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        基于知識(shí)溢出環(huán)長(zhǎng)株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化分析

        2017-09-26 06:37:50何天祥
        商學(xué)研究 2017年4期
        關(guān)鍵詞:株潭城市群產(chǎn)學(xué)研

        何天祥,許 娟,廖 莎

        (1.湖南商學(xué)院旅游管理學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙410205;2.湖南商學(xué)院經(jīng)貿(mào)發(fā)展研究院,湖南長(zhǎng)沙410205)

        基于知識(shí)溢出環(huán)長(zhǎng)株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化分析

        何天祥1,許 娟2,廖 莎2

        (1.湖南商學(xué)院旅游管理學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙410205;2.湖南商學(xué)院經(jīng)貿(mào)發(fā)展研究院,湖南長(zhǎng)沙410205)

        完善區(qū)域創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)和提高知識(shí)溢出效應(yīng)是提升區(qū)域創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。文章以環(huán)長(zhǎng)株潭城市群知識(shí)溢出為研究對(duì)象,采用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析理論和Gephi軟件方法,利用2005~2014年工程機(jī)械類(lèi)發(fā)明專(zhuān)利的合作申請(qǐng)和引用數(shù)據(jù)構(gòu)建創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),從空間、產(chǎn)業(yè)和組織三個(gè)維度分析其創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征和演變規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):第一,環(huán)長(zhǎng)株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)從無(wú)到有,處于初級(jí)階段,創(chuàng)新產(chǎn)出和空間溢出水平較低;第二,創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)在空間上呈現(xiàn)以長(zhǎng)沙為核心,其他節(jié)點(diǎn)圍繞長(zhǎng)沙形成“核心-邊緣”的分布模式;第三,知識(shí)和技術(shù)溢出集中在工程機(jī)械及相關(guān)產(chǎn)業(yè),表現(xiàn)出以MAR溢出為主,正處于從MAR溢出向Jacobs溢出過(guò)渡的階段;第四,形成以大學(xué)和大型科技企業(yè)為核心節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)學(xué)研關(guān)系網(wǎng)絡(luò),但與政府、金融和中介機(jī)構(gòu)關(guān)系不夠緊密。創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化受經(jīng)濟(jì)實(shí)力、吸收能力、交通網(wǎng)絡(luò)、組織差異和社會(huì)文化關(guān)系等多因素驅(qū)動(dòng),知識(shí)溢出并不是單純呈距離衰減趨勢(shì)。最后提出完善創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的對(duì)策措施。

        知識(shí)溢出;創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò);環(huán)長(zhǎng)株潭城市群;Gephi

        一、引言

        科技創(chuàng)新是優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)推進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的源動(dòng)力。我國(guó)“十三五”規(guī)劃提出以科技創(chuàng)新為核心,依靠創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。如何定量分析創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)是一大研究難點(diǎn)和熱點(diǎn)。創(chuàng)新源于知識(shí)的制造、重組和融合。從空間、產(chǎn)業(yè)和組織三個(gè)維度出發(fā),創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)有不同的形式和意義。由企業(yè)、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、金融機(jī)構(gòu)、中介機(jī)構(gòu)和政府構(gòu)成協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái),實(shí)質(zhì)上是創(chuàng)新主體之間知識(shí)和技術(shù)交流平臺(tái)。創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)越復(fù)雜,節(jié)點(diǎn)聯(lián)系越密切,知識(shí)溢出水平越高,創(chuàng)新產(chǎn)出和溢出效率越高。因此,可以通過(guò)知識(shí)溢出角度分析創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演變。

        現(xiàn)有知識(shí)溢出大多采用知識(shí)生產(chǎn)函數(shù)法等間接的測(cè)度方式,不能有效追蹤知識(shí)溢出的過(guò)程和路徑[1]。隨著社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法的發(fā)展,知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)成為探討和研究知識(shí)溢出的新模式[2~3]。它可以用來(lái)追蹤知識(shí)溢出的過(guò)程和路徑演化,做到追蹤溯源,并通過(guò)用圖示法展示區(qū)域知識(shí)溢出的空間結(jié)構(gòu),闡述區(qū)域創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化[4~11]。

        對(duì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的研究起源于20世紀(jì)90年代,從管理學(xué)領(lǐng)域發(fā)展拓展到經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域,取得了豐碩成果,但也有缺陷[12~22]。一是以合作申請(qǐng)專(zhuān)利和合作論文、著作等構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)關(guān)系來(lái)形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),而知識(shí)溢出包括顯性溢出和隱性溢出,合作專(zhuān)利更多體現(xiàn)了隱性溢出,關(guān)于直接引用方面的顯性溢出,國(guó)內(nèi)學(xué)者幾乎沒(méi)有考慮;二是從宏觀的角度出發(fā),以國(guó)家、省域和城市等行政區(qū)域?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),較少考慮城市內(nèi)部知識(shí)和創(chuàng)新的不均勻分布;三是著重探討產(chǎn)學(xué)研合作形式的網(wǎng)絡(luò),缺乏對(duì)內(nèi)部合作的組織類(lèi)型和其合作比例進(jìn)行區(qū)分;四是集中關(guān)注沿海城市群的協(xié)同創(chuàng)新,很少討論內(nèi)陸城市群。環(huán)長(zhǎng)株潭城市群是長(zhǎng)江中游城市群的重要組成部分,是中部地區(qū)創(chuàng)新極核,關(guān)系到我國(guó)中部地區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,對(duì)其創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

        因此,我們特別關(guān)注了環(huán)長(zhǎng)株潭城市群創(chuàng)新集群和創(chuàng)新產(chǎn)出的空間差異,產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部不同組織類(lèi)型間合作的比例和方式?;谥R(shí)溢出和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的理論、方法,環(huán)長(zhǎng)株潭城市群2005~2014年工程機(jī)械類(lèi)發(fā)明專(zhuān)利的合作和引用為原始數(shù)據(jù),利用Gephi和ArcGIS軟件做定量分析和可視化處理,從組織、產(chǎn)業(yè)和空間三個(gè)維度分析創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征和演化規(guī)律,探索知識(shí)流動(dòng)方向和路徑,以聚類(lèi)分析獲知?jiǎng)?chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的核心和邊緣組成,甄別技術(shù)擴(kuò)散和知識(shí)溢出的關(guān)鍵影響因素和區(qū)域差異,為提升區(qū)域創(chuàng)新能力找到突破口。

        二、環(huán)長(zhǎng)株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和數(shù)據(jù)說(shuō)明

        (一)環(huán)長(zhǎng)株潭城市群創(chuàng)新發(fā)展的現(xiàn)狀

        環(huán)長(zhǎng)株潭城市群是湖南經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的極核區(qū),GDP占全省79%,是湖南省新型城市化和“兩型”社會(huì)建設(shè)的龍頭,擁有國(guó)家中部地區(qū)第一個(gè)國(guó)家級(jí)新區(qū)。同時(shí),它是長(zhǎng)江中游城市群的一重大發(fā)展極,東承長(zhǎng)三角城市群西啟成渝城市群,南連珠三角城市群,北接環(huán)渤海城市圈,是實(shí)現(xiàn)中部崛起的關(guān)鍵之一,在發(fā)揮城市群輻射帶動(dòng)效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)承接的腹地中起重要作用。但是,目前該區(qū)域的科技創(chuàng)新能力相對(duì)較弱,知識(shí)和技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率不夠。2015年,環(huán)長(zhǎng)株潭城市群的技術(shù)交易額只占地區(qū)生產(chǎn)總值的0.6%,R&D經(jīng)費(fèi)支出占生產(chǎn)總值的2.6%,萬(wàn)人發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)量為4.88件,發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)總數(shù)占全國(guó)的1.8%,創(chuàng)新力度明顯偏低且低于全國(guó)平均水平。那么,培育環(huán)長(zhǎng)株潭城市群創(chuàng)新系統(tǒng)和創(chuàng)新機(jī)制,提高科技進(jìn)步的貢獻(xiàn)率就顯得尤為重要了。

        (二)多維度創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

        1.三層次空間網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

        各區(qū)域內(nèi)外不斷地進(jìn)行物質(zhì)和信息的交換與流通,知識(shí)和技術(shù)的合作與共享,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的連接,產(chǎn)生了空間關(guān)聯(lián)的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),促使了區(qū)域創(chuàng)新活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的空間移動(dòng)和擴(kuò)張。本文基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的分析范式,首先從地理空間角度出發(fā),以全國(guó)各省域、環(huán)長(zhǎng)株潭城市群中的8個(gè)城市和城市內(nèi)部機(jī)構(gòu)或個(gè)人作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)間發(fā)明專(zhuān)利的合作申請(qǐng)和引用關(guān)系作為網(wǎng)絡(luò)的邊,構(gòu)建地理空間上基于知識(shí)流的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。我們從空間和行政范圍視角,由大到小、由外及里地劃分成三個(gè)層次的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò):一是環(huán)長(zhǎng)株潭城市群8個(gè)城市與全國(guó)各省市構(gòu)成的“2-模網(wǎng)”;二是城市群內(nèi)8個(gè)城市之間構(gòu)成的“1-模網(wǎng)”;三是單個(gè)城市內(nèi)部的機(jī)構(gòu)或個(gè)人構(gòu)成的微觀網(wǎng)絡(luò)。

        2.產(chǎn)業(yè)維度創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

        本文以專(zhuān)利合作及其引用數(shù)據(jù)為研究支撐,專(zhuān)利數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)通常采用國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)(IPC分類(lèi))法,IPC分類(lèi)采用等級(jí)的形式,將技術(shù)內(nèi)容注明:部-分部-大類(lèi)-小類(lèi)-大組-小組。以字母“A-H”表示技術(shù)內(nèi)容的8類(lèi),專(zhuān)利主分類(lèi)號(hào)的第一個(gè)字母就是“A-H”,這代表了不同領(lǐng)域或不同產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)明。其中,A表示“人類(lèi)生活必需”類(lèi),B為“作業(yè)和運(yùn)輸”,C為“C部—化學(xué)和冶金”,D為“紡織和造紙”,E為“固定建筑物”,F(xiàn)為“機(jī)械工程、照明、加熱、武器和爆破”,G為“物理”,H為“電學(xué)”。以一個(gè)字母(類(lèi))作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),F(xiàn)類(lèi)對(duì)各類(lèi)之間的引用關(guān)系構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的邊,這就是本文產(chǎn)業(yè)維度的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。需指出的是,合作申請(qǐng)的專(zhuān)利屬于同一產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,不與其他類(lèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)生關(guān)系。

        3.組織維度創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

        以不同類(lèi)型的組織或機(jī)構(gòu)作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),組織間合作申請(qǐng)專(zhuān)利和引用關(guān)系作為網(wǎng)絡(luò)的邊,構(gòu)成了通常所說(shuō)的產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)。以企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)為主,政府、金融機(jī)構(gòu)和中介服務(wù)為輔,形成了產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)的形成有助于技術(shù)、資金、人才、知識(shí)等互動(dòng)交流,資源的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),推動(dòng)科研成果在不同領(lǐng)域相互轉(zhuǎn)化,從而提升區(qū)域的整體創(chuàng)新績(jī)效。

        (二)數(shù)據(jù)來(lái)源與說(shuō)明

        本文的原始數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)網(wǎng)(http://www.cnipr.com/)公布的發(fā)明專(zhuān)利。專(zhuān)利是知識(shí)產(chǎn)權(quán)的主要體現(xiàn)形式,是度量區(qū)域創(chuàng)新的一種主要指標(biāo)。專(zhuān)利合作和互相之間的引用體現(xiàn)了主體之間的存在交流和互動(dòng),知識(shí)發(fā)生了流動(dòng)和轉(zhuǎn)移,這是知識(shí)溢出的直觀表現(xiàn)。以環(huán)長(zhǎng)株潭城市群2005~2014年工程機(jī)械類(lèi)發(fā)明專(zhuān)利的申請(qǐng)為研究對(duì)象,工程機(jī)械制造業(yè)是湖南省主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,是湖南優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)中的重中之重。環(huán)長(zhǎng)株潭城市群在機(jī)械制造業(yè)方面有著相對(duì)較好的發(fā)展勢(shì)頭,這領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)信息相對(duì)全面。

        數(shù)據(jù)具體的檢索條件:時(shí)間為2005~2014年;國(guó)省代碼為湖南,具體地址分別輸入長(zhǎng)沙、株洲、湘潭、岳陽(yáng)、常德、益陽(yáng)、婁底、衡陽(yáng)8個(gè)市;根據(jù)IPC對(duì)專(zhuān)利的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),專(zhuān)利分類(lèi)的檢索范圍限定于F類(lèi)。以上述專(zhuān)利檢索條件,采用時(shí)間降序排序方式逐條下載了4940條專(zhuān)利信息,每條專(zhuān)利包含專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枴⒚Q(chēng)、分類(lèi)號(hào)、申請(qǐng)人/機(jī)構(gòu)(專(zhuān)利權(quán))、時(shí)間、地址等信息,此外還逐條辨別并下載了其引用專(zhuān)利的相關(guān)信息。需要指出的是,在做數(shù)據(jù)整理和構(gòu)建空間網(wǎng)絡(luò)時(shí),排除了組織對(duì)本身的引用,產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)排除個(gè)人間合作和引用的專(zhuān)利。

        從時(shí)間上看,環(huán)長(zhǎng)株潭城市群工程機(jī)械類(lèi)發(fā)明專(zhuān)利產(chǎn)出總體呈上升態(tài)勢(shì),2005年只有86項(xiàng),到2011年發(fā)明專(zhuān)利達(dá)到830項(xiàng),比2010年翻了一番并取得關(guān)鍵性突破。產(chǎn)學(xué)研合作和參與專(zhuān)利合作、引用的主體也從2010年分界,2010年之前處于低水平緩慢增加,之后進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)。專(zhuān)利產(chǎn)出總數(shù)與專(zhuān)利合作和產(chǎn)學(xué)研合作參與主體的走向、階段差異大致一致,說(shuō)明創(chuàng)新績(jī)效(專(zhuān)利產(chǎn)出)和知識(shí)溢出(合作引用)是一個(gè)相互促進(jìn)、深化的過(guò)程,兩者之間是交互影響的。

        三、環(huán)長(zhǎng)株潭城市群多維度創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的演化分析

        (一)基于地理空間維度的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化

        1.三層次空間創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化及其“核心-邊緣”模式形成

        根據(jù)專(zhuān)利申請(qǐng)?jiān)跁r(shí)間上產(chǎn)出數(shù)量的階段性特征,將地理空間上創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)分為兩個(gè)時(shí)間階段,2005~2009年為第一階段,2010~2014年為第二階段,利用Gephi軟件對(duì)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的演變作可視化處理(圖1)并計(jì)算網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征的指標(biāo)值。從階段一到階段二,網(wǎng)絡(luò)圖顯示三個(gè)空間層次的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模(節(jié)點(diǎn))、關(guān)系(邊)和節(jié)點(diǎn)平均度都有不同程度的增加,越來(lái)越多的主體參與到創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)之中,知識(shí)擴(kuò)散的范圍擴(kuò)大。

        (1)從宏觀網(wǎng)絡(luò)看,省域之間網(wǎng)絡(luò)的直徑和平均路徑長(zhǎng)度保持不變(值為1),圖的密度從0.05上升到0.08,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐漸穩(wěn)定,意味著環(huán)長(zhǎng)株潭城市群與外部省市的交流越趨頻繁,聯(lián)系更加緊密。

        (2)從中觀網(wǎng)絡(luò)看,8個(gè)城市之間網(wǎng)絡(luò)的平均聚類(lèi)系數(shù)增加,由0.22上升到0.45,說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越以某一點(diǎn)為中心建立起來(lái),走向“核心-邊緣”的網(wǎng)絡(luò)模式,網(wǎng)絡(luò)圖上看來(lái),長(zhǎng)沙始終位于網(wǎng)絡(luò)核心位置,城市間網(wǎng)絡(luò)是以長(zhǎng)沙為中心建立起來(lái)的。

        (3)從微觀網(wǎng)絡(luò)看,城市內(nèi)部由機(jī)構(gòu)或個(gè)人構(gòu)成的微觀網(wǎng)絡(luò)的平均聚類(lèi)系數(shù)增加,第一階段以中南大學(xué)和長(zhǎng)沙隆泰微波熱工有限公司構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的核心部分,第二階段以中聯(lián)重科股份有限公司、南車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)研究所、中南大學(xué)和湖南大學(xué)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的核心部分,也形成了“核心-邊緣”的網(wǎng)絡(luò)模式。

        圖1 三層次空間創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化圖

        因此,從整體上看,隨著時(shí)間推進(jìn),知識(shí)溢出增加,創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的形成、創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)密度增強(qiáng)、合作單位增加,結(jié)構(gòu)變穩(wěn)定,創(chuàng)新產(chǎn)出和創(chuàng)新績(jī)效不斷提升,空間上呈“核心-邊緣”分布。

        2.知識(shí)溢出規(guī)??臻g分布差異

        從環(huán)長(zhǎng)株潭城市群F類(lèi)發(fā)明專(zhuān)利統(tǒng)計(jì)值發(fā)現(xiàn):長(zhǎng)沙擁有專(zhuān)利量占比高達(dá)62%,株洲為13%,湘潭9%,衡陽(yáng)6%,岳陽(yáng)和常德4%,益陽(yáng)和婁底只有1%,毫無(wú)疑問(wèn)長(zhǎng)沙的知識(shí)溢出規(guī)模最大,成為湖南各層次創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的核心。

        從專(zhuān)利合作及其引用區(qū)域分布發(fā)現(xiàn)(表1):一方面,省域間知識(shí)溢出和單個(gè)城市內(nèi)部的知識(shí)溢出規(guī)模普遍高于城市群內(nèi)8個(gè)城市之間的知識(shí)溢出規(guī)模,知識(shí)溢出并不是單純呈距離衰減趨勢(shì)。原因在于:一是基于對(duì)優(yōu)質(zhì)性和新穎性資源的追求,創(chuàng)新主體在選擇合作和學(xué)習(xí)的對(duì)象時(shí)更傾向于比自身更具優(yōu)勢(shì)和實(shí)力的組織或個(gè)人,距離的阻礙作用不大;二是小范圍的地理空間主體間的連通性、相互認(rèn)知的程度和文化等具有相似性、鄰近性,主體間更容易基于共同目標(biāo)頻繁地匯聚到一起,容易產(chǎn)生Jacobs溢出;三是環(huán)長(zhǎng)株潭城市群8個(gè)城市雖空間距離不大、但是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相關(guān)多樣性弱,其知識(shí)溢出規(guī)模就要小得多。另一方面,環(huán)長(zhǎng)株潭城市群內(nèi)外的知識(shí)溢出規(guī)模不大,但逐年增加,說(shuō)明其創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)從無(wú)到有,但仍處于初級(jí)階段。

        表1 專(zhuān)利合作引用區(qū)域分布情況

        3.創(chuàng)新產(chǎn)出空間分布規(guī)律

        圖2 2005~1014年環(huán)長(zhǎng)株潭城市群F類(lèi)專(zhuān)利產(chǎn)出位置分布圖

        根據(jù)專(zhuān)利申請(qǐng)人/機(jī)構(gòu)(專(zhuān)利權(quán))的具體地址,利用編程解析得到地址的經(jīng)緯度,通過(guò)Arc-GIS軟件的坐標(biāo)輸入法,輸入經(jīng)緯度定位了各城市專(zhuān)利產(chǎn)出的詳細(xì)地理位置(圖2)。從圖中可以看出:創(chuàng)新產(chǎn)出基本沿鐵路、公路等交通干線和交通樞紐分布,在城市中心高度聚集,專(zhuān)利產(chǎn)出并不是均勻分布,而是具有明顯的地理空間差異,創(chuàng)新集群效果明顯,創(chuàng)新遵循等級(jí)擴(kuò)散規(guī)律。知識(shí)溢出和技術(shù)擴(kuò)散依賴(lài)于創(chuàng)新主體間的交流和互動(dòng),地理空間上的暢通使得主體交流互動(dòng)的障礙減少,接觸的頻率提高、程度加深。圖中顯示知識(shí)溢出受到了區(qū)域間聯(lián)通便捷度的影響(交通因素),城市產(chǎn)業(yè)或創(chuàng)新集群加速知識(shí)溢出,提升了創(chuàng)新績(jī)效。

        (二)基于產(chǎn)業(yè)維度的網(wǎng)絡(luò)演化:MAR溢出走向Jacobs溢出

        從表2發(fā)現(xiàn):F類(lèi)發(fā)明專(zhuān)利以引用同類(lèi)專(zhuān)利為主;隨著時(shí)間推移,F(xiàn)類(lèi)專(zhuān)利逐漸對(duì)其他類(lèi)產(chǎn)生了引用,與更多的部類(lèi)產(chǎn)生了交集;其中,F(xiàn)分類(lèi)又對(duì)B、C、E類(lèi)的引用表現(xiàn)較為頻繁,10年內(nèi)從未與D類(lèi)產(chǎn)生交集。知識(shí)溢出和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)在不同階段表現(xiàn)出不同特性,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,產(chǎn)業(yè)以?xún)?nèi)部溢出為主,表現(xiàn)出專(zhuān)業(yè)化外部性,隨著產(chǎn)業(yè)內(nèi)的發(fā)展和成熟,專(zhuān)業(yè)化外部性帶來(lái)的邊際效應(yīng)遞減,某些單位開(kāi)始跳出原有行業(yè)的局限和瓶頸,從其他行業(yè)尋找靈感和啟發(fā),開(kāi)始了產(chǎn)業(yè)間的合作和交流,其他產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的新穎性資源與原有的知識(shí)、技術(shù)融合,促使原有行業(yè)擺脫困局,實(shí)現(xiàn)另一階段的創(chuàng)新發(fā)展??傊?,在產(chǎn)業(yè)維度上,環(huán)長(zhǎng)株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出以MAR溢出為主,處于MAR溢出向Jacobs溢出的過(guò)渡階段。

        表2 環(huán)長(zhǎng)株潭城市群F類(lèi)發(fā)明專(zhuān)利對(duì)各部類(lèi)專(zhuān)利引用情況表

        (三)基于產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化

        1.產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的演化及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析

        圖3 環(huán)長(zhǎng)株潭城市群產(chǎn)學(xué)研專(zhuān)利合作引用網(wǎng)絡(luò)演化圖

        企業(yè)、高校和科研院所等組織機(jī)構(gòu)基于功能互補(bǔ)性原則、互惠性目標(biāo)產(chǎn)生合作和聯(lián)系形成了創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),推動(dòng)了區(qū)域資源的優(yōu)化配置,促進(jìn)了科技創(chuàng)新成果相互轉(zhuǎn)化,有助于形成高效有機(jī)的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)。為了更具體地研究和分析產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征和演化規(guī)律,本文以?xún)赡曜鳛橐粋€(gè)演化階段,把2005~2014年環(huán)長(zhǎng)株潭城市群工程機(jī)械類(lèi)專(zhuān)利合作申請(qǐng)和引用構(gòu)成的產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)分為5個(gè)階段,各階段的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示,圖中最后一個(gè)圖是2005~2014年這10年的總體網(wǎng)絡(luò)圖譜。

        從網(wǎng)絡(luò)圖譜來(lái)看,10年間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和邊的密集程度逐步加深,網(wǎng)絡(luò)從松散稀疏的結(jié)構(gòu)特征逐漸走向穩(wěn)定稠密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)范式,由簡(jiǎn)單的點(diǎn)線連接變成了“蛛網(wǎng)”結(jié)構(gòu)模型。參與產(chǎn)學(xué)研合作的主體明顯上升,知識(shí)溢出范圍擴(kuò)大,創(chuàng)新得到普及。

        測(cè)度各階段創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的具體結(jié)構(gòu)特征由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指標(biāo)值來(lái)表示,由Gephi軟件計(jì)算所得結(jié)果如表3所示。

        表3 2005~2014年環(huán)長(zhǎng)株潭城市群產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指標(biāo)值

        從表3得出:首先,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模(節(jié)點(diǎn))由最初的6個(gè)增加到196個(gè),關(guān)系(邊)隨著規(guī)模的增加由4次增加到161次,產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作次數(shù)逐年增加,更多的機(jī)構(gòu)和組織加入到產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新系統(tǒng)中來(lái),知識(shí)溢出得到加強(qiáng);其次,在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中,“度數(shù)”測(cè)度的是某一點(diǎn)與其他點(diǎn)直接連接的節(jié)點(diǎn)數(shù),度數(shù)越大代表某點(diǎn)有更多的節(jié)點(diǎn)與之關(guān)聯(lián),某點(diǎn)的合作關(guān)系次數(shù)越多,參與的創(chuàng)新次數(shù)就越多,越是處于網(wǎng)絡(luò)的核心。表3顯示網(wǎng)絡(luò)的平均度隨時(shí)間變化呈波動(dòng)上升的趨勢(shì),說(shuō)明整體網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新活動(dòng)增加;再次,圖(網(wǎng)絡(luò))密度指實(shí)際存在的關(guān)系數(shù)除以理論上可能存在的最大關(guān)系數(shù);平均路徑長(zhǎng)度(距離)是兩點(diǎn)間最短路徑長(zhǎng)度的平均值,網(wǎng)絡(luò)的直徑和平均路徑長(zhǎng)度都有所增加,圖的密度總體是下降的,這主要是由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的上升率高所致;最后,模塊化和聚類(lèi)系數(shù)度量的是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部存在子網(wǎng)絡(luò)的情況,指標(biāo)值越大說(shuō)明子網(wǎng)絡(luò)的凝聚力越強(qiáng),越能?chē)@某一中心點(diǎn)建立知識(shí)信息網(wǎng),越能夠體現(xiàn)創(chuàng)新集群和集中趨勢(shì),表示局部區(qū)域信息、資源通暢,知識(shí)溢出在區(qū)域或組織網(wǎng)的局部范圍內(nèi)通暢,知識(shí)和技術(shù)呈現(xiàn)等級(jí)擴(kuò)散模式。

        2.產(chǎn)學(xué)研網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各組織合作情況

        經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)各創(chuàng)新主體之間的合作比例極不均衡。企業(yè)間相互合作的比例最高(57.61%),高校和企業(yè)間的合作比例為20.95%,企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)間合作比例為12.47%,說(shuō)明企業(yè)是產(chǎn)學(xué)研網(wǎng)絡(luò)的核心和主動(dòng)力。高校間合作(4.99%)、科研機(jī)構(gòu)間合作(1.25%)及高校和科研機(jī)構(gòu)間合作(2.74%)比例都低于10%,相同組織類(lèi)型間的合作引用比例明顯高于不同組織間的,說(shuō)明組織類(lèi)型、關(guān)系對(duì)知識(shí)溢出形成的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)有顯著影響。原因在于相同的組織機(jī)構(gòu)有更多的技術(shù)相通性,社會(huì)關(guān)系更近,交流和互動(dòng)的障礙更小,相同產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游的企業(yè)更容易形成戰(zhàn)略聯(lián)盟、產(chǎn)生交集,更重要的是企業(yè)的總、分支機(jī)構(gòu)之間會(huì)存在更多的人才、知識(shí)和技術(shù)的交流共享,科研機(jī)構(gòu)間會(huì)基于某一重大研究課題和技術(shù)項(xiàng)目組成技術(shù)互補(bǔ)的團(tuán)隊(duì)來(lái)共同研發(fā),高校間會(huì)基于人才培養(yǎng)和學(xué)術(shù)交流方面產(chǎn)生合作及互動(dòng)。

        3.產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的聚類(lèi)分析

        從整體上分析了環(huán)長(zhǎng)株潭城市群網(wǎng)絡(luò)的演化趨勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),但我們還不知道網(wǎng)絡(luò)的局部(子網(wǎng)絡(luò)或子系統(tǒng))結(jié)構(gòu)和特征,所以,我們又從聚類(lèi)的角度分解了網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵子網(wǎng)絡(luò)(核心部分)。將城市群10年所發(fā)生的產(chǎn)學(xué)研間的關(guān)系數(shù)據(jù)導(dǎo)入Gephi軟件,以度數(shù)區(qū)分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的大小,處理得到一個(gè)整體網(wǎng)絡(luò)(圖4)。

        圖4 2005~2014年環(huán)長(zhǎng)株潭城市群產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)圖

        從網(wǎng)絡(luò)圖4中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)大小可以看出:中聯(lián)重科股份有限公司、南車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)研究所有限公司、中南大學(xué)、湖南大學(xué)、株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司和南岳電控(衡陽(yáng))工業(yè)技術(shù)有限公司處于網(wǎng)絡(luò)核心,并構(gòu)成了環(huán)長(zhǎng)株潭城市群產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新系統(tǒng)的關(guān)鍵子系統(tǒng)。利用Gephi的濾波和統(tǒng)計(jì)功能對(duì)每個(gè)子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行篩選和網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)計(jì)算。

        產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作的核心子網(wǎng)絡(luò)是區(qū)域創(chuàng)新最具活力的部分,子網(wǎng)絡(luò)往往掌握了區(qū)域的關(guān)鍵資源,有較高的創(chuàng)新績(jī)效,可以輻射和帶動(dòng)其他成員的創(chuàng)新。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部高度聚集和穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)和信息的流暢度,聯(lián)系緊密度更高的網(wǎng)絡(luò)更有利于知識(shí)的擴(kuò)散和成果的轉(zhuǎn)化。用規(guī)模、關(guān)系和度來(lái)刻畫(huà)網(wǎng)絡(luò)的廣度,密度和聚集系數(shù)刻畫(huà)網(wǎng)絡(luò)的深度,子網(wǎng)絡(luò)的廣度和深度很大程度影響整體網(wǎng)絡(luò)的績(jī)效。中聯(lián)重科是全國(guó)實(shí)力較強(qiáng)的工程機(jī)械領(lǐng)域的企業(yè),在環(huán)長(zhǎng)株潭城市群產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中是一個(gè)最大的子網(wǎng)絡(luò),規(guī)模最大(38),關(guān)系數(shù)為39,平均度超過(guò)1(1.03),平均路徑長(zhǎng)度為1.98,說(shuō)明它有更多的合作對(duì)象,知識(shí)擴(kuò)散范圍更廣,所產(chǎn)生的社會(huì)效應(yīng)也越大,對(duì)區(qū)域發(fā)展的貢獻(xiàn)不容忽視。中南大學(xué)和湖南大學(xué)作為985重點(diǎn)高校,擁有良好和完備的科研設(shè)施,科研投入和科研實(shí)力位于湖南各高校前列,對(duì)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新系統(tǒng)的形成起到重大作用。南車(chē)株洲電力、株洲時(shí)代新材料和南岳電控作為株洲市、衡陽(yáng)市重點(diǎn)單位,在環(huán)長(zhǎng)株潭城市群產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮了重量級(jí)角色,不僅與本市內(nèi)眾多企業(yè)合作和聯(lián)系,還代表了本市與外界聯(lián)系和交流的突破和窗口。

        四、結(jié)論與建議

        創(chuàng)新根源于知識(shí)和技術(shù),通過(guò)知識(shí)和技術(shù)的生產(chǎn)、重組及融合得到。技術(shù)和知識(shí)在產(chǎn)業(yè)集群、空間集聚內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的流動(dòng)(知識(shí)溢出)形成了區(qū)域創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),提升了區(qū)域創(chuàng)新績(jī)效。本文以環(huán)長(zhǎng)株潭城市群知識(shí)溢出為研究對(duì)象,基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型的理論、方法,從宏觀到微觀,從空間、產(chǎn)業(yè)到組織,構(gòu)建各層次網(wǎng)絡(luò),利用Gephi和ArcGIS軟件作統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)可視化處理,研究了長(zhǎng)株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)演化。得出主要結(jié)論是:第一,環(huán)長(zhǎng)株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)從無(wú)到有,目前仍處于網(wǎng)絡(luò)形成的初級(jí)階段,但是知識(shí)溢出是創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化的催化劑;第二,受經(jīng)濟(jì)實(shí)力、空間距離、技術(shù)基礎(chǔ)、交通網(wǎng)絡(luò)、行政劃分等綜合因素的交互影響,知識(shí)溢出和創(chuàng)新產(chǎn)出空間分布極不均衡,空間創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)形成了“核心-邊緣”模式,創(chuàng)新呈等級(jí)擴(kuò)散規(guī)律;第三,從產(chǎn)業(yè)維度的分析顯示,環(huán)長(zhǎng)株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出以MAR溢出為主,處于MAR溢出向Jacobs溢出的過(guò)渡階段;第四,產(chǎn)學(xué)研網(wǎng)絡(luò)從松散稀疏走向穩(wěn)定稠密,由點(diǎn)線連接形成“蛛網(wǎng)”結(jié)構(gòu),參與創(chuàng)新的主體增加,創(chuàng)新合作在同類(lèi)組織中表現(xiàn)突出,尤其以企業(yè)間合作為主,由少數(shù)幾個(gè)大型企業(yè)和重點(diǎn)高校構(gòu)成創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的核心部分,但金融、中介和政府對(duì)創(chuàng)新的支持和服務(wù)程度不夠。

        根據(jù)上述結(jié)論,本文提出完善創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的幾點(diǎn)建議:第一,加大區(qū)域內(nèi)部創(chuàng)新要素的投入,提升自主創(chuàng)新能力,同時(shí)加強(qiáng)與區(qū)域外部的創(chuàng)新合作與交流,發(fā)揮知識(shí)溢出循環(huán)效應(yīng)。完善交通網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò),打破創(chuàng)新互動(dòng)的空間局限,城市群內(nèi)部實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展,跨越行政界限,為創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的形成減少障礙,發(fā)揮創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)核心部分的輻射帶動(dòng)作用,提升區(qū)域整體的創(chuàng)新績(jī)效。將環(huán)長(zhǎng)株潭城市群作為一個(gè)發(fā)展整體,協(xié)調(diào)各市資源,更有利于資源互補(bǔ)和協(xié)同創(chuàng)新。長(zhǎng)株潭高新區(qū)發(fā)展與湘江新區(qū)、長(zhǎng)株潭城市群、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展融合起來(lái),形成以高新區(qū)為創(chuàng)新的極核區(qū),推動(dòng)高新技術(shù)外溢。同時(shí),加大與歐美、日韓的高新技術(shù)企業(yè)合作,大力吸引國(guó)外先進(jìn)企業(yè)、專(zhuān)家和高級(jí)技術(shù)人才來(lái)高新區(qū)創(chuàng)業(yè)或技術(shù)交流,通過(guò)吸收、模仿和再創(chuàng)新,推動(dòng)國(guó)際高新技術(shù)的外溢。第二,在夯實(shí)原有主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新基礎(chǔ)之上,依據(jù)價(jià)值鏈分工“微笑曲線”,構(gòu)建以高端制造業(yè)為核心、金融保險(xiǎn)、現(xiàn)代物流、信息服務(wù)和其他中介機(jī)構(gòu)為支撐的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集群,配套發(fā)展相關(guān)中小科技企業(yè),促進(jìn)企業(yè)技術(shù)的融合創(chuàng)新,提升產(chǎn)業(yè)層次,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),推動(dòng)MAR溢出過(guò)渡到Jacobs溢出。第三,完善產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新系統(tǒng),培育中南大學(xué)、湖南大學(xué)、中聯(lián)重科、南車(chē)株洲電力、株洲時(shí)代新材料和南岳電控等大型企業(yè)和科研院所為創(chuàng)新骨干,同時(shí),提升金融、中介機(jī)構(gòu)和政府在創(chuàng)新系統(tǒng)中的輔助功能,探索合作新渠道,構(gòu)建創(chuàng)新聯(lián)盟,扶持和培育更多的創(chuàng)新子網(wǎng)絡(luò)。合理規(guī)劃產(chǎn)業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)布局,推動(dòng)創(chuàng)新集群,形成戰(zhàn)略、資產(chǎn)、技術(shù)和人才集聚,為創(chuàng)新合作提供場(chǎng)所和平臺(tái),加大招商引資力度,圍繞主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、關(guān)鍵技術(shù)和核心零部件開(kāi)展招商,吸引國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)和高新技術(shù)企業(yè)入駐,構(gòu)建國(guó)際一流研發(fā)中心,打造中部地區(qū)的創(chuàng)新中心。

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        (責(zé)任編輯:羅蕾)

        Analysis on Innovation Network Evolution of the Ring of Changsha-Zhuzhou-Xiangtan Urban Agglomeration Based on Know ledge Spillover

        XU Juan1,HE Tian-xiang2,LIAO Sha2
        (1.Research Institute of Economic and Trade Development,Hunan University of Commerce,Changsha,Hunan 410205;2.Tourism Management School,Hunan University of Commerce,Changsha,Hunan 410205)

        It is the key to enhance the regional innovation capability through improving the innovation network and the effect of knowledge spillover.Based on social network analysis theories and Gephi methods,engineering mechanical invention patent application and patent citations from 2005 to 2014,we constructed the innovation networks from the three dimensions of space,industry and organization to study the structure characteristics and evolution law of innovation network of the ring of Changsha-Zhuzhou-Xiangtan urban agglomeration.Our research findings are as follows:First,the innovation network of the ring of Changsha-Zhuzhou-Xiangtan urban agglomeration has grown out of nothing and still in the primary state,so the level of innovation output and spatial spillover is low. Second,the innovative network centers around Changsha spatially,with the other nodes around it and forming the"core-edge"distribution patterns.Third,Knowledge and technology spillover in engineering machinery and related industries feature in MAR overflow and are in the transition phase from MAR to Jacobs overflow.Fourth,it forms an industry-university-research cooperation network,with top universities and large technology enterprises as its core node,but only loose contact with government,financial and intermedi-ary institutions.There are economic power,absorptive capacity,transportation network,organizational differences,social and cultural relations,and other factors to drive the evolution of innovation network.Therefore,knowledge spillover is not only the trend of distance attenuation.Finally,it puts forward the countermeasures and suggestions to improve the innovation network.

        knowledge spillover;innovative network;the ring of Changsha-Zhuzhou-Xiangtan urban agglomeration;Gephi

        F127.64

        :A

        :2096-4315(2017)01-0120-08

        2017-02-08

        國(guó)家社科基金項(xiàng)目(12BJY052),湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(14JJ2119),湖南省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目(CX2016B657)。

        何天祥(1969—),男,湖南桂陽(yáng)人,湖南商學(xué)院旅游管理學(xué)院院長(zhǎng),博士,教授,碩士生導(dǎo)師,主要研究方向:區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與技術(shù)創(chuàng)新;許娟(1992—),女,湖南汝城人,湖南商學(xué)院碩士研究生;廖莎(1993—),女,湖南婁底人,湖南商學(xué)院區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)碩士研究生。

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