G30（甘肅段）科技創新走廊城市經濟科技耦合協調分析

摘要：為研究 G30（甘肅段）科技創新走廊城市科技與經濟的協同發展關系，文章構建經濟發展水平與科技創新能力耦合協調模型，并實證分析2014—2019年8個節點城市經濟發展水平與科技創新能力之間的耦合度、耦合協調度，以及節點城市間的經濟科技綜合發展耦合協調度。研究發現：8個節點城市內部經濟發展水平與科技創新能力之間處于高強度耦合狀態，二者的耦合協調度呈波動增加趨勢，但整體水平較低，處于耦合協調的第1和第2等級，還未形成良性互動發展；節點城市兩兩之間經濟科技綜合耦合協調也不高，處于耦合協調的第1、第2、第3等級。文章從空間布局、產業布局、創新資源布局、創新鏈與產業鏈融合發展4個方面提出推動 G30（甘肅段）科技創新走廊建設和節點城市發展的對策建議。

關鍵詞：耦合協調；經濟發展水平；科技創新能力；科技創新走廊

中圖分類號：F204文獻標志碼：A

0引言

科技創新走廊是多城跨區域合作的一種重要模式，是實施國家創新驅動發展戰略的重要抓手，美國的“硅谷”地區、日本的東京—橫濱—筑波創新帶等高科技發展區域均呈現“科技創新走廊”特征。連霍高速公路（編號 G30），連接江蘇連云港和新疆霍爾果斯，全長4395 km，橫貫江蘇、安徽、河南、陜西、甘肅、新疆6省區，是“一帶一路”上的重要交通大動脈以及絲綢之路中心線重要組成部分。 G30（甘肅段）長度占 G30總長度的37%，涵蓋天水、定西、蘭州、武威、金昌、張掖、嘉峪關、酒泉8個節點城市，建設G30（甘肅段）科技創新走廊，深化產業集群布局、加強基礎設施互聯互通、推進協同創新、推動對外合作，可有力支撐甘肅高質量發展。

當前關于科技創新走廊的研究，一是對國內外科技創新走廊的特征[1-2]及經驗模式[3-5]總結，深入探討世界知名科技創新走廊發展特征、成功經驗和教訓，總結國內相關城市科技創新走廊建設特征、主要做法，針對性提出本地區建設科技創新走廊的對策建議。二是對科技創新走廊的空間規劃、建設模式、定位及實現路徑研究[6-7]，重點對長三角 G60科創走廊、杭州城西科創大走廊、寧波甬科創大走廊等國內知名的科技創新走廊的規劃思路、建設定位、目標、實現路徑等進行分析，提供實踐借鑒。三是對科技創新走廊節點城市、產業、人才、創新環境等創新要素研究[8-9]，圍繞人才、平臺、產業、法律環境等科技創新走廊建設關鍵要素進行分析。四是對科技創新走廊創新資源協同發展研究[10-11]，對多區域創新走廊的構建邏輯、要素配置及協同創新模式等進行分析。五是對科技創新走廊創新績效及創新能力研究[12-13]，對科技創新走廊的創新效率、協同發展經驗等進行分析總結。科技創新走廊的提出及建設發展不僅可以提升區域科技創新水平，還可以引領帶動區域經濟社會發展。

文章以 G30（甘肅段）科技創新走廊沿線8個節點城市為研究對象，構建經濟發展水平與科技創新能力耦合協調模型并實證分析，以期更直觀反映該走廊城市內部科技與經濟的發展變化關系及城市間科技經濟協同發展規律與水平，并提出對策建議，對于促進相對發達地區帶動發展地區、打造絲綢之路發展新優勢、增強區域間經濟聯系具有一定的前瞻意義。

1指標體系構建

文章基于系統性、客觀性、可操作性、動態性原則，借鑒相關文獻評價經濟發展水平與科技創新能力所選取的指標，并結合甘肅實際，構建包括6個一級指標、22個二級指標的經濟發展水平（以下簡稱“經濟子系統”）和科技創新能力（以下簡稱“科技子系統”）耦合發展評價指標體系。經濟子系統包括經濟發展、對外貿易、居民生活3個方面，科技子系統包括科技投入、科技產出、創新生態3個方面，具體指標見表1。

2評價方法選擇

2.1熵值法

第一步，權重確定。在指標設計時，每個一級指標下設多個二級指標，為了考慮指標屬性的差異性，采用極值法進行無量綱處理，消除因量綱不同產生的影響。首先，對各項指標進行無量綱處理，正向指標處理：

負向指標處理：

式中：xij為第i年第j 項指標原始數值；Xij為第i年第j 項指標經過無量綱處理后的值；maxxj為第j 項指標對應的最大值；minxj為第j 項指標對應的最小值。

為了數據有意義，對無量綱化處理后的值進行平移，即Xij =Xij +θ。θ取值盡可能小，接近于Xij的最小值，取θ=0.0001。為了結果具有合理性，采用無量綱處理后的數據計算比重Pij（0≤Pij≤1）。

再次，計算信息熵ej和計算差異系數gj：

最后，計算指標權重 Wi 、Wj：

簡而言之，計算經濟發展水平與科技創新能力兩系統的權重，要分別對兩系統的差異系數gi、gj求和，再計算兩者的權重。各項指標權重系數體現對評價結果貢獻力的大小，同時也可以用來衡量自身的離散程度。

第二步，計算綜合發展指數。利用熵值法計算經濟發展水平與科技創新能力指數，公式為：

式中：Ui為經濟發展水平指數，Uj為科技創新能力指數，Wi、Wj是通過熵值法確定各項指標在兩系統中的權重。通過各項指標的加權求和獲得兩系統的綜合發展指數。

2.2 耦合協調度模型

耦合度是用來測算系統之間耦合程度的指標。

式中：C 為系統的耦合度，C 越大系統之間聯系密切度越高，耦合關聯性越強，反之越不協調，關聯性越低。

耦合協調度是用來體現系統之間的整體協同效應。其表達式為：

式中：T=α Ui +βUj，C 為耦合度，D 為耦合協調度，T 為兩系統的綜合協調指數。α、β為待定系數，α+β=1。在后續實證過程中將經濟發展水平與科技創新能力視為兩個同等重要性的子系統，因此二者的協同貢獻參數均取值為0.5，即α=β=0.5。D 越大則系統越趨向于良性發展，表現出有序發展態勢，反之系統越無耦合協調狀態，呈現無序發展趨勢。參考孟凡蓉等[14]的研究，將耦合度劃分為4個等級，將耦合協調度均劃分為5個等級，見表2、表3。

3實證分析

基于以上耦合協調模型，以 G30（甘肅段）科技創新走廊8個節點城市為研究對象進行實證分析。2014年為 G30全面通車時間，定為研究起點，基于數據可得性，選取2014—2019年數據，對8個節點城市內部經濟發展水平與科技創新發展耦合協調程度及城市間經濟科技綜合發展耦合協調程度進行綜合評價。具體分城市計算分析2個系統的指標權重、綜合發展指數、耦合度、耦合協調度，分析耦合協調發展趨勢及存在的不足。

3.1指標權重

根據式（1）-（7）分別計算8個節點城市經濟發展水平與科技創新能力兩系統指標權重，為保證后續綜合發展指數、耦合度、耦合協調度的可比性，將每個市的指標權重進行平均得到最終權重，其中經濟子系統權重為0.505，科技發展子系統權重為0.495。

3.2綜合發展指數

根據式（8）和式（9）分別計算8個節點城市經濟發展水平與科技創新能力綜合發展指數（圖1、圖2）。2014—2019年，G30（甘肅段）科技創新走廊8個節點城市經濟發展水平與科技創新能力綜合發展指數均呈波動的變化趨勢，總體呈上升趨勢，張掖的年均增速最高為34.61%，其他城市按照年均增速從高到低依次為武威、蘭州、定西、天水、酒泉、金昌、嘉峪關，年均增速分別為30.64%、20.88%、13.61%、11.66%、10.4%、9.9%、9.28%。

分子系統來看，經濟子系統中8個節點城市經濟發展水平指數均呈現出較大的波動，除金昌外，其他7個市總體呈上升趨勢，張掖年均增速最高為33.43%，其他城市按照年均增速從高到低依次為酒泉、天水、武威、定西、蘭州、嘉峪關、金昌，年均增速分別為11.69%、11.29%、8.64%、3.89%、0.62%、0.13%、-0.63%。科技子系統中8個節點城市科技創新能力指數呈波動的變化趨勢，總體呈上升趨勢，武威年均增速最高190.69%，其他城市按照年均增速從高到低依次為蘭州、張掖、定西、金昌、嘉峪關、天水、酒泉，年均增速分別為49.03%、36.19%、26.57%、25.26%、18.13%、12.03%、8.35%。

3.3耦合度與耦合協調度

3.3.1節點城市內部視角

根據式（10）和（11）分別計算8個節點城市經濟發展水平與科技創新能力耦合度和耦合協調度，見圖3。

耦合度：2014—2019年，G30（甘肅段）科技創新走廊8個節點城市經濟發展水平與科技創新能力2個系統耦合度，除個別年度外，整體處于耦合的第4個等級高強度耦合狀態，表明各市經濟發展水平與科技創新能力之間相互關聯性整體很強。分年度來看，武威、金昌、蘭州、定西、張掖的耦合度呈波動的增加趨勢，其中，武威的耦合度增幅最明顯，年均增幅為36.03%，天水、酒泉、嘉峪關呈波動的減弱趨勢，其中，嘉峪關最明顯，年均增幅為-0.48%。

耦合協調度：2014—2019年，G30（甘肅段）科技創新走廊8個節點城市經濟發展水平與科技創新能力2個系統的耦合協調度整體處于耦合協調第1和第2等級，即嚴重失調和輕度失調，表明8個節點城市經濟發展水平和科技創新能力之間并沒有達到相互促進共同良性互動、有序發展狀態，整體協調度低，還有很大提升空間。分年度來看，8個節點城市經濟發展水平和科技創新能力之間的耦合協調度均呈波動的增加趨勢，其中武威增幅最大，年均增速為33.31%，其他城市按照耦合協調度增幅大小依次為張掖（16.1%）、蘭州（10.66%）、定西（7.08%）、天水（5.67%）、金昌（5.63%）、酒泉（4.89%）、嘉峪關（4.29%）。張掖從2017年開始邁入耦合協調第2階段，其他7個市從2018年開始邁入第2階段。

3.3.2節點城市間視角

G30（甘肅段）科技創新走廊的整體發展需要節點城市間的協同發展，基于此，在計算8個節點城市經濟發展水平與科技創新能力綜合發展指數的基礎上，進一步運用耦合協調度公式分別計算兩兩城市間的耦合協調度。

2014—2019年，8個節點城市兩兩之間的耦合協調度基本處于第1、第2和第3個等級，即耦合嚴重失調、輕度失調和勉強失調3個等級，表明 G30（甘肅段）科技創新走廊節點城市間經濟科技發展還沒有形成相互良性互動、有序發展狀態。分年度來看，兩兩城市間耦合協調度總體均呈波動的增加趨勢，到2019年，蘭州作為省會城市，分別與武威、張掖、酒泉的經濟科技綜合發展耦合協調度上升到第3等級（勉強協調）階段，武威分別與天水、定西、金昌、張掖、酒泉、嘉峪關的經濟科技綜合發展耦合協調度上升到第3等級（勉強協調）階段，張掖分別與天水、定西、金昌、酒泉、嘉峪關的經濟科技綜合發展耦合協調度上升到第3等級（勉強協調）階段，其他市之間的經濟科技綜合發展耦合協調度上升到第2等級（輕度失調）階段（圖4），表明蘭州、武威、張掖與其他市的耦合協調發展水平較高。從耦合協調度年度變化情況來看，酒泉分別與嘉峪關、天水的經濟科技綜合發展耦合協調度年均增速最高，分別為7.29%、6.6%，表明這些城市間協同發展后勁較強。相比較，張掖分別與嘉峪關、武威、金昌的經濟科技綜合發展耦合協調度年均增速較低，年均增速均低于1%，表明這些城市間協同發展的后勁相對較弱。

4研究結論及對策建議

4.1研究結論

（1）G30（甘肅段）科技創新走廊8個節點城市各自內部經濟發展水平與科技創新能力發展并不同步，除酒泉外的其他7個市經濟發展水平指數年均增速均慢于科技創新能力指數，張掖的經濟發展水平和科技創新能力指數年均增速均處于較高水平。

（2）8個節點城市經濟發展水平與科技創新能力之間基本均處于耦合的第4等級，也是高強度耦合狀態，即各城市經濟發展水平與科技創新能力之間相互關聯性整體很強。且武威、金昌、蘭州、定西、張掖5個市的耦合度呈波動增加趨勢。

（3）8個節點城市經濟發展水平與科技創新能力之間基本處于耦合協調的第1和第2等級，即嚴重失調和輕度失調狀態，但均呈波動的增加趨勢，武威、張掖增速較為明顯，表明各城市經濟發展水平與科技創新能力之間并沒有形成良性互動發展狀態，還有很大提升空間。

（4）8個節點城市兩兩間基本處于耦合協調的第1、第2和第3等級，即耦合嚴重失調、輕度失調和勉強失調，總體呈波動增加趨勢，表明城市間經濟科技發展還沒有形成相互良性互動、有序發展狀態，但協同發展程度在不斷提升，其中，蘭州、武威、張掖3個市分別與其他市的協同水平相對較高。

4.2對策建議

G30（甘肅段）科技創新走廊8個節點城市對全省經濟發展、科技創新能力提升作出了重要貢獻，是全省科技創新的主要策源地、承載地和全省高質量發展主陣地。應圍繞走廊節點城市各自創新發展水平和協同創新發展能力不斷提升，從空間布局、產業布局、創新資源布局、創新鏈與產業鏈融合發展4個方面加快推動 G30（甘肅段）科技創新走廊，助力全省經濟高質量發展。空間布局要精準定位，布局打造“一廊、一核、多節點、三極”空間格局；產業布局要深化協同、分工協作、優勢互補、產業聯動，形成差異發展的組合效益；創新要素布局要補齊短板，優化創新要素配置，強化“造血”功能，提升創新績效；創新鏈與產業鏈融合布局要多點發力，形成合力助推產業鏈與創新鏈雙向融合。

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Analysis of Coupling and Coordination of Urban Economy and Science andTechnology in G30（ Gansu Section ） Science andTechnology Innovation Corridor

TENG Yaqiong，ZHANG Xiaoning，HUANG Lei

（InstituteofScienceandTechnicalInformationofGansu/KeyLaboratoryofScienceandTechnologyEvaluationandMonitoringofGansu，LanzhouGansu 730000，China）

Abstract： The research is conducted to analyze the synergistic relationship between science， technology， and the economy along the G30（Gansu section） Science and Technology Innovation Corridor， focusing on constructing a model that coordinates the coupling of economic development and scientific and technological innovation capabili ? ties. This empirical analysis examines the degree and coordination of coupling between economic development and scientific and technological innovation in eight node cities from 2014 to 2019. It also assesses the comprehensive economic and technological development and coordination degree among these cities. The research reveals a high- intensity coupling between the economic development and scientific and technological innovation within the eight node cities. While the coupling coordination degree is showing a fluctuating increase， the overall level remains low， falling within the first and second levels of coordination and has yet to form a benign interactive development. The pairs of node cities also exhibit low comprehensive economic and technological coupling coordination， ranking at the first， second， and third levels. The research recommends promoting the G30（Gansu section） Science and Tech? nology Innovation Corridor and node city development by focusing on four areas： spatial layout， industrial arrange ? ment， allocation of innovation resources， and the integration of innovation and industrial chains.

Keywords： coupling coordination; level of economic development; scientific and technological innovation abil? ity; science and technology innovation corridor