海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平的時(shí)空耦合協(xié)調(diào)關(guān)系研究

白福臣，高鵬

（廣東海洋大學(xué) 管理學(xué)院，廣東 湛江 524088）

黨的二十大報(bào)告提出，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國。在陸域資源匱乏、人地關(guān)系矛盾突出的背景下，海洋經(jīng)濟(jì)已成為我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分?！?021年中國海洋經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》指出，我國海洋生產(chǎn)總值突破90 000億元，在國民經(jīng)濟(jì)增長中占比8.0%，其中，海洋第三產(chǎn)業(yè)增加值55 635億元，占海洋生產(chǎn)總值的61.6%。海洋科技是推動(dòng)海洋開發(fā)的第一生產(chǎn)力。建立強(qiáng)大的海洋戰(zhàn)略科技力量，掌握科技創(chuàng)新主動(dòng)權(quán)，已成為世界各海洋強(qiáng)國贏得海洋話語權(quán)的戰(zhàn)略共識。我國也正著力改變海洋經(jīng)濟(jì)粗放發(fā)展的現(xiàn)狀，推動(dòng)海洋科技向創(chuàng)新引領(lǐng)型轉(zhuǎn)變，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，走高質(zhì)量發(fā)展之路。因此，分析海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平的時(shí)空耦合協(xié)調(diào)關(guān)系并探究其影響因素具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

國內(nèi)外學(xué)者對海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的相關(guān)研究成果豐富。第一，在海洋科技創(chuàng)新促進(jìn)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級角度，ZEYRINGER等[1]研究認(rèn)為技術(shù)變革對海洋低碳能源轉(zhuǎn)型起著重要的作用；高田義等[2]通過對青島市的實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)由于海洋企業(yè)的創(chuàng)新性不足，導(dǎo)致學(xué)術(shù)成果無法產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，進(jìn)而無法對海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來實(shí)際效益；周達(dá)軍等[3]通過對浙江海洋科技投入產(chǎn)出進(jìn)行分析，指出浙江海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶建設(shè)必須不斷提升海洋科技實(shí)力；王淼[4]提出了“人才開發(fā)、科技興海、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、機(jī)制創(chuàng)新”的海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略及實(shí)施策略；秦曼等[5]研究認(rèn)為增加海洋科技創(chuàng)新的投入，有利于促進(jìn)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)生態(tài)化、海洋產(chǎn)業(yè)技術(shù)生態(tài)化。第二，對海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對海洋科技創(chuàng)新反向作用的研究較少，SHEN[6]認(rèn)為海洋新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動(dòng)著海洋高新技術(shù)的革新，同時(shí)也促進(jìn)了海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；紀(jì)建悅等[7]認(rèn)為隨著海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級，海洋科技創(chuàng)新對海洋全要素生產(chǎn)率的促進(jìn)作用愈發(fā)顯著。

綜上所述，已有研究成果豐富了海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級關(guān)系的理論體系，為本文奠定了理論基礎(chǔ)，但尚存在不足，多數(shù)研究集中于海洋科技創(chuàng)新促進(jìn)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級角度，海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的雙向關(guān)系有待進(jìn)一步揭示，鮮有實(shí)證來研究兩者協(xié)調(diào)發(fā)展的時(shí)空演化、省際差異、空間相關(guān)性及影響因素。因此，本文構(gòu)建海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平的耦合機(jī)理，并以2009—2018年我國11個(gè)涉海省份的面板數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用熵權(quán)-TOPSIS綜合評價(jià)模型、耦合協(xié)調(diào)度模型、空間自相關(guān)模型及固定效應(yīng)模型對我國海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的綜合評價(jià)指數(shù)，耦合協(xié)調(diào)度的時(shí)空特征、空間相關(guān)性演變及影響因素進(jìn)行探究，為提高海洋科技創(chuàng)新能力、構(gòu)建高質(zhì)量的海洋產(chǎn)業(yè)體系、促進(jìn)海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展提供借鑒參考。

1 海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合機(jī)理分析

海洋科技創(chuàng)新是海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的動(dòng)力。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，不同行業(yè)或產(chǎn)業(yè)部門的經(jīng)濟(jì)所處的生命周期、增長速度不同，產(chǎn)業(yè)發(fā)展則存在顯著差異。而且，不同產(chǎn)業(yè)間的強(qiáng)弱變化構(gòu)成了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷主要內(nèi)容，導(dǎo)致這種產(chǎn)業(yè)間的強(qiáng)弱變化的動(dòng)力何在？《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》給出了回答：“經(jīng)濟(jì)發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整都要靠體制創(chuàng)新和科技創(chuàng)新來推動(dòng)”。海洋經(jīng)濟(jì)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，海洋科技創(chuàng)新在推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級方面同樣發(fā)揮著重要作用。周叔蓮等[8]研究認(rèn)為，技術(shù)進(jìn)步主要從供給和需求兩個(gè)方面影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，從供給方面看，主要通過提高涉海勞動(dòng)者素質(zhì)、改善物質(zhì)技術(shù)條件、提高管理技術(shù)水平等途徑；從需求方面看，主要通過借助包括滿足消費(fèi)者不斷優(yōu)化的消費(fèi)需求、生產(chǎn)者不斷升級的生產(chǎn)需求等途徑。

海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級是海洋科技創(chuàng)新的支撐和保障。一方面，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)影響需求，需求拉動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新[8]。若某一海洋產(chǎn)業(yè)由于需求誘導(dǎo)出現(xiàn)快速增長的趨勢，經(jīng)營主體出于競爭考慮，為了能夠保持適當(dāng)?shù)囊?guī)?；蛱岣吒纳飘a(chǎn)品和服務(wù)的質(zhì)量，以提高自身競爭優(yōu)勢，往往會加大海洋科技創(chuàng)新投入，這種過程會對海洋科技創(chuàng)新形成強(qiáng)大的需求。另一方面，如果某個(gè)產(chǎn)業(yè)處于衰退期，該產(chǎn)業(yè)或退出或重生，前一種選擇可能會延遲科技創(chuàng)新進(jìn)程，后一種選擇則將促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步[8]，某一落后海洋產(chǎn)業(yè)積極應(yīng)用新技術(shù)、新管理方法進(jìn)行重組和改造，無疑會促進(jìn)海洋科技創(chuàng)新的發(fā)展，這意味著海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級將為海洋科技創(chuàng)新提供更多的機(jī)會和更大的空間，同時(shí)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級所帶來的更大收益將為海洋科技創(chuàng)新提供更加充裕的資金支持。

綜上所述，海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合關(guān)系見圖1。海洋科技創(chuàng)新是海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的動(dòng)力，海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對海洋科技創(chuàng)新發(fā)揮著支撐和保障作用，海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級之間存在著緊密的互動(dòng)關(guān)系，并且通過市場供需調(diào)配、經(jīng)濟(jì)環(huán)境的協(xié)調(diào)支撐等途徑實(shí)現(xiàn)二者協(xié)調(diào)耦合，但由于二者發(fā)展速度不同步，發(fā)展環(huán)節(jié)不匹配，往往造成二者脫節(jié)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平存在地區(qū)差異導(dǎo)致人才、資金等生產(chǎn)要素產(chǎn)生不均衡流動(dòng)。因此，新時(shí)代推進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展需要海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的協(xié)調(diào)有序、共同發(fā)展。

圖1 海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級耦合機(jī)理

2 指標(biāo)選取和研究方法

2.1 指標(biāo)選取

新古典經(jīng)濟(jì)理論認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步是經(jīng)濟(jì)增長的主要源泉，并成為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級、提高競爭力的關(guān)鍵因素。在海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)中，借鑒周達(dá)軍等[3]對浙江海洋科技進(jìn)步評價(jià)中的“投入—產(chǎn)出”評價(jià)方法，從海洋科技創(chuàng)新投入、海洋科技創(chuàng)新產(chǎn)出，以及對投入產(chǎn)出具有支撐促進(jìn)作用的海洋科技創(chuàng)新環(huán)境等三個(gè)方面構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)。海洋科技創(chuàng)新投入反映的是海洋科技創(chuàng)新發(fā)展中人、財(cái)、物方面的投入，由海洋科研人員數(shù)、海洋科研人員中具有高級職稱人數(shù)占比、海洋科研機(jī)構(gòu)經(jīng)費(fèi)收入和海洋科研機(jī)構(gòu)課題數(shù)等4個(gè)相關(guān)指標(biāo)構(gòu)成；海洋科技創(chuàng)新產(chǎn)出表示海洋科技創(chuàng)新投入后產(chǎn)出的科研成果和經(jīng)濟(jì)效益，構(gòu)成指標(biāo)包括科研著作等知識產(chǎn)出和應(yīng)用于實(shí)際創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的專利產(chǎn)出；海洋科技創(chuàng)新環(huán)境是指對海洋科技創(chuàng)新投入促進(jìn)海洋科技創(chuàng)新產(chǎn)出的支撐力量，包括人才支撐、平臺支撐及資金支撐等，由海洋相關(guān)畢業(yè)生人數(shù)、海洋科研機(jī)構(gòu)數(shù)和海洋科研機(jī)構(gòu)基本建設(shè)中政府投資等3個(gè)相關(guān)指標(biāo)構(gòu)成。具體指標(biāo)信息見表1。

表1 海洋科技創(chuàng)新綜合評價(jià)指標(biāo)體系

海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級是國民產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的重要組成部分，實(shí)質(zhì)是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的高度化和合理化。首先，在海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高度化中，隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)型升級，第一產(chǎn)業(yè)在國民收入中的比重逐漸下降，第二、第三產(chǎn)業(yè)所占比重逐漸上升，因此用海洋第二、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之和占海洋生產(chǎn)總值的比重表示海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級規(guī)模；其次，海洋科技創(chuàng)新促進(jìn)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的具體途徑之一是勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，因此用勞動(dòng)生產(chǎn)率來表示每名海洋從業(yè)人員在單位時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益。在海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化中，海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化規(guī)模借鑒狄乾斌等[9]的研究，用海洋第三產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之比衡量海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化規(guī)模，表示傳統(tǒng)的第二產(chǎn)業(yè)改變粗放生產(chǎn)方式、提高生產(chǎn)效率或轉(zhuǎn)型為第三產(chǎn)業(yè)；海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級效果指數(shù)用第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增產(chǎn)率來表示海洋高科技產(chǎn)業(yè)、新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況。具體指標(biāo)信息見表2。

表2 海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級綜合評價(jià)指標(biāo)體系

2.2 研究方法

2.2.1 熵權(quán)-TOPSIS綜合評價(jià)模型

熵權(quán)-TOPSIS法是將客觀賦權(quán)的熵值法與逼近理想點(diǎn)排序法相結(jié)合的一種多屬性賦權(quán)方法。該方法能夠充分運(yùn)用原始數(shù)據(jù)的信息，不受主觀因素、參考序列選擇的干擾，具有直觀、運(yùn)算簡潔、信息損失量少等優(yōu)點(diǎn)[10]。因此，本文利用該方法測算海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級綜合評價(jià)指數(shù)，具體測算步驟如下：

（1）構(gòu)建評價(jià)對象矩陣：

式中：Xij為第i個(gè)涉海城市第j個(gè)評價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化：由于對變量極差標(biāo)準(zhǔn)化后有些年份的數(shù)據(jù)出現(xiàn)0值，此時(shí)測算耦合度依舊會出現(xiàn)0值，則耦合度毫無意義，為避免這一問題，本文對值域區(qū)間進(jìn)行平移，在標(biāo)準(zhǔn)化公式中加入截距項(xiàng)，則正向指標(biāo)處理采用公式（2），負(fù)向指標(biāo)處理采用公式（3）：

（3）計(jì)算指標(biāo)權(quán)重：

式中：0≤Wi≤1，ei是第i個(gè)指標(biāo)的熵，wi是第i個(gè)指標(biāo)的熵權(quán)。

（4）計(jì)算最優(yōu)解、最劣解：

式中：Fij為加權(quán)矩陣，為最優(yōu)解、最劣解。

（5）計(jì)算綜合評價(jià)指數(shù)（貼近度）：

2.2.2 耦合協(xié)調(diào)度模型

借鑒物理學(xué)中的耦合協(xié)調(diào)度模型來探討海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級兩系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)情況，具體測算步驟如下。

（1）計(jì)算耦合度。若給定P≥2個(gè)系統(tǒng)，則耦合度一般化公式如下：

式中：CP為綜合評價(jià)指數(shù)；P為系統(tǒng)個(gè)數(shù)。

（2）計(jì)算綜合協(xié)調(diào)指數(shù)。考慮到海洋科技創(chuàng)新和海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級同等重要，因此兩個(gè)系統(tǒng)的主觀權(quán)重a、b均為0.5，具體公式如下：

（3）計(jì)算耦合協(xié)調(diào)度：

式中：0≤D≤1，D越大表示兩個(gè)系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)關(guān)系越好，協(xié)調(diào)發(fā)展水平越高。根據(jù)實(shí)際數(shù)值分布，參考相關(guān)文獻(xiàn)[10-11]，將海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的耦合協(xié)調(diào)度由0～1均分為若干級別，詳見表3。

表3 耦合協(xié)調(diào)度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

2.2.3 空間特征分析模型

（1）變異系數(shù)模型。為了從數(shù)量上準(zhǔn)確測度海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合協(xié)調(diào)發(fā)展省際差異的總體水平，以各涉海地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度作為測度地區(qū)差距的總體指標(biāo)，采用變異系數(shù)法進(jìn)行測算，計(jì)算公式為：

式中：n表示研究區(qū)域內(nèi)省份個(gè)數(shù)；Di為第i個(gè)地區(qū)的兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度；為研究區(qū)域內(nèi)多有地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度的平均水平。

（2）全局Moran’s I指數(shù)和局部Getis-Ord指數(shù)。采用全局Moran’s I指數(shù)來檢驗(yàn)研究區(qū)域海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合協(xié)調(diào)發(fā)展整體上是否存在空間相關(guān)性，計(jì)算公式如下：

式中：n表示研究區(qū)域內(nèi)省份個(gè)數(shù)；Zij為空間權(quán)重，若第i個(gè)地區(qū)與第j個(gè)地區(qū)相鄰，則取1，反之取0；全局Moran’s I指數(shù)的取值為[-1, 1]，當(dāng)Moran’s I＜0時(shí)，表明耦合協(xié)調(diào)度的空間分布呈空間負(fù)相關(guān)，值越小，空間差異越大；當(dāng)Moran’s I=0時(shí)，表明耦合協(xié)調(diào)度的空間分布呈隨機(jī)分布，不存在空間相關(guān)性；當(dāng)Moran’s I＞0時(shí)，表明耦合協(xié)調(diào)度的空間分布呈空間正相關(guān)，值越大，空間相關(guān)性越明顯[12]。

雖全局Moran’s I指數(shù)反映了整體情況，但不能反映海洋科技創(chuàng)新能力與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合協(xié)調(diào)度的局部空間各具差異的特征，因此采用局部Getis-Ord指數(shù)來衡量局部是否存在相似或相異的情況，即局部的空間相關(guān)性，計(jì)算公式如下：

式中：Wij為空間權(quán)重矩陣；Dj為j地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度。在采用局部Getis-Ord指數(shù)分析時(shí)，一般先判定是否通過Z值檢驗(yàn)，計(jì)算公式為：

2.2.4 耦合關(guān)系影響因素分析模型

（1）變量設(shè)定。被解釋變量為海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級耦合協(xié)調(diào)度。在解釋變量選取方面，根據(jù)上述耦合機(jī)理分析并參考已有文獻(xiàn)成果[12-15]，將政府宏觀調(diào)控、人力資本、市場主導(dǎo)這三個(gè)對海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級具有雙重作用的關(guān)聯(lián)指標(biāo)作為解釋變量。政府宏觀調(diào)控指標(biāo)用政府對區(qū)域海洋戰(zhàn)略規(guī)劃、科技創(chuàng)新、發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)等方面的財(cái)政支出衡量；市場主導(dǎo)指標(biāo)用區(qū)域海洋生產(chǎn)總值來衡量；人力資本指標(biāo)用沿海地區(qū)海洋相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生人數(shù)來衡量。具體指標(biāo)變量見表4。

表4 變量的定義及說明

（2）模型設(shè)定。為了研究海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級耦合關(guān)系的影響因素，本文基于2009—2018年沿海11省份的面板數(shù)據(jù)，構(gòu)建實(shí)證計(jì)量模型如下：

式中：Y為被解釋變量，Xit為解釋變量，αi為常數(shù)項(xiàng)，β為解釋變量的系數(shù)向量，εit為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

3 結(jié)果與分析

3.1 海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級綜合評價(jià)

綜合運(yùn)用公式（1）～（7），計(jì)算海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級綜合評價(jià)指數(shù)，通過ArcGIS10.2軟件的自然斷點(diǎn)分級法將2009年、2012年、2015年、2018年海洋科技創(chuàng)新水平綜合評價(jià)指數(shù)與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平綜合評價(jià)指數(shù)分別劃分為低、較低、中等、較高、高水平等五種類型，并進(jìn)行可視化分析。依據(jù)“十四五”規(guī)劃《綱要》將中國海洋經(jīng)濟(jì)區(qū)域劃分為三大海洋經(jīng)濟(jì)圈（北部海洋經(jīng)濟(jì)圈包括遼寧、河北、天津和山東；東部海洋經(jīng)濟(jì)圈包括江蘇、上海和浙江；南部海洋經(jīng)濟(jì)圈包括福建、廣東、廣西和海南。由于北京海洋科研院所、人才眾多，對全國海洋科技創(chuàng)新具有重要推動(dòng)作用，因此在進(jìn)行海洋科技創(chuàng)新水平綜合評價(jià)時(shí)將北京納入）。

3.1.1 海洋科技創(chuàng)新水平綜合評價(jià)指數(shù)時(shí)空分析

圖2為2009—2018年海洋科技創(chuàng)新水平的變化趨勢。中國海洋科技創(chuàng)新水平在2009—2018年顯著提高，從2009年的0.165增長到2018年的0.629，呈“N”型變化趨勢，其中2015年和2016年為兩個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)。因此，中國海洋科技創(chuàng)新水平可被劃分為三個(gè)時(shí)間段：（1）快速增長階段（2009—2015年），這一時(shí)期海洋科技創(chuàng)新能力綜合評價(jià)指數(shù)增長較快，由0.165增長到0.682，可能因?yàn)槲覈笆濉卑l(fā)展規(guī)劃提出了要著力提高海洋科技自主創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化能力，注重人才培養(yǎng)以及改革和創(chuàng)新海洋管理體制等相關(guān)舉措，促進(jìn)了海洋科技創(chuàng)新能力不斷提高。（2）下降階段（2015—2016年），這一時(shí)期海洋科技創(chuàng)新綜合評價(jià)指數(shù)出現(xiàn)短暫下降，主要因?yàn)?015年作為“十二五”期間海洋規(guī)劃尾端之年，海洋科技創(chuàng)新動(dòng)力不足，海洋經(jīng)濟(jì)增長乏力。（3）恢復(fù)增長階段（2016—2018年），這一時(shí)期海洋科技創(chuàng)新綜合評價(jià)指數(shù)進(jìn)入平穩(wěn)增長階段，即由0.554增長到0.629。究其原因，2016年為“十三五”規(guī)劃的開端之年，海洋發(fā)展規(guī)劃明確將海洋科技創(chuàng)新放在首位，拓展藍(lán)色經(jīng)濟(jì)空間，建設(shè)海洋強(qiáng)國，這些政策和措施進(jìn)一步激發(fā)了各涉海地區(qū)對海洋科技創(chuàng)新的支持力度，優(yōu)化了海洋科技創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，促使涉海地區(qū)海洋科技創(chuàng)新能力不斷提升。

圖2 2009—2018年海洋科技創(chuàng)新水平時(shí)間變化特征

從空間層面（圖3）來看，2009—2018年，12個(gè)涉海地區(qū)的海洋科技創(chuàng)新綜合評價(jià)指數(shù)均呈顯著上升趨勢，但從等級來看差異顯著：山東、福建、廣西和海南呈上升趨勢，其中，山東和福建上升速度最快，由中等等級上升到高等級；河北和江蘇保持不變，仍為中等等級；其余4省份均為下降趨勢。沿海地區(qū)海洋科技創(chuàng)新能力在空間上呈現(xiàn)“南部＞東部＞北部”的態(tài)勢。表明涉海地區(qū)增加了對海洋科技創(chuàng)新的支持力度，但由于海洋資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及政府支持力度存在地區(qū)差異，導(dǎo)致海洋科技創(chuàng)新能力存在地區(qū)差異。具體來看，2009年呈現(xiàn)“東部＞南部＞北部”態(tài)勢，海南和廣西海洋科技創(chuàng)新能力為低等級，遼寧為較低等級，河北、山東、天津、江蘇、福建為中等等級，上海和北京為較高等級，廣東和浙江為高等級。2014年較2009年涉海地區(qū)海洋科技創(chuàng)新水平有所上升，空間上東部仍占據(jù)最高位置，其中海南為低等級，河北和廣西為較低等級，遼寧、天津、山東、廣東為中等等級，江蘇和福建為較高等級，北京、上海和浙江為高等級。2018年較2014年大部分涉海地區(qū)海洋科技創(chuàng)新能力呈上升趨勢，空間上呈現(xiàn)“南部＞北部＞東部”的態(tài)勢，遼寧、北京、天津、江蘇、上海為下降趨勢，其余7省份為上升趨勢，其中遼寧、北京、天津?yàn)榈偷燃?，河北、江蘇、上海、浙江、廣西為中等等級，廣東、海南為較高等級，山東和福建為高等級。

圖3 2009年、2014年、2018年海洋科技創(chuàng)新水平空間變化特征

3.1.2 海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平綜合評價(jià)指數(shù)時(shí)空分析

圖4匯報(bào)了2009—2018年海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平的時(shí)間變化特征。2009—2018年中國海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平顯著提高，從2009年的0.361增長到2018年的0.623，呈“M”型變化趨勢，其中2010年、2014年和2017年為三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，因此將其劃分為三個(gè)時(shí)間段：（1）下降階段（2009—2013年），這一時(shí)期海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平呈下降趨勢，由0.361下降到0.223，主要是由于政府政策對海洋科技創(chuàng)新能力的提升、海洋科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化具有滯后性，因此此時(shí)出現(xiàn)短暫下降態(tài)勢。（2）上升階段（2013—2017年），這一時(shí)期海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平呈上升趨勢，由0.223上升到0.714，主要由于2013年國務(wù)院印發(fā)《全國海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》明確要求要將推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級放在核心位置，優(yōu)化海洋產(chǎn)業(yè)布局。（3）下降階段（2017—2018年），這一時(shí)期海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平呈下降趨勢，由0.714下降到0.623，究其原因，這一時(shí)期海洋科技創(chuàng)新水平增速放緩，加上2015—2016年海洋科技創(chuàng)新水平呈下降趨勢，對海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平產(chǎn)生負(fù)面影響。

圖4 2009—2018年海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平時(shí)間變化特征

整體來看，2009—2018年，涉海地區(qū)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級綜合評價(jià)指數(shù)均呈現(xiàn)顯著上升，同樣在等級上有所差異（圖5），廣西、海南、廣東、浙江、江蘇、天津和遼寧呈下降趨勢，山東、河北、福建和上海呈現(xiàn)上升趨勢。具體來看，2009年呈現(xiàn)“東部＞南部＞北部”空間分布格局，其中山東和上海為低等級，河北為較低等級，江蘇、福建、廣西為中等等級，遼寧、天津、廣東、海南為較高等級，浙江為高等級。2014年呈現(xiàn)“東部＞北部＞南部”的空間分布格局，山東和浙江為高等級，廣東為較高等級，江蘇、天津、福建為中等等級，河北、廣西、上海為較低等級，遼寧和海南為低等級。2018年呈現(xiàn)“南部＞北部＞東部”的空間分布格局，河北為高等級，上海和福建為較高等級，廣西為低等級，其余省份為中等等級。

圖5 2009年、2014年、2018年海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平空間變化特征

3.2 海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級耦合協(xié)調(diào)測度分析

綜合運(yùn)用公式（8）～（10），計(jì)算海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級耦合協(xié)調(diào)度并利用ArcGIS10.2進(jìn)行可視化分析。運(yùn)用公式（11）～（15）計(jì)算變異系數(shù)、全局Moran’s I指數(shù)、局部Getis-Ord指數(shù)，分析兩系統(tǒng)之間耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的時(shí)空演化、省際差異以及空間相關(guān)性。

3.2.1 耦合協(xié)調(diào)度時(shí)空格局分析

從時(shí)間層面來看，2009—2018年海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合協(xié)調(diào)度不斷提高（圖6），由2009年的輕度失調(diào)上升到2018年的勉強(qiáng)協(xié)調(diào)，具體分為兩個(gè)階段：（1）2009—2016年，耦合協(xié)調(diào)類型主要以輕度失調(diào)、瀕臨失調(diào)為主，其中2009—2013年，東部海洋經(jīng)濟(jì)圈耦合協(xié)調(diào)度最高，在0.400～0.500之間，為瀕臨失調(diào)階段，南部海洋經(jīng)濟(jì)圈耦合協(xié)調(diào)度最低，在0.200～0.400之間，為中度、輕度失調(diào)階段。2013—2016年，北部海洋經(jīng)濟(jì)圈耦合協(xié)調(diào)度不斷攀升，在0.400～0.600之間，在瀕臨失調(diào)和勉強(qiáng)協(xié)調(diào)之間徘徊，南部和東部海洋經(jīng)濟(jì)圈耦合協(xié)調(diào)度在0.300～0.500之間，在輕度、瀕臨失調(diào)之間徘徊。（2）2016—2018年，耦合協(xié)調(diào)類型以勉強(qiáng)協(xié)調(diào)為主，此階段南部海洋經(jīng)濟(jì)圈耦合協(xié)調(diào)度最高，其次為北部，南部最低。這反映出2009—2018年海洋科技創(chuàng)新對海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的推動(dòng)力不斷增強(qiáng)，海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對海洋科技創(chuàng)新的支撐和保障程度不斷提高，導(dǎo)致兩者不斷耦合協(xié)調(diào)發(fā)展。

圖6 2009—2018年海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級耦合協(xié)調(diào)度的時(shí)間特征

整體來看，2009—2018年兩系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)度在空間上呈現(xiàn)“南部＞北部＞東部”的態(tài)勢（圖7）。2009年，大部分涉海地區(qū)處在失調(diào)階段，具體來看，天津、浙江和廣東兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度最高，處在瀕臨失調(diào)階段；其次是遼寧、江蘇、福建和海南，處在輕度失調(diào)階段；河北、廣西處在中度失調(diào)階段，山東和上海處在極度失調(diào)階段。2012年，大部分涉海地區(qū)較2009年有所提升，遼寧、河北、天津、江蘇、浙江、廣西、海南耦合協(xié)調(diào)度最高，協(xié)調(diào)類型為瀕臨失調(diào)；山東、福建、廣東為輕度失調(diào)階段。2015年，涉海地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度均提高明顯，其中遼寧、天津、山東、浙江、福建、廣西為勉強(qiáng)協(xié)調(diào)階段，河北、江蘇、廣東、海南為瀕臨失調(diào)階段。2018年，涉海地區(qū)均發(fā)展到協(xié)調(diào)階段，天津和福建提升為初級協(xié)調(diào)階段，其余涉海地區(qū)均為勉強(qiáng)協(xié)調(diào)。由此可見我國涉海地區(qū)海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的耦合協(xié)調(diào)水平不斷提升，表明海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級相互促進(jìn)作用不斷增強(qiáng)。

圖7 2009年、2014年、2018年海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級耦合協(xié)調(diào)度的空間特征

3.2.2 耦合關(guān)系空間特征分析

由以上分析可知，海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合協(xié)調(diào)度在時(shí)空上存在差異，為了進(jìn)一步探究這些差異的時(shí)空演化特征，采用變異系數(shù)來分析耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的差異趨勢（圖8）。從時(shí)間上來看，2009—2018年耦合協(xié)調(diào)度變異系數(shù)呈下降趨勢，2014年后區(qū)域海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合協(xié)調(diào)度趨于穩(wěn)定在0.100左右。從空間上來看，2009年，東部海洋經(jīng)濟(jì)圈的變異系數(shù)最大，為0.670，全國和北部次之，南部最小，2009—2010年涉海地區(qū)的變異系數(shù)均下降到0.200以下。2012年，南部海洋經(jīng)濟(jì)圈的變異系數(shù)最大，為0.140，全國和北部次之，東部最小。2015年，南部海洋經(jīng)濟(jì)圈的變異系數(shù)最大，為0.110，北部和全國次之，東部最小。2018年，北部海洋經(jīng)濟(jì)圈的變異系數(shù)最大，為0.070，全國和南部次之，東部最小。2010—2018年，變異系數(shù)穩(wěn)定在0.100左右，表明區(qū)域間海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合協(xié)調(diào)度的差異在不斷縮小。

圖8 海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級耦合協(xié)調(diào)度的變異系數(shù)

上述分析探討了海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合協(xié)調(diào)度區(qū)域間差異在時(shí)空上的演變態(tài)勢，利用ArcGIS10.2測算全局Moran’s I指數(shù)、局部Getis-Ord指數(shù)，進(jìn)一步分析兩者耦合關(guān)系在地區(qū)之間是否存在空間相關(guān)性，并據(jù)此選擇適當(dāng)?shù)拿姘鍞?shù)據(jù)模型進(jìn)行影響因素的測算分析。

在測算全局Moran’s I指數(shù)、局部Getis-Ord指數(shù)時(shí)，要進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，若統(tǒng)計(jì)值≤0.05，則通過顯著性檢驗(yàn)，即結(jié)論是有說服力的，反之則結(jié)論不可取；表5中的Moran’s I指數(shù)、局部Getis-Ord及統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)值顯示，當(dāng)前海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合協(xié)調(diào)不存在明顯的空間相關(guān)性，即區(qū)域間相互作用較小，故可采用普通的面板數(shù)據(jù)模型進(jìn)行影響因素的測算分析。

表5 全局Moran’s I指數(shù)、局部Getis-Ord 和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)值

表5 全局Moran’s I指數(shù)、局部Getis-Ord 和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)值

指標(biāo)2009年2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年Moran’s I 指數(shù)-0.480 0.131 0.411 0.044 0.562 0.011-0.213-0.168 0.081-0.160 P值0.162 0.411 0.070 0.571 0.020 0.741 0.692 0.822 0.511 0.840 Getis-Ord 0.071 0.081 0.080 0.072 0.073 0.071 0.072 0.071 0.071 0.071 Z值-0.270 1.860 2.101 0.890 1.120-0.731-0.750 1.142 0.980-0.491

3.3 海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級耦合協(xié)調(diào)影響因素分析

由上述測算分析可知，海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級耦合協(xié)調(diào)不存在明顯的空間相關(guān)性，因而采用普通的面板模型進(jìn)行影響因素分析。

運(yùn)用面板數(shù)據(jù)模型分析影響海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級之間耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的因素時(shí)，需要運(yùn)用Stata16進(jìn)行Hausman檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果P值小于0.01，則拒絕選用隨機(jī)效應(yīng)的原假設(shè)，故采用固定效應(yīng)面板模型。

從表6可以發(fā)現(xiàn)，政府宏觀調(diào)控、市場主導(dǎo)、人力資本變量的系數(shù)為0.046、0.001、0.630，均通過了5%的顯著性檢驗(yàn)。政府宏觀調(diào)控是影響當(dāng)前海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級耦合協(xié)調(diào)度的主要影響因素且為正向效應(yīng)，說明政府對海洋科技創(chuàng)新提供政策、資金、平臺等支撐，推動(dòng)了海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的耦合協(xié)調(diào)。其次是人力資本變量，系數(shù)為0.630，通過了5%的顯著性檢驗(yàn)，這說明人力資源是創(chuàng)新發(fā)展的第一資源，而海洋科技創(chuàng)新又是驅(qū)動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展的動(dòng)力。市場主導(dǎo)變量的系數(shù)為0.001，同樣對耦合協(xié)調(diào)度有正向影響，通過了1%的顯著性檢驗(yàn)，說明市場需求結(jié)構(gòu)優(yōu)化有利于促進(jìn)海洋科技創(chuàng)新，進(jìn)而推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。

本文采用替換變量、改變時(shí)間序列進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)（表7）。為了防止解釋變量測量誤差對回歸結(jié)果的影響，運(yùn)用替換變量法進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)時(shí)，用海洋科研機(jī)構(gòu)經(jīng)費(fèi)收入來代替政府宏觀調(diào)控中的原有指標(biāo)，用海洋相關(guān)專業(yè)本科畢業(yè)生人數(shù)來替換原有人力資本中的原有指標(biāo)，使用模型（16）進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，其回歸系數(shù)仍在10%的水平上顯著為正?？紤]到海洋科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化具有滯后性，因此運(yùn)用改變時(shí)間序列進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)，此時(shí)我們考察當(dāng)期政府宏觀調(diào)控、市場主導(dǎo)和人力資本對未來期間耦合協(xié)調(diào)度的影響，結(jié)果顯示，三個(gè)變量的回歸系數(shù)均在5%的水平上顯著為正。綜上所述，該結(jié)論沒有改變本文的主要結(jié)論。

4 主要結(jié)論與政策建議

4.1 主要結(jié)論

（1）2009—2018年，中國海洋科技創(chuàng)新能力顯著提高并呈“N”型變化趨勢，其中山東、海南提升速度較快；海洋科技創(chuàng)新能力呈現(xiàn)出區(qū)域不均衡，空間上呈現(xiàn)“南部＞北部＞東部”的態(tài)勢。

（2）2009—2018年，中國海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平顯著提高并呈“M”型變化趨勢，其中河北提升速度較快；海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平呈現(xiàn)出區(qū)域不均衡，空間上呈現(xiàn)“南部＞北部＞東部”的態(tài)勢。

（3）2009—2018年，海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合協(xié)調(diào)類型由2009年的輕度失調(diào)上升到2018年的勉強(qiáng)協(xié)調(diào)，耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)“南部＞北部＞東部”的態(tài)勢；區(qū)域內(nèi)省際差異逐漸縮小，但海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級耦合協(xié)調(diào)不存在明顯的空間相關(guān)性，區(qū)域間相互作用較小。

（4）對于耦合關(guān)系的影響因素，政府宏觀調(diào)控是影響當(dāng)前海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級耦合協(xié)調(diào)度的主要影響因素，其次為市場主導(dǎo)、人力資本變量。

4.2 政策建議

涉海地區(qū)的海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平的耦合協(xié)調(diào)度雖有所提升但僅為勉強(qiáng)協(xié)調(diào)水平，政府宏觀調(diào)控是影響當(dāng)前海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合協(xié)調(diào)度的主要影響因素，這表明我國依然缺乏對海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級融合發(fā)展的制度環(huán)境。因此，需要提高政府對海洋科技創(chuàng)新的支持力度，建立海洋科技創(chuàng)新投入穩(wěn)定增長的長效機(jī)制和合理的分配機(jī)制，優(yōu)化海洋科技創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，不斷提升政府對海洋科技創(chuàng)新投入的使用效益，推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。

從時(shí)間層面看，涉海地區(qū)的海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平耦合協(xié)調(diào)度在穩(wěn)步提升，這表明二者之間的融合發(fā)展關(guān)系、耦合質(zhì)量在不斷改善提升。因此，需要持續(xù)優(yōu)化海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級相互作用的傳導(dǎo)機(jī)制，不但要提升海洋科技創(chuàng)新能力，同時(shí)也要不斷推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，為海洋科技創(chuàng)新提供反哺支撐。

從空間層面看，耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)“南部＞北部＞東部”的態(tài)勢，對此，南部地區(qū)要繼續(xù)保持海洋科技創(chuàng)新與海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級融合發(fā)展態(tài)勢，繼續(xù)優(yōu)化耦合機(jī)制，充分發(fā)揮地區(qū)引領(lǐng)作用，促進(jìn)區(qū)域耦合協(xié)調(diào)水平持續(xù)提升。北部地區(qū)需要不斷調(diào)整海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快推進(jìn)海洋產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，推動(dòng)構(gòu)建高質(zhì)量海洋科技創(chuàng)新體系，充分釋放海洋科技創(chuàng)新所帶來的巨大生產(chǎn)力。東部地區(qū)則需要加快海洋科技創(chuàng)新投入，優(yōu)化海洋科技創(chuàng)新環(huán)境，加快海洋科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，推動(dòng)政府宏觀調(diào)控、市場主導(dǎo)、人力資本支撐等舉措相互融合，進(jìn)而促進(jìn)海洋科技創(chuàng)新賦能海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。