我國科技金融與產業結構升級的耦合關系研究

馮鑫明，殷 清，張一飛

（江蘇科技大學經濟管理學院，江蘇鎮江 212003）

黨的十九屆五中全會提出“十四五”時期要充分挖掘增長潛力、顯著提升創新水平、更加優化經濟結構，推動經濟高質量發展。產業結構升級是實現經濟高質量發展的關鍵一步，同時產業結構升級需要科技創新和金融資源的支持。科技金融本質上是科技創新活動與金融創新活動的深度融合［1］，通過技術變革和實現資源在不同部門之間的流動，提高企業運行效率，加快高新技術產業發展，推動產業結構轉型升級，提升整體質量效益。新發展理念強調系統性和整體性，科技金融與產業結構升級作為區域知識經濟的兩個復雜子系統，是區域知識經濟實現高質量增長的動力，二者的耦合作用有利于區域知識經濟的持續健康發展。因此，有效測算科技金融與產業結構升級的耦合度，對決策者制定相關政策推動區域協調發展和經濟高質量增長有重要的現實意義。

1 文獻綜述

國外圍繞科技金融與產業結構升級展開的研究主要集中在對金融發展、技術創新、產業結構升級三者之間關系的探討。首先，金融發展對技術創新具有顯著的促進作用［2］。Mariola 等［3］、Chu 等［4］認為銀行部門更高的信貸水平將對專利申請數量產生積極影響，通過放松信貸限制，金融發展能夠刺激創新；Liu 等［5］考察了銀行競爭如何影響企業創新，結果發現銀行競爭會促進企業層面的創新，并且這種正向效應對小企業和非國有企業更強。第二，技術創新能夠加快產業結構升級。Altenburg 等［6］以中國電子行業為例，提出增加創新領域的投入有助于高新技術產業發展；Keith 等［7］提出更強的專利權會增加專利密集型產業的R&D 密集度。第三，金融發展能夠促進產業結構升級。Rin 等［8］提出銀行作為工業化的催化劑，能夠降低企業成本，促進新興產業的發展；Wurgler［9］發現金融市場發達的國家更傾向于投資具有發展潛力的新興產業，減少對落后產業的投入，提高資源配置效率，促進產業結構升級。

“科技金融”一詞自出現以來，便在學術界引起廣泛的探討。學者們對科技金融的研究可分為理論層面和實證層面。在理論層面，就其概念而言，趙昌文等［10］認為科技金融是促進科技開發、成果轉化和高新技術產業發展的一系列金融工具、金融制度、金融政策與金融服務的系統性、創造性安排［11］；隨后其他學者在此基礎上進行補充、完善［12］。在實證方面，學者們的研究主要從科技金融效率的測度［13］，科技金融對科技創新［14］、經濟增長［15］和產業結構升級［16］的影響等方面展開研究；其中，對產業結構升級的研究則主要是從科技金融發展和科技金融政策兩個方面入手［17］。第一，在科技金融發展方面，有學者提出科技金融發展對產業結構升級具有積極的促進作用。如陳珊［18］從高技術產業入手，發現科技金融發展能夠提高創新效率，進而促進高技術產業發展；鄒建國等［19］運用空間計量模型，分析科技金融不僅能顯著促進產業結構升級，而且對鄰近區域的產業結構升級產生較好的作用。第二，在科技金融政策方面，馮永琦等［20］認為科技金融政策對產業結構高度化效率和產業結構合理化具有顯著的改善作用；胡歡歡等［17］發現科技金融政策的實施不僅可以顯著促進產業結構轉型升級，而且政策實施效果隨時間呈遞增趨勢。

基于上述文獻分析，學者們的研究主要從科技金融的角度來闡述對產業結構升級的影響，而對二者之間可能存在的相互作用尚存進一步研究空間。基于此，本文從系統論的角度出發，分析科技金融與產業結構升級的耦合機理，測算二者的耦合度，并對其進行影響因素分析，最后提出切實可行的建議來促進科技金融與產業結構升級的高耦合、高協調，實現區域經濟高質量發展。

2 科技金融與產業結構升級的耦合機理

耦合是物理學范疇的概念，是指兩個或者兩個以上的系統之間相互作用、相互影響、相互滲透融合為有機整體的客觀現象［21］。研究科技金融與產業結構升級之間的耦合機理，就是要研究二者之間的作用方式并找到一條實現科技金融與產業結構升級緊密結合的路徑，如圖1 所示。

圖1 科技金融與產業結構升級的耦合機理

根據《國家“十二五”科學和技術發展規劃》的解讀，科技金融是指通過創新財政科技投入方式，引導和促進銀行業、證券業、保險業金融機構及創業投資等各類資本，創新金融產品，改進服務模式，搭建服務平臺，實現科技創新鏈條與金融資本鏈條的有機結合，為初創期到成熟期各發展階段的科技企業提供融資支持和金融服務的一系列政策和制度的系統安排。因此，科技金融的落腳點是金融，主要強調的是融資功能，而融資的對象則是科技型企業。科技與金融有效結合機制有利于提高金融資本與科技創新的融合度，科技創新能夠通過金融融資的途徑來分散風險，解決融資難題，讓科技創新速度更快，效率更高，幫助企業補齊科研與市場之間的短板，從而促進高新技術企業發展。按投入主體的不同，科技金融可以分為公共科技金融和市場科技金融。公共科技金融的投入主體是政府財政部門，市場科技金融投入主體包括商業銀行、風險投資機構及資本市場投資者等資金供給主體［22］。對于種子期和初創期的高新技術企業，需要不斷有資金注入來維持企業運行，但是現階段企業還處于剛剛發展的階段，資金來源稀少，企業融資難度較大。而公共科技金融投入是不強調盈利性的，它比較注重企業的投入產出質量和企業自身的可持續性發展，主要是通過政策性貸款、創新補貼、創業扶持基金等直接或者間接的方式鼓勵高新技術企業發展。因此，在這個時期，政府資金支持是推動高新技術企業向前發展的主要動力來源。市場科技金融主體比較關注投入所帶來的高額利潤回報，主要通過篩選審查機制為處于成長期和成熟期的企業提供資金支持，并采用事后監督機制保證資金的高效利用，加快新產品的技術研發、成果轉化和實現產業化的過程，幫助高新技術企業獲取利潤和提升績效，促使高新技術企業不斷發展壯大；另外，技術的成熟和擴散也會增強當地企業的競爭意識，加快淘汰落后產業或改造傳統行業，提高整體的生產率，從而推動產業不斷升級。

另一方面，產業升級能夠使得產品質量得到不斷提升，產品種類變得多樣化，更加滿足人們的消費需求，加快資本積累，促進高新技術企業發展；隨著企業逐漸進入成熟期，企業發展越來越壯大，所需的資金規模也越來越大，通過倒逼機制對科技金融提出新的訴求，促進科技金融改革，完善科技金融體系，為科技金融發展提供廣闊的發展空間。其次，產業升級促使技術創新得到發展，加快新技術的應用，實現科技金融發展與產業結構升級的不斷融合，推動科技金融創新發展。第三，產業結構升級是一個動態發展的過程。產業升級在不同發展階段需要不同類型的科技人才和金融人才，有利于改善當地就業結構，提升人力資本水平，并通過對不同發展階段的資源要素進行調整、重新組合，以期用最少投入獲得最大產出，實現科技金融效率的提高。

上述分析表明，科技金融與產業結構升級是一個相互促進、相互影響的過程。產業結構升級需要科技金融的支持，科技金融的發展也離不開產業結構升級的推動，二者之間的良性耦合有利于發揮“1+1＞2”的作用。因此，分析二者的相互作用對實現我國區域知識經濟高質量增長具有重要的意義。

3 研究設計

3.1 構建指標體系

（1）科技金融指標體系。在遵循系統性、代表性和可獲得性的原則上，本文借鑒曹顥等［23］、潘娟等［15］的研究，圍繞科技金融資源、科技金融投入、科技金融產出3 個方面建立科技金融指標體系，如表1 所示。科技金融資源包括R&D 人員占比、研發機構數量、金融業城鎮單位就業人員、金融業增加值占比4 個方面；科技金融投入主要從政府財政科技投入、企業R&D 投入、金融機構貸款、科技經費投入強度4 個方面來解釋；科技金融產出是從專利質量、專利產出率、新產品產出率、技術市場成交率4 個方面來解釋。

表1 科技金融指標體系

（2）產業結構升級指標體系。產業結構升級分3 個層次：三次產業增加值占比、產業結構合理化和產業結構高級化。干春暉等［25］認為第三產業產值與第二產業產值之比可以很好度量經濟結構的服務化傾向，因此產業結構高級化用第三產業增加值比第二產業增加值表示，如表2 所示。

表2 產業結構升級指標體系

3.2 研究方法

3.2.1 熵值法

（1）標準化

考慮到科技金融和產業結構升級兩個指標體系中的各個指標單位不統一，所以需要對相關數據進行標準化處理。

（2）確定權重

為計算科技金融和產業結構升級的綜合指數，需要對科技金融和產業結構兩個指標體系中的各個指標賦予相應的權重(具體指標權重見表1、表2)。確定權重的方法有主觀賦權法和客觀賦權法。熵值法是一種比較常用的的客觀賦權法，它是根據各指標所提供的信息量來決定指標的權重。因此，本文采用熵值法確定各個指標的權重，計算過程如下：

設置矩陣為m×n，其中m表示研究對象個數，n表示指標個數。

第一步：計算各個指標的比重。

第二步：計算各個指標的信息熵。

第三步：計算第各個指標的權重。

第四步：通過線性加權求出科技金融指數和產業結構升級指數。

3.2.2 耦合模型

為測算科技金融與產業結構升級的耦合度，借鑒琭進等［25］的研究，構建以下模型：

（1）系統發展模型。假定系統的發展函數具有嚴格的擬凹性，且函數具有規模報酬不變的性質。發展度函數遵循Cobb-Douglas 形式：

其中，T為系統發展度，Fin 為科技金融指數，Ind 為產業結構升級指數；為外生參量，分別表示科技金融子系統與產業結構升級子系統相對于總系統的重要程度。

（2）系統協調模型。

其中，C為協調度，用于判斷兩系統之間的協調發展程度，C=1 為最優協調。

（3）耦合模型。系統耦合度的衡量必然是對系統發展與協調兩個維度的綜合考量，耦合度計算公式為

其中，D為耦合度，D值越大，表示兩系統耦合程度越高。借鑒相關學者的研究，根據耦合度的大小劃分耦合類型：當時，處于極度失調階段；當時，處于低度協調階段；當時，處于中度協調階段；當時，處于高度協調階段；當時，處于極度協調階段。

3.3 數據來源

本研究選取我國30 個省（區、市）、樣本區間為2009-2018 年的相關數據進行研究（未包含西藏和港澳臺地區）。數據來源于《中國科技統計年鑒》、《中國金融年鑒》、《中國人口與就業統計年鑒》、國家統計局、中國科技指標數據庫以及各省份的統計年鑒，對于缺失值采用插補法。

4 實證研究

4.1 科技金融與產業結構升級耦合度的測算

科技金融與產業結構升級的耦合度反映了科技金融子系統與產業結構升級子系統二者之間耦合程度和協調發展能力。本研究基于熵值法和耦合模型，對樣本面板數據進行計算，得出科技金融與產業結構升級的耦合度。本文的三大地區（東部地區、中部地區、西部地區）的劃分是根據國家統計局對我國31 個省級行政區的劃分原則確定的，結果如表3所示。

表3 2009—2018 年我國30 個省份科技金融與產業結構升級的耦合度

表3 （續）

結合表3 和耦合類型可以發現：2009—2018 年30 個省份的科技金融與產業結構升級的耦合度整體上呈上升趨勢。在樣本期間內，北京的耦合度最高，處于高度協調發展階段，這與北京一直以來是科技創新和科技人才集聚的中心有關；其次是上海，從2017 年開始進入高度協調發展階段；處于中度協調的地區由4 個增加到14 個，分別是天津、遼寧、吉林、江蘇、浙江、安徽、福建、山東、湖北、廣東、重慶、四川、陜西、青海。2009 年處于低度協調的地區有22 個，處于極度失調的地區有3 個，分別是內蒙古、海南、新疆；到2018 年處于極度失調的3 個地區全部轉為低度協調發展，處于低度協調的地區變為14個，分別是河北、山西、內蒙古、黑龍江、江西、河南、湖南、廣西、海南、貴州、云南、甘肅、寧夏、新疆，這些省份除了河北、海南屬于東部地區，其余都屬于中西部地區。這些地區金融水平不高、高新技術企業少，產業發展緩慢，造成二者的耦合度低，可以向東部地區借鑒有關經驗和發展思想，因地制宜，充分利用地區優勢資源推動發展。

從圖2 可以看出，東部地區、中部地區、西部地區的耦合度均值都呈不斷上升趨勢。東部地區的耦合度均值普遍高于30 個省份平均水平，從2011年開始由低度協調轉為中度協調發展；從變化速度來看，東部地區的耦合度均值由2009 年的0.488 上升到2018 年的0.599，提高了23%。東部地區是中國經濟率先發展的地區，并擁有三大城市群：長三角、珠三角、京津冀，各個城市功能定位明確。在2010年《長江三角洲地區區域規劃》中就有明確提到在產業發展與布局上，要優先發展現代服務業、做強做優先進制造業、加快新興產業發展，推動區域協調發展。中部地區的耦合度均值普遍高于西部地區的耦合度均值，并且中部地區的耦合度均值更接近30 個省份平均水平，而西部地區則明顯低于30 個省份平均水平。從變化速度來看，中部地區的耦合度均值由2009 年的0.363 上升到2018 年的0.498，提高了37%，西部地區的耦合度均值由2009 年的0.335 上升到2018 年的0.467，提高了39%，可能原因是2010 年正式出臺《國務院關于中西部地區承接產業轉移的指導意見》，提出要優化生產力空間格局，形成合理產業分工體系，發揮好中西部地區要素成本低、市場潛力大的優勢，加快新興工業化進程，促進中西部地區發展。

圖2 全國和三大地區的耦合度均值

4.2 科技金融與產業結構升級的耦合度的影響因素分析

4.2.1 變量選取和模型構建

為進一步分析各因素對科技金融與產業結構升級的耦合度的影響，本文將上述計算得到的科技金融與產業結構升級的耦合度（D）作為被解釋變量，分別選取政府投入力度、金融機構貸款力度、技術創新能力、人力資本水平、地區產業結構、經濟發展水平作為解釋變量。其中：（1）政府投入力度（gov）用地方財政科技支出與地方財政支出比值來衡量；（2）金融機構貸款力度（fin）用銀行業金融機構貸款余額與地方GDP 比值來衡量；（3）技術創新能力（inv）用發明專利申請授權量來表示；（4）人力資本水平（hum）用居民平均受教育年限來表示［26］；（5）地區產業結構（str）用第三產業增加值與第二產業增加值比值表示［24］；（6）經濟發展水平（eco）用人均GDP 表示。構建如下面板數據模型：

4.2.2 影響因素分析

為保持數據在實證過程中的平穩性，需要對所有變量取對數。Hausman 檢驗用于判斷模型使用固定效應還是隨機效應，根據檢驗結果發現：30 個省份層面、東部地區和西部地區的p值分別為0.005 2、0.000 5、0.002 6，在1%水平下顯著，所以拒絕原假設，選擇固定效應模型，而中部地區的p值為0.814 0，未能通過顯著性檢驗，接受原假設，選擇隨機效應模型。具體結果見表4：

表4 我國30 個省份和三大地區的面板模型回歸結果

從表4 可知，30 個省份層面、東部地區、中部地區和西部地區模型的R2值均超過0.9，說明模型的擬合度較高，選取的變量可以很好地解釋被解釋變量。從30 個省份層面來看，政府投入力度的系數為正且在1%水平下顯著，表明增加政府投入力度對二者耦合度的提升具有顯著的促進作用；金融機構貸款力度的系數為正且在1%水平下顯著，表明加大金融機構貸款力度能顯著提高二者的耦合度，促進地區協調發展；技術創新能力的系數為正且在1%水平下顯著，表明地區創新能力越強，越有利于提高二者的耦合度；地區產業結構的系數為正且在1%水平下顯著，表明不斷優化產業結構可以提高資源利用率，進而實現二者耦合度的提高；經濟發展水平的系數為正，但沒有通過顯著性檢驗，表明經濟發展水平在促進科技金融與產業結構升級的耦合協調發展上未能充分發揮作用。人力資本水平的系數為負，但沒有通過顯著性檢驗，可能原因是人力資本水平發展不平衡，地區間差異較大，資源配置不合理，導致人力資本水平對科技金融與產業結構升級的耦合有抑制作用。

從東部地區來看，政府投入力度、金融機構貸款力度、技術創新能力、地區產業結構的系數為正且在1%水平下顯著，其中金融機構貸款力度、技術創新能力對提高二者的耦合度作用較大，地區產業結構和政府投入力度對提高二者的耦合度作用次之；人力資本水平的系數為正，但沒有通過顯著性檢驗，說明東部地區需要進一步優化人力資本結構，提高人力資本水平；經濟發展水平的系數為負，但沒有通過顯著性檢驗，這與實際不符，可能原因是東部地區的各個省份的經濟發展水平高低不齊，經濟結構有待進一步調整。

從中部地區來看，金融機構貸款力度、技術創新能力、地區產業結構、經濟發展水平的系數為正，且在1%水平下顯著；政府投入力度的系數為正，在5%水平下顯著；其中經濟發展水平的系數最大，表明中部地區的經濟發展水平對促進科技金融與產業結構升級的耦合作用最強；人力資本水平的系數為負，但沒有通過顯著性檢驗，本地人才流失和高端人才引進少可能是制約其發展的一個重要因素。

從西部地區來看，各個變量的系數都是正數，其中金融機構貸款力度、技術創新能力、地區產業結構的系數在1%水平下顯著，政府投入力度的系數在10%水平下顯著；而人力資本水平和經濟發展水平則沒有通過顯著性檢驗，可能原因是西部地區地處內陸，經濟發展水平不高，人才短缺，二三產業發展緩慢，當地資源未得到充分利用。通過對各個變量的系數排序，可以發現技術創新能力和地區產業結構對二者的耦合作用較大；金融機構貸款力度對二者的耦合作用次之。因此，可以通過提高技術創新能力、優化產業結構和增加金融機構貸款力度來提高西部地區的耦合度，加快西部地區的發展。

5 結論與建議

5.1 結論

（1）從全樣本30 個省份層面來看，考察期間內科技金融與產業結構升級的耦合度整體上呈上升趨勢，北京的耦合度最高，處于高度協調發展階段。分區域來看，東部、中部和西部地區的科技金融與產業結構升級的耦合度均值平穩上升，但區域間差異比較明顯，耦合度均值由東到西逐漸遞減，即東部地區＞中部地區＞西部地區。

（2）從影響因素來分析，就30 個省份而言，政府投入、金融機構貸款力度、技術創新能力、地區產業結構均能顯著提高科技金融與產業結構升級的耦合度，而經濟發展水平對二者的耦合度有正向影響但不顯著。對東部地區而言，金融機構貸款力度對二者的耦合度影響最大；對中部地區而言，經濟發展水平對二者的耦合度影響最大；對西部地區而言，地區產業結構對二者的耦合度影響最大。

5.2 建議

（1）充分發揮公共科技金融的積極作用。對東部地區，政府要加大對高技術產業的財政投入，加快高技術產業發展，形成產業集聚，帶動周邊發展，同時也要關注中小型創新企業的發展，為他們提供資金支持和政策扶持，使其研發成果產業化，提高企業創新能力和績效水平；對中西部地區，政府要因地制宜，結合當地的優勢，合理配置資源，不僅注重財政投入，也要注重產出質量，不斷優化產業結構，促進現有要素投入下經濟高質量增長。

（2）堅持創新在經濟發展中的核心地位。隨著人口紅利的消失，資源短缺、環境污染等問題的日益凸出，創新驅動發展已經變得尤為重要。上述結論也證明加快技術創新有利于加快科技金融發展和產業結構升級，提高二者之間的耦合度。首先要在社會上營造良好的創新氛圍，整合分散資源使其流向科技型企業。其次，加強與互聯網企業合作，利用大數據分析，通過審查篩選機制，積極為具有發展潛力的企業提供經費支持，提高企業的技術創新能力，促進新興企業的發展，實現互利共贏的局面。

（3）重視對科技和金融方面的創新型人才培養。科教興國，重視人才培養有利于增加人力資本數量和提高人力資本質量，實現社會長久發展。高等院校要與時俱進，根據社會對人才的需求開設相關專業，建立需求型人才培養機制。要加大對高等院校的教育經費投入，重點關注中西部地區的人才發展，加強高校與企業之間的交流與合作，必要時通過人才引進政策促進中西部發展，加快中西部崛起的步伐。