摘 要：區(qū)域創(chuàng)新體系是一個多元、動態(tài)、競爭、協(xié)作、開放的復雜適應系統(tǒng)，復雜適應系統(tǒng)理論對于認識、理解、推動區(qū)域創(chuàng)新體系的發(fā)展提供了新的思路。應用復雜適應系統(tǒng)的理論、思想方法與區(qū)域創(chuàng)新體系研究的相關(guān)理論方法，解決區(qū)域創(chuàng)新體系的多智能體建模問題、區(qū)域創(chuàng)新效率評價的問題和區(qū)域創(chuàng)新體系的發(fā)展戰(zhàn)略問題可以為此研究提供嶄新的視角。

關(guān)鍵詞：區(qū)域創(chuàng)新體系；復雜適應系統(tǒng)理論；區(qū)域研發(fā)強度；DEA方法；發(fā)展戰(zhàn)略

中圖分類號：F127 文獻標識碼：A

文章編號：1003—0751(2008)02—0060—03

復雜適應系統(tǒng)理論與區(qū)域創(chuàng)新體系

1.復雜適應系統(tǒng)理論方法

復雜適應系統(tǒng)（Complex Adaptive System，以下簡稱CAS）理論是美國霍蘭（Holland）教授于1994年，在桑塔菲研究所成立10周年時正式提出的?；籼m教授在其著作《隱秩序——適應性造就復雜性》一書中將CAS定義為“由用規(guī)則描述的、相互作用的主體組成的系統(tǒng)”，這些主體“在形式和能力方面是千差萬別的”，“隨著經(jīng)驗的積累，通過不斷變換其規(guī)則來適應環(huán)境中的其他主體”。CAS理論最基本的概念是具有適應能力的、主動的個體，簡稱主體。這種主體在與環(huán)境的交互作用中遵循一般的刺激——反應模型。所謂適應性，就是指主體能夠與其所在環(huán)境與其他主體進行交流，在交流的過程中不斷“學習”或“積累經(jīng)驗”，并且根據(jù)學到的經(jīng)驗改變自生的結(jié)構(gòu)和行為方式。整個宏觀系統(tǒng)的演化，包括新層次的產(chǎn)生、分化和多樣性的出現(xiàn)，新的、經(jīng)聚合而成的、更大的主體的出現(xiàn)等等，都是在這個基礎上逐步派生出來的。復雜適應系統(tǒng)（CAS）理論的提出對于人們認識、理解、控制、管理復雜系統(tǒng)提供了新的思路。

2.區(qū)域創(chuàng)新體系是一種復雜適應系統(tǒng)

區(qū)域創(chuàng)新體系是一個多元、動態(tài)、競爭、協(xié)作、開放的體系，它是站在區(qū)域整體的高度，從“企業(yè)、高校、科研院所、中介機構(gòu)、金融機構(gòu)及政府等各個關(guān)系要素形成一個有機的、互相作用的整體”的角度出發(fā)來建構(gòu)的，不只是針對微觀的企業(yè)、高?；蚩蒲性核葐蝹€要素。區(qū)域創(chuàng)新體系的組成單元數(shù)目眾多，且各不相同，相互之間常常存在強烈的非線性相互作用。反饋與調(diào)節(jié)的方式多樣且不斷變化，系統(tǒng)組成與相關(guān)過程也往往表現(xiàn)出高度的時空異質(zhì)性。而隨著科技的發(fā)展，以及區(qū)域產(chǎn)業(yè)群落演替過程的復雜化，區(qū)域創(chuàng)新體系表現(xiàn)出對環(huán)境的適應性。這都說明區(qū)域創(chuàng)新體系是一類復雜系統(tǒng)，它的復雜性體現(xiàn)在組成元素的數(shù)量規(guī)模大、種類多、系統(tǒng)內(nèi)外部結(jié)構(gòu)多樣、存在多種多樣的相互作用。這樣，復雜適應系統(tǒng)理論就可以為區(qū)域創(chuàng)新體系決策支持系統(tǒng)的研究提供新理論、新方法，其應用和發(fā)展很可能是決策支持系統(tǒng)理論在今后一段時間內(nèi)最富有挑戰(zhàn)性和重要性的研究熱點之一。

基于復雜適應系統(tǒng)思想的區(qū)域研究開發(fā)投入強度模型

研究與發(fā)展活動（Research&Development;，簡稱R&D;）是整個科技活動的核心，它的好壞與成敗將直接關(guān)系到國家、地區(qū)的科技發(fā)展水平、技術(shù)創(chuàng)新能力、經(jīng)濟發(fā)展后勁和社會福利水平。R&D;投入強度(研究開發(fā)經(jīng)費/區(qū)域生產(chǎn)總值)是國際通用的衡量一個國家、地區(qū)科技競爭力的核心指標，也是構(gòu)成一個國家、地區(qū)綜合實力最重要的指標之一。瑞士洛桑國際管理開發(fā)學院(IMD)每年發(fā)表的《國際競爭力報告》將它列為考察一國或地區(qū)綜合競爭力的重要指標。大幅度增加對R&D;的投入正成為世界許多國家或地區(qū)提升競爭力的重要戰(zhàn)略。1991—1999年間，我國R&D;／GDP強度一直在0.6％—0.83％之間徘徊，2000年首次超過l％，2001年達到1.09％，2003年達到1.31%。2005年我國R&D;投入強度還不足1.5%，而同期發(fā)達國家的R&D;投入強度大都在2.5%以上。提高R&D;投入強度是增強區(qū)域創(chuàng)新能力，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級和企業(yè)自主創(chuàng)新的需要。根據(jù)世界科技發(fā)展新趨勢及我國未來經(jīng)濟社會發(fā)展的需要,《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》做出了我國走創(chuàng)新型國家發(fā)展道路的戰(zhàn)略選擇，強調(diào)把增強自主創(chuàng)新能力作為我國科學技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略基點，提出了R&D;強度在2020年達到2.5%的發(fā)展目標。

復雜適應系統(tǒng)通常通過異質(zhì)成分間非線性作用而自組織成等級結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的整體屬性由局部成分間的非線性相互作用產(chǎn)生，而系統(tǒng)又能通過反饋作用或增加新的限制條件來影響成分間相互作用關(guān)系的進一步發(fā)展。這樣，按照復雜適應系統(tǒng)論的思想，區(qū)域創(chuàng)新體系的發(fā)展表現(xiàn)為“種群進化式”的演變過程。從發(fā)展動力上看，區(qū)域創(chuàng)新體系的一些計量指標（研究開發(fā)投入、論文、專利等）的增長主要受創(chuàng)新體系的繁殖力和環(huán)境影響力的作用。

R&D;投入強度的演化動力主要來源于：一是R&D;投入強度的自我積累、復制和慣性作用力，這是創(chuàng)新體系的繁殖力，它與上一時期的R&D;投入強度成正比，當上年R&D;經(jīng)費投入占地區(qū)生產(chǎn)總值比例比較高時，當年R&D;經(jīng)費投入強度也會比較高；二是政府的政策環(huán)境的推動力，它與政府的財政科技投入直接相關(guān)；三是市場的拉力，它與R&D;投入能夠帶來的經(jīng)濟收入直接相關(guān)。如果新產(chǎn)品銷售收入隨著R&D;經(jīng)費投入的增長而增長，也會促進R&D;經(jīng)費投入的增長，形成正反饋關(guān)系。我們選擇全國各省區(qū)、直轄市相關(guān)指標的平均值作為樣本，運用計量經(jīng)濟學軟件對樣本進行回歸分析，從而建立起區(qū)域R&D;投入強度的演化模型。

ｙ（ｔ）=0.98217ｙ（ｔ-1）-5.470817ｙ（ｔ-1）²+13.31182ｇ（ｔ-1）ｙ（ｔ-1）+0.013126ｕｖ+0.00336

上式中各變量的含義是：ｙ（ｔ）：當年的研究開發(fā)經(jīng)費/地區(qū)生產(chǎn)總值；ｙ（ｔ-1）：上年的研究開發(fā)經(jīng)費/地區(qū)生產(chǎn)總值；ｇ（ｔ-1）：上一年政府科技投入占地區(qū)生產(chǎn)總值的比例；ｕ：企業(yè)科技人員占全社會科技人員的比例：ｖ：新產(chǎn)品銷售收入/地區(qū)生產(chǎn)總值。

通過計算R&D;投入強度，可以將各省區(qū)劃分為三類：第一類地區(qū)，R&D;投入強度大大高出全國平均水平的地區(qū)，有北京、陜西、上海。其中北京是全國平均水平的5倍多。第二類地區(qū)，R&D;投入強度在全國平均水平附近，這類地區(qū)有天津、廣東、江蘇、湖北、甘肅。第三類地區(qū)，R&D;投入強度與全國平均水平相差較遠，除了第一類以及第二類之外的其他地區(qū)都屬于第三類地區(qū)。其中新疆和內(nèi)蒙古的投入強度最小，僅相當于全國平均水平的1/5左右。

運用上述模型，還可以對各省區(qū)的R&D;經(jīng)費投入強度進行預測。例如，河南省2005年的R&D;經(jīng)費投入強度為0.5%，要想達到2010年1.5%的目標，還有很大的差距，必須要盡快建立和健全多元化的R&D;投入體系。

區(qū)域創(chuàng)新效率評價的DEA方法與復雜適應系統(tǒng)思想的結(jié)合

區(qū)域創(chuàng)新體系是一種多層次的規(guī)則耦合關(guān)系網(wǎng)。復雜適應系統(tǒng)理論認為智能體的行為規(guī)則的變化是系統(tǒng)演化的根本動因。從復雜適應系統(tǒng)理論的觀點看，區(qū)域創(chuàng)新體系的復雜行為現(xiàn)象來自于自組織、涌現(xiàn)和適應諸過程。這種系統(tǒng)在與外部環(huán)境交互作用的過程中，通過自適應、涌現(xiàn)改變系統(tǒng)本身的行為規(guī)則，從而不斷向前發(fā)展和演化。區(qū)域創(chuàng)新體系中的智能體（企業(yè)等）能夠與環(huán)境以及其他智能體進行交流，在這種交流的過程中“學習”或“積累經(jīng)驗”,不斷進行著演化學習,并且根據(jù)學到的經(jīng)驗改變自身的結(jié)構(gòu)和行為規(guī)則。各個底層智能體通過相互間的交互、交流，可以再上一層次，在整體層次上凸顯出新的結(jié)構(gòu)、現(xiàn)象和更復雜的行為，如新層次的產(chǎn)生，分化和多樣性的出現(xiàn)，新聚合的形成，更大的智能體的出現(xiàn)等；涌現(xiàn)是“新行為規(guī)則、新秩序的形成”過程，而演化則是“規(guī)則和秩序的躍遷”過程。區(qū)域創(chuàng)新體系的演化過程是以一次又一次新的規(guī)則結(jié)構(gòu)和秩序結(jié)構(gòu)的涌現(xiàn)作為自己的階梯的，因此具有“斷續(xù)平衡”和“路徑依賴”的特征。

區(qū)域創(chuàng)新體系是一種多層次的規(guī)則耦合關(guān)系網(wǎng)。從新制度經(jīng)濟學的角度看，所謂制度體系是管束智能體行為的一系列規(guī)則（正式規(guī)則、非正式規(guī)則）及其實施機制。制度不是單一的規(guī)則，而是多種規(guī)則的體系，這些規(guī)則之間有著各種復雜的、非線性的動態(tài)關(guān)系。

從作用機理來看，多種多樣的規(guī)則和制度在區(qū)域創(chuàng)新體系中最基本、最本質(zhì)的作用是提高創(chuàng)新要素資源的配置效率。因而，可以采用效率分析（數(shù)據(jù)包絡分析，Data Envelopment Analysis，簡稱DEA)的方法來測算規(guī)則和制度的“好壞”。

選取各省區(qū)科技投入和產(chǎn)出的數(shù)據(jù)，建立起計量經(jīng)濟學模型，可以得出各地創(chuàng)新效率。通過分析，我們發(fā)現(xiàn)，不同區(qū)域的創(chuàng)新效率有很大的差異，相對于沿海發(fā)達地區(qū)，河南、江西、新疆等中西部省份的創(chuàng)新效率比較低，說明這些地區(qū)在構(gòu)建區(qū)域創(chuàng)新體系時，不僅需要增加創(chuàng)新資源的投入，更重要的是進行制度創(chuàng)新，提高創(chuàng)新資源的配置效率，從而促進區(qū)域創(chuàng)新能力的提高。

基于復雜適應系統(tǒng)思想的區(qū)域創(chuàng)新體系經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略選擇

按照復雜適應系統(tǒng)理論的思想，在區(qū)域創(chuàng)新體系演化過程中,各類創(chuàng)新體的性能參數(shù)在變，整個區(qū)域創(chuàng)新體系的運行規(guī)則、功能結(jié)構(gòu)也將產(chǎn)生相應的變化。而區(qū)域創(chuàng)新體系的發(fā)展戰(zhàn)略則主導這種演化和變化的路徑。

每一個地區(qū)都有其特殊性，要素稟賦結(jié)構(gòu)不同，其資本實力和創(chuàng)新環(huán)境也相差很大，因而每一種區(qū)域創(chuàng)新體系的發(fā)展戰(zhàn)略都有其適用條件。例如，梯度理論是不適合落后區(qū)域的，因為梯度戰(zhàn)略不利于提高落后區(qū)域的創(chuàng)新能力；而以知識追趕優(yōu)先的“新追趕戰(zhàn)略”也是不適合落后區(qū)域的，因為落后區(qū)域的創(chuàng)新能力在短時間內(nèi)很難追趕上先進區(qū)域。這就需要根據(jù)不同區(qū)域的特點，制定各具特色的區(qū)域創(chuàng)新體系的發(fā)展戰(zhàn)略。落后地區(qū)應選擇“融合戰(zhàn)略”；對于老工業(yè)基地等“古典”區(qū)域，則應采取“再造戰(zhàn)略”。而對于河南等“中間”區(qū)域，則應采取“對接戰(zhàn)略”。

河南采取“對接戰(zhàn)略”，就是根據(jù)河南經(jīng)濟和科技發(fā)展的水平，積極承接發(fā)達地區(qū)勞動密集型和資源密集型的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，發(fā)揮自己的比較優(yōu)勢；同時，瞄準國際國內(nèi)技術(shù)先進水平，積極推進自主創(chuàng)新，使經(jīng)濟發(fā)展方式由資源和投資驅(qū)動型向創(chuàng)新驅(qū)動型轉(zhuǎn)變，從而實現(xiàn)跨越式發(fā)展。具體可以概括為“建設一個體系”、“兩個轉(zhuǎn)變”、“三個突破”?！敖ㄔO一個體系”，就是建立以企業(yè)為主體、以市場為導向、以產(chǎn)學研合作為基礎的技術(shù)創(chuàng)新體系?！皟蓚€轉(zhuǎn)變”，一是在發(fā)展路徑上從跟蹤模仿為主逐步向加強自主創(chuàng)新轉(zhuǎn)變，確立自主創(chuàng)新的戰(zhàn)略基點。要以電子信息、生物技術(shù)、新材料和先進制造技術(shù)等領域為重點，積極研發(fā)對經(jīng)濟增長有重大帶動作用、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)市場占有率高、經(jīng)濟效益好的高新技術(shù)產(chǎn)品，促進高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)從工業(yè)裝配為主向自主研發(fā)制造延伸，在省級六大支柱產(chǎn)業(yè)中形成一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)集群和產(chǎn)業(yè)集群，不斷提高企業(yè)和地區(qū)的核心競爭力。二是在創(chuàng)新方式上從注重單項技術(shù)的研究開發(fā)向加強以重大產(chǎn)品和新興產(chǎn)業(yè)為中心的集成創(chuàng)新轉(zhuǎn)變，注重選擇具有較強技術(shù)關(guān)聯(lián)性和產(chǎn)業(yè)帶動性的重大戰(zhàn)略產(chǎn)品，在此基礎上實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破和集成創(chuàng)新?！叭齻€突破”就是在重點提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和促進科技成果轉(zhuǎn)化上取得重點突破。

根據(jù)復雜適應系統(tǒng)理論，區(qū)域創(chuàng)新體系中的智能體具有智能性、適應性和主動性，可以自動調(diào)整自身的狀態(tài)、參數(shù)以適應環(huán)境，或與其他智能體進行協(xié)同、合作或競爭，爭取最大的發(fā)展機會或利益。在這種演化過程中，智能體的性能參數(shù)在變，功能、屬性在變，整個區(qū)域創(chuàng)新體系的功能、結(jié)構(gòu)也將產(chǎn)生相應的變化。而區(qū)域創(chuàng)新體系的發(fā)展戰(zhàn)略則主導這種演化和變化的路徑。所以，運用復雜適應系統(tǒng)理論有助于制定符合實際的、各具特色的區(qū)域創(chuàng)新體系的發(fā)展戰(zhàn)略。

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