山西省金融創新與科技創新耦合的實證分析

王喆+崔鴻雁

摘 要：文章首先總結了金融創新與科技創新耦合的研究現狀，其次基于灰色系統理論，構建了山西金融創新與科技創新的耦合模型，確定了指標體系，最后根據模型結果對山西金融創新與科技創新發展現狀進行了分析。

關鍵詞：金融創新 科技創新 耦合度 灰色系統理論

中圖分類號：F830 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2016）09-024-04

黨的十八大以后，我國經濟步入以從高速增長轉為中高速增長，經濟結構不斷優化升級，經濟發展的驅動力從要素驅動、投資驅動轉向創新驅動的新常態。{1}在全國上下著力提升創新驅動力的大環境中，無論是中央還是山西省委、省政府都非常重視科技創新。科技創新的發展離不開金融創新的大力支持，金融創新與科技創新之間的耦合關系也成為近年來學術界競相研究的熱點問題。本文意在通過構建數學模型，對山西省金融創新與科技創新耦合的現狀做一個初步的了解和評判，以便對提出政策建議提供依據。

一、問題的提出

科技創新是推動地區發展的重要力量，為大力推動科技創新，需要對促進科技創新發展的每個方面進行改革。歷史表明，金融資本與科技創新相結合發展的范式是受到普遍認同的。{2}關于金融創新與科技創新耦合發展，國內外已有部分研究。1912年，熊彼特{3}在《經濟發展理論》中提出“創新”，他指出，是科學技術進步，新產品，新工藝，新材料的出現引起生產要素的重新組合，從而產生對銀行信用的需求。這是人類首次提出科技創新與金融創新的相互作用問題。Perez{4}分析了科技創新與金融資本在時序上的互動關系，在每次經歷技術革命時，金融資本都會大量介入，而在技術成熟時則會從科技企業退出，轉而投向別處。在我國，從科技金融概念提出之后，趙昌文{5}從理論層面上分析了其內涵和運行模式，并提出了一些保障機制。辜勝阻等認為，創新的層次性和企業所具有的不同規模和生命周期決定了為企業技術創新提供融資支持的資本市場必然是一個多層次的資本市場。黃國平{6}認為，政府應當針對科技創新建立專門的金融支持制度，以拓寬融資渠道，彌補籌資缺口，化解和規避創新風險。

山西省非常重視科技創新，把科技創新作為轉換發展動力、推進供給側改革、煤炭經濟轉型的關鍵舉措。目前，山西省正在全力推進科技創新建設和推進科研管理體制改革。無論是加大產學研轉化還是建設科技創新平臺，都需要金融創新的大力支持。研究科技創新與金融創新之間目前耦合的狀態以及互動和耦合的方式，對于山西省推動科技創新發展來說，具有一定的借鑒意義，這也是本文研究的主要目的。

二、模型的建立

本文的研究方法是：基于灰色系統理論，通過構建金融創新和科技創新指標體系，計算鄧氏關聯度，并以此計算耦合度等指標以進行分析。

（一）耦合度概念以及標準確定

如果我們要從數量上判斷金融創新與科技創新子系統的耦合作用，就要選擇一個可以有效衡量耦合性的指標。耦合度是借鑒了物理學中的容量耦合概念而得出的，它的大小反映了兩個子系統在一個時間段上的耦合協調關系，可以很好地用來測量金融創新與科技創新的耦合作用。

系統耦合一般可以分為低水平耦合、拮抗耦合、磨合耦合和高水平耦合等四個層次，{7}這是根據耦合狀態和深度的不同，從低到高的分類。根據文獻中國內外學者已有研究的比較，同時結合了金融創新與科技創新系統本身具有的復雜性，本文根據對耦合度的具體數值所在的區間，對金融創新和科技創新耦合發展的不同階段做出如下標準界定：

1.0

2.0.4

3.0.6

4.0.8

特別地，當C=0或者C=1時，分別為無耦合或者完全耦合狀態。這種情況基本是不可能的，因為根據系統論的觀點，孤立系統或者完全開放系統是根本不存在的，并且從理論上來說也不會計算這樣的結果。所以在本文中我們不討論這兩種極端情況。

（二）基于灰色系統理論的金融創新與科技創新耦合模型的構建

灰色系統理論是由華中理工大學（現華中科技大學）鄧聚龍教授首先提出并創立的一門新興學科，是基于數學理論的系統工程學科。在灰色系統理論中，“部分信息已知，部分信息未知”的“小樣本”、“貧信息”不確定性系統為主要研究對象，其主要目的是通過對“部分”已知信息的生成、開發，提取有價值的信息，實現對系統運行行為、演化規律的正確描述和有效監控。鑒于用于衡量科技創新與金融創新的指標很少，但是衡量科技與金融的指標部分存在并確定，所以對科技創新與金融創新的度量符合灰色系統理論的主要研究對象。

灰色關聯度分析方法的基本理論如下：

我們假設

x0={x0（k），k=1，2，3，…，n}為被比較序列，而

xi={xi（k），k=1，2，3，…，n}為被比較序列，其中i=1，2，…，m；

那么△x0i（k）=x0（k）-xi（k），△xi（k）=xi（k）-xi（k-1），且

△2xi（k）=xi（k）-xi（k-1）

△x0i（k）：x0與xi在點k處的位移差；

△xi（k）：xi在點k處的一階斜率；

△2xi（k）：xi在點k處的二階斜率。

那么，△x0i（k）越小，則表明這兩個不同序列的曲線在k處距離最短；△xi（k）-△x0（k）越小，則說明這兩個不同序列的曲線在k處的變化速度很接近。△2xi（k）-△2x0（k）越小，則說明了這兩列不同的曲線在k處速度變化的快慢很接近。基于灰色系統理論的“鄧氏關聯度”就由此而來，意在對兩不同序列的關聯程度進行準確量化，計算公式如（1）所示。

其中，ρ=0.5，ri就是著名的鄧式關聯度，ρ=0.5，是分辨系數。

基于鄧氏關聯度構建衡量金融創新與科技創新發展的耦合模型，首先，設樣本數據為Xij，用極差的標準化方法對其進行無量綱化處理，如（2）所示。

根據無量綱化處理后的數據確定兩個基本數列。假設參考序列為：ZiX=（ZiX（1），ZiX（2），…，ZiX（m）），i=1，2，…m；比較數列為：ZiY=（ZiY（1），ZiY（2），…，ZiY（n））i=1，2，…n。那么，根據式（1），參考數列和比較數列在t時刻的關聯系數ζ（j，t）就應如式（3）計算。

當計算出在t時刻的關聯系數ζ（j，t）就應如式（3）計算。

ζ時，按樣本數k求平均值后即可得到一個關聯度矩陣γ，如式（4）所示，反映的是子系統之間耦合的錯綜復雜的關系。通過比較各個關聯度γi，j的大小，我們就可以分析出來，金融創新與科技創新中哪些因素關聯度大，而哪些因素之間則關聯度不強。同樣地，γi，j的取值范圍也是0到1，其評判標準為，當0<γi，j≤0.35時，關聯度較弱；當0.35<γi，j≤0.65時，關聯度中等；當0.65<γi，j≤0.85時，關聯度較強，當0.85<γi，j≤1時，關聯度極強。類似地，當γi，j取值為0或1時，幾乎不可能存在這種情況，討論的意義不大。

在（4）的基礎上，進一步構造出來金融創新與科技創新相互關聯的耦合度模型，如式（5）所示。

其中，C（t）為耦合度，m和n分別為衡量金融創新與科技創新的指標的數量。

三、實證分析

（一）關鍵指標確定與數據來源

根據山西省金融創新與科技創新兩個系統中不同的特性，同時結合尋找數據的現實條件，我們確定了金融創新的8個變量與科技創新的8個變量，并進行了分類和標記，時間序列為2004—2014年。具體如表1和表2所示。

本次建模所用數據全部是從《中國統計年鑒》、《山西統計年鑒》、《中國金融年鑒》、《山西科技年鑒》、《山西省金融運行報告》、《山西省科學技術統計年鑒》以及科技部、央行貨幣政策司、山西省科技廳等政府網站上直接獲得，或者通過上下年數據和增減比率推得。

（二）基于耦合模型結果的山西省金融創新與科技創新協同性分析

確定了指標體系后，根據上節確定的耦合模型，把原始數據代入即可得到計算結果。

1.耦合模型結果。表3是根據計算結果整理并分類而得到的山西省金融創新與科技創新耦合關聯表。該表深刻地反映了近11年來科技創新與金融創新的錯綜復雜的耦合關系。

2004年到2014年山西省金融創新與科技創新耦合度如圖1所示。該圖定量地反映了山西省近11年來金融創新與科技創新耦合發展的變化程度。

2.山西省金融創新與科技創新協同性分析。

（1）山西省金融創新與科技創新耦合的時序變動分析。由圖1可以得出，山西省金融創新與科技創新在2004—2014年的耦合度總體上看大致呈“U”型，經歷了由強變弱，再由弱變強的階段。具體來說，2004年、2005年和2014年的耦合度都比較高，均為0.75，而2006—2013年的耦合度均在0.7以下；如果逐個分析每年的耦合度變化，會發現這些年的耦合度處于有規律的波動階段，2006年到2014年之間波動周期大約為3年，這說明了山西金融創新與科技創新在交互耦合方面非常緊密，同時也說明在山西經濟發展的不同階段和時期，山西整體面臨著不同的背景和任務，金融創新與科技創新的強度、重點與協調程度也存在著明顯的差別。

根據前文確定的評判標準，2006年、2009年、2010年和2013年，山西金融創新與科技創新處于拮抗耦合階段；而2004年、2005年、2007年、2008年、2011年、2012年和2014年中山西金融創新與科技創新處于磨合耦合階段，其中2004年、2005年和2014年耦合度較高，接近了0.8的高水平耦合階段。計算得到2004年到2014年平均耦合度為0.655，說明這11年山西金融創新與科技創新發展整體處于初級磨合耦合階段。

我們把這11年分為3個發展進程來看待。

首先，2004年到2008年為第一階段，我們把它理解為金融創新與科技創新耦合的“要素流入期”。2004年和2005年，山西省金融創新與科技創新發展的總量和基數都非常小，但是經過前階段的互相耦合，已經接近達到了高度耦合的階段。2005年，國家出臺了《煤炭產業政策》，煤炭價格開始逐步放開，并且迅速飆升，吸引大量資本進入山西，資金流動加快；2006年，山西股票市場上，大同煤業（601001.SH）、大秦鐵路（601006.SH）和潞安環能（601699.SH）三家公司同時上市，使山西省當年證券交易總額直接從721.9億元躍升到1738億元，金融創新規模急劇擴大；同時，2006年召開全國科學技術大會，發布了《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020）》，對山西省科技創新的發展也帶來了極大的機遇。隨著煤炭市場的強勢運轉和由此帶來的煤炭生產安全、環保的方面問題，產生了對科學技術研究與應用的旺盛需求，山西以煤炭利用方面為主科技創新也逐步發展壯大起來。同時，金融創新與科技創新之間的互動也逐步發展起來，2006年到2008年呈穩定上升階段。

其次，2008年到2011年為第二階段，這個階段我們把它理解為金融創新與科技創新耦合的“阻滯期”。這一階段，全球金融危機影響了山西，但是煤炭市場仍然供不應求，山西市場經濟上出現了一些亂象，金融資本大量流入能源領域，民間借貸活躍，煤炭市場的票據結算占了很大比重，各種形式與方式的金融產品開始出現，與金融創新相比，科技創新領域則顯得步伐落后，在這個階段在科研方面的投入沒有得到重視，2008年到2011年財政撥款科技比重分別為2%、1.5%、1%、1%，基本處于逐年下跌的狀態。2008年到2009年全省規模的煤礦兼并重組，為山西省能源行業長遠發展打好了基礎，但是在短期內則對金融創新與科技創新的發展造成了阻滯。這一階段，金融創新與科技創新基本處于拮抗耦合期，發生了互相抑制甚至各自為戰的現象。這種情況直到2010年12月1日，國務院批復設立“山西省國家資源型經濟轉型綜合配套改革試驗區”，從2011年山西省的綜改之路正式開始，金融創新與科技創新得到了空前重視，耦合度在一年內迅速提高。

第三，2011年到2014年為第三階段，在這一階段我們把它理解為科技創新與金融創新的“協同發展期”。2011年山西綜改區開始建設，2012年十八大召開，之后煤炭市場開始受全球經濟下行的影響而進入疲軟狀態，山西經濟發展進入新常態。窮則思變，經濟下行給了我們很多冷靜思考的時間，無論從高層領導還是從普通民眾都已經意識到，過去的老路已經不能走，高能耗高污染低水平的產業并不能走得很遠，山西的科技創新長期以來是一塊短板，比較被動，滯后于經濟發展和金融創新。2014年，新一屆山西省委班子形成，在新一屆省委省政府的領導下，高度重視科技創新，制定了很多推進科技創新發展的政策，2014年開始籌備科技創新城建設，與山西轉型綜改試驗區同步推進。山西金融創新與科技創新開始主動、有序、深度融合，科技創新與金融創新開始互相促進。在這一階段，無論是金融創新還是科技創新都空前地得到高度重視和大力推進，金融創新與科技創新之間互動增多，發展步伐更加協調，二者處于協同發展階段。

需要特別指出的是，從系統論與協同學的基本原理上分析來看，耦合度的下降并不是一件壞事，它的產生有兩方面的原因。一是現有要素的大量流出，二是外來要素的大量流入。系統的耦合是一個時間積累的過程，在系統發展中，無論是新要素涌入還是舊要素退出，對于系統本身的各要素乃至子系統來講，都是一個發生新情況、需要重新適應新環境、與新系統重新進行耦合的過程。而波動性的耦合度變化正是表明了我們的金融創新與科技創新雙系統都是開放的系統，表明了隨著時代發展和山西省本身發展的特點，金融創新與科技創新中不適應生產關系發展的一些因素在逐步退出，而新的生產力、新的積極因素在逐步進入，新的生產關系在不斷重構。這一點從量上就可看出，因為回望科技創新與金融創新的各指標，它們隨著時間增長幾乎都是在不斷增長的，這說明科技創新與金融創新的規模在不斷擴大，山西的金融創新與科技創新一直是在前進的而不是倒退的。

（2）山西金融創新對科技創新約束的基本面分析。由表3橫向取均值，可得到山西金融創新的各序參量對科技創新總體的關聯度，如表4所示。

首先，由表中可見，在已有8個金融創新指標中，與科技創新關聯度最高的是“保險業總資產/GDP”、“銀行業總資產/GDP”、“金融機構貸款/GDP”，分別為0.734、0.673和0.668。從類別劃分，與科技創新關聯最大的是保險業，證券業與銀行業不相上下，居于其次。

從結果看，一方面反映出科技創新與經濟發展的規模密切相關，即科技創新是服務于經濟發展的；另外一方面，也反映出與科技創新發展最密切的是資本投入與風險控制。2006年6月，國家出臺了《關于加強和改善對高新技術企業保險服務有關問題的通知》，為科技創新提供風險保障。根據童藤的觀點，科技企業在各發展階段（種子期、創業期、成長期、成熟期、飽和期）有不同的融資方式，其中通過保險公司和商業銀行融資是企業在成熟期的時候才大量使用的。這樣的結果表明了山西的科技企業很多都已達到了成熟期。

總的來說，上述結果表明山西省的科技創新最需要的風險防護與融資貸款，山西的科技企業大部分已經成熟，但是還沒有做大、做成規模，應該運用各種保險等手段，保障科技企業渡過難關。金融創新如何更好地服務于科技創新，幫助山西科技企業能夠更加定型、更加完善、更加穩健，是新時期我們需要解決的問題。

3.山西科技創新對金融創新約束的基本面分析。由表4橫向取均值，可得到山西科技創新的各序參量對金融創新總體的關聯度，如表5所示。

首先，從如上結果分析，指標基本一致，變化幅度不大，可見山西科技創新發展是比較均衡的，未有短板所在。在山西省科技創新各指標中，與金融創新關聯度最高的是財政科技撥款比重，第二高的是專利申請量。這是由山西省本身既有格局決定的。在山西省科技創新的各單位中，主要是事業單位、高校、國企，享受財政支持的占大部分。并且，在科技創新對金融創新的影響中，國有單位往往能夠輕易地獲得融資、貸款等金融支持，從而直接地影響了金融創新；專利申請量也與金融創新關聯度很高，說明無論是天使投資、還是風險投資等金融服務主體，它們更看重的是由國家認可的科技成果，看重成果的獨創性。

從大類分，科技創新投入和科技創新產出與金融創新關聯度基本相同，科技創新產出略勝一籌。這說明金融服務更希望投向的是已經獲得的科技成果，而非日常性科研活動。

總的來說，山西省的科技創新與金融創新的耦合機制主要還是政府主導的模式，并且在市場化的金融服務面前，定型的成果比仍在研究的科研項目更加受到關注；應當加大金融的普惠性支持力度，對一些有潛力的項目要加大前期研發力度支持；同時也要加大科技成果的轉化力度，使科技成果能夠更好地服務于金融行業。

四、結論

本文得出的主要結論是：山西科技創新與金融創新協同發展主要靠的是政府主導；金融創新主要服務于科技創新的成果轉化階段；山西科技企業大部分已經成熟，但是沒有形成規模，在抵御市場風險上尚顯不足；最需要的仍是金融有效支持與科技保險托底相配套的政策。

（本文源自2014年山西省哲學社會科學重大課題《山西金融創新與科技創新耦合機制與對策研究》。）

注釋：

{1}張占斌.中國經濟新常態的趨勢性特征及政策取向[J]. 國家行政學院學報，2015（1）：15-20

{2}童藤.金融創新與科技創新的耦合研究[D].武漢理工大學，2013

{3}Schumpeter.The Theory of Economy Development [M].Cambridge，MA University Press 1912

{4}Perez，Carlota.Technological Revolutions and Financial Capital：The Dynamics of Bubbles and Golden Ages[M]. London：Edward Elgar Pub，2002

{5}趙昌文等.科技金融[M].科學出版社，2009

{6}黃國平，孔欣欣.金融促進科技創新政策和制度分析[J].中國軟科學，2009（2）：28-37

{7}何海林，涂建軍，孫祥龍，等.中國人口結構與經濟結構耦合的關聯分析[J].西南大學學報：自然科學版，2013，35（10）

（作者單位：山西省發改委宏觀研究院 山西太原 030002）

[作者簡介：王喆，（1989—），碩士，山西省發改委宏觀研究院研究實習員，研究方向為能源經濟、宏觀經濟；崔鴻雁，（1980—），博士，山西省發改委宏觀研究院副研究員，研究方向為宏觀經濟。]

（責編：若佳）