中国区域科技发展的空间差异及其演变过程分析，本文主要内容关键词为：科技发展论文,中国论文,差异论文,区域论文,过程论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F204 文献标识码：A
区域差异可以分为区域绝对差异和区域相对差异。区域绝对差异是区域间人均意义上的发展总体水平绝对量的非均等化现象，反映区域之间发展的一种量的等级水平差异。区域相对差异是指区域之间人均意义上的发展总体水平变化速度的非均等化现象，它反映区域之间发展的速度差异，一般用某指标的变动律来衡量区域相对差异[1]。本文将区域科技发展空间差异定义为：一定时期内各区域之间的科技发展总体水平非均等化现象。
当前学术界对区域经济空间差异的研究和论著都较多，但是关于区域科技发展的空间差异研究较少。其中较为典型的有，中国科技发展战略研究小组对我国区域科技和经济发展状况进行了描述，把大陆31个省区按照科技与经济水平分成5类区域[2]。吴贵生和李显君在此基础上，分别对5类区域进行了部分调整和进一步研究，并提出了科技集聚概念及其政策取向[3]。吴贵生等从我国的科技发展水平和科技能力出发，指出我国存在明显的科技集聚现象，科技能力主要集中在少数几个区域，特别是其中的(特)大城市。其中北京市是我国的中央科技极(区)，环渤海、长江三角洲、珠江三角洲构成我国的沿海科技带，湖北、四川和陕西组成我国的内陆科技圈。该文从效率与公平角度提出处理好科技空间集聚与分散关系是我国发展区域科技的一项重要内容[4]。魏守华，吴贵生[5]通过计算科技首位度和科技空间集中度等指标研究了我国省区范围内科技空间分布特征，分析了中国省区层次的科技空间分布特征。梁立明等通过选取科技投入产出指标，计算其泰尔指数，分析了20世纪90年代我国东部、中部、西部三大地带之间和各地带内省区间科技指标差距及其变动趋势[6]。
1区域科技发展空间差异的测度指标和测度方法
测度区域差异可以选取总量指标和人均指标，除了单指标之外，也可以选取多指标或者综合指标来测度区域差异。在区域经济学中，学者们经常使用GDP或者人均GDP来衡量区域经济的发展差异。但是在衡量区域科技的发展情况时，很难找到一个单指标就可以全面客观地反映区域科技实力。本文从科技投入和科技产出这两个角度选取指标分别侧重从不同角度来全面考察区域科技发展情况(见表1)。所有数据均来自《中国科技统计年鉴》各年版。从数据的可获得性来说，因为国家统计局和科技部是从1990年开始出版《中国科技统计年鉴》的，所以本文的研究时间跨度为1990～2005年。
表1 区域科技空间差异评价指标的选取
指标选取原则具体指标
科技投入 科技人力投入科技活动人员
科技财力投入科技活动经费内部支出
科技产出的前端：科学技术的理论积累 国外主要检索工具收录我国科技论文数
科技产出的中端：原创性的应用成果专利申请授权量
科技产出 科技产出的中后端：科技中介发展的情况技术市场成交合同金额
科技产出的终端：科技取得的经济效益 大中型工业企业新产品销售收入
区域绝对差异是指某变量值偏离参照值的绝对额，一般使用极值方法计算极值差幅或极均值差幅来衡量。或者采用极分位数方法，计算极分位数差幅来衡量地区间的绝对差异[7]。区域相对差异是指某变量值偏参照值的相对额(多为倍数或百分比)。一般也使用极值方法对平均离差、变异系数、加权变异系数、Theil指数等作为综合差异系数值。本文在计算区域科技发展空间差异时主要是先通过计算绝对差异来比较中国三大地带的科技发展宏观差异，然后计算全国泰尔指数，进一步分解成三大地带内部和三大地带间的泰尔指数，以此来比较东、中、西部地带内部和三大地带间的差异贡献率，最后通过计算区域科技投入强度与经济发展水平的匹配指数，将中国内地31个考察地区进行分类。2区域科技发展空间差异的测度过程
1)中国三大地带科技投入产出指标的宏观比较。①中国三大地带的划分。区域划分是以地理和经济特征为基础的。本文采用三大经济区的划分方法来考察中国科技投入产出的区域空间差异，具体划分是：东部地区包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、海南11个地区。中部地区包括山西、内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南9个地区。西部地区包括四川、重庆、贵州、广西、云南、西藏、陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆11个地区。本文的划分方法和传统的三大地带划分稍微有点区别的地方是本文将广西划入西部地区而非东部地区，这是因为从地理上来看，广西位于贵州下方，应该是处于中国的西部地区；另外，广西的经济发展程度相对东中部地区来说，属于经济不发达地区。还有一点，就是在国务院提出西部大开发政策的时候，将广西也归入了西部大开发的对象中，所以本文认为将广西划入西部地区更符合客观实际。②科技投入与产出的区域绝对差异。科技投入的地带不均衡现象非常突出(见图1)。不论是科技人员还是科技经费内部支出，东部地区占全国比例都要远远高于中部和西部地区，尤其是科技经费，东部地区合计占全国总额的69％，中部地区占17％，西部地区仅占14％左右。所有科技产出指标都具有这样一个特点，中部地区和西部地区相差不大，而东部地区合计所占比例要远高于中部和西部地区，并且这种领先幅度要比科技投入的幅度更大一些。说明中部和西部地区不仅在科技投入方面落后，在科技资源的利用效率方面也远不及东部地区。
图1 中国东、中、西部科技投入和产出情况比较
2)中国区域科技发展的泰尔指数分解。①泰尔指数及其分解。泰尔指数又称泰尔熵[8-9]。泰尔指数的算法有两种，即Theil指数T和Theil指数L，两者的不同之处在于Theil指数T以GDP比重加权计算，而Theil指数L则以人口比重加权计算。
本文采用的是以人口比重加权的方法，计算公式为：
(1)
式(1)中，n为区域个数，yi为i区域GDP占全国的比重，pi为i区域的人口占全国的比重。Theil指数L越大，就表示各区域间的差异越大；Theil指数L越小，则表示各区域间的差异越小。
如果以省级行政单元作为基本区域单元，则可以对Theil指数L进行分解，从而将全国的总体差异分解为东部、中部、西部三大地带间的差异和三大地带内部各省之间的差异。
分解如下：
(2)
式(2)中，Yij代表第i地带第j省某项科技指标的值，Y代表该项科技指标的全国总量，Pij代表第i地带第j省的人口，P代表全国总人口。
第i地带的省际差异为：
则式(2)中的Theil指数Lp可以分解为：
(3)
式(3)中，L[，WR]表示地带内的差异，L[，BR]表示三大地带间的差异。②科技发展的全国泰尔指数。表2是中国科技投入和科技产出指标的泰尔指数，包括全国总的泰尔指数，三大地带的泰尔系数以及地带间的泰尔指数。将每一地带以及地带间的泰尔指数除以全国泰尔指数，即得到各地带内部以及地带间的差异贡献率，东部、中部、西部地带内部和三大地带间的贡献率之和为100％。从差异贡献率更能比较出各地带内部和地带间差异的大小，同时也可以看出是哪个地带(地带间)的差异对全国整体差异的贡献最大。从全国泰尔指数来看，科技活动人员和科技经费内部支出这两项科技投入指标的泰尔指数相对较低，其中科技人员的泰尔指数只有0.19，而科技产出指标的泰尔指数都相对较高，其中国外主要检索工具收录我国科技论文数和技术市场成交合同金额这两项指标的泰尔指数都在0.80以上。说明我国的科技投入和科技产出都存在着较大的区域差异，其中科技产出指标的区域差异比科技投入指标的区域差异更大，差异最大的是技术市场成交合同金额。③地带内部与地带间的泰尔指数。首先是科技投入的泰尔指数及其分解情况，结合表2和图2中的内容，从三大地带内部来看，东部地区的泰尔指数要远高于中部和西部地区，说明东部地区的科技投入虽然整体水平高，但是东部地区内部各省份之间的情况也很不一样，差异非常大。1990年东部地区科技人员的泰尔指数为0.17，差异贡献率占到全国整体差异的62％多一点，2005年下降到37.7％。从1990～2005年，东部地区科技经费的泰尔指数从0.23下降到0.12，差异贡献率从57.3％下降到32.9％。无论是科技人员还是科技经费，中部和西部地区的泰尔指数明显都要比东部地区低许多，说明中部和西部地区内部的省际差异要比东部地区内部的省际差异小许多。从1990～2005年，中部和西部地区的泰尔指数变化不大，稍微还有点下降。考虑地带间的泰尔指数情况，从1990～2005年，科技人员和科技经费的地带间泰尔指数差异贡献率都从较低水平增加到较高水平，说明科技投入的东、中、西部地带间的差异有所变大，地带间的差异成为导致全国科技投入整体不均衡的主要因素。其次，从科技产出指标来看，同科技投入一样，1990年，东部地区所有科技产出指标的泰尔指数都非常高，差异贡献率都在43％以上。到2005年，除了技术市场成交合同金额这项指标，东部地区其余科技产出指标的泰尔指数都有较大幅度下降。中部地区除了国外主要检索工具收录科技论文数这项指标外，其余科技产出指标的差异贡献率都下降很大。西部地区大部分科技产出指标的差异贡献率都有所上升或者变化不大。从三大地带间来看，除了国外主要检索工具收录科技论文数这项指标，其余所有指标的地带间差异贡献率的增加幅度都比较大。尤其是新产品销售收入和专利授权量这两项指标，2005年的时候，其地带间差异贡献率竟然达到了65％以上。
表2中国科技投入产出指标的泰尔指数及其分解
Theil指数 差异贡献(％)
指标 年份 东部 中部 西部 地带间全国东部 中部 西部 地带间
19900.1702
0.0304 0.0294 0.0433
0.2733
62.2911.11 10.74 15.85
科技人员
20050.0727
0.0136 0.0261 0.0800
0.1924
37.76 7.07 13.57 41.6
19900.2317
0.0313 0.0494 0.0918
0.4042
57.33 7.75 12.21 22.71
科技经费
20050.1209
0.0169 0.0462 0.1838
0.3679
32.87 4.6 12.56 49.98
新产品 19900.1759
0.0521 0.0382 0.1370
0.4032
43.62 12.929.48
33.98
收入20050.1106
0 0129 0.0737 0.4011
0.5983
18.48 2.16 12.31 67.05
19900.1202
0.0453 0.0242 0.0868
0.2765
43.49 16.388.74
31.39
专利授权
20050.1096
0.0189 0.0377 0.3146
0.4808
22.81 3.93 7.83
65.43
19900.4300
0.1514 0.1041 0.2068
0.8923
48.19 16.9711.66 23.17
国外论文
20050.3069
0.1582 0.1547 0.1828
0.8026
38.24 19.7119.27 22.78
19910.2862
0.0685 0.1344 0.1748
0.6638
43.12 10.3120.24 26.33
技术金额
20050.3468
0.0485 0.0928 0.3853
0.8733
39.71 5.55 10.63 44.12
图2 中国科技投入与产出指标的泰尔指数及其分解
总体说来，1990年我国的区域科技发展空间差异绝大部分是来源于东部地区内部的省际差异，中西部地区虽然科技投入和科技产出都比较落后，但是地带内的发展是比较均衡的，也可以说是整体落后。到2005年，我国的区域科技发展差异绝大部分是来源于三大地带之间的差异，除了国外主要检索工具收录科技论文数这项指标，其余指标的地带间的差异占了全国整体差异的40％～70％。
3)中国区域科技投入与经济发展的匹配情况。
关于区域科技投入与经济发展的对比分析，赵捷曾经在《地区科技投入与经济发展对比分析》一文中按照人均GDP值和R&D经费占GDP的比重在全国的排序，将我国31个省市自治区划分为三类：科技投入强度与经济发展匹配型、科技投入强度领先于经济发展型、科技投入强度滞后于经济发展型[10]。但是该文仅仅根据一年的数据在全国的排序，分类方法比较简单，本文在该文分类方法的基础上，提出一种新的计算区域科技投入与经济发展匹配指数的方法，在考察全国的整体匹配情况之后，进而分析各省市的具体匹配情况。数据选取范围为1990～2005年，时间跨度为16年。①整体匹配情况。地理联系率常被用来衡量经济活动的产业集聚与地理集中情况，其反映了两个要素在地理分布上的联系情况。如果两个要素在地理分布上比较匹配，地理联系率就高，说明该考察指标的地理集中度低，分布比较均匀；反之，说明该指标的地理集中度较高[11]。其计算公式为：
(5)
②各地区的匹配情况。上文中式(5)考察的是中国科技投入与经济发展的整体匹配情况，无法反映局部地区的具体情况。事实上，中国各省市的经济发展情况不一样，其科技投入强度也很不一样。因此，为了分析各地区科技投入与经济发展的匹配情况，本文在式(5)的基础上，根据式(6)来具体计算各地区的科技投入与经济发展的匹配指数。
图3 中国区域科技投入与经济发燕尾服的整体匹配情况
计算结果见表3。表3中计算了1990年各地区的匹配指数(M值，Matching Value)，2005年的匹配指数以及1990～2005年16年的年均匹配指数，其计算方法是以各地区16年的科技经费内部支出总量占全国总量的比重得到P[，i]，以各地区16年的GDP总量占全国总量的比重得到Q[，io]16年人均GDP的计算方法是以各地区16年的平均GDP总量除以各地区16年来的人口均值。表3中的结果是以第一项指标，即16年人均GDP的大小来排序的。
首先考虑1990年与2005年的M值变化情况。M值下降说明科技投入强度有所下降，M值上升说明科技投入强度有所上升，理想的情况是M值趋于0，表明该地区的科技投入强度与经济发展水平的匹配程度最佳。如表3中所示，从1990～2005年，M值大于0的地区基本上都呈下降趋势，如北京、上海、天津、辽宁、陕西、四川等，其中北京市的M值从0.1502下降到0.0902，上海市从0.0515下降到0.0382。M值下降说明这些地区的科技投入强度有所下降，科技投入与经济发展变得更为匹配。在M值小于0的地区中，M值继续下降的有河北、新疆、青海、河南、湖南、宁夏、贵州等地，说明这些地区的科技投入强度相对经济发展程度进一步落后。在M值小于0的地区中，也有一些地区的M值有所上升，这些地区包括浙江、广东、福建、山东、吉林、海南、湖北、山西、江西、安徽、西藏、云南、广西等地，说明这些地区的科技投入强度相对经济发展程度有所上升。总体说来，与1990年相比，2005年各地区的M值都在向0趋近，说明各地区的科技投入强度与其经济发展水平的匹配程度趋于合理，这与图3中的整体匹配指数不断下降是同样道理。
进一步根据人均GDP的大小作如下划分：16年人均GDP大于8 000元属于经济发达地区，小于8 000元的为经济不发达地区。如图4所示，原点坐标设定为(8 000，0)，表示经济发展程度发达与否、科技投入与经济发展程度匹配与否的分界点。结合人均GDP和M值的大小，将表3中31个地区分为：科技投入与经济发展匹配型(包括双强型和双弱型)、科技投入领先经济发展型、经济发展领先科技投入型(科技投入落后经济发展型)。a如果人均GDP大于8 000，且16年均M值大于0，则为科技投入与经济发达发展双强匹配型，分布在第一象限，包括北京、上海、天津、江苏、辽宁，其中又以北京和上海最为突出，北京的M值最高，为0.1186，上海的人均GDP最高，M值居全国第二。这些地区作为我国经济最发达的区域，大中型工业企业众多，并且也集中了众多研究型的高等院校和科研机构，所以其科技投入自然也就出于高水平。b如果人均GDP小于8 000且16年均M值大于0，则为科技投入领先于经济发展型，分布在第二象限，包括陕西省和四川省这两个西部省份，其中四川省的人均GDP在31个考察地区中位列第29位，也就是倒数第3位，陕西省位列倒数第7位。二者经济上都属于相对不发达地区，但是西安、成都这两个城市也是我国的高等教育相对较为发达的地区，高校和科研院所不仅数量较多，科研实力也较强。另一方面，这两个地区的科技投入很大一部分是属于国防科技，长期以来，国防科技研究成果处于垄断状态，不能与地方实现资源共享，造成军民科技创新体系分割，使陕西省和四川省科技投入很高，但对经济发展促进作用不明显，经济实力较弱[10]。c如果人均GDP小于8 000且16年均M值小于0，则为科技投入与经济发展双弱匹配型，分布在第三象限，我国绝大部分的中西部省域都落在这个区域，其中双弱表现最为突出的有西南地区的云南、广西，中部地区的江西、湖南等。这些地区经济发展速度较慢，科技资源稀少，科技投入不高，科技实力也不强。d如果人均GDP大于8 000且16年均M值小于0，则为科技投入与经济发展双弱匹配型，分布在第四象限，包括浙江、广东、山东、福建这4个东部沿海省份。这些地区的经济发展程度较高，但是科技投入强度与经济发展程度明显不对称。
表3中国区域科技投入与经济发展的匹配指数
地区
16年人16年均 1990年2005年 M值 地区16年人
16年均1990年2005年M值
均GDP M值 M值 M值
变化 均GDPM值M值
M值 变化
上海 25178.55
0.0502 0.05150.0382 ↘ 内蒙古
5719.49 -0.0098
-0.0093
-0.0128↘
北京 17677.37
0.1186 0.15020.0962 ↘ 山西 4964.43 -0.0042
-0.0056
-0.0052↗
天津 14978.18
0.0097 0.01560.0110 ↘ 青海 4763.10 -0.00070.0004
-0.0010↘
浙江 11935.75 -0.0155 -0.0311
-0.0015 ↗ 河南 4748.98 -0.0257
-0.0207
-0.0277↘
广东 11379.82 -0.0092 -0.0437
-0.0205 ↗ 湖南 4716.94 -0.0124
-0.0070
-0.0114↘
江苏 10466.50
0.0120 -0.01540.0256 ↗ 宁夏 4508.80 -0.0006
-0.0004
-0.0011↘
福建 9481.03
-0.0190 -0.0205
-0.0108 ↗ 江西 4315.48 -0.0116
-0.0108
-0.0106↗
辽宁 9378.880.0020 0.01960.0015 ↘ 安徽 4243.37 -0.0083
-0.0199
-0.0007↗
山东 8444.62
-0.0208 -0.0272
-0.0161 ↗ 陕西 4179.18
0.02140.03030.0146↘
黑龙江7389.09
-0.0145 -0.0062
-0.0119 ↘ 西藏 4084.07 -0.0009
-0.0010
-0.0009↗
河北 6602.86
-0.0289 -0.0256
-0.0281 ↘ 云南 4030.37 -0.0101
-0.0115
-0.0084↗
新疆 6562.84
-0.0079 -0.0078
-0.0083 ↘ 广西 4010.37 -0.0116
-0.0151
-0.0099↗
重庆 6378.15
-0.0012 —— -0.0010 ——四川 3646.08
0.01250.02160.0118↘
吉林 6074.40
-0.0010 -0.00110.0003 ↗ 甘肃 3416.28 -0.00010.0046
-0.0020↘
海南 5969.39
-0.0040 -0.0045
-0.0027 ↗ 贵州 2409.65 -0.0051
-0.0046
-0.0051↘
湖北 5884.55
-0.0035 -0.0049
-0.0017 ↗
图4 中国区域科技投入与经济发展的匹配散点图
3结论
从上述研究中可以得出以下结论：
1)中国东、中、西部三大地带的区域科技发展存在很大的空间差异，无论是科技投入还是科技产出，都存在明显的地带不均衡现象。东部地区占全国比例都要远远高于中部和西部地区，并且中西部地区与东部地区的差异还在不断扩大。
2)从泰尔指数的分解来看，三大地带内部的区域科技空间差异区别较大，中部地带和西部地带内各省市的区域科技发展空间差异较小，东部地带内的科技空间差异最大，但是这种差异有缩小的趋势。三大地带间的区域科技发展存在着较大的空间差异，并且差异还在扩大。
3)从1990～2005年，中国省域间科技投入强度与经济发展水平的匹配指数的长期趋势是下降的，说明中国科技投入与经济发展的匹配程度整体上趋于合理，但是各地区的科技投入与经济发展的匹配性还是存在较大差异。对于科技投入与经济发展双强匹配型地区，应该继续保持其科技投入强度，增进科技投入与经济发展的良性互动；对于科技投入领先与经济发展型的地区，目前应该考虑的是如何更好地将科技转化为生产力，以促进经济迅速发展。对于经济发展领先于科技投入型地区，应该努力加大科技投入强度，使科技发展水平与经济发展相适应；而对于科技投入和经济发展双弱匹配型的地区，目前最迫切的需要是找到一条科技投入与经济发展协调发展，科技更好地为经济发展发挥作用的有效途径。
总体来说，目前中国区域科技发展的差异化现象非常显著，并且这种差异化程度逐年扩大。对于广大中部和西部地区来说，加大科技投入，合理配置科技资源，提高科技资源利用效率是当前一个重要而紧迫的问题。
标签：科技论文; 泰尔指数论文; 经济指数论文; 地区经济发展论文; 中国东部论文; 空间分析论文; 经济论文; 经济学论文; 贡献率论文; 泰尔论文;