科技創新與可持續發展的耦合關系研究
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摘 要：探討國家可持續發展實驗區科技創新與可持續發展的相互作用關系，為實驗區良性發展提供參考。通過相關統計數據，運用熵值法、耦合模型與SPSS統計分析軟件，選取指標建立科技創新與可持續發展的評價體系，對東營實驗區科技創新與可持續發展系統的耦合關系、演化特征與影響因素進行綜合評價分析，最后基于實證結論提出建議。
關鍵詞：科技創新;可持續發展;耦合協調;熵值法;東營實驗區
中圖分類號：F290 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2019）09-0135-03
引言
“科教興國”與“可持續發展”是我國實施的兩大國家戰略，二者相互補充，相得益彰。國家可持續發展實驗區（以下簡稱“實驗區”），是依靠科技創新實踐區域可持續發展戰略的示范基地。經過三十多年探索，實驗區在體制機制創新、城市轉型、城鄉一體化建設等方面積累了豐富經驗，起到了較好的示范作用[1]。從已有研究來看，關于科技創新與可持續發展相互作用關系的研究，多集中于中小尺度，探討二者內涵及互動關系[2];關于實驗區的研究，多側重于理論與實踐、評估與評價[3]方面的探索，鮮見基于地級市層面，探討實驗區科技創新與可持續發展的耦合關系[4]。
東營實驗區建設于2006年，建設主題為“資源型城市轉型”和“生態環境保護”。經過多年實踐，產業結構不合理、生態環境脆弱、資源約束趨緊等問題不斷凸顯，轉型發展舉步維艱，如何依靠科技創新實現綠色轉型發展是東營實驗區面臨的最大問題?；诖?，選擇區域發展問題突出的東營實驗區為研究區域，探討2000—2015年科技創新與可持續發展的耦合關系及其影響因素，以期為東營實驗區科技創新驅動區域可持續發展提供決策參考。
一、科技創新與可持續發展的耦合關系
科技創新與可持續發展之間存在耦合關系。本項目的其他研究成果已經證實[4]，可持續發展戰略的核心，是追求經濟、社會、環境三大子系統的協調發展，科技創新是實現可持續發展的根本保障，只有順應可持續發展方向的科技創新才可有效助推三系統的協調有序。
根據圖1可知，可持續發展包含經濟發展、社會進步、環境保護三大子系統，每個子系統的發展都離不開科技創新。科技創新推動經濟增長，調整經濟結構、轉變經濟發展方式;科技創新成果通過應用于醫療、交通、教育等領域，對促進社會持續發展發揮著積極作用;利用科技創新進行環境污染治理、提高資源利用效率、進行區域環境修復等，推動環境可持續發展。同時，科技創新也受到可持續發展系統的影響與約束，如經濟發展為科技創新提供資金支持，社會進步為科技創新提供制度環境與應用市場，環境保護為科技創新提供物質與空間基礎。
二、研究方法與過程
1.指標體系構建。實驗區旨在依靠科技創新，探索不同類型地區的經濟、社會和資源環境協調發展的機制和模式，為不同類型地區實施可持續發展戰略提供示范。為了探討實驗區科技創新驅動可持續發展的成效特征，以科技部對實驗區開展的兩次創新能力監測調查指標為基礎，遵循系統性、科學性、可獲得性等原則，構建評價指標體系（見下表）。
2.指標權重及綜合水平計算。采用極大值和極小值進行標準化處理，權重的確定用熵值賦權法進行計算，排除主觀因素干擾[5～6]，即求得權重。然后用加權法計算綜合水平。
三、結果分析與評價
1.科技創新與可持續發展分析。根據下頁圖2可知，2000—2015年間，東營實驗區科技創新水平U1呈波動上升趨勢，發展態勢良好，2000年最低，為0.1519，2015年最高，為0.9345?？沙掷m發展水平整體滯后于科技創新，但增長幅度較大，除2001年略有下降外，整體持續提高。2009年之后，由于東營實驗區科技創新取得了較大進展，二者差距有所增大。對U1和U2進行相關性分析，在95%的置信水平下，Person Correlation系數達0.959，存在顯著相關關系。對二者進行線性擬合，在擬合精度0.9201情況下，二者水平呈正相關，科技創新水平每提高1個單位，可持續發展水平相應上升0.89個單位，說明實驗區科技創新與可持續發展存在耦合互動關系。
2.耦合度分析。由圖2可知，研究期內東營實驗區耦合度存在小幅波動，基本保持在0.49左右，處于較為平穩的拮抗發展階段。其中，2001年由于社會和環境子系統的降低直接導致可持續發展水平降低，進而使耦合度最低，僅為0.3809;2015年，由于兩者水平均較高且差距較小使得耦合度最高，為0.50。
3.耦合協調度分析。研究期內，耦合協調度上升趨勢明顯，由2000年的0.2038增長至2015年的0.5708，實現了由低度協調到高度協調的良性轉變，說明科技創新與可持續發展彼此促進作用顯著，東營實驗區科技創新驅動可持續發展已初見成效。研究期內耦合協調度整體呈“S”型演化特征，具體可將其劃分為三個階段。一是低度協調耦合階段（2000—2003年）。耦合協調度波動上升，介于0.1519—0.2596之間。1996年省級實驗區建立之后，政府加大投入，但科技成果轉化存在滯后期，科技創新支撐可持續發展作用較弱，耦合協調度增長較為緩慢。二是中度協調耦合階段（2004—2011年）。耦合協調度快速增長，在0.3131—0.4777之間。2006年國家級實驗區設立后，政府通過推動實施黃藍兩大戰略、科教興市、創新驅動等途徑，實現與實驗區建設規劃的有效銜接，著力促進發展循環經濟，尤其是石油化工等循環產業鏈的延伸，進一步推進油地協同發展，隨著一系列科技支撐可持續發展措施的逐步實施，社會和環境子系統提升明顯，耦合協調度持續提升。三是高度協調耦合階段（2012—2015年）。耦合協調度小幅增長，介于0.5071—0.5708之間。該階段實施了生態綠化工程，建設了黃河三角洲濱海濕地生態試驗站和生態環境保護與修復研究所等科研機構，在科技創新支撐下，鹽堿地治理，節能新技術新產品的推廣應用成效明顯，環境子系統發展水平明顯提高，耦合協調度小幅增長。 4.耦合協調度影響因素分析。運用多元回歸分析方法，通過SPSS軟件，分析科技創新、可持續發展兩大系統對耦合協調度的影響。
首先，耦合協調度與科技創新、可持續發展系統關系分析。在95%的置信水平下，對耦合協調度D與科技創新系統x、可持續發展系統y進行多元回歸分析，各指標通過檢驗，擬合程度較好，擬合方程為：
D=0.170+0.157x+0.318y
由回歸方程可知，在其他條件不變的情況下，可持續發展系統對于耦合協調度的影響較為顯著。顯然，研究期內，科技創新水平雖然較高，但助推可持續發展的動力還不足，東營實驗區耦合協調度的大幅提升還有賴于科技創新與可持續發展協同進步、融合發展。
其次，耦合協調度與各子系統關系分析。進一步對耦合協調度與各子系統進行多元回歸（結果通過檢驗），回歸方程為：
D=0.164+0.090x1+0.153x2+2.391y1-0.375y2+0.208y3
可見，各子系統對耦合協調度的影響程度由大到小排序依次為經濟發展y1、環境保護y3、科技產出x2、科技投入x1、社會進步y2。顯然，經濟發展是影響實驗區協調發展的最主要因素，而科技創新也多投入于經濟領域;y3系數為正，說明環境保護對耦合協調度有正向促進作用;科技產出x2和科技投入x1對于耦合協調度也具有較弱的推動作用;y2系數為負說明科技創新對社會發展的支撐能力不足，致使社會進步對耦合協調度貢獻為負。
四、結論與討論
通過以上不同層面的分析可知，2000—2015年，東營實驗區科技創新水平與可持續發展水平總體提升明顯，可持續發展水平明顯低于科技創新水平，二者存在顯著相關性;耦合度在研究期內變化較小，耦合協調度從低度協調提升為高度協調耦合;可持續發展系統對耦合協調度的影響高于科技創新系統，經濟子系統對對耦合協調度的影響最為顯著，由于科技創新在社會進步領域成效較為滯后，致使社會子系統對耦合協調度產生負影響，今后實驗區的建設應加強科技創新在社會領域的投入。
作為實驗區建設的最大動力和經濟轉型升級的核心要素，科技創新通過作用于經濟、社會、環境子系統驅動實驗區可持續發展，實驗區可持續發展又反制與約束著科技創新的方向。只有順應可持續發展要求的科技創新，才能為綠色轉型發展提供動力和條件。在實驗區今后建設進程中，應該充分認識二者的雙向互動關系，實現可持續發展理念下科技創新的生態化轉型，注重加大科技創新在社會領域的投入，以及在環境改善方面的支撐，促進東營實驗區創新、綠色、協調、可持續發展。
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