企業(yè)在科技創(chuàng)新的加持下朝著清潔且節(jié)能的生產(chǎn)方向發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)中不必要的資源損耗及環(huán)境污染隱患最大程度得以規(guī)避，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)得到改善，有效促進(jìn)能源利用水平的提升[15]。第四，科技創(chuàng)新能力通過創(chuàng)新綠色技術(shù)，助力居民綠色消費(fèi)、構(gòu)建綠色生活，進(jìn)而提高能源利用效率。技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)改變了居民的消費(fèi)模式[24]，如共享單車?yán)砟畹奶岢雠c技術(shù)的突破助力居民的綠色出行、節(jié)能環(huán)保技術(shù)的攻克推動(dòng)實(shí)現(xiàn)綠色建筑等，生活方式的綠色化轉(zhuǎn)變從源頭減少了能源消耗。

能源利用效率也可以促進(jìn)科技創(chuàng)新能力的提高，主要表現(xiàn)在：第一，能源利用效率通過倒逼產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化改變經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)[25]，促進(jìn)科技創(chuàng)新。能源利用效率的提高可以促使經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)向高級(jí)化、綠色化轉(zhuǎn)型，吸引更多的教育資源、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)及政策激勵(lì)，以此吸納更多高質(zhì)量創(chuàng)新人才聚集該區(qū)域謀求發(fā)展。第二，能源利用效率通過提供創(chuàng)新資源促進(jìn)科技創(chuàng)新。能源利用如果想要改變現(xiàn)存的效率低下、增速緩慢等問題，就必須向科技創(chuàng)新系統(tǒng)輸入更多研發(fā)人員、研發(fā)經(jīng)費(fèi)、綠色技術(shù)知識(shí)等要素資源[26]，增強(qiáng)綠色創(chuàng)新源動(dòng)力。第三，能源利用效率通過優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境并增強(qiáng)環(huán)境規(guī)制的反饋?zhàn)饔脕硪I(lǐng)科技創(chuàng)新。能源利用效率的提升可以有效推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長與基礎(chǔ)建設(shè)的完善，營造良好的就業(yè)、生活與創(chuàng)新環(huán)境。良好的外部環(huán)境使社會(huì)整體的創(chuàng)新意識(shí)、學(xué)習(xí)能力等得到提升，為區(qū)域創(chuàng)新夯實(shí)基礎(chǔ)[27]，且環(huán)境規(guī)制的加強(qiáng)引領(lǐng)科技創(chuàng)新朝著環(huán)境友好型發(fā)展[28]。第四，提升能源利用效率是引領(lǐng)生態(tài)文明建設(shè)的重要指導(dǎo)。新能源發(fā)展目標(biāo)的提出與相關(guān)政策的制定引領(lǐng)著科技創(chuàng)新的方向，積極的宏觀政策對(duì)自主創(chuàng)新能力的提升和轉(zhuǎn)化有正向作用[29],助推研發(fā)人員探索綠色友好型技術(shù)創(chuàng)新的積極性。

綜上，科技創(chuàng)新能力與能源利用效率之間的耦合作用機(jī)理如圖1所示。

圖1 科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合作用機(jī)理

三、指標(biāo)體系與研究方法

1.指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來源

科技創(chuàng)新能力是衡量區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)狀況的重要尺度[30]，采用多層次、多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)體系對(duì)復(fù)雜的創(chuàng)新系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)度更加準(zhǔn)確[31]。科技創(chuàng)新投入決定區(qū)域創(chuàng)新的規(guī)模和強(qiáng)度，科技創(chuàng)新產(chǎn)出反映研發(fā)水平及其向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的能力，科技創(chuàng)新環(huán)境是保障創(chuàng)新活動(dòng)順利開展并促進(jìn)創(chuàng)新成果高質(zhì)量轉(zhuǎn)化的重要因素[32]。借鑒中國科技創(chuàng)新課題組的研究成果及曹佳蕾等[33]、武宵旭等[34]的測(cè)度方法，本文基于投入產(chǎn)出視角，重視環(huán)境要素對(duì)科技創(chuàng)新的影響，構(gòu)建科技創(chuàng)新能力指標(biāo)體系。其中，創(chuàng)新投入涵蓋創(chuàng)新活動(dòng)中的人力投入和財(cái)力投入，創(chuàng)新產(chǎn)出既包括科學(xué)知識(shí)的產(chǎn)出又包括將技術(shù)轉(zhuǎn)化到市場應(yīng)用端所帶來的經(jīng)濟(jì)效益，創(chuàng)新環(huán)境本文主要從金融支持、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、科技環(huán)境、信息環(huán)境和人才儲(chǔ)備5個(gè)方面考慮。

關(guān)于能源利用效率的定量評(píng)價(jià)，學(xué)界尚未形成統(tǒng)一的測(cè)度體系。使用全要素能源效率測(cè)度能源利用效率更能反映地區(qū)綜合能耗水平和利用效果[35]，能源利用強(qiáng)度是能源消耗與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出間關(guān)系的直觀反映，環(huán)境可持續(xù)性是衡量污染排放及資源可持續(xù)利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[36]，能源配置水平影響能源從投入到產(chǎn)出及循環(huán)利用等各方面進(jìn)而對(duì)能源利用效率產(chǎn)生重要影響[37-38]。通過梳理近期關(guān)于能源效率的研究成果，并結(jié)合相關(guān)專家的意見，本文用能源利用強(qiáng)度、環(huán)境可持續(xù)性、能源配置能力來構(gòu)建省際能源利用效率評(píng)價(jià)體系。能源利用強(qiáng)度用單位GDP能耗及單位工業(yè)增加值能耗來衡量[39]，環(huán)境可持續(xù)性綜合考慮能源污染排放水平及污染治理能力[40]，能源配置能力選取勞動(dòng)力、資本、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)3個(gè)方面[37]。

遵循指標(biāo)選取的科學(xué)性、系統(tǒng)性、可行性和可比性的原則，剔除相關(guān)性較大的指標(biāo)后，本文構(gòu)建的科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和能源利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1 所示，其中指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算步驟見下文的研究方法。本文數(shù)據(jù)來源于2005—2019年《中國教育統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國科技統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》及各省份統(tǒng)計(jì)年鑒。

表1 科技創(chuàng)新能力與能源利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

2.研究方法

（1）綜合發(fā)展評(píng)價(jià)模型。利用信息熵測(cè)度各個(gè)指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)的影響程度以此確定指標(biāo)權(quán)重并計(jì)算綜合發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)的方法稱為熵值法，能夠避免主觀賦權(quán)的非客觀性及偏差[22]，在測(cè)度多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系時(shí)具有更高的可信度[27]。具體步驟如下：

首先，采用極差法對(duì)正向、負(fù)向指標(biāo)進(jìn)行無量綱標(biāo)準(zhǔn)化處理，且為避免標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)無法取對(duì)數(shù)，在標(biāo)準(zhǔn)化過程中采用數(shù)據(jù)平移[41]。公式如下：

式（1）中，Xij表示i省份的第j項(xiàng)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)；X'ij為標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)；其中，i=1,2,…,m，表示省份；j=1,2,…,n，表示指標(biāo)。接著，確定各指標(biāo)的信息熵。

第j指標(biāo)下第i省的貢獻(xiàn)度：

的誘導(dǎo)測(cè)度,記作 這里si≠sj, ?i≠j。約定Γ(0)={φ}是Γ中測(cè)度為1的原子。于是稱Γ=∪n≥0Γ(n)中測(cè)度為R+上的對(duì)稱Lebesgue測(cè)度,記作λ。一般地,L2(Γ)表示Γ上的平方可積復(fù)值函數(shù)空間。

第j指標(biāo)的信息熵：

最后，根據(jù)各指標(biāo)的權(quán)重，計(jì)算綜合發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)。第j指標(biāo)的權(quán)重：

采用權(quán)重和指標(biāo)加權(quán)求和的方法，計(jì)算綜合發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)：

（2）耦合協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)模型。為了揭示科技創(chuàng)新能力與能源利用效率間的相互作用強(qiáng)度，構(gòu)建耦合度模型，計(jì)算公式如下：

耦合度不能表征科技創(chuàng)新能力與能源利用效率間是在高水平上相互促進(jìn)還是低水平上相互制約，建立耦合協(xié)調(diào)度模型來衡量兩系統(tǒng)間良性耦合的程度：

式（6）—式（8）中，U1和U2分別表示科技創(chuàng)新能力與能源利用效率系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；U1/U2表示科技創(chuàng)新能力相對(duì)于能源利用效率系統(tǒng)的發(fā)展程度，若比值小于1 表明科技創(chuàng)新能力滯后于能源利用效率[42]；T表示科技創(chuàng)新能力和能源利用效率的綜合協(xié)調(diào)發(fā)展指數(shù)；α和β為待定權(quán)數(shù)，本文認(rèn)為科技創(chuàng)新能力與能源利用效率同等重要，故取α=β=0.5；C表示系統(tǒng)的耦合度，C值越大，表明科技創(chuàng)新能力與能源利用效率之間相互影響程度越強(qiáng)；D為耦合協(xié)調(diào)度，D值越大，表明科技創(chuàng)新能力與能源利用效率之間和諧度越高；且C和D的取值范圍均為[0,1]。參照已有研究[26-27]，為更加直觀地反映長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)科技創(chuàng)新與能源利用效率的耦合協(xié)調(diào)狀況，采用均勻分布函數(shù)法將耦合類型劃分為5個(gè)階段，將耦合協(xié)調(diào)劃分為10個(gè)等級(jí)[43-45]，具體見表2。

表2 耦合類型及耦合協(xié)調(diào)類型劃分

四、數(shù)據(jù)分析

1.科技創(chuàng)新能力與能源利用效率綜合評(píng)價(jià)結(jié)果分析

根據(jù)時(shí)間段的中心對(duì)稱原則，選取2005 年、2007年、2009 年、2011年、2013 年、2015年、2017 年和2019 年8 個(gè)時(shí)間截面數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，取各地區(qū)各時(shí)間節(jié)點(diǎn)上的平均值代表長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)的總體態(tài)勢(shì)。綜合評(píng)價(jià)指數(shù)及相對(duì)發(fā)展系數(shù)的結(jié)果如表3。

表3 科技創(chuàng)新能力與能源利用效率綜合評(píng)價(jià)指數(shù)及相對(duì)發(fā)展系數(shù)

對(duì)科技創(chuàng)新能力來說，長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)整體得到顯著提升，從2005 年的0.041 上升至2019 年的0.737，增長了1716.1%?？萍紕?chuàng)新能力在2005—2011年以相對(duì)平穩(wěn)的速度增長，自2012年黨的十八大提出實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、將科技創(chuàng)新擺在發(fā)展全局的核心位置以來，長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)科技創(chuàng)新能力以較快的速度增強(qiáng)。目前，長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)科技創(chuàng)新能力的提升依然保持較高增速，這是黨中央不斷強(qiáng)調(diào)科技在發(fā)展中的重要地位及各省堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的成果。由于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、創(chuàng)新投入與創(chuàng)新環(huán)境等差異的存在，三省科技創(chuàng)新能力差異顯著，且差距呈現(xiàn)逐年擴(kuò)大的趨勢(shì)。其中，湖北省的科技創(chuàng)新能力在長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)處于核心地位，其科技創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)較為突出，江西省和湖南省科技創(chuàng)新能力的發(fā)展相對(duì)緩慢，截至2019 年，湖北省、江西省和湖南省的科技創(chuàng)新能力綜合評(píng)價(jià)指數(shù)分別為0.991、0.529、0.691。地方財(cái)政科技投入不足、R&D人員數(shù)量落后、技術(shù)市場交易不活躍及經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱是江西省與湖南省的科技創(chuàng)新能力落后于湖北省的重要原因。在2005—2007年間，江西省和湖南省科技創(chuàng)新能力的差距并不顯著，但隨著2008年全球金融危機(jī)阻礙我國出口導(dǎo)向型經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，湖南省采取更加積極的應(yīng)對(duì)措施，優(yōu)先關(guān)注創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性并采取加大科研經(jīng)費(fèi)、人力投入等措施促進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新，其從2008年開始逐漸拉開與江西省科技創(chuàng)新能力的差距。

從相對(duì)發(fā)展系數(shù)來看，長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的比值逐年提高，從2005年的0.163 上升至2019 年的1.143。雖然長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)科技創(chuàng)新能力水平滯后于能源利用效率水平，但由于科技創(chuàng)新能力提升的速度快于能源利用效率，科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的比值呈現(xiàn)快速上升的態(tài)勢(shì)。且截至2019 年，湖北省和湖南省的科技創(chuàng)新能力與能源利用效率實(shí)現(xiàn)同步發(fā)展，但江西省科技創(chuàng)新能力發(fā)展滯后的情況（0.752）依然明顯，這也成為制約該地區(qū)能源利用效率取得進(jìn)一步提升的重要原因。

綜上，長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)的科技創(chuàng)新能力和能源利用效率水平雖然都有大幅提升，但區(qū)域間仍存在較大差異，因此鄂湘贛三省打造長江中游協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展共同體的戰(zhàn)略有待進(jìn)一步落實(shí)，科技創(chuàng)新能力與能源利用效率整體水平仍待提高。且盡管樣本期間內(nèi)科技創(chuàng)新能力逐年提升，但能源利用效率卻出現(xiàn)零增長甚至負(fù)增長的情況，表明各省對(duì)綠色低碳發(fā)展及能源高效利用理念的重視程度不夠，要避免能源利用效率水平發(fā)生倒退或出現(xiàn)能源利用效率發(fā)展停滯的情形。

2.科技創(chuàng)新能力與能源利用效率耦合協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)

根據(jù)耦合度公式，可以得到2005—2019 年長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)的耦合度結(jié)果（圖2）。從整體來看，2005—2019 年長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合水平從中度耦合上升至高度耦合，2005年的耦合度最小為0.658，2019年的耦合度最大為0.989，且從2007年開始長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的交互作用處于較高且穩(wěn)定的水平。從各省來看，長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)各省的耦合度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，僅2010—2011年發(fā)生輕微波動(dòng)。其中湖北省和湖南省科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合度一直大于0.80，處于高度耦合，說明科技創(chuàng)新能力與能源利用效率之間存在較強(qiáng)的相互作用。江西省科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合水平在2005—2013 年先后經(jīng)歷高度不耦合階段、低度耦合階段、中度耦合階段，此時(shí)科技創(chuàng)新能力對(duì)能源利用效率的驅(qū)動(dòng)作用和能源高效利用對(duì)科技創(chuàng)新的支撐作用尚未充分發(fā)揮；江西省科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合度在2014—2019年處于高度耦合，科技創(chuàng)新能力與能源利用效率之間的相互作用得到強(qiáng)化。

圖2 科技創(chuàng)新能力與能源利用效率耦合度的時(shí)間演變

根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度公式，可以得到2005—2019 年長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)耦合協(xié)調(diào)度結(jié)果（圖3）。從整體來看，長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)科技創(chuàng)新能力與能源利用效率耦合協(xié)調(diào)度在時(shí)序上呈上升態(tài)勢(shì)，在2005—2009 年先后經(jīng)歷中度失調(diào)、輕度失調(diào)及瀕臨失調(diào)，至2010 年提升為勉強(qiáng)協(xié)調(diào)階段（0.504），到2013 年進(jìn)入初級(jí)協(xié)調(diào)階段（0.620），再到2016 年發(fā)展為中級(jí)協(xié)調(diào)階段（0.730），在2019 年最終實(shí)現(xiàn)良好協(xié)調(diào)（0.824），15 年總共提升了179.9%。忽視能源循環(huán)利用及缺乏環(huán)境保護(hù)理念是創(chuàng)新發(fā)展與能源效率間未能和諧發(fā)展的重要原因，而隨著綠色發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展等概念的提出及國務(wù)院指明要將長江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)成生態(tài)文明建設(shè)先行示范帶，中游三省逐漸加大節(jié)能減排力度并開始注重產(chǎn)業(yè)技術(shù)的綠色友好發(fā)展，長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合協(xié)調(diào)度在15年內(nèi)實(shí)現(xiàn)由中度失調(diào)到良好協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)變。從各省來看，湖北省先后經(jīng)歷了從輕度失調(diào)（0.392）到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)（0.920）的轉(zhuǎn)變，其科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合協(xié)調(diào)度發(fā)展最為迅速且遠(yuǎn)高于其他兩省，得益于湖北省在打造中部地區(qū)“科技創(chuàng)新中心”的同時(shí)更注重綠色科技研發(fā)的產(chǎn)出，有效增強(qiáng)了創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)能源利用效率提升的作用和效果。江西省先后經(jīng)歷了從中度失調(diào)（0.240）到中級(jí)協(xié)調(diào)（0.781）的轉(zhuǎn)變，其科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合協(xié)調(diào)度雖有提升但目前距離良好及優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)還有一定距離，原因在于該地區(qū)研發(fā)投入力度不夠、科教基礎(chǔ)薄弱且創(chuàng)新氛圍不濃厚，導(dǎo)致科技創(chuàng)新的發(fā)展速度難以滿足能源高效利用對(duì)其提出的綠色低碳成果轉(zhuǎn)化要求。湖南省同樣先后經(jīng)歷了從中度失調(diào)（0.252）到中級(jí)協(xié)調(diào)（0.770）的轉(zhuǎn)變，其科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合協(xié)調(diào)度依然存在較大進(jìn)步空間，該地區(qū)的科技資源較為豐富但是未能形成有核心競爭優(yōu)勢(shì)且輻射帶動(dòng)作用強(qiáng)的科技創(chuàng)新高地，綠色創(chuàng)新前沿技術(shù)有待突破、綠色發(fā)展觀念仍需深化。加快創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、增強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)及促進(jìn)區(qū)域協(xié)同發(fā)展是長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)未來發(fā)展需要長期遵循的戰(zhàn)略指引，鄂湘贛三省應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)對(duì)提升科技創(chuàng)新能力與能源利用效率相互促進(jìn)的重視并采取合理措施。

圖3 科技創(chuàng)新能力與能源利用效率耦合協(xié)調(diào)度的時(shí)間演變

五、結(jié)論與建議

1.結(jié) 論

基于對(duì)科技創(chuàng)新能力與能源利用效率耦合互動(dòng)的分析，本文得出如下結(jié)論：（1）長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)科技創(chuàng)新能力與能源利用效率均有大幅提升，二者呈現(xiàn)同步發(fā)展的態(tài)勢(shì)但整體水平仍待提高。其中科技資源、創(chuàng)新投入與創(chuàng)新環(huán)境等差異的存在導(dǎo)致各省科技創(chuàng)新能力水平差異顯著，長江中游協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略有待進(jìn)一步落實(shí)；對(duì)綠色低碳發(fā)展理念重視程度不夠及科技創(chuàng)新轉(zhuǎn)化意識(shí)淡薄使得各省能源利用效率水平存在倒退或發(fā)展停滯的情形，與長江中游三省致力打造“中國綠心”的目標(biāo)相悖且不利于“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。（2）長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合水平從中度耦合上升至高度耦合，湖北省和湖南省15 年來兩系統(tǒng)間相互作用的程度一直較高且穩(wěn)定，江西省兩系統(tǒng)間相互作用的關(guān)系實(shí)現(xiàn)從高度不耦合到中度耦合的轉(zhuǎn)化。表明科技創(chuàng)新能力與能源利用效率之間存在較強(qiáng)的相互作用，要重視科技創(chuàng)新能力對(duì)能源利用效率的驅(qū)動(dòng)作用和能源高效利用對(duì)科技創(chuàng)新的支撐作用。(3）長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合協(xié)調(diào)度穩(wěn)步上升，由中度失調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)榱己脜f(xié)調(diào)。各省耦合協(xié)調(diào)水平不斷改善得益于綠色發(fā)展理念的持續(xù)貫徹及創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略取得階段性成果，但由于綠色科技成果轉(zhuǎn)化緩慢、低碳前沿技術(shù)落后、政府缺乏對(duì)綠色創(chuàng)新氛圍的營造等因素，致使江西省和湖南省的耦合協(xié)調(diào)度距離優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)還有一定距離。

2.建 議

基于上述研究結(jié)論，本文從強(qiáng)化區(qū)域協(xié)同效應(yīng)、因地制宜實(shí)施差異化戰(zhàn)略及深化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)3個(gè)方面提出政策建議：

第一，重視長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)各省科技創(chuàng)新能力差異顯著且能源利用效率水平發(fā)展停滯的問題，加強(qiáng)鄂湘贛三省在科技創(chuàng)新與生態(tài)文明建設(shè)方面的合作，強(qiáng)化區(qū)域協(xié)同效應(yīng)。充分發(fā)揮湖北省科技創(chuàng)新的引領(lǐng)優(yōu)勢(shì)，以武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)為中心輻射帶動(dòng)長株潭國家自主創(chuàng)新示范區(qū)、鄱陽湖自主創(chuàng)新示范區(qū)等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的發(fā)展，深化科技創(chuàng)新人才、信息、技術(shù)等資源跨區(qū)域互認(rèn)互通，打造具有核心競爭力的長江中游協(xié)同創(chuàng)新共同體。同時(shí)要注重科技成果在能源高效利用中的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，以產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)為基礎(chǔ)，推進(jìn)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研和區(qū)域之間的密切合作，促進(jìn)更多的創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。積極落實(shí)碳達(dá)峰碳中和決策部署，深化生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)治理并持續(xù)推進(jìn)能源浪費(fèi)的聯(lián)防共建，完善中游地區(qū)省際協(xié)商合作機(jī)制，共同促進(jìn)能源利用效率的提升。

第二，正確認(rèn)識(shí)長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)各省科技創(chuàng)新能力與能源利用效率的耦合協(xié)調(diào)現(xiàn)狀，結(jié)合本省客觀發(fā)展實(shí)際因地制宜制定差異化戰(zhàn)略。湖北省應(yīng)當(dāng)立足現(xiàn)有科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)，充分利用武漢、襄陽、宜昌作為國家創(chuàng)新型城市為區(qū)域發(fā)展提供的“源動(dòng)力”，主動(dòng)承接高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，積極引導(dǎo)創(chuàng)新成果在能源利用、環(huán)境保護(hù)等方面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)?；膽?yīng)用。江西省應(yīng)當(dāng)積極參與長三角、泛珠三角區(qū)域發(fā)展，深度融入“一帶一路”建設(shè)，促進(jìn)更高層次的對(duì)外開放，引進(jìn)培育先進(jìn)技術(shù)；同時(shí)，要明確自身的資源優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮以鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)為核心的旅游資源優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)注重科技創(chuàng)新的投入，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，完善創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制，激發(fā)區(qū)域創(chuàng)新活力。湖南省應(yīng)當(dāng)發(fā)揮長株潭國家自主創(chuàng)新示范區(qū)的輻射作用，充分利用科教資源優(yōu)勢(shì)，培育吸收更多的先進(jìn)科技人才；同時(shí)，重視科技創(chuàng)新的生態(tài)價(jià)值，弘揚(yáng)郴州市國家可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新示范區(qū)積極探索綠色低碳發(fā)展的新模式，打造具有核心競爭力的綠色科技創(chuàng)新高地。此外，鄂湘贛三省應(yīng)當(dāng)依托國家對(duì)長江中游地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等全方位戰(zhàn)略支持，牢牢把握戰(zhàn)略縱深的獨(dú)特機(jī)遇及優(yōu)勢(shì)。

第三，深化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，加強(qiáng)政府在推進(jìn)綠色低碳發(fā)展中的作用，持續(xù)優(yōu)化科技創(chuàng)新環(huán)境。長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)應(yīng)加快科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略的落實(shí)，認(rèn)識(shí)到科技創(chuàng)新能力與京津冀、粵港澳等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)區(qū)的差距，尤其需要采取加大教育資源、科技研發(fā)等創(chuàng)新資源的投入。同時(shí)應(yīng)強(qiáng)化政府在實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展與能源高效利用中的重要作用，通過深化綠色科技體制與評(píng)價(jià)改革解決區(qū)域間綠色科技成果轉(zhuǎn)化信息共享不暢、輕視“市場應(yīng)用”等問題，依靠健全相關(guān)法律法規(guī)與政策加快企業(yè)生產(chǎn)低耗轉(zhuǎn)型升級(jí)并促進(jìn)綠色發(fā)展前沿技術(shù)布局，加大綠色理念的宣傳及強(qiáng)化創(chuàng)新激勵(lì)以優(yōu)化科技人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境，為推進(jìn)碳中和、二氧化硫移除與高循環(huán)利用率等前沿綠色低碳技術(shù)研究累積更多創(chuàng)新人才。將長江中游經(jīng)濟(jì)區(qū)打造成以綠色低碳的高質(zhì)量發(fā)展為核心，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)全方位可持續(xù)發(fā)展的先行示范區(qū)。