李 潔，葛燕飛，高麗娜

（1.南京中醫(yī)藥大學衛(wèi)生經(jīng)濟管理學院，江蘇南京 210023；2.浙江省同德醫(yī)院，浙江杭州 310012）

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)是全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的戰(zhàn)略制高點，也是實現(xiàn)“健康中國”戰(zhàn)略的重要保障。為推動我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展，《國務院關于促進國家高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)高質量發(fā)展的若干意見》提出：“到2025 年，要涌現(xiàn)一批具有國際競爭力的創(chuàng)新型企業(yè)和產(chǎn)業(yè)集群，建成若干具有世界影響力的高科技園區(qū)和一批創(chuàng)新型特色園區(qū)。到2035 年，建成一大批具有全球影響力的高科技園區(qū)，主要產(chǎn)業(yè)進入全球價值鏈中高端?！苯?jīng)過多年實踐，中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)、上海張江高新區(qū)和蘇州工業(yè)園區(qū)已經(jīng)成為我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群領域的先行者，是生物醫(yī)藥行業(yè)技術創(chuàng)新的引領者，對整個行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展示范效應顯著。但我國生物醫(yī)藥創(chuàng)新集群數(shù)量總量不多，完成《國務院關于促進國家高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)高質量發(fā)展的若干意見》提出的目標還有許多工作要做。鑒于此，有必要開展相關研究，揭示生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群演化動力機制，把握演化動因和作用規(guī)律，為引導我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群升級、培育和促進創(chuàng)新集群的可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐和政策依據(jù)。

1 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群與生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群是一組在地理上靠近的相互聯(lián)系的生物醫(yī)藥企業(yè)及其關聯(lián)機構由于共性和互補性而聯(lián)系在一起的產(chǎn)業(yè)組織形式。生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群則是由地理鄰近的生物醫(yī)藥企業(yè)、大學、研究機構、專業(yè)職業(yè)學校、技術創(chuàng)新中心、專業(yè)咨詢與服務機構和孵化器、公共服務平臺和實驗檢測中心等構成，且相互已建立協(xié)作互動關系，形成了創(chuàng)新協(xié)同網(wǎng)絡的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，持續(xù)創(chuàng)新能力是其本質特征［1］。生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群源于生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群，是后者的高端形式，是集聚經(jīng)濟、專業(yè)化經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)關聯(lián)經(jīng)濟和知識型經(jīng)濟的復雜系統(tǒng)，承擔提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新水平、優(yōu)化創(chuàng)新資源配置和促進產(chǎn)業(yè)有效供給的重要使命［2］。除具備產(chǎn)業(yè)集群的區(qū)位效應、規(guī)模經(jīng)濟和競爭優(yōu)勢等靜態(tài)特征，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群更是多樣性的非線性復雜系統(tǒng)，在創(chuàng)新網(wǎng)絡中產(chǎn)生復雜協(xié)同互動活動，在各主體自組織自學習過程中通過正負熵流變化和正反饋實現(xiàn)知識涌現(xiàn)和系統(tǒng)演進［3］。生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群與生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的比較如表1 所示。

表1 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群與生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的比較

2 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的復雜系統(tǒng)特征與機制分析

復雜適應系統(tǒng)理論（complex adaptive systems theory，CAS）由美國學者Holland［4］提出，他認為具有學習能力的微觀主體適應性行為通過非線性作用造成系統(tǒng)整體的復雜性，復雜適應系統(tǒng)具有聚集、非線性、流和多樣性等4 個特征和標識、內(nèi)部模型和積木等3 大機制。該理論強調(diào)宏觀系統(tǒng)演化是微觀主體間適應性交互派生出來的。復雜適應系統(tǒng)理論在解釋集群長期動態(tài)演化上具有優(yōu)越性，運用該理論可深入分析創(chuàng)新集群中主體的共生互動作用和系統(tǒng)演化動力，從微宏觀兩個層面自下而上探索集群創(chuàng)新活動非線性發(fā)展的深層次原因［5］132。

2.1 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群復雜適應系統(tǒng)特征

2.1.1 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的聚集性特征

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群以創(chuàng)新為本質和核心。創(chuàng)新作為知識流動和資源活化的動態(tài)過程［3］，是生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的核心。隱性知識是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群知識流動的主體，并對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新起關鍵作用。這類知識無法編碼表征，主要蘊藏于個人、群體和組織中，與其行為、規(guī)程、經(jīng)驗、信念、價值和情感等密切聯(lián)系，具有默會性、非理性、情境性、行業(yè)性和個體性等特征［6］。生物醫(yī)藥企業(yè)間存在組織慣性、情境慣性和文化差異，只有距離較近才容易理解、接受和復制隱性知識。而生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群為企業(yè)降低了空間搜尋成本，提升隱性知識的傳遞與利用效率，并隨著產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的交互合作和競合博弈關系逐漸構建起產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新空間集聚體。通過產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新空間集聚進一步促進人才、資金、技術和信息等創(chuàng)新要素的區(qū)域流動，加快知識孵化和技術創(chuàng)新，最終形成產(chǎn)業(yè)集群的區(qū)域競爭優(yōu)勢。

我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)分布具有明顯的地理選擇性，布局主要集中在創(chuàng)新資源豐富、科教水平高、人才聚集和投融資環(huán)境較好的地區(qū)，已形成以北京、上海為核心，以長三角、珠三角地區(qū)為重點，東北和中西部地區(qū)點狀發(fā)展的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)空間格局，產(chǎn)業(yè)園區(qū)分布也呈現(xiàn)上述特征。根據(jù)科技部統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020 年，國家級生物醫(yī)藥類產(chǎn)業(yè)園區(qū)有33%分布于長三角地區(qū)，26%分布于珠三角地區(qū)，20%分布于環(huán)渤海地區(qū)，如圖1 所示。

圖1 2020 年國家級生物醫(yī)藥類產(chǎn)業(yè)園區(qū)分布情況

2.1.2 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群具有非線性特征

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)是利用生物技術進行生物化學藥品、基因工程藥物和疫苗等制劑研發(fā)、生產(chǎn)及流通的產(chǎn)業(yè)，它是典型的知識密集型產(chǎn)業(yè)，具有高技術、高投入、高風險、高附加值、長周期等特點。

創(chuàng)新集群不是簡單線性發(fā)展起來的企業(yè)群落，而是存在密切聯(lián)系的組織網(wǎng)絡。比如，很多生物醫(yī)藥企業(yè)就是由生物技術專家創(chuàng)建或從高?？蒲袡C構中衍生發(fā)展而來，與高?？蒲袡C構存在天然聯(lián)系。再如集群網(wǎng)絡包括核心企業(yè)和中小企業(yè)，它們存在合作關系并產(chǎn)生雙向技術溢出效應［7］，形成空間網(wǎng)絡關系。另一方面，集群主體的創(chuàng)新活動是非線性的。科學研究與技術創(chuàng)新都是復雜活動，投入和產(chǎn)出的關系具有高度不確定性，傳統(tǒng)的“科學研究→技術發(fā)明→技術創(chuàng)新→市場應用”的線性模式與實際相差甚遠［8］。我國生物醫(yī)藥領域的基礎研究能力還比較薄弱，創(chuàng)新能力的積累提升需要大規(guī)模且長期的資源投入和時間沉淀。同時，生物藥從研發(fā)到最終上市銷售，需經(jīng)過基礎研究與藥物發(fā)現(xiàn)、臨床前研究、臨床研究、新藥申請與批準上市和藥物上市后監(jiān)測等5 個階段，每個階段都存在風險。IMS 公司發(fā)布的IMS 藥物研發(fā)數(shù)據(jù)庫（IMS R&D Focus）和國家藥品監(jiān)督管理局統(tǒng)計顯示，在我國前4 個階段所需時間約7 年～15 年，有的甚至更長。這些都使得生物藥創(chuàng)新充滿風險與變數(shù)。

2.1.3 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群具有多樣性特征

首先，創(chuàng)新集群生態(tài)系統(tǒng)構成要素多樣。生物醫(yī)藥創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)主要包括頂層設計、基礎研究與藥物發(fā)現(xiàn)、臨床研究、監(jiān)管審批、采購和支付、知識產(chǎn)權保護與資本投入等。其次，集群創(chuàng)新主體多樣。集群創(chuàng)新主體包括生物藥制藥企業(yè)、高校與研究機構以及各類服務機構與平臺等。研究機構的科研人員通過基礎研究初步篩選出備選生物藥，集群創(chuàng)新服務機構與平臺提供做靶標鑒定的各種組學分析、臨床前模型和臨床樣品分析服務，相關服務機構進行疾病表型、臨床申報與試驗和樣品收集等，制藥企業(yè)負責生物藥的產(chǎn)業(yè)化。各創(chuàng)新主體分工協(xié)作共同向市場提供創(chuàng)新生物醫(yī)藥產(chǎn)品。最后，集群創(chuàng)新形式多樣。一是原始創(chuàng)新，即引領科學潮流，開拓新興領域，發(fā)現(xiàn)全新機理或技術平臺，研發(fā)生產(chǎn)出效果顯著的生物醫(yī)藥產(chǎn)品。原始創(chuàng)新又分為自主研發(fā)、技術轉讓和合同研發(fā)等形式。二是漸進性創(chuàng)新，即緊跟前沿科技進展，針對已知機理和藥物靶點，通過改造藥物結構或篩選新分子研發(fā)出具有更優(yōu)秀臨床效果的生物藥。三是精益仿制，即以重要需求為導向，仿制專利過期藥品，通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝，企業(yè)以低污染和低成本生產(chǎn)出高質量且通過一致性評價的仿制生物藥［9］。

2.1.4 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群內(nèi)存在交互頻繁的“流”

多樣性的創(chuàng)新集群主體擁有眾多創(chuàng)新資源。伴隨著主體間的合作互動，創(chuàng)新資源逐漸匯聚，形成人才流、技術流、信息流、資金流等。這些流具有變異適應性、乘數(shù)效應和再循環(huán)效應［10］。其中，變異適應性體現(xiàn)為根據(jù)主體間互動關系強弱及變化，各種流的強度、交換頻率發(fā)生改變，促使某一主體更好地適應其他主體和環(huán)境，從而在集群中獲得發(fā)展。乘數(shù)效應表現(xiàn)為集群主體間通過各種流的交互，實現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新，并在集群創(chuàng)新網(wǎng)絡中產(chǎn)生知識或技術溢出效應，達到雙贏或多贏效果；再循環(huán)效應則是主體的資源流在整個創(chuàng)新網(wǎng)絡中多次和多節(jié)點循環(huán)，使主體在有限創(chuàng)新資源稟賦的條件下也能在創(chuàng)新網(wǎng)絡中發(fā)揮更大作用［11］。

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群中主體之間關聯(lián)程度越高，流互動頻率就越高，形成的流空間網(wǎng)絡越復雜。流空間網(wǎng)絡中流的數(shù)量、大小和暢通程度影響乘數(shù)效用和再循環(huán)效應的發(fā)揮，從而影響創(chuàng)新集群的演進。

2.2 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的機制

2.2.1 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的標識機制

標識像一面旗幟，是主體間互相識別與選擇的依據(jù)。標識機制是主體在與創(chuàng)新集群系統(tǒng)中其他主體發(fā)生相互作用的過程中進行識別和選擇的機制。主體總結從環(huán)境中搜索和接受信息，在一些不易分辨的其他主體或目標中進行選擇，設置良好的、基于標識的行為規(guī)則，篩選互動合作對象。即使主體和組織結構發(fā)生變化，標識仍能維持，使得系統(tǒng)內(nèi)的主體相互識別，繼續(xù)合作交流［5］86-87。

創(chuàng)新集群主體利用標識生成邊界，不同的標識將不同特征的主體進行區(qū)分。生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的標識主要包括知識技術標識、市場需求標識、要素稟賦標識、區(qū)位標識、政策標識和制度模式標識等［10］。比如新冠肺炎疫情引發(fā)了市場對核酸檢測試劑、治療藥物和疫苗等產(chǎn)品的大量需求，企業(yè)由此產(chǎn)生創(chuàng)新動力，積極尋求與有相關研究基礎和成果的高校、科研院所或企業(yè)合作，從而形成了以市場需求為標識的創(chuàng)新聯(lián)盟。再如創(chuàng)新集群中以生產(chǎn)工藝關鍵技術突破為目的的產(chǎn)學研合作組織，則是通過知識技術標識形成的。

此外，由于集群創(chuàng)新活動包括頂層設計、基礎研究與藥物發(fā)現(xiàn)、臨床研究、監(jiān)管審批、采購和支付、知識產(chǎn)權保護與資本投入等，創(chuàng)新鏈條長，單一主體通常只承擔其中的一個或幾個環(huán)節(jié)的活動，所以更易形成其在知識、技術、資源、信息、服務等方面的特有標識，這些標識可供集群其他主體識別和選擇。

2.2.2 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的內(nèi)部模型機制

內(nèi)部模型是主體在接受眾多信息后進行適應性調(diào)整所形成的內(nèi)部結構。內(nèi)部模型機制是指集群主體擁有預知某種行為會產(chǎn)生的結果的能力，可根據(jù)其接收到的環(huán)境信息調(diào)整自身行為，改變其內(nèi)部結構形成相應的內(nèi)部模型。該機制本質上是一種學習機制，系統(tǒng)的演化過程實際上就是支持有效內(nèi)部模型并剔除無效內(nèi)部模型的過程［12］109-110。

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群中主體的行為和發(fā)展路徑不是事先構建好的，在感知到環(huán)境變化時，這些主體會根據(jù)現(xiàn)有的知識結構和以往經(jīng)驗，重新分配資源和規(guī)劃創(chuàng)新活動，通過相互關聯(lián)合作發(fā)生黏著以應對環(huán)境變化，形成某種內(nèi)部模型。比如集群企業(yè)基于對未來生物醫(yī)藥創(chuàng)新方向的預判，整合自身資源，建立生物技術工程研究中心、生物醫(yī)藥新技術國家重點實驗室等。再如，2020 年，中國醫(yī)藥城揚子江藥業(yè)了解到新冠肺炎疫情暴發(fā)后國家加強了應急防控藥物自主保障能力建設這一信息，隨即調(diào)整了自身部門設置與功能，整合資源，聯(lián)合宜昌東陽光長江藥業(yè)、軍事科學院軍事醫(yī)學研究院等11 家企業(yè)單位建設國家應急防控藥物協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化平臺。平臺涵蓋新藥發(fā)現(xiàn)、中試和產(chǎn)業(yè)化等國家應急防控藥物產(chǎn)業(yè)鏈，各方通過分工協(xié)作，擬形成應急藥物的技術、品種和能力儲備，有效應對大規(guī)模新發(fā)突發(fā)和外來傳染病。在此過程中，企業(yè)形成了與合作相適應的新的內(nèi)部模型。

2.2.3 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的積木機制

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群中的組織、資源可以視作不同的積木部件，根據(jù)任務、目標等需求差異進行組合。積木機制就是通過組合或重組現(xiàn)有積木部件，系統(tǒng)形成新的層次和組織結構，是復雜適應系統(tǒng)形成的基礎。當環(huán)境發(fā)生變化時，可重復使用積木，但他們不會以完全相同的組合出現(xiàn)，而是進行重新組合來適應新的環(huán)境［12］111-112。積木機制會促使創(chuàng)新集群主體根據(jù)自身的發(fā)展、環(huán)境政策的變化對原有積木組合進行調(diào)整。

例如，2020 年，國際遺傳工程和生物技術中心（ICGEB）、中國生物技術發(fā)展中心和中國醫(yī)藥城三方共建ICGEB 中國區(qū)域研究中心，從事疫苗研發(fā)、生物治療藥物和診斷學領域先進技術成果轉化工作。為此，各合作方需圍繞新合作體發(fā)展目標和各自分工對自身內(nèi)部積木進行重組，包括對自身組織架構和管理制度進行調(diào)整，成立相關事業(yè)部或項目部，配置資源建立相關實驗室和合作平臺等。

積木重組分不同層次，促使生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的組織形式不斷升級，比如創(chuàng)新集群主體間開始的合作僅是產(chǎn)業(yè)鏈某環(huán)節(jié)單個項目的合作，但隨著合作的深入，項目組可能升級為專門的事業(yè)部，甚至發(fā)展分化為一個新的子公司、獨立的技術服務平臺或其它創(chuàng)新組織。在此過程中就會伴隨著積木重組不斷向高層次發(fā)展。在創(chuàng)新集群中，由于主體關聯(lián)度高，經(jīng)過不同層次積木重組的主體又會發(fā)生相互作用，使積木重組繼續(xù)發(fā)生。生物醫(yī)藥高新技術產(chǎn)業(yè)園、生物醫(yī)藥谷、生命科學園和健康科技產(chǎn)業(yè)基地等都是不斷進行積木重組所形成的復雜適應系統(tǒng)。

3 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群演化動力機制分析

生物醫(yī)藥創(chuàng)新集群具有復雜適應系統(tǒng)的全部特征，是一個由多樣性主體互動形成的復雜適應系統(tǒng)。集群主體在持續(xù)非線性的相互作用中聚集、學習、合作，適應環(huán)境變化，并在更高層次涌現(xiàn)出新的功能與特征。創(chuàng)新集群的演化是一種競爭性選擇，通過自組織自適應維持其秩序，淘汰不能自發(fā)調(diào)節(jié)適應的主體。創(chuàng)新集群的自組織自適應行為貫穿于集群微觀主體的交互學習和競爭合作博弈中，微觀主體在此過程中不斷得到層次化和有序化，促使集群整體涌現(xiàn)進化，本研究將基于復雜適應系統(tǒng)理論構建回聲模型，分析生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群演化動力機制。生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群演化動力機制的回聲模型如圖2 所示。

圖2 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群演化動力機制的回聲模型

3.1 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的交互學習

生物醫(yī)藥創(chuàng)新集群中多樣性的主體通過知識流、信息流、人才流和資金流等進行要素資源的網(wǎng)絡共享或優(yōu)化配置，并進行頻繁的交流與學習。主體的交互學習發(fā)生在他們的直接接觸和其與環(huán)境的接觸過程中。

3.1.1 與鄰居的交互學習

在各種流形成的流空間網(wǎng)絡中，不同主體的企業(yè)家、工程技術人員、研究人員、管理人員、生產(chǎn)人員和政府人員等可通過正式或非正式組織進行互動，交流學習生命科學知識、生物醫(yī)藥技術進展、市場需求、融資信息、政府政策、企業(yè)管理等多方面的知識、信息。通過交互學習，一方面，主體可以了解創(chuàng)新藥品、創(chuàng)新技術的信息，更新自身的知識信息庫；另一方面，主體可以學習對方的技術、制度，獲取創(chuàng)新人才和資源等，完善自身的創(chuàng)新網(wǎng)絡，指導創(chuàng)新活動。此過程是非線性的，有的主體會總結經(jīng)驗，調(diào)節(jié)自身行為，通過積木重構形成新的內(nèi)部模型，產(chǎn)生正反饋效應，甚至發(fā)生能力躍遷。也有主體因標識錯誤或知識勢差過大等問題不能把握住學習機會，發(fā)展緩慢。

3.1.2 與環(huán)境的交互學習

流空間網(wǎng)絡中，集群主體更易觀察到外部環(huán)境的變化，他們會通過競爭、技術創(chuàng)新和環(huán)境支持協(xié)同機制和非線性動力機制進行自我調(diào)整，這是一種自組織自適應行為，持續(xù)進行直到滿足一定的預設條件［1］。例如在2020 年暴發(fā)新冠病毒疫情期間，市場急需新冠病毒檢測試劑盒和新型疫苗，集群企業(yè)就產(chǎn)生了與環(huán)境的交互學習：一方面，企業(yè)通過搜尋外部環(huán)境中相關知識與技術，組織自身資源進行研發(fā)與生產(chǎn)活動；另一方面，企業(yè)通過標識機制尋求集群內(nèi)外企業(yè)、高?？蒲袡C構等合作，共享知識、技術和資源等進行科技攻關。

3.2 創(chuàng)新集群企業(yè)間的競爭合作博弈

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群主體基于流空間進行交互學習可能產(chǎn)生與其他主體的合作創(chuàng)新意愿，但主體是否最終做出合作創(chuàng)新決策，還取決于主體間博弈的結果。本文運用競爭合作博弈模型對此過程進行分析。

3.2.1 假設條件

雖然生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的主體類型較多，但核心主體仍是企業(yè)。因此，本文主要分析集群企業(yè)間不完全信息下的重復靜態(tài)博弈。設定條件：（1）博弈參與人。假設創(chuàng)新集群中的企業(yè)同一時期只與一個企業(yè)互動，不存在產(chǎn)品、技術、規(guī)模和能力方面的顯著差異；（2）行為。企業(yè)行為分為合作創(chuàng)新與不合作創(chuàng)新；（3）策略。企業(yè)甲和乙如果在之前存在多次交互合作，并建立信任關系，則在第n次相互合作中仍會選擇合作創(chuàng)新策略；如果一方在第n次交互合作中選擇背叛策略，則雙方的合作從此停止。構建企業(yè)競爭合作博弈支付矩陣如表2 所示。

表2 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群中企業(yè)合作演化博弈支付矩陣

企業(yè)甲和乙競爭合作博弈支付情況如下：

（1）企業(yè)甲和企業(yè)乙都采取合作創(chuàng)新策略時：

（2）企業(yè)甲采取合作創(chuàng)新策略，但企業(yè)乙采取不合作創(chuàng)新策略時：

（3）企業(yè)乙采取合作創(chuàng)新策略，但企業(yè)甲采取不合作創(chuàng)新策略時：

（4）企業(yè)甲和企業(yè)乙都采取不合作創(chuàng)新策略時：A41=P1；A42=P2

上式中，R1和R2分別為企業(yè)甲和乙合作創(chuàng)新的收益；D1和D2分別為企業(yè)甲和乙獲得的政府合作創(chuàng)新支持額；C1和C2分別為企業(yè)甲和乙各自與對方合作創(chuàng)新的成本；P1和P2分別為不合作創(chuàng)新時企業(yè)甲和乙各自的收益；Q1為甲不合作而乙選擇合作，甲所獲得的溢出收益；Q2為乙不合作而甲選擇合作，乙所獲得的溢出收益。

3.2.2 創(chuàng)新集群企業(yè)間競爭合作博弈模型均衡點分析

第一、企業(yè)甲與乙具有強互補性。強互補性條件下，兩企業(yè)合作創(chuàng)新會產(chǎn)生更大收益，即R1＞P1，R2＞P2，企業(yè)選擇不合作而從對方合作創(chuàng)新中得到的溢出收益Q也較小，同時合作創(chuàng)新成本C1和C2較低。近年來，政府對生物醫(yī)藥創(chuàng)新的政策支持力度大，即D1和D2都較高。所以，R1+D1-C1＞P1+Q1，R2+D2-C2＞P2+Q2，即A11＞A31,合作創(chuàng)新是甲企業(yè)的最優(yōu)選擇。但因為A21＜A41，故當乙企業(yè)沒有合作意愿時，甲企業(yè)的最優(yōu)選擇是不合作創(chuàng)新。對乙企業(yè)也是如此。這就形成了兩個純策略納什均衡。但是，如果政府對合作創(chuàng)新的支持額D1、D2不足，或企業(yè)消極合作通過搭便車行為能得到較大的溢出收益Q，使A11＜A31，則博弈模型的均衡點為（不合作創(chuàng)新，不合作創(chuàng)新），陷入囚徒困境。

第二、企業(yè)甲與企業(yè)乙具有強競爭性。強競爭條件下，甲企業(yè)與乙企業(yè)不合作創(chuàng)新會獲得更大的收益，即R1＜P1，R2＜P2。同時，企業(yè)合作創(chuàng)新成本高且本企業(yè)不合作而對方企業(yè)選擇合作所獲得的溢出收益較高，因此，R1+D1-C1＜P1+Q1，R2+D2-C2＞P2+Q2，即A11＜A31，又A21＜A41，所以不論乙企業(yè)采取何種策略，甲企業(yè)的最優(yōu)選擇都是不合作創(chuàng)新。同理，乙企業(yè)的最優(yōu)選擇也是不合作創(chuàng)新。形成合作博弈模型均衡點時的帕累托最優(yōu)組合為（不合作創(chuàng)新，不合作創(chuàng)新）。

第三、企業(yè)甲與企業(yè)乙互補性與競爭性并存。互補與競爭性并存的條件下，企業(yè)甲、乙都采取合作創(chuàng)新策略的收益一般會大于雙方都采取不合作創(chuàng)新策略的收益，即A11＞A41，A12＞A42。但當甲企業(yè)采取合作創(chuàng)新策略，乙企業(yè)采取不合作創(chuàng)新策略時，乙企業(yè)可以極小代價極獲取甲企業(yè)的創(chuàng)新成果，得到合作創(chuàng)新溢出收益Q2，使A22＞A12，因此，乙企業(yè)選擇不合作創(chuàng)新占得便宜。同理，甲企業(yè)也是如此。最終形成（不合作創(chuàng)新，不合作創(chuàng)新）的均衡策略組合，偏離了帕累托最優(yōu)組合（合作創(chuàng)新，合作創(chuàng)新），陷入囚徒困境。

可以看出，互補型和互補與競爭并存的企業(yè)集聚于創(chuàng)新集群能夠增加企業(yè)間互動的可能性，政策環(huán)境和聲譽機制也能極大影響企業(yè)創(chuàng)新合作的意愿和收益。強調(diào)聲譽效應和未來交易可能性可以限制企業(yè)互動合作中的機會主義行為，鼓勵企業(yè)創(chuàng)新合作，從而解決創(chuàng)新集群企業(yè)合作中的囚徒困境問題，為創(chuàng)新集群的宏觀涌現(xiàn)進化奠定基礎。

3.3 創(chuàng)新集群的涌現(xiàn)進化分析

生物醫(yī)藥創(chuàng)新集群主體通過競爭合作博弈形成合作。在聚集條件下，單個企業(yè)之間的創(chuàng)新合作會逐漸拓展至整個集群內(nèi)更大范圍的合作與互動，通過內(nèi)部模型和積木機制不斷層次化、有序化，系統(tǒng)涌現(xiàn)因而發(fā)生［13］，即自下而上，由于微觀主體的互動累積，宏觀系統(tǒng)在功能和結構上產(chǎn)生突變，實現(xiàn) “1 ＋1＞2”的效應，推動創(chuàng)新集群演化發(fā)展。

3.3.1 生物醫(yī)藥創(chuàng)新集群系統(tǒng)涌現(xiàn)來源

第一、規(guī)模效應是推動生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群系統(tǒng)涌現(xiàn)的必要條件。圣塔菲研究所提出的中等規(guī)模概念和錢學森提出的巨系統(tǒng)概念都認為只有系統(tǒng)達到足夠的規(guī)模才能發(fā)生涌現(xiàn)。生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群涌現(xiàn)的發(fā)生一方面取決于企業(yè)數(shù)量。一般來說，企業(yè)數(shù)量越多，系統(tǒng)的生態(tài)位節(jié)點越多，發(fā)生互動的頻率越高，形成內(nèi)部模型的概率越大，知識溢出效應更易發(fā)揮，更可能發(fā)生系統(tǒng)涌現(xiàn)。另一方面取決于集群主體實力規(guī)模。主體實力強規(guī)模大意味著其聚集創(chuàng)新資源的能力強，知識勢差較小，一旦合作，相互學習和協(xié)同的效能高，知識溢出效果好，集群涌現(xiàn)更易發(fā)生。

第二、結構效應是生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群系統(tǒng)涌現(xiàn)的充分條件。創(chuàng)新集群企業(yè)通過交互學習更新知識庫，調(diào)整組織管理模式和創(chuàng)新策略適應外部環(huán)境變化，通過競爭合作博弈形成不同的合作創(chuàng)新組織形式并在重復博弈中實現(xiàn)長期合作互動，表現(xiàn)為積木重組和內(nèi)部模型優(yōu)化，產(chǎn)生結構效應推動系統(tǒng)涌現(xiàn)。目前，在生物醫(yī)藥領域，VIC 模式，“即VC（風險投資）＋IP（知識產(chǎn)權）＋CRO（研發(fā)外包）”是一種較新的創(chuàng)新合作方式，若合作各主體具有良好的學習和適應能力，建立起長期穩(wěn)定的合作關系，就會產(chǎn)生正的結構效應，提升創(chuàng)新集群整體創(chuàng)新效率和能力。

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群系統(tǒng)涌現(xiàn)現(xiàn)象的發(fā)生需要規(guī)模和結構的協(xié)調(diào)發(fā)展。政府主導建立的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群相對容易達到規(guī)模條件，但結構效應的大小則更多取決于集群主體自身的自學習自適應能力。生物醫(yī)藥創(chuàng)新集群主體規(guī)模和結構與系統(tǒng)涌現(xiàn)的關系，如表3 所示。

表3 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群主體規(guī)模和結構與系統(tǒng)涌現(xiàn)的關系

3.3.2 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群涌現(xiàn)的發(fā)生

創(chuàng)新集群主體交互學習并由此產(chǎn)生從小范圍到涉及整個集群范圍內(nèi)的創(chuàng)新合作，主體間的相互作用不斷增強，規(guī)模效應與結構效應積累，就會出現(xiàn)創(chuàng)新集群涌現(xiàn)進化。

生物醫(yī)藥創(chuàng)新集群的系統(tǒng)涌現(xiàn)現(xiàn)象包括知識涌現(xiàn)和創(chuàng)新網(wǎng)絡的涌現(xiàn)。一方面，主體基于流空間的交互學習使相互關聯(lián)程度不斷提高，流互動頻率提高，流空間網(wǎng)絡變得復雜。同時，隨著主體間的互動方式、信任機制以及外部法律、政策、市場環(huán)境等條件成熟，加之創(chuàng)新集群企業(yè)數(shù)量和規(guī)模實力發(fā)展到一定程度規(guī)模效應出現(xiàn)，流寬度會進一步加大，并更加暢通，乘數(shù)效用得以發(fā)揮，產(chǎn)生知識溢出效應，推動創(chuàng)新集群知識涌現(xiàn)。另一方面，集群主體的交互學習引發(fā)了合作創(chuàng)新意愿。創(chuàng)新集群主體交互學習越頻繁，越能形成共同的利益導向，從而在干中學的同時，通過標識機制進行創(chuàng)新合作，尋求更深層次的互動。為達到合作創(chuàng)新目標，主體間會對其積木進行重組產(chǎn)生適應合作需求的新的內(nèi)部模型，隨著創(chuàng)新合作在整個集群范圍內(nèi)的展開，會形成更高層次的積木重組，產(chǎn)生結構效應，進而涌現(xiàn)出復雜創(chuàng)新網(wǎng)絡，形成新的特有功能和結構。

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群發(fā)生系統(tǒng)涌現(xiàn)，生成系統(tǒng)宏觀有序結構，產(chǎn)生單個生物醫(yī)藥企業(yè)或原集群所不具備的新的整體功能和特征，有利于推動創(chuàng)新集群主體適應性學習能力和創(chuàng)新能力的進一步增強，主體的交互合作會更復雜但也更順暢，與集群環(huán)境的交互更頻繁，知識溢出和創(chuàng)新網(wǎng)絡效應更顯著，并推動創(chuàng)新集群出現(xiàn)更高層次的涌現(xiàn)，實現(xiàn)集群的可持續(xù)創(chuàng)新。當然，如果主體由于標識錯誤，或積木組合形成的內(nèi)部模型在合作條件或政策環(huán)境變化后不能做適應性調(diào)整，或創(chuàng)新策略擴散導致集群創(chuàng)新系統(tǒng)整體技術鎖定，都可能導致集群整體創(chuàng)新能力弱化，甚至創(chuàng)新系統(tǒng)衰退。

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群從主體間個體間交互作用到整體系統(tǒng)涌現(xiàn)進化，最終實現(xiàn)集群創(chuàng)新能力提升的過程如圖3 所示。

圖3 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群系統(tǒng)涌現(xiàn)進化模型

4 結論

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群是以產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新為本質和目標的產(chǎn)業(yè)集群高級形式，培育和發(fā)展生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群有助于我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)突破創(chuàng)新瓶頸實現(xiàn)高質量可持續(xù)發(fā)展。本文對生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群這一復雜適應系統(tǒng)的演化動力機制進行分析，研究結論如下：（1）生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群是具有聚集性、多樣性、非線性、流四大特征以及標識機制、內(nèi)部模型和積木機制三大機制的復雜適應系統(tǒng)；（2）良性發(fā)展的生物醫(yī)藥創(chuàng)新集群中，生物醫(yī)藥企業(yè)、高?？蒲性核?、中介和服務機構等主體共建共享由物質流、信息流、人才流、資金流等構成的流空間網(wǎng)絡，實現(xiàn)與鄰居和與環(huán)境之間的交互學習，并對自身的行為進行適應性調(diào)整；（3）通過交互學習，創(chuàng)新集群主體產(chǎn)生了與其他主體合作創(chuàng)新的可能，但是否真正實現(xiàn)合作創(chuàng)新取決于主體間競爭合作博弈的結果，競爭合作博弈可能出現(xiàn)囚徒困境，不利于主體間的合作創(chuàng)新；（4）系統(tǒng)涌現(xiàn)推動生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的演化，涌現(xiàn)是集群主體互動作用累積而形成的新的更優(yōu)的宏觀系統(tǒng)功能和結構，包括知識涌現(xiàn)和創(chuàng)新網(wǎng)絡的涌現(xiàn)，規(guī)模效應和結構效應分別是推動生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群系統(tǒng)涌現(xiàn)的必要和充分條件。

本研究的結論可為政府制定相關政策推動生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群演化升級創(chuàng)新發(fā)展提供啟示。（1）建立創(chuàng)新集群主體多方聯(lián)動機制，打造“資源共享、互聯(lián)融通、開放創(chuàng)新”的產(chǎn)業(yè)生態(tài)融通模式。集群內(nèi)企業(yè)間的互動關系是創(chuàng)新集群演化的基本動力，但目前集群中企業(yè)間缺乏密切互動的問題還比較普遍，因此，引導集群企業(yè)加強互動是政府制定產(chǎn)業(yè)集群政策的重點之一。可通過建設生物醫(yī)藥公共服務平臺、科技成果轉化與產(chǎn)業(yè)化服務平臺、健康產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)服務中心等融通型特色載體，通過特色載體引導集群大中小企業(yè)在價值網(wǎng)絡中的互動，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)關聯(lián)效應和協(xié)同效應，促進集群資源合理流動與優(yōu)化配置，豐富和暢通集群流空間，提升企業(yè)協(xié)同效率，形成大中小企業(yè)融通發(fā)展、協(xié)同演進新生態(tài)圈。（2）加強集群主體合作誠信約束?！昂献縻Ｕ摗背蔀槠髽I(yè)關鍵核心技術突破的難題［14］?？赏ㄟ^集群管委會和行業(yè)協(xié)會等機構建立企業(yè)誠信監(jiān)督約束制度，進行企業(yè)合作誠信評價和公示等加強集群內(nèi)企業(yè)合作的聲譽約束，制約企業(yè)合作中的“搭便車”行為，降低企業(yè)互動的成本和風險。（3）準確標識，提升集群主體創(chuàng)新合作成效。加大政府對合作創(chuàng)新的專項資金支持力度，建立定期的專家問診咨詢制度，引導集群企業(yè)準確標識尋找適宜的合作伙伴，并在重復博弈實踐中不斷優(yōu)化合作創(chuàng)新模式。（4）促進集群企業(yè)量質提升，為涌現(xiàn)和集群整體演化創(chuàng)造條件。生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的優(yōu)勢在于大量企業(yè)間互動涌現(xiàn)出整體的適應性和創(chuàng)新能力。涌現(xiàn)的發(fā)生對創(chuàng)新集群的演化非常關鍵。集群涌現(xiàn)需要規(guī)模效應和結構效應。規(guī)模的擴張應強調(diào)關聯(lián)性企業(yè)的集聚。質和結構的提升目前更為迫切，可通過核心企業(yè)吸引、鼓勵龍頭骨干企業(yè)開放創(chuàng)新資源和開展嵌入式合作、建設孵化器與“雙創(chuàng)”空間、建設生物醫(yī)藥公共技術服務平臺等特色載體、政策推動和高?？蒲袡C構的企業(yè)孵化等促進創(chuàng)新集群主體質和結構水平的提升，為系統(tǒng)涌現(xiàn)創(chuàng)造良好條件。