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数字经济、绿色创新与新型城镇化时空耦合分析

2023-08-23徐振华慈福义张佳文

统计与决策 2023年15期
关键词:城镇化耦合数字

徐振华,慈福义,张佳文

(山东师范大学经济学院,济南 250358)

0 引言

新型城镇化高质量发展已成为我国“十四五”时期的核心主题[1]。现阶段新型城镇化建设依然面临诸多问题,尤其是人口分布、经济发展、公共服务、生态保护与城市空间格局的适配性不高,导致城市管理水平、运行效率以及发展质量低下,亟须技术、管理等方面的创新。而数字经济已逐渐成为我国稳增长、促转型、保民生的重要支柱。数字经济能够提升城市资源配置效率,拓展城市发展空间,充分挖掘新型城镇化的潜能。与此同时,绿色创新是解决城市环境问题,引领城市绿色低碳转型的关键抓手,加快绿色创新步伐是实现新型城镇化高质量发展的必然要求。相反,新型城镇化为数字经济与绿色创新提供了优越的发展环境,极大地促进了数字技术与绿色技术的应用。此外,数字经济对绿色创新水平的提升具有重要支撑作用,绿色创新也为数字基础设施低碳转型提供技术支持[2]。综上可知,数字经济、绿色创新与新型城镇化之间存在耦合关系,系统分析三者间的耦合协调路径,有助于我国加速迈入数字化与绿色化双支撑的新型城镇化道路。

当前国内外学者围绕数字经济、绿色创新与新型城镇化单个领域进行了大量研究,取得了丰硕成果[3—5]。而对数字经济、绿色创新与新型城镇化关系的研究尚处于初级阶段,主要体现在以下四个方面:(1)关于数字经济与新型城镇化关系的研究。现有研究成果表明数字经济能够提升城市经济发展质量[6],同时数字技术为城乡间资源要素交流搭建了平台,有利于城乡一体化发展[7];而新型城镇化对数字经济的影响则主要体现在新型城镇化为数字经济提供了潜在的市场需求[8],且城镇化增强了数字经济的空间溢出效应;还有学者认为数字经济与新型城镇化在发展目标上具有高度一致性[9]。(2)关于绿色创新与新型城镇化关系的研究。学术界普遍认为绿色创新为城市节能减排提供了保障,绿色创新有利于提升城市人居环境质量和幸福指数[10];另有学者认为新型城镇化为企业提供了集聚载体和创新平台[11],有助于创新企业间的技术交流与合作;Ma等(2022)[12]则认为绿色创新与新型城镇化发展之间存在协同效应。(3)关于数字经济与绿色创新关系的研究。多数学者认为数字经济能够缓解创新企业融资约束,从而提高企业绿色创新质量[13];赵卉心和孟煜杰(2022)[2]则认为数字经济与绿色创新之间存在耦合协调关系。(4)关于数字经济、绿色创新与新型城镇化三者关系的研究。宣烨和彭婕(2022)[14]从绿色创新视角探究了数字经济对新型城镇化的作用渠道。由此可见,目前学术界主要聚焦于数字经济、绿色创新与新型城镇化两两之间关系的定性和定量研究,虽然有少量文献探讨了三者间的因果关系,但均未从时空耦合视角分析三大系统耦合协调演化规律。鉴于此,本文选取我国省域数据作为研究样本,探究数字经济、绿色创新与新型城镇化的耦合协调度并分析其区域差异、空间效应及驱动因素,以期为推动数字经济、绿色创新与新型城镇化协调共进提供决策依据。

1 研究设计

1.1 指标体系构建

本文在前人研究的基础上,结合数字经济、绿色创新与新型城镇化的内涵,构建三个系统的综合评价指标体系(见表1)。

表1 数字经济、绿色创新与新型城镇化综合评价指标体系

1.1.1 数字经济

目前,学术界关于数字经济的测算并未形成统一的标准。多数学者从数字经济载体、产业数字化、数字产业化等角度对数字经济进行测度。本文认为数字基础设施是数字经济发展的前提,而产业数字化与数字产业化是数字经济发展的核心,因此数字经济系统综合评价指标体系主要由数字基础设施、产业数字化和数字产业化构成,共包含12个指标。

1.1.2 绿色创新

纵观现有文献,学者们对绿色创新的衡量主要从效率和水平两个角度展开,其中绿色创新效率主要通过包含非期望产出的Super-SBM模型进行测算[11],绿色创新水平则主要选择企业绿色专利申请授权数进行衡量[2]。本文则将绿色创新视作一个系统,从绿色创新投入、绿色创新产出两个角度构建绿色创新系统综合评价指标体系,共包含7个指标。

1.1.3 新型城镇化

以往学者多采用人口城镇化或土地城镇化等单一指标评价新型城镇化发展水平,但单一指标衡量结果较为片面,因此本文参考《国家新型城镇化规划(2014—2020年)》,从人口城镇化、空间城镇化、经济城镇化、社会城镇化、生态城镇化和城乡一体化6个方面构建新型城镇化系统综合评价指标体系,共包含24个指标。

1.2 研究方法

1.2.1 耦合协调度模型

本文借助耦合协调度模型分析我国31个省份数字经济、绿色创新与新型城镇化之间的耦合协调关系:

其中,Ua、Ub和Uc分别为数字经济指数、绿色创新指数和新型城镇化指数;α、β和δ为各系统权重系数,取α=β=δ=1/3;C、T、D分别为耦合度、综合得分、耦合协调度。同时,将D进行以下分类:[0,0.1)为极度失调,[0.1,0.2)为严重失调,[0.2,0.3)为中度失调,[0.3,0.4)为轻度失调,[0.4,0.5)为濒临失调,[0.5,0.6)为基本协调,[0.6,0.7)为初级协调,[0.7,0.8)为中级协调,[0.8,0.9)为良好协调,[0.9,1]为优质协调。

1.2.2 Dagum基尼系数

利用Dagum基尼系数分析数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调度的空间差异及差异来源。其中,总体差异=区域内差异贡献+区域间差异贡献+超变密度贡献,即G=Gw+Gnb+Gl。具体公式见文献[3]。

1.2.3 空间自相关模型

通过全局空间自相关模型检验数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调度整体的空间关联度,用全局莫兰指数I表示:

其中,Wij为邻接权重矩阵,n为样本数目,x为观测值,S2为样本方差。I∊[-1,1],I>0表示耦合协调度存在空间正相关,I<0表示耦合协调度存在空间负相关,I=0表示随机分布。局部空间自相关检验则可以通过莫兰散点图的形式,将全局莫兰指数I分解到各单元中,用Ii表示局部莫兰指数,公式如下:

1.2.4 地理探测器

利用地理探测器中的因子探测部分,探测各驱动因素与耦合协调度空间分布的一致性,由此得出各驱动因素对耦合协调度的影响程度。公式如下:

其中,q为驱动因素影响系数;N和Nh分别为样本总数和第h个区域样本数;L是区域数量;σ2和分别为全国耦合协调度方差和次一级区域耦合协调度方差;q位于0和1之间,q值与驱动力成正比。

1.3 数据来源

本文选取2011—2021年我国31个省份(不包含港澳台)的相关数据进行实证研究,并按照国家统计局的划分方法分为东部、中部、西部、东北四大地区。本文数据主要来源于历年《中国统计年鉴》《中国科技统计年鉴》《中国环境统计年鉴》以及部分省份的统计年鉴。其中,绿色专利相关数据、数字普惠金融指数分别来源于CNRDS数据库、北京大学数字金融研究中心网站。个别地区指标缺失值通过插值法进行补充。

2 结果分析

2.1 综合指数分析

通过熵权法[4]分别计算2011—2021年数字经济、绿色创新与新型城镇化的综合指数(见图1)。由图1可知,研究期内我国数字经济、绿色创新与新型城镇化综合指数整体上均保持上升态势。其中,数字经济指数增长迅速,从2011年的0.1700上升到2021年的0.3859,年均增长12.70%;绿色创新指数与新型城镇化指数增长趋势则较为平缓,绿色创新指数由2011年的0.1591上升到2021年的0.2439,年均增长5.33%,新型城镇化指数由2011年的0.3316上升到2021年的0.4829,年均增长4.56%。从均值来看,研究期内新型城镇化指数均值最大(0.4099),而数字经济指数与绿色创新指数均值较小,分别为0.2598、0.2143,这主要是因为我国数字经济与绿色创新发展起步较晚,发展规模有待进一步扩大。

图1 数字经济、绿色创新与新型城镇化综合指数变化趋势

2.2 耦合协调度时空特征

2.2.1 时序变化特征

通过式(1)至式(3)测算2011—2021年我国数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调度(见图2)。由图2可知,研究期内全国耦合协调度保持平稳增长的良好态势,从2011年的0.4512提高到2021年的0.5835,年均增长2.93%,耦合协调类型则由濒临失调向基本协调过渡。分阶段来看,2011—2014年为濒临失调阶段,该时期我国数字基础设施较为薄弱,城市数字化进程缓慢,绿色技术尚不成熟;2015—2021年为基本协调阶段,该时期数字乡村逐渐成为数字中国建设的重要部分,绿色技术逐渐应用于生产、生活、生态各领域,数字经济、绿色创新与新型城镇化发展趋于协调。此外,我国数字经济、绿色创新与新型城镇化整体耦合协调水平依然不高。

图2 数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调度变化趋势

2.2.2 空间分布特征

(1)区域层面。如图2所示,研究期内四大地区数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调度均保持上升态势。其中,东部地区由2011年的0.5126上升到2021年的0.6812,年均增长3.29%;中部地区由2011年的0.4418上升到2021年的0.5906,年均增长3.37%;西部地区由2011年的0.4080上升到2021年的0.5131,年均增长2.58%;东北地区由2011年的0.4381上升到2021年的0.5256,年均增长1.99%。可以发现,中部地区耦合协调度增长最为迅速,而东北地区增长最为缓慢。从均值来看,各地区耦合协调度空间差异明显,东部、中部、西部、东北地区耦合协调度均值分别为0.6064、0.5213、0.4656、0.4891,呈“东部—中部—东北—西部”依次递减特征。

(2)省域层面。由表2可知,2011年全国耦合协调度整体上较低,大部分省份处于濒临失调阶段,贵州、西藏、甘肃、青海、宁夏更是处于轻度失调阶段,高值区则呈点状分布于江苏、北京、广东等东部沿海或经济发达地区省份;2014年高值区由东部沿海地区向中西部内陆地区逐渐蔓延,北京、江苏、浙江、广东进入初级协调阶段,河南、湖北等9个省份进入基本协调阶段,西部和东北地区则以濒临失调为主;2017年北京、江苏、广东率先进入中级协调阶段,上海、山东进入初级协调阶段,处于基本协调阶段的省份进一步增至12个;2021年江苏、广东再次领先进入良好协调阶段,山东、浙江紧随其后进入中级协调阶段,上海、河南、安徽等7个省份进入初级协调阶段,处于基本协调阶段的省份依然是12个,至此全国大部分省份已进入协调发展阶段。由此可见,研究期内我国各省份数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调情况均有所改善,江苏、广东的耦合协调度较高,青海、西藏等偏远省份则处于较低水平。

表2 各省份数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调度

(3)空间差异分解。通过测算耦合协调度的基尼系数,分析耦合协调度的空间差异及差异来源(见表3)。从总体差异来看,研究期内耦合协调度的基尼系数呈扩大态势,由2011年的0.069上升到2021年的0.099,年均增长4.35%。从区域内差异来看,研究期内四大地区内部耦合协调度的基尼系数均在不断增大,东部、中部、西部、东北地区内部基尼系数均值分别为0.083、0.026、0.044、0.027,可以看出东部地区耦合协调度空间差异最大。从区域间差异来看,各地区间耦合协调度的基尼系数依然是保持增长态势,可以发现东部与西部地区之间空间差异最大。从差异贡献率来看,研究期内区域间差异贡献率始终最大,但总体上呈缩小态势,而区域内差异贡献率有增大迹象。

表3 数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调度基尼系数

2.2.3 空间关联特征

(1)全局空间自相关。通过式(4)计算2011—2021年数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调度的全局莫兰指数I值(见表4)。由表4可知,研究期内I值全部为正,且均通过显著性检验(z>1.96,P<0.05),表明耦合协调度存在正向空间相关性。从数值变化来看,研究期内I值呈波动下降态势,从2011年的0.330下降到2021年的0.257。

表4 数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调度全局空间自相关

(2)局部空间自相关。通过局部空间自相关呈现各省份耦合协调度的集聚状态,绘制2011年、2014年、2017年与2021年各省份耦合协调度的莫兰散点图①1到31分别代表北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、河南、湖北、湖南、广东、广西、海南、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆。(见图3)。

图3 数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调度散点图

由图3可知,耦合协调度的局部空间自相关指数主要分布于一、三象限,表明“高-高”和“低-低”集聚类型占绝大多数,耦合协调度空间溢出效应较强。具体来看,2011年,“高-高”集聚区主要集中在东部地区,包括北京、天津、上海等8个省份;“低-高”集聚区在东部、中部地区均有分布,共包含河北、安徽、江西等5个省份;“低-低”集聚区主要包括甘肃、青海、宁夏、新疆等14个省份;“高-低”集聚区主要位于辽宁、湖北、广东、四川。2014年,安徽由“低-高”集聚区进入“高-高”集聚区;北京由“高-高”集聚区进入“高-低”集聚区。2017年,天津由“高-高”集聚区进入“低-高”集聚区;辽宁由“高-低”集聚区进入“低-低”集聚区;湖南则由“低-低”集聚区进入“高-高”集聚区。2021年,整体变化不大,河北、湖北有向“高-高”集聚区转移的趋势。综上来看,耦合协调度局部空间集聚特征以东部“高-高”集聚区与西部“低-低”集聚区为主,总体特征较为稳定。

2.3 耦合协调度驱动因素分析

2.3.1 驱动因素选取

基于已有研究[4,8]以及数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调发展的实际情况,同时结合各指标权重,从三大系统内、外两个部分选取8个指标探究耦合协调发展的驱动因素。其中,选取网络基础设施X1(光缆线路长度)、数字金融发展X2(数字普惠金融指数)、绿色技术创新X3(绿色发明专利授权数)、人口城镇化率X4(城镇人口占比)、产业结构升级X5(第三产业产值占GDP的比重)作为内部驱动因素;选取政府调控能力X6(人均财政支出)、市场发育程度X7(市场化指数)、社会公众参与X8(每万人在校大学生数量)作为外部驱动因素。

2.3.2 驱动因素分析

如表5所示,研究期内各驱动因素的驱动力均值排序为绿色技术创新(0.7928)>市场发育程度(0.7335)>政府调控能力(0.7109)>社会公众参与(0.6907)>数字金融发展(0.6708)>网络基础设施(0.6531)>人口城镇化率(0.5060)>产业结构升级(0.4905)。虽然不同时期驱动力排序存在一定差异,但绿色技术创新、市场发育程度、政府调控能力始终是三个系统耦合协调发展的主要驱动因素。

表5 因子探测结果

各因素驱动机制如下:

(1)内部驱动机制。①网络基础设施。网络基础设施驱动力由2011年的0.6461上升到2021年的0.6911,主要得益于当前我国大力推进网络基础设施建设和互联网普及应用,网络基础设施规模持续扩大,信息网络对三个系统耦合协调发展的赋能作用进一步加强。②数字金融发展。数字金融发展驱动力由2011年的0.5665上升到2021年的0.7820,数字金融可以通过提升资金利用效率加速绿色创新与新型城镇化建设步伐,助力三者耦合协调发展。③绿色技术创新。绿色技术创新驱动力均值(0.7928)最大,主要是因为我国绿色技术创新体系日渐完善,绿色科技成果转化取得较大成效,绿色技术成为数字经济与新型城镇化高质量发展的引擎。④人口城镇化率。人口城镇化率驱动力呈波动下降态势,且驱动力均值(0.5060)较小,应进一步提升城镇居民数字素养,并增强城镇居民绿色消费意识,扩大居民对数字产品与绿色产品的需求,推动数字城市与绿色城市协同进步。⑤产业结构升级。产业结构升级驱动力均值为0.4905,驱动力相对较弱,主要是因为当前我国产业结构有待优化,产业数字化与绿色化转型进程较慢,产业结构升级对三个系统耦合协调发展的带动性不强。

(2)外部驱动机制。①政府调控能力。政府调控能力驱动力由2011年的0.6800上升到2021年的0.7731,且驱动力均值(0.7109)排在第三位,这主要是因为近年来我国各级政府陆续出台《数字经济发展规划》等文件,并充分发挥财政资金的引导作用,从而对数字经济与绿色创新领域科技项目的实施以及新型城镇化高质量发展产生了积极影响。②市场发育程度。市场发育程度驱动力均值(0.7335)排在第二位,说明完善的市场机制有利于促进数字经济与绿色创新发展,进而更好地提升城市数字化与绿色化水平,三个系统耦合协调度的提升离不开市场在资源配置中的关键作用。③社会公众参与。社会公众参与驱动力从2011年的0.6115上升到2021年的0.7363,这主要得益于近年来各高校大力培养复合型创新人才,积极推进学科交叉融合,为数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调发展注入了源源不断的新生力量。

3 结论与建议

3.1 结论

(1)我国数字经济、绿色创新与新型城镇化的综合指数均呈上升态势。其中,数字经济指数增长迅速,而绿色创新指数与新型城镇化指数增长趋势平缓。此外,数字经济与绿色创新发展始终滞后于新型城镇化发展。(2)数字经济、绿色创新与新型城镇化耦合协调度平稳增长,经历了濒临失调、基本协调两个阶段,但整体耦合协调水平有待进一步提升。(3)耦合协调度空间差异明显,呈“东部—中部—东北—西部”依次递减特征,江苏、广东的发展成果尤为突出;且耦合协调度空间差异呈扩大态势,区域间差异是总体差异的主要来源。(4)耦合协调度存在显著的正向空间相关性,即耦合协调度较高地区趋于集聚,较低地区同样趋于集聚,但该相关性呈逐渐减弱态势。耦合协调度局部空间集聚特征以东部“高-高”集聚区与西部“低-低”集聚区为主。(5)耦合协调度受到内、外部因素的共同作用,其中绿色技术创新、市场发育程度、政府调控能力是驱动三个系统耦合协调发展的主要因素,而网络基础设施、数字金融发展、人口城镇化率、产业结构升级、社会公众参与的驱动力相对较弱。

3.2 建议

(1)加快推进数字经济与绿色创新发展。对于数字经济而言,一要通过提供融资绿色通道、信贷专项优惠政策等方式支持企业完善信息网络,夯实数字经济发展基础;二要鼓励龙头企业组建“产学研”创新联合体,培养“产学研”一体化人才;三要设立数字技术转化平台,推动重大数字科技成果的产业化应用,促进数字经济与实体经济深度融合。对于绿色创新而言,一要定期开展绿色知识培训活动,增强企业绿色创新意识,提升企业的绿色竞争力;二要优化绿色创新环境,加强绿色技术知识产权保护,提升企业绿色创新的积极性。

(2)增强数字经济、绿色创新与新型城镇化的协调互动。第一,扩大城乡光纤网络覆盖范围,持续推进数字金融普及应用,支撑城市管理手段和管理模式创新。第二,以数字基础设施绿色转型和新型城镇化高质量发展为目标,加大对绿色核心技术、前沿技术的政策支持,并加速绿色科技成果转化。第三,以新型城镇化建设为载体,进一步扩大数字技术与绿色技术应用范围。第四,发挥政府宏观调控作用,完善市场调节机制,增强社会公众参与能力,为数字经济和绿色创新发展提供良好的外部环境。

(3)缩小区域间耦合协调度差距。东部地区人才密集、技术先进,应通过培养复合型创新人才、创建高新技术产业集群等方式促进数字技术与绿色技术的协同创新。中部地区数字技术与绿色技术应用不充分,同时新型城镇化建设存在不平衡问题。要以城市群、都市圈为依托,促进资源、技术和人才等要素流动,构建大中小城市协调发展格局。西部和东北地区应该把握“一带一路”建设机遇,通过构建资源共享、平台共建和人才共用的区域合作机制,学习先进地区数字经济建设和绿色创新发展的经验。

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