我國生態文明建設與區域創新發展的耦合協調度及空間相關性分析

曾 冰，楊美文

（江西財經大學 江西經濟發展與改革研究院，江西 南昌 330013）

一、引言與文獻綜述

黨的十八以來，以習近平為核心的黨中央領導隊伍站在戰略全局的角度，對中國生態文明建設和創新發展提出了一系列新思想新論斷新要求。生態文明建設驅動創新發展，創新引領生態文明建設，從馬克思主義唯物辯證法的角度來看，兩者之間是相輔相成、協同共進的發展關系。只有將兩者有效地融合到實踐當中，實現二者高度耦合，才能有效推動高質量發展。因此，無論是在理論創新還是具體實踐中，都不能將生態文明建設與區域創新發展割裂開來，二者不是對立的關系，更不是生態文明建設與區域創新發展孰輕孰重的層次關系，而是“你中有我，我中有你”的協調共進關系，只有實現二者的高度契合，才能發揮“合力”作用，成為新時代我國實現經濟發展方式轉變、建設美麗中國的內在動力之源。

目前，學術界關于生態文明建設與區域創新發展關系的研究主要沿著三條主線展開：一是從生態文明視角強調區域創新發展，如王亞平等人（2017）認為區域創新發展應以生態文明為理念,以綠色發展為追求方向，并強調生態理性的綠色科技創新體系構建[1]。陳墀成等人（2014）認為生態文明建設著眼于實現人類現實的可生存空間，致力于維護地球自然生態系統的綠色屏障，將推進科技創新生態化轉型[2]。陸小成（2016）認為科技創新發展要深刻反思“技術合理性”、要注重生態文明建設的價值重塑[3]。二是突出強調區域創新發展對生態文明建設的作用。黃娟（2017）認為科技創新對綠色發展具有雙重效應，在驅動綠色發展的同時也對環境造成一定程度的污染[4]。王婭（2018）則運用辯證唯物主義與歷史唯物主義分析方法闡述綠色科技是生態文明建設的關鍵要素與核心動能，主要表現為綠色科技優化了生態管理體制、改善了組織工作、促進生態機制高效運行。[5]。蔡木林等人（2015）指出我國生態文明建設應更加重視科技發展戰略工作，著重圍繞國土空間開發與資源配置、生產生活消費、生態保護與建設以及環境保護等重要領域瞄準核心問題，加強在低碳技術、綠色經濟、生態恢復和環境治理技術等重要領域的科技戰略布局[6]。三是將生態文明建設和區域創新發展看作同等關系進行研究，但大多是通過簡明釋以此揭示兩者的協同關系，如谷縉等人（2018）利用投影尋蹤模型分析生態文明建設與創新發展的發展變化關系，并發現我國生態文明建設水平逐步落后于科技創新能力，而且二者之間的協調發展水平具有波動性[7]。邱詩萌等（2017）認為生態文明與科技創新具有錯生的背反特質，意識淡薄、資金短缺、機制薄弱是阻礙兩者和諧發展的主要制約因素[8]。劉春香（2016）等從供應鏈視角創建科技創新與生態文明建設互動模型[9]。

總體來說，現有文獻對生態文明建設與創新發展關系的研究主要側重于單方向研究，盡管一些文獻涉及到了兩者間相互關系，但對二者的內在耦合協調機理研究及其定量分析較少，無法全面系統地說明兩者之間的關系；其次，關于二者之間耦合協調的空間相關性研究較少，缺乏對二者融合之后區域內經濟騰飛還是凋敝的橫向對比。基于此，本文通過闡述生態文明建設與區域創新發展的協同融合機理，并構建兩者的評價指標體系，選用2017年中國30個省市區的截面數據，運用主成分分析法，同時引入耦合度與協調度模型以及空間探索性分析方法，探析中國生態文明建設與區域創新發展耦合協調水平和空間相關性，并提出相應對策思路，為中國高質量發展提供可資參考的建議。

二、生態文明建設與區域創新發展的耦合協調機理

生態文明建設和區域創新發展互為條件、相互影響，兩者間不斷協作互動作用是推動美麗中國建設的強大動力。而兩者耦合協調機理如圖1所示。

圖1 生態文明建設與區域創新發展耦合協調機理

生態文明建設是區域創新發展的現實需要和必然遵循。我國區域創新發展盡管取得了顯著成績，其生產功能、經濟價值得到極大弘揚，并帶來了快速、高效益的社會經濟發展，而生態功能、社會價值受到貶抑和排斥，忽略了資源的有限性和無限再生的可能性，高估了生態環境系統的自我修復能力，導致科技的經濟、生態、社會多種功能與效益嚴重失衡，科技的兩面性效應極大地凸顯出來，因此區域創新發展必須是以生態文明建設為載體的區域創新發展。生態文明建設是新時代中國特色社會主義現代化建設的重要戰略，強調綠色、循環、低碳、和諧發展理念，區域創新發展的各個環節要做到全方位、深層次地圍繞生態文明建設這個主題開展，融入創新發展的全過程，保障和引導區域創新發展的方向與使命，為區域創新發展提供精神內涵。生態文明建設會帶動綠色產業的崛起，鼓勵相關產業形成互為激勵的循環模式，帶動上下游產業及相關產業的形成，吸引外部的優勢創新要素，增強區域內的創新投入；生態文明建設的本質要求是綠色、低碳與循環發展，從而需在扼制環境污染的問題上投入更多精力，相關部門要增大監管及規范力度，使企業在創造過程中受到良性啟發，革新企業新技術替代效率低下的舊設備，促使工藝、產品產出優化，降低產品材料消耗提高環境質量，抵消環境成本給企業產品內部帶來的負面效應，一切最終反映在技術創新的綠色革新上，進而增強創新產出。生態文明建設所倡導的綠色發展理念將低碳環保和節能減排的思想滲透到區域創新過程中，有益于實踐中培養優秀生態文化理念，形成綠色發展生態觀，帶來創新價值生態化。

區域創新發展是生態文明建設的重要支撐和內在動力。隨著人口、資源和環境的壓力不斷加大，各項事業發展和進步的第一動力必須以創新支撐。新時代我國社會主義建設事業將生態文明建設納入“五位一體”總體布局，強調激發美麗中國建設的內在活力必須引入創新發展理念。創新發展使各類要素流動高度自由化，全方位、寬層次、可持續地激勵創新投入，優化投資環境，提高研發人員綜合素質，合理規制研發資金等創新要素的配置，在同等資源規模的條件背景下，資源利用效率更高，從而減少對資源、能源的消耗以及污染物的排放，最終帶來生態環境的優化；其次，區域創新發展將綠色科技貫穿產業發展過程中，實現以原有資源產業為基礎逐步向非資源產業演進，從低水平的勞動密集型向資本、技術密集型產業轉化，促進產業生態化，實現經濟、社會與生態效益的統一和經濟社會可持續健康發展。而在生態管治方面，由于信息不充分現象存在，相關主體會刻意隱瞞自己的環境污染情況，“上有政策，下有對策”導致一些環境管治工作難以有效展開。只有不斷突破技術創新，才能有效對環境信息監測與輿情方面進行管治，使環境保護開支與環保投資額能有針對性的展開，從而在生態文明建設方面進行精準管治。

三、指標體系的構建及研究方法

（一）構建指標體系

參考現有關于生態文明建設與區域創新發展方面文獻[10?13]，并按照科學性、合理性、系統性、數據可得性及可量化的標準來選取指標，其中，生態文明建設水平主要從生態經濟、生態環境與生態管治三個層面進行評價，而區域創新發展水平則從創新投入、創新產出與創新支撐三個層面加以評價，具體指標體系如下表1所示：

（二）數據來源

本文以我國省級單位作為研究的基本單元，時間為2017年，相關數據主要取自于2018年《中國統計年鑒》、《中國環境統計年鑒》、《中國科技統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》以及各省環境狀況公報。

表1 生態文明建設與區域創新發展評價指標體系

（三）研究方法

1.主成分分析法。采用SPSS19.0軟件將相應指標數值標準化處理，在得到相應的特征根與方差貢獻率，按照特征根>1、方差累計貢獻率>85%的原則提取主成分并得到成份矩陣，并將成份矩陣中的主成分數據除以主成分特征根的開平方根，從而得到每個指標的系數矩陣及其權重，加權匯總得到最終評價取值。

2.耦合度評價模型。耦合用來描述兩個或兩個以上系統間相互作用影響的現象,而耦合度則用來測度這種影響程度，其計算公式如下：

（1）The products are nice,but theprice is alittlebit high.

式中，U1為生態文明建設水平，U2為區域創新發展水平，C為生態文明建設與區域創新發展的耦合度，C的取值區間為[0,1]，取值越大，兩者間耦合程度越深。

3.耦合協調度評價模型。耦合協調度則在耦合度模型基礎上，進一步分析系統或系統內部要素間在作用過程中協同一致的程度，其計算公式為：

式中，D為生態文明建設與區域創新發展的協調度；T為反應生態文明建設與區域創新發展水平協同效應的綜合協調指數；α、β為待定系數，且α+β=1。由于五大發展理念中重點強調了生態文明建設與區域創新發展的重要性，兩者均具有重要作用，不可偏廢，故擬定α=β=0.5。參考譚俊濤、劉春雨等人的處理方法，將生態文明建設與區域創新發展的耦合度和耦合協調度劃分為以下四個等級（如表2所示）[14?15]。

表2 耦合度及耦合協調度度量標準及類型

4.空間格局分析。空間格局分析通常分為全局與局域空間自相關分析，其中，全局空間相關性分析用來衡量相關屬性值空間分布是否具有空間集聚性的方法，其計算如下：

其中，Yi為地區i的耦合協調度，wi j，n為省域數量；為省域間的空間權重矩陣，兩省相鄰取1，反之則取0；結果取值區間為[?1,1]，取值大于0則存在正相關性特征，取值越大，省際間耦合協調發展因相似而聚集的程度越深；小于0則存在負相關性特征，取值越小，意味著相異聚集程度越深；等于0則存在隨機分布特征。

全局相關性分析僅僅從整體考慮空間相關性，而局域關聯分析可測度某個研究對象對全局空間相關性及穩定性的貢獻程度，從而可進一步識別出空間局域內的集聚情況，其計算方法如下：

結果取值大于0，說明該地區與鄰近地區的耦合協調發展水平具有相似性(“H?H”或“L?L”)；反之，則該區域與鄰近區域的耦合協調發展水平相異(“H?L”或“L?H”)。

四、結果分析

（一）生態文明建設與區域創新發展結果分析

生態文明建設水平位居第一的省份為福建，達到0.502；而渝、浙、貴、贛、瓊、粵、川7省的生態文明建設水平得分均超過0.400，依次為0.482、0.465、0.451、0.438、0.429、0.410和0.403。這些地區生態文明建設水平位居上游的原因各異，有些省份是借助于其良好經濟實力與治理力度，使得生態文明建設增量優勢明顯，如渝、浙、粵、川等地。而有些省份則借助于其良好的生態文明建設存量優勢，如閩、贛、貴、瓊，這四個省份本身生態環境就具有絕對優勢，是國家生態文明試驗區。北方大部份地區生態文明建設水平相對較低，如寧（0.234）、晉（0.245）、甘（0.252）、豫（0.281）、冀（0.299）和新（0.299）均未超過0.300，是全國生態文明建設水平滯后地區。縱觀全國生態文明建設水平參差不齊，具有典型的南北分布差異的空間格局特征。

區域創新發展水平獨占鰲頭的是北京（0.441），位于末尾的是內蒙古（0.022），前者是后者的20.05倍，這也意味著我國地區間創新發展水平存在一定的差異性。緊跟北京其后的江蘇創新發展水平得分為0.360，與北京相差0.081，原因在于北京作為我國科技創新的增長極，在創新投入、創新產出與創新支撐方面都具有得天獨厚的政策與區位優勢。除北京外，沿海地區的蘇、粵、津、浙、滬等省份的創新發展水平得分高于0.300，處于我國區域創新發展上游。而中西部地區的區域創新能力差強人意，主要原因為研發人力資源匱乏，人才吸引力也在不斷下降，而東部地區一些人力資源豐富的地區（如“北上廣”）積累了大量的、優質的高科技人才，市場活力較好，具有寬松的創新環境。整體來說，我國區域創新發展呈現出由沿海地區向中西部地區遞減的格局趨勢。此外，我國區域創新發展水平整體要低于生態文明建設水平。

（二）耦合度及耦合協調度的結果分析

從省域生態文明建設與區域創新發展耦合度結果來看各省耦合度介于0.446～1.000之間，不存在低水平耦合階段省份，這也意味著在五大發展理念的引領下，我國省域生態文明建設水平與區域創新發展具有一定的耦合性。其中，京、津、滬、蘇等15個省（市、區）處于高水平耦合階段，東部沿海地區作為區域創新發展水平強與生態文明建設水平高的區域，有效地實現了二者間良性的互促作用，耦合水平較高，而湘、川、渝、皖、鄂等省（市、區）則得益于長江經濟帶的深入推動，尤其是長江經濟帶的生態文明建設的先行示范帶以及引領全國轉型發展的創新驅動帶的戰略定位，使得這些地區的生態文明建設與區域創新發展呈現出高水平耦合;東北地區和部分中西部區域耦合水平處于磨合階段，這些區域還需要繼續強化生態文明建設與區域創新發展的協同效應，尤其是毗鄰高水平耦合區域的區域更應加快生態文明建設與區域創新發展，使兩者之間的耦合度上升到高水平耦合；蒙、貴、瓊、貴、云、新等6個省（市、區）處于拮抗階段，這些區域擁有豐富的自然資源和優越的地緣優勢，大部分區域歸屬于西部大開發戰略的范圍，是國家重點扶持對象，但區域內經濟發展水平和科技創新能力明顯落后于國內其他區域，形成資源富集和經濟水平滯后的強烈反差，導致生態文明建設和區域創新發展二者的互動性不足，耦合水平較低。

而從兩者耦合協調度水平來看我國生態文明建設與區域創新發展整體耦合協調發展水平還比較低，協調水平介于0.288～0.619之間，代表我國生態文明建設與區域創新發展尚未形成良性互動的耦合機制，甚至兩者之間出現了相互掣肘的現象。其中大部分地區生態文明建設與區域創新發展融合發展的耦合協調程度為低度與中度協調水平，低度協調區域集中于西部地區，中度協調區域為遼、閩、魯、滬與部分中部省份，高度協調區域為京、粵、蘇、浙，其中北京最高，達到0.619，其原因在于：這四大地區區域創新能力和生態文明建設水平在國內遙遙領先，生態文明建設為區域創新發展營造良好的發展環境，反過來，區域創新發展又進一步提升了生態文明建設，兩者之間的互促作用保證了這些地區高度耦合協調；西部地受制于經濟水平有限，二者在空間上并沒有達到良性共振，導致科技創新水平滯后，難以有效支撐生態文明建設，導致兩者協調水平降低。

此外，耦合度的空間分布與耦合協調度空間分布具有一定差異性。高度耦合協調區域均處于高水平耦合階段，中度耦合協調區域大部分均處于高水平耦合，低度耦合協調區域處于磨合階段或拮抗階段。

（三）空間格局分析

從耦合協調度的全局空間相關性計算結果來看，全局Moran‘I指數值為0.185，p值小于0.01，通過顯著性水平檢驗，說明我國省域生態文明建設與區域創新發展耦合協調發展具有顯著的正向空間相關性，并非完全隨機這也意味著我國生態文明建設與區域創新耦合協調發展具有很強的空間依賴性，容易出現一榮俱榮，一損俱損的格局，同時也說明了兩者耦合協調發展具有一定的地區差異性。因此，我們在貫徹落實五大發展理念尤其是綠色與創新理念，一定要從給全國整體性角度把握兩者之間耦合協調關系。

而從局部自相關結果來看，未出現“低?高”和“高?低”區域，“高—高”關聯區域包括滬、蘇、浙3省，形成相互毗鄰、彼此促進的聯動區域，這些地區生態文明建設與區域創新發展的發達程度較高，并成為綠色創新發展的前沿陣地，在帶動全國生態文明建設與區域創新發展融合發展上具有重要地位，是拉動其他地區發展的重要增長極。但也應看到長三角地區耦合協調度擁有較高的自相關性，但未對周邊省份帶來良好的輻射效應，反而因為科技創新資源的優越性發生“虹吸效應”，造成周邊省份區域創新發展不足，影響了綠色創新發展。“低—低”關聯的區域只有內蒙古地區，這也意味著內蒙古及其周邊地區的生態文明建設與區域創新發展協調發展程度呈現低值集聚特征，是亟待發展的重點區域。其余地區則呈現出不顯著性結果，說明我國生態文明建設與區域創新發展的協同效果有待加強。因此，我國現階段生態文明建設和區域創新發展整體的耦合協調度存在一定的空間結構問題，要盡快打造出更多的“高—高”關聯地區，更好地輻射周邊區域。

五、結論與對策

通過構建生態文明建設與區域創新發展評價指標體系，實證分析了2017年我國區域創新與生態文明發展情況，并運用耦合協調度模型和空間探索性分析方法分析了兩者協調效應及其空間格局。我國生態文明建設水平具有典型的南北分布差異，區域創新發展則呈現出由沿海地區向中西部地區遞減的格局趨勢，并且區域創新發展水平整體要低于生態文明建設水平。我國生態文明建設與區域創新發展耦合度介于0.446～1.000之間，不存在低水平耦合階段，其中，北京、天津、上海、江蘇等15個省市區處于高水平耦合階段，東北地區和部分中西部區域耦合水平處于磨合階段，內蒙古、貴州、海南、廣西、云南、新疆6個省區處于拮抗階段。而整體耦合協調發展水平還比較低，其中低度協調區域集中于西部地區，中度協調區域為遼寧、福建、山東與中部省份，高度協調區域為北京、廣東、江蘇、浙江4個省份。耦合協調度的全局空間相關性計算結果顯示我國省域生態文明建設與區域創新發展耦合協調發展具有顯著的正向空間相關性，容易出現一榮俱榮，一損俱損的局面。局部自相關結果來看，未出現“低?高”和“高?低”區域，“高—高”關聯區域包括上海、江蘇、浙江3個省市，“低—低”關聯的區域只有內蒙古地區，大部分地區呈現出不顯著性空間關聯特征。

基于此，相關對策建議如下：第一，高度重視科技創新與生態文明建設互動耦合發展關系，并加快區域創新發展促進生態文明建設，為改善區域創新動能不足的現狀，要充分健全創新改革體制，擴大科技創新投入力度，扭轉其落后于生態文明建設的窘境，并持續深化綠色發展的制度創新,全面推進環境治理體系與治理能力現代化。第二，充分依靠東部發達地區對周邊地區輻射作用,把握長江經濟帶與黃河生態經濟帶建設所帶來的契機,在更寬廣的空間內實現省域生態文明建設與區域創新發展的協同效應。第三，國家應進一步加強對中西部區域相關政策的扶持力度，中西部地區也應該契合自身特色生態優勢，積極引進東部發達地區的先進技術，轉變發展方式，打破中西部不顯著空間特征局面，爭取跨區域聯動合作的一盤棋效應。