馮俊華，王 倩，鄭廣文

(陜西科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，陜西 西安 710021)

0 引 言

黃河流域作為中國重要生態(tài)屏障與社會經(jīng)濟(jì)運(yùn)行體系的關(guān)鍵組成部分，其良性發(fā)展關(guān)乎民族復(fù)興大計(jì)。2019年9月，黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展被上升為國家重大戰(zhàn)略，但滯后的科技創(chuàng)新機(jī)制、薄弱的科技創(chuàng)新水平、“一沿九鼎”的城鎮(zhèn)化支撐格局及盲目擴(kuò)張城鎮(zhèn)區(qū)域未有效助力黃河流域高質(zhì)量發(fā)展。因此，有必要探索黃河流域科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化的協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)制，為破解黃河流域協(xié)調(diào)發(fā)展難題提供解決思路。

國內(nèi)外學(xué)者針對科技創(chuàng)新和新型城鎮(zhèn)化已開展廣泛深入研究。國外學(xué)者發(fā)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)和成果是經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的重要保障。在內(nèi)涵界定方面，科技創(chuàng)新是科學(xué)研究與技術(shù)創(chuàng)新的總稱。真正的城鎮(zhèn)化是產(chǎn)業(yè)、人口、空間、社會四位一體的城鎮(zhèn)化。在科技創(chuàng)新及新型城鎮(zhèn)化水平測算方面，主要方法有主成分分析法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法、耦合協(xié)調(diào)模型及空間計(jì)量模型等。在影響因素分析方面，永久性研發(fā)、科技投入和教育水平等因素對科技創(chuàng)新影響較大，區(qū)域創(chuàng)新環(huán)境、政府能力和固定資產(chǎn)投資等因素對新型城鎮(zhèn)化影響較大。在兩者聯(lián)系方面，國外學(xué)者發(fā)現(xiàn)城市化和技術(shù)創(chuàng)新的聯(lián)合對可持續(xù)發(fā)展促進(jìn)作用較強(qiáng)。部分國內(nèi)學(xué)者認(rèn)為隨著時間推移，科技創(chuàng)新對新型城鎮(zhèn)化的正向影響逐步減弱，有的則認(rèn)為新型城鎮(zhèn)化對創(chuàng)新驅(qū)動存在U型效應(yīng)。

綜上所述，關(guān)于科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化的定性及定量研究頗豐，但關(guān)于科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化的交互機(jī)理及耦合關(guān)系研究相對稀缺，并且關(guān)于黃河流域九省區(qū)科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展及影響因素研究尚有缺失?？萍紕?chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化間相互作用具有累積性和長期性，因此，本文探討了科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化交互機(jī)理并構(gòu)建評價體系，運(yùn)用熵值法與耦合協(xié)調(diào)模型，借助全局莫蘭指數(shù)、Dagum基尼系數(shù)及核密度圖測算2005～2019年黃河流域青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南、山東等九省區(qū)各系統(tǒng)發(fā)展水平和耦合協(xié)調(diào)度并分析時空差異，進(jìn)而應(yīng)用空間杜賓模型分析耦合協(xié)調(diào)度影響因素，旨在為黃河流域各省區(qū)高效協(xié)調(diào)發(fā)展提供理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

1 協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)理

科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化存在互相促進(jìn)、相互制約的關(guān)系，機(jī)理見圖1。新型城鎮(zhèn)化是科技創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)和依托。新型城鎮(zhèn)化為科技創(chuàng)新提供人才智慧保障、完善的基礎(chǔ)設(shè)施并推進(jìn)招商引資工作，助力科技創(chuàng)新企業(yè)集聚并形成人才高地；此外，新型城鎮(zhèn)化及綠色環(huán)保的理念激發(fā)人民群眾對低碳環(huán)保產(chǎn)品的強(qiáng)烈需求，推動科技創(chuàng)新企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)程?？萍紕?chuàng)新為新型城鎮(zhèn)化提供源源不斷的動力源泉和技術(shù)支撐?？萍紕?chuàng)新企業(yè)的蓬勃發(fā)展對勞動力需求增加并為國家?guī)泶罅慷愂?，擴(kuò)大了城鎮(zhèn)人口規(guī)模，有利于完善設(shè)施建設(shè)并以創(chuàng)新驅(qū)動二三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，進(jìn)而優(yōu)化城鎮(zhèn)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)并緩解產(chǎn)業(yè)空心化問題；此外，科技創(chuàng)新與環(huán)保新技術(shù)的進(jìn)步能優(yōu)化城鎮(zhèn)空間布局并提高空間利用效率，推動生態(tài)與空間城鎮(zhèn)化進(jìn)程?？傮w而言，為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和人民對美好生活向往的目標(biāo)，科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化需齊頭并進(jìn)，實(shí)現(xiàn)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展。

圖1 科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)理Fig.1 Mechanism of Coordinated Development of Scientific-technological Innovation and New Urbanization

2 分析方法

2.1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

結(jié)合理論分析法、多指標(biāo)綜合評價法與各省區(qū)實(shí)際情況，選取代表性較強(qiáng)的指標(biāo)?；谕度氘a(chǎn)出視角，科技創(chuàng)新指標(biāo)體系以創(chuàng)新投入和產(chǎn)出為基礎(chǔ)下設(shè)12個二級指標(biāo)，其中資金和人力投入表征創(chuàng)新投入，專利與經(jīng)濟(jì)價值等表征創(chuàng)新產(chǎn)出；在新型城鎮(zhèn)化指標(biāo)體系構(gòu)建方面，圍繞相關(guān)研究并結(jié)合《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014～2020年)》確定人口、經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)及空間城鎮(zhèn)化為一級指標(biāo)并下設(shè)23個二級指標(biāo)。遵循指標(biāo)選取的可獲取性等原則并兼顧地區(qū)發(fā)展差異確定評價指標(biāo)體系(表1)。指標(biāo)數(shù)據(jù)源自2006～2020年《中國科技統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》及各省區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒，對于部分缺失數(shù)據(jù)利用前后均值法或線性插值法補(bǔ)缺，各級指標(biāo)權(quán)重用測度誤差較小的熵值法計(jì)算。

2.2 綜合評價模型

綜合發(fā)展指數(shù)是系統(tǒng)內(nèi)全部指標(biāo)對該系統(tǒng)貢獻(xiàn)的綜合值，利用綜合評價模型并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化處理的數(shù)據(jù)與指標(biāo)權(quán)重即可求得。其表達(dá)式為

(1)

(2)

式中：T為科技創(chuàng)新系統(tǒng)中第個指標(biāo)的歸一化值；U為新型城鎮(zhèn)化系統(tǒng)中第個指標(biāo)的歸一化值；T為科技創(chuàng)新系統(tǒng)中第個指標(biāo)權(quán)重；U為新型城鎮(zhèn)化系統(tǒng)中第個指標(biāo)權(quán)重；為科技創(chuàng)新綜合評價值;為新型城鎮(zhèn)化綜合評價值；為指標(biāo)數(shù)。綜合評價類型見表2。

2.3 耦合協(xié)調(diào)模型

耦合是指雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)產(chǎn)生交互關(guān)系的密切程度，主要反映要素或系統(tǒng)間影響強(qiáng)度，能揭示科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化的內(nèi)在協(xié)同聯(lián)系。耦合度表達(dá)式為

(3)

式中：為耦合度，∈[0,1]，越大說明耦合度越高。

耦合度無法區(qū)分高水平與低水平耦合，需引入耦合協(xié)調(diào)度實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化間協(xié)調(diào)一致作用的精準(zhǔn)量化。其表達(dá)式為

(4)

=+

(5)

式中：為耦合協(xié)調(diào)度；為中間變量；、為待定系數(shù)，考慮科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化處于同等地位，分別取==05。

耦合協(xié)調(diào)度劃分標(biāo)準(zhǔn)見表3。>表示新型城鎮(zhèn)化滯后型；=表示同步發(fā)展型；<表示科技創(chuàng)新滯后型。

2.4 耦合協(xié)調(diào)度的時空聯(lián)系分析

2.4.1 全局莫蘭指數(shù)

空間自相關(guān)是分析空間鄰近位置變量間空間相關(guān)度的重要工具，主要包括全局和局部莫蘭指數(shù)。本文通過全局莫蘭指數(shù)分析各省區(qū)科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)度空間分異情況，并判斷是否存在空間自相關(guān)性。其表達(dá)式為

(6)

表1 黃河流域科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化綜合評價指標(biāo)體系

表2 綜合評價類型

表3 耦合協(xié)調(diào)類型

全局莫蘭指數(shù)介于[-1,1]，其越趨近1，則空間正相關(guān)程度越高；其越趨近-1，則空間負(fù)相關(guān)程度越高；其等于0，說明空間不相關(guān)，呈隨機(jī)分布。

2.4.2 Dagum基尼系數(shù)

Dagum基尼系數(shù)考慮了組間交叉重疊現(xiàn)象，能準(zhǔn)確判斷區(qū)域間相對差異及主要來源。其表達(dá)式為

(7)

2.4.3 核密度估計(jì)法

核密度估計(jì)法是一種非參數(shù)估計(jì)法，從數(shù)據(jù)自身出發(fā)利用概率密度函數(shù)擬合得到平滑曲線，通過分析曲線峰值及延展性等內(nèi)容解決問題。其表達(dá)式為

(8)

式中：()代表密度函數(shù)；代表帶寬；為第個省區(qū)的獨(dú)立同分布觀測值；()代表核函數(shù)，本文選用高斯核函數(shù)。

2.5 耦合協(xié)調(diào)度的影響因素分析

耦合協(xié)調(diào)發(fā)展受自身及眾多外部驅(qū)動因素影響，基于實(shí)際情況及現(xiàn)有成果，從創(chuàng)新投入(LNX)、政府支持力度(LNX)、專利產(chǎn)出(LNX)、城鎮(zhèn)居民收入水平(LNX)及高等教育水平(LNX)等維度進(jìn)行分析，借助R&D內(nèi)部經(jīng)費(fèi)支出、財政科技支出占財政總支出的比重、專利授權(quán)數(shù)、城鎮(zhèn)居民可支配收入及萬人擁有大學(xué)生數(shù)衡量并采用對數(shù)處理解釋變量，進(jìn)而探索其對耦合協(xié)調(diào)度的驅(qū)動力。

空間杜賓模型(SDM)納入地理因素并考慮解釋變量與被解釋變量的空間聯(lián)系性，能處理隨機(jī)誤差項(xiàng)和空間滯后項(xiàng)對被解釋變量的影響，因此，選用此模型分析影響因素。其表達(dá)式為

,=,++∑,+

∑,+++,

(9)

式中：,為第年第省區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度；代表空間權(quán)重矩陣；,代表耦合協(xié)調(diào)度的空間滯后項(xiàng)；代表空間自回歸系數(shù)；代表常數(shù)項(xiàng)；代表第省區(qū)的待估參數(shù)；,代表第年第省區(qū)的自變量；為第省區(qū)的估計(jì)參數(shù)；為第省區(qū)的個體效應(yīng)；為第省區(qū)的時間效應(yīng)；,表示第年第省區(qū)的隨機(jī)誤差項(xiàng)。

3 實(shí)證分析

3.1 綜合發(fā)展水平

表4展示了2005～2019年黃河流域九省區(qū)科技創(chuàng)新綜合評價值。由表4可知：內(nèi)蒙古、甘肅、青海和寧夏科技創(chuàng)新始終處于低等水平，其中內(nèi)蒙古降幅較大，主要是創(chuàng)新投入不足所致；四川、陜西、山西、河南、山東科技創(chuàng)新處于中等及以上水平，其中陜西增幅最大，由2005年的中等水平躍至2019年的較高水平，河南也由中等水平升至較高水平，但增幅不及陜西；四川則由較高水平躍至高等水平；山東始終處于優(yōu)質(zhì)水平，這得益于其將環(huán)境優(yōu)勢與科技成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際動力；2005年各省區(qū)科技創(chuàng)新綜合評價值的最大值與最小值之差為0.877，而2019年降低為0.838，說明各省區(qū)科技創(chuàng)新水平差距逐漸縮小。

表5展示了2005～2019年黃河流域九省區(qū)新型城鎮(zhèn)化綜合評價值。由表5可知：四川、陜西、寧夏、甘肅和青海2005年均處于中等水平，內(nèi)蒙古、山西、河南、山東處于較高及以上水平，這是中上游省區(qū)過度依賴資源及水土流失嚴(yán)重所致；2019年山西、甘肅及青海為中等水平，陜西、四川、寧夏、內(nèi)蒙古、河南、山東均處于較高及以上水平，表明新型城鎮(zhèn)化建設(shè)效果顯著。其中，寧夏新型城鎮(zhèn)化從中等水平邁向較高水平，增長了0.074且增幅最大；山西新型城鎮(zhèn)化綜合評價值由2005年的0.510降至2019年的0.326；山東新型城鎮(zhèn)化綜合評價值始終保持在0.75以上并穩(wěn)居第一，處于高等及優(yōu)質(zhì)水平；甘肅新型城鎮(zhèn)化水平一直處于中等水平，這是因?yàn)槠渥鳛榻?jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)相對缺乏對科技創(chuàng)新及新型城鎮(zhèn)化的重視。2005年區(qū)域新型城鎮(zhèn)化綜合評價值的最大值與最小值之差為0.422，而2019年擴(kuò)大至0.510，說明各省區(qū)新型城鎮(zhèn)化水平差異有擴(kuò)大的跡象，兩極分化問題亟待解決。

表4 2005～2019年黃河流域九省區(qū)科技創(chuàng)新綜合評價值

圖2展示了2005～2019年黃河流域科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化平均綜合評價值。由圖2可知：2005～2019年科技創(chuàng)新普遍滯后于新型城鎮(zhèn)化，黃河流域?qū)儆诳萍紕?chuàng)新滯后型區(qū)域；2005～2019年新型城鎮(zhèn)化平均綜合評價值介于0.444～0.488且始終為較高水平，經(jīng)歷了由2005年的0.451波動上升至2013年的0.488，隨后下降至2019年的0.455的正態(tài)變化過程，總體呈上升態(tài)勢。2013年之前，傳統(tǒng)城鎮(zhèn)化過分注重人口集聚而缺乏對其他因素的關(guān)注，雖然城鎮(zhèn)化水平提高較快，但缺乏可持續(xù)性；自2012年新型城鎮(zhèn)化提出后，國家促使人民群眾深入理解其內(nèi)涵并與多方溝通協(xié)作制定合理可行的政策以優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。2005～2019年，科技創(chuàng)新平均綜合評價值介于0.335～0.386且始終為中等水平，總體呈“N”字型變化，這是國家重視科技創(chuàng)新并加大投入力度的結(jié)果?？萍紕?chuàng)新平均綜合評價值由2005年的0.335升至2019年的0.386，增幅為13.21%，說明科技創(chuàng)新能力飛速提升。2005年科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化平均綜合評價值的差值為0.115，2019年則為0.068，表明科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化的差距持續(xù)縮小且二者存在正向協(xié)調(diào)發(fā)展趨勢。

表5 2005～2019年黃河流域九省區(qū)新型城鎮(zhèn)化綜合評價值

圖2 2005～2019年黃河流域科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化平均綜合評價值Fig.2 Annual Comprehensive Evaluation Values of Scientific-technological Innovation and New Urbanization in Yellow River Basin from 2005 to 2019

綜上所述，河南、四川、陜西和寧夏科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化呈同向變化趨勢。各省區(qū)科技創(chuàng)新的差距比新型城鎮(zhèn)化大，調(diào)整各省區(qū)科技創(chuàng)新的投入與產(chǎn)出迫在眉睫。

3.2 耦合協(xié)調(diào)度

表6展示了2005～2019年黃河流域九省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度。2005年青海和寧夏等上游省區(qū)協(xié)調(diào)類型為瀕臨失調(diào)，其他省區(qū)處于勉強(qiáng)協(xié)調(diào)及更高類型。2005年～2008年，四川耦合協(xié)調(diào)度從0.650提升至0.700，寧夏從瀕臨失調(diào)邁至勉強(qiáng)協(xié)調(diào)，說明這兩個省區(qū)已形成科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化兩手抓的良好態(tài)勢且協(xié)調(diào)發(fā)展效果顯著；甘肅從勉強(qiáng)協(xié)調(diào)降至瀕臨失調(diào)，這是生態(tài)城鎮(zhèn)化能力相對弱且科技創(chuàng)新水平相對低所致。2013年，四川協(xié)調(diào)類型又降至初級協(xié)調(diào)，說明科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展基礎(chǔ)不穩(wěn)固；山西由2008年的勉強(qiáng)協(xié)調(diào)提升至初級協(xié)調(diào)；陜西從2008年的初級協(xié)調(diào)躍至中等協(xié)調(diào)；其他省區(qū)協(xié)調(diào)類型未實(shí)現(xiàn)正向轉(zhuǎn)變但耦合協(xié)調(diào)度波動增長；這說明黃河流域各省區(qū)愈發(fā)重視科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化的協(xié)調(diào)發(fā)展。2019年，山西、河南和四川協(xié)調(diào)類型發(fā)生改變：山西由2013年的初級協(xié)調(diào)回落至勉強(qiáng)協(xié)調(diào)，這說明山西科技創(chuàng)新及新型城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展基礎(chǔ)有待夯實(shí)；河南與四川由初級協(xié)調(diào)邁至中等協(xié)調(diào)，這是因?yàn)槠浼訌?qiáng)高水平人才重視度且前期的積累為提升耦合協(xié)調(diào)度奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，使量變達(dá)到質(zhì)變。

表6 2005～2019年黃河流域九省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度

2005～2019年，山東、河南、四川、陜西和寧夏耦合協(xié)調(diào)度呈增長趨勢且陜西增幅最大，這是因?yàn)槠淇萍紕?chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化水平均增幅較大。作為標(biāo)桿省份的山東耦合協(xié)調(diào)度始終在0.91以上且保持優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)；2005～2010年，陜西為初級協(xié)調(diào)，之后便保持中等協(xié)調(diào)；2005～2016年，四川和河南基本處于初級協(xié)調(diào)，之后躍至中等協(xié)調(diào)，表明隨著時間推移，科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化磨合的正向效果顯著；寧夏協(xié)調(diào)類型在瀕臨失調(diào)和勉強(qiáng)協(xié)調(diào)間切換，表明科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化需持續(xù)磨合并夯實(shí)協(xié)調(diào)基礎(chǔ)。山西、內(nèi)蒙古、甘肅和青海的耦合協(xié)調(diào)度呈下降趨勢且山西降幅最大，這是因?yàn)樯轿餍滦统擎?zhèn)化水平降幅較大，而甘肅和青海涵蓋了中國相對貧困的地區(qū)導(dǎo)致新型城鎮(zhèn)化水平偏低。2005年耦合協(xié)調(diào)度最高的山東與最低的青海差距為0.476，但2019年的差距擴(kuò)大至0.516，說明隨著時間推移，各省區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展差異有擴(kuò)大的跡象且兩極分化問題亟待解決。2005～2019年，黃河流域整體耦合協(xié)調(diào)度均值呈增長趨勢，從2005年的0.598增至2019年的0.618，漲幅為3.34%，協(xié)調(diào)類型亦從勉強(qiáng)協(xié)調(diào)邁向初級協(xié)調(diào)，說明黃河流域科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)趨好。2019年，山東、河南、四川和陜西耦合協(xié)調(diào)度高于整體耦合協(xié)調(diào)度均值，處于中等協(xié)調(diào)及更優(yōu)狀態(tài)，這是因?yàn)槠淇萍紕?chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化已形成良好交互發(fā)展態(tài)勢。

內(nèi)蒙古、四川、甘肅、青海和寧夏位于黃河流域上游地區(qū)，陜西和山西位于中游地區(qū)，山東和河南位于下游地區(qū)。上、中、下游地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度均值從大到小分別為下游地區(qū)、中游地區(qū)、上游地區(qū)。上游地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度介于0.520～0.542，始終保持勉強(qiáng)協(xié)調(diào)，但總體呈增長趨勢；中游地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度介于0.597～0.658，由2005年的勉強(qiáng)協(xié)調(diào)升至2019年的初級協(xié)調(diào)；下游地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度介于0.782～0.835，從2005年的中等協(xié)調(diào)躍至2019年的良好協(xié)調(diào)，僅有下游地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度高于整體耦合協(xié)調(diào)度均值。上述特征說明黃河流域耦合協(xié)調(diào)度總體呈穩(wěn)步增長趨勢，但各省區(qū)協(xié)調(diào)類型差異顯著，下游地區(qū)發(fā)展水平更高。

3.3 黃河流域耦合協(xié)調(diào)度時空聯(lián)系

3.3.1 全局莫蘭指數(shù)

基于Stata16.0軟件測算黃河流域各省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度與其地理位置分布的空間聯(lián)系程度，得到全局莫蘭指數(shù)(表7)。2005～2019年，全局莫蘭指數(shù)介于0.127～0.246且始終保持正值，說明鄰省區(qū)之間存在正向聯(lián)系，而且一個省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度的升高有利于鄰省區(qū)提高耦合協(xié)調(diào)度。2005～2019年，全局莫蘭指數(shù)呈“N”字型波動上升趨勢，由2005年的0.246波動增長至2007年的0.270，隨后飛速下降至2008年的0.129，之后小幅波動增長至2015年的0.142，進(jìn)而躍升至2019年的0.236，說明隨著時間推移，黃河流域各省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度空間依賴性不斷增強(qiáng)且呈穩(wěn)步漸進(jìn)式集聚趨勢。這主要是因?yàn)?014年的《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014～2020年)》及2015年以創(chuàng)新為首的五大發(fā)展理念促使科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化良性融合發(fā)展。

表7 2005～2019年黃河流域全局莫蘭指數(shù)

3.3.2 Dagum基尼系數(shù)

黃河流域各省區(qū)科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)度差異較大。運(yùn)用Dagum基尼系數(shù)測算2005～2019年黃河流域上、中、下游地區(qū)的地區(qū)內(nèi)差距、地區(qū)間差距、超變密度及對應(yīng)貢獻(xiàn)率(表8)。

黃河流域各省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度總體Dagum基尼系數(shù)介于0.113～0.135，增幅為13.45%，總體呈波動增長趨勢，2019年為最高峰值點(diǎn)，說明黃河流域總體差距呈遞增態(tài)勢。從分解結(jié)果可知，2005～2019年地區(qū)間差距介于0.079～0.093，地區(qū)內(nèi)差距介于0.024～0.034，超變密度介于0.002～0.010，表明地區(qū)間差距是總體差距的關(guān)鍵來源，其次是地區(qū)內(nèi)差距，最后為超變密度。隨著時間推移，地區(qū)內(nèi)差距、地區(qū)間差距、超變密度均呈增大態(tài)勢，致使總體差距愈發(fā)擴(kuò)大。從貢獻(xiàn)率演變趨勢可以看出：地區(qū)間差距貢獻(xiàn)率由2005年的74.91%逐漸降至2019年的68.49%；地區(qū)內(nèi)差距貢獻(xiàn)率由2005年的21.62%波動增長至2019年的24.70%；超變密度貢獻(xiàn)率由2005年的3.47%小幅提升至2019年的6.81%，說明交叉重疊現(xiàn)象在耦合協(xié)調(diào)度的總體差距中日益明顯。因此，縮小地區(qū)間差距是完善空間協(xié)調(diào)聯(lián)動機(jī)制及實(shí)現(xiàn)黃河流域協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵路徑和強(qiáng)大動力。

由地區(qū)內(nèi)Dagum基尼系數(shù)可知，2005～2019年耦合協(xié)調(diào)度的區(qū)域內(nèi)差異呈上游地區(qū)→中游地區(qū)→下游地區(qū)依次遞減的格局，區(qū)域差異參差不齊。上游地區(qū)內(nèi)Dagum基尼系數(shù)與總體Dagum基尼系數(shù)變化趨勢相似，由2005年的0.074波動增長至2019年的0.096，年均增幅為1.88%，表明非均衡程度持續(xù)擴(kuò)大，這是上游省區(qū)眾多且發(fā)展瓶頸差異顯著所致；中游地區(qū)內(nèi)Dagum基尼系數(shù)年均增幅為17.11%，整體呈擴(kuò)大態(tài)勢，最高峰值為0.079；下游地區(qū)內(nèi)Dagum基尼系數(shù)呈下降趨勢，年均降幅為2.12%，最低峰值點(diǎn)為2019年，說明隨著時間推移，下游地區(qū)內(nèi)差異呈遞減的差異收斂態(tài)勢，這是因?yàn)橄掠问》菥o抓發(fā)展短板并采取有力措施，使科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化良好協(xié)調(diào)共進(jìn)。針對不同區(qū)域需因地制宜、對癥下藥，縮小地區(qū)內(nèi)發(fā)展差距并有效發(fā)揮區(qū)域協(xié)同效應(yīng)。

由地區(qū)間Dagum基尼系數(shù)可知，2005～2019年始終呈現(xiàn)上、下游地區(qū)間Dagum基尼系數(shù)最大，中、下游地區(qū)間Dagum基尼系數(shù)次之，上、中游地區(qū)間Dagum基尼系數(shù)最小的格局。其中，上、下游地區(qū)間，中、下游地區(qū)間Dagum基尼系數(shù)與總體Dagum基尼系數(shù)變化相似，均呈逐年增長趨勢。上、下游地區(qū)間Dagum基尼系數(shù)始終保持高值，由2005年的0.209微增長至2019年的0.218，年均增幅為0.30%，這是因?yàn)橄掠蔚貐^(qū)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)扎實(shí)，而上游地區(qū)多為西部省區(qū)且在環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等維度相對落后。中、下游地區(qū)間Dagum基尼系數(shù)由2005年的0.140增長至2019年的0.156，年均增幅為0.78%，最高峰值點(diǎn)為2019年；2005～2013年，上、中游地區(qū)間Dagum基尼系數(shù)呈波動增長趨勢，但之后降至2019年的0.105。因此，地區(qū)間非均衡程度加深及問題加速演進(jìn)導(dǎo)致整體差距持續(xù)擴(kuò)大?？s小下游地區(qū)與中、上游地區(qū)差距是目前亟待解決的問題，合理落實(shí)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展政策是實(shí)現(xiàn)黃河流域協(xié)調(diào)發(fā)展的核心支撐與支柱力量。

表8 2005～2019年黃河流域Dagum基尼系數(shù)及其分解結(jié)果

3.3.3 核密度估計(jì)

選取典型年份繪制黃河流域總體及上、中、下游地區(qū)核密度圖，分析黃河流域科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)度的絕對差異和動態(tài)演進(jìn)趨勢(圖3)。

圖3 黃河流域不同區(qū)域耦合協(xié)調(diào)度的核密度圖Fig.3 Kernel Density Diagrams of Coupling Coordination Degree in Different Regions of Yellow River Basin

通過觀察總體耦合協(xié)調(diào)度的核密度圖可知：2005年核密度曲線主峰高度最高且延展性呈拓寬趨勢，說明該年各省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度絕對差異較??；2008年和2013年核密度曲線變化趨勢相似，隨著時間推移，曲線寬度變窄且分散性逐漸減弱；2019年核密度曲線出現(xiàn)明顯側(cè)峰，主峰高度下降，右拖尾現(xiàn)象有所緩解，說明黃河流域各省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度呈微弱兩極分化趨勢，但差距逐漸縮小，協(xié)調(diào)類型持續(xù)升級，各省區(qū)存在相互追趕的發(fā)展態(tài)勢。

通過觀察上游地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度的核密度圖可知：2005年核密度曲線已形成明顯主峰；2008年和2013年核密度曲線變化趨勢相似，隨著時間推移，曲線主峰高度下降，中心點(diǎn)右移且右拖尾現(xiàn)象得到緩解，說明上游省區(qū)發(fā)展差距縮小且逐步趨好；2019年核密度曲線主峰迅猛增高且右拖尾現(xiàn)象加劇，說明耦合協(xié)調(diào)度絕對差異急速縮小但不協(xié)調(diào)問題亟需改善，從側(cè)面反映上游省區(qū)存在層級關(guān)系，針對分級情況需采取有力措施提升耦合協(xié)調(diào)度。

通過觀察中游地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度的核密度圖可知：2005年核密度曲線平緩且協(xié)調(diào)值較分散，這是中游地區(qū)省份較少所致；2008年和2013年核密度曲線變化一致，隨著時間推移，曲線寬度逐漸加寬且主峰變低，說明耦合協(xié)調(diào)度分散性增強(qiáng)且絕對差異增大；2019年核密度曲線趨于平緩，僅有一個主峰且中心點(diǎn)持續(xù)右移，說明不存在梯度效應(yīng)，分散性進(jìn)一步增強(qiáng)；中游地區(qū)需調(diào)整投資重心并從現(xiàn)有實(shí)踐中汲取經(jīng)驗(yàn)為協(xié)調(diào)發(fā)展奠定理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。

通過觀察下游地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度的核密度圖可知：2005年下游地區(qū)核密度曲線與中游地區(qū)存在一致變化趨勢，這是由于下游地區(qū)省份較少；2008年和2013年核密度曲線相似，但主峰高度逐漸下降且中心點(diǎn)右移，說明隨著時間推移，耦合協(xié)調(diào)水平持續(xù)提升，時空分異特征日益明顯；2019年核密度曲線主峰高度迅猛提升且寬度變窄，表明下游地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度絕對差異最小并伴隨兩極分化程度逐漸削弱。下游地區(qū)需利用其強(qiáng)勁發(fā)展勢頭發(fā)揮模范帶頭作用，保持協(xié)調(diào)增長態(tài)勢。

3.4 耦合協(xié)調(diào)度的影響因素

運(yùn)用LLC檢驗(yàn)對原始變量進(jìn)行平穩(wěn)性分析以避免偽回歸，檢驗(yàn)結(jié)果見表9。從表9可以看出，所有指標(biāo)均通過顯著性檢驗(yàn)，說明原始數(shù)據(jù)平穩(wěn)。利用Stata16.0軟件判斷空間杜賓模型適用性(表10)。在LM檢驗(yàn)中，結(jié)果均通過1%的顯著性檢驗(yàn)，說明適合用空間計(jì)量模型；在Wald與LR檢驗(yàn)中，結(jié)果均通過1%的顯著性檢驗(yàn)，說明空間杜賓模型不可退化為空間滯后模型(SLM)或空間誤差模型(SEM)，使用空間杜賓模型更科學(xué)。

表9 面板單位根檢驗(yàn)結(jié)果

通過處理運(yùn)算模型的時間、個體及雙固定效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)個體固定的空間杜賓模型效果最佳(表11)。由表11可知，擬合優(yōu)度為0.736，表明模型擬合效果理想。黃河流域耦合協(xié)調(diào)度的空間溢出系數(shù)為-0.249，呈顯著負(fù)向抑制效果，說明本省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度提升1個單位，鄰省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度會下降0.249個單位。有必要從直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)3個維度分析自變量的實(shí)際效應(yīng)。

表10 LM、Wald及LR檢驗(yàn)結(jié)果

直接效應(yīng)反映解釋變量對本省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度的影響程度。創(chuàng)新投入對本省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度有顯著正向影響，說明加大創(chuàng)新投入已成為提升創(chuàng)新水平的核心推動力和關(guān)鍵著力點(diǎn)。政府支持力度對耦合協(xié)調(diào)度有明顯促進(jìn)作用，每提升1%，本省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度提升0.052%，說明政府扶持在疏通要素流通渠道及克服市場失靈方面的作用不可估量。專利產(chǎn)出對耦合協(xié)調(diào)度有積極效應(yīng)，需強(qiáng)化有效發(fā)明專利的激勵體系，以提升發(fā)明創(chuàng)造者的獲得感。城鎮(zhèn)居民收入水平對耦合協(xié)調(diào)度有明顯提升效果，每提升1%，本省耦合協(xié)調(diào)度提升0.307%，這是因?yàn)槌擎?zhèn)居民收入的提升加快了經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化步伐，說明城鎮(zhèn)居民收入水平等體現(xiàn)城鎮(zhèn)化水平的指標(biāo)不容小覷。高等教育水平與耦合協(xié)調(diào)度呈正比關(guān)系，說明人才重要性不容忽略，同時要重視人才潛在作用并提升其質(zhì)量。

間接效應(yīng)表示自變量對鄰省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度的影響程度，亦稱空間溢出效應(yīng)。創(chuàng)新投入和專利產(chǎn)出均對鄰省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度呈顯著負(fù)向抑制效果，創(chuàng)新投入和專利產(chǎn)出各提升1%，鄰省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度分別下降0.014%和0.026%。這是因?yàn)閯?chuàng)新投入增大及專利成果轉(zhuǎn)化有力推動新產(chǎn)品誕生與銷售，從側(cè)面對鄰省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度產(chǎn)生排擠現(xiàn)象及擠壓效應(yīng)。政府支持力度對鄰省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度提升呈負(fù)向作用，但影響不顯著且空間溢出效應(yīng)尚未顯現(xiàn)。城鎮(zhèn)居民收入水平每提高1個單位，鄰省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度降低0.373個單位，說明城鎮(zhèn)居民收入水平對鄰省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度呈反向影響，這是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)強(qiáng)省區(qū)提供高收益崗位對鄰省區(qū)優(yōu)質(zhì)要素產(chǎn)生虹吸效應(yīng)，需將作為主導(dǎo)因素的城鎮(zhèn)居民收入水平把握在合理范圍。高等教育水平對鄰省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度有明顯正向促進(jìn)效果，這是因?yàn)楸臼^(qū)高水平人才研發(fā)的先進(jìn)產(chǎn)品，鄰省區(qū)能直接享受正外部性，表明高素質(zhì)人才已成為新時代創(chuàng)新能力提升的有力保障和動脈支撐。

表11 科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調(diào)度影響因素

總效應(yīng)反映直接效應(yīng)和間接效應(yīng)對耦合協(xié)調(diào)度的綜合影響。各因素的直接效應(yīng)均高于間接效應(yīng)，說明各省區(qū)均從利益最大化出發(fā)采取措施促使自身及周邊省區(qū)獲益，而且自身受益更多。在0.01顯著性水平下，政府支持力度對總體耦合協(xié)調(diào)度的影響系數(shù)為0.048，說明增強(qiáng)政府支持力度能使自身及周邊省區(qū)受益。城鎮(zhèn)居民收入水平系數(shù)為-0.066，這是因?yàn)榻忉屪兞繉︵徥^(qū)的反向抑制效果大于對本省區(qū)的正向促進(jìn)作用，需利用數(shù)據(jù)分析改善部分省區(qū)城鎮(zhèn)居民收入相對較低的現(xiàn)狀，縮小黃河流域各省區(qū)的差距。高等教育水平對總體耦合協(xié)調(diào)度有顯著正向影響，這是由于強(qiáng)化了高等教育考核機(jī)制并培養(yǎng)了大量具有實(shí)踐硬實(shí)力的高素質(zhì)科研人才，說明堅(jiān)持落實(shí)人才強(qiáng)國戰(zhàn)略是高質(zhì)量發(fā)展的利器。創(chuàng)新投入和專利產(chǎn)出對總體耦合協(xié)調(diào)度呈不顯著的正向作用，這是因?yàn)楦魇^(qū)創(chuàng)新投入、實(shí)踐應(yīng)用及成果落地情況差異顯著，需挖掘各省區(qū)創(chuàng)新潛力并強(qiáng)化成果轉(zhuǎn)化能力，促使投入產(chǎn)出體系良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié) 論

(1)2005～2019年黃河流域各省區(qū)均為科技創(chuàng)新滯后型，但科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化差距持續(xù)縮??；各省區(qū)科技創(chuàng)新水平差距縮小，但新型城鎮(zhèn)化水平差異顯著；黃河流域科技創(chuàng)新與新型城鎮(zhèn)化呈正向協(xié)調(diào)發(fā)展趨勢，但不同年份各省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度差異顯著。山東、河南、四川、陜西和寧夏耦合協(xié)調(diào)度呈增長趨勢，內(nèi)蒙古、山西、甘肅和青海呈下降態(tài)勢；黃河流域不同區(qū)域耦合協(xié)調(diào)度從高到低分別為下游地區(qū)、中游地區(qū)、上游地區(qū)。

(2)2005～2019年全局莫蘭指數(shù)始終為正值且呈“N”字型波動；耦合協(xié)調(diào)度總體Dagum基尼系數(shù)呈上升態(tài)勢且地區(qū)間差距高于地區(qū)內(nèi)差距，更高于超變密度，上、下游地區(qū)間差距最大，上游和中游地區(qū)內(nèi)Dagum基尼系數(shù)呈增大趨勢；同區(qū)域但不同年份耦合協(xié)調(diào)度的核密度曲線演化趨勢相似；隨著時間推移，不同區(qū)域耦合協(xié)調(diào)水平不斷提升且絕對差異變小。

(3)創(chuàng)新投入、政府支持力度及專利產(chǎn)出等因素對本省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度有顯著正向促進(jìn)效果，其中城鎮(zhèn)居民收入水平影響最大。創(chuàng)新投入和專利產(chǎn)出對鄰省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度呈顯著負(fù)向抑制作用。加大政府支持力度與提高高等教育水平能提升總體耦合協(xié)調(diào)度，但城鎮(zhèn)居民收入水平抑制總體耦合協(xié)調(diào)度。

4.2 建 議

(1)增強(qiáng)科技創(chuàng)新能力，提升新型城鎮(zhèn)化水平。黃河流域需借助創(chuàng)新型新興產(chǎn)業(yè)促成綠色創(chuàng)新產(chǎn)品的持續(xù)誕生，助力經(jīng)濟(jì)與生態(tài)城鎮(zhèn)化穩(wěn)步前進(jìn)。同時，結(jié)合國家政策充分釋放新型城鎮(zhèn)化紅利，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程，進(jìn)而提高科技創(chuàng)新水平，結(jié)合機(jī)理關(guān)系增強(qiáng)民眾創(chuàng)新思維與新型城鎮(zhèn)化意識，并助力區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。

(2)強(qiáng)化地區(qū)聯(lián)系，縮小發(fā)展差距。黃河流域各省區(qū)聯(lián)系日益密切，針對上、中、下游地區(qū)內(nèi)差距，要分析差異來源并引導(dǎo)未來協(xié)調(diào)發(fā)展大方向。下游省份需凸顯山東增長極地位，并利用其經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢充分發(fā)揮輻射帶動作用；中游省份需突出地域特色，助力新時代產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)；上游省區(qū)需依托資源優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源深加工。

(3)適度調(diào)整影響因素，助力協(xié)調(diào)發(fā)展。創(chuàng)新投入、專利產(chǎn)出及城鎮(zhèn)居民收入水平對本省區(qū)和鄰省區(qū)耦合協(xié)調(diào)度呈反向影響，需將實(shí)地調(diào)研與大數(shù)據(jù)預(yù)測相結(jié)合使各指標(biāo)保持至恰當(dāng)范圍，加大科技創(chuàng)新經(jīng)費(fèi)投入及專利成果轉(zhuǎn)化力度，構(gòu)建完善有力的專利激勵體系。借助高校聯(lián)盟及政府扶持政策提升高等教育水平及高素質(zhì)人才的創(chuàng)新能力。