黄仁全, 董 娟

(1.西安外国语大学 经济金融学院,陕西 西安 710128; 2.西安外国语大学 金融科技创新研究中心,陕西 西安 710128; 3.中国铁路西安局集团有限公司党校,陕西 西安 710003)

2020年4月，习近平总书记在陕考察时指出“要围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链，推动经济高质量发展迈出更大步伐”。2018年陕西省投入研究与试验发展(R&D)经费532.42亿元，投入强度排名全国第7位，拥有普通高校128所，科技创新条件优越。但陕西省水土流失面积达11.9万平方公里，占全省面积的57.8%[1]，水土流失、秦岭违建别墅等生态保护形势严峻。经过多年的发展，陕西省经济建设取得了一定成就，但经济发展、科技创新和生态环境“三元系统”之间的发展还存在不同步、不互动、不匹配、不协同等问题。如何评估当前陕西省经济高质量发展综合水平，其经济发展、科技创新和生态环境“三元系统”发展之间是否协调及如何测度，如何促进不同系统之间协调发展等问题，是陕西省奋力谱写高质量发展新篇章中亟待解决的现实问题。

高质量发展评估指标体系。张震和刘雪梦[2]从产出效益、结构优化、科技创新、开放合作和绿色生态五个方面，建立了由30多项指标构成的评估指标体系。唐晓灵和康铭敏[3]研究了关中地区资源环境与经济增长子系统，建立了包含24项指标的评价体系。张芷若和谷国锋[4]构建了我国经济发展与科技创新子系统指标体系，以评估二者的发展水平与协调发展程度。

经济发展、科技创新和生态环境系统之间的耦合关系。“耦合”最初是物理学概念，最开始由Glassmen提出，吴大进引入国内[5]。耦合理论具有直观性与易解释性的优点，在国内外得到了广泛应用。姚建建和门金来[6]运用耦合协调度模型，对中国11个省市的区域经济、科技创新、科技人才协调发展情况进行了研究。严翔等[7]、马双和张翼鸥[8]、段新等[9]运用耦合理论，研究了我国不同区域经济发展、创新能力和生态环境系统之间的耦合协调关系。

学界关于高质量发展系统之间的耦合关系已有一定研究基础，但仍存在以下不足：一是指标体系层级划分不合理，相关研究体现高质量发展内涵不够全面。二是孤立分析系统或指标状态，对相互之间的关联关系研究不够。三是在经济发展、科技创新与生态环境之间耦合关系研究上，呈现“两多两少”特点：以国家或区域宏观层面研究居多，而省级中观层面的研究较少；
两个系统之间的耦合协调研究居多，而三个系统之间的研究较少。

2.1 耦合协调机制

耦合，是指多个系统或运动形式通过物质、能量、信息的交流形成的彼此约束、选择、协同和放大的现象[5]。本文引入耦合的概念，以刻画经济发展、科技创新与生态环境三者之间相互作用、相互影响、协同发展的关系。针对陕西省经济高质量发展实际，综合高质量发展相关研究文献发现，经济发展、科技创新和生态环境系统已经成为陕西省经济高质量发展的三大核心系统。经济发展、科技创新与生态环境系统之间，存在着不断的物质、技术与能量的交换[10]，“三元系统”的耦合协调发展关系如图1所示。

图1 “三元系统”耦合协调发展关系

2.2 指标体系

立足于陕西省经济高质量发展的现实情况，借鉴黄仁全和田径[11]研究成果，构建了包括：经济发展、科技创新和生态环境“三元系统”的高质量发展评价指标体系，如表1所示。反映经济发展(F)的共有20项指标层指标，皆为正向指标。反映科技创新(T)的共包含15项指标层指标，皆为正向指标。反映生态环境(G)的共有9项指标层指标，其中生态环境压力的3项指标为负向指标，其余6项为正向指标。

2.3 数据来源

本文选取2000～2018年期间研究，相关数据来源于《中国统计年鉴》、《中国林业和草原统计年鉴》、《陕西统计年鉴》、《陕西科技统计年鉴》、陕西省统计公报、Wind数据库等。个别年份缺失数据，运用插值法或趋势外推法计算获得。

3.1 数据标准化

陕西省经济高质量发展评价指标体系较复杂，共涉及44项指标层指标，当指标的度量单位不相同时，各指标之间不具直接可比性。此外，正向指标与负向指标之间的作用效果不一，也需要通过适当处理统一正负向指标的影响[12]。因此，确定各指标标准化模型为：

(1)

3.2 综合评价模型

3.2.1 灰色关联模型

(2)

其中，ρ∈(0,1)为分辨系数，反映关联系数间的差异显著性。在此取ρ=0.5，可计算得到指标体系的关联矩阵：R(rij)m×n。

(3)

本文将关联度分为4种类型[14]：(0.00,0.35]为低关联；
(0.35,0.65]为中等关联；
(0.65,0.85]为较高关联；
(0.85,1.00]为高关联，变化程度越相似，关联度值越大。

3.2.2 熵权法赋权

为了避免主观法带来的偏差，论文运用熵权法确定各指标权重。熵权法根据各指标提供的熵值(信息量)以决定其重要性，第i个指标第j期对应的熵值为[7]:

(4)

W为由各指标熵权值构成的熵权向量WT=(w1,w2,…,wm)T。

在此基础上，构建基于灰色关联分析的综合评价模型为:

E=R·WT

(5)

3.3 耦合度与耦合协调度模型

本文借用物理学耦合的概念和模型，以测度经济发展、科技创新和生态环境系统之间相互作用、相互影响的程度。n个系统之间的耦合度为[6,15]:

(6)

其中，Ei为第i个系统的综合评估值，n为系统数量。耦合度模型能测算各系统之间作用的强弱，但不能描述“三元系统”彼此之间调节、协调发展的耦合关系。对此，构建耦合协调度模型如下:

(7)

4.1 综合发展评价

陕西省“三元系统”各指标权重见表1，经济高质量发展综合水平(E)、经济发展(Eeco)、科技创新(Einv)和生态环境(Eenv)发展水平评估结果如表2所示。

表1 陕西省经济高质量发展综合评价指标体系

表2 陕西省经济高质量发展测度

2000～2018年期间，陕西省经济高质量发展呈现稳步提升态势。陕西省高质量综合水平(E)由0.36提升至0.89，年均增长7.31%；
经济发展水平(Eeco)从0.34增长至0.97，年均增长9.75%；
科技创新(Einv)水平从0.37增长至0.81，年均增长6.26%；
生态环境(Eenv)水平从0.35增长至0.84，年均增长7.37%。

4.2 灰色关联分析

宏观层面各系统之间灰色关联特性。科技创新系统与综合系统(T-A)之间灰色关联度最高，为0.7153的较高关联，表明科技创新在经济高质量发展中的引领作用明显。其次经济发展系统与综合系统(F-A)之间灰色关联度为0.6898，处于较高关联状态。生态环境系统与综合系统(G-A)之间灰色关联度最低，为0.6312的中等关联状态，表明生态环境系统发展是陕西省经济高质量发展中的短板。

中观层面各系统之间灰色关联特性。科技创新与生态环境(T-G)系统关联度最高为0.7746，表明科技创新是影响生态环境的重要因素。其次经济发展与科技创新(F-T)系统关联度为0.7196。经济发展与生态环境(F-G)系统之间关联度最低为0.6734，表明经济发展与生态环境保护之间的不同步、不协调问题突出。

微观层面各系统内部指标之间灰色关联特性。各分系统指标之间关联度如表3所示，可从以下三个方面分析：一是科技创新和生态环境对经济发展的影响。从各指标关联度均值分析，以经济发展(F)各指标作为被解释变量，社会发展(F4)平均关联度最大为0.7999，而经济水平(F1)平均关联度最小为0.5814。从单项指标分析，经济水平(F1)与创新融资(T3，0.8563)、产业结构(F2)与生态环境保护(G3，0.8744)、国内外贸易(F3)与创新产出(T4，0.9315)、社会发展(F4)与创新投入(T2，0.9734)的关联度最高解释作用强。经济水平(F1)与创新投入(T2，0.4656)、产业结构(F2)与创新融资(T3，0.6391)、国内外贸易(F3)与创新投入(T2，0.6050)、社会发展(F4)与创新融资(T3，0.5111)的关联度最低解释作用弱，后者可能是制约前者的短板弱项。

表3 微观层系统指标之间的灰色关联度

二是经济发展和生态环境对科技创新的影响。从各指标关联度均值分析，创新投入(T2)平均灰色关联度最大为0.7982，而创新融资(T3)平均关联度最小为0.6197。从单项指标分析，创新资源(T1)与生态环境保护(G3，0.9051)、创新投入(T2)与社会发展(F4，0.9757)、创新融资(T3)与经济水平(F1，0.6830)、创新产出(T4)与国内外贸易(F3，0.9411)的关联度最高解释作用强。创新资源(T1)与经济水平(F1，0.5732)、创新投入(T2)与经济水平(F1，0.5053)、创新融资(T3)与社会发展(F4，0.5088)、创新产出(T4)与社会发展(F4，0.6021)的关联度最低解释作用弱。

三是经济发展和科技创新对生态环境的影响。从各指标关联度均值分析，以生态环境(G)各指标作为被解释变量，生态环境保护(G3)平均灰色关联度最大为0.7742，而生态环境水平(G2)平均灰色关联度最小为0.6786。从单项指标分析，生态环境压力(G1)与创新融资(T3，0.8283)、生态环境水平(G2)与创新融资(T3，0.7719)、生态环境保护(G3)与国内外贸易(F3，0.9108)的灰色关联度最高解释作用强。生态环境压力(G1)与创新资源(T1，0.6608)、生态环境水平(G2)与产业结构(F2，0.5731)、生态环境保护(G3)与创新投入(T2，0.5614)的关联度最低解释作用弱。

4.3 耦合协调分析

首先，从陕西省经济高质量发展各系统之间耦合协调度值分析，经济高质量发展取得了阶段性成果。无论是经济高质量发展三元综合系统，还是各分系统之间的耦合协调度实现了稳定增长。2000～2018年期间，陕西省经济高质量发展三元综合系统(F-T-G)耦合协调度值(图2(a))，从0.5942增长至0.9343，年均增长3.01%；
经济发展与科技创新(F-T)分系统耦合协调度值(图2(b))，从0.5968增长至0.9427，年均增长3.05%；
经济发展与生态环境(F-G)分系统耦合协调度值(图2(c))，从0.5880增长至0.9516，年均增长3.25%；
科技创新与生态环境(T-G)分系统耦合协调度值(图2(d))，从0.5978增长至0.9091，年均增长2.74%。从耦合协调度等级来看，各类系统都由勉强协调发展到了优质协调状态。

从增长幅度来看，期间经济发展与生态环境(F-G)系统之间的耦合度增长幅度最大为61.82%。在2000年经济发展与生态环境系统的耦合协调度值最低(0.59)，表明在经济发展过程中忽视了生态环境保护工作，是一种“粗放式”发展模式。近年来陕西省高度重视生态环境发展，扭转了重经济发展轻生态环境保护的局面，在2018年其耦合协调度值最高(0.95)。特别是习近平总书记对秦岭生态保护等问题做出重要指示后，陕西省发布《陕西省秦岭生态环境保护总体规划》等系列文件，表明陕西省在落实党中央关于生态环境保护一系列重要指示精神上行动迅速、效果明显，促进了经济发展与生态保护之间的协调发展。

图2 各系统之间的耦合协调关系

其次，从陕西省经济高质量发展各系统之间耦合协调度增长率分析，创新驱动引领作用明显，成为陕西省经济高质量发展的第一动力。主要体现为：一是2006年前后各系统耦合协调度增长率区别明显。2006年前，各系统耦合协调度均保持在低位增长，最大增长率仅为1.22%(2003年经济发展与生态环境系统)。2006年后，各系统耦合协调度增长速度明显加快，均保持在2.00%以上。主要原因在于，2006年国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》，无论从国家层面还是陕西省一级，都逐渐重视科技创新在各领域中的重要作用。

二是2012～2015年各系统耦合协调度增长率单调递增趋势显著。陕西省进一步加大科技创新投入力度，仅2012年陕西省委、省政府下发《关于深化科技体制改革加快区域创新体系建设的意见》等多项支持政策，并成立了促进科技和金融结合工作领导小组，2015年各系统耦合协调度增长率同时达到峰值。

三是2016年各系统耦合协调度增长率均呈现较大幅度下滑，但2017、2018年的增长强劲。2016年陕西省经济高质量发展处于“换挡”的关键时期，2017年提出“三个经济”(枢纽经济、门户经济、流动经济)发展战略后，高质量综合水平的增速由2016年的6.75%，提升至2017、2018年的9.59%和15.88%；
耦合协调度增速由2016年的1.42%，提升至2017、2018年的4.91%和7.27%。“三个经济”发展战略，在实现“追赶超越”中发挥了重要作用。

5.1 研究结论

本文从系统论出发，综合运用灰色关联理论和耦合协调理论等，分析陕西省经济发展、科技创新与生态环境系统之间的协调发展问题，通过研究可得到以下结论：

一是创新驱动成为引领陕西省经济高质量发展的第一动力。从耦合协调度增长速度来看，在2006年《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》发布后，增长速度明显加快。2012～2015年陕西省进一步加大科技创新投入，耦合协调度增长趋势显著，科技创新的引领作用明显。

二是陕西省各系统综合发展水平和耦合协调度都呈现稳步上升的良好态势。研究发现，无论是高质量发展三元综合系统还是各分系统，其发展水平都得到了较大幅度的提升。此外，各类系统之间的耦合协调度，都由勉强协调发展到了优质协调状态。

三是陕西省经济发展、科技创新与生态环境系统之间存在发展不协调问题。经济发展与生态环境系统之间接近中等关联，而科技创新与生态环境、科技创新与经济发展系统之间为较高关联，系统之间发展不同步、不协调问题较为突出，生态环境系统是制约陕西省经济高质量发展的短板。

5.2 政策建议

陕西省作为黄河流域和西部大开发中重要省份，要实现“生态优先，绿色发展”的转型升级，各系统协调均衡发展势在必行。对此，提出如下建议：

一是要进一步释放科技创新在促进高质量发展中的潜力。2017年陕西省综合科技创新水平指数为67.04%(全国第9位)，还存在一些值得重视的问题。例如，在创新投入(全国13位)、高新技术产业化(全国14位)等方面[16]，仍有很大的提升空间。根据本文研究结果：创新资源是缓解生态环境压力的主要因素(关联度值最小)，创新投入是制约陕西省生态环境保护发展的关键因素，创新融资为产业结构升级的薄弱环节。因此，通过科技创新系统潜力的挖掘，可以有效促进陕西省经济高质量发展迈向更高水平。

二是要重点关注制约生态环境系统及其各指标发展的短板弱项。创新资源是缓解生态环境压力的关键因素，2018年陕西省拥有科研人员7.1万人、境内上市公司数量49个等，但总体上仍然不能满足缓解生态压力的需要。产业结构升级是制约生态环境水平重要因素，2018年陕西省第二产业占GDP比重为50.20%，但重工业、初级加工业占比较高，能矿资源采掘业特色突出，导致经济发展中生态环境仍然承受巨大的压力。创新投入也是制约生态环境保护的薄弱环节，无论是政府还是企业在生态环境中的创新投入，仍处于全国较低水平。

三是大力发展“三个经济”的同时要注重“三元系统”之间的协调发展。“三个经济”发展战略提出后，陕西省经济发展、科技创新和生态环境系统之间的耦合协调度，在2018年达到了优质协调水平(0.93)。但从2017和2018年三个系统发展水平增速来看，“三个经济”发展战略对经济发展的推动作用最强，两年平均增幅达20.91%；
对科技创新和生态环境的促进效果明显不够，两年平均增幅分别为9.25%和8.27%。因此，陕西省应通过其它政策配套措施确保“三元系统”之间的协调发展，以防“三元系统”之间不同步、不协调问题恶化。

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