區(qū)域科技投入與經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度實(shí)證研究

劉東 賀舒顯

內(nèi)容摘要：本文運(yùn)用極值熵值法以及耦合協(xié)調(diào)度模型，以2000-2016年可獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別對(duì)云南省科技投入-經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行縱向研究、橫向?qū)Ρ群蛢?nèi)部分析，得出相關(guān)結(jié)論。文章指出，要從拓寬認(rèn)識(shí)視野、加大科技投入、提高經(jīng)濟(jì)增加質(zhì)量等方面著手，提高科技投入與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度。

關(guān)鍵詞：極值熵值法 ? 耦合協(xié)調(diào)度模型 ? 縱向研究 ? 橫向?qū)Ρ?? 內(nèi)部分析

引言

學(xué)術(shù)界對(duì)省域科技投入與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系進(jìn)行了一定研究。研究所運(yùn)用的方法多樣，涉及灰色關(guān)聯(lián)分析、協(xié)整分析、回歸分析、向量自回歸模型、索洛余值法和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法;所研究的主要是省域科技投入與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的長(zhǎng)期均衡關(guān)系、正關(guān)聯(lián)關(guān)系，及科技投入對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)度，個(gè)別文獻(xiàn)測(cè)算了科技投入與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性。這些成果為多角度研究省域科技投入與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系提供了有益啟示，但是從研究方法來(lái)看，尚未發(fā)現(xiàn)有研究運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度模型;從研究?jī)?nèi)容看，尚未發(fā)現(xiàn)有研究特定省域科技投入與經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的成果，也未發(fā)現(xiàn)研究云南科技投入與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的成果。本文應(yīng)用區(qū)域科技與經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度模型對(duì)云南省科技投入與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)狀況進(jìn)行探討，以期對(duì)云南省科技經(jīng)濟(jì)更好地協(xié)調(diào)發(fā)展提出針對(duì)性較強(qiáng)的有效建議。

模型構(gòu)建

從協(xié)同學(xué)的角度看，耦合作用及其協(xié)調(diào)程度決定了子系統(tǒng)內(nèi)部各要素從獨(dú)立、無(wú)序運(yùn)動(dòng)中如何走向有序。系統(tǒng)由無(wú)序走向有序的機(jī)理關(guān)鍵在于系統(tǒng)內(nèi)部序參量之間的協(xié)同作用，耦合度正是反映這種協(xié)同作用的度量（吳大進(jìn)等，1990）。耦合度模型的建立首先要確立功效函數(shù)。設(shè)定xij（i =1，2;j =1，2，…，n）為第i系統(tǒng)的第j指標(biāo)，即為序參量。為了避免計(jì)量單位不同對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生的影響，首先對(duì)各序參量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到Xij，Xij也表示各序參量對(duì)子系統(tǒng)的功效貢獻(xiàn)，Xij算式如下：

（1）

式（1）中，αij和βij分別是各序參量的上限值和下限值，在本文中采用上限值上浮1%、下限值下浮1%的處理方法。

設(shè)U1、U2分別代表經(jīng)濟(jì)發(fā)展子系統(tǒng)和科技投入子系統(tǒng)的綜合序參量，Xij為序參量j對(duì)子系統(tǒng)i的功效，λij為序參量對(duì)應(yīng)的權(quán)重，綜合序參量可以通過(guò)式（2）的線性加權(quán)求和法得到：

Ui=∑nj=1λijXij，i=1、2，其中∑nj=1λij=1 ? ? ? ? ? ? ? ?（2）

式（2）中，λij表示各序參量的權(quán)重，確定權(quán)重主要有主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法兩種基本方法。客觀賦權(quán)法能夠根據(jù)數(shù)據(jù)本身的性質(zhì)進(jìn)行賦權(quán)，從而避免賦權(quán)結(jié)果過(guò)于主觀。本文采用客觀賦權(quán)法中的極值熵權(quán)法（朱喜安、魏國(guó)棟，2015）確定各序參量的權(quán)重。λij計(jì)算步驟為：首先對(duì)指標(biāo)做比重變換Pij=Xij/∑mi=1Xij，再計(jì)算各指標(biāo)的熵：

Ej=-（∑mj=1PijlnPij）/ln（m），則λj=（1-Ej）/（n-∑nj=1Ej）

其中，m為評(píng)價(jià)樣本數(shù)，n為指標(biāo)數(shù)。因?yàn)殪貦?quán)法是基于各個(gè)指標(biāo)值之間的差異程度進(jìn)行賦權(quán)的方法，所以也能用于判斷指標(biāo)差異性，權(quán)重越大的指標(biāo)，差異性也越大。

根據(jù)物理學(xué)相關(guān)容量耦合概念，利用各子系統(tǒng)綜合序參量Ui可計(jì)算出系統(tǒng)耦合度。參考劉春林（2017）的研究，科技投入-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合度C可表示為：

（3）

式（3）中，C∈[0，1]，其值越大，表示子系統(tǒng)間耦合度越高。由于科技投入體系與經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系具有交錯(cuò)、動(dòng)態(tài)和不平衡的特性，僅依據(jù)耦合度還難以全面反映兩者之間的整體功效與協(xié)調(diào)效應(yīng)。在探討經(jīng)濟(jì)體系與科技投入耦合的過(guò)程中，不僅要考慮二者發(fā)展趨勢(shì)的協(xié)同、交錯(cuò)影響的大小，更應(yīng)該考慮在不同經(jīng)濟(jì)水平和科技投入情況下的耦合差異，這樣將更加有助于比較不同時(shí)期、不同對(duì)象的耦合效果差異，也能夠解釋在相同耦合度下不同經(jīng)濟(jì)效果的緣由。協(xié)調(diào)度是耦合度與發(fā)展水平的綜合，既能反映科技投入體系與經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系的耦合關(guān)系，又能體現(xiàn)二者發(fā)展水平。為進(jìn)一步評(píng)判經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技投入在不同水平下交錯(cuò)耦合的協(xié)調(diào)程度，本文接著構(gòu)建兩系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度模型：

（4）

式（4）中，T為系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)，反映兩個(gè)子系統(tǒng)整體發(fā)展水平對(duì)總系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度的貢獻(xiàn);a、b為待定系數(shù)，表述兩個(gè)子系統(tǒng)的貢獻(xiàn)程度，a+b=1。因?yàn)閷⒔?jīng)濟(jì)系統(tǒng)和科技投入視為同樣重要，所以取a=b=0.5。D為協(xié)調(diào)度，D∈[0，1]，D越大，表示協(xié)調(diào)度越好。同時(shí)，結(jié)合相關(guān)研究（肖田野等，2017），將科技投入與經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)耦合度分為5個(gè)階段，分別為：低度耦合（0≤C<0.2）、較低度耦合（0.2≤C<0.4）、中度耦合（0.4≤C<0.6）、較高度耦合（0.6≤C<0.8）、高度耦合（0.8≤C≤1）。

實(shí)證研究

（一）指標(biāo)選取

根據(jù)科技投入與經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)系統(tǒng)的內(nèi)涵和特征，按照科學(xué)性、系統(tǒng)性和可獲得性原則，構(gòu)建云南省科技投入-經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)體系。在科技投入子系統(tǒng)下，包括R&D人員全時(shí)當(dāng)量、企業(yè)R&D研究人員占比重、R&D經(jīng)費(fèi)支出與GDP比值、地方財(cái)政科技支出占地方財(cái)政支出比重、企業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)支出占主營(yíng)業(yè)務(wù)收入比重、企業(yè)技術(shù)獲取和技術(shù)改造經(jīng)費(fèi)支出占企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入比重六個(gè)具體指標(biāo);在經(jīng)濟(jì)發(fā)展子系統(tǒng)下，包括人均GDP（考慮價(jià)格指數(shù)）、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重、全員勞動(dòng)生產(chǎn)率（考慮價(jià)格指數(shù)）、萬(wàn)元GDP能耗額四個(gè)具體指標(biāo)，如表1所示。

本文數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》、《云南統(tǒng)計(jì)年鑒》、《云南科技統(tǒng)計(jì)年鑒》等。某些年份、某些指標(biāo)上有缺失的數(shù)據(jù)，在不失科學(xué)性的前提下，采用線性插值方法進(jìn)行推測(cè)，以補(bǔ)全數(shù)據(jù)。