我國經濟、生態、技術和金融的協同發展研究

■張 文，鐘 宸

本文通過構建經濟、技術、生態和金融四者的綜合指標體系，結合我國2001～2016年數據并運用耦合協調度模型對我國30個省域的四系統協調發展關系進行了分析。結果顯示，四系統綜合發展指數在時間維度上取得了增長，經濟發展與技術進步兩個指數的空間分布相似。我國耦合協調度整體位于瀕臨失調階段，區域間耦合協調度存在差異，西部地區耦合協調水平最低，東部地區最高，且與其他區域差距逐年擴大。此外，耦合協調度的空間關聯性分析也印證了這一特征，四大區域僅東部地區存在耦合協調度的高水平集聚區。

一、引言與文獻綜述

“十三五”規劃提出我國應遵循“創新、協調、綠色、開放、共享”五大理念進行發展。其中，創新、協調及綠色理念充分表明了經濟發展、技術進步及生態環境間協同發展的重要性。此外，要實現經濟、技術與生態的協調發展又離不開金融的支持，四者之間互相影響，互相作用。基于此，本文運用耦合協調度模型對經濟-生態-技術-金融系統進行綜合指數及耦合協調度評價，并從省域層面解釋了四者耦合協調度發展水平的差異程度及成因。

國內外關于經濟發展、技術進步、生態環境及金融水平之間關系的研究有很多。Goldsmith（1969）通過分析35個國家的數據得出經濟發展與金融水平之間存在正相關關系。Patrick（1966）提出，雖然經濟發展與金融水平整體呈現同步關系，但兩者在一定范圍內存在差異，會有一方處在滯后狀態。Tadesse&Kim（2005；2014）發現金融水平的發展對技術進步的提高有顯著促進作用。Grossmanet al.（1995）最先對經濟與生態的關系做出論證，認為兩者間存在“U”型關系：隨著經濟發展，生態環境質量初期會出現下降，但到達某一臨界點后，經濟增長會導致生態環境質量的改善。Mingworth（1996）運用耦合協調度模型分析發現技術進步能提高生態質量和促進經濟增長。李曉寧（2012）采用索洛模型結合我國1978～2010年數據分析發現技術進步對我國經濟發展的貢獻程度占總產出的33%。姜磊等（2012）將金融水平分為金融規模、金融結構和金融效率三個維度，試圖通過杜賓模型研究金融水平與技術進步的空間溢出效應，結果發現金融規模對技術進步影響最大，金融結構對技術進步影響不顯著。黃德春等（2011）則認為金融水平與技術進步之間并不存在完全的線性相關性，金融水平的提高對技術進步存在門檻效應。陳志剛等（2017）認為，長期來看，技術進步和金融水平兩者提高的交互作用對我國經濟發展有著正向影響。張榮天等（2015）采取改良的熵值法對泛長三角地區的經濟發展與生態環境的耦合協調度分析發現該地區整體處于中度耦合協調水平。陳來成（2008）對技術進步、社會生活、經濟發展、生態環境的耦合協調發展程度進行了研究，且探討了經濟、社會、技術、生態協同發展的綜合評價體系。

通過文獻整理，可以看出以往文獻對于經濟、技術、生態、金融的研究側重于其單子系統、兩子系統或三子系統之間的關系，缺乏在研究單子系統的基礎上，對四個子系統的協調發展進行綜合分析。本文在以往研究的基礎上構建了四系統綜合指標體系，通過耦合協調模型測算了我國經濟發展、技術進步、生態環境及金融水平的綜合發展水平，之后再通過計算出的耦合協調度對四個子系統協同發展程度分30個省域進行空間差異性分析；并運用Moran指數的方式對我國經濟、技術、生態、金融耦合協調度的空間集聚現象進行分析，探尋我國經濟、技術、生態、金融耦合協調度空間集聚的高水平區和低水平區。

二、指標、數據說明及理論模型

（一）綜合指標體系

本文在其他學者（劉耀彬，2006；劉耀彬等，2005；陸曉麗和郭萬山，2007；逯進等，2015；逯進等，2018）研究的基礎上，結合數據的可得性、指標的層次性及全面性等方面綜合考慮，對經濟發展、生態環境、技術進步及金融發展四類子系統進行了相關指標選取，構建了四系統量化綜合指標體系。該綜合指標體系包含3個層級，具體涵蓋4個子系統，12個一級指標及23個二級指標。詳細內容見表1。

（二）數據來源及說明

本文選取了2001～2016年我國30個省域的相關指標的面板數據進行四類子系統耦合協調關系的實證研究（不含西藏和港澳臺），各項指標數據來源于《中國統計年鑒》《中國統計摘要》《中國科技統計年鑒》《中國人口和就業統計年鑒》《中國城市統計年鑒》《新中國六十年統計資料匯編》以及國家統計局和Wind數據庫。鑒于我國股票市場為證券業的主要組成部分，且除股票市場外的其他證券業指標統計數據不全，故本文采用股票市場的相關指標代表證券業。此外，文中對于相關指標的少量缺失數據采取趨勢擬合的方法進行補充。

表1 經濟發展、生態環境、技術進步與金融水平四系統綜合指標體系

（三）耦合協調模型理論解析

1.耦合度模型

耦合起源于物理學，與傳統的線性回歸方法相區別，耦合表示的是對不同系統間相互影響的概念，而不是考慮因果關系。本文借鑒姜磊等（2017）的模型選擇方式，采用如下計算公式：

式（1）中：C代表耦合度；U1至U4分別代表經濟發展、生態環境、技術進步和金融水平四類子系統綜合發展指數。

2.耦合協調度模型

耦合協調度是在耦合度的基礎上加入了綜合發展指數的概念，表示的是系統間相互依存且和諧共存的內在本質。為對我國經濟發展、生態環境、技術進步及金融水平的耦合協調發展關系進行透徹研究。本文在得出四系統耦合度之后繼續對四系統的耦合協調度進行計算。其中，四系統綜合發展指數計算公式如下：

T=β1U1+β2U2+β3U3+β4U4（2）

式（2）中：T為四系統綜合發展指數；β1～β4均為單個子系統綜合發展指數的權重，代表單個子系統綜合發展指數對于四系統綜合發展指數的重要程度。本文認為四類子系統重要性相同，權重均設為1/4。

四系統的耦合協調度的計算公式如下：

D=C×T （3）

式（3）中：D為耦合協調度；C為耦合度；T為四系統綜合發展指數。

三、區域耦合協調度的實證分析

（一）指標數據標準化

鑒于表1綜合指標體系中包含了多個指標，為了解決各個指標值存在的量綱及量級差異問題，且不同指標對四系統耦合協調度模型存在不同作用，即正向或負向作用，因而有必要對相關數據進行標準化處理用以消除指標計量單位的不同和效果作用的正負性對實證分析帶來的影響。具體公式如下：

式（4）及式（5）中：xijt代表t時期i地區j指標的數值；min（xijt）及max（xijt）則分別表示j指標在所有地區的總時間跨度下的最小值與最大值；x′ijt為數據標準化后的數值，其取值范圍為[0，1]。

（二）指標的權重及子系統的綜合發展指數

在對數據進行標準化后，為了計算各個系統的發展指數，有必要對相關指標數值進行賦權。賦權方法分為主觀法及客觀法，由于客觀法相較于主觀法在標準上更加完善，本文借鑒武玉英（2017）的做法，采用客觀法中的熵值法對相關指標的歷年數據進行權重計算。限于篇幅，相關指標權重值沒有列出。

單個子系統綜合發展指數的計算公式如下：

上式中：U1it，U2it，U3it，U4it分別表示i地區第t年經濟發展、生態環境、技術進步及金融水平系統的綜合發展指數；Wj對應各個子系統的指標權重。

（三）四類子系統綜合發展指數分析

將數據進行標準化且得出權重后，通過式（6）～式（9）的計算可得到各省域四類子系統綜合發展指數的結果。為了更好的研究全國四類子系統綜合發展指數的趨勢變化，繪制了下圖1所示的四類指數時序圖。

圖1 2001～2016全國四類子系統綜合發展指數

第一，從全國層面分析，四類子系統綜合發展水平隨著時間推移有著不同程度的提升，如圖1所示，除金融水平指數呈波動增長外，其他三類子系統均呈平穩增長態勢。其中生態環境指數增長平緩，經濟發展與技術進步指數增幅明顯，其二者分別由2001年的0.09與0.02增長至2016年的0.34與0.18。具體分析，2001年以來，我國愈發重視科技創新及生態保護，但由于生態環境的改善是一個長期的過程，故指數提升緩慢。經濟發展方面，伴隨著我國加入WTO，我國的經濟開始高速增長。然而，我國的金融市場此時并沒有立即采取對外開放措施，金融水平指數增長依舊平緩。之后又由于監管漏洞，國有銀行出現大量壞賬累積，金融水平指數出現小幅下跌。直至2005年國家出臺股權分置政策等一系列針對金融市場的改革，中國金融業才開始蓬勃向上。2008年全球金融危機的出現導致金融市場持續低迷，雖然金融市場受其影響的時間存在滯后性，而相較于金融發展水平的下降，經濟發展并未受到金融危機的沖擊，這可能得益于中國獨特的社會主義市場經濟體制。2012年金融市場開始復蘇，直到2015年中國開始實施供給側結構性改革政策，金融市場與產業結構以往的契合點被打破，金融水平指數下跌，但這應該是暫時現象，隨著改革的推動，金融市場調整到位，金融水平將進一步上升。此外，經濟發展與技術進步指數走勢相似，一定程度上印證了習近平總書記“創新是引領發展的第一動力”這一論述。

第二，從區域及省域層面看，四大區域四類子系統綜合發展指數的走勢與全國層面類似，均表現為金融水平指數呈波動增長、生態環境指數穩中有進以及技術進步和經濟發展指數高速增長的趨勢。其成因與全國層面大體相同，不再繁述。

本文將我國2016年30個省份四類子系統綜合發展指數的均值按照數值大小進行排列，運用Arcgis軟件繪制省域空間分布地理圖，結果如圖2～圖5。首先，從經濟發展看，如圖2所示，四大區域經濟發展指數呈東、中、東北、西部依次遞減的趨勢。東部地區絕大部分省份指數較高，僅海南位于第四層級，這與改革開放后先發展沿海的國策有必然聯系；中部及東北地區發展水平低于沿海城市，分布于二、三層級，兩區域呈現大致趨同的態勢；西部地區經濟發展水平最低，僅四川超過平均水準位于第二層級。其次，從生態環境看，由圖3可知，四大區域中東、西部綜合發展指數高于中、東北部，形成兩邊高，中間低的分布態勢。東部地區生態環境指數普遍較高，這表明近年來我國大力推行的環境保護政策取得了成效，但重工業地區河北省的情況依舊不容樂觀；西部地區的高生態環境指數得益于存在大量未被開發的自然資源，與之對應的是自身經濟發展水平較低；中部及東北地區指數偏低，表明2000年之前以犧牲環境為代價發展經濟的影響仍在。再次，從技術進步看，如圖4所示，四大區域技術進步指數從東往西循序遞減。此外，技術進步指數省域分層與經濟發展指數相類似，與前文時間尺度下全國技術、經濟指數的趨同走勢相對應，技術進步與經濟發展水平成正比關系。最后，從金融水平看，如圖5所示，我國金融水平仍處于弱勢地位，半數省份位于第四層級，僅上海、北京發展相對較好。

圖2 省域經濟發展綜合指數空間分布圖

圖3 省域生態環境綜合指數空間分布圖

圖4 省域技術進步綜合指數空間分布圖

圖5 省域金融水平綜合指數空間分布圖

可見，我國四類子系統存在協同發展的特性，隨著時間推移四類子系統綜合發展指數總體都保持著向上增長的態勢。然而分地域分析，各省域間發展水平存在差異，且四類子系統協同發展程度并不高，僅北京、上海等少數省份處在大致相同的發展層級。但從經濟發展與技術進步來看又有多個省份處于相對應的層級關系，表明經濟發展和技術進步存在良好的協同關聯性，這能夠為今后我國30省域實現四類子系統高度協同發展的目標創造良好的環境。

（四）耦合協調度分析

運用前文的理論模型計算，可以得出耦合度C，四系統綜合發展指數T及耦合協調度D。根據計算結果，可得擬合趨勢圖（見圖6）。表2為耦合協調度的評價標準及類型劃分（吳文恒和牛叔文，2006）。

圖6 全國及四大區域耦合協調度擬合趨勢圖

表2 耦合協調度評價標準及類型劃分

第一，從全國層面分析，2001～2016年全國耦合協調度逐年遞增，從2001年的0.27增長至2016年的0.46，增幅達70%，但耦合協調度的絕對水平仍然較低，僅由中度失調轉變為瀕臨失調。具體來看，相較于綜合發展指數，耦合度數值一直更大，但由于處在較高層級，耦合度的增幅更低，僅為0.65～0.86的32%。而綜合發展指數則為0.12～0.26的117%，這表明綜合發展指數對于耦合協調度增長的貢獻更多。此外，耦合度的持續增長且保持在較高位水平說明了經濟發展、生態環境、技術進步及金融水平四系統間存在著良好的相互作用機制，耦合協調度處于負向耦合主要原因在于綜合發展指數過低，因而想要實現四系統協調共生發展，今后如何提高綜合發展水平將是關鍵所在。

第二，分區域分析，從圖6可以得出，時間維度上四大區域耦合協調度變化與全國層面相類似，均表現為不斷增長。但區域間存在差異，其中東部最高，西部最低，中部與東北居中且互有高低。具體分析，四大區域僅東部地區在2013年完成了負向耦合向正向耦合的轉變，其他區域仍處于負向耦合階段。進一步分析擬合趨勢線，發現四大區域及全國耦合協調度具有二次增長趨勢，即各個趨勢線的邊際值不斷提高。這表明我國16年來四系統協調共生發展取得了實質性的進步，可以推斷今后四系統的持續發展速度將不斷提高，四大區域均實現正向耦合指日可待。然而從全國及區域間相比，2001年四大區域與全國平均水平差距不大，全國平均水平位于中位位置，而至2016年只有東部地區高于全國平均水平，且優勢明顯。這表明東部地區耦合協調發展水平的提高愈發顯著，與其他區域間的差距進一步擴大。今后如何平衡區域間協調共生發展進程中產生的過大差異性將是我國面臨的重大問題。

第三，分省域分析，從時間序列來看，各省的耦合協調度指數都呈現良好的上升態勢，絕對水平均有所提升，但各省域間仍存在較為明顯的指數差異，相對關系并未改變。為更好地展現地區差異，本文對各省份16年耦合協調度值取均值，繪制了圖7所示的耦合協調度空間分布圖。通過圖7可知，東部地區北京、廣東、江蘇、上海處于勉強協調階段，浙江、山東為瀕臨失調型，海南耦合協調度最低為中度失調型，另外三省份位于輕度失調區間。中部六省與東北三省相似，兩大區域除江西屬于中度失調類外，其他省份均處于輕度失調狀態。西部地區各省份均位于輕度失調或中度失調層級。由此可知，全國僅有的四個協調發展省份均來自東部，東部地區四類子系統耦合協調度水平高于其他三大區域，協調發展省份占比達40%。此外，除此四個協調發展省份外，全國其他地區省份均為失調發展，整體情況不容樂觀，實現各省由失調發展向協調發展任重而道遠。

圖7 省域耦合協調度空間分布圖

第四，通過比較圖2～圖7的空間分布圖，可以看出多數省份經濟發展、技術進步指數與耦合協調度間存在著高度的正向關聯性。一方面，說明經濟發展與技術進步對四系統的耦合協調發展起到一定的作用。另一方面，也表明了地區間產生耦合協調水平差異更多的是因為經濟發展與技術進步程度的不同。可以判斷今后我國四系統協調共生發展應依賴于經濟發展與技術進步水平的不斷提高。具體而言，我國如今處在經濟新常態時期，經濟增長正由高速向高質量轉型，在大力發展經濟的過程中著力于生態環境建設及金融業整體水平的提升，利用技術進步有效治理環境污染并提倡科技金融創新，有效實現我國四系統耦合協調發展水平的進一步提高。

總體而言，雖然我國四系統耦合協調水平近年來有大幅度提升，但整體絕對值依然較低，為瀕臨失調型，全國僅個別省份處于正向耦合階段。此外，地區間存在較大差異，且借助于互促機制，今后可預計通過提升四系統綜合發展水平，尤其是經濟發展和技術進步的提高，促進生態環境與金融水平子系統的完善，進一步實現四系統協調共生發展。

四、耦合協調度的Moran指數分析

前文已經對各地區耦合協調發展的情況做了細致的分析。為了更深入的研究各個省域間是否存在耦合協調的空間關聯性，本文將采用局部Moran指數法研究這一問題（Gallo J&Ertur C，2003）。鑒于四系統的協調共生為開放式發展過程，即各個省域間經濟發展、技術進步、生態環境及金融水平之間的互促作用通常會受到其他省域的干預，故采用Moran指數分析法能夠更加全面的探討省域間的空間相關特性。

本文結合2001～2016年省域耦合協調度數值，運用Geoda軟件進行局部Moran指數分析，繪制了Moran散點圖。散點圖第一、三象限代表著正向空間相關性，即高（低）耦合協調度省份被高（低）耦合協調度省份圍繞，雙方具有空間依賴性及空間集聚性，用H-H，L-L表示；第二、四象限代表負向空間相關性，即低（高）耦合協調度省份被高（低）耦合協調度省份圍繞，雙方具有空間異質性及空間離散性，用L-H，H-L表示。具體結果如表3所示。

表3 四系統耦合協調度Moran散點圖對應城市表

結果顯示，東部省份大都屬于H-H型，而西部省份幾乎都屬于L-L型。中部地區除湖北省屬于H-H型外，其他五省為L-H型。一方面，說明中部地區基本未受到周邊高耦合協調度省份的促進作用，仍處于低水平發展狀態。另一方面，東西部的差異表明我國經濟發展、生態環境、技術進步及金融水平耦合協調度存在空間上的發展不平衡性。其中，廣東省屬于H-L型，這表明廣東雖實現了相對高水平的協同共生發展，但并沒有對周邊省份如福建、海南產生輻射作用，帶動其他省域的共同進步。而西部地區的四川省也屬于H-L型可能是因為耦合協調水平對比周邊西部省份占據顯著優勢。

表4為四系統耦合協調度的局部Moran指數及各省通過正態分布檢驗的P值。其中，Moran I值為負的省份對應表3的L-H或H-L型，為正則屬于HH或L-L型，P值小于0.05代表對應省份通過了顯著性檢驗。可以看出，達到顯著性標準的省份包括東部的北京、江蘇、天津、山東、上海、浙江、河北；東北的遼寧和吉林；中部的湖北、河南、安徽；西部的四川。總體來看，高顯著性水平的省份大部分為H-H型。

表4 基于正態假設檢驗的省域四系統局部Moran指數

分析表4可知，通過5%顯著性檢驗且為H-H型的省份幾乎都位于東部地區，該地區作為高水平耦合協調地區，各省份間產生了互促機制，形成了區域性高水平集聚區；西部地區四川省為H-L型，周邊省份地處西部，耦合協調水平偏低，且高耦合協調水平的東部地區難以輻射，通過四川帶動周邊省份的發展不乏為一項思路；東北地區遼寧及吉林分屬不同類型，不似東部地區發展集群模式，東北部省份間依然存在一定差異，地區間的協調發展需要進一步磨合；中部地區湖北耦合協調度為中部六省之首，屬于H-H型。河南和安徽則為L-H型，耦合協調水平偏低，雖然這兩省協調程度不高，但其地理優勢明顯，鄰近多個高水平耦合協調省份，政府可以在促進中部崛起的“十三五”規劃政策的背景下推動經濟、生態、創新、金融領域的建設。外部上，利用周邊高水平省份的輻射促進自身；內部中，可在湖北的帶頭作用下，以嚴格控制污染物排放為宗旨逐步減少低端產業比例，提高科學研究經費，并保護省內金融業的發展，防止本地金融資源的外流，逐步實現創新型高水平金融、高質量生態經濟發展。

五、結論與建議

本文通過構建經濟-生態-技術-金融綜合的指標體系，結合我國2001～2016年30個省域的面板數據分析了四類子系統協同發展關系，主要研究結論如下：第一，從綜合發展指數特征分析，我國四類單個子系統指數呈現上升趨勢。其中，生態環境指數增長平緩，金融水平指數波動上升，經濟發展與技術進步指數提升最大且增長曲線走勢近乎一致。此外，我國經濟和技術指數在空間分布上相類似，即經濟發展指數高的省份技術進步指數一般也高，相較之下生態環境和金融水平指數的空間分布則更為隨機；第二，從耦合協調度特征分析，我國耦合協調水平一直表現為上升態勢，且存在二次增長趨勢，但整體水平依舊偏低，處在瀕臨失調狀態，該上升態勢主要是由于四系統綜合發展指數的提高而非耦合度的提高。此外，經濟發展和技術進步指標與耦合協調度之間存在顯著的正相關性；第三，無論從經濟發展、生態環境、技術進步、金融水平的綜合發展指數還是四者的耦合協調度均表現出較強的地區差異性；第四，四系統空間關聯性分析表明，我國整體耦合協調水平空間分布呈正向相關性，但四大區域中只有東部地區省份形成了耦合協調度的高水平集聚區，其他區域與東部地區相比存在差距，我國實現各區域耦合協調度高水平協同共生發展的目標任重而道遠。

根據以上結論，從我國的現實情況出發，本文提出如下建議：第一，提升各系統的綜合發展指數，增強系統間相關促進效應。由上述分析可知，我國生態環境、金融水平的增長態勢與經濟發展、技術進步不匹配。因此，一方面在大力發展經濟的同時要時刻注意對生態環境的保護，堅持綠水青山就是金山銀山的理念，決不以犧牲環境為代價發展經濟，將綠色發展貫徹至產業發展和經濟建設的方方面面。另一方面，推進金融創新，提升金融對經濟的影響力。現階段正值供給側結構性改革的重要時期，創新已成為企業發展的必需項，而創新需要大量的研發資金，通過金融創新開發多種金融工具，讓企業能有多元化的融資渠道，解決企業融資難的問題，提高企業綜合水平進而促進經濟增長；第二，以創新驅動戰略為基礎，通過技術進步推動四系統協同發展。由前文可知，技術進步和經濟發展對四系統耦合協調度存在顯著正相關性，通過技術進步促進金融科技創新及企業技術創新，充分發揮技術進步對金融水平的提高作用和企業科技水平的增長而實現減少污染的作用，從而為經濟發展注入活力，實現四系統共同進步；第三，尊重區域差異性，不同地區發展途徑因地制宜。由于各個地區發展水平及特征不同，調控導向應不盡相同，相較于東部地區現階段明顯的區位優勢，中西部地區應更多的依靠自然生態資源帶動四系統協調發展，此舉有利于減少區域間發展的不平衡性，為縮小我國區域性差異提供強大的助力。此外，對不同地區采取不一樣的優勢特征發展政策，能夠有效的提升我國整體經濟發展-技術進步-生態環境-金融水平的耦合協調度，以期未來達到四系統高水平協同共生發展。