李培鳳（山西大學高等教育研究所，山西太原030006）

我國大學跨界協(xié)同創(chuàng)新的耦合效應研究
——基于SCI合作論文的互信息計量

李培鳳
（山西大學高等教育研究所，山西太原030006）

摘要：創(chuàng)新已成為知識經濟時代的主旋律，大學-產業(yè)-政府之間的跨界協(xié)同創(chuàng)新是知識創(chuàng)新、技術革新、技術商品化和產業(yè)化的重要路徑選擇。在我國大學積極開展協(xié)同創(chuàng)新的進程中，本研究采用三螺旋互信息算法，以我國1998-2013年間發(fā)表的SCI論文為基礎，從歷史發(fā)展的縱向維度，定量測度了我國大學與工業(yè)企業(yè)、政府研發(fā)機構之間跨界協(xié)同創(chuàng)新的耦合效應，分析診斷了其潛在的結構性問題。

關鍵詞：協(xié)同創(chuàng)新；體制機制；創(chuàng)業(yè)型大學；三螺旋

在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)驅動型的知識經濟時代，科學技術是經濟社會快速發(fā)展和國家綜合實力提升的第一生產力，而人才是科學技術發(fā)展必須依賴的第一資源。高等教育作為科技第一生產力和人才第一資源的重要結合點，責任非常重大，使命非常艱巨。站在這個關鍵性結合點上看，大學傳統(tǒng)的象牙塔發(fā)展模式，已越來越不適應時代發(fā)展的迫切要求和大學自身發(fā)展的訴求。大學走出象牙塔，創(chuàng)新辦學理念和發(fā)展模式，積極同政府科研機構、工業(yè)企業(yè)進行跨界協(xié)同創(chuàng)新，推動科技與經濟緊密結合，促進科技成果向現(xiàn)實生產力轉化，是經濟社會發(fā)展對大學變革的新期待，也是大學自身進化發(fā)展的新趨勢。

黨的十八大報告提出“要堅持走中國特色自主創(chuàng)新道路，……更加注重協(xié)同創(chuàng)新”。教育部、財政部出臺了《關于實施高等學校創(chuàng)新能力提升計劃的意見》（簡稱“2011計劃”），重在大學的體制機制改革，重在推動大學內部以及外部力量之間創(chuàng)新要素的融合發(fā)展，形成“多元、融合、動態(tài)、持續(xù)”的協(xié)同創(chuàng)新模式與機制。事實上，20世紀90年代中期以來，我國深化科技體制改革，實施科教興國和建設創(chuàng)新型國家兩大戰(zhàn)略，始終貫穿著一條清晰的脈絡，那就是推動企業(yè)成為技術創(chuàng)新主體，促進產學研協(xié)同創(chuàng)新，提升國家創(chuàng)新體系的整體效能。在科技政策的聯(lián)合推動下，我國大學與工業(yè)企業(yè)、政府研發(fā)機構協(xié)同創(chuàng)新的耦合程度如何？國家科技創(chuàng)新體系的整體效能是否逐漸呈現(xiàn)出優(yōu)化發(fā)展的良好態(tài)勢？在大數(shù)據(jù)時代，回答這些問題需要基于大量數(shù)據(jù)的量化分析，而不能依賴模糊的直覺和經驗。本研究試圖采用三螺旋互信息算法，從歷史發(fā)展的縱向維度，定量測度我國大學與工業(yè)企業(yè)、大學與政府研發(fā)機構進行跨界協(xié)同創(chuàng)新的互動性、耦合性，分析診斷潛在的結構性問題，探索我國推進協(xié)同創(chuàng)新、優(yōu)化體制機制的著力點。

一、三螺旋算法

“2011計劃”明確提出，要以人才、學科、科研三位一體的創(chuàng)新能力提升為核心，大力推進高等學校與高等學校、科研院所、行業(yè)企業(yè)、地方政府以及國際社會的深度融合。這與以往一直提的“產學研一體化”、“官產學研用一體化”的線性思維模式不同?！案咝?、科研院所、行業(yè)企業(yè)、政府”深度融合的協(xié)同創(chuàng)新模式是一種非線性思維模式，強調的是協(xié)同創(chuàng)新主體之間的立體性、深層性互動與循環(huán)發(fā)展關系。因此，協(xié)同創(chuàng)新必然要建立在機構之間跨越組織邊界的知識流動和知識溢出基礎之上。亨利·埃茨科威茲（Henry Etzkowitz）和雷德斯多夫（Loet Leydesdorff）提出的大學-產業(yè)-政府相互作用的“三螺旋”組織結構模型［1］是對跨邊界協(xié)同創(chuàng)新的最好詮釋。

為定量測度大學-產業(yè)-政府協(xié)同創(chuàng)新的耦合性問題，我們采用Leydesdorff以互信息為基礎提出的TH算法（Triple Helix Algorithm）作為研究工具，并利用自動化運算程序——th4.exe計量研究結果。［2］TH算法是根據(jù)仙農（Shannon）信息熵、Abramson三維互信息轉接量的定義提出的，公式為：

其中，U、I、G分別代表大學、工業(yè)企業(yè)和政府研發(fā)機構。TUIG為三維信息轉接量，為二維信息轉接量。］為變量U的信息熵，］為二維分布的信息熵。公式中對數(shù)取以2為底，信息熵的單位為比特（bit）。本研究中，為使計量結果便于比較分析，我們用毫比特（mbit）作為單位。

三維信息轉接量TUIG和二維信息轉接量TUI、TUG、TIG是衡量大學、工業(yè)企業(yè)和政府研發(fā)機構三者之間或兩兩之間交互作用強弱性的指示器。TUIG為負值時，表示三維協(xié)同創(chuàng)新關系存在，值越小，表示三者之間協(xié)同創(chuàng)新的耦合性越強，相互依賴程度越高，協(xié)同創(chuàng)新體系的整體效能越好；TUI、TUG、TIG為正值，值越大，表示兩兩之間關聯(lián)性越高、耦合性越強。值得注意的是，這些指示器并不是用來測度知識產出或經濟產出，而是用來測度三維或兩維協(xié)同創(chuàng)新的結構性條件，以折射出是否建構起高效有序的協(xié)同創(chuàng)新運行機制。

二、數(shù)據(jù)來源與計量

TH算法對協(xié)同創(chuàng)新耦合效應的度量，是通過合作論文或專利這個窗口來考察系統(tǒng)或機構之間相互作用的強弱。合作論文或專利并不是一個完美的指標，僅僅是機構之間合作關系的冰山一角，卻被廣泛地用來表示機構之間的動態(tài)合作關系。本研究的數(shù)據(jù)來源于美國科學情報研究所（ISI）開發(fā)的Web of ScienceTM核心合集中的SCI-E（科學引文索引擴展版）數(shù)據(jù)庫。為縱向考察我國大學開展協(xié)同創(chuàng)新的發(fā)展軌跡，我們對1998-2013年間我國發(fā)表的論文文獻進行逐年檢索與保存。至少包含一個中國作者機構信息的文獻共有1291297條，其中作者機構信息清晰的有效數(shù)據(jù)為1245037條。

為完成作者機構信息的計量工作，我們編制了一個專用程序，對U、I、G、UI、UG、IG和UIG的數(shù)量分別進行計量。U、I、G分別表示一條記錄中至少有一個作者來自大學、工業(yè)企業(yè)和政府研發(fā)機構的數(shù)量，UI、UG、IG表示兩兩之間協(xié)作的數(shù)量，UIG表示三者之間協(xié)作的數(shù)量。編制專用程序時，我們將包含UNIV或COLL縮寫的歸到U類，包含CORP、LTD、INC、SA或AG等縮寫的歸到I類，包含NATL、NAZL、GOVT、HOSP、CNRS、EUROPEAN、ACAD、INRA等縮寫的歸到G類。專用程序根據(jù)TH算法運行程序th4.exe的要求，同時生成data. txt文件，記錄下我們保存的每一條數(shù)據(jù)的作者機構信息情況。按大學-產業(yè)-政府的順序，文件形式如下：“id1”，“1”，“1”，“0”?！?”表示有，“0”表示沒有。依此類推，id2，id3……最后，將data.txt文件輸入th4.exe程序，計算出熵值和信息轉接量各值（HU、HI、HG，HUI、HUG、HIG，TUI、TUG、TIG，TUIG）。

三、結果分析

（一）我國大學開展協(xié)同創(chuàng)新的科研成果產出分析

通過文獻計量，表1詳細地呈現(xiàn)出大學跨界協(xié)同創(chuàng)新的科研成果產出情況。16年間，大學發(fā)表的SCI文章數(shù)量增長最顯著。1998年，至少有一個來自大學的作者發(fā)表的科技論文（U計量）數(shù)量約占全國發(fā)表科技論文總數(shù)的68%；到2013年，這個百分比已經超過90%。大學已成為我國科學研究的重要陣地，大學的科研水平基本上反映了我國的科研水平狀況。這與1998年以來國家啟動的“985”工程和“211”工程緊密相關。這兩項工程不僅開啟了我國建設世界一流大學的進程，而且激發(fā)了大學以學科建設為龍頭推進科學研究工作的自覺性和積極性。據(jù)《國家創(chuàng)新指數(shù)報告2013》統(tǒng)計，我國研發(fā)經費穩(wěn)居世界第3位，研發(fā)人員居世界首位，SCI論文數(shù)居世界第2位，高被引論文數(shù)居世界第4位，科技論文產出呈現(xiàn)出量質齊升的向好局面。

然而，與基礎科研的輝煌成就形成鮮明對比的是，我國在許多領域缺乏自主創(chuàng)新技術和精密設備，關鍵技術受制于人。這種鮮明的反差警示我們，科研經費的大量投入、創(chuàng)新人才的集聚以及科研成果的大量積蓄與技術的革新、技術的產業(yè)化、新型產業(yè)的培育以及生產力的提升之間絕不是簡單的線性關系，更不是自然的類推進步過程。從科學研究到技術產品化、商品化和產業(yè)化的循環(huán)發(fā)展，往往要經歷一個難以跨越的“死亡之谷”。搭建跨越“死亡之谷”的橋梁，需要大學、工業(yè)企業(yè)與政府科研機構共同推進跨界協(xié)同創(chuàng)新，在有形的界面組織機構推動和無形的文化價值融合方面相互作用，建立起機構之間的對話關系、反饋循環(huán)關系和深度協(xié)作關系。表1顯示，我國跨越組織邊界的協(xié)同創(chuàng)新比例失調。大學與政府研發(fā)機構的協(xié)作相對頻繁，1998-2013年間呈現(xiàn)出明顯的增長態(tài)勢；而大學與工業(yè)企業(yè)的協(xié)作太少。例如，2013年大學發(fā)表論文168955篇，而其中與工業(yè)企業(yè)協(xié)作完成的論文僅有4443篇。這意味著大學發(fā)表的大量科技論文更多地注重基礎理論研究或理論應用研究，也意味著我國工業(yè)企業(yè)對基礎研發(fā)的重視度和參與度嚴重不夠，抑制了科技成果的轉化率。

表1　1998-2013年文獻作者機構信息的歸類統(tǒng)計（單位：篇）

（二）大學與工業(yè)企業(yè)、政府研發(fā)機構的雙邊協(xié)同創(chuàng)新關系分析

表2中，TUG、TIG和TUI為二維信息轉接量，是兩兩之間雙邊協(xié)同創(chuàng)新耦合依賴程度的指示器。從橫向看，表示大學與政府研發(fā)機構耦合性的二維信息轉接量TUG很大，而表示大學與工業(yè)企業(yè)、工業(yè)企業(yè)與政府研發(fā)機構之間耦合性的二維信息轉接量TUI和TIG非常小。這種格局突出暴露了我國大學與工業(yè)企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新關系松散的問題：一方面，作為技術創(chuàng)新主體的工業(yè)企業(yè)對基礎研發(fā)的投入與產出缺位，多數(shù)企業(yè)更依賴加工和仿制，長期處于國際技術競爭產業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈的低端；另一方面，作為國家創(chuàng)新體系重要生力軍的大學和政府研發(fā)機構，其不合理的科研考核體系強化了科研人員體制內追求論文和專利數(shù)量的習慣，削弱了科研人員體制外“用”技術的能力。

縱向的發(fā)展狀況更讓人憂心。16年間，表征大學與工業(yè)企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新關聯(lián)程度的TUI在2005年左右稍有起色；2008年以來，大學發(fā)表的科技論文數(shù)量大幅增長，而大學與工業(yè)企業(yè)的耦合性沒有得到同步發(fā)展，TUI的值加速下滑，到2012年僅為0.19mbit。與此同時，大學與政府研發(fā)機構之間的耦合性指標TUG也呈現(xiàn)出持續(xù)下滑的態(tài)勢?？傮w而言，大學與工業(yè)企業(yè)、大學與政府研發(fā)機構的協(xié)同創(chuàng)新關系沒有朝逐步優(yōu)化的方向發(fā)展。尤其在追求理論成果的大學與犯了“仿制病”的工業(yè)企業(yè)之間積弊嚴重。二者各自秉持不同的價值取向，導致機構之間的離心力大于向心力，機構之間的體制“壁壘”越來越深，機構之間的對話越來越難，科技成果的溢出和轉讓也越來越難。據(jù)2013年的相關統(tǒng)計，我國科技成果轉化率僅為10%，而發(fā)達國家為40%以上。

表2　1998-2013年二維信息轉接量結果（單位：mbit）

（三）大學-產業(yè)-政府三維協(xié)同創(chuàng)新關系分析

三維信息轉接量TUIG是反映大學-產業(yè)-政府研發(fā)機構三邊協(xié)同創(chuàng)新整體優(yōu)化程度的指示器。TUIG為負值且值越小時，三維協(xié)同創(chuàng)新關系越緊密，意味著體制機制越暢通、科研成果的轉化率與產業(yè)化率越高。圖1表明，我國大學與產業(yè)、政府研發(fā)機構三者之間協(xié)同創(chuàng)新的耦合性呈現(xiàn)出弱化的趨勢。到了2013年，TUIG值僅為-4.85mbit。三維協(xié)同創(chuàng)新的基本前提是：“每一方都表現(xiàn)出另外兩個的一些能力，但同時仍保留自己原有的作用和獨特身份”［1］。而我國三維協(xié)同創(chuàng)新的格局是：不同創(chuàng)新主體固守自己原有的功能，更多地在體制內進行修修補補的改革，每一方都沒有為跨邊界的協(xié)同創(chuàng)新而更多地拓展出另外兩方的特有能力，整體上呈現(xiàn)出各自為政的發(fā)展局面。經合組織早在2008年的一份評估報告中就一針見血地指出了我國創(chuàng)新體系的這一明顯軟肋：“中國的創(chuàng)新系統(tǒng)就像‘群島’，各島嶼間沒有充分聯(lián)系，難以形成溢出效應”［4］。

圖1　1998-2013年三維信息轉接量（單位：mbit）

四、結論與建議

在我國大學努力通過跨界協(xié)同創(chuàng)新提升科技創(chuàng)新能力的大背景下，本研究采用三螺旋算法，基于SCI合著論文的互信息研究，考察了1998-2013年的16年間大學與工業(yè)企業(yè)、政府研發(fā)機構之間跨界協(xié)同創(chuàng)新的耦合程度，透視了我國科技成果研發(fā)和轉化的薄弱環(huán)節(jié)。歷史維度的縱向研究結果顯示，我國大學與政府科研機構之間的相互作用較頻繁，而大學與工業(yè)企業(yè)跨界協(xié)同創(chuàng)新的耦合性一直較弱，大學-產業(yè)-政府三螺旋交互作用的耦合性也必然較弱。

三螺旋跨界協(xié)同創(chuàng)新的松散關系，往往導致我國大學和科研院所高投入、高產出的大量科技成果被束之高閣，而作為技術創(chuàng)新主體的企業(yè)卻因缺乏原創(chuàng)性成果的開發(fā)而長期處于國際產業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈的下游。為扭轉這種不利格局，大學、工業(yè)企業(yè)、政府科研機構和政府部門都應該圍繞自主創(chuàng)新能力提高、科技成果轉化率提升的戰(zhàn)略需求，以切實增強跨界協(xié)同創(chuàng)新的耦合性為基本原則，在三螺旋協(xié)同創(chuàng)新體系中找準自己的定位、發(fā)揮自己的效能。對于我國大學來說，必須主動變革傳統(tǒng)的象牙塔發(fā)展模式，走向大學發(fā)展的新范式——創(chuàng)業(yè)型大學，通過跨邊界組織的創(chuàng)新來增強工業(yè)企業(yè)技術研發(fā)所應具備的一些能力，奠定與工業(yè)企業(yè)深度融合、優(yōu)勢互補的基礎。

當前國際科技競爭的關口已前移到基礎研究。作為我國技術創(chuàng)新主體的企業(yè)，要想在激烈的國際競爭中贏得價值鏈、創(chuàng)新鏈上的有利位勢，必須在技術開發(fā)與技術產業(yè)化的同時，注重強化基礎研發(fā)能力，提升企業(yè)承接實驗室科研成果的能力，增強企業(yè)主動尋求與大學協(xié)同創(chuàng)新的自覺性，改變我國企業(yè)基礎研發(fā)能力弱、技術自主創(chuàng)新能力弱、關鍵技術受制于人的現(xiàn)狀。此外，政府的政策與支持對塑造和不斷重構協(xié)同創(chuàng)新體系是非常重要的。國際上的理論和實踐表明，在政產學研合作進入“三重螺旋”階段的過程中，各國政府都在通過科技政策積極地引導和推動大學、科研機構、產業(yè)界與政府之間的合作。［5］隨著創(chuàng)新活動的深入和創(chuàng)新價值的多元化，我國在充分發(fā)揮市場決定性作用的同時，各級政府部門應該更多地利用需求側政策工具，為大學、工業(yè)企業(yè)和政府科研機構的跨界協(xié)同創(chuàng)新提供服務性支持。一方面，戰(zhàn)略上要更多地體現(xiàn)需求導向和問題導向，準備判斷未來技術與產業(yè)變革的大形勢、大需求，加強戰(zhàn)略前瞻布局和持續(xù)投入；另一方面，政策重心要逐步轉向“做標準、做平臺、做體系”。［6］正如MarioCervantes指出的那樣：“政府以往干預是為了修正市場失靈，現(xiàn)在逐漸變成主動創(chuàng)造機遇。同時，過去的政策比較單一，現(xiàn)在大多為政策組合，面向更多元的價值實現(xiàn)?！保?］

參考文獻

［1］［美］亨利·埃茨科威茲. 三螺旋-大學·產業(yè)·政府三元一體的創(chuàng)新戰(zhàn)略［M］. 周春彥， 譯. 北京：東方出版社， 2005：18-61.

［2］LEYDESDORFF L， PARK H W， LENGYEL B. A routine for measuring synergy in university-industry-government relations：Mutual information as a Triple-Helix and Quadruple-Helix indicator［J］. Scientometrics， 2014， 99（1）：27-35.

［3］LEYDESDORFF L， WILFRED D， GERBEN P. Measuring the Knowledge Base of an Economy in terms of Triple-Helix Relations among 'Technology， Organization， and Territory'［J］. Research Policy， 2006， 35（2）：181-199.

［4］龔克. 大科學時代需要大協(xié)同創(chuàng)新［EB/OL］. ［2012-06-11］. http：//theory.gmw.cn/2012-06/11/content_4322277.htm.

［5］LOUIS-MICHEL L， LAFRAMBOISE M， LARIVIERE V， GINGRAS Y. The effect of university-industry collaboration on the scientific impact of publications： The Canadian case（1980-2005）［J］. Research Evaluation， 2008， 17（3）：227-232.

［6］上海浦江創(chuàng)新論壇中心. 創(chuàng)新環(huán)境：供給與需求政策協(xié)同［R］. 2013年浦江創(chuàng)新論壇研究報告，2013（5）.

收稿日期：2014-06-11

基金項目：全國教育科學規(guī)劃項目“創(chuàng)業(yè)型大學：地方高校特色辦學的戰(zhàn)略選擇”（CIA110151）

作者簡介：李培鳳，1978年生，女，山西清徐人，山西大學高等教育研究所講師，經濟與管理學院博士研究生。

The Coupling Effect of University's Cross-Border Collaborative Innovation in China: A Mutual Information Analysis Based on SCI Co-Published Papers

LI Pei-feng
（Institute of Higher Education，Shanxi University，Taiyuan 030006，Shanxi，China）

Abstract:Innovation has become the main theme of the era of knowledge-driven economy.Universityindustry-government collaborative innovation is an important path to knowledge innovation，technological innovation，technology commercialization and industrialization.This article，based on SCI papers published between 1998 and 2013 in China，adopts Triple Helix Algorithm to analyze the coupling effect of cross-border collaborative innovation between universities，industrial companies and governmental research institutions，and diagnoses the potential structural problems.

Key words:Collaborative Innovation；Institutional Mechanism；Entrepreneurial University；Triple Helix