資源型城市創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力耦合研究

鄭凱

（黑龍江科技大學管理學院，哈爾濱 150020）

1 引言

作為以資源為主要經(jīng)濟命脈的資源型城市，如何高質(zhì)量地進行轉(zhuǎn)型與升級，是中國各個資源型城市實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。黨的二十大報告提出：科技是第一生產(chǎn)力，人才是第一資源，創(chuàng)新是第一動力。因此想要提高轉(zhuǎn)型質(zhì)量，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要提高企業(yè)創(chuàng)新能力，想要實現(xiàn)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展不能以生態(tài)承載力的下降為代價，因此要實現(xiàn)區(qū)域轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的耦合，對資源型城市的可持續(xù)發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。目前，學術(shù)界針對資源型城市企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的耦合研究成果寥寥，但長期以來，國內(nèi)外學者對于企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力關(guān)系的研究卻從未停止。熊彼特在《經(jīng)濟發(fā)展理論》一書中強調(diào)了“創(chuàng)新”在企業(yè)生產(chǎn)中的重要作用。在此基礎(chǔ)上，Grossman[1]進一步得出技術(shù)創(chuàng)新對經(jīng)濟轉(zhuǎn)型具有促進作用。近年來，我國也不斷豐富企業(yè)創(chuàng)新能力相關(guān)研究，其中，程鶴[2]通過對2016 年的10 個煤炭型資源型城市數(shù)據(jù)的研究，以綠色創(chuàng)新能力指標來建立評價指標體系，為創(chuàng)新的后續(xù)研究提供了科學依據(jù)。而對于生態(tài)承載力的研究中，Galli 等[3]運用生態(tài)足跡模型研究地中海區(qū)域國家的生態(tài)環(huán)境問題。趙正等[4]利用生態(tài)足跡模型和PLS 模型分析1986-2016 年大慶市及各行政區(qū)生態(tài)承載力的時空變化以及影響因素，進而提出因地制宜的政策措施，為同類型資源型城市生態(tài)優(yōu)化提供參考。在針對企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力關(guān)系的研究中，郭愛君[5]利用耦合協(xié)調(diào)度模型以及空間計量模型分析我國區(qū)域科技創(chuàng)新以及生態(tài)環(huán)境優(yōu)化耦合。趙傳松等[6]運用耦合協(xié)調(diào)度模型和探索性空間數(shù)據(jù)分析方法分析科技創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度和時空分異特征。

文章以2015-2020 年焦作市[7]企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力相關(guān)數(shù)據(jù)為實證研究對象。作為河南典型的煤炭資源型城市，焦作市企業(yè)以其天然的煤炭資源儲備在前期擁有巨大的發(fā)展優(yōu)勢。然而，隨著煤炭資源的不斷開采、枯竭，焦作市的發(fā)展開始面臨生態(tài)惡化、經(jīng)濟停滯等問題，嚴重影響焦作市的可持續(xù)發(fā)展，急需進行城市轉(zhuǎn)型。自2008 年被確定為首批資源枯竭型城市之后，焦作市也在積極尋找轉(zhuǎn)型出路，開始大力發(fā)展旅游業(yè)等，這在一定程度上緩解了焦作市的發(fā)展困境，但由于品牌效應(yīng)不夠突出，對焦作市的經(jīng)濟刺激不明顯，因此仍需不斷創(chuàng)新轉(zhuǎn)型思路。

2 企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力耦合關(guān)系解析

企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力是資源型城市發(fā)展中非常重要的影響因素[8]，二者的協(xié)調(diào)發(fā)展更是對資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。企業(yè)創(chuàng)新能力為資源型城市轉(zhuǎn)型注入了新的動力，只有不斷提升企業(yè)創(chuàng)新能力，資源型城市才能夠?qū)崿F(xiàn)永續(xù)發(fā)展；而生態(tài)承載力作為資源型城市可持續(xù)發(fā)展的重要支撐和評判標準，在發(fā)展過程中若不加以重視，則會造成一系列的生態(tài)、經(jīng)濟等問題。在資源型城市的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展過程中，企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力之間存在著復(fù)雜的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，二者相互促進的同時又相互制約。

2.1 企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的交叉互動關(guān)系

資源型城市通過加大科技要素投入來提升企業(yè)創(chuàng)新能力，在此基礎(chǔ)上，企業(yè)開始轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式，不斷優(yōu)化并提升技術(shù)水平，一些原先高能耗、高污染的企業(yè)日益改進，不但提高了生產(chǎn)效率，而且還降低了對生態(tài)環(huán)境的破壞。有了良好的創(chuàng)新環(huán)境，區(qū)域內(nèi)企業(yè)的創(chuàng)新競爭也逐漸加劇，從而增強了創(chuàng)新市場活力，增加企業(yè)對節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)，且該類企業(yè)在市場中本身就具備優(yōu)勢和前景，因此勢必會增加企業(yè)的積極性，促使更多的企業(yè)加入創(chuàng)新生產(chǎn)行列，加之政府及相關(guān)部門的正確引導(dǎo)，逐漸形成區(qū)域創(chuàng)新的良性循環(huán)。

2.2 企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系

企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的提升均對資源型城市發(fā)展起到積極的促進作用，但是在發(fā)展中，不應(yīng)將二者作為獨立系統(tǒng)進行發(fā)展，而應(yīng)該注重二者的耦合協(xié)調(diào)，這樣往往可以對資源型城市的轉(zhuǎn)型起到事半功倍的效果。在企業(yè)創(chuàng)新的過程中，重視對生態(tài)的影響，產(chǎn)品的研發(fā)過程中注重平衡生態(tài)。在改善生態(tài)的過程中，善于運用創(chuàng)新手段，提升轉(zhuǎn)型效率，使創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力同步提升，更好地達到轉(zhuǎn)型效果。

3 企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力耦合分析

3.1 企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力指標選取

文章依據(jù)指標構(gòu)建的完整性和可獲取性等原則，將生態(tài)承載力作為一級指標，劃分為生態(tài)壓力和生態(tài)支撐力兩個二級指標，進而又劃分出人均工業(yè)廢水排放總量、人均工業(yè)廢氣排放總量、人均工業(yè)固體廢棄物排放量、人均水資源量、人均耕地面積、森林覆蓋率6 個三級指標，其中包括3 個正向指標和3 個負向指標。以李虹的《中國資源型城市創(chuàng)新指數(shù)》為參考，將企業(yè)創(chuàng)新能力作為一級指標，劃分3 個二級指標，分別為創(chuàng)新投入、創(chuàng)新產(chǎn)出和創(chuàng)新支撐，創(chuàng)新投入通過R&D人員全時當量和R&D 內(nèi)部支出合計來反映，創(chuàng)新產(chǎn)出以專利申請數(shù)和新產(chǎn)品銷售收入為衡量標準，創(chuàng)新支撐則以企業(yè)辦科技機構(gòu)和企業(yè)辦機構(gòu)科技活動人員作為指標，且均為正向指標，詳情見表1。

表1 創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力評價指標體系

3.2 研究方法

3.2.1 綜合評價法

對上文確定的指標進行綜合評價，需要確定指標權(quán)重，為排除由于指標屬性不同造成的影響，首先對指標進行無量綱化處理，進而通過熵權(quán)法計算指標權(quán)重，最后利用線性加權(quán)分別得到企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的綜合水平。

①無量綱化處理。利用所得數(shù)據(jù)形成初始矩陣：

式中，m 表示指標；n 表示年份；xij表示第i 年第j 個指標值。因文章選取的指標屬性有正向和負向之分，因此進行無量綱化處理公式為：

②熵權(quán)法。在指標標準化以后，采用熵權(quán)法對n 個評價指標，m 個被評對象確定第i 項指標的權(quán)重，公式為：

式中，fij=xij/，k=1/lnm 定義熵值后，指標的權(quán)數(shù)為：

③綜合評價法。確定所有指標權(quán)重后，用綜合評價法分別計算出資源型城市歷年企業(yè)創(chuàng)新能力和生態(tài)承載力綜合發(fā)展水平，公式為：

根據(jù)式（7）依次計算出企業(yè)創(chuàng)新能力綜合發(fā)展水平U1和生態(tài)承載力綜合發(fā)展水平U2。

3.2.2 耦合協(xié)調(diào)度模型

文章根據(jù)資源型城市企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的關(guān)系，構(gòu)建耦合模型[9]，公式為：

式中，f（U1）、g（U2）分別為企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的綜合水平；α、β 分別代表兩個子系統(tǒng)的權(quán)重；C 表示企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的耦合度，取值范圍為[0，1]。當C=0 時，表示各系統(tǒng)間無相關(guān)性；當C=1 時，表示各系統(tǒng)協(xié)調(diào)狀態(tài)最優(yōu)。耦合協(xié)調(diào)度是在耦合模型基礎(chǔ)上形成的，其公式為：

D 表示耦合協(xié)調(diào)度。根據(jù)協(xié)調(diào)度等級可分為10 個等級：D∈[0，0.1）屬于極度失調(diào)；D∈[0.1，0.2）表示為嚴重失調(diào)；D∈[0.2，0.3）表示為中度失調(diào)；D∈[0.3，0.4）表示為極輕度失調(diào)；D∈[0.4，0.5）屬于瀕臨失調(diào)；D∈[0.5，0.6）表示為面勉強協(xié)調(diào)；D∈[0.6，0.7）表示為初級協(xié)調(diào)；D∈[0.7，0.8）表示為中級協(xié)調(diào)；D∈[0.8，0.9）屬于良好失調(diào)；D∈[0.9，1]表示為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)。

3.3 實證分析

本研究以焦作市為實證分析對象，為確保數(shù)據(jù)的準確性與可比性，以焦作市統(tǒng)計局公布的2015-2020 年統(tǒng)計年鑒為依據(jù)，對數(shù)據(jù)進行歸并整合，其中部分缺失數(shù)據(jù)采用相鄰年份插值法進行補齊。由于所需指標屬性有正負之分，用熵值法進行標準化處理，進而得到焦作市2015-2020 年企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的綜合水平如圖1。通過耦合協(xié)調(diào)度模型計算二者的耦合協(xié)調(diào)度，所得結(jié)果如表2 所示。

表2 2015-2020 年焦作市企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力耦合協(xié)調(diào)度

圖1 焦作市2015-2020 年企業(yè)創(chuàng)新能力、生態(tài)承載力與耦合協(xié)調(diào)度指標

從圖1 我們可以看出，焦作市企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力存在顯著的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，且兩個子系統(tǒng)的綜合水平與耦合協(xié)調(diào)度在此期間總體均呈現(xiàn)上升趨勢。其中，企業(yè)創(chuàng)新能力綜合水平在2020 年驟增，達到最大值，在2018 年出現(xiàn)了小幅度的下降，而生態(tài)承載力則在2019 年達到最高，在2017 年和2020 年均發(fā)生了下降，由于2016 年至2018 年企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力綜合水平出現(xiàn)波動，因此在這一時間段的耦合協(xié)調(diào)度也隨之波動并出現(xiàn)了小幅的下降，而在2019 年焦作市企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力綜合水平均呈上升趨勢，因此在這一年焦作市企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的耦合協(xié)調(diào)度增幅最大，因此我們可以得出，耦合協(xié)調(diào)度的穩(wěn)步提升需要企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的同步提升。

根據(jù)表2 所得企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力耦合協(xié)調(diào)度的數(shù)據(jù)也可以發(fā)現(xiàn)，焦作市企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的耦合關(guān)系隨著時間的推移總體呈現(xiàn)不斷上升的發(fā)展趨勢，耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)由嚴重失調(diào)逐漸達到輕度失調(diào)狀態(tài)，2015 年焦作市企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的耦合協(xié)調(diào)度最低，為0.199 9，屬于嚴重失調(diào)狀態(tài)，到了2017 年，由于生態(tài)承載力綜合水平出現(xiàn)驟降，耦合協(xié)調(diào)度在這一時間也由0.235 1 下降至0.222 7，2018 年的耦合度為0.234 9，較上一年雖有所提升，但仍處于中度失調(diào)的狀態(tài)，且由于企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的發(fā)展趨勢尚不穩(wěn)定，因此增幅不明顯，2019 年，耦合協(xié)調(diào)度增幅最快，達到0.295 5，處于中度失調(diào)狀態(tài)，2020 年耦合協(xié)調(diào)度達到最大值，為0.342 0，屬于輕度失調(diào)狀態(tài)，耦合協(xié)調(diào)度雖仍處于上升趨勢，但由于創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力的波動較大，增速下降。

綜上所述，若資源型城市企業(yè)創(chuàng)新能力與生態(tài)承載力呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的態(tài)勢，則二者的耦合協(xié)調(diào)程度就相應(yīng)較高，反之則增速降低或下降，提升二者的耦合協(xié)調(diào)度不能將二者的發(fā)展提升獨立開來，而應(yīng)該注重二者的協(xié)同發(fā)展，在提升企業(yè)創(chuàng)新能力的同時不忽視生態(tài)承載力的提升，在保證生態(tài)承載力上升的基礎(chǔ)上重視企業(yè)創(chuàng)新能力的促進作用。

4 政策建議

4.1 加大科技投入，鼓勵企業(yè)科技創(chuàng)新

作為資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的第一動力，企業(yè)創(chuàng)新能力的地位始終不容小覷，政府應(yīng)該加大對企業(yè)創(chuàng)新要素的投入，為資源型城市企業(yè)發(fā)展營造良好的創(chuàng)新環(huán)境。首先，鼓勵、支持并引導(dǎo)企業(yè)開展創(chuàng)新活動、生產(chǎn)創(chuàng)新產(chǎn)品，例如，設(shè)立對企業(yè)生態(tài)環(huán)保產(chǎn)品的獎勵及榮譽稱號、為企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能環(huán)保科技產(chǎn)品提供基金與信貸。其次，加大對企業(yè)創(chuàng)新項目等的資金投入，如增加創(chuàng)新基金的設(shè)立、扶持企業(yè)建造科研中心等，從而吸引更多企業(yè)加入科技研發(fā)行列，不斷豐富并充實區(qū)域創(chuàng)新成果，增加企業(yè)人才的科研創(chuàng)新活動，促進區(qū)域企業(yè)進行科技創(chuàng)新，進而實現(xiàn)區(qū)域轉(zhuǎn)型發(fā)展。

4.2 轉(zhuǎn)變企業(yè)生產(chǎn)方式，踐行生態(tài)環(huán)保理念

不合理的生產(chǎn)方式會造成生態(tài)破壞，從而造成生態(tài)承載力的下降。因此，企業(yè)在生產(chǎn)中應(yīng)該倡導(dǎo)生產(chǎn)方式綠色化，踐行綠色產(chǎn)業(yè)理念。例如，企業(yè)在生產(chǎn)過程中也應(yīng)重視生產(chǎn)方式的綠色化，節(jié)約用水用電，重視工業(yè)廢水、廢氣以及廢棄物達標排放和處理等，減少高污染能源的使用，盡量選擇清潔能源，加大科技投入，開發(fā)新能源，研制生態(tài)產(chǎn)品，讓越來越多的企業(yè)加入生態(tài)環(huán)保行列，使生態(tài)保護融入每個企業(yè)的發(fā)展理念之中。同時政府也應(yīng)該加大生態(tài)監(jiān)管與宣傳力度，重視對生態(tài)污染及破壞行為的防范，為焦作市提供全方位的生態(tài)保護。

4.3 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)升級

在轉(zhuǎn)型的過程中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級至關(guān)重要。按照目前焦作市中心城區(qū)“起高峰”、縣域經(jīng)濟“成高原”的要求，打造“356”特色產(chǎn)業(yè)集群，繪制產(chǎn)業(yè)鏈、企業(yè)分布、核心技術(shù)、市場分布“四張圖譜”，實施“添翼計劃”，培育并壯大具有發(fā)展優(yōu)勢的中小企業(yè)。焦作市應(yīng)積極培育并發(fā)展新的支柱產(chǎn)業(yè)，提升服務(wù)業(yè)競爭力，改善制造業(yè)污染嚴重的現(xiàn)狀，研發(fā)新的清潔能源，發(fā)展高端制造業(yè)，用創(chuàng)新能力促進生態(tài)環(huán)境發(fā)展。一方面，對煤炭、化工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行轉(zhuǎn)型升級，發(fā)展信息技術(shù)以及新材料等優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，拓展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群；另一方面，推動服務(wù)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，開發(fā)旅游資源，發(fā)展文化旅游，注重物流、家政、教育培訓等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。推進高端制造業(yè)和新興服務(wù)業(yè)的融合發(fā)展，進而實現(xiàn)創(chuàng)新與生態(tài)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展。