中國數字經濟與科技創新耦合協調發展測度

蒲甘霖

（溫州理工學院 經濟與管理學院，浙江 溫州 325035）

一、引言

習近平總書記在黨的十九大報告中提出，加快建設創新型國家，建設“數字中國”，發展數字經濟等新興產業。數字經濟作為一種新的經濟形態，已經成為中國高質量經濟發展的重要推動器[1]。而鑒于創新是驅動經濟發展的首要動力，以高新技術為核心的科技創新自然成為數字經濟的支撐與導向力量，持續引領“科創中國”高質量建設[2]。2020 年11 月，習近平總書記在亞太經合組織第二十七次領導人非正式會議中重點強調“要充分認識到科技創新是第一發展動力，不斷增強高質量科技供給，著力支撐現代化數字經濟體系建設”?？梢哉f，數字經濟與科技創新形成相互聯系、彼此影響的良性循環對于實現中國經濟高質量發展至關重要。

當前學術界關于數字經濟與科技創新發展已分別有較為翔實的研究。關于數字經濟的研究主要集中在服務型數字經濟[3]、基礎型數字經濟[4]、資源型數字經濟[5]、技術型數字經濟[6]以及融合型數字經濟[7]等方面；對于科技創新的研究主要集中在知識創新[8]、技術創新[9]以及現代科技引領的管理創新[10]等方面。雖然數字經濟在中國發展速度較快，但鑒于出現時間較短，學術界關于數字經濟與科技創新間相互關系的研究文獻較少。夏杰長等(2021)表示數字經濟能夠通過規模效應從投入和產出方面顯著促進科技創新[11]。王承云等(2021)表示科技創新能夠整體增強地區間網絡強度與合作水平，并通過搭建內外部網絡交流管道，強化知識流動，進而促進數字經濟發展[12]。另外，針對科技創新對不同地區和不同企業間數字經濟的激勵作用，學術界也存在相應爭議。如姜玉梅等認為科技創新對東部地區的數字經濟激勵效果要高于中西部地區[13]，但張海軍和岳華則認為科技創新對于中西部地區的數字經濟激勵效果相對較強[14]；李向陽、馮谞認為科技創新的激勵作用在信息化基礎較好的企業較為突出[15]，張超則表示科技創新激勵效應對于當期業績不佳企業的影響更加明顯[16]。

梳理相關研究文獻不難發現，目前關于數字經濟與科技創新關系的研究主要存在以下不足：一是更多對單一系統開展發展性評價，較少關注兩個系統的耦合協調關系，這可能導致彼此間潛在關聯要素被忽略。二是在研究數字經濟與科技創新間相互關系時，更多聚焦科技創新對數字經濟的影響作用，且多集中于區域、企業層面，較缺乏數字經濟對科技創新影響的研究。鑒于此，文章以中國30 個省份（西藏和港澳臺地區除外）為研究對象，通過建立數字經濟與科技創新的指標評價體系揭示二者耦合協調發展關系及類型特征。文章可能的創新貢獻在于：第一，將關注點聚焦到中國數字經濟與科技創新之間的耦合交互影響，拓寬數字經濟與科技創新分析視野。第二，從時間和空間兩個角度，探析數字經濟與科技創新耦合協調發展的時空演變特征，豐富數字經濟與科技創新研究的理論體系。第三，對各省份及四大區域數字經濟和科技創新耦合協調、相對發展情況進行測算分析，全面考察此二者耦合協調發展關系，以期為各省份、各區域實行差異化數字經濟與科技創新開發戰略提供決策依據。

二、研究方法

1. 指標體系構建

參照既有文獻以及國家科技與數字開發戰略，在遵循科學性、系統性、可操作性等原則基礎上，構建數字經濟與科技創新兩大一級指標體系（見表1）。其中，數字經濟包括數字化基礎設施、數字化媒體、數字化教育規模與數字化消費能力4 個二級指標及相應的12 個三級指標；科技創新包括科技創新研發、科技創新人才、科技創新成果、科技效果轉化、科技創新基礎5 個二級指標及相應的8 個三級指標。

表1 數字經濟和科技創新評價指標體系

2. 數據指標處理

（1） 標準化處理數據

標準化處理的研究數據主要有兩方面目的：一是無量綱化，保障數據可比性；二是趨勢一致化，確保性質不一致數據對評價結果具備同一方向作用。鑒于文章所選取指標數據量綱不同，故首先需要采用極差標準化法對其進行無量綱化處理。與此同時，借鑒丁慧媛(2019)[17]的公式處理方式避免數值為0 的指標出現無法取對數情況，公式為：

上述公式中，xθij是θ 年i省份的第j項評價指標初始數值，Xij表示為xij的標準值(i=1，2，…，m；j=1，2，…，n)。maxxθij是j指標在i省份于θ 年的最大值，minxθij是j指標在i省份于θ 年的最小值。

（2） 指標權重的選擇

鑒于熵權法具備較強客觀性特征，文章在測算數字經濟與科技創新耦合協調度之前，利用熵權法對上述標準化數據進行加權處理。同時，參考孫成、趙琛徽(2021)[18]研究，引入時間變量對不同年份的測算數據進行準確比較。步驟如下：

式(3)～(6)中，r表示測算總年份個數。n表示省份個數，Xθij表示第θ 年i省份的第j個數據指標。

3. 評價模型

（1） 耦合協調度指數

耦合度一般用于評判多個系統或要素之間相互影響、相互作用程度[19]。文章主要參考孟凡蓉等(2019)[20]測算耦合度指數的相關研究，衡量中國數字經濟與科技創新之間的耦合程度，公式如下：

式(7)中，C代表耦合度指數，V1是數字經濟指數，V2是科創新指數。C值越大，表示數字經濟和科技創新彼此影響度越深，并向有序方向發展；反之，則表示彼此影響度越低，會趨于無序發展。

通常，耦合度數值高低并不能準確反映系統之間的協調發展水平。簡單來說，可能存在數字經濟與科技創新發展水平均較低，耦合度卻較高的情況。顯然，這并不能很好反映此二者是否屬于高水平耦合。因此，需要進一步在耦合度模型基礎上引入協調度模型，旨在更精準衡量數字經濟與科技創新之間的耦合協調水平，公式如下：

式(8)中，D代表耦合協調度指數，T表示綜合發展指數，反映的是數字經濟與科技創新整體發展水平對于協調度的貢獻程度。α、β 為待定系數，文章基于相關學者研究[21，22]，認為數字經濟與科技創新兩個系統相輔相成、同樣重要，故賦值α=β=0.5。

（2） 相對發展指數

為更好反映數字經濟與科技創新耦合協調發展特征，衡量二者相對發展狀態，文章進一步引入相對發展度，公式如下：

參考已有研究[23，24]，將數字經濟與科技創新耦合協調階段劃分為3 個階段，將相對發展狀態合計劃分為9 種狀態（見表2）。

表2 數字經濟與科技創新耦合協調發展階段、狀態與類型的具體劃分

4. 數據來源

文章所遴選的數字經濟與科技創新指標數據主要來源于《中國科技統計年鑒》 《中國統計年鑒》以及各省統計年鑒及《國民經濟和社會發展統計公報》。針對部分省份缺失數據以相近省份數據采用插值法進行相應補充。同時，為更準確、更科學地選取研究時期，細致梳理了近10 年數字經濟和科技創新方面的文獻內容，將2010—2019 年選定為本研究時間段，選取中國30 個省份（西藏和港澳臺地區除外） 數據進行研究。

三、實證結果分析

1. 中國整體耦合協調發展的時序演變特征分析

根據數字經濟與科技創新評價指標體系，運用熵權法對2010—2019 年中國各省份的面板數據進行相應處理。借此，分別測算出數字經濟指數、科技創新指數、數字經濟與科技創新綜合發展指數、耦合協調度指數與相對發展指數數值，最終測算結果如表3 所示。

通過表3 可知：第一，從數字經濟指數來看，2010—2019年中國數字經濟整體呈現持續上升態勢，且增幅較大。其中，2010—2014 年，數字經濟指數由0.081 提升至0.287，2015 年則出現小幅回落現象，2016—2019 年持續上升至0.714。一定程度說明，中國數字經濟整體發展質量得到極大改善。第二，從科技創新指數來看，中國科技創新發展整體呈上升趨勢，由2010 年的0.122 持續提升至2019 年的0.485。第三，從綜合發展指數來看，2010—2019 年中國數字經濟與科技創新綜合發展指數由0.281 升至0.378，同樣呈現持續小幅上升趨勢。第四，從數字經濟與科技創新耦合協調度指數來看，2010—2019 年由0.414 提升至0.624，呈現出“拮抗—磨合—協調”的演進發展態勢。第五，從數字經濟與科技創新相對發展指數來看，2010—2019 年由0.657 上升到1.472，漲幅明顯，整體呈現出“數字經濟滯后科技創新—同步發展—科技創新滯后數字經濟”的相對發展態勢。

表3 2010—2019 年相關數據指標測算結果

2. 中國30 個省份耦合協調時空演變分析

研究將2010—2019 年劃分為2010 年、2013 年、2016 年、2019 年4 個時間節點，進行30 個省份的耦合協調與相對發展程度的時空格局演變分析。同時，為更好考察中國數字經濟與科技創新耦合協調發展水平的區域差異，將30 個省份按照國家統計局標準劃分為東部地區、中部地區、西部地區和東北部地區四個區域（見表4）。

（1） 耦合協調發展階段分析

通過表4 可知，2010—2019 年中國30 個省份數字經濟和科技創新的耦合協調度整體表現出“拮抗-磨合-協調”的空間演變態勢，遞增態勢顯著。分年份來看：第一，2010 年中國30 個省份的耦合協調度主要處于拮抗和磨合兩個階段，發展指數介于0.308～0.584 之間。第二，2013 年中國30 個省份的耦合協調度指數介于0.423～0.678，整體發展較2010 年有所提升。其中，北京、上海、天津、江蘇、廣東、浙江率先步入了協調階段。第三，2016 年中國30 個省份整體耦合協調度指數介于0.523～0.698 之間，整體發展水平較2013 年有了較大幅度提升。并且，中國30 個省份數字經濟與科技創新的耦合協調發展已然初步脫離拮抗階段，開始向更高層次發展階段邁進。第四，2019 年中國30 個省份的耦合協調度指數介于0.512～0.728。除甘肅、青海、新疆三地仍處于磨合階段，其余省份均步入協調階段，發展勢頭較好。

表4 中國30 個省份相關研究指標值測算結果

分省份來看，北京、上海、天津、江蘇、廣東、浙江的耦合協調水平在考察期內一直處于領先位置，并率先由磨合階段進入了協調階段，但協調水平并不高。所以，上述省份可以在注重數字經濟發展的同時，兼顧科技創新發展，進而提升二者的耦合協調發展水平。內蒙古、吉林、福建、海南、河南、湖南、四川、黑龍江等地協調發展水平逐年快速提升，呈現“磨合—協調”的演進態勢，但亦存在磨合時間相對較長情況。因此，新時期這些省份可借助國家發展契機，有機結合數字經濟與科技創新，以實現二者耦合協調發展水平的穩步提高。另外，甘肅、青海、新疆由于地理位置特殊、經濟發展落后、高科技水平低下等因素，數字經濟與科技創新耦合協調發展水平相對落后，且于本研究期內仍未步入協調發展階段。

分區域來看，中國東部地區數字經濟與科技創新耦合發展水平明顯更高，其中北京和上海的耦合協調指數于2019 年是唯二超過0.7 的地區。相較而言，中部、西部以及東北地區數字經濟與科技創新耦合協調發展水平整體偏低。但也應注意到，2019 年西部地區的重慶、四川兩地的耦合協調指數分別為0.659、0.643，在西部地區各省份中耦合協調水平相對較高。究其原因，可能是由于重慶、四川相較于其他西部地區省份，經濟發展水平較高，為數字經濟與科技創新發展奠定了堅實基礎。

（2） 相對發展狀態分析

結合上述表2 與表4 測算指數結果可知，2010—2019 年中國30 個省份數字經濟與科技創新的相對發展指數呈現逐年遞增態勢，表現出“數字經濟滯后科技創新—同步發展—科技創新滯后數字經濟”的空間發展趨勢。進一步分年份來看：第一，2010 年，除海南和遼寧分別處于科技創新滯后數字經濟發展狀態、同步發展狀態外，其余省份均為數字經濟滯后科技創新發展狀態。第二，2013 年，科技創新滯后數字經濟發展省份增至2 個為海南和遼寧、同步發展狀態的省份增至3 個為北京、天津和上海，其余省份均處于數字經濟滯后科技創新發展狀態。第三，2016 年，處于科技創新滯后數字經濟以及同步發展狀態的省份分別為8 個、6 個，說明中國數字經濟與科技創新的協同發展程度在持續向好。第四，2019 年，中國數字經濟發展水平進一步提升，數字經濟滯后科技創新、科技創新滯后數字經濟的省份分別顯著減少和增加。一定程度表明，中國數字經濟與科技創新的耦合協調已然開始向高質量階段邁進。

（3） 耦合協調類型分析

參照表2 與表4 的劃分標準與測算結果，進一步對30 個省份進行耦合協調發展類型劃分。由此可知：第一，2010 年中國30 個省份數字經濟與科技創新耦合協調發展類型共有4 種，其中處于IV 類型的省份居多，共計19 個，處于I 類型的省份有9 個，處于Ⅴ類型和Ⅵ類型的省份各1 個。第二，2013 年中國30 個省份的發展類型有5 類，處于Ⅳ類型省份有17 個，處于I 類型的省份有5 個，處于Ⅷ類型的省份有3 個，處于Ⅵ、Ⅷ類型的省份分別有2 個、3 個。第三，2016 年中國30 個省份的發展類型同樣包含5 類，處于Ⅳ類型的省份有10 個，處于Ⅸ類型的省份有2 個，剩余處于Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ類型的省份均為6 個。第四，2019 年中國30 個省份的發展類型有5 類，分別為Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅳ，其中處于Ⅸ類型的省份最多，有15個，處于Ⅶ類型和Ⅷ類型的省份均為6 個，處于Ⅵ類型的省份有2 個，處于Ⅳ類型的省份有1 個?？傮w來看，在2010 年、2013 年、2016 年和2019 年這4 個節點中，中國30 個省份大多由Ⅳ發展類型轉變為Ⅸ類型，基本在數字經濟與科技創新耦合協調發展階段實現了由低層次類型向高層次類型的蛻變。

四、結論與政策建議

1. 結論

文章從整體和省域層面對2010—2019 年中國數字經濟與科技創新的耦合協調發展水平進行了深入分析。主要得出以下結論：研究期內，中國數字經濟與科技創新的耦合協調發展水平得到逐漸提升，整體呈現“拮抗—磨合—協調”“數字經濟滯后科技創新—同步發展—科技創新滯后數字經濟”的演進態勢與相對發展趨勢。各省份在研究期內數字經濟與科技創新耦合協調水平均實現了跨越式發展，但也應明確各省份耦合協調質量仍處于較低水平。區域間耦合協調水平具有顯著差異，東部地區省份的協調發展水平提升相對較快，中部、西部、東北地區的省份提升相對較慢。

2. 政策建議

一是樹立創新驅動理念，優化科技創新環境。鑒于科技創新與高質量發展相輔相成，各省份應堅持長期創新驅動發展理念，深刻把握全球創新趨勢和數字經濟重大戰略發展要求，提升自主創新能力。具體來看，各省份可積極依靠自身資源優勢，持續推動優勢科技產業創新發展。對于東部地區，科技創新能力較強的江蘇、浙江等省份應始終保持先發優勢，發揮高新技術帶動與輻射作用；西部地區省份則需積極利用國家良好政策支持環境，加強科技創新基礎設施建設，為高科技創新產業發展奠定堅實基礎；中部地區省份則可時刻保持協調發展的良好趨勢，不斷聚集各省份科技資源，通過組團創新拉動區域數字經濟高質量發展。

二是搭建系統化數字設施，深耕數字經濟發展。系統化數字設施是發展數字經濟的重要基礎保障。因此，需要加大力度建設系統化數字設施，為推進數字經濟高速發展蓄足動能。具體而言，其一，增設互聯網接入端口，擴大新基建利用普及率，借此打造高質量、高覆蓋、高效率信息基礎設施體系。同時，加快部署5G 網絡，全面推進物聯網、大數據、人工智能等高新技術，實現以技術化創新、數字化服務、智能化升級為主的數字經濟高質量發展。其二，重視新基建與數字產業的創新融合，有效利用新基建融合效應、創新效應與協同效應等特點，助力數字產業化、產業數字化發展進程，打造堅實數字經濟發展根基。

三是提升科技創新能力，擴大數字經濟規模。對于數字經濟與科技創新耦合協調發展，需不斷提升科技創新能力，擴大數字經濟發展規模。故此，國家可呼吁社會資源積極參與ICT行業建設，提高ICT 行業市場影響力，創建高科技產業專利發展項目，提升科技專利發明質量。例如大力支持國內ICT 企業、科研院校等主體聯合創建大規模創新中心，融合云計算、大數據等技術，加快數字產業化進程，促進數字經濟高速發展。同時，努力打造互聯網數字平臺，積極開發自主科技知識產權，不斷驅動各類數字企業建立云端科技業務系統，實現網絡平臺建設與應用的雙向迭代，借此推動數字經濟與科技創新融合創新發展。