京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展協(xié)同效應(yīng)研究

周楠 趙曉旭 楊珍

摘 要：基于2012—2021年的面板數(shù)據(jù)，采用改進(jìn)的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型對京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展協(xié)同效應(yīng)進(jìn)行實證分析。研究發(fā)現(xiàn)：京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展兩大子系統(tǒng)均得到了有序發(fā)展，有序度在波動中呈上升趨勢；城市群復(fù)合系統(tǒng)在多數(shù)時間段內(nèi)處于輕度協(xié)同狀態(tài)，北京、天津、保定等6市在研究期內(nèi)均處于協(xié)同狀態(tài)，其余城市偶有出現(xiàn)不協(xié)同狀態(tài)；城市群復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度動態(tài)演變綜合值均為正，演變速度整體呈上升態(tài)勢，石家莊、邯鄲、邢臺等7市的動態(tài)演變速度呈不斷上升態(tài)勢，其余城市則偶有下降；北京、保定和衡水位于高增長高協(xié)同區(qū)，天津、秦皇島和張家口位于低增長低協(xié)同區(qū)，其余城市均位于高增長低協(xié)同的“潛力”區(qū)。最后，分別從堅持創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展、貫徹綠色發(fā)展理念以及發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)等3個方面提出對策建議。

關(guān)鍵詞：京津冀城市群；科技創(chuàng)新；綠色發(fā)展；復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度

中圖分類號：F061.5? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? 文章編號：1671-0037（2024）4-43-12

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2024.4.5

0 引言

科技創(chuàng)新是高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動力；而綠色發(fā)展以順應(yīng)自然、促進(jìn)人與自然和諧共生為宗旨，是高質(zhì)量發(fā)展的必要條件［1-2］。科技創(chuàng)新能夠促進(jìn)綠色發(fā)展；綠色發(fā)展則貫穿于科技創(chuàng)新的全過程，不僅為科技創(chuàng)新指明方向，還為其提供充足的物質(zhì)保障［3］。新時代科技戰(zhàn)略思想創(chuàng)新的一個體現(xiàn)便是提出了生態(tài)科技創(chuàng)新思想，要求生態(tài)文明與科技創(chuàng)新緊密結(jié)合［4］。在科技創(chuàng)新的強(qiáng)勁驅(qū)動下，先進(jìn)的綠色技術(shù)和工藝滲透至產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，降低能源消耗，減少污染物排放，逐步實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，從而優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)綠色發(fā)展［5］。綠色發(fā)展也對科技創(chuàng)新提出了新的要求，即擴(kuò)大綠色科技創(chuàng)新的市場容量，并為其創(chuàng)造豐富的應(yīng)用場景，同時激發(fā)了科技創(chuàng)新活力，助力綠色技術(shù)不斷取得突破［6］?？梢?，科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展關(guān)系密切，二者協(xié)調(diào)發(fā)展對于全面貫徹落實新發(fā)展理念和促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展意義重大。京津冀城市群是我國經(jīng)濟(jì)活力最強(qiáng)、開放程度最高、創(chuàng)新能力最強(qiáng)的城市群之一?！丁笆奈濉币?guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出，以京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)為重點，加快打造引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展的第一梯隊。京津冀城市群需要進(jìn)一步提升科技支撐能力、創(chuàng)新策源能力和綠色發(fā)展能力。換言之，科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展成為建設(shè)京津冀世界級城市群的兩大重要支撐。得益于京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展的良性互動，區(qū)域整體科技創(chuàng)新水平不斷提升，高污染、高能耗問題得到有效緩解，生態(tài)環(huán)境日漸改善；但區(qū)域內(nèi)各城市間的科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展水平仍存在顯著差異，京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展之間的協(xié)同效應(yīng)及其演變趨勢仍待深入研究。為此，本文運用改進(jìn)的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型，對京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展之間的協(xié)同水平及其演變趨勢進(jìn)行實證分析，以期為增強(qiáng)京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展的協(xié)同效應(yīng)提供實證支撐與有益啟示，同時也為國內(nèi)外其他典型城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展協(xié)同水平的提升提供參考借鑒。

1 文獻(xiàn)綜述

關(guān)于科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展關(guān)系的研究，學(xué)界已經(jīng)積累了較為豐富的研究成果，主要包括以下兩方面：一是科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展體系和機(jī)制的構(gòu)建。例如，李國平和崔丹［6］提出，要加強(qiáng)科技創(chuàng)新以推動區(qū)域綠色發(fā)展體制機(jī)制建設(shè)；莊芹芹等［7］認(rèn)為，可以從綠色技術(shù)、綠色產(chǎn)業(yè)和綠色金融等3個維度構(gòu)建以市場為導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系；李華晶［8］認(rèn)為，通過提高科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展的協(xié)同性，促進(jìn)二者有機(jī)融合，可以實現(xiàn)資源要素的優(yōu)化配置；王亞平等［9］指出，綠色科技創(chuàng)新體系的構(gòu)建要以生態(tài)文明為根據(jù)，通過構(gòu)建區(qū)域綠色科技創(chuàng)新體系實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。二是科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展之間的作用關(guān)系。Storper和Venables［10］研究發(fā)現(xiàn)，綠色發(fā)展對科技創(chuàng)新存在顯著正向影響；Martínez和Poveda［11］研究發(fā)現(xiàn)，科技創(chuàng)新投入增加會減少污染，從而提高綠色發(fā)展水平；Raihan等［12］指出，科技創(chuàng)新會減少二氧化碳排放，促進(jìn)綠色環(huán)境質(zhì)量改善；尚英仕和劉曙光［13］運用耦合協(xié)調(diào)度模型和障礙度模型研究中國東部沿海三大城市群的科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展之間的耦合關(guān)系，發(fā)現(xiàn)其耦合協(xié)調(diào)關(guān)系雖不斷改善，但整體表現(xiàn)仍為失調(diào)型；黃東斌［14］運用熵值法和灰色關(guān)聯(lián)度模型，研究得出高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展部分指標(biāo)缺乏緊密的互動；滕堂偉等［15］利用耦合協(xié)調(diào)度模型，研究長江經(jīng)濟(jì)帶城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，結(jié)果表明二者的耦合度及協(xié)調(diào)度指數(shù)均呈上升趨勢；劉文娟等［16］在構(gòu)建京津冀科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展綜合評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，利用耦合協(xié)調(diào)度模型和空間自相關(guān)分析，探究京津冀科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)京津冀城市群整體協(xié)調(diào)度水平較低，但正處于良性轉(zhuǎn)化階段。

綜上所述，對于科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展，目前學(xué)界既有從規(guī)范化角度探討二者之間體系的構(gòu)建，也有對二者之間的關(guān)系展開實證研究。其中，利用耦合協(xié)調(diào)度模型從靜態(tài)層面進(jìn)行研究的居多，從動態(tài)角度研究二者之間協(xié)同互動作用的較少，而且多以全國或長江經(jīng)濟(jì)帶城市群為研究對象，鮮有圍繞京津冀區(qū)域展開研究的。鑒于此，本文利用改進(jìn)的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型，從靜態(tài)和動態(tài)兩方面測度分析2012—2021年京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展之間的協(xié)同效應(yīng)及其演變趨勢，進(jìn)而探討存在的問題，并提出優(yōu)化二者協(xié)同關(guān)系的對策建議。

2 研究設(shè)計

2.1 復(fù)合系統(tǒng)構(gòu)建與評價指標(biāo)遴選

2.1.1 復(fù)合系統(tǒng)構(gòu)建

國外學(xué)者貝塔朗菲［17］最早將系統(tǒng)概括為由若干相互作用的要素通過有機(jī)聯(lián)系形成的整體。錢學(xué)森等［18］將系統(tǒng)定義為由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成、具有特定功能的有機(jī)整體，且這個有機(jī)整體又從屬于更大的系統(tǒng)。系統(tǒng)并非各要素的簡單累加，而是通過一定結(jié)構(gòu)將整體與局部有機(jī)聯(lián)系而形成的統(tǒng)一整體，系統(tǒng)整體擁有單個要素所不具備的新功能［19］。為進(jìn)一步突出系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)及其構(gòu)成要素的復(fù)雜性與多重性，系統(tǒng)也被稱為復(fù)合系統(tǒng)。協(xié)同學(xué)理論可用于分析各種復(fù)合系統(tǒng)，如系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)通過協(xié)同作用自發(fā)形成新的有序結(jié)構(gòu)［20］。系統(tǒng)整體之所以能夠朝著積極方向有序發(fā)展，是因為各子系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮支配作用的序參量處于強(qiáng)勢地位。子系統(tǒng)及其內(nèi)部序參量通過互動、協(xié)調(diào)、合作促使系統(tǒng)整體有序發(fā)展。基于此，可將科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)定義為由科技創(chuàng)新子系統(tǒng)和綠色發(fā)展子系統(tǒng)構(gòu)成的關(guān)聯(lián)整體，二者之間存在復(fù)雜的相互作用。其中：科技創(chuàng)新子系統(tǒng)，即京津冀各城市通過投入創(chuàng)新資源開展創(chuàng)新活動，實現(xiàn)具有經(jīng)濟(jì)效益的創(chuàng)新產(chǎn)出，在此過程中創(chuàng)新環(huán)境為創(chuàng)新活動提供良好的外部條件；綠色發(fā)展子系統(tǒng)，即以環(huán)境資源為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大要素，通過改善環(huán)境質(zhì)量和提高環(huán)境治理水平，促進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)增長，加強(qiáng)綠色生態(tài)建設(shè)，最終實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

科技創(chuàng)新驅(qū)動和引領(lǐng)綠色發(fā)展，綠色發(fā)展為科技創(chuàng)新指明方向，兩者之間相互作用、相互影響［6］。一方面，科技創(chuàng)新以綠色技術(shù)創(chuàng)新的方式促進(jìn)綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展；通過引導(dǎo)人們綠色出行和綠色消費，推動生活方式綠色化轉(zhuǎn)變；通過技術(shù)創(chuàng)新推進(jìn)資源節(jié)約、污染防治和環(huán)境保護(hù)，以解決綠色發(fā)展問題，提高綠色發(fā)展能力。另一方面，將綠色發(fā)展融入科技創(chuàng)新領(lǐng)域，能夠促進(jìn)綠色科技創(chuàng)新，服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)；堅持綠色發(fā)展方向，能夠使科技創(chuàng)新朝著綠色化方向發(fā)展，提升科技創(chuàng)新生態(tài)化水平?；谏鲜龇治?，構(gòu)建出京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)（見圖1）。

2.1.2 評價指標(biāo)遴選

在構(gòu)建科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，選取能夠在其子系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮支配作用的序參量。借鑒已有研究文獻(xiàn)［13-15，21］，基于投入產(chǎn)出視角，從創(chuàng)新投入、創(chuàng)新產(chǎn)出和創(chuàng)新環(huán)境等3個維度評估科技創(chuàng)新子系統(tǒng)；根據(jù)綠色發(fā)展理念，從綠色增長、綠色生態(tài)、環(huán)境質(zhì)量和環(huán)境治理等4個維度評估綠色發(fā)展子系統(tǒng)。同時，遵循合理性、科學(xué)性和數(shù)據(jù)可得性等指標(biāo)遴選原則，最終確定京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)評價指標(biāo)體系，具體如表1所示。

2.2 研究模型

2.2.1 復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度靜態(tài)模型

借鑒孟慶松和韓文秀［22］提出的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型。京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)[R]由科技創(chuàng)新子系統(tǒng)[R1]和綠色發(fā)展子系統(tǒng)[R2]構(gòu)成。第[i]個子系統(tǒng)序參量指標(biāo)合集[eij=ei1，ei2，…，ein， j?1，n，n≥1， βij≤eij≤γij]，而γij和βij為序參量的上下限值。序參量指標(biāo)分為兩種類型：若[ei1，ei2，…，eim]為正向指標(biāo)，數(shù)值越大，則子系統(tǒng)有序度越高；若[eim+1，eim+2，…，ein]為負(fù)向指標(biāo)，數(shù)值越大，則子系統(tǒng)有序度越低。序參量有序度公式為：

[μieij=eij?βijγij?βij， j∈1，m? ? ? ? γij?eijγij?βij， j∈m+1，n] （1）

式（1）中：[μieij∈0，1]。

在此基礎(chǔ)上，采用幾何平均法歸集子系統(tǒng)[Ri]的有序度，公式為：

[μiei=j=1nμieijn] （2）

式（2）中：[μiei∈0，1]，且數(shù)值越大，子系統(tǒng)有序度越高，反之則越低。

假定基期時刻為[T0]，子系統(tǒng)[Ri]的有序度為[μ0iei]，演變至[T?]時刻的子系統(tǒng)有序度為[μ?iei]，則[T?]時刻復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度公式為：

[Cor=αi=12μ?iei?μ0iei] （3）

式（3）中：[α=minμ?iei?μ0iei≠0minμ?iei?μ0iei≠0]；協(xié)同度[Cor∈?1，1]，且數(shù)值越大，復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展程度越高，反之則越低。

參考已有學(xué)者［23-24］的做法，將協(xié)同度水平劃分為6個等級，如表2所示。

2.2.2 復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度動態(tài)模型

傳統(tǒng)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型的測度結(jié)果主要以基期時刻子系統(tǒng)的有序度為基準(zhǔn)，將其他時刻有序度與這一基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，綜合得出協(xié)同度的評估數(shù)值。然而，此結(jié)果主要呈現(xiàn)的是復(fù)合系統(tǒng)在不同時間序列下的靜態(tài)協(xié)同狀態(tài)及其變化趨勢，未能充分展示復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度變化速度的情況與趨勢，無法反映系統(tǒng)動態(tài)變化過程中的復(fù)雜性和多樣性。為了更好地展現(xiàn)京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度演變趨勢的全貌，在靜態(tài)測度的基礎(chǔ)上，改進(jìn)傳統(tǒng)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型，構(gòu)建基于動態(tài)演變速度特征的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型［25-26］。

假設(shè)京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)在[?+1]個時刻內(nèi)的協(xié)同度[Cor=Cor1，Cor2，，…，Cor?+1]；在[Tk，Tk+1]時段內(nèi)的動態(tài)演變速度[Vk=Cork+1?CorkTk+1?Tk，Vk>0、Vk=0、Vk<0]分別對應(yīng)協(xié)同度的增長、不變和下降狀態(tài)。假定處于勻速變化下，則[Tk，Vk，Tk+1，Vk+1]圍成的面積S可以反映協(xié)同度動態(tài)演變速度狀態(tài)值，公式為：

[STk，Tk+1=TkTk+1Vk+T?Tk×Vk+1?VkTk+1?TkdT] （4）

設(shè)[θk]為[Tk，Tk+1]時段內(nèi)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度變化速度的線性增長率，公式為：

[θk=0? ? ? ? ?，Tk+1=1Vk+1?VkTk+1?Tk，Tk+1>1] （5）

令[δ]為關(guān)于[θk]的函數(shù)，構(gòu)建反映京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度動態(tài)演變速度趨勢的模型，公式為：

[δθk=ε1+e?θk] （6）

[δθk]對復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度動態(tài)演變速度狀態(tài)值S起修正作用。當(dāng)[δθk<1]時，對遞減的速度狀態(tài)進(jìn)行懲罰修正；當(dāng)[δθk>1]時，對遞增的速度狀態(tài)進(jìn)行激勵修正；當(dāng)[δθk=1]時，不進(jìn)行修正。結(jié)合信息集結(jié)思想，得到京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)在[T1，T?]整個期間內(nèi)的協(xié)同度動態(tài)演變綜合值，公式為：

[H?=k=1??1STk，Tk+1×δθk] （7）

式（7）中：[H?>0]，表明京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度動態(tài)演變綜合值較高，演變速度呈上升趨勢；[H?<0]，表明其動態(tài)演變綜合值較低，演變速度呈下降趨勢；[H?=0]，表明其動態(tài)演變綜合值穩(wěn)定，演變速度呈平穩(wěn)態(tài)勢。

2.3 數(shù)據(jù)來源及處理

選取2012—2021年京津冀城市群13個城市科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展子系統(tǒng)序參量的指標(biāo)數(shù)據(jù)展開研究。數(shù)據(jù)主要來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒》《河北統(tǒng)計年鑒》《河北省科技經(jīng)費投入統(tǒng)計公報》以及國家統(tǒng)計局和相關(guān)省市統(tǒng)計局的官方網(wǎng)站。針對個別指標(biāo)數(shù)據(jù)缺失的問題，采用插值法進(jìn)行補(bǔ)全。為避免計量單位不同對實證結(jié)果產(chǎn)生影響，利用SPSS 26.0軟件對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

3 實證分析

3.1 子系統(tǒng)有序度分析

將經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理的數(shù)據(jù)代入式（1）—（2）中，得到2012—2021年京津冀城市群科技創(chuàng)新子系統(tǒng)和綠色發(fā)展子系統(tǒng)有序度，如圖2和圖3所示。

3.1.1 科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度分析

由圖2可知，2012—2021年京津冀城市群科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度整體呈波動上升趨勢，子系統(tǒng)持續(xù)朝著有序方向發(fā)展。其中，北京、石家莊、邯鄲、邢臺、承德和廊坊等6個城市的子系統(tǒng)有序度均在上升過程中偶有下降，變化情況相對穩(wěn)定；唐山的科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度在2012—2015年間呈下降趨勢，此后一直保持上升趨勢；天津、保定、張家口、滄州和衡水等5個城市的子系統(tǒng)有序度呈不穩(wěn)定的波動走勢；秦皇島的子系統(tǒng)有序度呈波動上升趨勢。而且除天津外，其他城市在2012—2015年間的有序度水平普遍不高，均在0.4以下，自2016年起有序度水平的提升幅度才較大；在2019—2021年間，廊坊的有序度出現(xiàn)略微下降，衡水的有序度保持穩(wěn)定，其余城市的有序度均呈持續(xù)上升趨勢。究其原因，“十二五”期間，隨著創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的提出與實施，科技創(chuàng)新發(fā)展進(jìn)入上升期，京津冀城市群科技投入不斷增加，創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)，但創(chuàng)新能力建設(shè)尚未形成完整的體系，創(chuàng)新環(huán)境也有待進(jìn)一步優(yōu)化，從而導(dǎo)致科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度水平不高且呈現(xiàn)波動變化趨勢?！笆濉睍r期，中共中央、國務(wù)院聯(lián)合發(fā)布《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》，京津冀三地深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，更加注重科技創(chuàng)新發(fā)展。其中，北京持續(xù)加強(qiáng)全國科技創(chuàng)新中心建設(shè)；天津逐步完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，增加科技經(jīng)費比重；河北不斷加大研發(fā)投入，強(qiáng)化企業(yè)創(chuàng)新主體地位，聚焦重點產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新。2021年是“十四五”規(guī)劃的開局之年，京津冀城市群科技創(chuàng)新發(fā)展進(jìn)入新階段，子系統(tǒng)有序度水平得到顯著提升。

3.1.2 綠色發(fā)展子系統(tǒng)有序度分析

由圖3可知，整體上看，研究期內(nèi)京津冀城市群綠色發(fā)展子系統(tǒng)有序度呈波動上升趨勢，子系統(tǒng)基本朝著有序方向發(fā)展。其中，唐山、保定、滄州的綠色發(fā)展子系統(tǒng)有序度呈明顯上升趨勢，僅在個別年份略有下降；石家莊和承德的子系統(tǒng)有序度均在2017年達(dá)到峰值，之后有所下降；秦皇島的有序度水平整體處于0.5以下。其余城市的子系統(tǒng)有序度則表現(xiàn)出不同程度的無規(guī)律波動性：北京、天津、邯鄲和張家口的有序度變化趨勢相對穩(wěn)定，且均在2021年達(dá)到峰值；邢臺、廊坊和衡水的有序度變化幅度較大，2012—2015年3個城市的有序度基本維持在0.4以下的水平，2017年均提升到0.7左右，呈現(xiàn)出質(zhì)的飛躍，此后雖有下降，但降幅不大。分析原因可知，“十二五”時期，京津冀三地開始重視綠色低碳發(fā)展，不斷加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)，逐步由傳統(tǒng)發(fā)展模式向可持續(xù)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。北京節(jié)能減排走在全國前列，天津著力開展河道治理、空氣凈化等行動，河北也采取一系列措施持續(xù)改善生態(tài)環(huán)境，京津冀城市群的綠色生態(tài)效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)。2016年是京津冀協(xié)同發(fā)展加快推進(jìn)的關(guān)鍵一年，國家發(fā)展改革委印發(fā)了《“十三五”時期京津冀國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展規(guī)劃》，三地共同推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，協(xié)同開展大氣污染聯(lián)防聯(lián)控和生態(tài)環(huán)境保護(hù)行動?！笆濉逼陂g，北京基本實現(xiàn)了二氧化碳排放總量達(dá)峰目標(biāo)，并繼續(xù)推行綠化工程；天津生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作穩(wěn)步推進(jìn)，水污染治理成效顯著；河北加快“散亂污”企業(yè)動態(tài)清零，實施重污染企業(yè)退城搬遷等舉措。三地綜合施策促使綠色發(fā)展子系統(tǒng)有序度水平實現(xiàn)整體提升。2020年，多數(shù)城市的有序度下降，這是由于地區(qū)生產(chǎn)總值增速放緩，綠色經(jīng)濟(jì)未能實現(xiàn)快速增長。2021年，京津冀三地成立生態(tài)環(huán)境聯(lián)建聯(lián)防聯(lián)治工作協(xié)調(diào)小組，持續(xù)推進(jìn)綠色低碳發(fā)展，綠色發(fā)展子系統(tǒng)有序度水平得到提升。

3.2 復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度靜態(tài)結(jié)果分析

基于京津冀城市群各子系統(tǒng)有序度的計算結(jié)果，根據(jù)式（3），同時以2012年為基期，得到2013—2021年京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的靜態(tài)結(jié)果，如表3所示。

由表3可知，研究期內(nèi)雖然京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度水平整體不高，但其發(fā)展趨勢良好。這表明各城市不斷增強(qiáng)科技創(chuàng)新能力以促進(jìn)綠色發(fā)展，同時通過提升綠色發(fā)展水平來推動綠色科技創(chuàng)新。具體而言，在整個研究期內(nèi)，北京、天津、保定、張家口、承德和衡水的協(xié)同度均為正值。其中，北京、保定和衡水的協(xié)同狀態(tài)先后經(jīng)歷了輕度協(xié)同、中度協(xié)同和高度協(xié)同，天津、張家口和承德的協(xié)同狀態(tài)則由輕度協(xié)同向中度協(xié)同演變，說明這6個城市的子系統(tǒng)之間相輔相成，共同促進(jìn)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展。其余7個城市的協(xié)同度則正負(fù)值均有。其中，石家莊和滄州的協(xié)同度僅在2013年為負(fù)值，邢臺只在2014年處于輕度不協(xié)同狀態(tài)，且3市協(xié)同度出現(xiàn)負(fù)值均是由于其綠色發(fā)展子系統(tǒng)有序度較基期略有下降，但其余年份3市的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度表現(xiàn)良好；秦皇島的協(xié)同度在2013年和2015年均為負(fù)值，原因是其科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度較基期下降，這與R&D經(jīng)費支出及R&D投入強(qiáng)度不足有關(guān)，而廊坊在2013—2014年出現(xiàn)協(xié)同度為負(fù)的情況，原因是其綠色發(fā)展子系統(tǒng)有序度較基期減小，與科技創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度變化方向不一致，兩市協(xié)同度狀態(tài)均由輕度不協(xié)同向中度協(xié)同轉(zhuǎn)變；唐山和邯鄲的協(xié)同度在2013—2016年均為負(fù)值，前者主要是因為其科技創(chuàng)新環(huán)境未能得到優(yōu)化和改善，后者主要是因為其地區(qū)生產(chǎn)總值增速降低及工業(yè)煙（粉）塵排放量增加，兩市協(xié)同度狀態(tài)均由輕度不協(xié)同發(fā)展為中度協(xié)同。2017年以來，京津冀城市群各地復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度均為正值，協(xié)同度水平也呈上升態(tài)勢，這得益于2015年《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》（以下簡稱《綱要》）的頒布。在《綱要》的指導(dǎo)下，區(qū)域內(nèi)各城市在謀求自身發(fā)展的同時，更加注重地方之間的協(xié)調(diào)配合，京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展子系統(tǒng)均得到有序發(fā)展，進(jìn)而促使其復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度穩(wěn)步提升。

從復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度均值來看，北京達(dá)到中度協(xié)同水平，天津接近中度協(xié)同水平。北京以科技創(chuàng)新驅(qū)動綠色發(fā)展，通過打造科技創(chuàng)新與服務(wù)平臺，支撐低碳轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展；構(gòu)建“雙碳”科技創(chuàng)新體系，高質(zhì)量建設(shè)綠色技術(shù)創(chuàng)新中心。天津基于“一基地三區(qū)”的城市功能定位，將智能科技與綠色發(fā)展理念融入制造業(yè)生產(chǎn)流程，加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，同時進(jìn)一步加強(qiáng)海河實驗室建設(shè)，支持綠色方向的基礎(chǔ)研究，著力培育綠色技術(shù)創(chuàng)新主體。此外，依據(jù)協(xié)同度均值水平將河北各城市分為兩個梯隊。處于第一梯隊的城市有石家莊、保定、邢臺和衡水，其協(xié)同度均值在0.3以上。其中，石家莊緊跟京津兩市步伐，采取提升全社會研發(fā)投入攻堅行動，加大R&D經(jīng)費投入和財政科學(xué)技術(shù)支出力度，開展重點行業(yè)資源利用效率、能源消耗、污染物排放對標(biāo)行動，推進(jìn)重點行業(yè)領(lǐng)域揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理；保定分別與北京和雄安新區(qū)進(jìn)行深度對接，集聚創(chuàng)新資源，打造京雄保協(xié)同創(chuàng)新高地，推進(jìn)“無廢城市”建設(shè)；邢臺頒布一系列科技獎勵辦法，鼓勵企業(yè)自主創(chuàng)新，拓寬企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型路徑，支持企業(yè)開展設(shè)備更新、技術(shù)改造和治理升級等行動，以提高其環(huán)保績效等級；衡水以科技創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，加速創(chuàng)新資源有效銜接，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，堅持以改善空氣質(zhì)量為核心，完善大氣污染治理體系，積極參與京津冀生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)建設(shè)。處于第二梯隊的城市有唐山、滄州、邯鄲等，其協(xié)同度均值在0.1～0.3之間。雖然第二梯隊的城市在科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展領(lǐng)域也采取了相應(yīng)的改進(jìn)措施，但是二者之間的協(xié)同度水平仍有較大的提升空間。例如，唐山不僅要繼續(xù)增加省級新型研發(fā)機(jī)構(gòu)數(shù)量，融合校地雙方優(yōu)勢資源，促進(jìn)科技創(chuàng)新體系建設(shè)，還要不斷完善生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控制度，切實加大生態(tài)環(huán)境保護(hù)執(zhí)法力度；滄州需要不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)地區(qū)經(jīng)驗，加大研發(fā)投入以促進(jìn)科技創(chuàng)新，同時以綠色發(fā)展專項考核為切入點，進(jìn)行細(xì)化管控以促進(jìn)綠色發(fā)展；邯鄲素有“鋼城煤都”之稱，雖然近幾年生態(tài)環(huán)境得到了明顯改善，但仍須以污染物總量減排為突破點，推進(jìn)鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，圍繞企業(yè)需求提供技術(shù)支持，加快推動綠色科技成果落地轉(zhuǎn)化。

3.3 復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度動態(tài)結(jié)果分析

由式（4）—（7）得到2014—2021年京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的動態(tài)演變結(jié)果，如表4所示。

由表4可知，2014—2021年間，石家莊、邯鄲、邢臺、保定、滄州、廊坊和衡水等7個城市的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度動態(tài)演變測度值均大于零，說明其復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展演變速度呈不斷上升態(tài)勢，復(fù)合系統(tǒng)整體協(xié)同發(fā)展一致性較好，內(nèi)部子系統(tǒng)均得到了有序發(fā)展。北京和承德的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度動態(tài)演變測度值分別僅在2017—2018年間與2018—2019年間為負(fù)，表明在這一時間段內(nèi)，其復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展演變速度呈下降態(tài)勢，而在其余時間段內(nèi)，兩市復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展演變速度均呈上升態(tài)勢。唐山和張家口分別在2014—2016年間與2017—2019年間的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展演變速度呈下降態(tài)勢，在其余時間段內(nèi)均保持上升狀態(tài)。天津的測度值在2016—2017年間、2018—2020年間為負(fù)，表明其復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展演變速度在這兩個時間段內(nèi)呈下降態(tài)勢，在其余時間段內(nèi)則呈上升態(tài)勢。秦皇島的測度值在2014—2015年間、2018—2020年間為負(fù)，表明其復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展演變速度在這兩個時間段內(nèi)呈下降態(tài)勢，在其余時間段內(nèi)則呈上升態(tài)勢。雖然北京、天津、承德、張家口的靜態(tài)協(xié)同度均為正值，但是其動態(tài)演變速度偶有下降，說明其協(xié)同度的變化速度放緩。唐山和秦皇島不僅靜態(tài)協(xié)同度有負(fù)值，其動態(tài)演變速度也表現(xiàn)出下降態(tài)勢，說明這兩市不僅需要提高協(xié)同度水平，還要提升演變速度。整體而言，京津冀城市群復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度動態(tài)演變綜合值均為正，表明京津冀各城市科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展速度總體呈上升態(tài)勢。

3.4 復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度綜合分析

將表3的京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度均值和表4的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度動態(tài)演變綜合值進(jìn)行匹配，以動態(tài)演變綜合值為橫坐標(biāo)，以協(xié)同度均值為縱坐標(biāo)，生成京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同演變象限圖。基于象限聚類視角，可將京津冀城市群歸為3類，如圖4所示。

由圖4可知，第一象限為高增長高協(xié)同區(qū)，其動態(tài)演變綜合值及協(xié)同度均值均相對較高；第二象限為低增長高協(xié)同區(qū)，其協(xié)同度均值相對較高，但動態(tài)演變綜合值不高；第三象限為低增長低協(xié)同區(qū)，其動態(tài)演變綜合值及協(xié)同度均值均相對較低；第四象限為高增長低協(xié)同區(qū)，又稱“潛力”區(qū)，其協(xié)同度均值不高，但動態(tài)演變綜合值相對較高。具體而言，北京、保定和衡水位于第一象限，協(xié)同度均值均在0.333以上，屬于中度協(xié)同狀態(tài)，動態(tài)演變綜合值也在0.4～0.6之間，表明研究期內(nèi)這3個城市的科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同性較好，且整體協(xié)同演變速度呈顯著上升態(tài)勢。而京津冀城市群無處于第二象限的城市。天津、秦皇島和張家口位于第三象限，協(xié)同度均值僅在0.15～0.25之間，屬于輕度協(xié)同狀態(tài)，動態(tài)演變綜合值同樣不高，均在0.4以下，說明研究期內(nèi)這3個城市的科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同性較差，而整體協(xié)同演變速度呈緩慢上升態(tài)勢。石家莊、唐山、滄州等7個城市位于被稱為“潛力”區(qū)的第四象限。這些城市均處于輕度協(xié)同狀態(tài)，且動態(tài)演變綜合值較高，均在0.4以上，表明此類城市的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度水平有待提高，但整體協(xié)同演變速度上升態(tài)勢較強(qiáng)。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

本文構(gòu)建了科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)，并遴選出評價指標(biāo)，利用靜態(tài)和動態(tài)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型，對2012—2021年京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展的子系統(tǒng)有序度、復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度、動態(tài)演變結(jié)果和協(xié)同演變關(guān)系進(jìn)行了實證分析，得出如下結(jié)論。

①研究期內(nèi)京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展兩大子系統(tǒng)有序度均在波動中呈上升趨勢，均處于有序發(fā)展?fàn)顟B(tài)。從科技創(chuàng)新子系統(tǒng)來看，除天津外，其余城市在2012—2015年的有序度水平不高，自2016年起有序度水平提升幅度較大；從綠色發(fā)展子系統(tǒng)來看，各城市的有序度呈現(xiàn)出不規(guī)律的波動態(tài)勢。

②研究期內(nèi)京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度水平不高，各城市在多數(shù)時間段內(nèi)處于輕度協(xié)同狀態(tài)。2013—2021年，北京、天津、保定、張家口、承德和衡水等6個城市的協(xié)同度均為正值，其余城市的協(xié)同度偶有出現(xiàn)負(fù)值。

③研究期內(nèi)京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度動態(tài)演變綜合值均為正，演變速度整體呈上升態(tài)勢。2014—2021年間，石家莊、邯鄲、邢臺、保定、滄州、廊坊和衡水等7個城市的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展演變速度呈不斷上升態(tài)勢，其余城市的動態(tài)演變速度偶有下降。

④由京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展演變趨勢可知，北京、保定和衡水處于高增長高協(xié)同區(qū)，協(xié)同度均值和動態(tài)演變綜合值均較高，協(xié)同性較好且協(xié)同演變速度呈顯著上升態(tài)勢。天津、秦皇島和張家口位于低增長低協(xié)同區(qū)，協(xié)同演變速度呈緩慢上升態(tài)勢，復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同性也有待進(jìn)一步提升。其余7個城市均處于高增長低協(xié)同的“潛力”區(qū)，復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度有待提高，但協(xié)同演變速度保持強(qiáng)勁的上升態(tài)勢，不斷朝著協(xié)同方向有序發(fā)展。

4.2 建議

4.2.1 堅持創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，實現(xiàn)高水平科技創(chuàng)新

京津冀城市群應(yīng)繼續(xù)提高科技創(chuàng)新子系統(tǒng)的穩(wěn)定性，持續(xù)加大科技創(chuàng)新投入力度，增加財政科學(xué)技術(shù)支出，優(yōu)化科技創(chuàng)新資源配置，促進(jìn)科技創(chuàng)新要素自由流動，完善科技研發(fā)投入政策、科技人才激勵政策和企業(yè)稅收優(yōu)惠政策，營造良好的創(chuàng)新環(huán)境；同時，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，豐富產(chǎn)學(xué)研主體合作方式的多樣性，形成帶動性強(qiáng)的區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展格局。

4.2.2 貫徹綠色發(fā)展理念，推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)

京津冀城市群應(yīng)進(jìn)一步提高綠色發(fā)展子系統(tǒng)的穩(wěn)定性，擴(kuò)大建成區(qū)綠化覆蓋面積，打造綠色宜居生態(tài)環(huán)境。京津冀各地仍要繼續(xù)加大環(huán)境治理力度，嚴(yán)格控制污染物排放，推動資源循環(huán)利用，促使生產(chǎn)方式綠色化轉(zhuǎn)型；此外，要不斷提高環(huán)境質(zhì)量，擴(kuò)大城市綠色空間，完善綠色城市功能，積極引導(dǎo)綠色消費，倡導(dǎo)綠色低碳生活，最終實現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)增長。

4.2.3 發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，實現(xiàn)京津冀城市群科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展水平雙提升

京津冀城市群要注重跨區(qū)域整合創(chuàng)新資源以彌合發(fā)展差距，建立以產(chǎn)業(yè)鏈為基礎(chǔ)的協(xié)同創(chuàng)新體系，推進(jìn)生態(tài)環(huán)境聯(lián)防聯(lián)治工作，完善生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償機(jī)制，在綠色低碳、環(huán)境監(jiān)測等方面建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)同推進(jìn)降碳減排；與此同時，還要促進(jìn)區(qū)域內(nèi)科技創(chuàng)新要素與綠色發(fā)展要素的自由流動，將綠色發(fā)展理念融入科技創(chuàng)新，以科技創(chuàng)新支撐“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)，將京津冀城市群打造成為產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展示范區(qū)，最終實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)、高質(zhì)量發(fā)展的區(qū)域經(jīng)濟(jì)布局。

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Research on the Synergy Effect of Science and Technology Innovation and Green Development in Beijing-Tianjin-Hebei Urban Agglomeration

Zhou Nan， Zhao Xiaoxu， Yang Zhen

（College of Economics and Management， Tianjin University of Science and Technology， Tianjin， 300457， China）

Abstract： Science and technology is the first productive force， innovation is the first driving force， science and technology innovation is an important driving force for high-quality development; green development is a necessary condition for high-quality development， with the purpose of adapting to nature and promoting the harmonious coexistence of human beings and nature. Scientific and technological innovation can promote high-quality green development， while green development throughout the whole process of scientific and technological innovation， not only for scientific and technological innovation to point the way， but also to provide sufficient material protection. An important innovation in the strategic thinking of science and technology in the new era is to put forward the idea of ecological science and technology innovation， which requires the close integration of ecological civilization and scientific and technological innovation. It can be seen that science and technology innovation and green development are closely related， and the coordinated development of the two is of great significance to the comprehensive implementation of the new development concept and the promotion of high-quality development.

Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration is China's most dynamic economy， the highest degree of openness， the strongest innovation capacity of one of the urban agglomerations， as the " fourteenth five-year plan" clearly put forward to create an innovation platform and a new pole of economic growth， Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration needs to further enhance the ability of scientific and technological support， the ability of innovation and green development capacity. Science and technology innovation and green development have become two important supports to promote the construction of Beijing-Tianjin-Hebei world-class urban agglomeration. Thanks to the benign interaction between science and technology innovation and green development in the Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration， the overall level of scientific and technological innovation in the region has been continuously improved， the problems of high pollution and high energy consumption have been effectively alleviated， and the ecological environment has been gradually improved， but there are still significant differences in the level of scientific and technological innovation and green development among the cities in the region， and the synergistic effect between scientific and technological innovation and green development in the Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration and its evolutionary trend still need to be studied in depth.

Therefore， the article takes the Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration as the research object， through constructing the composite system of science and technology innovation and green development， based on the panel data of the Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration from 2012 to 2021， and adopts the improved synergy model of the composite system to carry out empirical analyses on the synergistic effect of scientific and technological innovation and green development in the Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration. It is found that the two subsystems of science and technology innovation and green development in the Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration have been developed in an orderly manner， with the degree of order showing an upward trend in fluctuation; the composite system of the urban agglomeration is in a state of mild synergy in most of the periods， and the synergy degrees of the six cities， including Beijing， Tianjin， Baoding and so on， are in a synergistic state in the study period， while the synergy degrees of the rest of the cities are in an occasional state of no synergy. The combined value of the dynamic evolution of the synergy of the urban agglomeration composite system is positive， and the overall evolution speed is increasing， with the dynamic evolution speed of seven cities， including Shijiazhuang， Handan and Xingtai， increasing， and the rest of the cities occasionally decreasing. Beijing， Baoding and Hengshui are in the high-growth， high-synergy zone， Tianjin， Qinhuangdao and Zhangjiakou are in the low-growth， low-synergy zone， and the rest of the cities are in the high-growth， low-synergy "potential" zone. Finally， countermeasures are proposed to adhere to innovation-led development， implement the concept of green development and play a synergistic role.

Key words： Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration; science and technology innovation; green development; composite system synergy degree

（欄目編輯：朱可染）