粤港澳大湾区科技创新与金融创新的耦合关系

李合龙，徐 杰，汪存华

(1.华南理工大学经济与金融学院，广东广州 510006；2.伊犁师范大学“一带一路”发展研究院，新疆伊宁 835012；3.北华航天工业学院经济管理学院，河北廊坊 065000)

1 研究背景

粤港澳大湾区（以下简称“大湾区”）是我国科技创新要素密集、潜力巨大、产出丰硕的区域，截至2015 年已形成深圳市国家自主创新示范区和珠三角国家自主创新示范区2 个国家级自创区，建成25 个国家工程研究中心，共有173 所高等院校，其中香港大学、中山大学和华南理工大学等7 所大学进入全球大学学术排行榜前300 名，为科技创新培育和输送了大量人才。在研究投入方面，大湾区科技创新经费支出水平全国领先，2019 年深圳全社会研发投入高达1 328.28 亿元，占深圳生产总值（GDP）的比重为4.93%，超过发达国家水平；同年广州和香港的全社会研发投入分别达677.74 亿元、263.33亿港元，占其GDP 比重分别为2.87%、0.92%1）。在创新成果产出方面，大湾区近10 年的发明专利数保持高速增长，以2019 年为例，专利授权数量最多的是深圳、广州、东莞、香港和佛山，分别为26 100 件、12 222 件、8 006 件、7 300 件、4 582 件2）（见图1）。

图1 粤港澳大湾区各城市发明专利授权发展趋势

粤港澳大湾区的金融创新同样也具有丰富内涵。银行业方面，内地银行正积极探索多项措施，对跨境贸易和投融资进行支持，提升本外币兑换和跨境流通使用便利度，例如简化跨境结汇和支付方式、建立跨境理财通机制、开放本外币合一的银行账户等。保险业方面，支持外资企业在粤港澳大湾区开设公司，支持港澳保险机构在前海、南沙、横琴设立网点，支持当地机构开发跨境医保新产品。证券业方面，深港通开通已超过4 年，交易金额超过10万亿港元，其中北向深股通共成交7.3 万亿元，南向港股通成交量为2.4 万亿港元3）。深港通在自身不断优化完善的基础上，未来可能扩展至“南向通”，从而实现粤港澳金融市场和金融设施的互联互通。综合银行、保险、证券3 个子行业看，粤港澳大湾区金融创新措施覆盖面广，且已取得显著成果，2019 年香港、深圳、广州的金融产业增加值分别是4 342 亿元、3 668 亿元、2 155 亿元3）（见图2）。

图2 粤港澳大湾区各城市金融产业增加值发展趋势

《粤港澳大湾区发展规划纲要》明确提出要建设国际科技创新中心，此外还提出要大力发展现代服务业，包括建设国际金融枢纽、发展特色金融产业、逐步推动金融市场互联互通、建设现代服务业体系等。科技创新和金融创新对构建协同创新共同体而言，如车之双轮、鸟之双翼，两者能否耦合协调、高效联动，对粤港澳大湾区的建设和发展有着深刻影响。但通过对大湾区科技研发与金融业态的分析可以看出，大湾区科技创新与金融创新发展仍存在着城市间差异明显等问题。因此，分析粤港澳大湾区科技创新与金融创新的作用机理，测度区域整体和各城市的二者耦合度及耦合协调度，探寻有效增强二者协调程度的政策，对建设协同创新共同体、促进各城市创新协同发展具有重要的实践价值。

2 文献述评

国外对科技与金融之间相互作用及影响的研究起步较早，迄今已有超过百年历史。Schumpeter［1］对影响企业技术创新的要素进行探索，发现银行提供的金融资本是社会大生产过程的主要影响因素。Levine［2］的研究表明，金融创新通过降低交易费用助力科技创新的产生，同时科技创新也会推动金融创新。Chowdhury 等［3］认为一个地区的金融环境越好、金融工具越丰富，由此带来的充足融资能力可以更加积极推动当地科研水平提升。Alexandra 等［4］对我国非上市公司进行研究，结果表明科学技术创新活动水平与金融支持力度呈现明显正相关。Chirkunova等［5］研究发现，金融体系的进步可令投资市场升级，金融效率的提升有利于优化经济系统资源分配，进而形成对科技创新的支持。通过国外学者的大量研究可以发现，科技创新与金融创两者之间有较强的相互关系。

国内对科技与金融之间关系的研究源自20 世纪80 年代，逐渐丰富并形成3 个方向：金融创新对科技创新的支持、科技创新对金融创新的推动和科技创新与金融创新的相互融合。其一，如张玉喜等［6］研究科技金融的投入对科技创新的功效，并得出长短期效果不同的结论；张萌萌等［7］认为由金融科技而产生的金融创新能增加科技创新企业的筹资来源，有力地促进科技创新企业的发展；唐松等［8］认为，数字金融作为传统金融通过科技赋能方式形成的新产物，能有效解决企业融资难、融资贵的问题，促进企业技术创新产出的增加。其二，如杨望等［9］发现，科技与金融结合带来的创新能驱动商业银行战略转型，提升商业银行效率；彭绪庶［10］认为，互联网等科技创新形式普遍应用于金融业，进一步使得金融业裂变，催产了技术驱动的新金融活动和新金融模式，即新金融；巴曙松等［11］发现，区块链等科技创新形式有力推动以数字货币为代表的金融创新，且需把握创新与监管之间的平衡点。其三，如杨智慧［12］认为，通过互联网构建的信息化平台能够拓展科技和金融的融合渠道，进而促进两者的创新；戚湧等［13］发现科技创新能扩大科技金融的规模，但科技金融对科技创新发展的促进还不明显，两者的结合还有较大提升空间；何震［14］采用双重差分方法探究科技与金融结合对企业创新水平的影响，并给出针对性政策建议。

在国内科技水平不断提高和金融业稳步发展的背景下，科技创新与金融创新之间的互动关系变得越来越密切，开始有学者借用耦合理论来分析两者的关系，如王仁祥等［15］探寻两者的最佳耦合协调状态，并用两阶段广义矩估计（GMM）回归方法测度两者耦合对经济发展效率的效果；蔺鹏等［16］基于系统动力学系统，以京津冀地区为研究对象，发现科技创新和金融创新水平仍有待提高；张芷若等［17］基于我国30 个省份2004—2016 年的数据分析科技金融和科技创新耦合发展关系的省级差异，发现省份间的协调度明显不同。总体来看，一方面，如徐玉莲等［18］、焦妍妍等［19］学者的研究，要么仅从区域整体层面研究科技创新与金融创新的耦合关联特性，要么仅将重点放在区域内部省份两者的差异上，少有文献将两者结合起来进行研究；另一方面，已有文献较少对粤港澳大湾区科技创新与金融创新耦合关系进行研究。有鉴于此，本研究利用粤港澳大湾区11 个城市2010—2019 年的具体数据，实证分析科技创新与金融创新耦合协调度的发展水平。

3 作用机理

耦合理论从物理学衍生而来，是指耦合系统中包含多个子系统，其中的各种成分彼此关联，然后在子系统与子系统间形成相互协调、彼此促进的良性状态，进而对外部环境形成协同放大效应的过程。借用物理学中的“耦合”概念对科技创新与金融创新的联系进行刻画，梳理这两个子系统之间的作用机理（见图3），可以看出两者的耦合关系表现为3个层面：

图3 科技创新与金融创新的耦合作用机理

（1）系统内部，两个子系统之间保持着一定程度的独立，有着自身的演化轨迹，通过系统内要素耦合实现内部动态发展。科技创新子系统包括各类高等院校、科研机构、科技企业所形成的创新环境，这些机构投入人力、资金推动新技术研究和新发明创造，最终将创新成果投入到市场中；金融创新子系统由银行、保险、券商及风险投资等主体组成，通过信贷、保险、证券等基础金融产品和期权期货、供应链金融等新型金融产品来提高金融业务的规模和效率。

（2）系统之间，在系统内诸多要素耦合的前提下，科技创新子系统与金融创新子系统表现出耦合度增强、协调性提高的特点。科技创新活动具备长周期、高风险、高回报的特性，要经历技术开发与研究、产品生产与销售等多个阶段，需要来自金融创新子系统的支持，如信贷资金供给、产业风险管理等相关服务；同时，金融创新离不开科技创新的技术支撑，后者为前者带来更安全便捷的交易形式，科技创新能够加快金融产品开发，促使金融新型业态形成，满足金融市场中的不同需求，提高金融市场的投资回报。

（3）外部环境，在两个子系统内部要素整合及系统间相互耦合的基础上，得益于政府政策的支持与引导，产生推动整个社会和经济发展的整体效应。在子系统彼此耦合的过程中，政府扮演着极其关键的角色，其制定的政策和制度为科技创新和金融创新提供基础保障，促使两者耦合协调程度提高。科技创新与金融创新均能提高劳动生产率，吸引更多人力、技术、信息汇集到某个区域，带动区域社会建设和经济增长。

4 研究方法

4.1 指标体系的构建

为了对两个子系统的耦合度和耦合协调度进行研究，依据科学性、重要性及可操作等指标选取原则，将科技创新划分为科技创新产出、政府支持程度、人力资源投入3 个状态层，把金融创新划分为金融市场状态、金融产出规模两个状态层，并据此建立指标评价体系，如表1 所示。

表1 科技创新与金融创新评价指标体系

4.2 功效函数的建立及综合序参量的测算

在衡量科技创新与金融创新对系统耦合关系所作出的贡献程度时，一般会使用功效函数法。设科技创新与金融创新两个子系统的序参量分别为（时表示科技创新子系统，时表示金融创新子系统；表示子系统的第j个指标），建立功效函数如下：

4.3 耦合度函数的建立

借用物理学中的“容量耦合”概念和耦合度系数模型，科技创新与金融创新两系统耦合度可以设定为：

根据耦合度的大小，可以将耦合度的发展水平分为5 个阶段：时，处于高度耦合阶段；时，处于良好耦合阶段；时，处于磨合阶段；时，处于拮抗阶段；时，处于低度耦合阶段。

4.4 耦合协调度模型的建立

根据两系统耦合协调度的大小，可以将耦合系统的耦合协调发展水平分为5 个阶段，如表2 所示。

5 实证分析

5.1 数据来源及处理

基于数据来源的可得性、可比性和完整性，选取2010—2019 年粤港澳大湾区11 个城市的年度统计数据为样本进行实证研究。其中，广州、深圳等9市的数据取自历年的《广东统计年鉴》以及各市统计年鉴和统计公报，香港、澳门特别行政区的数据来源于《香港统计年鉴》《澳门统计年鉴》以及澳门金融管理局和澳门科学技术发展基金的官方网站。

在实证过程中，首先对大湾区各城市科技创新和金融创新序参量进行横向比较，观察不同城市之间科技业和金融业的发展差异；紧接着对各市科技创新和金融创新的耦合度及耦合协调度进行横向比较，探究城市与城市之间两系统耦合度不同的原因；最后聚焦粤港澳大湾区，对区域整体科技创新与金融创新的耦合度和耦合协调度进行纵向比较，观察其每一年的变化。

5.2 科技创新和金融创新序参量分析

根据上文有关综合序参量的计算方法，得出大湾区11 个城市2010—2019 年科技创新和金融创新两系统序参量的变化结果，分别如图4 和图5 所示。

由图4 可知，在科技创新子系统中，深圳的序参量保持不变，香港的序参量不断下降，广州等其他城市的序参量整体缓慢上升。其中，深圳的序参量一直保持在1.00 这个满分值，且远高于广州和香港的0.20～0.60。作为大湾区重要的科技创新中心，深圳在城市创新环境、研发投入、产业成果等各方面大幅领先区域内其他城市，彰显其作为全球科创中心、产业创新中心的角色定位和发展目标。除深圳以外的珠三角城市，如广州、东莞、佛山的科技创新子系统序参量分别从2010 年的0.25、0.10、0.10增加到2019 年的0.46、0.22、0.20。珠三角城市科技创新水平的不断提升与实施创新驱动战略、建设科技创新强省的目标是一脉相承的。香港的科技创新序子系统参量变化趋势区别于其他城市，从期初的0.47 下降到期末的0.20，被东莞和佛山超过。尽管香港不乏科研创新的专业人才，但由于没有与基础科学研究相匹配的新兴产业计划，导致本地科技企业难以获得足够的资源，因此屡屡错失科技发展机遇。

图4 粤港澳大湾区各城市科技创新子系统序参量变化趋势

由图5 可知，金融创新子系统序参量分层明显，第一层为香港，第二层为深圳、广州，第三层为东莞等非核心城市。其中，香港的序参量处于0.75～1.00 之间，始终保持在大湾区内第1 位。香港的经济支柱为金融服务业，具有金融品种丰富、不设外汇流动管制、资金自由进出等特点，是其作为高度自由和充分开放的国际性金融中心最坚实的支撑。深圳、广州的金融创新子系统序参量大致处于0.41～0.66 之间，但从长期看，深圳的序参量要略高于广州，原因是广州虽然是区域性金融中心，但其资本市场发育相对深圳滞后，特别是债券市场发展缓慢，并且没有聚集起一定规模的金融产业。包括澳门在内的大湾区非核心城市金融创新子系统的发展状态远落后于核心城市，这些非核心城市的金融创新子系统序参量长期处于0.20 以下，且城市之间的差异并不明显。

图5 粤港澳大湾区各城市金融创新子系统序参量变化趋势

将科技创新和金融创新结合起来，从整体水平和变化趋势上看，大湾区多数城市的科技创新子系统序参量要高于金融创新子系统，前者的增长幅度也要高于后者。对于核心城市而言，香港的金融创新子系统序参量稳居第一，但科技创新子系统序参量不断下降，说明科技创新不足正日益成为香港协调发展的短板；深圳科技创新子系统序参量绝对领先，且金融创新子系统序参量上升，两个子系统差距缩小使得深圳的发展越来越协调；广州科技创新子系统序参量稳步上升，而金融创新子系统序参量相对平稳，金融创新没有在广州的协调发展中作出应有贡献。对于非核心城市而言，佛山、东莞、珠海等城市的问题与广州相似，科技创新子系统序参量逐年增长，但金融创新子系统序参量变化却不大，这体现科技创新水平随城市发展而不断提高，而金融创新却因马太效应而止步不前。

5.3 耦合度及耦合协调度分析

基于以上分析可以得知大湾区各城市科技创新和金融创新两系统的发展水平参差不齐，并据此推断各城市间两系统的耦合协调程度也相应不同，因此接下来将通过分析对比大湾区11 个城市的两系统耦合协调度，再度对各城市之间的创新协调体系建设水平差异进行印证，最后站在全局角度计算大湾区整体的两系统耦合度及耦合协调度，考察各城市间差异对大湾区协调发展造成的影响。

由图6 可见，2010—2019 年间，大湾区11 个城市的两系统耦合协调度在时序上呈现不断上升态势，而在空间上呈现梯度分布态势。其中，在绝对数上有明显优势的仍然是深圳、香港和广州3 个核心城市，其耦合协调度分别为高度、良好、良好，说明这3 个城市的科技创新与金融创新已经达到了较高层次的耦合协调和良性互动；处于中间层级的是东莞、佛山、惠州等5 个珠三角城市，其两系统耦合协调度有所上升；其他个别城市的两系统耦合状态由严重失调改善为轻度失调，但江门、澳门和肇庆3 个城市还处于严重失调状态，其两系统耦合协调度不断波动，并未呈现出改善的趋势，且各子系统自身成长水平较为低下，所以这3 个城市的两系统耦合协调程度为大湾区内最差。

图6 粤港澳大湾区各城市科技创新与金融创新耦合协调发展趋势

通过上述研究可知，大湾区内大部分城市的科技创新子系统序参量增长明显、金融创新子系统序参量大体稳定，两系统耦合协调度略微提高，但尚无法据此形成对大湾区的整体情况作出全面判断，因此有必要以大湾区为整体，综合研究其两系统耦合度、耦合协调度的变化规律。从表3 可见，大湾区科技创新和金融创新两系统的耦合度一直保持在较高水平，即使最低值也有0.742 0，且最高值为0.999 5，说明在不考虑年份差异的情况下大湾区两系统实现良性互动、彼此交融，达到极佳的协调状态；同时，两系统的耦合协调度逐年提升，从2010 年的0.116 1 增加到2019 年的0.984 7，说明大湾区的科技创新和金融创新实现从低水平耦合到高水平耦合的飞跃。

表3 粤港澳大湾区科技创新与金融创新的耦合度和耦合协调度

6 研究结论与对策建议

本研究通过构建粤港澳大湾区11 个市在2010—2019 年间科技创新与金融创新的评价指标体系，选取熵值赋权法和耦合协调度模型，对各城市之间、大湾区整体两子系统的发展情况及耦合协调水平进行研究，得到如下论断：第一，从整体上看，大湾区两系统在这10 年时间里飞速发展，但金融创新发展水平和速度要明显低于科技创新；第二，大湾区两系统之间存在耦合作用，且实证表明两者的耦合协调度由期初的轻度失调变为近年的高度协调，实现了跨越式提升；第三，在大湾区内部，各城市之间的科技创新水平、金融创新水平以及两者的耦合协调程度差异显著，其中核心城市的各项指标明显优于非核心城市；第四，对大湾区核心城市而言，香港金融创新子系统的发展已遥遥领先于科技创新子系统的发展水平，深圳、广州的金融创新水平有所提高但仍明显落后于科技创新，因此在各核心城市之间存在明显的互补关系；第五，对于大湾区非核心城市而言，其科技创新水平与金融创新的耦合协调度提升显著，但金融创新水平停滞不前且逐渐出现分层现象，其中东莞、佛山、惠州、珠海、中山5 市形成中间层，第3 层的江门、澳门、肇庆两系统发展的各项指标与中间层城市存在明显差距。有鉴于此，给出以下建议：

（1）统筹推进大湾区协同创新共同体建设，建立健全科技创新与金融创新的联动体制。在《粤港澳大湾区发展规划纲要》的基础上，制定更为宏观的区域整体规划和微观层面的政策法规，营造出良好的区域协同创新环境，充分激起各子系统内各主体的创新潜力，形成科技与金融的协同创新合力。一方面，要鼓励科技创新人才在大湾区内自由流动，提倡科技创新成果跨区域转化和高效利用，支持科技创新要素跨市跨境融通；另一方面，发挥香港、深圳、广州等城市的金融“桥头堡”作用，形成证券、保险、银行等多层次金融市场的投融资渠道，促进各类资本要素更加自由、安全、高效地流通，充分激发科技创新子系统的潜能。

（2）大湾区各核心城市之间应实现优势互补，发挥“领头羊”作用，实现对大湾区的创新辐射，提升区域整体协同创新程度。一方面，充分体现香港在金融方面的“领头羊”地位，强化香港作为国际性金融中心独一无二的优势，搭建粤港澳跨境投融资快捷通道，为符合条件的内地创新型企业在境外融资提供便利，从而凸显金融业为各行各业“输血造血”的能力；另一方面，香港在高等院校、研究机构等方面具备科研优势，却因城市经济结构等因素的影响未能顺利产业化，因此可借力深圳、广州的互联网科技创新浪潮，充分吸收人工智能、虚拟货币、区块链等革命性技术，积极拓展网络支付、智能投顾、P2P 等新型金融业模式，有效破解香港金融业创新性不足的难题。

（3）大湾区各非核心城市呈现出创新水平低、耦合协调度差的特点，应重点实施科技创新发展战略，以科技创新作为经济增长的动力源泉，用经济增长推动金融创新，最终达到科技创新和金融创新循环发展的良性状态。一方面，要积极引导要素创新，从核心城市引进或培育本地创新项目，通过扩大技术供给吸引金融投资，激发城市经济增长的活力，具体举措包括给予税收优惠政策、优化投资环境等；另一方面，地方政府应在本地经济良性发展的基础上继续加大公共投入，引导各种社会资本支持创新项目，营造包容的金融生态环境，提升科技创新与金融创新两者的耦合协调度，最终实现大湾区协同创新共同体的有效构建。

注释：

1）根据当地政府网站数据统计整理得到。

2）根据当地统计年鉴数据统计整理得到。

3）根据天天基金网站数据统计整理得到。