刘 彦， 郑晓敏， 田富俊

(福建农林大学 公共管理学院， 福州 350002)

习近平总书记指出，科学技术是第一生产力，创新是引领发展的第一动力。近年来，我国持续加大对科技研发的投入，不断缩小我国此领域投入与先进国家的差距。2018年我国研究与试验发展(R&D)经费投入总量为19 677.9亿元，比上年增加2 071.8亿元，增长11.8%， R&D经费投入强度(R&D经费支出与GDP的比值，以下简称“R&D强度”)为2.19%，比上年提高0.04个百分点，连续5年超过2%，再创历史新高[1]。而福建省2018年R&D强度仅为1.8%，还未达到全国平均水平，位于全国第15位。其中，位于福建省南部沿海的闽三角区域，2018年厦漳泉R&D经费支出分别为155.14亿元、57.74亿元和94.77亿元，合计占全省R&D经费投入总量的48%。研究表明， R&D活动作为创新的重要驱动力，其经费投入是科技创新活动的重要物质保障的基础[2]。通过提高R&D强度，能提高创新能力，进而促进经济发展。据《美国科学与工程指标2018》报告指出，R&D经费支出反映了经济体提升科学技术能力的意愿，这种意愿反过来又能够推动创新。那么，闽三角作为福建经济发展的黄金经济带，如何通过R&D强度的调整，来推动产业结构的优化呢？

事实上，R&D强度与产业结构优化之间存在相互依存关系。产业结构优化旨在由产业结构合理化再到产业结构高级化的演进，不断提升产品的附加值以及在国际市场的竞争力。其中，产业结构合理化是指在现有的技术和资源条件下, 生产要素得到合理的分配, 各个生产部门间能协调地发展, 产生最高的经济效益。[3]而产业结构高级化主要表现为三次产业结构比例的变化以及生产要素由劳动密集型向知识、技术密集型发展[4]。新经济理论认为，产业结构升级和创新是经济增长的关键，研发创新是影响产业结构和促进产业转型升级的重要因素[5]。目前，创新和产业结构优化升级也是我国转变经济增长方式的重要途径。因此，在我国深入实施创新驱动发展战略以及推动产业结构优化的重要时期，探究产业结构优化升级与创新间的关联性，对未来合理分配科技资源投入，有效发挥科技资源投入与产业结构优化升级对经济增长的促进作用具有重要意义。

在已有国内外文献中，Scherer较早通过实证分析指出产业结构的差异可以用来解释R&D强度的差异[6]。Cohen、Levinthal和AbIorwerth通过对不同国家间的R&D强度进行比较，发现产业结构的差异可以用来解释20%～50%的R&D强度的差异[7-8]。分析表明，我国R&D强度与产业结构调整之间存在着互动关系，R&D强度的增加对产业结构调整的正向促进作用在其R&D投入后的第5年达到最高，但粗放的经济增长对R&D强度存在一定的抑制作用[2]。并且，有学者表示省际之间的产业结构差异决定了省际R&D强度存在差异的客观性，片面的强调提高R&D投入强度，将导致资源的错误以及低效率配置而造成产业结构的扭曲[9]。纵观国内外文献，关于R&D强度与产业结构之间的关系研究较为丰富，其主要观点概括起来主要有三种，其一：R&D强度受产业结构影响；其二：R&D强度是推进产业结构优化升级的重要因素；其三，R&D与产业结构相互影响，两者为相互依存的关系[10]。其中，第三个观点是对前面两种观点的融合。迄今为止，我国大多数学者在该研究上主要集于在不同省际或某一个省内，较少具体研究某一城市群中R&D强度与三次产业间的相关性。基于此，同时为进一步探索闽三角区域经济发展的优越性及其内在原因，本文以闽三角区域为例，并基于2009-2018年的面板数据，运用灰色关联模型，对R&D强度与产业结构优化之间的关系进行实证分析。

1 闽三角区域R&D强度与产业结构现状分析

由于各地区R&D经费支出的总投入量会因为不同的经济发展水平而存在较大的差异，因此简单地分析各地区R&D经费的投入总额已无法客观、准确地反映各地区对R&D投入的状况。故本文采用R&D强度(即R&D投入/GDP)来衡量一个地区对科技创新的经费投入程度。本文所用数据来源于国家统计局、福建省以及闽三角各地市统计年鉴和统计公报，时间跨度为2009-2018年。

联合国教科文组织通过对多个国家的R&D投资规模进行比较研究，发现处于工业化不同阶段的国家，其R&D强度存在明显差异，工业化程度越高，R&D强度也越高，并且产业结构发生明显的变化[11]。地区R&D强度在经济发展初期一般在0.5%～0.7%左右，国际公认的经济起飞阶段R&D强度为1.5%[12]。我国在2009年的平均R&D强度为1.7%，达到了国际公认的经济起飞阶段。福建省2009年的R&D强度仅为1.11%，仍处于经济发展初期阶段，一直到2015年R&D强度才超过1.5%，为1.51%，达到了国际公认的起飞阶段。其中，闽三角区域各城市R&D强度差异非常大，尽管厦漳泉三个市R&D强度都在提高，但R&D强度提高的程度差异较大，出现地区之间R&D强度明显不均衡现象(具体如图1所示)。截至2018年，闽三角区域的厦门已远超全国平均水平，R&D强度高达3.24%，达到了处于工业化后期的发达国家水平，而漳州和泉州R&D强度分别仅为 1.46%、 1.12%，还均未达到经济起飞阶段水平，与厦门存在明显的差距。

图1 2009-2018年闽三角区域的R&D强度

闽三角是福建经济发展的核心区域。本世纪以来，闽三角经济稳步增长，区域GDP总量由2000年的2 024.2亿元上升到2018年的17 206.9亿元，2018年闽三角经济增速达到11.5%，对福建经济发展起到重要的引擎作用。但同时，闽三角区域经济发展失衡现象也尤为突出，泉州经济实力最强，2018年泉州的GDP达到8 467.9亿元，占闽三角地区生产总值的49.21%；厦门其次，GDP为4 791.4亿元，占27.85%；漳州居后，GDP为3 947.6亿元，占22.94%。另外，三地产业发展呈现明显差异，泉州具有雄厚的产业基础，民营经济发达，港口商贸繁荣，产业集群优势明显；厦门在技术密集型制造业及服务业方面有比较优势；漳州工业比重虽大但其效益比厦门和泉州低。

从整体上看，闽三角区域以第二产业为主，但产业结构优化程度存在明显地差别(详见表1)。2018年，泉州的第二产业比重高达57.7%；厦门和漳州第二产业比重虽然没有泉州那么高，但占比仍然较大，分别为41.3%和47.8%。厦门产业结构优化程度明显高于泉州和漳州，从2008年开始厦门产业结构已逐渐由“二三一”向“三二一”的格局演变，到了2018年厦门第三产业比重达到58.2%，而泉州和漳州还是以第二产业为主且占比水平较高。

2 闽三角区域R&D强度与产业结构的灰色关联分析

2.1 灰色关联度模型的建构

灰色系统理论是由中国学者邓聚龙在1982年创立的一种用于研究信息不完全、不准确的不确定性问题的新方法。其主要原理就是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断两者是否联系紧密，曲线越接近，

表1 闽三角区域2009-2018年三次产业占比情况

相应序列之间的关联度就越大，反之，就越小。[13]运用灰色关联分析方法，能避免其他数理统计分析方法中的弊端，比如要求大量数据、计算量大并要求样本分布符合典型的分布特征等。根据灰色关联分析方法，对一个系统或现象进行分析，首先需要分别选取一个能准确反映系统特征的数据序列以及影响系统行为的相关因素的数据序列，分别称其为系统特征序列和比较序列。

根据相关统计资料，以2009-2018年的面板数据为样本，确定闽三角区域的R&D强度序列作为特征序列，记为X0。将闽三角区域各市的第一二三产业所占GDP的比重作为比较序列，记为X1,X2,X3。福建省的相关统计数据如下：

X0=(1.11, 1.16, 1.26, 1.38, 1.44, 1.48, 1.51, 1.59, 1.69, 1.8)

X1=(9.67, 9.25, 9.18, 9.02, 8.57, 8.38, 8.15, 8.29, 6.88, 6.65)

X2=(49.08, 51.05, 51.65, 51.71, 51.81, 52.03, 50.29, 48.55, 47.71, 48.13)

X3=(41.26, 39.70, 39.17, 39.27, 39.62, 39.60, 41.56, 43.17, 45.41, 45.22)

图2 福建省2009-2018年R&D强度与三次产业的面板数据折线图

从图2中可以看出，比较序列X2、X3的曲线形状与特征序列X0的曲线形状较为相似。基于灰色关联分析中序列曲线几何形状的相似程度越接近，相应序列之间的关联度就越大的观点。依据图2所示，我们初步假定序列X2、X3与X0的相关性较强，即第二、三产业与R&D强度的关联度较大。为了进一步验证第二、三产业是否与R&D强度的关联度较大，需依据灰色关联分析方法，构建灰色关联模型加以论证。同时，为了避免因多单位数量级和物理意义的量纲影响最终的结论，则需要通过算子作用，对数据进行无量纲化处理，并将负相关因素转为正相关因素。本文采用初值化算子对原始数据序列进行无量纲化和数值上的归一化处理。公式为：

(1)

i=0,1,2,…,m

将无量纲数据进行同一时刻相关序列与特征序列的距离，即求差序列。公式为：

(2)

计算两极最大差和最小差，分别记为M,m(一般情况下，各时刻最小绝对差值为0)。公式为：

(3)

(4)

其中i=1,2,…,m； k=1,2,…,n。

求关联系数。取ε(分辨系数)=0.5，公式为：

(5)

计算X0与Xi的灰色关联度，公式为：

(6)

2.2 结果与分析

根据以上步骤，可以算出福建省和闽三角区域三个城市的R&D强度与其第一、二、三产业之间的灰色关联度(详见表2)。其中，福建省的灰色关联度分别为：γ01=0.582, γ02=0.683, γ03=0.644。这一结论与上述的分析假定相一致，即灰色关联度最大的是第二产业，其次是第三产业，最小的是第一产业。

表2 闽三角区域三次产业与R&D强度关联度

从闽三角区域来看，厦门的R&D强度与第三产业的关联性最强，与第一产业的关联性最弱；而漳州和泉州的R&D强度与第二产业的关联性较强，第三产业次之，与第一产业的关联性最弱。其主要原因在于三地市的经济基础与产业结构存在明显差异，从目前三次产业的分布情况来看，泉州和漳州在第二产业的占比最大。泉州的纺织服装、体育用品、建材、石化、机械装备制造、休息食品等产业基础雄厚，以这些产业为主体的第二产业极大推动了该地区的经济发展,为了保持其经济竞争力，泉州第二产业对R&D投入需求相对较多，反过来R&D投入也促进了技术进步，将第二产业的内部结构由传统制造业转向高新技术产业方向发展，形成资源消耗低、市场效益好的工业现状，进而又进一步推动了第二产业进一步发展,两者互为促进。而漳州虽然农业资源深厚，但从实际来看工业在GDP中所占比重仍然最大，主要集中在金属及深加工、古雷石化等产业。与泉州相似，在以第二产业为发展主线的城市中，因为制造业的发展需要不断提高生产技术以提高其生产质量的生产效率，这其中就需要利用R&D经费支出刺激R&D活动的开展以达到技术创新的目的，进而促进资源要素的流动，最终实现产业结构的优化升级与经济的高速发展。特别是从漳州近年来的第二产业所占比重以及GDP来看，其第二产业所产生效益比起泉州来说较小，因此漳州第二产业对于R&D投入的需求更大。厦门已形成了“三、二、一”的产业格局，第三产业(服务业)发展较为迅速。在2009年厦门的R&D强度为2%，达到了工业化后期阶段国家水平，同时第三产业成为主导产业，其R&D强度与产业结构发展步调较为一致，这也是R&D强度与第三产业的关联性较强的原因。从闽三角这个区域来看，其目前整体上以第二产业的发展为主，需要利用R&D在第二产业中的投入来改造生产技术，着重将传统制造业发展成为知识型、技术密集型的高技术产业，促进产业优化升级，在实现经济高速发展的同时反过来带动R&D的投入增长。因此，目前在闽三角区域中第二产业与R&D强度的关联度较其他区域来的大。

根据上述分析结果可知，在闽三角区域的产业结构中，第一产业与R&D强度的关联度最小。根据表1可知，厦门经济发展重心正不断向第三产业转移，第一产业比重逐年下降， 2018年其第一产业仅占0.5%，因此厦门第一产业对R&D的投入需求较小；同样，从统计的数据可以看出，泉州第一产业的比重也呈现出逐年下降的趋势，2018年第一产业占比为2.4%。与厦门不同的是，泉州作为工业较为发达的城市，虽然历年来各产业占比有轻微波动但目前占比最大的仍是第二产业。因此，泉州对于第一产业的R&D经费投入也较少。而漳州作为农业资源丰厚、生态环境优越的地区，农业作为经济发展的重要组成部分，2018年第一产业占比仍高达11.1%，但与第二、三产业所占比重相比，第一次产业同样是最小的。综上，在闽三角区域三次产业中，与R&D强度关联度最小的是第一产业。基于R&D强度差异与产业结构差异的回归分析可知，产业结构差异会对R&D强度产生影响[9]，这也从另一角度验证了厦门第三产业与R&D强度的关联性较强，而漳州与泉州则是第二产业与R&D强度的关联性较强。

2.3 R&D强度与产业结构优化的关系

R&D活动促进产业升级或衍生新产业，进而推动产业结构优化升级，反过来产业结构的升级也为R&D活动筑构“创新平台”，最终形成“R&D—产业结构优化升级—R&D”的良性循环。特别是对于处在资源驱动或要素驱动向创新驱动的转换阶段，必须加大R&D的强度，加强研发创新，不断提高产业自主创新的能力与水平，进而提升具有高附加值的产业比重。

在产业结构方面，福建省正得到不断优化，正处在由“二三一”逐渐向“三二一”过渡的阶段，第一、二、三产业占比从2009年的9.67：49.08：41.26调整为2018年的6.7：48.1：45.2。2018年福建省的R&D强度为1.8%，还处于经济起飞的阶段，并且闽三角区域发挥着重要的引领作用。闽三角区域作为福建省经济发展的核心区域和重要增长极，从内部来看，其产业结构优化存在较明显的梯度性。[14]其中，2018年厦门市第二、三产业的比重分别为41.3%、58.2%,产业结构已经实现了由“二三一”向“三二一”的转变，同时R&D强度高达3.2%，R&D强度已远远超过我国平均水平，在闽三角区域甚至福建范围内率先进入工业化后期阶段，此阶段第三产业对R&D的投入需求较大，但目前厦门第三产业的创新驱动发展效果较一般。2018年泉州GDP达到8 467.9亿元，第二产业的比重为57.7%，从产业结构来看泉州已达到工业化中期的国家或地区的水平，产业结构表现为迅速向技术密集方向聚集，但其2018年R&D强度仅为1.1%，这一水平与第二产业的高占比呈现出明显的不平衡，这说明其科技创新水平较低，产业的科技含量不足，亟待加强R&D经费投入。2018年漳州第二、三产业比重分别为47.8%、41.1%，且近年来第三产业比重有所增长。为了保持其经济竞争力，稳固第二、三产业的发展后劲，漳州需要大量的R&D经费投入。

综上所述，R&D强度受产业结构影响，同时，R&D强度也是推动产业结构优化升级的重要因素。但目前泉州和漳州地区的R&D水平，与产业结构和R&D强度相匹配的经济发展要求尚存差距，这表明该阶段泉州和漳州还需加大R&D的强度，通过产业创新发展，向高技术产业转型，刺激对R&D的需求。同时，通过R&D的增加，提高研发资金利用率，促进产业结构优化升级。

3 结语

从全球化背景来看，创新驱动发展是适应新的科技革命和产业变革的迫切需求[15]。但值得注意的是，一个地区的R&D水平与其产业结构相互关联。本文以闽三角区域2009-2018年的R&D强度与三次产业结构的截面数据为样本，发现该区域以第二产业为主导产业，根据灰色关联分析，其第二产业与R&D强度的关联度最大，而三次产业中所占比例最小的第一产业与R&D强度关联度最小。当前，实施创新驱动发展战略、调整产业结构是我国可持续发展的必然要求。这其中，在正确认识产业结构升级重要性的基础上, 推进经济发展方法方式的创新显得尤为重要。脱离产业结构的实际，盲目提高R&D经费投入，只会导致资源的浪费。因此，各地区要结合自身经济发展的特点，找到一条适合自己发展的道路，形成不同的R&D投入梯队，更好地发挥知识的溢出效应，实现优势互补[16]。目前，闽三角区域第二产业的规模较大，是产业优化升级的核心。另外，对正处于产业结构高级化方向发展的闽三角区域来说，在发展第三产业的同时合理发展第一、二产业，大力发展新兴产业改造升级传统产业是推动创新活动的有效开展，对R&D经费投入产生需求的关键。同时，R&D强度促进技术创新也是产业结构升级的重要媒介。基于以上分析结论，提出以下建议：

首先，要保持第二产业的发展后劲，带动第三产业的发展。总体上看，当前闽三角区域仍处于以第二产业的发展为主导，逐渐向第三产业转移的阶段。在深入产业结构优化升级的关键时期，第二产业的高度发展将为第三产业的发展提供良好的条件，是产业结构高级化发展的基石。其中，对于泉州和漳州而言，需要加大R&D经费投入力度以夯实其第二产业的核心技术和竞争力，在现有产业的基础上提高产品的技术含量同时带动第三产业的发展；而厦门则需要继续保持R&D经费投入力度，积极制定引导政策，将第三产业向技术密集型、高附加值的产业环节拓展。因此，目前闽三角区域应在发展第三产业的同时重视第二产业的创新发展，而后逐步实现产业结构的优化。

其次，完善科技创新体系，激发产业创新的内生动力。技术研发的实施需要良好的开发环境来支持[17]。由于科技创新具有明显的正外部性特征，其所产生的正外部性效用难以内部化。因此，政府有关部门需要制定出一套更具完善的产权制度和市场规制。另外，与福建乃至全国情况一样，目前闽三角区域的技术创新存在大量的重复性和低层次性问题。因此，还需要政府主导打造适合高技术发展的产业环境，整合区域内的科技力量，发挥闽台合作的内在优势，充分利用国家高新区的科技创新能力，由点及面，最终提升区域的科技创新水平。

最后，要落实科技创新与产业发展政策的有效供给。政府有关部门应该进一步优化管理机制，在R&D经费投入方面完善相关的补贴、扶持或奖励政策，对产业企业的R&D经费投入参照纳税一样进行强制性要求，并积极探索科技创新成果评价与产权交易政策，尤其是针对区域的特色产业、优势产业、新兴产业与战略产业进行引导性的R&D经费投入，鼓励闽三角区域内产业企业进行持续开展技术创新，促进区域经济持续、高速、高质量地发展。