海洋产业集聚、科技创新与经济增长耦合协调度空间效应研究

海洋产业集聚、科技创新与经济增长耦合协调度空间效应研究

高静1，2，王燕1，3，李学林

(1.河北科技师范学院，工商管理学院，河北秦皇岛  066004 2.河北科技师范学院，财务处，河北秦皇岛  066004 3.河北科技师范学院海洋经济与沿海经济带研究中心，河北秦皇岛  066004)

摘要：基于2002-2019年沿海11个省（市）数据，在测度海洋产业集聚以及科技创新能力评价指标的基础上，通过构建构建耦合协调度模型得到沿海11省（市）海洋产业集聚、科技创新以及经济增长之间的耦合协调度。从耦合协调度指数可以看出，沿海11个省（市）2003-2013年三个子系统的耦合协调度较好，处于轻度协调或中度协调，但是从2013年开始，耦合协调度就一路下滑，从轻度协调到轻度失调再到中度失调，甚至在2019年达到严重失调。再从空间溢出效应来看，沿海11个省（市）的耦合协调度之间产生相互挤出效应。

关键词：海洋产业集聚；科技创新；经济增长；耦合协调度

中图分类号：F224.0文献标识码：A

一、引言

党的二十大报告明确提出，发展海洋经济,保护海洋生态环境，加快建设海洋强国。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中指出，坚持陆海统筹，发展海洋经济，建设海洋强国。沿海各省市自治区也纷纷制定区域经济发展规划，国务院先后批复了《河北沿海地区发展规划》、《天津滨河新区规划》、《辽宁沿海经济带发展规划》《山东半岛蓝色经济区发展规划》等，这些重要举措对于推动中国海洋经济快速、健康、可持续发展具有重要作用。近年来，关于海洋产业集聚、科技创新以及经济增长之间关系的研究已经引起了广大学者的关注，进行了很多方面的探讨。王涛（2014）和朱利国（2015）等使用不同的方法测度海洋产业集聚。在此基础上，越来越多的学者对海洋产业集聚和区域经济增长之间的关系进行了研究，纠手才（2016）研究发现海洋产业集聚能够促进区域经济增长，童森（2016）研究发现我国海洋产业集聚和经济增长是耦合协调调关系。在海洋产业集聚与科技创新方面，袁琴（2021）发现创新驱动在海洋产业集聚具中发挥着重要作用。张益和宋洪远（2022）运用空间杜宾面板模型分析了科技创新对经济增长的外溢效应。

从以上文献可以看出，现有研究对于我国海洋产业集聚、科技创新与经济增长之间的关系进行了多种多样的研究，有从海洋产业集聚的测度出发的，有从海洋产业集聚与经济增长之间关系出发的，有从科技创新与经济增长关系出发的。但鲜有学者对海洋产业集聚、科技创新与经济增长三者之间的耦合协调度进行研究。本文基于2002-2019年沿海11个省（市）的数据，首先利用改进的区位熵测度海洋产业集聚程度，然后通过主成分分析的方法测度了科技创新能力的综合评价指数，并在此基础之上结合经济发展水平构建耦合协调度模型，得到河北省海洋产业集聚、科技创新以及经济增长之间的耦合协调度。

二、数据来源与评价指标建立

（一）数据来源

本文选取我国沿海11个省（市）2002-2019年数据，通过改进的区位熵来测度海洋产业集聚程度，然后又采用主成分分析的方法测度了科技创新能力的综合评价指数，并选取GDP指数作为经济增长指标。本文的数据来源于历年《中国统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》、《中国海洋统计年鉴》、Wind数据库和国家统计局数据库等。

（二）海洋产业聚集水平测度

区位熵也称为生产的地区集中度或专业化程度，借鉴杨守云等（2019）提出的公式来衡量海洋产业集聚水平。本文采用公式（1）计算各地区的区位熵。

                           （1）

其中，表示地区年海洋产业产值；表示地区年国内生产总值；表示年各地区海洋产业产值总和；表示年各地区国内生产总值总和。

区位熵的数值越高，说明该地区的聚集程度越明显，区位熵的数值越接近于0，说明该地区的产业越分散，并没有产生集聚效应。当时，表示地区的海洋产业存在聚集现象；当时，表示地区的海洋产业的聚集程度与全国的平均水平相当；当时，表示地区的海洋产业不存在明显的聚集现象。

（三）科技创新能力评价

本文构建了省域科技创新能力评价指标，如表1所示，然后通过主成分分析计算出各省市科技创新能力的综合评价指数。

表1 省域科技创新能力评价指标

三、海洋产业集聚、科技创新以及经济增长之间的耦合协调度及空间溢出效应

（一）理论机理

耦合协调的概念来自于物理工程学，可以用来解释各系统之间协调程度的好坏。本文用耦合协调度来测度科技创新、高新技术产业集聚以及经济增长之间的实际协调状况。借鉴魏敏等（2019）相关研究，耦合协调度模型构建如下：

                           （2）

                           （3）

其中，分别表示通过极值法进行标准化之后的海洋产业集聚、科技创新以及经济增长的综合效益值，为各子系统的权重，参考有关学者的意见，本文选取。

耦合度，越接近1，表示各子系统耦合度越大，但是耦合度只能体现各子系统之间相互作用程度的强弱，却不能发硬协调发展水平的高低。协调耦合度可以更好地测度三个子系统之间的协调程度。

（二）耦合协调度的测度

首先，根据公式（1）计算出各省市海洋产业聚集水平；其次，采用主成分分析计算出各省市科技创新能力的综合评价指数；再次，选取GDP指数作为经济增长指标；然后将各子系统得分采用极差法进行标准化；最后根据公式（2）、公式（3）以及协调耦合度的公式计算沿海11个省（市）的耦合协调度，并且计算出11个沿海省（市）的2002年-2019年的平均耦合协调度，结果见表2。

表2 沿海11个省（市）2002年-2019年的平均耦合协调度

从表2的的结果可以看出，天津、辽宁、江苏和山东属于轻度协调类型，上海、浙江、福建、广东、广西和河南属于濒临失调类型，而河北省属于轻度失调类型。河北省的海洋产业聚集和科技创新的综合评价指标以及经济发展水平在沿海11个省（市）中处于相对落后的地位，因此造成了河北省海洋产业聚集、科技创新、经济三个子系统耦合程度相对较低。

（三）耦合协调度的空间溢出效应

根据新经济增长理论，技术进步使得产业出现专业化趋势，因而造成空间聚集。从上文得知沿海11个省（市）的耦合协调度有这很大的空间差异性，空间上的区域缺乏均质性。本文借鉴“地理学第一定律”来探讨耦合协调度的空间效应。本文运用Moran（1948）提出的全局Moran's I指数检验耦合协调度的空间相关性。

在分析空间聚集性之前，都需要设定空间权重矩阵。基于已有文献，为此本文将选择如下3种权重矩阵:①地理距离W1（省会城市间的地表距离的倒数）；②边界因素W2（若有共同边界为1，否则0）；③区位因素（东、西、东北[1]）W3（若属于相同区位为1，否则0），并且将权重矩阵进行行标准化构成空间权重矩阵。

根据上文的得到的沿海11个省（市）的耦合协调度，得到了2002-2019年耦合协调度在3个空间加权矩阵下的全局Moran's I指数及其统计检验（见表4）。

表4 沿海11个省（市）的耦合协调度的全局Moran’s I指数及其统计检验

从表4的结果可以看出，在3个空间加权矩阵下，2002-2019年全局Moran’s I指数绝大部分均为负数，但是仅在个别年份在10%水平下是显著的，这说明沿海各省（市）的耦合协调度受相邻省（市）的影响呈现出轻微的分散趋势。这说明沿海11个省（市）的耦合协调度之间产生相互挤出效应。从空间视角来看，在地理距离、边界因素以及区位因素三种权重下，周边地区的耦合协调度对本地的空间溢出效应绝大部分都为负，这说明周边耦合协调度对本地区并未实现空间正项溢出，而表现为一种“负外溢”。

四、结论

本文根据2002-2019年沿海11个省（市）的海洋产业、科技创新及经济增长相关数据，首先采用改进的区位熵测度了沿海11个省（市）的海洋产业聚集水平；其次，采用主成分分析计算出沿海11个省（市）科技创新能力的综合评价指数；再次，选取GDP指数作为经济增长指标；最后计算出沿海11个省（市）三个子系统的耦合协调度指数。从耦合协调度指数可以看出，沿海11个省（市）2003-2013年三个子系统的耦合协调度较好，处于轻度协调或中度协调，但是从2013年开始，耦合协调度就一路下滑，从轻度协调到轻度失调再到中度失调，甚至在2019年达到严重失调。再从空间溢出效应来看，沿海11个省（市）的耦合协调度之间产生相互挤出效应。这说明海洋产业集聚、科技创新以及经济发展三个子系统并没有形成互相促进的效果，而是三者之间互相制约。因此，沿海11个省应高质量培育发展海洋产业集群，加大力度通过多渠道“内培外引”各类创新性和服务型科技人才，从而提高海洋产业聚集以及科技创新水平，最终促成海洋产业集聚、科技创新以及经济发展三个子系统螺旋式互动上升。

参考文献

[1]Moran P. The interpretation on statistical maps [J]. Journal of the Royal Statistical Society, 1948, 10(2): 243-251.

[2]纠手才,张效莉.东海经济区海洋产业集聚与区域经济增长关系研究[J].海洋经济.2016,6(03):40-47.

[3]童森,刘涛,赖颖林等.海洋战略性新兴产业集聚与宁德区域经济增长耦合研究[J].留学生. 2016(09):319-320.

[4]王涛,何广顺,宋维玲等.我国海洋产业集聚的测度与识别[J].海洋环境科学.2014,33(04)：568-575.

[5]魏敏,胡振华.湖南新型城镇化与产业结构演变协调发展测度研究[J].科研管理,2019,40(11):67-84.

[6]袁琴.沿海地区海洋产业集聚与创新驱动研究[J].合作经济与科技,2021(20):12-17.

[7]张益,宋洪远.科技创新对农业经济增长的外溢效应及其衰减边界——基于空间杜宾模型的分析[J].农村经济，2022(02):116-124.

[8]朱利国,吴凯昱,谢曼露等.中国沿海省份海洋产业集聚态势演进研究[J].浙江农业科学.2015,56(02):167-1711.

基金项目：

河北省高等学校人文社会科学研究项目资助：海洋产业集聚与区域经济增长耦合关系研究，SQ2021030

河北省高等学校人文社会科学研究项目资助：河北省海洋产业集聚对区域绿色经济增长影响及空间溢出效应研究，SD2022028

河北省高等学校人文社会科学研究项目资助：海洋产业集聚、科技创新与区域经济发展跨区域联动研究，SQ2023061

河北省高等学校人文社会科学重点研究基地经费资助

作者简介：

高静（1984—），女，汉族，河北人，讲师，数量经济学博士。主要研究方向：计量模型及数据分析。

王燕（1981—），女，汉族，河北人，教授，管理科学与工程博士。主要研究方向：海洋经济学

李学林（1983—），男，汉族，青海人助理研究员，硕士，主要从事数据分析研究。

[9] 

[1]东部包括：天津、河北、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南；；西部包括：广西；东北包括：辽宁