吳菲菲,童奕銘,黃魯成

(北京工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院，北京 100124)

0 引言

在由傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟時代向知識經(jīng)濟時代過渡的過程中，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新始終被視為實現(xiàn)經(jīng)濟增長和促進競爭力提升的關(guān)鍵驅(qū)動力[1,2]，創(chuàng)新模式也逐漸從產(chǎn)學(xué)研合作轉(zhuǎn)向多元化主體間的協(xié)作，對于多主體多要素融合與交互的探索也從創(chuàng)新系統(tǒng)視角轉(zhuǎn)向創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)(曾國屏, 茍尤釗, 劉磊，2013)。為評估我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、探究未來發(fā)展前景，已衍生出多種系統(tǒng)學(xué)與生態(tài)學(xué)評價方法[3,4]。當(dāng)前對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的評價多基于創(chuàng)新三螺旋視角，但隨著技術(shù)溢出效應(yīng)的不斷顯現(xiàn)與知識邊界開放性的日益增強，社會公眾也開始通過互聯(lián)網(wǎng)多媒體等便捷的知識獲取與溝通渠道，參與創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)傳遞與信息共享過程[5]，更多社會要素通過主體間的相互作用嵌入創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。公民社會的參與有利于生態(tài)系統(tǒng)主體間的利益分配平衡，在提升創(chuàng)新資源利用效率的同時，也促進了創(chuàng)新成果經(jīng)濟效益的轉(zhuǎn)化[6]。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)作為一個由企業(yè)、高校與科研院所、政府機構(gòu)、中介服務(wù)機構(gòu)、用戶等主體構(gòu)成的有機系統(tǒng)[7]，隨著“十三五”規(guī)劃對“大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)新”活動的持續(xù)關(guān)注，社會公眾在創(chuàng)新活動中的地位越發(fā)無可替代。由此，將公民社會的第四螺旋及相關(guān)社會因素作為評價標(biāo)準納入高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)評價指標(biāo)體系，對分析系統(tǒng)整體協(xié)同性與動態(tài)可持續(xù)性、揭示高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)有機性、解決當(dāng)前我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際問題具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

有機性體現(xiàn)了創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部多種創(chuàng)新要素交互作用與子系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展的程度。參考馬克思主義理論對有機性的定義[8]，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)可視為多要素多主體協(xié)同作用的有機體，動態(tài)性和整體性可視為其有機性的表現(xiàn)形式。對于知識密集、競爭激烈的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的整體性體現(xiàn)為在產(chǎn)業(yè)持續(xù)演變過程中子系統(tǒng)間的協(xié)同有序運行；高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)性體現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)成長的健康性與發(fā)展的持續(xù)性。對于競爭日益加劇與資源分布明顯不均的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，從生態(tài)性視角評估創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的進化慣量與進化動量，對了解高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)面對可變資源的適應(yīng)程度、定位其發(fā)展?jié)摿εc進化空間、測定創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)性與發(fā)展可持續(xù)性意義深遠。

由此，本文基于創(chuàng)新四螺旋視角，構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)有機性評價模型，不僅有利于綜合產(chǎn)業(yè)運營狀況、研發(fā)創(chuàng)新能力、創(chuàng)新支持力度、政策驅(qū)動能力及社會參與水平，多維度分析我國當(dāng)前高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與潛在問題，客觀定位各地區(qū)產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢與短板，激發(fā)多元主體創(chuàng)新活力，加速高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進程，而且從四螺旋視角對產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出針對性建議，對促進高技術(shù)產(chǎn)業(yè)更好地滿足社會公眾需求、維持高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)平衡與穩(wěn)定也具有重要意義。

1 文獻述評

1.1 創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)研究概述

隨著創(chuàng)新范式由開放式創(chuàng)新2.0發(fā)展演變到3.0階段的嵌入共生式創(chuàng)新，創(chuàng)新理論的研究視角也逐漸從創(chuàng)新系統(tǒng)向更加有機式、生態(tài)化的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)過渡與轉(zhuǎn)變(李萬, 常靜, 王敏杰, 等，2014)。早在1985年就出現(xiàn)了創(chuàng)新系統(tǒng)概念的萌芽[9]，隨后國家創(chuàng)新系統(tǒng)[10]、區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)[11]與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)[12]的相關(guān)研究也進一步豐富與發(fā)展了創(chuàng)新系統(tǒng)理論體系。隨著生態(tài)學(xué)思想的不斷滲透與影響，創(chuàng)新生態(tài)理念開始萌生。2003年，美國總統(tǒng)科技顧問委員會PCAST正式提出了創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的核心概念[13,14]，國內(nèi)外學(xué)者也開始采用生態(tài)學(xué)視角分析創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)演化特征與協(xié)同整合機制等運行機制[15]。由此，如何實現(xiàn)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部企業(yè)等主體間信息交互、物質(zhì)轉(zhuǎn)移和知識共享等多方面的協(xié)調(diào)與制衡，維持創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與知識動態(tài)性也逐漸成為學(xué)者廣泛討論的重點問題[16]。

在已有創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)研究成果的基礎(chǔ)上，眾多學(xué)者基于產(chǎn)業(yè)視角探究產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的要素構(gòu)成與運行機制。產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的萌芽源于Moore[17]提出的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)概念，后來消費者、市場中介機構(gòu)、投資商、政府、生活公共服務(wù)機構(gòu)和大學(xué)等多種利益相關(guān)者也被納入動態(tài)變化的生態(tài)系統(tǒng)以探究其協(xié)同作用與共生演化過程[18,19]。

對于我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，系統(tǒng)學(xué)與生態(tài)學(xué)理論、生態(tài)位適宜度[20]、協(xié)同度模型[21]等方法也在創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)評價中得到廣泛應(yīng)用。雷雨嫣等[22]利用生態(tài)位適宜度模型剖析了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的演化特征，評估了系統(tǒng)發(fā)展的可持續(xù)性，并對各地區(qū)資源配置與未來發(fā)展路徑提出了參考建議；劉和東[23]則以大中型企業(yè)為研究對象，利用協(xié)同度模型對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同度進行了測度分析，為航空航天、儀器儀表與醫(yī)療設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的均衡協(xié)調(diào)發(fā)展提出了針對性政策建議。由此可見，系統(tǒng)學(xué)與生態(tài)學(xué)的相關(guān)理論、模型與方法已在分析高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)整體性、協(xié)同性，測定創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)共生演化特性與可持續(xù)發(fā)展能力上獲得了廣泛認可，為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)有機性評價提供了實踐支持與應(yīng)用空間。

1.2 創(chuàng)新四螺旋研究概述

隨著知識生產(chǎn)模式的發(fā)展演變，組織邊界的日趨開放使知識密集型產(chǎn)業(yè)加大了對多元、異質(zhì)性知識資源的需求，三螺旋模式由于創(chuàng)新主體間存在利益失衡、協(xié)同合作模式單一等弊端，逐漸難以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級與社會發(fā)展進程[24]。為實現(xiàn)創(chuàng)新生態(tài)穩(wěn)定與知識生產(chǎn)傳遞的可持續(xù)發(fā)展，以用戶為導(dǎo)向的創(chuàng)新逐漸將政府、大學(xué)、科研機構(gòu)、政府公共部門與用戶市民有機連接在一起，將應(yīng)用實踐領(lǐng)域的社會群體納入創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的思想也逐漸成為創(chuàng)新范式的發(fā)展方向。用戶導(dǎo)向創(chuàng)新理論的提出，孕育著創(chuàng)新四螺旋模式的誕生[25]。隨著Leydesdorff & Etzkowitz[26]將“公眾”引入創(chuàng)新模式，創(chuàng)新模式也實現(xiàn)了從“三螺旋”到“四螺旋”的過渡，創(chuàng)新活動參與主體間的協(xié)同作用機理也由此發(fā)生轉(zhuǎn)變，隨后四螺旋創(chuàng)新模式研究也逐漸得到拓展。Leydesdorff等[27]基于科學(xué)計量思想提出了創(chuàng)新四螺旋測度模型；周春彥等[28]以三螺旋為基礎(chǔ)，將公眾要素納入創(chuàng)新范式，提出作用實質(zhì)與四螺旋一致的雙三螺旋模型；吳衛(wèi)紅等[29-30]基于狀態(tài)空間模型，探究了創(chuàng)新四螺旋影響因素，并從互信息視角對中美兩國的四螺旋協(xié)同創(chuàng)新水平進行了實證分析。

在互聯(lián)網(wǎng)科技飛速發(fā)展的驅(qū)動下，社會公眾的廣泛參與使原本角色轉(zhuǎn)換趨同的創(chuàng)新模式實現(xiàn)了開放性的大幅提升[31, 32]。尤其對于知識技術(shù)密集的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，基礎(chǔ)研發(fā)創(chuàng)新資源、產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景與基礎(chǔ)，以及政府政策引導(dǎo)與經(jīng)濟支持已無法滿足產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級對多元化異質(zhì)性知識的迫切需求，第四螺旋在創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的角色愈來愈不可替代[33]。由于當(dāng)前基于三螺旋模式的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)評價缺乏準確性與完整性，為充分體現(xiàn)社會公眾在實現(xiàn)創(chuàng)新生態(tài)平衡中的重要意義，在評估高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)整體性、協(xié)同性與發(fā)展可持續(xù)性時也應(yīng)基于四螺旋視角。同時，采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并結(jié)合科技年鑒、科技報告等多源數(shù)據(jù)，更有助于揭示我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際情況，相關(guān)建議的提出也更具有針對性。

綜上所述，本研究將基于創(chuàng)新四螺旋視角進行高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)有機性評價，將四螺旋模式的社會參與有機融入創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的研究邏輯，既填補了現(xiàn)有評價體系中未充分考慮社會參與因素的空白，同時，綜合科技統(tǒng)計數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，對社會公眾在創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的科技認知和參與行為形成良好的解釋，分析結(jié)果對揭示系統(tǒng)協(xié)同性與發(fā)展可持續(xù)性問題、了解系統(tǒng)有機性特征、反映我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際更具有現(xiàn)實意義。

2 四螺旋視域的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)有機性評價模型

2.1 創(chuàng)新四螺旋概念模型與有機性評價指標(biāo)體系

2.1.1 創(chuàng)新四螺旋概念模型

隨著知識邊界開放性的不斷提升，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)也實現(xiàn)了三螺旋向四螺旋模式的轉(zhuǎn)變，創(chuàng)新四螺旋通過資源共享與信息交互，共同構(gòu)成復(fù)雜的適應(yīng)性系統(tǒng)，實現(xiàn)創(chuàng)新投入與產(chǎn)出的協(xié)調(diào)平衡，維持系統(tǒng)的健康可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)四螺旋間的資源與信息流動，構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)四螺旋創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)概念模型，如圖1所示。

圖1 高技術(shù)產(chǎn)業(yè)四螺旋創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)概念模型

(1)產(chǎn)業(yè)運營子系統(tǒng)。產(chǎn)業(yè)運營子系統(tǒng)以高新技術(shù)企業(yè)等為核心主體，通過生產(chǎn)與經(jīng)營環(huán)節(jié)向市場提供科技產(chǎn)品和科技服務(wù)，傳遞市場需求與創(chuàng)新理念，推進科技成果轉(zhuǎn)化進程，在政策反饋與需求交互的過程中不斷鞏固政企合作關(guān)系，促進高技術(shù)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，在支撐與保障創(chuàng)新活動有序進行中發(fā)揮至關(guān)重要的作用[34]。

(2)研發(fā)創(chuàng)新子系統(tǒng)。研發(fā)創(chuàng)新子系統(tǒng)以高校、科研院所及企業(yè)辦研發(fā)機構(gòu)等為核心主體，通過吸納創(chuàng)新理念與多元化的創(chuàng)新支持，接受多元化的創(chuàng)新服務(wù)，不斷推動創(chuàng)新資本的有序傳遞與高效利用，為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的有機健康發(fā)展持續(xù)輸送創(chuàng)新人才資源、知識與科技創(chuàng)新成果。隨著研發(fā)全球化趨勢的日益顯現(xiàn)，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)在鞏固競爭地位時越來越重視自主研發(fā)創(chuàng)新能力提升，作為創(chuàng)新的源泉與動力——研發(fā)創(chuàng)新子系統(tǒng)也成為科技競爭決勝的關(guān)鍵。

(3)創(chuàng)新支持子系統(tǒng)。隨著創(chuàng)新資源的廣泛流動與技術(shù)溢出效應(yīng)的日益顯現(xiàn)，由投資機構(gòu)、科技企業(yè)孵化器與科技中介平臺等構(gòu)成的創(chuàng)新支持子系統(tǒng)逐漸成為激發(fā)創(chuàng)新活力的新“渦輪”，通過提供多元化的創(chuàng)新服務(wù)與信息，支持新興產(chǎn)業(yè)成長與發(fā)展；在外資研發(fā)與資本部門融資以及創(chuàng)新平臺孵化器的支撐下，形成培育小微創(chuàng)新企業(yè)成長的優(yōu)質(zhì)“土壤”。同時，知識、人才資源整合為建立廣泛的合作關(guān)系提供了便捷途徑(王國紅, 賈楠, 邢蕊，2013)，多元的創(chuàng)新支持也由此成為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)挖掘與保持創(chuàng)新活力的“加油站”。

(4)政策驅(qū)動子系統(tǒng)。政府通過政策引導(dǎo)與財政支持等方式，為產(chǎn)學(xué)研提升研發(fā)創(chuàng)新績效與規(guī)避研發(fā)風(fēng)險提供了有力支持[35]。尤其是近年來，政府部門更加重視對創(chuàng)新平臺、企業(yè)孵化器等多元創(chuàng)新給予政策關(guān)注與財政扶助，為萌生產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展新生命力創(chuàng)造了良好的市場氛圍。政民交互的加強與公眾科技服務(wù)、經(jīng)濟政策的支持，為公眾縮短對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的認知距離，推動科技產(chǎn)品與服務(wù)市場化推廣也發(fā)揮了積極的驅(qū)動作用。

(5)社會參與子系統(tǒng)。社會公眾通過線下參與和線上互動參與及傳遞科技認知、反饋社會需求，在實現(xiàn)同其他創(chuàng)新主體知識溝通、交互的同時，也使群眾需求可以通過互聯(lián)網(wǎng)傳播和反映[36]。在多媒體、多樣化科技交流活動的支持下，四螺旋主體的需求傳遞與信息交互使研發(fā)創(chuàng)新活動更加符合市場導(dǎo)向，同時，成果轉(zhuǎn)化與推廣效率也不斷提升[37]。

2.1.2 高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)有機性評價指標(biāo)體系

為更好地評價我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的有機性，本研究從創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同性和發(fā)展可持續(xù)性視角，評估高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢，剖析我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的潛在問題。參考已有研究成果[38,39]，在考慮產(chǎn)業(yè)運營投資、研發(fā)創(chuàng)新能力、創(chuàng)新資本、政策驅(qū)動與財政支持、外商投資與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化的創(chuàng)新服務(wù)支持的基礎(chǔ)上，從公眾線上關(guān)注與線下參與視角，補充社會公眾參與水平因素[40]，構(gòu)建四螺旋模式下的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)有機性評價指標(biāo)體系。具體要素構(gòu)成與測度指標(biāo)見表1所示。

表1 高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)要素構(gòu)成及測度指標(biāo)

2.2 高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)有機性評價模型構(gòu)建

2.2.1 協(xié)同性評價模型構(gòu)建

根據(jù)四螺旋概念模型，借鑒孟慶松等[41]的研究成果，構(gòu)建四螺旋模式下高技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)同性評價模型。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)由產(chǎn)業(yè)運營子系統(tǒng)、研發(fā)創(chuàng)新子系統(tǒng)等5個子系統(tǒng)構(gòu)成，子系統(tǒng)Si(i=1,2,…,5)的有序程度受子系統(tǒng)序參量xi影響，子系統(tǒng)序參量xi可由若干序參量分量xij表示，記為xi=(xi1,xi2,…,xini)，j=1,2,…,ni，ni表示各子系統(tǒng)Si的序參量分量個數(shù)，其中，n1=5，n2=8，n3=4，n4=4，n5=5。各序參量分量滿足αij≤xij≤βij，βij與αij分別表示序參量分量xij在系統(tǒng)穩(wěn)定時的上下限。

當(dāng)子系統(tǒng)有序度隨序參量分量增大而提升時，視序參量分量xi1,xi2,…,xili對系統(tǒng)具有正功效；當(dāng)系統(tǒng)有序度隨序參量分量增大而降低時，則視序參量xili+1,xili+2,…,xini對系統(tǒng)具有負功效。由此，序參量分量xij的子系統(tǒng)有序度可表示為：

(1)

本文各序參量對子系統(tǒng)Si有序度的總貢獻值采用線性加權(quán)法計算，即：

(2)

(3)

式中，δ可表示為：

(4)

系統(tǒng)協(xié)同度滿足CM∈[-1,1]，CM值越大表明子系統(tǒng)間協(xié)同水平越高，反之越低。當(dāng)參數(shù)δ為正時，系統(tǒng)才處于正向協(xié)調(diào)狀態(tài)。本研究中，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同度變化與各子系統(tǒng)間的相互作用密切相關(guān)，任意子系統(tǒng)有序度的大幅變化均會在協(xié)同度上得到體現(xiàn)。

2.2.2 生態(tài)位適宜度與進化動量評價模型構(gòu)建

為從生態(tài)學(xué)視角評價高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的可持續(xù)性，借鑒現(xiàn)有生態(tài)位適宜度評價模型[42]，采用表1中的生態(tài)因子，測度整體系統(tǒng)的生態(tài)位適宜度。

系統(tǒng)生態(tài)位變化受生態(tài)因子影響，本研究中高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)由5個子系統(tǒng)構(gòu)成，各子系統(tǒng)Si中的生態(tài)因子以xij表示，其中，i=1,2,…,5，j=1,2,…,ni，ni表示各子系統(tǒng)Si的生態(tài)因子個數(shù)，其中，n1=5，n2=8，n3=4，n4=4，n5=5。在特定條件下生態(tài)因子集合可表示為:X(t)=(x11(t),…,x1n1(t),x21(t),…,x2n2(t),x31(t),…,x3n3(t),x41(t),…,x4n4(t),x51(t),…,x5n5(t))，各生態(tài)因子均存在一個最適值xij(a)，最適值集合可表示為：X(a)=(x11(a),…,x1n1(a),x21(a),…,x2n2(a),x31(a),…,x3n3(a),x41(a),…,x4n4(a),x51(a),…,x5n5(a))，生態(tài)位適宜度可視為生態(tài)系統(tǒng)進化慣量，表征生態(tài)因子實際值與最適值間的貼近程度，體現(xiàn)了創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的可持續(xù)性。生態(tài)位適宜度可表示為:

我們自主開發(fā)的結(jié)構(gòu)有限元軟件ATLAS根據(jù)結(jié)構(gòu)有限元分析的應(yīng)用特點，在創(chuàng)新的預(yù)排序文件緩存技術(shù)和三維渲染技術(shù)等方面做了大量的優(yōu)化工作，能讓CAE工程師在高度交互及可視化的環(huán)境下進行仿真分析工作。

(5)

對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)進化空間，研究采用進化動量EM表示：

(6)

3 實證分析

3.1 數(shù)據(jù)來源

本研究以我國內(nèi)地30個省市高技術(shù)產(chǎn)業(yè)為研究對象，通過計算各省市高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同度、生態(tài)位適宜度以及進化動量，評估創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)整體協(xié)同性、動態(tài)可持續(xù)發(fā)展能力及進化空間，并與政產(chǎn)學(xué)三螺旋模式進行比較。本文數(shù)據(jù)來源于2012-2017年的《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒》、《中國科技統(tǒng)計年鑒》、《中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會統(tǒng)計年鑒》、《中國火炬統(tǒng)計年鑒》，其它數(shù)據(jù)源于中國科普統(tǒng)計報告，以及對關(guān)鍵詞“高技術(shù)”的百度搜索指數(shù)等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的采集與統(tǒng)計。由于西藏地區(qū)數(shù)據(jù)缺失，未納入本文研究。

3.2 實證結(jié)果分析

3.2.1 高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同性評價

將各省市2011-2016年的時間序列數(shù)據(jù)標(biāo)準化后，代入?yún)f(xié)同性評價模型公式(1)-(4)，計算得出協(xié)同性結(jié)果，其中，子系統(tǒng)序參量分量權(quán)重采用熵權(quán)法計算確定。圖2分別繪制了四螺旋與三螺旋模式下各省市高技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)同度變化曲線，灰色虛線表示三螺旋模式下的系統(tǒng)協(xié)同度變化折線，黑色實線表示四螺旋模式下的系統(tǒng)協(xié)同度變化折線。

圖2 各省市協(xié)調(diào)度對比折線

首先，通過對比三螺旋與四螺旋模式下的協(xié)同度曲線位置，可以發(fā)現(xiàn)，多數(shù)省市三螺旋模式折線位于四螺旋上方，四螺旋系統(tǒng)的協(xié)同度普遍較低，基本處于中低度協(xié)同水平，三螺旋模式在少數(shù)省市能達到中高度協(xié)同水平；其次，在時序變化趨勢方面，三螺旋系統(tǒng)協(xié)同度在少數(shù)省市出現(xiàn)小幅度波動，大部分基本保持相對平穩(wěn)的上升趨勢，說明三螺旋模式已逐漸穩(wěn)定成熟。四螺旋協(xié)同度變化趨勢則不盡相同，雖然大部分省市協(xié)同度總體呈現(xiàn)上升趨勢，但相較于三螺旋協(xié)同度，各年波動幅度較大，呈現(xiàn)出極大不穩(wěn)定性。

深入分析當(dāng)前波動原因，可以發(fā)現(xiàn)，首先，三螺旋波動平穩(wěn)且未達到高度協(xié)同水平，這可能是由于創(chuàng)新主體間利益失衡，缺乏有效的信息交互，從而阻礙了多元異質(zhì)信息傳遞，制約了創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化效率提升，形成了當(dāng)前合作模式相對單一的創(chuàng)新模式。其次，創(chuàng)新資源布局呈現(xiàn)東多西少、嚴重不均，在為東部地區(qū)創(chuàng)造廣闊發(fā)展空間的同時，也制約了西部地區(qū)特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展。山東、廣東及江蘇等東部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)雄厚，政府部門通過實施稅收優(yōu)惠以及提供科研資金等經(jīng)濟扶助與政策引導(dǎo)，為創(chuàng)新示范基地、區(qū)域協(xié)同發(fā)展示范區(qū)以及高新技術(shù)創(chuàng)業(yè)中心建設(shè)與科技型小微企業(yè)孵化創(chuàng)造了良好條件，產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟促進了大學(xué)科技園與產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)先企業(yè)的深度溝通及合作。隨著技術(shù)溢出效應(yīng)的不斷顯現(xiàn)，以及各地高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的推動與支持，中部及西部地區(qū)，如四川、陜西等均在周邊高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)先省市的帶動下，發(fā)展了符合本地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

相比之下，當(dāng)前高技術(shù)創(chuàng)新四螺旋協(xié)同的穩(wěn)定性較差。對于江蘇、山東等東部省份，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展動力充足，經(jīng)濟基礎(chǔ)雄厚，文化社會因素更加開放多元，公眾素質(zhì)與社會認知水平普遍較高，新事物接受能力較強，四螺旋對科技成果推廣與產(chǎn)業(yè)化進程更多起到推動作用，創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同度多呈現(xiàn)為平穩(wěn)提升態(tài)勢。對于海南、廣西等產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對遲緩的省份，創(chuàng)新能力與創(chuàng)新資本等基礎(chǔ)創(chuàng)新資源相對不足，經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱，社會認知水平和新技術(shù)接受能力較差，第四螺旋產(chǎn)業(yè)對創(chuàng)新生態(tài)的影響較弱，協(xié)同度往往維持在較低水平且波動幅度較小。重慶、浙江、云南等省市協(xié)同度出現(xiàn)明顯波動，多由社會參與度、認知水平與產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平不匹配造成。

(1)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)位適宜度。本文對2011-2016年各省市高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)位適宜度與進化動量進行對比分析。分別對生態(tài)因子作標(biāo)準化處理，并利用熵權(quán)法確定生態(tài)因子權(quán)重，而后代入公式(5)-(6)，計算生態(tài)位適宜度與進化動量。

根據(jù)生態(tài)位適宜度計算結(jié)果，繪制得到2011-2016年30個省市高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)位適宜度，如圖3所示。

由圖3可以發(fā)現(xiàn)，四螺旋生態(tài)位適宜度呈現(xiàn)顯著的地區(qū)差異，較高地區(qū)主要分布于東部沿海，江蘇和廣東較為突出，山東、北京等地也表現(xiàn)出較高水平。西部多省份基本處于較低水平，陜西、四川、湖北等地在近年來逐漸達到中高水平。

圖3 2011-2016年各省市生態(tài)位適宜度分布情況(四螺旋)

對于東部地區(qū)，依托豐富、優(yōu)質(zhì)的資金、人才、平臺等創(chuàng)新資源和相對完善的協(xié)同創(chuàng)新制度體系，且社會公眾科技素養(yǎng)較高，創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)自適應(yīng)性較強，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，因此具有較強的可持續(xù)發(fā)展能力；對于眾多西部內(nèi)陸地區(qū)，基礎(chǔ)型創(chuàng)新資源缺少、創(chuàng)新重視程度不足以及區(qū)位劣勢是導(dǎo)致生態(tài)位適宜度普遍較低、產(chǎn)業(yè)發(fā)展遲緩的主要原因。近年來，中西部的陜西、湖北、四川等地，依托外部創(chuàng)新資源的涌入與產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)的輻射，以及政府部門的廣泛關(guān)注，逐漸躍居生態(tài)位適宜度中上游水平，發(fā)展前景可觀，未來需繼續(xù)提升基礎(chǔ)研發(fā)能力、不斷擴充創(chuàng)新資本，將有助于維持地區(qū)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的長期穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展。

表2 四螺旋與三螺旋模式生態(tài)位適宜度比較(前十位省市)

繼而對比四螺旋與三螺旋生態(tài)位適宜度前十省市，由表2發(fā)現(xiàn)，無論是三螺旋還是四螺旋模式，生態(tài)位適宜度前十省市主要分布于東部地區(qū)，第四螺旋的參與并未對當(dāng)前生態(tài)適宜度的分布格局帶來本質(zhì)性改變，政產(chǎn)學(xué)研主體的創(chuàng)新要素投入產(chǎn)出情況依舊是影響當(dāng)前高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)位適宜度梯度分布的主要因素。由此可見，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)能夠維持較高水平的進化慣量，而且公眾科技認知能夠發(fā)揮促進創(chuàng)新生態(tài)健康發(fā)展的作用，均需建立在良好的經(jīng)濟基礎(chǔ)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景上。隨著高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集聚格局日益突出，技術(shù)溢出效應(yīng)不斷顯現(xiàn)，東部地區(qū)的創(chuàng)新資源也開始輻射影響中西部。在互聯(lián)網(wǎng)信息時代，隨著資源持續(xù)流動與廣泛共享，東西部地區(qū)發(fā)展差距會進一步縮小。

縱向?qū)Ρ雀魇∈性诓煌Ｊ较碌纳鷳B(tài)位適宜度，發(fā)現(xiàn)在2011-2013年大部分地區(qū)的三螺旋生態(tài)位適宜度略高于同期四螺旋結(jié)果，而在2014-2016年江蘇、北京、浙江等地開始出現(xiàn)四螺旋生態(tài)位適宜度高于三螺旋的趨勢。早期，我國公眾科學(xué)技術(shù)認知水平的提升主要依靠被動接受科普宣傳與科技傳播，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對滯后、三螺旋創(chuàng)新投入相對薄弱的地區(qū)，第四螺旋無法對系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力帶來明顯提升，可見第四螺旋并不能獨立于其它創(chuàng)新螺旋發(fā)揮作用。隨著2014年“大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)新”理念的提出，社會公眾參與科技創(chuàng)新的主動性不斷提升。近年來，四螺旋為創(chuàng)新生態(tài)帶來的可持續(xù)發(fā)展動力也逐漸優(yōu)于三螺旋模式，社會公眾的參與開始影響創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化與創(chuàng)新效率提升——在輸入碎片化知識資源的同時，也將促進政策執(zhí)行群體、技術(shù)研發(fā)群體及學(xué)術(shù)共同體間的資源融合與信息互動，進而為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展輸入多元化源泉與動力。

(2)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)進化空間評價?；谏鷳B(tài)位適宜度計算結(jié)果，代入公式(6)，計算得到各省市高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)位進化動量。表3顯示了四螺旋與三螺旋模式下的生態(tài)位進化動量前5位省市與后5位省市。

表3結(jié)果顯示，進化動量排名前列的省市多分布于中西部地區(qū)。這是因為中西部地區(qū)由于研發(fā)創(chuàng)新能力、創(chuàng)新資本等基礎(chǔ)創(chuàng)新要素缺乏，通常其現(xiàn)實生態(tài)位與最適生態(tài)位相距較遠，呈現(xiàn)出較大的進化動量，擁有較為可觀的進化發(fā)展空間。近年來由于“一帶一路”倡議的推進及政府扶持力度的加大，內(nèi)蒙古、青海、新疆等西部地區(qū)因地制宜，不斷推進新能源、生態(tài)環(huán)保、新材料等產(chǎn)業(yè)建設(shè)，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出較快增長態(tài)勢。但對比不同創(chuàng)新模式下的進化動量，中西部地區(qū)經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱，社會參與水平也普遍較低，四螺旋的潛在優(yōu)勢并未得到充分體現(xiàn)。因此，提高政產(chǎn)學(xué)研主體在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長中的投入產(chǎn)出比應(yīng)作為大部分中西部地區(qū)重點關(guān)注的發(fā)展方向。

表3 四螺旋與三螺旋模式下的進化動量比較(前5位與后5位)

進化動量排位靠后的省市多為經(jīng)濟相對發(fā)達、產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好的東部地區(qū)。對比不同創(chuàng)新模式下的進化動量，江蘇、山東等地的四螺旋模式相較于三螺旋已具備較高的進化動量。由此可知，對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢較好地區(qū)，在維持高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的同時，應(yīng)充分發(fā)揮四螺旋“人工選擇”作用機制，其更有利于激發(fā)潛在的進化動能，營造廣闊的發(fā)展空間，對于形成良好的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境、促進多主體利益平衡意義重大。

4 結(jié)論與展望

本文基于協(xié)同學(xué)、生態(tài)學(xué)的理論與方法，構(gòu)建了四螺旋模式下的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)有機性評價模型，分析了不同創(chuàng)新模式下各地區(qū)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的整體協(xié)同性與發(fā)展的動態(tài)可持續(xù)性，評估了地區(qū)間創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的進化空間。研究得出如下結(jié)論與發(fā)展建議：

(1)統(tǒng)籌多元創(chuàng)新要素的協(xié)同作用，縮小地區(qū)發(fā)展差距，適度提升社會公眾的有序參與及創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同性。面對我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同度普遍較低與東西差距懸殊的客觀實際，在投入多元化知識資源的同時，提升創(chuàng)新資源利用與轉(zhuǎn)化效率應(yīng)作為發(fā)展重點。同時，隨著四螺旋模式的不斷滲透，加強對社會公眾的引導(dǎo)，激發(fā)公眾群體的創(chuàng)新活力，打造有序參與的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境，最大化發(fā)揮第四螺旋的積極效應(yīng)，對提升創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同性具有至關(guān)重要的作用。

(2)鞏固三螺旋發(fā)展基礎(chǔ)，最大化發(fā)揮第四螺旋的動力機制。作為當(dāng)前影響高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的核心主體，政產(chǎn)學(xué)三螺旋創(chuàng)新動力的輸送直接關(guān)系到高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展根基的穩(wěn)定性。第四螺旋的參與雖為產(chǎn)業(yè)升級與革新提供了新動能，但其并不能孤立于三螺旋而直接影響產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展進程。由此，保持創(chuàng)新三螺旋的原始動能，充分激發(fā)第四螺旋的新動能，是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展與科技產(chǎn)品市場經(jīng)濟效益最大化的關(guān)鍵之舉。

(3)關(guān)注地區(qū)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際，增強創(chuàng)新螺旋參與引導(dǎo)的針對性，充分釋放創(chuàng)新發(fā)展?jié)撃?，營造廣闊的進化發(fā)展空間。了解區(qū)位資源優(yōu)勢，加強創(chuàng)新主體的有效參與和發(fā)展空間的高效利用，制定適合本地高技術(shù)產(chǎn)業(yè)客觀實際的發(fā)展策略是保障高技術(shù)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要前提。由此，“就地取材”創(chuàng)新資源，因地制宜發(fā)展與社會經(jīng)濟文化相適應(yīng)的產(chǎn)業(yè)，將成為扭轉(zhuǎn)區(qū)位劣勢，形成自身產(chǎn)業(yè)特色與競爭優(yōu)勢，縮小地區(qū)發(fā)展差距的最佳捷徑。

本研究將四螺旋模式嵌入高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)有機性評價模型，使創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)評價更加趨于完善，協(xié)同性、發(fā)展可持續(xù)性及進化空間的評估融合市場需求定位及社會認知判斷，使評價結(jié)果具有更強的現(xiàn)實意義。

但是，本文提出的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)評價指標(biāo)體系仍不夠完善，對社會參與等多要素的測度相較于社會調(diào)查等方式不夠直接。未來在基于四螺旋模式開展創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)評價和預(yù)測時，還需在使用現(xiàn)有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上結(jié)合社會調(diào)查與訪談等多種分析手段，在提升分析結(jié)果準確性與科學(xué)性的同時，為定位高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的未來走向和發(fā)展態(tài)勢提供更具現(xiàn)實意義的指導(dǎo)。