我国科普建设与科技创新发展耦合协调度评价研究＊

■ 罗桂芳 张晶晶

1.中国科学院大学中丹学院 北京 100090

2.中国科学院大学公共政策与管理学院 北京 100090

0 引言

科技创新与科学普及如一体两翼，二者之间存在着相互作用、相互影响、相互依赖的辩证统一关系，只有二者协调发展、相互促进，才有助于释放科技发展的巨大潜能，实现高质量发展。国内学者李大光[1]等人最早从破除迷信，提高公众分辨真伪科学的能力的角度出发阐述我国发展科普事业的必要性；郑永和等学者[2]从科普建设能够服务人的全面发展、壮大国家人才队伍建设以及推动科技成果转化3方面作用阐述新时代科普建设的重要战略定位；徐冠华学者[3]则从科普建设有利于启发社会创新思维、弘扬科学精神的角度强调科普事业对于科技创新的重要作用。

国外研究中，一般以“公众理解科学”的概念来阐述科学普及， 1985年英国皇家学会发布的《公众理解科学》[4]的报告中从培养潜在科技人才、增强公民对科技风险的认识、提高政府在科技事项上的决策质量、缓解科技引起的公众舆论压力、帮助公众更好地适应科技社会生活等多个方面阐述了公众科学素养的提高和公众理解科学的重要性。在这之后，Alan Iwrin[5]等西方学者在“公众理解科学”理念的基础上进一步提出“公众科学”的概念，指出公众也能像科学家一样参与科学知识的生产过程。具体来说，公众可以通过辅助科学家进行大规模、地域广泛的数据采集，参与社区观察项目，或者是公众自愿成为观察对象，等方式来参与科学研发，实现公众的科学知识生产价值，这是科普建设的更高层目标。

科技创新的发展需要更加完善的科普建设，只有将科学技术大众化、社会化，才能实现更加长远而持续的科技进步。已有的科普建设与科技创新的协调性研究中，李婷等学者[6]定位于区域性层面，构建起对省级层面科普能力评价的指标体系；李倩[7]、丁刚[8]等学者进一步以回归模型等定量方式测量国内各省的科普建设与科技创新之间的关联性，这些定量测量方式为了解各省科普水平的实际发展情况提供了方法论参照。当前我国正处于全国性的全面创新改革推进期，政策实践要求营造全社会关注科技创新参与科技创新的良好氛围。对此，在对区域间科普能力比较的同时，也需从国家整体层面关注科普建设与科技创新的协调发展。任嵘嵘等学者[9]站在落实国家科普事业发展的战略要求的高度，对2004～2010年间我国科普建设与科技进步的关联性进行了测度，为充分认识我国科普事业发展状况及其对科技进步的贡献作出了较好的阐述。但在2010年后，我国科普事业发展水平已有了较大提升，提质后的科普建设与科技创新的协调关系也随之发生了变化，因此亟需依据最新的科普数据，更加全面地掌握我国科普建设情况，以及当前科普建设与科技创新发展之间的耦合协调程度。

本研究拟采用熵权法对2004～2020年间的科普建设情况及科技创新水平进行综合评价，接着通过耦合度和耦合协调度计算模型，测量和分析这一时期我国科普建设与科技创新发展之间的协调发展程度，并在此基础上对当前我国科普建设面临的挑战提出针对性建议。基于此，本研究能够在已有研究的基础上，对近年来国家对科普事业加大提质力度从而使我国科普建设能力产生较大程度变化后，利用最新数据对我国科普建设水平进行系统性测量，并通过对科普建设与科技创新之间耦合协调关系的深入分析，定位我国科普建设的缺口、短板和难点，为提升我国科普建设水平的政策发力点和实践着力点提供实证性依据。

1 我国科普建设与科技创新水平耦合协调程度测量

按照耦合度计算模型，首先需要构建对科普建设和科技创新水平的综合评价指标体系，并计算出这两个系统一定时期内的综合评价值；在前述基础上，采用耦合度和耦合协调度模型计算出该时期内科普建设与科技创新水平综合指标值的耦合程度。

1.1 科普建设综合评价

关于科普建设的综合评价，任嵘嵘等学者[10]构建了以科普投入、基础设施、科普人员、科普创作及科普活动组织五项一级指标23项具体指标为基础评价标准的区域科普能力评价指标体系；丁刚学者[8]则从科普投入、科普设施、科普传媒、科普活动4个维度选取了21个指标测量了2011～2017年国内各省域的科普能力建设水平。参照上述指标体系，结合数据可得性、稳定性原则，本研究构建了从科普人员、科普经费和设施、科普活动、科普媒体、咨询与建议五个维度的综合评价指标体系（表1）对我国2004～2020年的科普能力建设进行综合评价。另外，为区分这些指标值之间的权重差异，本研究采用熵权法来测度各指标的权重，由此避免赋权过程中主观因素造成的偏差。其计算步骤[8][10][11]如下：

表1 科普建设水平综合评价指标及其权重

本研究中的指标均为极大型指标，故无须进行矩阵正向化操作，直接构建基于n个评价对象的m个评价指标的原始矩阵：

对该矩阵数据进行标准化处理后得到矩阵Z，对于矩阵Z中的每一个元素zij,其标准化计算公式为：

接着计算指标信息熵，对于第j个指标而言，其信息熵计算公式为：

其中pij为矩阵Z的概率矩阵P中的元素，pij=最后对信息熵归一化并计算出每个指标的最后熵权值：

本研究采用的评价科普建设水平的具体指标及计算得出各熵权值见表1。详细数据来源于2004～2020年间《中国科技统计年鉴》。

1.2 我国科技创新水平综合评价

科技创新是一个涵盖了科技实力和创新能力、创新绩效和成果、科技管理和创新环境等多维内容的复杂概念，因此对其评价指标体系的构建也应当考虑多方面因素。蔡晓琳等学者[12]在对珠三角地区的城市科技创新能力进行综合评价时，采用了包含科技创新环境、投入能力、实施能力和产出能力四个维度的评价指标体系；杨力等学者[11]在城市科技创新能力评价时较为注重创新领域中的人才管理和人才潜能，因此构建了从科技投入、人才培养、科技就业质量3个一级指标12个二级指标的评价体系。基于以上学者建立的指标体系，本研究从研发潜能、投入支撑、知识创新、应用成果这4方面选取了11个指标，并从《中国统计年鉴》《中国科技统计年鉴》获得所需数据。对于科技创新的各评价指标，同样采取熵权法计算权重进行赋值，具体指标及权重见表2。

表2 科技创新水平综合评价指标及其权重

1.3 科普建设与科技创新耦合度计算

在计算得出的科普建设和科技创新的综合评价值基础上，使用耦合度模型计算2004～2020年间我国科普建设与科技创新的耦合程度，计算公式如下：

其中Ct为科普建设与科技创新在年份t的耦合度值，C∈(0,1]；Pt代表年份t的科普建设综合评价值，Kt代表年份t的科技创新水平综合评价值。需要指出的是，耦合度值C一般只度量系统间的相互作用程度，而不对该作用功效是否正向作出判断，因此常以另一个变量耦合协调度D来综合协调程度以及所研究的两个或多个系统的整体发展水平[12][13]。其计算公式为：

其中，Dt表示科普建设水平和科技创新水平在年份t的耦合协调度，α和β分别为科普建设水平和科技创新发展水平对系统整体协调程度的贡献权重，且α+β=1，根据当前党和国家提出的“一体两翼”的重要论断，我们认为科普建设与科技创新发展具有同等重要的地位，因此本研究中α和β采取相同值，均为0.5。

上述耦合度和耦合协调度关注的是每一年份状态的静态耦合，为探究我国开始展开科普建设以来，其增长速度与科技创新水平的增长速度的协调程度，本研究还将计算并分析2004～2020年间科普建设与科技创新的动态变化率的耦合程度。参照孔雪松等学者[14]的计算方式，动态耦合度及耦合协调度计算公式如下：

其中DCt和DDt分别为动态耦合度值及动态耦合协调度值，ΔPt和ΔKt分别代表科普建设和科技创新的增长值，以当年变量值与前一年变量值的差计算，即ΔPt=Pt-Pt-1; ΔKt=Kt-Kt-1，t∈[2005,2020]。

2 我国科普建设与科技创新的耦合协调度结果分析

表3展示了我国2004～2020年科普建设与科技创新之间的耦合协调程度及动态耦合协调程度的计算结果，图1呈现了耦合协调度和动态耦合协调度随时间增减变化的折线图。结果显示我国科普建设与科技创新之间的耦合协调度在2004～2016年之间逐年上升，且该时期对应的动态耦合协调度居于高位平稳的状态，表明自从2005年首次在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》提出全民科学素质行动计划以来，我国科普建设水平在这一时期平稳持续增长。据统计数据[15][16]显示，2004～2016年间我国科普经费从不到40亿元增长到151.98亿元，增长率超过220%；与此同时，各类科普场所和科普设施也呈迅猛增长趋势，其中科技类博物馆的增长率超过300%。另一个显著变化是科普资源的信息化[15][16][17]，借助于互联网的发展，这一时期科学普及的时效性和覆盖面有了质的飞跃，至2016年政府财政投资建设的科普网站有近3000个，各类基于“互联网+”的科普项目从中央-地方-社区各层级政府不断推出，创建了多样化的科普资源获取渠道，可见这一阶段我国科普建设和科普事业发展的成果显著。

图1 2004～2020年科普建设与科技创新耦合协调度变化

表3 我国2004～2020年科普建设与科技创新耦合协调度*

相比之下，科普建设与科技创新之间的耦合协调度以及动态耦合协调度在2017～2018年间出现短暂波动。据《中国科技统计年鉴》数据显示，2017～2018年间我国科普专职人员数和兼职人员数、出版的科普图书种类、科技活动参加人数等均有小幅下降；科普经费投入方面，2017年和2018年投入经费分别为160亿和161亿，虽有增长，但相比于2016年之前，其增幅明显放缓。这是因为政府在2017～2018年间对科普事业的战略规划和发展方向的转变。一方面，为推动科普经费来源的多元化，政府开始逐步减少来自公共财政的科普经费拨款比例，并采取措施鼓励、吸纳、和拓展社会资本对科普事业的投资；另一方面，由于政府机构的改革和整合，科普人员队伍在这一时期经过了精简和优化[18]。而科普类图书出版种类的减少则来源于互联网和科普自媒体，尤其是移动客户端媒体的冲击，反映了公众对于获取科技信息和学习科技知识渠道的变革式转变[18][19]。由此可以解释这一时期耦合协调度和动态耦合协调度出现短暂波动的缘由。

3 总结和建议

总体来看，随着国内科普工作的强化以及科普投入的增加，我国科普事业2004年以来实现了快速发展，科普建设与科技创新之间的协调程度逐步提高，这对于提高我国公民科学素质，培养科技人才，从而进一步推进科技强国建设的意义重大。同时，也应认识到，由于我国原有科普基础薄弱，且我国人口众多，未来的科普建设和科普能力提高仍任重道远。据中国科普研究所2018年发布的《中国公民科学素质建设报告（2018）》[15]，2018年我国公民具备科学素质的比例为8.47%，而美国在2015年的这一数字就已达到28%，相比而言，我国的公民科学素养水平尚有较大提升空间。结合当前我国科普建设情况，本研究从以下3个方面提出建议。

一是建立更加完善的科普工作机制以及评估监测体系。实现科技创新的高质量发展要求科学普及在国家创新体系建设中发挥更大的作用，但目前我国科普建设与科技创新的发展仍呈现不平衡不协调的矛盾，科普建设在政策实践中的受到轻视的局面仍未扭转。对此，应当建立更加完善的科普工作机制，对未来科普事业发展进行整体规划和统筹落实，形成由各部门、各地方政府和基层组织密切协作的科普工作和科技服务体系。进一步发挥科协的综合协调作用，全面推进我国科学素质建设和科普能力提高。此外，为保证科普工作的贯彻实施，应当建立起科学合理的科普工作评估体系，通过定期开展群众科学素养调查和科普建设水平监测，推动科普事业向更高标准发展。

二是广泛吸纳更多的社会资本和社会力量参与科普建设。科学普及的公益性质决定了其以政府为主体的建设方式，但同时也应当充分利用社会资源和社会力量，吸纳高校院所、企业、非营利组织、志愿者团体等更多的社会力量参与科普事业。从上述研究结果可以看出，当前我国科普事业过度依赖政府经费拨款，高校院所拥有的科学仪器、科技场馆、教育基地等科普资源未实现最大化开放和利用，工厂和企业所拥有的工业遗产和闲置淘汰生产设施也未完全开发作为科普场馆；各类事业性单位、企业、民间社会组织、志愿者团体等社会力量参与科普事业的自发性和积极性还不足。对此，应当鼓励、支持和指导企业和各级科技类社会组织通过组建科普服务和宣传队伍、开发和利用现有或闲置的生产设备设施等方式加入国家科普建设事业，实现科技资源科普化，以构建更加多元、更加完善的科普体系。同时，推动高校、企业、社会组织建立起创新型科普人才培养机制，提升科技工作者、大学生等群体的科普宣讲能力，吸纳越来越多的新鲜血液加入中国科普公益事业。

三是充分利用好新兴技术提升科普的生动性和便捷性。研究结果显示科普图书出版等传统方式受众的减少，因此，未来的科普建设应当以更加包容的态度，推进科普与AI人工智能、VR虚拟技术等新兴技术的深度融合，强化用户体验、情景模拟等理念，增加科普的生动性，推动科学普及方式和服务的创新升级[20]。同时，为进一步提高公民科学素养，增加科普受众范围，应大胆尝试以短视频、科普电影和动漫、科学小故事等人民群众更加喜闻乐见的互联网新媒体方式传播基础科学知识，扩大基础科学常识的普及程度。