城市化与科技服务业互动关系及协调度分析

蒋同明++陈井安

〔摘要〕根据生命周期理论，科技服务业与城市化进程一定程度上相互促进、协调发展。本文通过对两者的进化曲线进行分析，找出二者之间的协调机理，然后基于时间序列数据和VAR模型，检验科技服务业与城市化之间的互动关系，并对全国31个省市科技服务业与城市化水平之间的协调程度进行综合评测，结果表明全国城市化与科技服务业发展存在严重不协调，其中东部沿海地区协调度较高，西部偏远地区城市化与科技服务业发展脱钩，为此，本文根据各地区城市化与科技服务业协调程度不同提出相应的优化建议。

〔关键词〕城市化；科技服务；检验；协调度

〔中图分类号〕F290〔文献标识码〕A〔文章编号〕1000-4769（2017）06-0095-05

〔作者简介〕蒋同明，中国宏观经济研究院副研究员，北京100038；

陈井安，四川省社会科学院研究员，四川成都610071。

城市化是指随着国家生产力发展、产业结构调整和科技进步，引起的产业转移和城市功能变化的过程。城市化过程包括人口职业的转变、产业结构的转变、土地及地域空间的变化。一般城市化进程包含四个阶段：城市化、郊区城市化、逆城市化、再城市化，目前我国处于郊区城市化阶段。城市化进程能够有效缩小城乡发展差距，促进城乡资源合理流动，能够推动产业结构优化，使区域经济分工更加明确，产业集聚度不断提高，科技创新和服务能力逐步提升。城市化水平的提高能够为我国科技服务业的发展提供良好的宏观环境和发展动力。同时，科技服务业作为高技术性、高创新驱动性、高增长性、高产业带动性产业，对城市化的发展又起到重要的支撑与促进作用。可以说，城市化与科技服务业发展是相互促进、相辅相成的。

从近年的研究成果来看，关于城市化与第三产业的互动关系，无论是从理论方面，还是实证角度，都有很多研究和探讨。赵雪雁、林曼曼研究了西北地区城市化与第三产业发展的互动关系，发现西北地区城市化率与人均第三产业产值显著相关。〔1〕彭荣胜对河南省农村劳动力转移、第三产业发展与城市化关系进行分析，指出第三产业内部构成不合理所导致的对农村劳动力转移拉力不足，是制约河南城市化进程的最主要因素。〔2〕刘汉辉、侯军对广东省第三产业与城市化关系进行协整分析，结果显示，两者之间存在长期均衡关系，并且城市化是第三产业的Granger原因，第三产业则不是城市化的Granger原因。〔3〕王乐军、郑近德研究了湖南第三产业内部结构变动与城市化进程之间的相关性，结果显示第三产业比重上升可以加快城市化进程。〔4〕孙素侠检验了城市化、第三产业与宏观经济稳定性，结果为城市化和第三产业对经济波动存在显著的非对称效应，城市化的推动有助于第三产业的增长。〔5〕周会玲对中国城市化与科技创新的关系研究表明，城市化的三个子系统人口城市化、经济城市化与社会城市化的发展速度差异明显，科技创新的五个子系统资金投入、人力投入、知识产权、技术产业化和发展潜力的发展速度也存在显著差异。〔6〕郝汉舟等研究了科技创新与新型城市化的互馈关系，结果表明新型城市化过程与技术创新存在着互馈机制。〔7〕陈诗波等基于城市创新能力和城市化效率指标体系与影响的基本假设，通过构建结构方程模型，对科技创新的投入和产出对城市化效率的影响进行分析。测算结果表明，城市科技创新能力对于城市化效率影响非常显著。〔8〕本文研究的创新之处：一是基于VAR模型相关检验对城市化水平与科技服务业数据的平稳性、两者之间的协整关系和因果关系进行检验，并构建脉冲效应函数分析彼此的冲击反应。二是在检验城市化与科技服务业之间存在长期稳定互动关系基础上，综合测算我国31个省市区城市化与科技服务业发展的协调程度，得出我国31个省市区协调水平的二维分布，以期提出建设性意见。

一、城市化与科技服务业发展的互动关系分析

（一）城市化进程的演变

城市化水平的高低是衡量一个国家和地区经济、社会、文化、科技水平的重要标志，也是衡量国家和地区社会组织程度和管理水平的重要标志。由于城市化是传统的乡村向现代城市社会演变的自然历史过程，与世界各国各地区的经济发展状况密切相关，因此各国城市化进程存在较大的差异，但城市化的演进过程存在一定发展规律。在1979年，美国地理学家诺瑟姆经过研究，描述了各国城市人口比重的变化轨迹为一条稍被拉平的“S”型曲线，如图1所示。后来中国学者高佩义和焦秀琦证实了这一结论，焦秀琦还推导出了“S”型曲线的微分方程：

dY/dt=r·Y·（1-Y）

其中，Y代表城市化率，r代表城乡人口总增长率的差额，t为时间。

根据城市化进程演化的“S”曲线特征，依据按城市化率的绝对速度，城市化可以划分为起步期、加速期、减速期和稳定期。在“S”曲线型的城市化演化曲线中存在拐点A，以拐点为界，按城市化率的加速度将城市化划分为前期阶段和后期阶段两个演化阶段。

（二）科技服务业发展阶段演变

研究发现，科技服务业的发展类似于城市化发展，也先后经历形成期、成长期、成熟期和衰退期四个阶段（如图2所示）。在形成期阶段，由于受当地经济发展水平的限制，科技服务业作为新兴行業一般与城市化的初级阶段相对应，因此整个行业运行机制不完善，匹配的政策法规不规范，缺乏应有的技术基础和管理经验，尤其是资金短缺严重制约了科技服务业的发展速度。随着经济和科技水平的提高，科技服务业很快进入成长期，作为新的经济增长点，逐步成为拉动经济发展和推进城市化进程的重要力量。在成长期，科技服务业得到良好的政策支持，发展迅速，其扩散效应要求市场需求急剧扩大，成为整个产业系统发展的重要支撑点，并成为城市经济建设与发展的重要物质基础。成长期的高速发展使得科技服务业发展的规模、速度和水平快速提升，开始进入成熟期。在成熟期，产业发展规模、水平基本处于平稳阶段，其产出的市场容量相对稳定，产品供给趋于饱和，因此科技服务业的发展速度也会减弱。随着产业周期的演进，科技服务业也会进入到衰退期，由于技术进步和产业转型升级，新型产业会逐渐形成并取代衰退产业，重新步入产业发展周期，从而使得科技服务业表现为不断下降的趋势。endprint

（三）科技服务业与城市化发展的同步性

从图1和图2可以看出，科技服务业和城市化呈现类似的演化趋势，表现为“S”型，发展速度边际递减，都存在明显的拐点，二者在发展周期上存在密切的同步性。具体表现为：科技服务业的形成期对应城市化的起步期，科技服务业的成长期对应城市化的加速期，科技服务业的成熟期对应城市化的减速期，科技服务业的衰退期对应城市化的平稳期。科技服务与城市化的相互作用路径为：在城市化前期，社会生产率较低，工业化程度不高，科技创新能力不足，科技服务力度缺乏，制约了城市化的进展。在城市化加速期，社会资本快速积累，科研投入加大，极大地推动了技术进步与扩散，科技创新和服务能力迅速提升。城市化后期，在城乡空间对流机制中，科技服务业发展极大地推动了城市化的进程。从发展空间上看，科技服务业的扩散与城市化的吸收相适应，资金、劳动力、新技术等逐步由中心城市向郊区和周边农村发展，科技服务业进入成熟阶段。城市化进入稳定期以后，城乡之间的科技服务对流需求就会减弱，科技服务业的中介扩散作用也会随之降低，进入衰退期。

二、科技服务业与城市化互动关系检验

科技服务业的作用是长期的、復杂的，它由科技层面中的高端所构成，科技服务业通过开放式提升内功，融入区域国民经济和社会发展的进程中，提高区域科技竞争力和城市综合服务功能。为了有效检验科技服务业与城市化的互动关系，本文基于格兰杰因果检验、协整检验等方法来检验两者的影响关系。

向量自回归 （ VAR）模型可以有效检验变量之间的长期均衡关系，通过协整检验、Granger因果关系检验等，考察变量之间的解释与被解释关系；另外，基于VAR构建脉冲响应函数，可以进一步衡量变量相互冲击的脉冲反应，识别变量相互作用的变化趋势。在本研究中，记城市化发展水平为UR，科技服务业贡献率为SER，并分别对变量进行取对数处理，以 LnUR和LnSER来表示，目的是为了消除异方差性。本文选取2000-2015年时间序列数据进行分析，数据来源于《中国统计年鉴》《中国科技统计年鉴》。目前的研究大多采用城市化率作为测度城市化水平的指标，依据在于：一是城市化率是对城市经济水平的总体丈量，能够宏观系统地描述城市化程度；二是城市化率是统一口径的统计指标，统计公报中有较为科学的计算，因此本文也采用城市化率来表征城市化水平。同时，本文用科技服务业占GDP总产值比重来衡量科技服务业发展水平量。

（一）平稳性检验

数据的平稳性检验是进行后期协整等检验的基本前提。首先对变量LnUR和LnSER进行单位根检验，滞后阶数由AIC准则判定，单位根由ADF法判断，检验结果见表1。LnUR和LnSER原始数据的临界值均在10%检验水平下均大于ADF值，表现不平稳，进一步进行差分单整检验，在 10% 检验水平下一阶差分变量的ADF值小于临界值，认为一阶差分的变量是平稳的，即LnUR、LnSER ～ I（ 1）。

（二）协整检验

由表 1可知，LnUR～I（1），LnSER～I（1），本文采用E- G两步法进行协整检验，协整回归结果如下：

LnSER=2454+0302LnURR—2=0881

t（20501）（8716）

括号内为t检验值，从模型结果来看，拟合程度较好。在不包含截距项、趋势项及差分项的情况下，ADF 检验值的绝对值大于1% 显著水平值，拒绝非平稳的原假设，表明两变量存在长期的协整关系，即LnUR、LnSER ～ CI（ 1，1）。协整关系的存在表明城市化与科技服务业之间的影响关系是长期稳定的。

（三）格兰杰（Granger）检验

Granger因果关系检验可以有效地检验变量之间的因果导向关系，对科技服务业和城市化的检验结果见表2。结果显示，在滞后1期时，P值均大于005，接受原假设，科技服务业和城市化之间不存在Granger作用；滞后2期检验结果显示P值小于005，说明科技服务业和城市化水平在滞后2期存在 Granger因果关系，而且Granger因果关系是双向的，证实了两者之间的协调发展机理。

（四）VAR脉冲响应

脉冲响应函数是用于衡量随机扰动项的一个标准差冲击对内生变量当前值和未来值的影响。借助Eviews70计量分析软件对变量进行分析，得到如图3所示的脉冲图。从图3中可以得到，城市化对科技服务业的冲击在第2期有一个波峰，冲击的形状为倒“V”型，短期内城市化水平的提高会快速促进科技服务业的发展，但这种促进作用呈现边际递减，3期之后逐渐衰弱，并在10期之后保持平稳，说明城市化对科技服务业发展的冲击作用短期内很强烈，长期保持在稳定区间内；科技服务业对城市化的冲击呈现抛物线型，说明科技服务业对城市化发展具有很强促进作用，呈现长周期边际递增，证实了本文认为科技服务业是推动城市化发展的长期动力假设。

三、科技服务业与城市化协调度分析

以上对科技服务业与城市化的互动关系进行了计量检验，检验结果充分显示了两者之间存在较强的互动、协调关系。为了进一步检验全国31个省市科技服务业和城市化的协调关系，笔者借助协调度测量模型对两者的协调关系进一步分析，以区分出全国范围内区域协调度差别。

所谓协调是系统与系统、系统与要素、要素与要素之间存在长期的良性互动关系，彼此相互配合，形成了良性循环关系。协调度是衡量协调关系强弱的指标，对于协调度的测算，学者一般采用变异系数法来计算，通过偏离程度来衡量变量之间的协调关系。变异系数又称离散系数，反映两组数据的变异或者是离散程度，适用于比较度量不同单位资料的变异度。对于不同含义的数据，比较大小是没意义的，而变异系数是一个比值，没有单位，因此可用来比较单位不同的观察值的离散程度。

变异系数公式表示为：Cv=S/X-，其中：Cv为变异系数；S为标准差；X-为平均值。endprint

同时，S=∑ni=1（xi-x-）2n-1，即

Cv=2×1-4x1x2（x1+x2）2

设x1为科技服务业系统综合发展水平L1，x2代表城市化系统综合发展水平L2，则Cv=2×1-4L1L2（L1+L2）2，科技服务业系统与城市化系统变异系数Cv越小越好，那么由公式可知，4L1L2（L1+L2）2越大越好，故定义系统协调度模型为：C=4L1L2（L1+L2）2n

式中C（0

SymbolcB@ C

SymbolcB@ 1）为协调度，n为调节系数，一般情况下2

SymbolcB@ n

SymbolcB@ 5。为了更好识别变量之间协调关系的区分度，本文设定n=2。由模型看出，C的取值在0-1之间，值越大，协调性越好，反之，协调性越差。

通过测算我国科技服务业与城市化的协调水平一般，平均值为0622，严重低于发达国家水平。为了进一步区分31个省市的协调度差别，本文采用聚类分析的方法，根据C值将协调程度划分为5个区间，分别表示非常协调、协调、基本协调、弱协调和不协调，聚类结果见表3。

表3全国31个省市科技服务业与城市化协调水平聚类

序号协调性协调发展度地区聚類

1非常协调D∈[09，1）北京、上海、广东

2协调D∈[08，09）天津、重庆、湖北、湖南、江苏、浙江

3基本协调D∈[07，08）福建、山东、辽宁、安徽、黑龙江

4弱协调D∈[05，07）四川、吉林、河南、河北、山西、宁夏、青海、江西

5不协调D∈[0，05）广西、黑龙江、内蒙古、甘肃、陕西、海南、贵州、西藏、新疆

区域比较显示：北京、上海和广东地区属于非常协调地区，协调度都在09之上，表明这些地区的科技服务业与城市化呈现协调发展的状态。天津、重庆、湖北、湖南、江苏、浙江属于协调地区，平均协调度为0821，充分体现了科技服务业对城市化的拉动作用，以及城市化水平的提高为科技服务业创造了良好的发展环境。相反，广西、黑龙江、内蒙古、甘肃、陕西、海南、贵州、西藏、新疆等地区协调水平较低，可以认为科技服务业与城市化发展一定程度上出现了“脱钩”现象。

四、促进科技服务业与城市化协调发展的建议

从研究结果来看，科技服务业发展与城市化进程之间存在强烈的相互作用关系，科技服务业对城市化发展具有长期推动作用，通过协调度测评结果表明我国存在严重的地区不协调现象，东部沿海地区科技服务业与城市化发展协调效果较好，而西部地区出现“脱钩”现象。城市化与科技服务业发展的“脱钩”现象必然会制约城市经济的发展和城市功能的提升，通过本文所得出的结论，笔者认为对不同地区的发展状况应区别对待，采取差异化战略与对策，促进地区科技服务业与城市化相互促进、协调发展。

1.加强顶层设计，以打造“科技城市”和“智慧城市”为核心，促进科技服务业与城市功能水平协调发展。一是在战略层面上，做好顶层设计和中长期规划。未来将是科技创新引领城镇化进程，要从顶层设计上来进行城市管理治理，用基础数据和科技手段来进行城市管理治理，打造“科技城市”和“智慧城市”。二是在城市基础设施等硬件建设上，以科技型智慧城市的升级为核心，以盘活既有资源和适当投入为重点，加快建设智能化基础设施。三是以管理型智慧城市为中心，重点是体制机制创新，建立数据共享机制与平台，实现大数据的综合利用，提升智慧城市的服务能级。

2.具体实施路径而言，对于协调度较高的地区，比如北京、上海、广东、浙江等，继续发挥科技服务促进城市化、城市化反哺科技服务业的互动作用，引领其他省市形成科技引领城市、科技服务城市、城市带动科技的联动发展局面。同时，进一步优化产业结构，结合地区资源要素优势，集聚优势产业，加大科技服务业的中介、传递、扩散作用，大力引导科技中介机构全方位发展，促使技术转移双方除了技术成果交易外，能够在市场调研、项目评估、投资咨询、人才培训、法律事务及市场推广等方面展开深度服务，帮助其他省市优化发展。

3.对于处于基本协调和弱协调的省市，比如福建、山东、辽宁、四川、河北等。首先要深入分析本地科技服务和城市化现状，界定发展阶段和水平，识别主导产业、核心产业和潜力产业，寻找科技服务产业链上的强势点，集中资源，精准发展。同时根据城市化进程需求，寻找结合点，形成共振。比如山东和河北地区，这些地区科技服务业优势项在于大型农机装备方面应加大力度并出台顶层设计规划和具体细则支持这些优势项发挥最大作用，形成科技主导型经济，带动农业化向工业复合型转变。

4.对于处于不协调区间的省市，比如广西、黑龙江、内蒙古、甘肃等。这些科技服务业相对落后，科技创新率低，科技成果转化能力弱，同时硬件环境缺乏，严重制约了科技服务推动城市化作用的发挥。为了提升这些地区的科技产业水平，首先要大力发展第三产业，为科技服务业发展积累条件，比如海南聚焦发展旅游业，同时升级旅游产业链，向空中旅游、高端旅游、科技旅游转化。其次，科技产业中心转向应用端，直接对接协调度较高省市的科技创新成果，提升自身的科技成果转化能力，并本土化改造和创新。

〔参考文献〕

〔1〕赵雪雁，林曼曼.西北地区城市化与第三产业发展的互动关系分析〔J〕.干旱区资源与环境，2006（5）：1-5.

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〔3〕刘汉辉，侯军.广东省第三产业与城市化协整关系的实证研究〔J〕.华南师范大学学报：社会科学版，2009（2）：34-38.

〔4〕王乐军，郑近德.湖南省城市化与第三产业互动关系研究〔J〕.武汉理工大学学报：社会科学版，2011（4）：493-497.

〔5〕孙素侠.城市化、第三产业与宏观经济稳定性的实证检验〔J〕.统计与决策，2013（10）：118-120.

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〔7〕郝汉舟，魏华，陈锐凯，钱宽，安永兵.科技创新与新型城市化互馈关系研究进展〔J〕.价值工程，2015（5）：4-8.

〔8〕陈诗波，王书华，王晓颖.创新能力影响城市发展的结构方程模型分析〔J〕.中国科技资源导刊，2016（3）：14-20，32.

（责任编辑：谢科）endprint