區域創新能力與產業結構升級的灰色關聯分析

■胡大立 彭永昌 王 宏

我國在創造巨大經濟增長奇跡的同時，經濟長期積累的結構性矛盾也明顯暴露出來，例如，經濟增長過于依賴物質資源投入，自主創新能力不足，區域發展差距拉大與區域產業同構現象并存等，成為制約區域經濟協調、可持續發展的主要因素。從根本上改變區域經濟增長方式，實現由區域“經濟增長”向區域“經濟發展”的轉變，即不僅促進經濟增長規模的擴大，更重要的是實現結構質態的優化，尤其是區域產業結構的優化升級，才能從根本上提升區域經濟增長的質量與效益，這也是體現區域經濟健康可持續發展的重要標志和地區經濟獲取競爭優勢的決定性因素。在經濟全球化日益激烈的區域競爭中，加強區域創新能力是改善區域產業結構和增強區域競爭優勢的重要而有效的條件。本文通過測度區域創新能力及其與區域產業結構升級的關聯程度，以明晰我國各省市區域科技創新狀況及其對經濟轉型的促進作用。

一、區域創新能力對產業結構優化升級的作用

區域創新能力是實現區域產業結構升級、經濟增長方式由粗放型向集約型轉變的內生動力。區域創新能力是區域內企業、政府、高校與科研機構、中介機構等創新主體通過一定的創新結構互動產生的。區域內各創新主體以區域創新網絡的形式共存，企業是最主要的創新主體，基于競爭自身不斷提高科技水平;高校、科研機構為其提供技術支持和科研成果;政府為其創造良好的創新環境;中介機構為企業提供與其他創新主體的交易平臺，加強了彼此之間的交流和合作，增強了產業間的關聯程度[1]。同時，區域良好的創新氛圍不斷吸引其他創新主體的加入，從而擴大創新活動范圍，增強區域間產業分工，實現區域產業結構合理化。

創新改變了技術擴散的過程，每一次創新都是對“鎖定”的打破，促使新興主導產業的出現，由此引起區域產業結構不斷合理化和高度化[2]。區域創新能力賦予了產業結構新的內涵，創造更加積極的企業驅動力和更加靈敏的經濟基礎是推動產業結構向高級化方向演進的基本力量[3]。希克斯認為，創新會改變生產要素的邊際生產率，從而改變它們的收益率。即可能相同比例的改變勞動和資本的邊際生產率，更多的是對兩種要素非平衡的影響，這將改變兩種要素之間的相互替代，出現勞動節約型的創新和資本節約型的創新，這種替代改變產業結構[4]。知識創造和創新是區域創新能力的一個表現形式，以知識為主的無形高級生產要素逐步取代了傳統的有形低級生產要素，無形生產要素在產業間的滲透和對原有產業資本和勞動力的替代，將導致產業向知識密集化、集約化方向發展，提高整個產業的知識密集程度和新興產業的形成。新興產業的形成必然促成各個時期主導產業的變化，使各產業在產業結構中的地位發生變動，同時無形生產要素在區域間的流動推動區域產業的合理布局，使區域產業的生產要素構成不斷高級化，實現區域產業結構的高級化。創新對區域產業結構優化升級的促進作用將減少產業發展過程中對資源消耗和環境污染的影響，從而將產業升級、轉移與區域經濟可持續發展結合起來[5]。

二、我國各省市區域創新能力總體分析

(一)創新能力評價指標體系

中國科技戰略小組從知識創造、知識獲取、企業技術創新、創新環境與經濟績效五個方面分析區域創新能力[6]。本文認為經濟績效包含了部分區域創新能力對產業結構優化升級的貢獻。因此，本文以較容易量化的可獲取的指標為基礎，按知識創造、知識獲取、企業技術創新和創新環境初步構建我國區域創新能力評價指標體系，如表1所示。為了分析我國進入“十五”之后區域創新能力的變動趨勢，本文選取2001—2009年我國各省市為研究對象，數據來源于歷年的《中國科技統計年鑒》(2002—2010)和《中國統計年鑒》(2002—2010)。

表1 創新能力的評價指標體系

(二)區域創新能力評價方法

由于指標量綱的不一致，本文采用均值——標準差法對原始數據進行標準化處理，并運用R型因子分析方法對我國區域創新能力進行綜合評價，從中選擇對區域創新能力有較大影響的變量，摒棄影響較小的變量，盡量以較少的變量涵蓋盡量多的信息[11]。

本文利用SPSS軟件對區域創新能力各構成部分依次進行因子分析，當有多個公因子時，以各因子的方差貢獻率作為權重進行加權平均，從而得到我國30個省市 (重慶和四川合成一個省市)區域創新能力4個構成部分的因子得分，最后將四個因子得分進行算術平均，最終得到區域創新能力的綜合得分，結果見表2。

三、創新能力與產業結構的關聯性

(一)關聯模型的構建

區域創新能力是推動區域產業結構演進的主要動力，區域產業結構的優化升級也為區域創新能力的提升創造良好的基礎和環境，區域創新能力與區域產業結構調整相互依賴、相互促進。區域創新能力主要是通過產業關聯調整產業間比例來促進區域產業結構的優化升級，若將區域內三次產業看作是一個系統，則區域創新能力是區域產業系統演進的動力，也是區域產業系統升級的特征。

表2 各省市區創新能力的綜合因子得分

由于經濟運行系統是一個信息不完全系統，導致區域產業結構優化升級的因素并不是完全確定，因此，本文將區域產業系統看作是一個灰色系統，根據區域創新能力序列與系統內三大產業序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯系是否緊密，曲線越接近，相應序列之間的關聯度就越大，反之就越小，以此分析區域創新能力對三次產業結構變動產生的影響[12]。

根據灰色關聯度的計算原理[13]，區域創新能力與三次產業灰色關聯度按以下步驟計算:

第一，選擇參考序列和比較序列。收集我國各省市2001—2009年的區域創新能力得分和三次產業的產值作為分析序列，其中將區域創新能力得分作為母序列。

X0= ｛X0(1)，X0(2)，…，X0(t)｝(t=9)，三次產業產值為子序列。

Xi= ｛Xi(1)，Xi(2)，…，Xi(t)｝(i=3)，計算出關聯矩陣后對關聯度進行排序。

第二，采用均值——標準差法對各數列進行無量綱化處理。經過以上變換，原始數據轉換到[-1，1]間，得到新序列Z0(t)和Zi(t)。

第三，計算關聯度。具體計算方法如下:

其中，ζk(t)為Z0(t)在第Zk(t)在第t年的關聯系數，|zk(t)-z0(t)|表示Z0和Zi在第t年的絕對差。ρ?[0，1]為分辨系數，一般取 ρ =0.5。將比較數列 Zi與參考數列Z0各點的關聯系數相加平均即得關聯度

第四，關聯度排序與結果分析。通過關聯度的大小排序可以看出比較數列與參考數列的聯系緊密程度以及影響大小，從而對影響參考數列變化的主要因素做出預測判斷。

(二)區域創新能力與區域產業結構演進的關聯程度

根據灰色關聯度的計算方法，本文得到我國各省市區域創新能力與三次產業之間的關聯程度，比較各關聯程度的大小，從中確定各省市中與區域創新能力聯系最為緊密的產業，結果如表3所示。

表3 各省市區主導產業

從表3中得知:北京、天津、內蒙古、遼寧、上海、浙江、福建、河南、湖南、廣東、廣西、陜西、青海、新疆等14個省市的第三產業相對于其他兩個產業與區域創新能力的關聯程度較大，黑龍江、江西、貴州、甘肅、寧夏等5個省市的第二產業與區域創新能力的關聯度較大，河北、山西、吉林、江蘇、安徽、山東、湖北、海南、四川、云南、西藏等11個省市的第一產業與區域創新能力的關聯相對更為緊密。總體而言，各省市中與區域創新能力關聯最為密切的產業是不一致的，應根據主導產業的不同發展相對應的優勢產業和提升區域創新能力，各地區因地制宜地確定區域產業結構優化路徑。近一半省市(14個)的第三產業與區域創新能力的關聯程度更大，也有近一半省市(11個)的第一產業與區域創新能力的關聯程度更大，只有少數省市(5個)的第二產業與區域創新能力關聯更為密切。這表明第三產業的發展最能體現區域創新能力的提升，同時也反映區域創新能力極大地促進了第三產業的發展，使第三產業不斷向科技化和現代化為主要特征的現代服務業方向發展。相對于第二產業，更多省市的第一產業與區域創新能力的關聯性更為密切。這是因為，為了建設社會主義新農村，解決“三農”問題，全國正在逐漸利用區域創新能力改造傳統農業、發展現代農業，提升農林牧副漁等產業的技術含量，使得第一產業與區域創新能力的關聯程度大大提高。工業和建筑業為主的第二產業是區域經濟增長的支柱產業，但與區域創新能力的聯系最為薄弱，這就說明我國大部分省市在工業化發展過程中多依靠資源或低級要素的大量投入來推動經濟增長。

為了體現區域創新能力與區域產業結構相互作用的時間變動趨勢，圖1給出了區域創新能力分別與三次產業產值和三次產業占GDP的比值的Pearson簡單相關系數時變趨勢。

圖1 創新能力與三次產業相關性的時變趨勢

從三次產業的產值與區域創新能力的關聯程度可以看出，歷年第三產業與區域創新能力的相關系數都是最大，其次是第二產業，最小的是第一產業，且三次產業產值與區域創新能力之間都存在正相關關系。因此，區域創新能力的提升會促進區域三次產業尤其是第三產業的增長，區域產業發展也會為區域創新能力提升提供基礎和空間。從區域創新能力與三次產業相關性的變動趨勢可知，2004年是一個轉折點，2001—2003年區域創新能力與三次產業的相關性比較穩定，2004年則發生急劇的變動。第三產業與區域創新能力的相關性在經歷短暫的下降后于2007年又不斷地上升。第一產業和第二產業與區域創新能力相關性的變動趨勢是一致的，在2004年出現一個急劇下降后，接著呈現暫時上升與下降交替出現的變動趨勢，相關性極其不穩定。區域創新能力都將促進三次產業的增長，為了更明確分析區域創新能力對三次產業間比例的影響，圖1還給出了區域創新能力與三次產業占GDP比重的相關性分析。發現第一產業比例與區域創新能力呈現負相關關系，且在最初變動起伏較大，2007年后負相關性呈現上升趨勢;第二產業比例與區域創新能力先是呈現正向關系，且呈下降趨勢，2004年后呈現負相關關系，負相關性呈遞增趨勢;而第三產業比例與區域創新能力一直呈現正向關系，且相關性基本呈現上升的趨勢;第三產業比例與區域創新能力的相關性依次大于第二產業比例、第一產業比例與區域創新能力的相關性。這表明相對而言，隨著區域創新的提升，第一產業所占的比例將減少，且近年來這種負相關性越來越大，而第二產業和第三產業的比例將增大，區域創新能力成為推動第二產業和第三產業相對更快發展的主要力量;第二產業是推動區域經濟快速增長的主導力量，但第二產業是造成區域經濟與環境不協調的主要來源，不利于區域經濟的健康可持續發展，第三產業的發展是區域產業結構優化的必然趨勢，隨著環保意識的逐漸增強和利用區域創新能力調整區域產業結構的迫切性，區域創新能力對第二產業相對發展先是具有促進作用后具有阻礙作用，而對第三產業相對發展一直具有促進作用，且作用力在不斷增大;區域創新能力雖然能促進第二產業和第三產業的絕對和相對發展，但對第三產業發展的促進作用一直大于第二產業。

四、結語

我國正處于工業化中后期，經濟結構轉型的關鍵時期，為分析區域創新能力對區域產業結構優化升級的促進作用，本文首先測度各省市的區域創新能力得分，隨后利用灰色關聯方法分析區域創新能力與區域產業結構演進的內在關聯，發現各省市與區域創新能力關聯最為密切的產業是不一致的，大部分省市的第三產業或第一產業與區域創新能力的關聯性最大，只有少數省市的第二產業與區域創新能力的關聯性密切。從區域創新能力與我國三次產業絕對發展和相對發展相關性的演變趨勢看，區域創新能力對三次產業絕對發展的促進作用在經歷一段時間的下降后，通過短暫調整再次呈現上升的趨勢。區域創新能力對第一產業相對發展呈現先下降后上升的負相關性，對第二產業相對發展先是呈現越來越小的促進作用，后呈現越來越大的阻礙作用，而對第三產業相對發展一直呈現較大的促進作用。

今后，我國區域產業結構調整和經濟增長方式轉變的政策重點應放在提高區域創新能力上。加大區域創新體系建設，把體制創新與科技創新緊密結合，充分發揮區域創新在區域產業結構優化升級中的作用;各省市根據各自的產業優勢和競爭力因地制宜發展主導產業，鑒于重工業易對資源環境造成嚴重破壞，今后應走新型工業化道路，廣泛采用現代先進適用技術和裝備改造升級重化工業，尤其是發展成長性更強、物耗更節約、環境影響更小、附加值更高的高加工度產業與裝備制造業等新興產業;根據第三產業與區域創新能力的緊密聯系，要重視發揮第三產業在產業結構升級和傳統產業改造中的先導作用、牽動作用和輻射作用，通過發展生產型服務業促進服務業對工業的滲透、融合，促進傳統產業增長方式的根本轉變。

[1]Cooke P.Regional Innovation Systems，Clusters，and the Knowledge Economy.Industrial and Corporate Change，2001，10(4).

[2]陶長琪，齊亞偉.融合背景下信息產業結構演化的實證研究[J].管理評論，2009，(10).

[3]溫曉明.產業結構高級化中的區域創新能力新視角[J].經濟體制改革，2006，(2).

[4]希克斯.經濟學展望[M].北京：商務印書館，1986.

[5]孟昌.產業結構研究進展述評[J].現代財經(天津財經大學學報)，2012，(1).

[6]中國科技發展戰略研究小組.中國區域創新能力報告[M].北京：中國科技出版社，2010.

[7]王銳淇，張宗益.區域創新能力影響因素的空間面板數據分析[J].科研管理，2010，(3).

[8]范德成，周豪.區域技術創新能力評價的因子分析法研究[J].工業技術經濟，2006，(3).

[9]周萬生.人力資本與區域創新能力研究[D].成都:四川大學(博士學位)，2007.

[10]朱海就.區域創新能力評估的指標體系研究[J].科研管理，2004，(3).

[11]王靜龍.多元統計分析[M].北京：科學出版社，2008.

[12]米傳民，劉思峰，楊菊.江蘇省科技投入與經濟增長的灰色關聯研究[J].科學學與科學技術管理，2004，(1).

[13]劉小利，劉定祥.重慶經濟增長與產業結構的灰色關聯分析[J].統計與決策，2010，(13).