科技創(chuàng)新與區(qū)域生態(tài)效率
——基于中東部地區(qū)的比較研究

潘興俠，徐媛媛，陳鑫云

（南昌航空大學(xué) 數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院，南昌 330063）

引言

改革開放以來(lái)，伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，能源消耗量和污染排放量急劇增加，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日益突出。在2019年《世界空氣質(zhì)量報(bào)告》中，中國(guó)有48個(gè)城市躋身污染最嚴(yán)重的100個(gè)城市之列[1]。區(qū)域生態(tài)效率要求以最少的資源消耗和最小環(huán)境污染實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要測(cè)度指標(biāo)[2]。因此，研究如何提升區(qū)域生態(tài)效率水平對(duì)于提高資源利用效率、減少環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

科技創(chuàng)新是區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要引擎，科技創(chuàng)新能夠帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高資源利用率；同時(shí)科技創(chuàng)新還能夠帶動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)“清潔生產(chǎn)”，提高污染物的再利用水平，實(shí)現(xiàn)“末端治理”，減少污染排放[3-5]。Sinton 和Levine[6]研究發(fā)現(xiàn)58%～85%的能源節(jié)約來(lái)源于技術(shù)進(jìn)步；美國(guó)、德國(guó)等科技強(qiáng)國(guó)的科技創(chuàng)新貢獻(xiàn)率高達(dá)80%，而我國(guó)科技創(chuàng)新貢獻(xiàn)率不到40%，相比科技強(qiáng)國(guó)差距顯著[7]。因此如何通過(guò)區(qū)域科技創(chuàng)新提高資源與環(huán)境要素的配置效率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的潛力與動(dòng)力，已是各級(jí)政府需要解決的重要戰(zhàn)略問(wèn)題，也是當(dāng)前學(xué)術(shù)研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。

東部地區(qū)占據(jù)交通、人才等優(yōu)勢(shì)，科技經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)雄厚，逐步實(shí)現(xiàn)了區(qū)域綠色發(fā)展。相比東部地區(qū)，中部地區(qū)的科技經(jīng)濟(jì)實(shí)力還比較弱，中部地區(qū)要建設(shè)“兩型社會(huì)”、實(shí)現(xiàn)“中部崛起”，需要向東部地區(qū)學(xué)習(xí)。在比較中東部地區(qū)的區(qū)域生態(tài)效率和科技創(chuàng)新水平的差距的基礎(chǔ)上，下文將深入分析科技創(chuàng)新對(duì)區(qū)域生態(tài)效率的影響機(jī)理，探求中部地區(qū)區(qū)域生態(tài)效率水平的提升機(jī)制，以期為中部地區(qū)進(jìn)行 “兩型社會(huì)建設(shè)”，實(shí)現(xiàn)“中部崛起”提供理論支持和政策參考。

一、中東部地區(qū)生態(tài)效率水平和科技創(chuàng)新水平比較分析

（一）中東部地區(qū)生態(tài)效率水平的測(cè)度

生態(tài)效率是經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出與生態(tài)投入的比值[8-9]，其計(jì)算公式為：

其中，Ii表示第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的生態(tài)效率水平；Gi表示第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出水平；EIi表示第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的生態(tài)投入綜合評(píng)價(jià)值。生態(tài)投入指標(biāo)又包括資源消耗和環(huán)境污染兩方面。本文根據(jù)生態(tài)效率的概念選取評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。

表1 區(qū)域生態(tài)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

以東部地區(qū)10個(gè)省域（北京、天津、上海、河北、浙江、江蘇、福建、山東、廣東和海南）和中部地區(qū)6個(gè)省域（江西、山西、河南、湖北、湖南和安徽）為評(píng)價(jià)對(duì)象，對(duì)中東部16個(gè)省域的2009—2018年10年的生態(tài)效率水平進(jìn)行科學(xué)測(cè)度。首先運(yùn)用因子分析方法測(cè)算出第i個(gè)省域的生態(tài)投入綜合值EIi，再根據(jù)式（1）測(cè)算出各省域10年間生態(tài)效率綜合評(píng)價(jià)值，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 中東部地區(qū)區(qū)域生態(tài)效率綜合評(píng)價(jià)值

（二）中東部地區(qū)生態(tài)效率水平比較

區(qū)域生態(tài)效率水平評(píng)價(jià)結(jié)果表明，除河北省外，東部各省的生態(tài)效率水平都高于中部各省。中東部16個(gè)省域中北京的生態(tài)效率水平最高，10年平均值為1.516，平均值最低的是山西省，僅有?0.682。我國(guó)中東部地區(qū)的生態(tài)效率水平呈現(xiàn)東高中低的分布格局，中部六省的生態(tài)效率水平顯著低于東部各省，且與北京、天津、上海等發(fā)達(dá)省份差距巨大。

觀察中部和東部地區(qū)的生態(tài)效率水平的時(shí)序變化趨勢(shì)（見(jiàn)圖1）發(fā)現(xiàn)：中部和東部地區(qū)的生態(tài)效率水平10年間都在穩(wěn)步上升，但中部地區(qū)生態(tài)效率水平一直滯后于東部地區(qū)，而且中東部地區(qū)間的差距在逐年增大，中部地區(qū)要實(shí)現(xiàn)綠色崛起任重道遠(yuǎn)。從發(fā)展速度上來(lái)看，2014年成為東部地區(qū)生態(tài)效率水平發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，此年之后該地區(qū)總體生態(tài)效率增長(zhǎng)斜率變緩，增長(zhǎng)速度變慢。而中部地區(qū)生態(tài)效率轉(zhuǎn)折點(diǎn)提前一年，在2013年后中部地區(qū)生態(tài)效率呈現(xiàn)緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)。中東部近十年來(lái)生態(tài)效率一直保持緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)，說(shuō)明各地區(qū)均重視經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展道路。

圖1 中東部地區(qū)生態(tài)效率水平比較

（三）中東部地區(qū)科技創(chuàng)新水平比較分析

區(qū)域科技創(chuàng)新水平包括科技投入、科技產(chǎn)出和科技效率3個(gè)方面?？萍夹室蠛侠砼渲米钌俚目萍假Y源產(chǎn)出最大的經(jīng)濟(jì)效益，常用科技產(chǎn)出與科技投入的比值衡量。借鑒已有文獻(xiàn)[10-12]，從經(jīng)費(fèi)投入、人力投入兩方面選取研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出、科技活動(dòng)人員數(shù)表征科技投入水平；用專利授權(quán)數(shù)表征科技產(chǎn)出水平?？萍紕?chuàng)新水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系具體見(jiàn)表3。

表3 科技效率指標(biāo)評(píng)價(jià)體系

對(duì)比分析中東部地區(qū)科技效率差異（見(jiàn)圖2）發(fā)現(xiàn)：中部地區(qū)的科研經(jīng)費(fèi)效率和科研人員效率都低于東部地區(qū)?？蒲腥藛T效率中東部差距在2012年以后逐步加大，這和近年來(lái)科技人才向東部發(fā)達(dá)省市集聚有關(guān)，中部地區(qū)吸引不來(lái)、留不住人才是制約其科技效率水平提升的重要原因。但2015年以來(lái)中部地區(qū)的科研經(jīng)費(fèi)效率與東部地區(qū)的差距在逐步縮小，說(shuō)明中部地區(qū)近幾年越來(lái)越重視科研經(jīng)費(fèi)的投入。因此相比于東部，中部地區(qū)在科技創(chuàng)新上的差距一直存在，這和中部地區(qū)地理區(qū)位劣勢(shì)、人才政策等歷史因素有關(guān)，中部地區(qū)需要?jiǎng)?chuàng)新人才引進(jìn)政策，吸引更多優(yōu)秀科技人才，以促進(jìn)科技效率的提升。

圖2 中東部科技效率比較

二、科技創(chuàng)新與區(qū)域生態(tài)效率的計(jì)量分析

（一）模型的建立

現(xiàn)有文獻(xiàn)研究表明科技創(chuàng)新通過(guò)其對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和生態(tài)環(huán)境兩方面的影響促進(jìn)了區(qū)域生態(tài)效率的提升。David[13]以美國(guó)、加拿大和墨西哥等3個(gè)北美國(guó)家的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)建設(shè)實(shí)踐為例，對(duì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行了探討，認(rèn)為在構(gòu)建區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)時(shí)要關(guān)注經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展能力。徐玉蓮等[14]研究了區(qū)域科技創(chuàng)新和科技金融耦合對(duì)區(qū)域知識(shí)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的促進(jìn)作用,發(fā)現(xiàn)我國(guó)各省市科技創(chuàng)新和科技金融耦合的協(xié)調(diào)度整體偏低。那么科技創(chuàng)新的變化將如何影響區(qū)域生態(tài)效率水平？這種影響是正向的還是負(fù)向的？本文用中東部地區(qū)16個(gè)省域2009—2018年的面板數(shù)據(jù)建立計(jì)量模型，從科技投入、科技產(chǎn)出和科技效率3個(gè)方面分析科技創(chuàng)新對(duì)區(qū)域生態(tài)效率的影響是否具有顯著的地區(qū)差異性。區(qū)域生態(tài)效率還受到環(huán)保政策、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人力資本等多方面制約影響，本文旨在研究科技創(chuàng)新對(duì)區(qū)域生態(tài)效率的影響，我們將其他因素對(duì)區(qū)域生態(tài)效率的“合力”影響（稱之為 “慣性”效應(yīng)）用滯后一期區(qū)域生態(tài)效率水平表征，構(gòu)建如下3個(gè)計(jì)量模型。

模型I（科技投入）：

模型II（科技產(chǎn)出）：

模型III（科技效率）：

其中I0,I0?1分別表示當(dāng)期和滯后一期生態(tài)效率水平，e1,e2,e3為殘差，為消除量綱影響，各指標(biāo)做對(duì)數(shù)處理。

（二）模型估計(jì)結(jié)果及分析

分別以東部10省域、中部6省域、中東部16省域2009—2018年的面板數(shù)據(jù)為樣本，對(duì)模型I、模型II、模型III進(jìn)行估計(jì)（模型估計(jì)結(jié)果見(jiàn)表4～表6），分析比較中部和東部地區(qū)科技創(chuàng)新對(duì)區(qū)域生態(tài)效率影響機(jī)制的異同。

模型I的估計(jì)結(jié)果（見(jiàn)表4）表明，中東部地區(qū)總體來(lái)看科技投入顯著促進(jìn)了區(qū)域生態(tài)效率的發(fā)展，科研經(jīng)費(fèi)投入對(duì)區(qū)域生態(tài)效率影響的彈性系數(shù)為0.582，科研人員投入的彈性系數(shù)為0.215。比較中部和東部地區(qū)科技投入對(duì)區(qū)域生態(tài)效率的影響發(fā)現(xiàn)：科技投入對(duì)東部地區(qū)的生態(tài)效率水平有顯著的影響，但對(duì)中部地區(qū)的影響并不顯著，這可能和中部地區(qū)科研人員素質(zhì)、科研經(jīng)費(fèi)的管理水平比較低有關(guān)系。

表4 模型I估計(jì)結(jié)果

模型II的估計(jì)結(jié)果（見(jiàn)表5）表明科技產(chǎn)出對(duì)東部樣本、中部樣本和中東部總體樣本的區(qū)域生態(tài)效率水平都有顯著的影響，但影響的機(jī)理并不相同?？萍籍a(chǎn)出對(duì)東部地區(qū)的區(qū)域生態(tài)效率水平有正向促進(jìn)作用，但對(duì)中部地區(qū)的生態(tài)效率水平卻有負(fù)向抑制作用，中部地區(qū)科技產(chǎn)出的增長(zhǎng)反而減緩生態(tài)效率水平的提升，這可能因?yàn)榭萍籍a(chǎn)出成果沒(méi)有很好地轉(zhuǎn)化，沒(méi)有很好地促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展。

表5 模型II估計(jì)結(jié)果

模型III的估計(jì)結(jié)果（見(jiàn)表6）表明科技效率中的科研經(jīng)費(fèi)效率對(duì)東部和中東部樣本的區(qū)域生態(tài)效率水平有顯著影響，對(duì)中部樣本的生態(tài)效率水平影響并不顯著。出乎意料的結(jié)果是科研經(jīng)費(fèi)效率的提升反而會(huì)抑制區(qū)域生態(tài)效率水平的提升，原因可能還是和科研成果向綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化不夠有關(guān)。東部地區(qū)的科研人員效率沒(méi)有通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，其對(duì)生態(tài)效率水平的影響并不顯著；中部地區(qū)的科研人員效率對(duì)生態(tài)效率水平有顯著的正向促進(jìn)作用。

表6 模型III估計(jì)結(jié)果

三、結(jié)論與建議

（一）結(jié) 論

在對(duì)區(qū)域生態(tài)效率進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用面板數(shù)據(jù)計(jì)量模型，本研究從科技投入、科技產(chǎn)出、科技效率3個(gè)角度，比較分析了科技創(chuàng)新對(duì)中部和東部地區(qū)區(qū)域生態(tài)效率的影響機(jī)理，結(jié)論如下：第一，中東部16個(gè)省域的生態(tài)效率水平在2009—2018年10年間均有穩(wěn)步上升，除河北省外東部各省的生態(tài)效率水平均高于中部各省，中部與東部生態(tài)效率水平差異顯著；中部地區(qū)的科技投入、科技產(chǎn)出和科技效率水平均顯著低于東部地區(qū)，中部地區(qū)想要依賴科技驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展任重道遠(yuǎn)。第二，東部樣本估計(jì)結(jié)果顯示科技投入、科技產(chǎn)出對(duì)生態(tài)效率有顯著的正向影響，而科研經(jīng)費(fèi)效率有顯著負(fù)向影響，科研人員效率影響不顯著；中部樣本估計(jì)結(jié)果顯示科技投入影響不顯著，科技產(chǎn)出影響是顯著的且其彈性系數(shù)大于東部地區(qū)，科研經(jīng)費(fèi)效率影響不顯著，而科研人員效率有正向顯著影響，說(shuō)明中部地區(qū)要實(shí)現(xiàn)科技驅(qū)動(dòng)，要在科技人員的引進(jìn)及培養(yǎng)上下功夫。

（二）建 議

第一，中部地區(qū)要優(yōu)化科技資源配置，完善科技投入結(jié)構(gòu)，提高科技資源利用率。東部生態(tài)效率高于中部，應(yīng)資源共享，政策共享，建立科學(xué)高效的發(fā)展戰(zhàn)略；中部地區(qū)應(yīng)積極借鑒東部發(fā)達(dá)地區(qū)經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的理念以及科技進(jìn)步與科技創(chuàng)新理念，早日實(shí)現(xiàn)中部崛起。

第二，中部地區(qū)要轉(zhuǎn)變落后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，升級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，引進(jìn)低耗能、低污染、高效益的工程項(xiàng)目。建立“以減源為核心，以治理為輔助”的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展方式，積極發(fā)展“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”，促進(jìn)“成本內(nèi)部化”。加大科技創(chuàng)新力度，提高“清潔生產(chǎn)”水平，進(jìn)一步完善環(huán)境規(guī)制，提高污染物循環(huán)利用率，加強(qiáng) “末端治理”。

第三，充分發(fā)揮東部地區(qū)的示范帶頭作用，實(shí)現(xiàn)以東部帶動(dòng)中部，發(fā)達(dá)地區(qū)推進(jìn)落后地區(qū)發(fā)展，促進(jìn)中部崛起。東部地區(qū)要充分發(fā)揮其地理優(yōu)勢(shì)和人才科技優(yōu)勢(shì)，提升科技水平，帶動(dòng)科技產(chǎn)出，協(xié)調(diào)綠色生態(tài)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，積極促進(jìn)科技在資源效率和環(huán)境效率中的應(yīng)用。中部地區(qū)要積極加大與東部地區(qū)的合作與互動(dòng)聯(lián)系，充分利用中部地區(qū)的資源優(yōu)勢(shì)，引進(jìn)東部地區(qū)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

第四，通過(guò)計(jì)量分析結(jié)果可知，中部地區(qū)的科研投入并沒(méi)有顯著提升本地區(qū)的生態(tài)效率水平，說(shuō)明中部地區(qū)的科研人員和科研經(jīng)費(fèi)的管理水平有待提升。中部地區(qū)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)科研人員素養(yǎng)的提升，通過(guò)“走出去”“引進(jìn)來(lái)”，提升科研人員的水平；同時(shí)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)科研經(jīng)費(fèi)的管理，提升科研經(jīng)費(fèi)效率。