黑龍江省科技創新與可持續發展耦合協調之演化

郭美欣

[摘 要]對于正處于轉型期的中國社會，面對“人口紅利”逐漸消失、經濟由高速增長向中速增長轉變的發展現狀，科技創新是促進中國經濟社會逐步向高質量發展轉變的重要支撐力量，是促進區域經濟可持續發展的根本動力。在多學科相互交融的背景下，從城市的角度探究科技創新與可持續發展之間的關系，采用熵值法、耦合協調度模型和探索性空間數據分析方法，評估了黑龍江省12個地級市2003、2007、2011和2015年科技創新能力、可持續發展水平以及兩者之間的耦合協調關系，并分析了兩系統間耦合協調性的時空格局演化，以期從中觀尺度完善科技創新與可持續發展的局部差異研究，為全面推進黑龍江省城市可持續發展建設提供科學依據。結果顯示，一是黑龍江省各地級市間科技創新能力呈現兩極分化態勢，哈爾濱市和大慶市的科技創新能力遠高于其他城市;可持續發展水平存在差異，大慶市可持續發展水平最高，除哈爾濱市以外的其他城市與其存在一定差距。二是黑龍江省各地級市科技創新能力與可持續發展水平之間的穩定性不高，有待加強，協調度水平以輕度失調為主，與優質協調存在一定差距，大部分城市為協調度上升型城市，兩系統協同發展的趨勢增強;協調度相對較高的城市主要分布在黑龍江省西南部、南部以及東北部。三是黑龍江省各地級市之間科技創新能力與可持續發展水平具有不明顯的空間正相關關系，存在空間規模效應但集聚特征不明顯，熱點型地區主要集中分布在哈大齊工業走廊沿線。

[關鍵詞]科技創新;可持續發展;耦合協調度;時空格局;黑龍江省

[中圖分類號]K902 [文獻標志碼]A [文章編號]1000-8284（2019）02-0117-05

科技創新作為人類社會發展進步的重要助推力，促使人類區域經濟生產活動的轉變。當前科學技術的快速更新，更是促進全球供給結構的優化調整、產業結構的優化升級，對全球經濟再平衡的形成具有重要作用[1]。對于正處于轉型期的中國社會，通過創新驅動經濟社會轉型，有利于推進城市的持續穩定健康發展。但與此同時，科學技術手段的使用也使城市可持續發展能力不斷受到挑戰，交通擁堵、生態破壞、環境污染等一系列城市問題相繼出現。因此，在當今地理學科與其他學科之間交叉融合滲透的背景下研究科技創新與可持續發展的耦合協調問題，對于促進城市高質量發展具有一定意義。

一、推動黑龍江省科技創新與可持續發展耦合協調的必要性

科技創新越來越成為促進一個國家、一座城市發展的重要力量，我國于20世紀80年代開始相繼實施“863”計劃、火炬計劃以及星火計劃等促進科技發展與科技成果轉化的國家科技計劃項目;始終貫徹落實“科教興國”、“人才強國”戰略，建設國家自主創新示范區，加快發展戰略性新興產業。國家于2015年公布《中共中央國務院關于深化體制機制改革加快實施創新驅動發展戰略若干意見》、《中國制造2025》，并于2016年印發《“十三五”國家科技創新規劃》等科技創新文件，著力推進創新驅動發展戰略。科學技術快速發展的同時，城市發展進程中出現的突出環境問題、污染問題也越來越受到重視，國家加大對清潔能源的研發，推進資源的全面節約和循環利用，印發《“十三五”生態環境保護規劃》等文件;黨的十九大報告中明確提出，補短板、強弱項，推進實施區域協調發展戰略，提高經濟社會的發展質量，努力實現社會的全面協調可持續發展。對于仍處于重要戰略機遇期的中國，科技創新是推動生態文明建設由重“量變”向重“質變”過渡的關鍵，是實現區域內可持續發展的重要手段[2]。

老工業基地在我國的工業化發展進程中占據著不可忽視的地位，隨著我國經濟發展進入工業化后期階段，發現老工業基地普遍存在產業結構單一、計劃經濟體制束縛嚴重、對外開放程度低、科技創新活力不足等問題，區域可持續發展面臨較大挑戰。自國家2003年開始實施東北老工業基地振興戰略以來，東北地區獲得的財政支持、大型項目的投資等措施對其早期振興起到了不可忽視的作用[3]509。但后期出現經濟增長速度持續放緩的現象，面臨產業多樣化發展動力不足的突出問題，并且其科技創新能力與我國東部、中部地區相比具有一定的差距[4]。當前和今后一個時期對于東北地區來說是一個關鍵的發展機遇期，必須把振興發展的基點放在創新上，注重其從要素驅動向創新驅動的轉變，使創新成為經濟增長的根本動力，才能在新形勢下促進東北老工業基地的振興。黑龍江省作為東北老工業基地之一，與吉林省和遼寧省相比，總體科技創新水平不高，大部分城市科技創新對經濟的帶動能力較弱[5]。但是黑龍江省作為我國的農業大省和糧食主產區，對全國社會經濟的健康可持續發展起著非常重要作用，促進黑龍江省科技創新與可持續發展及兩者的耦合協調是其突破經濟增長乏力的重要手段。

在此背景下，本文在前人的研究基礎上，選擇較欠發達的黑龍江省地區，其中大興安嶺地區由于數據不易獲取不作為研究區域，采用2003年、2007年、2011年以及2015年4個時間節點的市域數據對城市的科技創新與可持續發展的耦合協調進行研究，以期從城市角度探究科技創新與可持續發展之間的關系，完善中觀尺度的局部差異研究，為全面推進黑龍江省城市可持續發展建設提供科學依據，為欠發達地區的科技創新與可持續發展的耦合協調研究提供實證。

二、黑龍江省科技創新與可持續發展評價指標體系構建與研究方法選擇

歸納借鑒已有的城市科技創新和可持續發展的綜合評價指標體系[6-8]，充分考慮黑龍江省實際情況，遵循科學性、全面性、代表性和數據可得性原則，對指標進行了篩選。根據科技創新的內涵，從創新環境、創新投入、創新產出3個維度構建科技創新評價指標體系;基于可持續發展的內涵，從經濟發展、社會進步、生態環境3個維度構建可持續發展水平評價指標體系（表）。綜合兩系統共計38項具體指標，數據來源于相應年份的《中國城市統計年鑒》、《中國區域經濟統計年鑒》、《黑龍江省統計年鑒》、黑龍江省各地市國民經濟與社會發展統計公報、黑龍江省各地市環境統計公報、國家知識產權局、黑龍江省科技廳，其中科技論文數指標采用范斐等人[9]的研究方法獲得，部分指標數據由原始指標數據計算得到，部分空缺的某項指標數據采用相鄰年份數據插值得到。

通過梳理國內外相關研究方法，對數據進行標準化后，為避免層次分析法過于主觀，采用熵值法與層次分析法相結合的方法對各項指標的權重進行確定，再通過加權求和對科技創新與可持續發展水平的綜合水平進行計算。在此基礎上，運用耦合協調度模型對黑龍江省科技創新與可持續發展的耦合協調發展進行評價。一般依照標準將協調度進行等級劃分，0～0.1為極度失調，0.1～0.2為嚴重失調，0.2～0.3為中度失調，0.3～0.4為輕度失調，0.4～0.5為瀕臨失調，0.5～0.6為勉強協調，0.6～0.7為初級協調，0.7～0.8為中級協調，0.8～0.9為良好協調，0.9～1為優質協調[10]。最后，在空間差異的評價中，采用探索性空間數據分析方法中的空間自相關[11]對黑龍江省內12個地級市之間的空間集聚程度進行分析。

三、黑龍江省科技創新與可持續發展耦合協調時空差異分析

（一）科技創新水平與可持續發展水平呈現上升態勢，但均呈現兩極分化態勢

2003、2007、2011、2015年黑龍江省城市科技創新指數均值分別為0.2569、0.2766、0.2533、0.2823，結果表明，黑龍江省城市整體科技創新水平發生波動變化，2015年達到4個年份中最高水平。分析各地市指數，科技創新水平與可持續發展水平均排名前兩位的城市為哈爾濱市、大慶市，且明顯高于其他城市。哈爾濱市作為省會城市，是黑龍江省經濟中心、政治中心，人才集聚中心，科技研發投入比重大，2015年哈爾濱R&D經費內部支出117.6億元，是大慶市R&D經費內部支出的5倍，是黑龍江省其他城市的十多倍，其余各項科技指標也遠高于其他城市。哈爾濱市作為國家創新型試點城市在航空航天領域取得了豐碩的科技成果，是“國家民用航空高新技術產業基地”，具有明顯的科技創新優勢，基本具備創新型城市雛形[3]513。

大慶市作為石油資源型城市，對黑龍江省經濟的拉動起著重要作用，科研投入在黑龍江省也僅次于哈爾濱市。其通過借鑒國內外石油城市發展路徑，在發展石油資源開發的同時也在大力發展汽車產業，吸納“沃爾沃”等汽車企業激發企業創新活力;促進旅游產業的發展，提高第三產業對經濟的貢獻;建立了國家級高新區，重視科學技術的研發與轉化，科技創新水平僅次于哈爾濱市。其他城市之間科技創新水平相差不大，但與哈爾濱市和大慶市的科技創新水平形成了明顯的兩極分化態勢。

2003、2007、2011、2015年黑龍江省城市可持續發展指數均值分別為0.3588、0.3700、0.4059、0.4165，表明黑龍江省城市整體可持續發展水平有所提升。分析各個地級市指數，可持續發展水平排名首位的是一直以“全國文明城市”的優良城市環境和豐富的資源稟賦著稱的大慶市，城市可持續發展水平較黑龍江省其他城市更高，省會哈爾濱市與牡丹江市次之。其他城市之間可持續發展水平存在差異但相差不大，大部分城市可持續發展水平呈現穩定上升態勢，尤其在2011—2015年間，可持續發展水平增幅明顯，體現了我國“十二五規劃”期間對促進城市綠色發展，建設資源節約型、環境友好型社會的重視。

（二）科技創新與可持續發展水平耦合協調性測度均不高，但大部分城市科技創新與可持續發展之間相互促進趨勢增強

根據耦合協調度發展模型，計算得到各城市耦合度與協調度，根據分類標準得到各城市耦合階段與協調程度。黑龍江省各地級市的科技創新能力與可持續發展水平耦合數值在0.3 646～0.4 944之間，耦合程度不高，處于頡頏階段，表明黑龍江省各地級市的科技創新能力與其可持續發展水平之間的穩定性不足。黑龍江省12個地級市的科技創新與可持續發展之間的協調度在0.2 603～0.6 111之間，各個城市的協調度水平存在一定差距。其中哈爾濱市為12個地級市中協調度最高的城市，前三個時間節點均處于勉強協調水平，2015年上升為初級協調水平，表明哈爾濱市在深入貫徹落實科學發展觀的同時，在十二五規劃實施期間取得了良好的成效;其次為始終貫徹落實生態環境保護的大慶市，一直處于勉強協調水平，表明大慶市的科技創新能力還有待提升、科技成果轉化與城市可持續發展之間的匹配有待加強。

其他城市的得分與哈爾濱市和大慶市具有一定差距，大部分處于輕度失調水平，牡丹江、黑河、伊春市以及煤炭城市雞西市4座資源型城市的協調度數值有所升高，協調水平呈現轉好態勢，其中黑河市協調程度由中度失調提升至輕度失調，轉好態勢明顯。作為農業城市的綏化市，相比省內其他城市，其科技創新與可持續發展之間的耦合互動較弱，協調程度最低。整體來看，哈爾濱、大慶、牡丹江、齊齊哈爾市等7座城市為協調度上升型城市，表明黑龍江省大部分城市科技創新與可持續發展之間相互促進趨勢增強。

從空間上看，協調度相對較高的城市為哈爾濱市、大慶市、齊齊哈爾市、牡丹江市、佳木斯市，主要分布于黑龍江省南部、西南部與東北部地區，呈“T”字形空間分布格局。該區域為黑龍江省兩大平原地區，城市吸引力強，經濟發展活力相對較高;處于哈大齊工業走廊、高鐵沿線城市的科技創新水平與可持續發展水平的協調度相對更高，這與經濟較發達城市人口的集聚以及城市之間不斷加強的聯系與交流有一定的關系。

（三）黑龍江省各地級市之間空間集聚不明顯，耦合協調度高的區域對周邊區域帶動性較弱

通過Arcgis 10.2計算得到黑龍江省耦合協調度的Morans I指數與Z值。其中Z值分別為1.476 553、1.365 160、1.279 499、1.371 945，均未通過顯著性檢驗，表明黑龍江省城市之間科技創新與可持續發展水平的耦合協調度一直處于弱相似屬性隨機分布狀態，即城市之間的相互影響的概率很小。2003年、2007年、2011年和2015年的全局Morans I值分別為0.131 905、0.122 274、0.114 055、0.116 311，均為正值但數值遠小于1，表明各城市科技創新與可持續發展水平耦合協調度在空間上具有正相關性，但是兩者的空間相關性不明顯，即具有相似屬性的城市在空間上集聚特征并不明顯。在Arcgis 10.2軟件中，通過自然斷裂法將*指數劃分為冷點區、次冷點區、次熱點區與熱點區，得到2003-2015年黑龍江省各地級市冷熱點變化情況。結果顯示，熱點區數目與分布區域保持穩定，哈爾濱市與大慶市始終為熱點區域，城市發展穩定，經濟輻射力強，是帶動黑龍江省科技創新水平與可持續發展水平提升的重要區域。次熱點區數目與區域都有變動，牡丹江市始終為次熱點區域，后新增齊齊哈爾市、佳木斯市，雞西市也于2007年一度成為次熱點區。次冷點區與冷點區也在數目與區域上有所變化，次冷點區數目增多，區域擴大;冷點區數目減少，區域減小，其中作為黑龍江省農業大市的綏化市，始終為冷點區，其作為黑龍江省農業大市，科技資源匱乏，基礎設施相對不夠完善，師資力量不強，進而導致人才素質不高，難以適應科技創新的要求。

四、推動黑龍江省科技創新與可持續發展耦合協調的對策建議

（一）基于區域特色，加強高水平城市科技創新成果轉化能力，推動城市高質量發展

根據所測結果，哈爾濱市和大慶市的科技創新與可持續發展水平在黑龍江省地位突出，耦合協調屬于黑龍江省內高水平，但其與我國中、東部地區經濟發達城市相比還存在一定的差距。因此需要從地方發展實際出發，通過進一步提升城市科技創新能力，促進城市高質量發展。

依據區域發展特點，繼續加大對高水平城市科技研發投入的比重。科技創新水平較高的城市往往具備優良的科技資源、技術積累、人力資本以及區域政策等區域優勢，也就意味著其較其他地區具有更高的創新投入回報率。哈爾濱具有優越的科研基礎與創新人才儲備，鑒于其在航空航天領域取得的豐碩成果，繼續加大對航空航天產業的資金投入，將航空航天特色產業做強;加大對科研及技術創新型人才培養的資金投入，加強院校高水平的教育與基礎問題研發資金的投入，為原發性創新與高精尖領域的發展提供人才與研究基礎。以齊齊哈爾市、大慶市、牡丹江市為重點城市，基于其已有的產業基礎，大力推動技術創新、產品創新，加快發展高端能源裝備制造業，與此同時需要加大對其接續產業與替代產業的創新投入。

在加大對高水平城市科技研發投入的基礎上，還需加強科技創新成果轉化及推廣環節的激勵力度。科技創新成果能否成功轉化，關系到前期研發投入是否能實現回收，加大成果轉化環節的財稅政策激勵力度，以充分發揮政策激勵作用。加強產學研聯系，充分發揮區域間技術溢出的作用，促進科技創新成果的轉化與應用，消除影響創新轉化為經濟發展動力的薄弱環節。除此之外，對于科技創新失敗的項目或企業采用財政補貼、抵減所得稅等方式對其進行補償。

（二）找準區域失衡因素，推進中低水平城市傳統資源產業換發新活力，促進新興產業集群發展

黑龍江省除大慶市之外的其他資源型城市均面臨科技創新與可持續發展水平不高，兩系統耦合協調度不高的現狀，究其原因主要為區域失衡。從產業布局的角度來看，重工業、能源工業及農業是黑龍江省的傳統優勢產業，在地區經濟中占比很大，而信息、電子、新材料、生物、新能源等新興產業占比較小，后發追趕的空間較大，目前亟需在傳統產業和新興產業兩方面同時創新，依據城市不同特點推進城市創新驅動戰略，提高城市科技創新與可持續發展的協調性，為經濟的可持續發展注入創新動力。

一是促進傳統資源產業煥發新活力。黑龍江省大多數資源型城市，普遍存在早期產業結構單一，后期科技創新發展動力不足的問題，大部分資源型城市存在發展短板，無法建立持續發力的調控機制，因此需對傳統產業進行優化調整。以牡丹江市、佳木斯市、大慶市、哈爾濱市等城市為重點，著力優化煤電、水電、電動機等傳統能源產業;發揮現有產業基礎優勢，進行裝備制造業、汽車、高檔數控機床和生物醫藥等方面關鍵核心技術的研發，提升“黑龍江制造”的核心競爭力和影響力。以雞西、七臺河、雙鴨山市為代表的煤炭資源枯竭型城市，延長其煤炭產業鏈條、增加煤炭產品附加值，優化煤炭存量，提高煤炭產業發展質量。綏化市等以農業為主的地區需結合自身優勢積極爭取并落實相應的國家農業扶持政策，通過創新糧食生產經營模式，優化生產技術措施，激發農業從業人員積極性，著力提高糧食生產效益。另外，牡丹江市、黑河市、伊春市等森工類城市，需加強對森林資源的處理與深加工，利用良好的生態資源發展旅游等第三產業，以綜合性發展路徑為主促進林業經濟型生態城市的可持續發展。

二是培育和發展新興產業，使新興產業成為黑龍江省全面振興的主要助推力。著力推進鶴崗石墨新材料新興產業高端化發展，促進哈爾濱市、大慶市等城市生物醫藥、機器人研發以及清潔能源裝備產業集群的發展。除此之外，促進“網絡強省”戰略的實施，深度挖掘“互聯網+” 與經濟社會發展的融合點，促進互聯網與經濟社會深度融合，依托黑龍江省產業基礎，開展“互聯網+”和新興產業試點，進一步推進新興產業發展。

（三）破除機制體制障礙，打破區域界線，發揮高水平城市的帶動作用，促進城市間形成空間集聚

受地緣和歷史等因素的影響，我國以經濟增長為目標的政府考核機制及導向長期以來推動了政府盲目擴張、低成本招商引資、投資驅動發展，黑龍江省的國企長期適應了根據國家要求產量進行供給的計劃經濟生產模式，在由計劃經濟向市場轉型的過程中，國有經濟和計劃經濟根深蒂固，創新激勵政策實行效果不明顯，在一定程度上阻礙省內空間協同創新的發展，亟須建立透明的體制機制，打破區域界線，促進空間集聚的形成。

首先需要完善知識與科技創新相關政策法規，營造優良的合作環境，為城市間的交流提供基礎。提高創新研發服務，完善技術市場和產權交易制度，加強知識產權法律法規的規范與完善，推動服務與中介機構的建設，促進城市形成可持續發展的政策環境。政府在積極完善以企業為主體、以市場為導向、產學研相結合的創新市場體系的基礎上，搭建創新合作平臺，為促進城市創新資源的交流營造良好的創新發展環境。通過鼓勵本地創新主體間交流與合作，建立基于本地創新要素的創新發展共同體，促進各類科技創新主體共享創新信息、拓展交易市場、實現人才資源共享。除此之外，通過交流合作打破區域界線，促進空間集聚的形成。創新能力強的城市之間合作機會一般較多，而水平不高的城市之間往往會出現固守本地資源的路徑依賴現象，因此加強城市之間的交流，發揮高水平城市的帶動作用，在一定程度上可以避免欠發達地區形成路徑依賴，有利于提升黑龍江省整體的城市發展質量。注重熱點型城市與其他經濟發達地區的技術交流，并將成熟的創新技術向非熱點型城市擴散，加強區域內城市之間的交流合作，發揮科技創新技術的擴散與輻射帶動作用，積極向黑龍江省其他城市輸送人才、技術與經驗，實現產業創新政策從本地化集聚發展向經濟區域創新集群方向轉型。非熱點型城市則需要增強與外部企業、高校和科研院所的交流與合作，通過高校、企業等將外部創新要素與創新成果引入創新環境中，關注“產學研”創新網絡的建立，以防止出現空間上的技術鎖定，完善本地與外部創新網絡間的傳導機制。

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〔責任編輯：劉 陽〕