科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展研究

摘 要：科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益耦合協(xié)調(diào)運行是實現(xiàn)長江流域經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的必然要求?；?000-2022年長江流域11個省市的面板數(shù)據(jù)，通過構建科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益子系統(tǒng)評價體系，并借助熵值法與耦合協(xié)調(diào)度模型，探討長江流域及其分區(qū)科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益耦合協(xié)調(diào)的時空變化。研究結(jié)論表明：①2000-2022年長江流域及三大分區(qū)科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益子系統(tǒng)發(fā)展水平均呈現(xiàn)出上升趨勢，其中科技創(chuàng)新與經(jīng)濟增長發(fā)展指數(shù)增幅明顯高于生態(tài)效益發(fā)展指數(shù)。②近23年間，長江流域及三大分區(qū)科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益耦合協(xié)調(diào)度均呈現(xiàn)明顯提升趨勢，耦合協(xié)調(diào)從失調(diào)發(fā)展到協(xié)調(diào)發(fā)展階段，并且長江中上游省市協(xié)調(diào)階段要滯后于長江下游省市。在空間演變過程中，長江流域耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)出從東向西遞減的趨勢，到2022年長江流域11個省市各子系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度均達到良好協(xié)調(diào)階段。應進一步加強長江流域科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益的協(xié)同發(fā)展，并發(fā)揮好長江下游省市對中上游省市的輻射效應。

關鍵詞：科技創(chuàng)新；經(jīng)濟增長；生態(tài)效益；耦合協(xié)調(diào)；長江流域

中圖分類號：F124.3；X321""文獻標識碼：A

doi：10.3969/j.issn.1672-2272.202312101

Research on the Coordinated Coordination Development of Technological Innovation，Economic Growth，and Ecological Environment in the Yangtze River Economic Belt

Abstract： Technological Innovation，economic growth，and ecological environment coupled coordination is an inevitable requirement for achieving high-quality economic development in the Yangtze River Economic Belt.Based on panel data from 11 provinces and cities in the Yangtze River Economic Belt from 2000 to 2022，this study constructs a subsystem evaluation system for technological innovation，economic growth，and ecological environment. Utilizing entropy method and coupling coordination degree model，the spatial and temporal changes of technological innovation，economic growth，and ecological environment coupled coordination in the Yangtze River Economic Belt and its sub-regions are explored.The research findings are as follows：①From 2000 to 2022，the development levels of technological innovation，economic growth，and ecological environment subsystems in the Yangtze River Economic Belt and its three major sub-regions have shown an overall upward trend.The development indices of technological innovation and economic growth are significantly higher than that of the ecological environment.②Over the past 23 years，the coupling coordination degrees of technological innovation，economic growth，and ecological environment in the Yangtze River Economic Belt and its three major sub-regions have exhibited a clear increasing trend，transitioning from a state of imbalance to coordination.The coordination stage in the provinces and cities of the upper and middle reaches of the Yangtze River lags behind that of the lower reaches. In terms of spatial evolution，the coupling coordination degree in the Yangtze River Economic Belt shows a decreasing trend from east to west. By 2022，all subsystems in the 11 provinces and cities of the Yangtze River Economic Belt have reached a well-coordinated stage.Further efforts should be made to strengthen the synergistic development of technological innovation，economic growth，and ecological environment in the Yangtze River Economic Belt，and leverage the radiating effects of downstream provinces and cities on those in the upper and middle reaches.

Key Words：Technological Innovation；Economic Growth；Ecological Environment；Coupled Coordination；Yangtze River Economic Belt

0 引言

在2023年第四次推動長江流域高質(zhì)量發(fā)展座談會上，習近平總書記指出“堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，以科技創(chuàng)新為引領，統(tǒng)籌推進生態(tài)效益保護和經(jīng)濟社會發(fā)展，進一步推動長江流域高質(zhì)量發(fā)展”?？萍紕?chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益之間是相互影響、相互促進的?？萍紕?chuàng)新是經(jīng)濟增長與生態(tài)效益保護的重要驅(qū)動力，經(jīng)濟增長為科技創(chuàng)新與生態(tài)效益提供了物質(zhì)基礎，而生態(tài)效益則是科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長的重要保障[1-5]。因此，科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益耦合協(xié)調(diào)是實現(xiàn)長江流域經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。

有關長江流域科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益耦合協(xié)調(diào)的研究主要集中在長江流域的部分省份與分區(qū)，例如劉麗娜和鄒季康[2]借助耦合協(xié)調(diào)度模型和Dagum基尼系數(shù)及其子群分解模型，對湖北省的經(jīng)濟－科技－生態(tài)3個子系統(tǒng)的時空演化進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)2010-2020年湖北各地市的3個子系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)上升趨勢且2020年均處于耦合協(xié)調(diào)階段。唐曉和黃寰[5]利用熵權 TOPSIS法以及耦合協(xié)調(diào)模型對四川省18個地級市科技創(chuàng)新、生態(tài)效益與區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展度進行調(diào)研，結(jié)果表明2010-2019年間，四川省各地級市的科技創(chuàng)新－生態(tài)效益－區(qū)域經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)度增速較低，三系統(tǒng)均達到了協(xié)調(diào)發(fā)展水平。高敏和徐超毅[1]研究了華東地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、科技創(chuàng)新與生態(tài)效益之間的耦合協(xié)調(diào)度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)華東地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與科技創(chuàng)新的發(fā)展速度高于生態(tài)效益發(fā)展速度，并且華東省區(qū)耦合度呈現(xiàn)出“沿海高、內(nèi)陸低”的空間特點。馬雙和張翼鷗[6]分析了長江三角城市群2005-2015年26個城市生態(tài)效益、科技創(chuàng)新和經(jīng)濟增長的耦合協(xié)調(diào)現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)長三角城市群科技創(chuàng)新和經(jīng)濟增長呈現(xiàn)較高一致性，但生態(tài)效益的波動性較大。徐小鷹和田焮焮[7]借助熵值法與耦合協(xié)調(diào)度模型測度了2006-2019 年長三角城市群科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益三系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)變化，結(jié)果表明長三角三系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平呈平穩(wěn)上升態(tài)勢，從失調(diào)狀態(tài)向協(xié)調(diào)發(fā)展狀態(tài)發(fā)展，空間上呈現(xiàn)出 “中心－邊緣”分布特征。僅有少數(shù)研究探究了長江流域經(jīng)濟發(fā)展-創(chuàng)新能力-生態(tài)效益之間的耦合協(xié)調(diào)狀況，嚴翔等[8]基于耦合協(xié)調(diào)度模型分析了2004-2016年長江流域經(jīng)濟發(fā)展－創(chuàng)新能力－生態(tài)效益之間的耦合協(xié)調(diào)狀況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)東部省市耦合協(xié)調(diào)度高，中西部省市耦合協(xié)調(diào)度偏低。陳翠蘭[9]指出2008-2020年長江流域科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長及生態(tài)效益的耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)上升趨勢。以上研究時段主要集中在2020年之前，并且側(cè)重于長江流域三系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度的時間變化，而對于長江流域不同省市的科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長及生態(tài)效益的耦合協(xié)調(diào)度空間演變及差異研究仍較少。

因此，本研究基于熵值法與耦合協(xié)調(diào)度模型，基于2000-2022年長江流域11個省市的面板數(shù)據(jù)，全面分析了長江流域科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益之間的耦合協(xié)調(diào)時間與空間變化，并對此提出相關建議，以期為促進長江流域經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供建議。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)域概況

長江流域橫跨中國東中西三大區(qū)域，包括9省2市，面積約205萬km2，該區(qū)域是全國重要的經(jīng)濟活動中心。根據(jù)自然地理位置和行政區(qū)劃，本文將長江流域劃分為長江下游省市（上海市、江蘇省、浙江省及安徽?。?、長江中游省份（江西省、湖北省及湖南?。┮约伴L江上游省市（重慶市、四川省、貴州省與云南?。?。

1.2 研究方法

參考已有研究[9-12]，并考慮指標的科學性、代表性與易獲取性，構建長江流域科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益的綜合評價指標體系（表1）。長江流域11個省市指標數(shù)據(jù)來自于2001-2023年《中國統(tǒng)計年鑒》與《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》。

熵值法是一種根據(jù)自身指標的特性確定權重的方法，該方法避免了指標賦權的主觀性[10]。本文基于熵值法測度了長江流域及三大分區(qū)的科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益的耦合協(xié)調(diào)度水平。具體計算步驟如下：

其中，X′ij為標準化的數(shù)據(jù)，Xij為原始第i年的第j個指標。

式子中，ej 為第j項指標的信息熵，wj 為第j項指標的權重。

式（6）中，F(xiàn)i為各子系統(tǒng)的綜合發(fā)展指數(shù)值。按照以上步驟依次計算長江流域科技創(chuàng)新F（x）、經(jīng)濟增長F（y）與生態(tài)效益F（z）子系統(tǒng)的綜合發(fā)展指數(shù)。

進一步基于已有研究方法[2，9]，本文構建科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益的耦合協(xié)調(diào)度模型，耦合度模型如下：

式（7）中，F(xiàn)（x）為科技創(chuàng)新發(fā)展指數(shù)，F(xiàn)（y）為經(jīng)濟增長發(fā)展指數(shù)，F(xiàn)（z）為生態(tài)效益發(fā)展指數(shù)值。C為科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益子系統(tǒng)的耦合度，取值范圍為[0，1]。

在耦合度基礎上，耦合協(xié)調(diào)度模型如下：

上式（8）（9）中，T為綜合協(xié)調(diào)指數(shù)，其反映科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益3個子系統(tǒng)的綜合發(fā)展水平。α、β、γ 分別為3個子系統(tǒng)的權重系數(shù)，因科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益指數(shù)同等重要，所以兩者的權重系數(shù)均取值1/3。D值反映科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益的耦合協(xié)調(diào)度。本文將耦合協(xié)調(diào)水平分為10類[8]，見表2。

2 結(jié)果分析

2.1 科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益子系統(tǒng)發(fā)展水平

2000-2022年長江流域科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益子系統(tǒng)發(fā)展水平均呈現(xiàn)出上升趨勢，其中科技創(chuàng)新與經(jīng)濟增長發(fā)展指數(shù)上升最為明顯。而生態(tài)效益發(fā)展指數(shù)增加幅度最低，從2000年的0.42增加到2022年的0.63。同時，2015年以來長江流域科技創(chuàng)新發(fā)展指數(shù)增速明顯高于經(jīng)濟增長發(fā)展指數(shù)（圖1）。

對于長江流域三大分區(qū)而言（圖1），近23年來科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益子系統(tǒng)發(fā)展水平也均呈現(xiàn)出上升趨勢。各分區(qū)科技創(chuàng)新與經(jīng)濟增長發(fā)展指數(shù)增速均快于生態(tài)效益發(fā)展指數(shù)。長江下游省市與上游省市的科技創(chuàng)新發(fā)展指數(shù)在2015年后超過經(jīng)濟增長發(fā)展指數(shù)，長江中游省市科技創(chuàng)新發(fā)展指數(shù)低于經(jīng)濟增長發(fā)展指數(shù)。同時，長江下游省市的科技創(chuàng)新與經(jīng)濟增長發(fā)展指數(shù)要高于長江中上游省市發(fā)展水平，并且相對于長江下游省市，長江中上游省市的生態(tài)效益發(fā)展指數(shù)增加更緩慢。

2.2 長江流域科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益耦合協(xié)調(diào)度時空變化

基于耦合協(xié)調(diào)度模型，本文測度了長江流域及三大分區(qū)的科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益的耦合協(xié)調(diào)度的時間變化（表3）。2000-2022年間，長江流域及三大分區(qū)科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益耦合協(xié)調(diào)度均呈現(xiàn)明顯上升趨勢，長江流域科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益的耦合協(xié)調(diào)度從0.03上升到0.90。在耦合協(xié)調(diào)度發(fā)展上，長江流域耦合協(xié)調(diào)度在2012年達到初級協(xié)調(diào)階段，在2019年處于良好協(xié)調(diào)階段，逐步從極度失調(diào)階段發(fā)展到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)階段。長江下游省市的科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益耦合協(xié)調(diào)度要高于同期的長江中上游省市耦合協(xié)調(diào)度。其中，長江下游省市初級協(xié)調(diào)出現(xiàn)時間（2011年）早于長江中上游省份初級協(xié)調(diào)出現(xiàn)時間（2013年、2014年），并且長江中上游省市良好協(xié)調(diào)出現(xiàn)時間（2019年）要滯后于長江下游省市（2018年）。2022年長江下游省市進入優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)階段，而長江中下游省市仍處于良好協(xié)調(diào)階段。

本文進一步分析了2000年、2007年、2014年及2022年長江流域科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益耦合協(xié)調(diào)度空間變化（圖2）。由圖2可知，2000年長江流域11個省市科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益耦合協(xié)調(diào)度均為極度失調(diào)與嚴重失調(diào)時段。2007年，長江下游的上海市、江蘇省及浙江省處于勉強協(xié)調(diào)階段，安徽省與江西省各子系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度為瀕臨失調(diào)，而長江中上游的大多數(shù)省市處于輕度失調(diào)階段。在2014年，長江流域的下游與中游省市處于初級協(xié)調(diào)與中級協(xié)調(diào)階段，其中中級協(xié)調(diào)主要發(fā)生在長江下游省市。而長江上游的云南省與貴州省處于勉強協(xié)調(diào)階段。到2022年，長江流域11個省市科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益耦合協(xié)調(diào)均達到良好協(xié)調(diào)與優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)水平。其中處于優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)的省市主要位于長江下游省市。從2007年與2014年耦合協(xié)調(diào)度空間變化上，長江流域東部耦合協(xié)調(diào)度要總體高于中西部耦合協(xié)調(diào)度，總體呈現(xiàn)自東向西的下降趨勢。這也反映出長江流域科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益耦合協(xié)調(diào)度的區(qū)域差異。

3 結(jié)論與建議

3.1 研究結(jié)論

2000-2022年長江流域及三大分區(qū)科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益子系統(tǒng)發(fā)展水平均呈現(xiàn)出上升趨勢，其中科技創(chuàng)新與經(jīng)濟增長發(fā)展指數(shù)增幅要明顯高于生態(tài)效益發(fā)展指數(shù)。

近23年間，長江流域及三大分區(qū)科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益耦合協(xié)調(diào)度均呈現(xiàn)明顯增加趨勢，耦合協(xié)調(diào)從極度失調(diào)發(fā)展到良好/優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)階段。其中長江中上游省市協(xié)調(diào)階段要滯后于長江下游省市。在空間演變上，長江流域耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)出從東向西下降的變化，到2022年長江流域11個省市各子系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度均達到良好協(xié)調(diào)階段。

3.2 政策建議

進一步推動長江流域科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益的協(xié)同發(fā)展。長江流域及其三大分區(qū)2000-2022年科技創(chuàng)新與經(jīng)濟增長發(fā)展指數(shù)均呈現(xiàn)出明顯上升趨勢，而生態(tài)效益發(fā)展指數(shù)緩慢增加，這反映出科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益子系統(tǒng)之間的不協(xié)調(diào)性。應加大對長江流域生態(tài)效益保護，具體上，要將長江流域的生態(tài)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，發(fā)展生態(tài)友好型經(jīng)濟，并增加生態(tài)效益保護的科技創(chuàng)新投入，促進科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益的均衡協(xié)調(diào)發(fā)展。

進一步發(fā)揮長江下游省市輻射效應，縮小長江中上游三系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)差異。通過長江流域11個省市科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益的耦合協(xié)調(diào)度的空間演變，本文發(fā)現(xiàn)長江下游省市三系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)明顯高于中上游省市，并且耦合協(xié)調(diào)度總體呈現(xiàn)從東向西下降趨勢。對此，應進一步增強長江下游省市與中上游省市的技術、經(jīng)濟及人才合作，并且根據(jù)各省市的經(jīng)濟發(fā)展基礎、科技創(chuàng)新水平及生態(tài)資源稟賦，建立起以下游省市為發(fā)展引擎，逐步向中上游省市輻射擴散的體系，以縮小長江上游、中游及下游省市科技創(chuàng)新、經(jīng)濟增長與生態(tài)效益的耦合協(xié)調(diào)度的差異。

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