科技創新、經濟增長與生態效益的耦合協調發展研究

摘 要：科技創新、經濟增長與生態效益耦合協調運行是實現長江流域經濟高質量發展的必然要求。基于2000-2022年長江流域11個省市的面板數據，通過構建科技創新、經濟增長與生態效益子系統評價體系，并借助熵值法與耦合協調度模型，探討長江流域及其分區科技創新、經濟增長與生態效益耦合協調的時空變化。研究結論表明：①2000-2022年長江流域及三大分區科技創新、經濟增長與生態效益子系統發展水平均呈現出上升趨勢，其中科技創新與經濟增長發展指數增幅明顯高于生態效益發展指數。②近23年間，長江流域及三大分區科技創新、經濟增長與生態效益耦合協調度均呈現明顯提升趨勢，耦合協調從失調發展到協調發展階段，并且長江中上游省市協調階段要滯后于長江下游省市。在空間演變過程中，長江流域耦合協調度呈現出從東向西遞減的趨勢，到2022年長江流域11個省市各子系統耦合協調度均達到良好協調階段。應進一步加強長江流域科技創新、經濟增長與生態效益的協同發展，并發揮好長江下游省市對中上游省市的輻射效應。

關鍵詞：科技創新；經濟增長；生態效益；耦合協調；長江流域

中圖分類號：F124.3；X321""文獻標識碼：A

doi：10.3969/j.issn.1672-2272.202312101

Research on the Coordinated Coordination Development of Technological Innovation，Economic Growth，and Ecological Environment in the Yangtze River Economic Belt

Abstract： Technological Innovation，economic growth，and ecological environment coupled coordination is an inevitable requirement for achieving high-quality economic development in the Yangtze River Economic Belt.Based on panel data from 11 provinces and cities in the Yangtze River Economic Belt from 2000 to 2022，this study constructs a subsystem evaluation system for technological innovation，economic growth，and ecological environment. Utilizing entropy method and coupling coordination degree model，the spatial and temporal changes of technological innovation，economic growth，and ecological environment coupled coordination in the Yangtze River Economic Belt and its sub-regions are explored.The research findings are as follows：①From 2000 to 2022，the development levels of technological innovation，economic growth，and ecological environment subsystems in the Yangtze River Economic Belt and its three major sub-regions have shown an overall upward trend.The development indices of technological innovation and economic growth are significantly higher than that of the ecological environment.②Over the past 23 years，the coupling coordination degrees of technological innovation，economic growth，and ecological environment in the Yangtze River Economic Belt and its three major sub-regions have exhibited a clear increasing trend，transitioning from a state of imbalance to coordination.The coordination stage in the provinces and cities of the upper and middle reaches of the Yangtze River lags behind that of the lower reaches. In terms of spatial evolution，the coupling coordination degree in the Yangtze River Economic Belt shows a decreasing trend from east to west. By 2022，all subsystems in the 11 provinces and cities of the Yangtze River Economic Belt have reached a well-coordinated stage.Further efforts should be made to strengthen the synergistic development of technological innovation，economic growth，and ecological environment in the Yangtze River Economic Belt，and leverage the radiating effects of downstream provinces and cities on those in the upper and middle reaches.

Key Words：Technological Innovation；Economic Growth；Ecological Environment；Coupled Coordination；Yangtze River Economic Belt

0 引言

在2023年第四次推動長江流域高質量發展座談會上，習近平總書記指出“堅持生態優先、綠色發展，以科技創新為引領，統籌推進生態效益保護和經濟社會發展，進一步推動長江流域高質量發展”。科技創新、經濟增長與生態效益之間是相互影響、相互促進的。科技創新是經濟增長與生態效益保護的重要驅動力，經濟增長為科技創新與生態效益提供了物質基礎，而生態效益則是科技創新、經濟增長的重要保障[1-5]。因此，科技創新、經濟增長與生態效益耦合協調是實現長江流域經濟高質量發展的必然要求。

有關長江流域科技創新、經濟增長與生態效益耦合協調的研究主要集中在長江流域的部分省份與分區，例如劉麗娜和鄒季康[2]借助耦合協調度模型和Dagum基尼系數及其子群分解模型，對湖北省的經濟－科技－生態3個子系統的時空演化進行分析，結果發現2010-2020年湖北各地市的3個子系統耦合協調度呈現上升趨勢且2020年均處于耦合協調階段。唐曉和黃寰[5]利用熵權 TOPSIS法以及耦合協調模型對四川省18個地級市科技創新、生態效益與區域經濟的協調發展度進行調研，結果表明2010-2019年間，四川省各地級市的科技創新－生態效益－區域經濟耦合協調度增速較低，三系統均達到了協調發展水平。高敏和徐超毅[1]研究了華東地區經濟發展、科技創新與生態效益之間的耦合協調度，結果發現華東地區經濟發展與科技創新的發展速度高于生態效益發展速度，并且華東省區耦合度呈現出“沿海高、內陸低”的空間特點。馬雙和張翼鷗[6]分析了長江三角城市群2005-2015年26個城市生態效益、科技創新和經濟增長的耦合協調現狀，發現長三角城市群科技創新和經濟增長呈現較高一致性，但生態效益的波動性較大。徐小鷹和田焮焮[7]借助熵值法與耦合協調度模型測度了2006-2019 年長三角城市群科技創新、經濟增長與生態效益三系統之間的耦合協調變化，結果表明長三角三系統耦合協調水平呈平穩上升態勢，從失調狀態向協調發展狀態發展，空間上呈現出 “中心－邊緣”分布特征。僅有少數研究探究了長江流域經濟發展-創新能力-生態效益之間的耦合協調狀況，嚴翔等[8]基于耦合協調度模型分析了2004-2016年長江流域經濟發展－創新能力－生態效益之間的耦合協調狀況，結果發現東部省市耦合協調度高，中西部省市耦合協調度偏低。陳翠蘭[9]指出2008-2020年長江流域科技創新、經濟增長及生態效益的耦合協調度呈現上升趨勢。以上研究時段主要集中在2020年之前，并且側重于長江流域三系統耦合協調度的時間變化，而對于長江流域不同省市的科技創新、經濟增長及生態效益的耦合協調度空間演變及差異研究仍較少。

因此，本研究基于熵值法與耦合協調度模型，基于2000-2022年長江流域11個省市的面板數據，全面分析了長江流域科技創新、經濟增長與生態效益之間的耦合協調時間與空間變化，并對此提出相關建議，以期為促進長江流域經濟高質量發展提供建議。

1 研究區域與方法

1.1 研究區域概況

長江流域橫跨中國東中西三大區域，包括9省2市，面積約205萬km2，該區域是全國重要的經濟活動中心。根據自然地理位置和行政區劃，本文將長江流域劃分為長江下游省市（上海市、江蘇省、浙江省及安徽省）、長江中游省份（江西省、湖北省及湖南省）以及長江上游省市（重慶市、四川省、貴州省與云南省）。

1.2 研究方法

參考已有研究[9-12]，并考慮指標的科學性、代表性與易獲取性，構建長江流域科技創新、經濟增長與生態效益的綜合評價指標體系（表1）。長江流域11個省市指標數據來自于2001-2023年《中國統計年鑒》與《中國環境統計年鑒》。

熵值法是一種根據自身指標的特性確定權重的方法，該方法避免了指標賦權的主觀性[10]。本文基于熵值法測度了長江流域及三大分區的科技創新、經濟增長與生態效益的耦合協調度水平。具體計算步驟如下：

其中，X′ij為標準化的數據，Xij為原始第i年的第j個指標。

式子中，ej 為第j項指標的信息熵，wj 為第j項指標的權重。

式（6）中，Fi為各子系統的綜合發展指數值。按照以上步驟依次計算長江流域科技創新F（x）、經濟增長F（y）與生態效益F（z）子系統的綜合發展指數。

進一步基于已有研究方法[2，9]，本文構建科技創新、經濟增長與生態效益的耦合協調度模型，耦合度模型如下：

式（7）中，F（x）為科技創新發展指數，F（y）為經濟增長發展指數，F（z）為生態效益發展指數值。C為科技創新、經濟增長與生態效益子系統的耦合度，取值范圍為[0，1]。

在耦合度基礎上，耦合協調度模型如下：

上式（8）（9）中，T為綜合協調指數，其反映科技創新、經濟增長與生態效益3個子系統的綜合發展水平。α、β、γ 分別為3個子系統的權重系數，因科技創新、經濟增長與生態效益指數同等重要，所以兩者的權重系數均取值1/3。D值反映科技創新、經濟增長與生態效益的耦合協調度。本文將耦合協調水平分為10類[8]，見表2。

2 結果分析

2.1 科技創新、經濟增長與生態效益子系統發展水平

2000-2022年長江流域科技創新、經濟增長與生態效益子系統發展水平均呈現出上升趨勢，其中科技創新與經濟增長發展指數上升最為明顯。而生態效益發展指數增加幅度最低，從2000年的0.42增加到2022年的0.63。同時，2015年以來長江流域科技創新發展指數增速明顯高于經濟增長發展指數（圖1）。

對于長江流域三大分區而言（圖1），近23年來科技創新、經濟增長與生態效益子系統發展水平也均呈現出上升趨勢。各分區科技創新與經濟增長發展指數增速均快于生態效益發展指數。長江下游省市與上游省市的科技創新發展指數在2015年后超過經濟增長發展指數，長江中游省市科技創新發展指數低于經濟增長發展指數。同時，長江下游省市的科技創新與經濟增長發展指數要高于長江中上游省市發展水平，并且相對于長江下游省市，長江中上游省市的生態效益發展指數增加更緩慢。

2.2 長江流域科技創新、經濟增長與生態效益耦合協調度時空變化

基于耦合協調度模型，本文測度了長江流域及三大分區的科技創新、經濟增長與生態效益的耦合協調度的時間變化（表3）。2000-2022年間，長江流域及三大分區科技創新、經濟增長與生態效益耦合協調度均呈現明顯上升趨勢，長江流域科技創新、經濟增長與生態效益的耦合協調度從0.03上升到0.90。在耦合協調度發展上，長江流域耦合協調度在2012年達到初級協調階段，在2019年處于良好協調階段，逐步從極度失調階段發展到優質協調階段。長江下游省市的科技創新、經濟增長與生態效益耦合協調度要高于同期的長江中上游省市耦合協調度。其中，長江下游省市初級協調出現時間（2011年）早于長江中上游省份初級協調出現時間（2013年、2014年），并且長江中上游省市良好協調出現時間（2019年）要滯后于長江下游省市（2018年）。2022年長江下游省市進入優質協調階段，而長江中下游省市仍處于良好協調階段。

本文進一步分析了2000年、2007年、2014年及2022年長江流域科技創新、經濟增長與生態效益耦合協調度空間變化（圖2）。由圖2可知，2000年長江流域11個省市科技創新、經濟增長與生態效益耦合協調度均為極度失調與嚴重失調時段。2007年，長江下游的上海市、江蘇省及浙江省處于勉強協調階段，安徽省與江西省各子系統耦合協調度為瀕臨失調，而長江中上游的大多數省市處于輕度失調階段。在2014年，長江流域的下游與中游省市處于初級協調與中級協調階段，其中中級協調主要發生在長江下游省市。而長江上游的云南省與貴州省處于勉強協調階段。到2022年，長江流域11個省市科技創新、經濟增長與生態效益耦合協調均達到良好協調與優質協調水平。其中處于優質協調的省市主要位于長江下游省市。從2007年與2014年耦合協調度空間變化上，長江流域東部耦合協調度要總體高于中西部耦合協調度，總體呈現自東向西的下降趨勢。這也反映出長江流域科技創新、經濟增長與生態效益耦合協調度的區域差異。

3 結論與建議

3.1 研究結論

2000-2022年長江流域及三大分區科技創新、經濟增長與生態效益子系統發展水平均呈現出上升趨勢，其中科技創新與經濟增長發展指數增幅要明顯高于生態效益發展指數。

近23年間，長江流域及三大分區科技創新、經濟增長與生態效益耦合協調度均呈現明顯增加趨勢，耦合協調從極度失調發展到良好/優質協調階段。其中長江中上游省市協調階段要滯后于長江下游省市。在空間演變上，長江流域耦合協調度呈現出從東向西下降的變化，到2022年長江流域11個省市各子系統耦合協調度均達到良好協調階段。

3.2 政策建議

進一步推動長江流域科技創新、經濟增長與生態效益的協同發展。長江流域及其三大分區2000-2022年科技創新與經濟增長發展指數均呈現出明顯上升趨勢，而生態效益發展指數緩慢增加，這反映出科技創新、經濟增長與生態效益子系統之間的不協調性。應加大對長江流域生態效益保護，具體上，要將長江流域的生態優勢轉化為產業優勢，發展生態友好型經濟，并增加生態效益保護的科技創新投入，促進科技創新、經濟增長與生態效益的均衡協調發展。

進一步發揮長江下游省市輻射效應，縮小長江中上游三系統的耦合協調差異。通過長江流域11個省市科技創新、經濟增長與生態效益的耦合協調度的空間演變，本文發現長江下游省市三系統耦合協調明顯高于中上游省市，并且耦合協調度總體呈現從東向西下降趨勢。對此，應進一步增強長江下游省市與中上游省市的技術、經濟及人才合作，并且根據各省市的經濟發展基礎、科技創新水平及生態資源稟賦，建立起以下游省市為發展引擎，逐步向中上游省市輻射擴散的體系，以縮小長江上游、中游及下游省市科技創新、經濟增長與生態效益的耦合協調度的差異。

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