城市創(chuàng)新能力與城市化耦合協(xié)調(diào)分析

馬小芳+梁凱豪+鄭偉

摘 要：采用耦合、協(xié)調(diào)模型對湖北省12個地級市進行了城市創(chuàng)新能力與城市化進程的分析，得出結(jié)論主要有：（1）湖北省城市創(chuàng)新能力和城市化的耦合度總體水平較高，以中、高度耦合城市類型為主。（2）湖北省城市創(chuàng)新能力和城市化的協(xié)調(diào)度總體水平一般，但時間序列上呈現(xiàn)提升的態(tài)勢，總體狀況趨于良性發(fā)展；可看出，協(xié)調(diào)度相對較高的城市主要在武漢市的東南和西北方向。

關(guān)鍵詞：城市創(chuàng)新能力；城市化；耦合度；協(xié)調(diào)度；湖北省

中圖分類號：F062.4 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2017）11-0087-03

引言

創(chuàng)新能力是促進區(qū)域經(jīng)濟長期發(fā)展的重要因素，也是城市綜合競爭力的重要標(biāo)志。Peter Hall（1998）通過研究活躍的大型貿(mào)易城市，得出創(chuàng)新是城市在經(jīng)濟社會發(fā)展過程中表現(xiàn)出來的一種特質(zhì)[1]。Simmie（2001）認為，城市具有的創(chuàng)新這一特質(zhì)在經(jīng)濟集聚和全球化的過程中會變?yōu)槌鞘匈Y產(chǎn)[2]。2016年8月8日，國務(wù)院正式發(fā)布《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》。同時城市化發(fā)展為創(chuàng)新能力的提升提供載體。Jacobs（1961）認為城市化對創(chuàng)新產(chǎn)生和知識積累具有幫助，從而間接促進經(jīng)濟增長[3]。Higgs（1991）研究發(fā)現(xiàn)，在1870—1920年間美國城市化水平與專利申請書之間具有密切聯(lián)系[4]。程開明（2010）研究發(fā)現(xiàn)城市化與技術(shù)創(chuàng)新高度正相關(guān)[5]。程海森、劉立軍（2014）研究表明，城市化與區(qū)域創(chuàng)新能力存在顯著的正向空間效應(yīng)[6]。劉雷、喻忠磊等（2016）運用耦合模型以山東省為例分析了城市創(chuàng)新能力與城市化水平的關(guān)系[7]。可見近年來不少學(xué)者都對科技創(chuàng)新能力與城市化發(fā)展進行了不同層面的研究，也表明這兩者之間有聯(lián)系，同時各位學(xué)者的分析方法也有差異。本文主要借助耦合模型來分析湖北省城市創(chuàng)新能力與城市化水平之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。湖北是教育大省，歷年來科技創(chuàng)新水平處于國家中上游水平，湖北省的整體城鎮(zhèn)化也在發(fā)展，所以研究城市創(chuàng)新能力與城市化水平之間的關(guān)系具備一定的實踐研究意義。

一、研究方法與數(shù)據(jù)處理

（一）研究區(qū)域概況

湖北省位于中部偏南、長江中游，占地面積18.59萬平方公里，占全國的1.93%。截至2014年，湖北省常住人口為5 799萬人，人均GDP為47 193元，居全國第13位?！笆濉睍r期，全省上下圍繞創(chuàng)新湖北建設(shè)，取得了一系列重大成就，科技創(chuàng)新綜合實力穩(wěn)步提升。在鄂國家級科技創(chuàng)新平臺數(shù)量78家，在鄂兩院院士70人，國家“千人計劃”273人、國家“973”首席科學(xué)家70人、獲國家科技獎數(shù)量163項，繼續(xù)保持全國前列、中西部地區(qū)之首，萬人發(fā)明專利擁有量由“十一五”末的0.7件增長到4.28件。面對“十三五”的新形勢、新機遇和新挑戰(zhàn)，湖北省有待依靠科技創(chuàng)新抓住并用好新常態(tài)蘊涵的新機遇，在科技創(chuàng)新上實現(xiàn)新的突破。

（二）評價指標(biāo)體系的建構(gòu)

本文借鑒已有的研究成果[6，7]，基于科學(xué)性、可操作性和客觀性等原則，選取4個維度11項指標(biāo)考察城市創(chuàng)新能力（見表1）。另外，從人口城市化、經(jīng)濟城市化、社會城市化和空間城市化4個維度10項指標(biāo)對城市化進行評價。

（三）數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理

本文以湖北省12個地級市為研究對象，數(shù)據(jù)來源于2008年、2011年、2014年三個年份的《中國城市統(tǒng)計年鑒》、《湖北省科技統(tǒng)計年鑒》、《湖北省統(tǒng)計年鑒》等。為消除原始數(shù)據(jù)的量綱單位和指標(biāo)屬性的不統(tǒng)一，并避免指標(biāo)正負向的影響，需對指標(biāo)進行標(biāo)準化處理，具體公式如下：

（四）評價指標(biāo)權(quán)重的確定

本文采用熵值法來確定各評價指標(biāo)權(quán)重。層次分析法和德爾菲法在設(shè)定系統(tǒng)指標(biāo)體系的權(quán)重中用的比較頻繁，但這兩種方法的主觀性較強，故本文未采用。熵權(quán)有其特殊意義，它不是在系統(tǒng)評價之前給出某指標(biāo)的重要性系數(shù)，而是在評價系統(tǒng)的指標(biāo)值確定的情況下計算各指標(biāo)的相對重要程度。其計算步驟如下：

（五）研究方法

1.耦合度評價模型

由于城市化與創(chuàng)新能力是兩個相互作用而獨立的子系統(tǒng)，現(xiàn)引入“耦合”這個物理學(xué)概念，將城市創(chuàng)新能力和城市化水平的耦合度模型看作“城市化系統(tǒng)”和“城市化系統(tǒng)”和“城市創(chuàng)新系統(tǒng)”的耦合關(guān)系。其計算公式如下：

式中，Ui為各城市的綜合評價值，wij為各個評價指標(biāo)的熵權(quán)。

城市創(chuàng)新能力與城市化的耦合度函數(shù)：

C的取值范圍在[0，1]，U1代表城市創(chuàng)新能力，U2代表城市化水平。根據(jù)城市創(chuàng)新能力和城市化耦合協(xié)調(diào)的發(fā)展演變，的取值可分為四個階段：0—0.3，低水平耦合；0.3—0.5系統(tǒng)耦合處于拮抗階段；0.5—0.8系統(tǒng)耦合進入磨合階段；0.8 —1系統(tǒng)處于高水平耦合階段。

2.協(xié)調(diào)度評價模型

協(xié)調(diào)度指系統(tǒng)演變過程中各子系統(tǒng)及其構(gòu)成要素各種質(zhì)的差異部分，可以判斷系統(tǒng)之間或要素之間耦合是否良性，其相較于耦合度模型，能夠更好的評判“城市創(chuàng)新系統(tǒng)”與“城市化系統(tǒng)”交互耦合的協(xié)調(diào)程度。具體計算公式如下：

式中，D為耦合協(xié)調(diào)度，T為兩者的綜合協(xié)調(diào)指數(shù)，U1和U2分別為城市創(chuàng)新能力和城市化的綜合序參數(shù)，α，β為待定系數(shù)。通常，α+β=1，本文取α=β=0.5。一般地，協(xié)調(diào)度可劃分為七個階段：0

二、結(jié)果分析

通過公式（5）和（6）分別計算得出湖北省12個地級市的城市創(chuàng)新能力與城市化兩者之間的耦合度與協(xié)調(diào)度，具體結(jié)果見表2。

（一）耦合度分析

從表2可看出，湖北省3個時間節(jié)點的城市創(chuàng)新能力與城市化的耦合度均處于拮抗階段，按照耦合度進行類型劃分：（1）低強度耦合城市（0.40—0.45），此類型的城市個數(shù)在3個時間節(jié)點分別為：0、2、0，所占比例分別為：0、8.3%、0；（2）中等強度耦合城市（0.45—0.49），此類型的城市個數(shù)在3個時間節(jié)點分別為：8、5、6，所占比例分別為：66.67%、41.67%、50%；（3）高強度耦合城市（0.49—0.50）此類型的城市個數(shù)在3個時間節(jié)點分別為：4、7、6，所占比例分別為：33.33%、58.33%、50%。由此看出兩點，其一，在每個時間節(jié)點上，湖北省城市創(chuàng)新能力和城市化的耦合度總體較高，以中高度耦合城市為主；其二，從時間序列來看，湖北省城市創(chuàng)新能力和城市化的耦合度有顯著提升，2011年和2014年高強度耦合城市個數(shù)均占到1/2以上。

（二）協(xié)調(diào)度分析

從表2中可以看出，湖北省12個地級市的城市創(chuàng)新能力與城市化的協(xié)調(diào)度，其類型以中度協(xié)調(diào)、勉強協(xié)調(diào)和瀕臨失調(diào)為主，3種類型總占比在3個時間節(jié)點分別為13.89%、36.11%、25%。這里顯現(xiàn)出兩個特征，其一，每個時間節(jié)點上，湖北省城市創(chuàng)新能力和城市化的協(xié)調(diào)度總體水平較好，達到高協(xié)調(diào)階段的城市有武漢、黃石、宜昌和襄陽四市；其二，從時間序列來看，湖北省城市創(chuàng)新能力和城市化的協(xié)調(diào)度得到顯著提升，2008年未出現(xiàn)瀕臨失調(diào)類型的城市，荊門市和孝感市等城市已轉(zhuǎn)變?yōu)槊銖妳f(xié)調(diào)，總體狀況趨于良性發(fā)展。

三、結(jié)論與政策建議

本文以湖北省為例，綜合運用熵值法、耦合度模型和協(xié)調(diào)度模型，分析了湖北省12個地級市的城市創(chuàng)新能力和城市化的綜合評價指數(shù)、耦合度和協(xié)調(diào)度，并對耦合度和協(xié)調(diào)度進行分級，得出如下結(jié)論。

第一，湖北省17個地級市的城市創(chuàng)新能力和城市化綜合指數(shù)有較好的等同，以較高的發(fā)展?fàn)顟B(tài)為主，此類型的城市個數(shù)在3個時間節(jié)點均占到1/2以上；而超前型城市數(shù)量變化的原因在于城市發(fā)展模式的改變，同時政府及社會各界開始重視創(chuàng)新起到關(guān)鍵作用。

第二，湖北省城市創(chuàng)新能力和城市化的耦合度總體較高，城市類型以中、高度耦合城市為主，且時間序列上表現(xiàn)出顯著提升。

第三，湖北省城市創(chuàng)新能力和城市化的協(xié)調(diào)度總體水平一般，但時間序列上呈現(xiàn)提升的態(tài)勢，總體狀況趨于良性發(fā)展。協(xié)調(diào)度相對較高的城市主要圍繞在武漢市的北邊和東南方向。

全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速孕育興起。湖北經(jīng)濟加速競進提質(zhì)對科技創(chuàng)新的需求更加迫切，而“十三五”將是湖北實現(xiàn)跨越式發(fā)展的黃金機遇期。對于如何促進湖北省區(qū)域創(chuàng)新與城市化的齊頭并進，本文提出如下建議。

針對創(chuàng)新能力建設(shè)稍滯后于城市化建設(shè)的現(xiàn)實情況，湖北省各地市應(yīng)制定相應(yīng)的政策來保障創(chuàng)新戰(zhàn)略的實施。一方面，加強創(chuàng)新平臺建設(shè)，強化創(chuàng)新條件支撐。調(diào)整優(yōu)化重點實驗室、產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、工程技術(shù)研究中心、校企共建研發(fā)中心的科技創(chuàng)新平臺布局，夯實服務(wù)全省的科技基礎(chǔ)設(shè)施。另一方面，加強湖北省各地市間的企業(yè)研究合作，由創(chuàng)新水平高的城市帶動落后城市發(fā)展。同時，加快創(chuàng)新人才隊伍建設(shè)，不斷優(yōu)化引進人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境；堅持人才以用為本，鼓勵高校組織科技人才服務(wù)科技創(chuàng)業(yè)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

參考文獻：

[1] Peter Hall.Cities in civilization[M].New York：Harper Collins Press，1998.

[2] Simmie.Innovative cities[M].London & New York：Spon Press，2001.

[3] Jacobs J.The Economy of Cities.New York：Radom House，1969：116-127.

[4] Higgs R.American Inventiveness：1870-1920.Journal of Political Economy，1971，（79）：661-667.

[5] 程開明.城市化促進技術(shù)創(chuàng)新的機制及證據(jù)[J].科研管理，2010，（2）：26-34.

[6] 程海森，劉立軍.基于空間面板模型的城市化與區(qū)域創(chuàng)新能力實證研究[J].現(xiàn)代管理科學(xué)，2014，（8）：75-77.

[7] 劉雷，喻忠磊，等.城市創(chuàng)新能力與城市化水平的耦合協(xié)調(diào)分析——以山東省為例[J].經(jīng)濟地理，2016，（6）：59-66.

Abstract：The coupling coordination model of city innovation ability and the process of the city of 12 prefecture level cities in Hubei Province，the main conclusions are：（1） Hubei province city of city innovation ability and the coupling degree of the overall level is higher，in highly coupled type. The main city （2） Hubei City innovation ability and the coordination degree of city overall level，but the time series shows the increasing trend，the overall situation tends to be benign development；it can be seen that the coordination degree of the relatively high city the main city of Wuhan in the southeast and northwest.

Key words：urban innovation capability；urbanization；coupling degree；coordination degree；Hubei Province

[責(zé)任編輯 柯 黎]