京津冀科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同度測(cè)度
——基于復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型

夏業(yè)領(lǐng)，　何　剛，　李恕洲

(安徽理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，安徽 淮南　232001)

科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)是經(jīng)濟(jì)“新常態(tài)”下實(shí)現(xiàn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的兩大動(dòng)力。二者之間存在明顯的互動(dòng)效應(yīng)，即產(chǎn)業(yè)升級(jí)是科技創(chuàng)新的載體與支撐，科技創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)升級(jí)優(yōu)化的動(dòng)力。因此，界定科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同度，并探究制約兩者協(xié)同發(fā)展的關(guān)鍵因素，是進(jìn)一步提高二者融合發(fā)展、協(xié)同共進(jìn)的關(guān)鍵。京津冀協(xié)同發(fā)展，是當(dāng)前我國(guó)三大國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略之一?！妒逡?guī)劃綱要》將推動(dòng)京津冀協(xié)同發(fā)展單列為第三十八章，可見京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略地位之高。京津冀協(xié)同發(fā)展不僅是提高地區(qū)可持續(xù)發(fā)展能力的內(nèi)在要求，也對(duì)我國(guó)探索城鎮(zhèn)群的可持續(xù)發(fā)展具有重要示范意義。因此，研究京津冀科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵制約因素，在經(jīng)濟(jì)“新常態(tài)”背景下實(shí)現(xiàn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展具有重要的參考價(jià)值。

一、文獻(xiàn)述評(píng)

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)之間的關(guān)系都有大量研究，其中最為學(xué)者關(guān)注的是科技創(chuàng)新對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的促進(jìn)作用。國(guó)外學(xué)者從競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、生產(chǎn)方式更新、勞動(dòng)生產(chǎn)率等角度探討了科技創(chuàng)新對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的促進(jìn)作用。Michael E.Porter論證了通過科技創(chuàng)新，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚，進(jìn)而贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[1]。Ku Y L等論證了科技創(chuàng)新通過更新生產(chǎn)方式和公司運(yùn)作模式，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)這一作用機(jī)理[2]。Celeste等論證了科技創(chuàng)新通過提高勞動(dòng)生產(chǎn)率進(jìn)而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的路徑[3]。中國(guó)學(xué)者從理論和實(shí)證兩個(gè)方面論證了科技創(chuàng)新對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的促進(jìn)作用。周叔蓮、王偉光從理論層面探討了科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的互動(dòng)關(guān)系，在此基礎(chǔ)上提出依靠科技進(jìn)步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的政策建議[4]。實(shí)證方面主要是運(yùn)用VAR模型[5]、分位數(shù)回歸法[6]、逐步回歸法[7]、零售引力法[8]等定量分析了科技創(chuàng)新對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的促進(jìn)作用。

以上文獻(xiàn)詳細(xì)探討和驗(yàn)證了科技創(chuàng)新對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的促進(jìn)作用。但研究產(chǎn)業(yè)升級(jí)對(duì)科技創(chuàng)新促進(jìn)作用的文獻(xiàn)則較少。李偉慶等運(yùn)用C-D生產(chǎn)函數(shù)，從微觀、中觀、宏觀三個(gè)層面驗(yàn)證了產(chǎn)業(yè)升級(jí)對(duì)自主創(chuàng)新能力構(gòu)建的提升作用[9]。而對(duì)兩者相互作用的研究則更少，于喜展等關(guān)注了這點(diǎn)，構(gòu)建了基于生命周期的資源型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與科技創(chuàng)新的互動(dòng)模型，認(rèn)為在資源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型過程中，科技創(chuàng)新為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型提供動(dòng)力，反之，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型又會(huì)對(duì)科技創(chuàng)新產(chǎn)生拉動(dòng)效應(yīng)[10]?，F(xiàn)有研究已經(jīng)論證了科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的正向互促作用，但忽視了科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)同關(guān)系。

協(xié)同理論最早是由哈肯在20世紀(jì)70年代提出，協(xié)同理論認(rèn)為復(fù)雜系統(tǒng)是由眾多子系統(tǒng)構(gòu)成，子系統(tǒng)總是存在著自發(fā)的無規(guī)則的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又受到其它子系統(tǒng)對(duì)它的共同作用—存在著子系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)而形成的協(xié)同運(yùn)動(dòng)。協(xié)同運(yùn)行規(guī)律描述的是系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)通過協(xié)同作用的方式促使系統(tǒng)由無序向有序結(jié)構(gòu)的方向轉(zhuǎn)變[11]。目前已有學(xué)者運(yùn)用協(xié)同理論解釋復(fù)雜系統(tǒng)間相互關(guān)系。李虹等構(gòu)建了生態(tài)創(chuàng)新協(xié)同度模型測(cè)度了2005—2013年長(zhǎng)三角、珠三角、京津冀生態(tài)環(huán)境與科技創(chuàng)新協(xié)同度[11]。蘇靜等構(gòu)建了能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境(3E)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度模型測(cè)算了我國(guó)3E系統(tǒng)協(xié)同度[12]。現(xiàn)有協(xié)同度測(cè)度文獻(xiàn)雖然沒有關(guān)于科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)關(guān)系的定量分析，但關(guān)于生態(tài)創(chuàng)新、3E等的研究為本文提供了研究思路。本文將科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)視為復(fù)合系統(tǒng)，它由科技創(chuàng)新子系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)復(fù)合而成，一方面，科技創(chuàng)新為產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供動(dòng)力，另一方面產(chǎn)業(yè)升級(jí)為科技創(chuàng)新提供廣闊市場(chǎng)支撐?？萍紕?chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)是一個(gè)互嵌發(fā)展，相互促進(jìn)的過程。兩者的相互作用、相互滲透、相互制約共同構(gòu)成了復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)同演進(jìn)。根據(jù)協(xié)同理論，如果科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同發(fā)展將產(chǎn)生“1+1>2”的整體協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

通過對(duì)以往文獻(xiàn)的回顧，現(xiàn)有研究在以下方面仍需進(jìn)一步探討，一是現(xiàn)有關(guān)于科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)互促作用的文獻(xiàn)僅從理論上分析兩者協(xié)同作用的機(jī)理，忽視對(duì)內(nèi)部子系統(tǒng)的協(xié)同作用進(jìn)行研究。二是已有文獻(xiàn)鮮有借助協(xié)同理論分析科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同度，更缺乏構(gòu)建數(shù)理模型的定量分析。三是多數(shù)文獻(xiàn)以中國(guó)或中國(guó)省域?yàn)檠芯繉?duì)象，以京津冀這樣具有濃厚協(xié)同發(fā)展特征為研究對(duì)象的則沒有。因此，本文以京津冀為研究對(duì)象測(cè)度科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同度，并探討協(xié)同度影響因素，對(duì)實(shí)現(xiàn)區(qū)域科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同發(fā)展具有重要意義。

二、研究設(shè)計(jì)

目前測(cè)度復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的方法主要有灰關(guān)聯(lián)熵法[13]、全面協(xié)同度模型(DTS)模型[14]、基于序參量的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度測(cè)量模型[15]等?；谛騾⒘康膹?fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型不僅能測(cè)度復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度，而且能通過測(cè)度子系統(tǒng)的有序度動(dòng)態(tài)反映復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)部的變化趨勢(shì)，這與協(xié)同學(xué)理論認(rèn)為復(fù)雜系統(tǒng)由許多子系統(tǒng)構(gòu)成，子系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行規(guī)律決定復(fù)合系統(tǒng)演化特征內(nèi)涵相一致，因此，本文選擇基于序參量的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型測(cè)度京津冀科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度，具體包括子系統(tǒng)有序度模型和復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型。

(一)研究方法

1.子系統(tǒng)有序度模型

本文將科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)兩個(gè)具有相互作用的系統(tǒng)視為復(fù)合系統(tǒng)。復(fù)合系統(tǒng)可以抽象為S={S1，S2，S3，…，Sn}，考慮系統(tǒng)Sj,j∈[1，2]設(shè)其發(fā)展過程中的序參量為ej=(ej1，ej2，…，ejn)，其中n>1，βji≤eji≤αji，i=1，2…，n，βji和αji分別為系統(tǒng)穩(wěn)定臨界點(diǎn)上序參量分量eji的下限和上限(本文分別取最大值和最小值的1.02倍)。由于不同性質(zhì)的序參量對(duì)系統(tǒng)有序度影響方向不同。本文假定eji=ej1,ej2，…，ejh為正向指標(biāo)，其取值越大，對(duì)系統(tǒng)有序度的正向作用越強(qiáng)，系統(tǒng)的有序度就越高；假定ej=ej(h+1),ej(h+2)，…，ejn為逆向指標(biāo)，其取值越大，對(duì)系統(tǒng)有序度的負(fù)向影響作用越強(qiáng)，系統(tǒng)的有序度就越低。因此，序參量有序度可通過如下模型測(cè)得：

(1)

由定義可知，式(1)中μ(eji)∈[0，1],表示序參量對(duì)子系統(tǒng)有序度的貢獻(xiàn)，μ(eji)越大則表明序參量有序度越高，相應(yīng)的其對(duì)系統(tǒng)有序度的貢獻(xiàn)越大。

從系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行規(guī)律看，決定系統(tǒng)從無序向有序方向發(fā)展的序參量是由各序參量eji有序度的集成作用而成，集成結(jié)果不僅與各序參量的有序度大小有關(guān)，而且還與它們的組合形式有關(guān)。為了反映不同指標(biāo)對(duì)序參量有序度的作用大小，本文采用線性加權(quán)法，即公式：

(2)

式(2)中的μj(ej)為序參量ej的系統(tǒng)有序度。由定義可知,μj(ej)∈[0，1]，μj(ej)數(shù)值越大，表明ej對(duì)系統(tǒng)Sj有序度的貢獻(xiàn)就越大，系統(tǒng)有序度就越高；反之，則系統(tǒng)有序度越低。

2.復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型

(3)

由式(3)可知，科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的演變是以時(shí)間序列為基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)演變過程。由定義可知，科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度范圍在-1～1之間變動(dòng)，即SE∈[-1，1]，其數(shù)值越大，表明復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展程度越高，反之則越低。對(duì)于復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，本文采用目前大多數(shù)國(guó)家和國(guó)際組織普遍采用的協(xié)同度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)[16]，如表1所示。

表1　復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)公式(3)的進(jìn)一步探討可知，復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度SE為正的充要條件是科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)兩個(gè)子系統(tǒng)在t1時(shí)刻的有序度均大于二者在t0時(shí)刻的有序度，這時(shí)復(fù)合系統(tǒng)將處于協(xié)同發(fā)展?fàn)顟B(tài)。而當(dāng)科技創(chuàng)新子系統(tǒng)或產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)在t1時(shí)刻的有序度小于其在t0時(shí)刻的有序度，都將導(dǎo)致復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度為負(fù)值，這時(shí)復(fù)合系統(tǒng)將處于非協(xié)同發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

通過文獻(xiàn)分析，公式(3)有兩種運(yùn)算法則，一是以相同t0時(shí)刻為基期，如求某復(fù)合系統(tǒng)2000—2010年協(xié)同度的演變，用2001—2010年各年的系統(tǒng)有序度與初始時(shí)刻2000年的系統(tǒng)有序度進(jìn)行相減運(yùn)算。二是以相鄰t0時(shí)刻為基期，用當(dāng)期系統(tǒng)有序度與前一期系統(tǒng)有序度進(jìn)行相減運(yùn)算，如上例，分別用2001年系統(tǒng)有序度與2000年系統(tǒng)有序度進(jìn)行相減運(yùn)算，2002年系統(tǒng)有序度與2001年系統(tǒng)有序度進(jìn)行相減運(yùn)算，依次求出每一年的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度。兩種運(yùn)算法則為全面分析復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度提供了有益的思路。第一種方法能很好地反映復(fù)合系統(tǒng)長(zhǎng)期演變趨勢(shì)，第二種方法能較好地反映復(fù)合系統(tǒng)是否處于穩(wěn)定的協(xié)同演變狀態(tài)中。因此，本文將運(yùn)用兩種運(yùn)算法則對(duì)科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度進(jìn)行測(cè)度，對(duì)第一種方法測(cè)得的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度約定為相同基期協(xié)同度，對(duì)第二種方法測(cè)得的協(xié)同度約定為相鄰基期協(xié)同度，以更為綜合地分析復(fù)合系統(tǒng)的演變趨勢(shì)。根據(jù)文獻(xiàn)分析，復(fù)合系統(tǒng)相鄰基期協(xié)同度判斷標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)-1≤SE≤0時(shí)，復(fù)合系統(tǒng)為非協(xié)同演變狀態(tài)，當(dāng)0

(二)指標(biāo)體系和數(shù)據(jù)來源

科技創(chuàng)新是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，已有很多文獻(xiàn)借助DEA模型，衡量科技創(chuàng)新投入產(chǎn)出績(jī)效，本文亦根據(jù)科技創(chuàng)新過程將科技創(chuàng)新子系統(tǒng)分為科技投入子系統(tǒng)和科技產(chǎn)出子系統(tǒng)，借鑒歐洲創(chuàng)新報(bào)告、中國(guó)科技技術(shù)評(píng)價(jià)等權(quán)威機(jī)構(gòu)的經(jīng)典指標(biāo)[17-18]，結(jié)合文獻(xiàn)梳理和本文研究目的，選取R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度、財(cái)政教育科技支出比重、R&D人員全時(shí)當(dāng)量、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)投資額衡量地區(qū)科技創(chuàng)新投入[19]。而專利申請(qǐng)授權(quán)數(shù)、SCI、EI、CPCI-S收錄科技論文數(shù)是衡量一個(gè)地區(qū)自主創(chuàng)新能力的核心指標(biāo)[20]。技術(shù)市場(chǎng)成交額和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品銷售額則是衡量一個(gè)地區(qū)科技創(chuàng)新產(chǎn)出最直接指標(biāo)，因此選擇這四個(gè)指標(biāo)衡量地區(qū)科技創(chuàng)新產(chǎn)出能力。目前對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)并未形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，但一般將產(chǎn)業(yè)升級(jí)劃分為產(chǎn)業(yè)升級(jí)合理化和產(chǎn)業(yè)升級(jí)高級(jí)化兩個(gè)并存系統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)升級(jí)合理化是產(chǎn)業(yè)升級(jí)高級(jí)化的基礎(chǔ)，產(chǎn)業(yè)升級(jí)高級(jí)化則為產(chǎn)業(yè)升級(jí)合理化提供了新的發(fā)展空間。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為產(chǎn)業(yè)升級(jí)的直接表現(xiàn)是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化，初級(jí)階段三次產(chǎn)業(yè)占比依次為一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)，中級(jí)階段為二產(chǎn)、三產(chǎn)、一產(chǎn)，高級(jí)階段為三產(chǎn)、二產(chǎn)、一產(chǎn)，因此以非農(nóng)產(chǎn)業(yè)占比和第三產(chǎn)業(yè)占比分別表示產(chǎn)業(yè)升級(jí)的合理化和高級(jí)化[21]。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化，產(chǎn)業(yè)效率將發(fā)生相似的變化，勞動(dòng)生產(chǎn)率也將發(fā)生相應(yīng)的變化，產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)力也隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化而呈現(xiàn)相應(yīng)的演化，因此以非農(nóng)就業(yè)比例和第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)比例分別表示產(chǎn)業(yè)升級(jí)合理化和產(chǎn)業(yè)升級(jí)高級(jí)化。而地區(qū)生產(chǎn)總值和人均地區(qū)生產(chǎn)總值的增加能直觀體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級(jí)，這與事實(shí)經(jīng)驗(yàn)也相符，全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移正是從發(fā)達(dá)國(guó)家轉(zhuǎn)向發(fā)展中國(guó)家，從發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)向發(fā)展中地區(qū)，因此以這兩個(gè)指標(biāo)衡量產(chǎn)業(yè)升級(jí)合理化。產(chǎn)業(yè)升級(jí)高級(jí)化不僅體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化上，也體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)內(nèi)部效益的提高上，工業(yè)固體廢棄物綜合利用率和單位GDP能耗值能很好地反映產(chǎn)業(yè)內(nèi)部效益的提高[22]，因此以這兩個(gè)指標(biāo)衡量產(chǎn)業(yè)升級(jí)高級(jí)化。綜上，構(gòu)建出科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)指標(biāo)體系，見表2。

表2　科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)指標(biāo)體系及序參量權(quán)重

注： 指標(biāo)為逆向指標(biāo)。權(quán)重計(jì)算將在下文闡釋。

上述指標(biāo)中，科技創(chuàng)新系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)來源于《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》。產(chǎn)業(yè)升級(jí)系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)來源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。

三、實(shí)證分析

(一)實(shí)證過程

運(yùn)用熵值法[23]測(cè)算各序參量的權(quán)重，計(jì)算結(jié)果如表2所示。由于各序參量量綱的不同，首先利用SPSS19.0對(duì)序參量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差法(Z-Score)無量綱化處理，以消除量綱不同帶來的干擾。然后將無量綱化后的序參量數(shù)據(jù)代入公式(1)，得到各序參量的有序度。進(jìn)而將所得結(jié)果和表2中序參量的權(quán)重代入公式(2)，得到科技創(chuàng)新系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)系統(tǒng)的有序度，見表3、表4。并進(jìn)一步通過公式(3)得到科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)相同基期和相鄰基期協(xié)同度，見表5。

表3　科技創(chuàng)新子系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)有序度

表4　科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)相同基期協(xié)同度

表5　科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)相鄰基期協(xié)同度

(二)結(jié)果分析

表3、圖1顯示，2006—2015年京津冀科技創(chuàng)新子系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)有序度都呈顯著上升態(tài)勢(shì)，說明科技創(chuàng)新子系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)之間協(xié)同作用正在不斷增強(qiáng)，京津冀科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)工作成效正在加速顯現(xiàn)。分系統(tǒng)看，京津冀三地科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度增長(zhǎng)速度存在一定差異，2015年北京為0.795，天津?yàn)?.915，河北為0.782。產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)有序度則呈現(xiàn)較為一致的增長(zhǎng)趨勢(shì)，2015年三地都達(dá)到了0.9以上。從對(duì)比角度看，除2006年外，科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度一直低于產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)有序度，這不利于復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度的持續(xù)提高。原因是改革開放以來，我國(guó)長(zhǎng)期以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心，對(duì)直接影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)升級(jí)更加重視，而對(duì)科技創(chuàng)新的強(qiáng)調(diào)主要是經(jīng)濟(jì)發(fā)展遇到動(dòng)力不足時(shí)才真正地在實(shí)踐中加以落實(shí)。這與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也相符，2012年我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值增速開始回落，經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)u入“新常態(tài)”階段，原有發(fā)展動(dòng)力開始減弱。為此，2012年十八大明確提出創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新必須擺在國(guó)家發(fā)展全局的核心位置。京津冀也相繼出臺(tái)政策文件落實(shí)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略。圖1顯示，2012年后科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度和產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)有序度之間的差距開始縮小，表明京津冀創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略已取得一定成效。

圖1　　　　京津冀科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同度　　　及子系統(tǒng)有序度

表4顯示，2007—2015年京津冀科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)相同基期協(xié)同度呈顯著上升趨勢(shì)，相同基期協(xié)同度從2007年的0.065增長(zhǎng)到了2015年的0.809，年均增長(zhǎng)率達(dá)37.05%。根據(jù)表1復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，從總體看，2015年京津冀科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)相同基期協(xié)同度已達(dá)良好協(xié)同水平，科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)融合發(fā)展能力較強(qiáng)。分省市看，天津已達(dá)良好協(xié)同水平，而北京和河北還處于基本協(xié)同水平，說明京津冀內(nèi)部科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同發(fā)展并不均衡。從均值看，北京和天津相近，并較大幅度高于河北。一方面，從整個(gè)階段看北京、天津科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同發(fā)展水平更高，另一方面，再次印證了京津冀內(nèi)部發(fā)展的不均衡。

表5顯示，2007—2015年京津冀科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)相鄰基期協(xié)同度一直大于零，且圖1顯示相鄰基期協(xié)同度一直處于小范圍內(nèi)波動(dòng)，說明復(fù)合系統(tǒng)一直處于穩(wěn)定的低度協(xié)同演變狀態(tài)中，科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同發(fā)展能力有待增強(qiáng)。分省市看，北京、天津、河北相鄰基期協(xié)同度也基本大于零，但標(biāo)準(zhǔn)差顯示波動(dòng)較大，因此，三地都處于波動(dòng)的低度協(xié)同演變狀態(tài)中，未來京津冀應(yīng)進(jìn)一步提高融合度，以增強(qiáng)協(xié)同發(fā)展能力。

圖1中，復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度總是與有序度低的子系統(tǒng)截距更為接近，即數(shù)值差異更小。為了驗(yàn)證結(jié)果的信度，以北京市為例繪制折線圖，見圖2。圖2中，2007—2009年北京產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)有序度高于科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度，北京市科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)相同基期協(xié)同度與科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度差距更小。2010—2012年產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)有序度低于科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度，復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度與產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)更為接近。2012—2015年產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)有序度高于科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度，復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度與科技創(chuàng)新子系統(tǒng)保持更小的截距。這一結(jié)論進(jìn)一步表明復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度總是與有序度低的子系統(tǒng)保持相同的演變軌跡。圖1、圖2還顯示，子系統(tǒng)有序度差距越小，復(fù)合系統(tǒng)相鄰基期協(xié)同度演變趨勢(shì)越穩(wěn)定，反之，演變趨勢(shì)越波動(dòng)。圖1中，2009年和2015年京津冀科技創(chuàng)新子系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)有序度差異較大，相應(yīng)的復(fù)合系統(tǒng)相鄰基期協(xié)同度出現(xiàn)兩個(gè)極低值。圖2中，2008年和2015年北京科技創(chuàng)新子系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)有序度差異大，復(fù)合系統(tǒng)相鄰基期協(xié)同度也出現(xiàn)兩個(gè)極低點(diǎn)。并且，子系統(tǒng)有序度只有一直保持正向發(fā)展，復(fù)合系統(tǒng)相鄰基期協(xié)同度才會(huì)保持協(xié)同演變，圖2中，2015年北京科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度出現(xiàn)下降，相鄰基期協(xié)同度出現(xiàn)負(fù)值，為非協(xié)同演變狀態(tài)。因此，可以得出兩點(diǎn)結(jié)論：一是子系統(tǒng)的平衡性提高，即差異越小，復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度增速越顯著，就如“2×2>3×1”一樣；二是子系統(tǒng)正向發(fā)展是復(fù)合系統(tǒng)相鄰基期協(xié)同度協(xié)同演變的充要條件，且子系統(tǒng)差異越小，復(fù)合系統(tǒng)相鄰基期協(xié)同度越穩(wěn)定。上述分析表明基于序參量的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型綜合考慮了子系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，提供了一種對(duì)復(fù)合系統(tǒng)實(shí)施基于協(xié)同管理效果的度量準(zhǔn)則或評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

圖2　　　　北京科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同度　　　及子系統(tǒng)有序度

四、結(jié)論與展望

科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同發(fā)展將產(chǎn)生“1+1>2”的整體協(xié)同效應(yīng)，促進(jìn)整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。本文基于序參量的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型(兩種運(yùn)算法則)測(cè)度了京津冀2007—2015年科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)相同基期和相鄰基期協(xié)同度。主要結(jié)論如下：

(1)2007—2015年京津冀科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度顯著提升， 2015年為0.809，按照復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度劃分標(biāo)準(zhǔn)，已達(dá)良好協(xié)同水平。這有賴于2006—2015年科技創(chuàng)新子系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)有序度的持續(xù)提升。但京津冀內(nèi)部協(xié)同水平并不均衡，2015年天津已達(dá)良好協(xié)同水平，但這得益于2012年后的高速增長(zhǎng)，未來天津要在保持增速的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)內(nèi)生動(dòng)力，保障協(xié)同水平的持續(xù)提高。而北京和河北還處于基本協(xié)同水平，但從均值看，北京最高，一方面說明北京科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同能力最強(qiáng)，發(fā)展?jié)摿Ω鼮閺?qiáng)勁，另一方面也說明北京近年來增速放緩，未來需開拓新的動(dòng)力，以加速提高協(xié)同水平。河北則一直處于較為穩(wěn)定的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，未來需積極對(duì)接北京、天津的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，同時(shí)制定相應(yīng)的政策，更好吸收北京、天津科技擴(kuò)散的正外部效應(yīng)，以增強(qiáng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同水平。2006—2015年京津冀科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)相鄰基期協(xié)同度處于穩(wěn)定的低度協(xié)同演變狀態(tài)中。從標(biāo)準(zhǔn)差看，天津復(fù)合系統(tǒng)相鄰基期協(xié)同的波動(dòng)高于北京和河北。一方面說明北京、河北科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同能力的提高較為穩(wěn)定，未來要在保持穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高增速。另一方面說明雖然天津增速可觀，但未來要著重提高穩(wěn)定能力。上述說明，首先，科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有協(xié)同互促作用，這是本文分析的邏輯起點(diǎn)。其次，京津冀科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)工作成效都已取得長(zhǎng)足進(jìn)步。最后，科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同發(fā)展能力的增強(qiáng)有助于京津冀可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)。但仍需注意2008—2015年科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度低于產(chǎn)業(yè)升級(jí)系統(tǒng)有序度，為此政府需積極推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，進(jìn)一步提高科技創(chuàng)新投入產(chǎn)出績(jī)效。加大產(chǎn)業(yè)升級(jí)力度，以產(chǎn)業(yè)升級(jí)促生新的科技創(chuàng)新需求。推動(dòng)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的融合，提高產(chǎn)業(yè)升級(jí)的科技含量和科技創(chuàng)新在新的產(chǎn)業(yè)階段的新突破。

(2)子系統(tǒng)的平衡性發(fā)展更能促進(jìn)復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度的提高，即發(fā)揮“2×2>3×1”的效應(yīng)。因此，要以最低的成本盡可能地提高科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度，以更好地發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。首先要明確科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)中有序度最低的子系統(tǒng)，即關(guān)鍵制約因素；其次要追根溯源，找出制約子系統(tǒng)有序度提高的序參量，尤其是權(quán)重高，但有序度低的序參量；最后有針對(duì)性地實(shí)施相應(yīng)對(duì)策。以本文為例，首先，2008—2015年京津冀產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)有序度高于科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度，科技創(chuàng)新子系統(tǒng)是制約復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度提高的關(guān)鍵。其次，假設(shè)R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度是有序度低但權(quán)重高的序參量，即制約科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度提高的關(guān)鍵序參量。最后，R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度對(duì)科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度提高具有正向促進(jìn)作用，因此要提高科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度就需要提高R&D經(jīng)費(fèi)投入占GDP的比重。

(3)子系統(tǒng)的平衡性發(fā)展更能促進(jìn)復(fù)合系統(tǒng)相鄰基期協(xié)同度的穩(wěn)定發(fā)展。為了進(jìn)一步提高科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)相鄰基期協(xié)同發(fā)展能力，需在保持產(chǎn)業(yè)升級(jí)子系統(tǒng)有序度的基礎(chǔ)上，著力提高科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度，促使科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的深度融合，以形成科技創(chuàng)新促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)拉動(dòng)科技創(chuàng)新的協(xié)同互動(dòng)局面。本文運(yùn)用復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型測(cè)度了京津冀2007—2015年科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)復(fù)合系統(tǒng)相同基期和相鄰基期協(xié)同度，明確了制約復(fù)合系統(tǒng)相同基期協(xié)同度提高和相鄰基期協(xié)同度穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵因素，對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)京津冀科技創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)升級(jí)協(xié)同發(fā)展具有實(shí)際參考價(jià)值。但研究也存在沒有考慮外部因素對(duì)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的影響，事實(shí)上諸如外商直接投資水平，居民可支配收入，固定資產(chǎn)投入等因素都可能對(duì)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度產(chǎn)生影響，未來可在這些方面深入研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]Michael E.Porter.國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[M].李明軒，邱如美，譯.北京：華夏出版社，2002.

[2]Ku Y L, Liau S J, Hsing W C. The high-tech milieu and innovation-oriented development[J]. Technovation, 2005, 25(2):145-153.

[3]Celeste Varum,Bruno Cibrao,Antonio Morgado, et al．R&D, structural change and productivity: The role of high and medium-high technology industries[J].Economia Aplicada,2009,13(4):399 -424.

[4]周叔蓮，王偉光.科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)[J].管理世界，2001(5)：70-78.

[5]周忠民.湖南省科技創(chuàng)新對(duì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的影響[J].經(jīng)濟(jì)地理，2016(5)：115-120.

[6]徐珊，劉篤池，梁彤纓.大企業(yè)創(chuàng)新投入驅(qū)動(dòng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)升級(jí)效應(yīng)研究[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2016(10)：38-48.

[7]于珊珊. 科技創(chuàng)新與服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)聯(lián)彈性研究——基于創(chuàng)新城市與服務(wù)外包示范城市的數(shù)據(jù)分析[J].國(guó)際商務(wù)研究,2013(7):60-68.

[8]李勝文，楊學(xué)儒，檀宏斌. 技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)業(yè)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)——基于技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)業(yè)交互效應(yīng)的視角[J].經(jīng)濟(jì)問題探索，2016(1)：111-117.

[9]李偉慶，聶獻(xiàn)忠.產(chǎn)業(yè)升級(jí)與自主創(chuàng)新:機(jī)理分析與實(shí)證研究[J].科學(xué)學(xué)研究，2015(7)：1008-1016.

[10]于喜展，隋映輝.基于生命周期的資源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與科技創(chuàng)新互動(dòng)研究[J].內(nèi)蒙古社會(huì)科學(xué)，2009(5):105-109.

[11]李虹，張希源.區(qū)域生態(tài)創(chuàng)新協(xié)同度及其影響因素研究[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2016(6)：43-50.

[12]蘇靜，胡宗義，唐李偉.我國(guó)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境(3E)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的地理空間分布與動(dòng)態(tài)演進(jìn)[J].經(jīng)濟(jì)地理，2013(9)：19-24.

[13]孫鈺,陶志梅,姚鵬.城市公共基礎(chǔ)設(shè)施復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度研究[J].城市發(fā)展研究,2015(5):24-28.

[14]鄭剛.全面協(xié)同創(chuàng)新：邁向創(chuàng)新型企業(yè)之路[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[15]孟慶松，韓文秀.復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)度模型研究[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào)，2000(4)：444-446.

[16]王鋒，傅利芳，秦預(yù)徽.省域“能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境”(3E)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的時(shí)空差異與趨勢(shì)預(yù)測(cè)[J].山西財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016(6)：15-27.

[17]European Commission.Innovation union scoreboard 2014[R].European Commission,2014.

[18]World Economic Forum(WEF).The global competitiveness index 2013-2014:Country profile highlights [R].World Economic Forum,2013.

[19]李鴻禧，遲國(guó)泰.基于DEA-t檢驗(yàn)的以企業(yè)為主體的科技創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)[J].中國(guó)管理科學(xué),2016(11):109-119.

[20]陳偉，馮志軍，姜賀敏，等.中國(guó)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)效率的評(píng)價(jià)研究：基于鏈?zhǔn)疥P(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)DEA模型的新視角[J].情報(bào)雜志，2010(12)：24-29.

[21]吳豐華，劉瑞明.產(chǎn)業(yè)升級(jí)與自主創(chuàng)新能力構(gòu)建[J].中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)，2013(5)：57-69.

[22]張偉，朱啟貴，高輝. 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化與產(chǎn)業(yè)體系低碳化發(fā)展[J].經(jīng)濟(jì)研究，2016(12)：62-75.

[23]郭顯光.熵值法及其在綜合評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].財(cái)貿(mào)研究，1994(6)：56-60.