尹 翀,丁青艷,崔穎新,李曉軍,孫善美
(1.齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)山東省計算中心(國家超級計算濟(jì)南中心),山東濟(jì)南 250014;2.齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)山東省科技發(fā)展戰(zhàn)略研究所,山東濟(jì)南 250014;3.山東火炬生產(chǎn)力促進(jìn)中心,山東濟(jì)南 250101)
國家“十四五規(guī)劃”明確指出,要優(yōu)化提升京津冀、長三角、珠三角、成渝、長江中游等城市群發(fā)展水平,發(fā)展壯大山東半島、粵閩浙沿海、中原、關(guān)中平原、北部灣等城市群,推動城市群一體化發(fā)展,全面形成“兩橫三縱”城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略格局。其中,中原城市群包含河南、山西、河北、山東和安徽五省的30 個城市,位于京滬渝三角形的重心位置和晉冀魯皖鄂陜六省交匯處,是我國“兩橫三縱”城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略格局陸橋通道與京廣通道交匯核心區(qū)域,區(qū)位優(yōu)勢顯著,作為黃河經(jīng)濟(jì)帶和促進(jìn)中部崛起的戰(zhàn)略支點(diǎn),在中部崛起戰(zhàn)略實(shí)施、黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮著極為重要的作用。中原城市群同周邊的長三角、京津冀、成渝、關(guān)中、長江中游等城市群存在錯位互補(bǔ)和融合發(fā)展的關(guān)系,在城市群整合過程中扮演著關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)城市群的核心角色,統(tǒng)籌中原城市群內(nèi)外協(xié)同發(fā)展,打造現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系,對于構(gòu)建聯(lián)動效率更高的全國性城市群體系具有重要意義。
當(dāng)前,中原城市群正處于強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈條、提質(zhì)升級和加快躍升的關(guān)鍵階段,但自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)是中原地區(qū)傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié),整體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力同長三角、京津冀等城市群還存在顯著差距。高效配置創(chuàng)新資源,培養(yǎng)發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是中原城市群構(gòu)筑優(yōu)勢互補(bǔ)、協(xié)作緊密、聯(lián)動發(fā)展的區(qū)域性現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的重要支撐。傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)是中原地區(qū)重要的支柱產(chǎn)業(yè),一直以來中原地區(qū)都極為重視材料產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級問題,不斷強(qiáng)化政策供給,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)空間布局和推動創(chuàng)新能力提升,并力求以材料產(chǎn)業(yè)為示范和牽引帶動本地區(qū)傳統(tǒng)制造業(yè)向先進(jìn)制造業(yè)整體躍進(jìn)。先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新推動下的材料產(chǎn)業(yè)升級形態(tài),中原城市群已經(jīng)將先進(jìn)材料作為依托傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要典型,規(guī)劃為重點(diǎn)打造的六大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群之一和先進(jìn)制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域。因此,本文以先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)為例來剖析中原城市群戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制與優(yōu)化路徑,一是為中原城市群其他戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新相關(guān)問題的研究和高質(zhì)量協(xié)同創(chuàng)新體系的構(gòu)建提供研究支撐;二是為中原城市群以及其他中西部地區(qū)提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新能力,加快改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和壯大新興產(chǎn)業(yè)提供一定借鑒。
專利是衡量技術(shù)創(chuàng)新水平和研發(fā)能力的關(guān)鍵指標(biāo),高價值專利對于增強(qiáng)城市群創(chuàng)新能力和競爭力具有重要意義[1]。從系統(tǒng)角度來看,協(xié)同創(chuàng)新的本質(zhì)是創(chuàng)新主體間復(fù)雜的競合關(guān)系,而復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是描述關(guān)系結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)動力機(jī)制的有效工具,構(gòu)建以專利為載體描述產(chǎn)業(yè)技術(shù)合作與轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化關(guān)系的專利復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),有利于刻畫和解析城市群多層面的協(xié)同創(chuàng)新關(guān)系模式。本文在分析借鑒已有研究成果基礎(chǔ)上,以專利合作與轉(zhuǎn)讓網(wǎng)絡(luò)為核心建立城市群創(chuàng)新超網(wǎng)絡(luò),分析揭示中原城市群先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制特征,為中原城市群高質(zhì)量的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新體系構(gòu)建及城市群提質(zhì)升級提供研究支撐。
專利網(wǎng)絡(luò)包括兩大類,一是以專利為節(jié)點(diǎn),圍繞專利引證關(guān)系建立節(jié)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)邊,形成專利共引網(wǎng)絡(luò),用于技術(shù)發(fā)展邏輯結(jié)構(gòu)描述、高價值專利識別及共性技術(shù)分析等;二是將專利發(fā)明人或?qū)@麢?quán)人視作網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn),圍繞專利的權(quán)屬建立節(jié)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)邊,形成專利合作、轉(zhuǎn)讓和許可等網(wǎng)絡(luò)[2-3]。其中,專利合作網(wǎng)絡(luò)描述了基于社會網(wǎng)絡(luò)嵌入的知識流轉(zhuǎn)和資源整合的主體交互創(chuàng)新過程[4],專利轉(zhuǎn)讓與許可網(wǎng)絡(luò)則能夠揭示技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化關(guān)系形態(tài)[5],借助合作和轉(zhuǎn)讓等專利網(wǎng)絡(luò)可對創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)、技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化、產(chǎn)學(xué)研組合創(chuàng)新、創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)等區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新熱點(diǎn)問題進(jìn)行分析?,F(xiàn)有研究主要集中于兩個方面:一是立足創(chuàng)新主體視角,研究專利網(wǎng)絡(luò)類型[6]、結(jié)構(gòu)洞[4]等對組織創(chuàng)新績效的影響,如采用專利網(wǎng)絡(luò)接近中心度對科技型中小企業(yè)(SMEs)的創(chuàng)新探索者和利用者角色的識別與分析[7]、對科創(chuàng)板企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移特征的研究等[8];二是立足國家、區(qū)域等視角,考察專利網(wǎng)絡(luò)特征與演化路徑,如對美國在華數(shù)字通信領(lǐng)域的專利轉(zhuǎn)讓網(wǎng)絡(luò)基本特征與演化規(guī)律的研究[9]。國內(nèi)成果整體聚焦于長三角、京津冀等發(fā)達(dá)城市群,文獻(xiàn)表明東部地區(qū)跨區(qū)域?qū)@D(zhuǎn)讓活動較為頻繁[8],且各地區(qū)之間專利合作存在空間分布非均衡的特點(diǎn)[10],如長江經(jīng)濟(jì)帶城市群專利合作網(wǎng)絡(luò)具有“單中心-無子群”特征[11],專利轉(zhuǎn)讓網(wǎng)絡(luò)存在“中心-邊緣”特征[12],京津冀專利轉(zhuǎn)讓網(wǎng)絡(luò)則具有“核心-半核心-半邊緣-邊緣”結(jié)構(gòu)[13]。從產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域來看,生物技術(shù)[14]、新能源汽車[15-17]、智能電網(wǎng)[18]、芯片[19]、人工智能[20]、納米發(fā)光材料[21]、智能手機(jī)[22]等高新技術(shù)或戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是專利網(wǎng)絡(luò)研究的重點(diǎn)。鑒于單維度專利網(wǎng)絡(luò)對城市間協(xié)同創(chuàng)新關(guān)系及城市創(chuàng)新情況的刻畫較為薄弱,有成果開始從專利合作或轉(zhuǎn)讓網(wǎng)絡(luò)出發(fā)構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研和城際(或省際)雙維網(wǎng)絡(luò),采用中心度、凝聚性、中間人等指標(biāo),對中國服務(wù)業(yè)的創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)[23]、中國高校的技術(shù)轉(zhuǎn)移[24]、哈長城市群創(chuàng)新機(jī)制[25]等進(jìn)行了研究探索。而王?;ǖ龋?6]則構(gòu)建了包含專利合作網(wǎng)絡(luò)、知識網(wǎng)絡(luò)和城市-知識元素隸屬網(wǎng)絡(luò)的多層網(wǎng)絡(luò),探究了長三角城市群協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)演化規(guī)律。
超網(wǎng)絡(luò)是由多個同質(zhì)和異質(zhì)子網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)絡(luò),在解析協(xié)同創(chuàng)新的多主體、多層次和交互性等復(fù)雜特征方面具有優(yōu)勢,現(xiàn)有研究包括兩個主線:一是基于超圖技術(shù)的產(chǎn)學(xué)研超網(wǎng)絡(luò)研究,側(cè)重探究創(chuàng)新知識溢出、知識轉(zhuǎn)移、知識發(fā)現(xiàn)與知識分享機(jī)制及團(tuán)隊(duì)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的演化規(guī)律等[27-30];二是基于多層超網(wǎng)的協(xié)同創(chuàng)新問題研究。相對超圖,多層超網(wǎng)更有利于異質(zhì)性節(jié)點(diǎn)的共現(xiàn)描述與異質(zhì)性網(wǎng)絡(luò)的隸屬關(guān)系分析。多層協(xié)同創(chuàng)新超網(wǎng)研究的中心問題是子網(wǎng)和子網(wǎng)耦合關(guān)系定義。數(shù)字資源通過多種關(guān)聯(lián)維度聚合,形成擁有不同性質(zhì)結(jié)點(diǎn)和關(guān)系的數(shù)字資源超網(wǎng)絡(luò),不同性質(zhì)的關(guān)聯(lián)與鏈接是知識挖掘、發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的脈絡(luò)線[31],通過集成耦合知識元(或知識基因)、知識主體和知識載體三種類型子網(wǎng)絡(luò)可分別建立大學(xué)和社區(qū)的知識協(xié)同創(chuàng)新超網(wǎng)絡(luò)[32-34],分析知識元缺損及合作人變動對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響作用。劉琳等[35]建立了包含知識、顧客和企業(yè)組織等子網(wǎng)的企業(yè)-顧客知識共享超網(wǎng)絡(luò)模型,探究共享能力、創(chuàng)新能力和顧客忠誠度等因素對企業(yè)知識創(chuàng)造的影響,方哲等[36]建立了包含領(lǐng)域、專家和知識等子網(wǎng)的專家知識協(xié)作加權(quán)超網(wǎng)絡(luò),分析了專家的天然領(lǐng)域社區(qū)特征、知識協(xié)作特征和網(wǎng)絡(luò)權(quán)重影響特征等。有研究成果已經(jīng)開始通過隸屬關(guān)系分析,將產(chǎn)學(xué)研專利網(wǎng)絡(luò)同社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)、發(fā)明人網(wǎng)絡(luò)、人才網(wǎng)絡(luò)、國家網(wǎng)絡(luò)等集成,形成多元超網(wǎng)或混合共現(xiàn)圖譜,研究社會資本對協(xié)同創(chuàng)新的影響作用、知識交流模式,以及自由發(fā)明、合作發(fā)明和職務(wù)發(fā)明等新興技術(shù)研發(fā)模式的演化規(guī)律等[37-39]。
綜上所述,已有的專利網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)為本研究提供了很好的思路和基礎(chǔ),但基于專利網(wǎng)絡(luò)的中西部城市群協(xié)同創(chuàng)新問題研究成果還不完善,特別是針對城市群戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新多層超網(wǎng)絡(luò)研究成果還較薄弱。針對于此,本文集成專利網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了城市群創(chuàng)新超網(wǎng)絡(luò),從多維度研究中原城市群的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制特征。由于協(xié)同創(chuàng)新是主體間的技術(shù)合作與技術(shù)轉(zhuǎn)移關(guān)系,應(yīng)排除使用以專利引證描述技術(shù)承接與演化關(guān)系的專利共引網(wǎng)絡(luò),初步選取專利合作、轉(zhuǎn)讓與許可網(wǎng)絡(luò)。專利許可是專利技術(shù)使用權(quán)的轉(zhuǎn)移,被許可方僅獲得專利技術(shù)實(shí)施權(quán)利,與專利許可不同,專利轉(zhuǎn)讓是專利所有權(quán)的轉(zhuǎn)移,使得受讓方同時擁有專利技術(shù)的使用權(quán)和所有權(quán),轉(zhuǎn)讓專利的有效性高于許可專利,相較于專利許可網(wǎng)絡(luò),專利轉(zhuǎn)讓網(wǎng)絡(luò)能夠更完整的勾勒技術(shù)轉(zhuǎn)移全部過程;另一方面,專利許可存在獨(dú)占、非獨(dú)占、排他、交叉等復(fù)雜形態(tài),考慮中原城市群技術(shù)市場整體發(fā)展尚不成熟、知識產(chǎn)權(quán)運(yùn)營與保護(hù)能力不強(qiáng),相對于專利轉(zhuǎn)讓網(wǎng)絡(luò),專利許可網(wǎng)絡(luò)對技術(shù)轉(zhuǎn)移關(guān)系的代表程度較低,因此,本文最終選擇專利合作網(wǎng)絡(luò)和專利轉(zhuǎn)讓網(wǎng)絡(luò)作為城市群創(chuàng)新超網(wǎng)絡(luò)建?;A(chǔ)。
2.1.1 城市群創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)
城市群創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)(CIS)依托城市創(chuàng)新資源與創(chuàng)新能力的專業(yè)化分工,以城市群創(chuàng)新鏈、科技服務(wù)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的共生互促關(guān)系為支撐,通過產(chǎn)品、價值流動以及信息傳遞將創(chuàng)新主體、服務(wù)主體、產(chǎn)品生產(chǎn)者、創(chuàng)新產(chǎn)品消費(fèi)者等進(jìn)行關(guān)聯(lián),形成一個具有自組織與自我調(diào)節(jié)能力的復(fù)雜系統(tǒng)。其包含三層關(guān)鍵子系統(tǒng),即宏觀上由城市及城市間創(chuàng)新功能與創(chuàng)新資源耦合關(guān)系組成的城市創(chuàng)新系統(tǒng),中觀上由城市群主要產(chǎn)業(yè)及基于產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)擴(kuò)散關(guān)系組成的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng),微觀上由多樣化創(chuàng)新主體與服務(wù)主體及其之間的創(chuàng)新協(xié)作關(guān)系組成的主體創(chuàng)新系統(tǒng)。三個子系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)動及子系統(tǒng)間的相互作用推動著CIS 不斷發(fā)展演化。城市創(chuàng)新系統(tǒng)功能是在分工明確基礎(chǔ)上,向產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)和主體創(chuàng)新系統(tǒng)持續(xù)輸入創(chuàng)新資源,孵化創(chuàng)新主體和支撐產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展;主體創(chuàng)新系統(tǒng)功能是為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)提供可轉(zhuǎn)化技術(shù)或產(chǎn)品;產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)功能是將城市系統(tǒng)輸入的創(chuàng)新基礎(chǔ)資源和主體創(chuàng)新系統(tǒng)輸入的技術(shù)資源進(jìn)行匹配和轉(zhuǎn)化,并不斷擴(kuò)散和再配置,推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)系統(tǒng)升級。
2.1.2 城市群創(chuàng)新超網(wǎng)絡(luò)
CIS 本質(zhì)是一個多主體交互的多層性復(fù)雜系統(tǒng),城市群創(chuàng)新超網(wǎng)絡(luò)(urban agglomeration innovation hyper network,UAI-HN)是對CIS 的抽象和網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)。多層性、異質(zhì)性UAI-HN 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)主要包括城市、產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)、創(chuàng)新主體與科技服務(wù)主體等。創(chuàng)新主體主要由企業(yè)、高校、科研院所等組成,不同類型的創(chuàng)新主體相互作用,形成相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu);科技服務(wù)主體主要是科技信息、科技設(shè)施、人才中介、科技投融資、決策咨詢、科技評估、技術(shù)交易、知識產(chǎn)權(quán)、檢驗(yàn)認(rèn)證、創(chuàng)業(yè)孵化等服務(wù)機(jī)構(gòu)。CIS 各成員之間的關(guān)系構(gòu)成UAI-HN 邊(分為有向邊和超邊)。城市間、產(chǎn)業(yè)間、創(chuàng)新主體間的創(chuàng)新協(xié)作鏈(包含城市協(xié)作鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈)為UAI-HN 有向邊;城市、業(yè)態(tài)、創(chuàng)新主體等異質(zhì)節(jié)點(diǎn)之間的外鏈構(gòu)成UAI-HN 的超邊。如圖1 所示,在指定具體產(chǎn)業(yè)類別下,雙元UAI-HN 主要包括創(chuàng)新主體協(xié)同網(wǎng)絡(luò)(IS)和城市協(xié)同網(wǎng)絡(luò)(CS)。
圖1 城市-主體雙元超網(wǎng)絡(luò)原理
UAI-HN 的建模過程主要包括創(chuàng)新主體協(xié)同網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,主體與城市雙模網(wǎng)構(gòu)建與超邊映射關(guān)系生成,以及城市協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)建立。
2.2.1 創(chuàng)新主體協(xié)同網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
2.2.2 IC2 與城市協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
運(yùn)用UAI-HN 模型構(gòu)建指標(biāo),分析協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制特征。
2.3.1 創(chuàng)新協(xié)同簇
采用圖論的成分(弱成分)描述創(chuàng)新協(xié)同簇。成分是指建立在網(wǎng)絡(luò)子群內(nèi)外關(guān)系基礎(chǔ)上的凝聚子群和連通性子網(wǎng)絡(luò),成分內(nèi)部各個節(jié)點(diǎn)互相連通,成分之間相互獨(dú)立。由于IS 是有向賦權(quán)圖,成分內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的地位和作用具有差異性,可以將成分分別區(qū)分為以大學(xué)、以科研院所、以工業(yè)制造企業(yè)及以科技服務(wù)機(jī)構(gòu)為核心的創(chuàng)新協(xié)同簇。創(chuàng)新協(xié)同簇承擔(dān)著區(qū)域(城市群)內(nèi)的行業(yè)關(guān)鍵與共性技術(shù)研發(fā)與轉(zhuǎn)化,以及對區(qū)域(城市群)外瓶頸技術(shù)的引進(jìn)和吸收等功能。
2.3.2 創(chuàng)新協(xié)同元關(guān)系與協(xié)同三元組
創(chuàng)新協(xié)同元關(guān)系是IS 中創(chuàng)新主體之間的關(guān)系形態(tài),包括專利合作關(guān)系和專利轉(zhuǎn)讓關(guān)系。創(chuàng)新協(xié)同元包括同質(zhì)性創(chuàng)新主體構(gòu)成的協(xié)同元(如企業(yè)—企業(yè)、大學(xué)—大學(xué)等)和異質(zhì)性創(chuàng)新主體構(gòu)成的協(xié)同元(如大學(xué)—科研院所、科研院所—企業(yè)等)。創(chuàng)新協(xié)同元關(guān)系組合形成創(chuàng)新協(xié)同三元組,當(dāng)三個元關(guān)系兩兩連接時,為閉合三元組(三角形);三個節(jié)點(diǎn)存在i→j→k關(guān)系的三元組為傳遞三元組;三個節(jié)點(diǎn)存在i→j→k→i關(guān)系的三元組為循環(huán)三元組;節(jié)點(diǎn)分別為大學(xué)、科研院所和企業(yè)的三元組表示具體的產(chǎn)學(xué)研合作模式。
2.3.3 創(chuàng)新主體協(xié)同力與空間輻射度
創(chuàng)新主體協(xié)同力是創(chuàng)新主體提出創(chuàng)新合作需求或者響應(yīng)其他主體創(chuàng)新合作需求的能力,以及對其他主體間創(chuàng)新合作關(guān)系的介入與影響控制能力等,采用IS 創(chuàng)新主體節(jié)點(diǎn)的度數(shù)中心度和中介中心度兩個指標(biāo)描述。創(chuàng)新主體度數(shù)中心度是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)直接連接的其他節(jié)點(diǎn)數(shù)目;創(chuàng)新主體中介中心度是節(jié)點(diǎn)處于其他主體節(jié)點(diǎn)間捷徑的數(shù)目占其他節(jié)點(diǎn)間全部捷徑數(shù)目的比重。創(chuàng)新主體空間輻射度是創(chuàng)新主體協(xié)作對象所處的空間范圍,描述了創(chuàng)新主體對接、吸納或擴(kuò)散創(chuàng)新資源的空間能力,采用IC2 中創(chuàng)新主體節(jié)點(diǎn)所關(guān)聯(lián)超邊的容量表示(超邊容量為超邊關(guān)聯(lián)的城市節(jié)點(diǎn)數(shù)量)。主體度數(shù)中心度、中介中心度與關(guān)聯(lián)超邊容量的數(shù)值越高,創(chuàng)新主體協(xié)同力與空間輻射度相應(yīng)越強(qiáng)。
2.3.4 城市創(chuàng)新協(xié)同力與主體承載度
城市創(chuàng)新協(xié)同力是城市對創(chuàng)新資源和其他城市間創(chuàng)新合作關(guān)系的影響作用程度,采用CS 的中間人角色和核度值描述。設(shè)A、B、C 為不同城市,M 為中間人角色城市。在A →M →A(M=A),A →M →B(M=B),A →M →B(M=A),B →M →B(M ≠B),B →M →C(M ≠B&M ≠C)五種情形中,M 的中間人角色分別稱為協(xié)調(diào)人、守門人、代表、顧問和聯(lián)絡(luò)員[40],以CS 節(jié)點(diǎn)的角色參與頻度考察城市創(chuàng)新協(xié)同力;根據(jù)CS 的邊密集度進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分層,核心層城市節(jié)點(diǎn)之間的創(chuàng)新協(xié)作關(guān)系密集,掌控著區(qū)域技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵通路,支配著非核心層的創(chuàng)新協(xié)作關(guān)系,采用社會網(wǎng)絡(luò)分析中的核度描述城市節(jié)點(diǎn)對創(chuàng)新協(xié)作資源與路徑的影響作用能力。城市節(jié)點(diǎn)承擔(dān)的中間人角色數(shù)量越大,角色越豐富,核度數(shù)值越高,則其創(chuàng)新協(xié)同力越強(qiáng)。城市創(chuàng)新主體承載度描述城市支撐創(chuàng)新主體活動的能力,以其所轄創(chuàng)新主體數(shù)量和關(guān)聯(lián)主體數(shù)量(即IC2 中城市節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的創(chuàng)新主體節(jié)點(diǎn)數(shù)量)表示,相應(yīng)數(shù)值越高,城市主體承載度越高。
依據(jù)中原城市群產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,對先進(jìn)材料專利技術(shù)采用“先進(jìn)材料、電子功能材料、生物基材料、新能源電池材料、超硬材料、特種材料、石墨烯、納米材料、超材料、前沿性材料、特色新材料”等關(guān)鍵詞在Incopat 專利數(shù)據(jù)庫進(jìn)行聯(lián)合搜索,專利申請日區(qū)間上限設(shè)定為2021 年3 月9 日,下限為數(shù)據(jù)庫默認(rèn)的最早時間,專利申請人或受讓人地址設(shè)置為中原城市群30 個城市。按專利申請人搜索,共獲得專利數(shù)量9224 項(xiàng),按專利受讓人搜索,共獲得專利815 項(xiàng)。
提取包含至少兩個專利申請人的聯(lián)合申請專利信息構(gòu)建PC,提取參與至少一次專利權(quán)轉(zhuǎn)移的專利轉(zhuǎn)讓人與受讓人信息構(gòu)建PT。分別利用文獻(xiàn)計量與知識圖譜分析軟件COOC、Excel 數(shù)據(jù)透視表和社會網(wǎng)絡(luò)分析軟件Gephi 等對基礎(chǔ)專利數(shù)據(jù)進(jìn)行文本提取和矩陣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化,將專利合作數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)讓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和生成為創(chuàng)新主體橫向協(xié)同與縱向協(xié)同網(wǎng)絡(luò)鄰接矩陣、IS 鄰接矩陣、城市與主體隸屬關(guān)系矩陣和CS鄰接矩陣。以Gephi 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)圖的初步分析,進(jìn)一步以Netdraw 較細(xì)致繪制PC、PT、IS、IC2 和CS的網(wǎng)絡(luò)圖,并分析創(chuàng)新協(xié)同元關(guān)系與協(xié)同三元組、創(chuàng)新協(xié)作簇、中心度、中間人等指標(biāo),中心度都以相對數(shù)值列示。
對全部專利進(jìn)行分類統(tǒng)計,獲得專利申請情況(見表1)和專利受讓情況(見表2)。由表1,中原城市群內(nèi)先進(jìn)材料專利申請機(jī)構(gòu)較為分散,呈現(xiàn)較為明顯的長尾效應(yīng)。專利申請前七位的單位為鄭州大學(xué)(312)、西峽龍成特種材料有限公司(275)、富耐克超硬材料股份有限公司(244)、河南四方達(dá)超硬材料股份有限公司(236)、河南師范大學(xué)(230)、鄭州峰泰納米材料有限公司(228)以及河南大學(xué)(212),合計1737 件,占專利總數(shù)的22.14%,其他單位的申請數(shù)量都不足200 件。由表2,技術(shù)轉(zhuǎn)移較為均衡的發(fā)生在城市群內(nèi)部與外部,且受讓城市分布較為集中。中原城市群共發(fā)生專利轉(zhuǎn)讓810 次,中原城市群內(nèi)部為373 次,占比達(dá)到46.05%,外部主要技術(shù)來源包括59 個地市,鎮(zhèn)江、北京和佛山專利轉(zhuǎn)讓均超過30 次,為城市群外的主要技術(shù)來源城市,城市群內(nèi)的主要技術(shù)來源城市為鄭州,專利轉(zhuǎn)讓為144 次。
表1 中原城市群先進(jìn)材料申請專利分布情況 單位:件
表2 中原城市群先進(jìn)材料受讓專利分布情況 單位:件
3.2.1 整體結(jié)構(gòu)特征分析
按照以上建模方法構(gòu)建中原城市群創(chuàng)新主體協(xié)同網(wǎng)絡(luò)(見圖2),圖中顯示度數(shù)超過2 的節(jié)點(diǎn)的名稱(度數(shù)為節(jié)點(diǎn)鄰接的其他節(jié)點(diǎn)數(shù)目),根據(jù)節(jié)點(diǎn)度數(shù)中心度強(qiáng)弱,顯示節(jié)點(diǎn)名稱大小(為在網(wǎng)絡(luò)圖上直觀展現(xiàn)全部節(jié)點(diǎn)的相對重要性程度,且考慮網(wǎng)絡(luò)的非連通性,采用基于網(wǎng)絡(luò)局部信息的度數(shù)中心度測量)。直觀上,網(wǎng)絡(luò)的分離性較明顯,既包括較大型子網(wǎng)絡(luò),也包括大量獨(dú)立邊,處于中心位置的是以鄭州大學(xué)為核心的一個大型創(chuàng)新集群(簇)。先進(jìn)材料創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)包含的主體較為豐富,有大學(xué)(中原城市群的鄭州大學(xué)、河南大學(xué)等,外部的浙江理工大學(xué))、科研院所(中國煙草總公司鄭州煙草研究院、國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院等)、工業(yè)或生產(chǎn)服務(wù)型企業(yè)(安徽鷹龍工業(yè)設(shè)計有限公司、國家電網(wǎng)有限公司等)、科技服務(wù)型企業(yè)(蚌埠傲創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)運(yùn)營有限公司)、個人和社會團(tuán)體等。
圖2 中原城市群先進(jìn)材產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新主體協(xié)同網(wǎng)絡(luò)
參照已有理論[41],選擇節(jié)點(diǎn)數(shù)、密度、中心化指數(shù)、聚類系數(shù)(加權(quán))、成分?jǐn)?shù)、總?cè)M、閉合三元組、傳遞三元組等指標(biāo),分析網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)特征。密度為網(wǎng)絡(luò)實(shí)際邊數(shù)占網(wǎng)絡(luò)最大可能邊數(shù)的比重,其數(shù)值越高,表明邊的分布越密集;中心化指數(shù)為節(jié)點(diǎn)i度數(shù)中心度,n為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù),為最大的節(jié)點(diǎn)度數(shù)中心度,中心化指數(shù)越高,表明網(wǎng)絡(luò)的整體向心程度越高;節(jié)點(diǎn)聚類系數(shù)是節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的三角形數(shù)量同三元組數(shù)量的比值,網(wǎng)絡(luò)聚類系數(shù)是指網(wǎng)絡(luò)全部節(jié)點(diǎn)聚類系數(shù)的平均值,其數(shù)值越高,表明網(wǎng)絡(luò)邊的整體聚集性強(qiáng);成分?jǐn)?shù)為網(wǎng)絡(luò)圖的全部連通子網(wǎng)絡(luò)數(shù)量,數(shù)量越多,表明網(wǎng)絡(luò)子群越多;將各類協(xié)同三元組分別進(jìn)行加總,得到網(wǎng)絡(luò)的總?cè)M、閉合三元組、傳遞三元組數(shù)量,相關(guān)三元組數(shù)量越多,表明網(wǎng)絡(luò)局部節(jié)點(diǎn)間的互動能力更強(qiáng),互動模式更豐富。
依次調(diào)用UCINET 中“Network>Cohesion>Old De nsity”“Network>Centrality>Degree”“Network>Cohe sion>Clustering Coefficient”“Network>Regions>Comp onents>Simple Graphs”“Networks>Cohesion>Transiti vity”等模塊,分別輸入創(chuàng)新主體橫向協(xié)同與縱向協(xié)同網(wǎng)絡(luò)鄰接矩陣、IS 鄰接矩陣,計算密度、聚類系數(shù)、成分?jǐn)?shù)和三元組數(shù)(包括總?cè)M、閉合三元組和傳遞三元組)等指標(biāo)。PC、PT 和IS 三個網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)特征如表3 所示。三個網(wǎng)絡(luò)都是稀疏網(wǎng)絡(luò),整體聯(lián)通水平較低,但專利合作網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)規(guī)模和密度分別達(dá)到轉(zhuǎn)讓網(wǎng)絡(luò)的2~3 倍,整體中心性也較高于專利轉(zhuǎn)讓網(wǎng)絡(luò),表明專利合作網(wǎng)絡(luò)包含主體的范圍更為廣泛,專利合作活動較為集中,而專利轉(zhuǎn)讓網(wǎng)絡(luò)所描述的技術(shù)轉(zhuǎn)移關(guān)系則較為分散。由于有59 個主體節(jié)點(diǎn)自身同時發(fā)生專利合作關(guān)系和專利轉(zhuǎn)讓關(guān)系,合并后的IS 網(wǎng)絡(luò)的成分?jǐn)?shù)量相對減少(減少34 個),但總?cè)M數(shù)量和傳遞三元組數(shù)量均超過專利合作網(wǎng)絡(luò)與專利轉(zhuǎn)讓網(wǎng)絡(luò)的加和,表明IS 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)演化形態(tài)與技術(shù)創(chuàng)新協(xié)作模式更為復(fù)雜。
表3 中原城市群先進(jìn)材產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新主體協(xié)同網(wǎng)絡(luò)總體結(jié)構(gòu)特征
3.2.2 創(chuàng)新協(xié)同簇分析
按照創(chuàng)新協(xié)同簇定義,調(diào)用UCIENT 的“Network>Regions> Components>Simple Graphs” 模塊將IS 中節(jié)點(diǎn)數(shù)量超過20 個的兩個成分提取出來,在Netdraw 中輸入IS 鄰接矩陣,繪制得到網(wǎng)絡(luò)圖,分別構(gòu)成以大學(xué)為中心的創(chuàng)新協(xié)同簇(見圖3)和以科技服務(wù)機(jī)構(gòu)為中心的創(chuàng)新協(xié)同簇(見圖4)。
由圖3 可見,鄭州大學(xué)創(chuàng)新協(xié)同簇層次清晰,發(fā)揮著基礎(chǔ)性和支撐性作用,是一個內(nèi)部協(xié)作推動型創(chuàng)新協(xié)同簇。鄭州大學(xué)的直接創(chuàng)新協(xié)作主體包括河南工業(yè)大學(xué)、鄭州師范學(xué)院、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院、鄭州工程技術(shù)學(xué)院等城市群內(nèi)部大學(xué)和外部的中山大學(xué),鄭州大學(xué)能源研究院、中國煙草總公司鄭州煙草研究院(以下簡稱“鄭州煙草研究院”)、鄭州磨料磨具磨削研究所等群內(nèi)科研院所,河南富耐克超硬材料股份有限公司(以下簡稱“河南富耐克”)、河南省建筑科學(xué)研究院有限公司等群內(nèi)企業(yè)創(chuàng)新平臺,相關(guān)協(xié)作單位共同推動協(xié)作鏈條不斷延伸。重要的創(chuàng)新協(xié)同元關(guān)系與創(chuàng)新協(xié)同三元組包括:中國煙草總公司煙草研究院同中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所、中國科學(xué)院過程工程研究所的三角創(chuàng)新協(xié)作,河南四方達(dá)超硬材料股份有限公司同中南大學(xué)的校企創(chuàng)新協(xié)作,河南富耐克同四川大學(xué)的校企創(chuàng)新協(xié)作、同北京阿爾瑪斯科技有限公司的外部企企創(chuàng)新協(xié)作,河南工業(yè)大學(xué)同北京國電富通科技發(fā)展有限責(zé)任公司、國網(wǎng)山西省電力公司陽城縣供電公司的校企創(chuàng)新協(xié)作等。
圖3 中原城市群先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)以大學(xué)為中心的創(chuàng)新協(xié)同簇
由圖4 可見,不同于鄭州大學(xué)簇,蚌埠傲創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)運(yùn)營有限公司主導(dǎo)的創(chuàng)新協(xié)同簇內(nèi)部鏈長極為不均衡,大部分為短鏈,直接合作單位以城市群外主體為主,是一個外部協(xié)作拉動型創(chuàng)新協(xié)同簇。創(chuàng)新協(xié)作對象包括佛山市高明區(qū)誠睿基科技有限公司(以下簡稱“佛山誠?;保?、佛山市高明區(qū)尚潤盈科技有限公司(以下簡稱“佛山尚潤盈”)、深圳市美思美科智能科技股份有限公司(以下簡稱“深圳美思美科”)、江蘇創(chuàng)元特種裝備有限公司(以下簡稱“江蘇創(chuàng)元”)、常友環(huán)??萍汲械掠邢薰荆ㄒ韵潞喎Q“常友環(huán)?!保⑹徍方痣娮涌萍加邢薰荆ㄒ韵潞喎Q“蕪湖桑樂”)等城市群外部先進(jìn)材料技術(shù)研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)的創(chuàng)新主體。這些外部創(chuàng)新協(xié)同元關(guān)系成為連接中原城市群和外部優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新資源的強(qiáng)力紐帶。
圖4 中原城市群先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)以科技服務(wù)機(jī)構(gòu)為中心的創(chuàng)新協(xié)同簇
比較來看,兩個創(chuàng)新協(xié)同簇的結(jié)構(gòu)差異是由簇核心主體的性質(zhì)、承擔(dān)任務(wù)和創(chuàng)新鏈所處位置的差異所決定的。鄭州大學(xué)簇具有的多層次、高延伸和協(xié)作關(guān)系多樣性的特征同鄭州大學(xué)強(qiáng)大的綜合創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新鏈上游的優(yōu)勢位置密切相關(guān)。鄭州大學(xué)在先進(jìn)材料領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和重大關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)上都具有較強(qiáng)實(shí)力,能夠?qū)?chuàng)新鏈中下游的應(yīng)用技術(shù)開發(fā)與轉(zhuǎn)化等多環(huán)節(jié)產(chǎn)生強(qiáng)推動作用,促使以鄭州大學(xué)為起始方的創(chuàng)新協(xié)作鏈條不斷延伸。同時,鄭州大學(xué)的先進(jìn)材料技術(shù)專利多為本行業(yè)高質(zhì)量的關(guān)鍵性技術(shù)和共性技術(shù)專利,是先進(jìn)材料眾多細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行深度技術(shù)開發(fā)的基礎(chǔ)和支撐,鄭州大學(xué)能夠通過較密集的專利合作和轉(zhuǎn)讓活動,建立覆蓋多技術(shù)領(lǐng)域的多樣性創(chuàng)新協(xié)作關(guān)系。不同于鄭州大學(xué),蚌埠傲創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)運(yùn)營有限公司(以下簡稱“蚌埠傲創(chuàng)”)作為綜合型科技服務(wù)企業(yè),側(cè)重為創(chuàng)新鏈下游或終端的應(yīng)用技術(shù)開發(fā)與轉(zhuǎn)化等環(huán)節(jié),及技術(shù)產(chǎn)權(quán)交易轉(zhuǎn)讓活動提供專業(yè)服務(wù),其服務(wù)領(lǐng)域涉及的多為先進(jìn)材料的細(xì)分技術(shù)、可轉(zhuǎn)化與實(shí)用性技術(shù)等,其服務(wù)對象也多傾向?qū)λM(jìn)技術(shù)直接進(jìn)行產(chǎn)品轉(zhuǎn)化,而較少進(jìn)行技術(shù)的再開發(fā)和再轉(zhuǎn)讓,因此蚌埠傲創(chuàng)簇在城市群內(nèi)的協(xié)作鏈條整體相對較短。同時,蚌埠傲創(chuàng)也具有引進(jìn)區(qū)域外先進(jìn)技術(shù)的作用,深圳美思美科、蕪湖桑樂等同蚌埠傲創(chuàng)存在強(qiáng)協(xié)作關(guān)系的城市群外主體將他們的自有協(xié)作鏈條帶入創(chuàng)新簇,引起整個簇的協(xié)作鏈長具有非均衡性。
3.2.3 創(chuàng)新協(xié)同元關(guān)系與三元組分析
采用Gephi 提取網(wǎng)絡(luò)邊,結(jié)合COOC 和Excel 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)關(guān)系頻次統(tǒng)計,獲得各類別關(guān)系的數(shù)量、邊權(quán)重總和與權(quán)重倍數(shù)(權(quán)重倍數(shù)=權(quán)重總和/關(guān)系數(shù)量),分析具體協(xié)作關(guān)系的廣度和深度。IS 中創(chuàng)新協(xié)同元關(guān)系的類型分布情況如表4 所示。從機(jī)構(gòu)間的專利合作關(guān)系看,企企合作處于主導(dǎo)位置,之間合作頻次最高,校企合作較為活躍,校校合作也有一定活躍度,而所企、所校合作關(guān)系都較少。從機(jī)構(gòu)間專利轉(zhuǎn)讓關(guān)系看,企企轉(zhuǎn)讓的廣度和深度都為最強(qiáng),校企轉(zhuǎn)讓居于次位,所企技術(shù)轉(zhuǎn)移關(guān)系少,科研機(jī)構(gòu)的協(xié)作主體范圍較狹窄,但是科研單位-企業(yè)具有最高的權(quán)重倍數(shù),表明科研院所的研發(fā)與服務(wù)專業(yè)領(lǐng)域較為集中,同特定企業(yè)的技術(shù)轉(zhuǎn)讓關(guān)系較為成熟穩(wěn)定。此外,個人之間及個人同機(jī)構(gòu)之間也存在較廣泛的創(chuàng)新協(xié)作關(guān)系。
表4 中原城市群先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)專利合作與轉(zhuǎn)讓關(guān)系及數(shù)量分布
提取出同時包含大學(xué)、科研院所和企業(yè)的兩個創(chuàng)新協(xié)同三元組,并采用Netdraw 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)繪制,得到圖5。圖5 左部分是城市群內(nèi)大學(xué)與企業(yè)同外部科研院所的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合模式,右部分是城市群的科研院所與企業(yè)同外部大學(xué)的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合模式,可見外部創(chuàng)新主體深度參與先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈中上游活動。
圖5 中原城市群先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作模式
3.2.4 創(chuàng)新主體協(xié)同力分析
對創(chuàng)新主體協(xié)同力所含的度數(shù)中心度與中介中心度(分別描述節(jié)點(diǎn)的局部協(xié)同力和全局協(xié)同力)進(jìn)行計算,具體調(diào)用UCINET 的“Network>Centrality>Degree”模塊和“Network>Cent rality>Betweenness>Nodes”模塊,輸入IS 鄰接矩陣,計算各中心度相對值(中心度相對值為中心度絕對值同最大可能值的比)。如表5 所示,同創(chuàng)新協(xié)同簇相對應(yīng),鄭州大學(xué)在PC 和IS 的中介中心度領(lǐng)先,在PC 的度數(shù)中心度也較高,是城市群先進(jìn)材料基礎(chǔ)創(chuàng)新領(lǐng)域協(xié)作活動的重要發(fā)起者。蚌埠傲創(chuàng)也具有優(yōu)勢性的度數(shù)中心度和中介中心度,是城市群重要的先進(jìn)材料技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)。鄭州三磨超硬材料有限公司的相關(guān)單位的度數(shù)中心度在三個網(wǎng)絡(luò)都居于最前列,是城市群先進(jìn)材料技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新的主導(dǎo)性企業(yè)。PC 中的高影響力創(chuàng)新主體大多來自城市群內(nèi)部(僅中國科學(xué)院過程工程研究所為外部主體),PT則存在大量外部高影響力創(chuàng)新主體(以重慶穩(wěn)穩(wěn)科技有限公司和佛山誠?;膮f(xié)同能力最為突出),表明中原城市群的產(chǎn)學(xué)研體系以群內(nèi)的領(lǐng)軍企業(yè)和高水平大學(xué)為支撐,科技服務(wù)業(yè)和技術(shù)市場則在外部技術(shù)資源導(dǎo)入中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
表5 中原城市群先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新協(xié)同網(wǎng)絡(luò)的度數(shù)中心度與中介中心度分析
表5 (續(xù))
構(gòu)建IC2,調(diào)用UCIENT 的“Network>2-Mode>Factions”功能模塊,輸入城市與主體隸屬關(guān)系矩陣,計算創(chuàng)新主體空間覆蓋度和城市創(chuàng)新主體承載度。如表6 所示,僅15 個主體的空間覆蓋度超過4,創(chuàng)新主體在城市群內(nèi)部的協(xié)作空間范圍一般不大,主體的全區(qū)域性創(chuàng)新資源整合能力還不強(qiáng)。城市主體承載度則存在非均衡性,鄭州聚集著區(qū)域先進(jìn)材料領(lǐng)域的高水平創(chuàng)新主體、平臺和大型骨干企業(yè),所轄主體數(shù)和關(guān)聯(lián)主體數(shù)都超過100,阜陽、蚌埠、菏澤、焦作、新鄉(xiāng)、焦作等城市具有先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)的優(yōu)質(zhì)資源(如職業(yè)學(xué)校、中小企業(yè)特色產(chǎn)業(yè)集群等),兩指標(biāo)均超過20,群外的北京、合肥、深圳、南京、上海、蘇州等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)市的兩指標(biāo)也超過10,成為城市群外部重要的創(chuàng)新協(xié)作支點(diǎn)。
表6 中原城市群先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新主體空間覆蓋度與城市主體承載度
表6 (續(xù))
表6 各指標(biāo)的頻度分布情況如圖6 所示,創(chuàng)新主體的空間覆蓋度頻度呈現(xiàn)階梯形,指標(biāo)數(shù)值普遍較低,高達(dá)78.53%主體的創(chuàng)新協(xié)作方僅涉及一個城市。所轄主體數(shù)和關(guān)聯(lián)主體數(shù)的頻度分布形態(tài)具有相似性,且在所轄主體數(shù)和關(guān)聯(lián)主體數(shù)兩者數(shù)值相同情況下,其對應(yīng)頻度值也較接近,表明城市的對外協(xié)作關(guān)系數(shù)量隨著其內(nèi)含創(chuàng)新主體數(shù)量變動而較均勻變化,整體呈現(xiàn)主體“1 對1”的協(xié)同匹配特征。
圖6 中原城市群先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新主體空間覆蓋度與城市主體承載度的頻數(shù)分布
3.4.1 整體形態(tài)分析
在IS 基礎(chǔ)上采用NetDraw 繪制網(wǎng)絡(luò)(見圖7),中原城市群內(nèi)部節(jié)點(diǎn)以實(shí)心點(diǎn)表示,連邊粗細(xì)表示協(xié)同關(guān)系強(qiáng)弱,節(jié)點(diǎn)大小表示度數(shù)中心度高低。整個網(wǎng)絡(luò)的連通性較強(qiáng),除三門峽-渭南,漯河-自貢相對獨(dú)立外,其他城市相互之間都存在可達(dá)路徑(不考慮邊的方向)。北京、鄭州和蚌埠成為中心協(xié)作城市,分別居于城市群外部、北部和南部,空間上呼應(yīng)。鄭州和北京控制著先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化主通路,促進(jìn)著創(chuàng)新資源融通,主導(dǎo)著中原城市群先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈分工體系形成,也輻射帶動了群內(nèi)外18 個省份109 個城市的先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。中原城市群外部創(chuàng)新協(xié)作區(qū)域涉及京津冀(北京為協(xié)作城市)、長江經(jīng)濟(jì)帶(包括上海、合肥、南京、蘇州等)、珠三角(包括廣州、深圳、中山等)等,中原城市群在國家先進(jìn)材料創(chuàng)新鏈布局中處于重要位置,以先進(jìn)材料創(chuàng)新協(xié)作為支點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)同發(fā)達(dá)區(qū)域板塊的創(chuàng)新大協(xié)同和對國家創(chuàng)新內(nèi)循環(huán)能力提升的支持。
圖7 中原城市群城市先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新協(xié)同網(wǎng)絡(luò)
3.4.2 城市創(chuàng)新協(xié)同力分析
分析城市中間人,調(diào)用UCINET的“Network > Ego Networks > G&F Brokerage Roles”功能模塊,輸入CS 鄰接矩陣和分割向量,進(jìn)行城市中間人角色的識別。節(jié)點(diǎn)流中介中心度定義為為任意兩點(diǎn)j與k經(jīng)過的路徑上的最大流,為j 與k之間的最大流,即節(jié)點(diǎn)處于其他城市節(jié)點(diǎn)對的最大流總和占其他城市節(jié)點(diǎn)對最大流總和的比重,描述中介節(jié)點(diǎn)對其他節(jié)點(diǎn)間關(guān)系的影響能力。調(diào)用UCINET 的“Network > Centrality > Betweenness > Nodes”和“Network >Centrality > Flow Betweenness”模塊計算城市中介中心度和流中介中心度,從中介強(qiáng)度角度對中間人角色分析進(jìn)行補(bǔ)充。
主要結(jié)果如表7 所示,有10 個群內(nèi)城市和2 個群外城市存在中間人功能,鄭州、阜陽、新鄉(xiāng)、焦作等發(fā)揮著強(qiáng)中間人作用,中介中心度與流中介中心度也具有明顯優(yōu)勢。其中,鄭州的中介中心度與流中介中心度數(shù)值超高,承擔(dān)著除顧問外的其他四類角色,且關(guān)系角色總數(shù)量達(dá)到42 次,中間人效應(yīng)最強(qiáng);其他城市中,焦作承擔(dān)了全部五類角色,阜陽和新鄉(xiāng)承擔(dān)了三類角色,具有溝通城市群內(nèi)部、外部或者內(nèi)外部的綜合性功能;阜陽、亳州、開封、平頂山和濟(jì)源承擔(dān)兩類角色,溝通城市群內(nèi)部和內(nèi)外部;許昌和洛陽承擔(dān)城市群內(nèi)部創(chuàng)新溝通的任務(wù),洛陽的中間人效應(yīng)較強(qiáng),許昌僅承擔(dān)協(xié)調(diào)人角色;北京和泉州則承擔(dān)著溝通城市群同第三方城市主體的功能。但亳州的中間人效應(yīng)相對較低,中心度數(shù)值卻相對較高(平頂山則相反),表明亳州處于部分城市間關(guān)鍵甚至唯一的創(chuàng)新協(xié)作聯(lián)通路徑上。
表7 中原城市群先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的城市中間性分析
調(diào) 用UCINET 的“Network>Core/Periphery>Continuous”功能模塊,輸入CS 鄰接矩陣計算。連續(xù)型核度數(shù)值表示城市節(jié)點(diǎn)接近核心的程度,數(shù)值越高,城市節(jié)點(diǎn)越接近核心,綜合協(xié)同能力越強(qiáng)。城市核度分布情況如表8 所示,城市聚類的層次結(jié)構(gòu)較為清晰,鄭州、北京和焦作核度值都高于0.2,處于核心層;從長治到許昌的34 個城市數(shù)值在0.01~0.08 之間,處于中間層;從淮北到重慶的30個城市數(shù)值小于0.01,處于最外層或邊緣層。核心層搭建了中原城市間創(chuàng)新資源轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的直接和高效通道,是城市群先進(jìn)材料協(xié)同創(chuàng)新體系的支撐城市;中間層城市承擔(dān)著互補(bǔ)性的技術(shù)轉(zhuǎn)移功能;邊緣層城市則具有輔助性作用,是城市群技術(shù)輸入與輸出的接口城市。
表8 中原城市群先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新關(guān)聯(lián)城市的核度
(1)中原城市群創(chuàng)新協(xié)作關(guān)系的集中化程度較低,創(chuàng)新主體的協(xié)同水平不均衡。一是創(chuàng)新主體協(xié)同網(wǎng)絡(luò)的連通性水平較低,成分?jǐn)?shù)量多而平均容量較小。二是中原城市群先進(jìn)材料領(lǐng)域的企業(yè)間、個人間的自發(fā)性技術(shù)合作活動極為活躍,在整體創(chuàng)新合作關(guān)系中的占比較高。三是鄭州三磨超硬材料有限公司的關(guān)聯(lián)企業(yè)及其所屬研究平臺的協(xié)作能力較為突出。四是高校與企業(yè)間的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制較為成熟,第一協(xié)作層次的鄭州大學(xué)、河南工業(yè)大學(xué),第二協(xié)作層次的河南大學(xué)、鄭州輕工業(yè)學(xué)院、許昌學(xué)院、安陽師范學(xué)院及群外的浙江理工大學(xué)、浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院的表現(xiàn)都較為活躍。五是省屬科研院所創(chuàng)新協(xié)作活動少,協(xié)同能力不強(qiáng),對企業(yè)創(chuàng)新的支撐作用較薄弱。
(2)城市群內(nèi)的創(chuàng)新協(xié)作分工特征清晰,同城市群外部的創(chuàng)新協(xié)同度較高。從中間人作用看,鄭州承擔(dān)了除顧問外的協(xié)調(diào)人、守門人、代表和聯(lián)絡(luò)員等多類角色,焦作覆蓋了全角色,阜陽、新鄉(xiāng)、亳州、開封、平頂山、濟(jì)源、新鄉(xiāng)和洛陽在城市協(xié)同創(chuàng)新體系中也發(fā)揮著專業(yè)中間人作用。同中原城市群存在密切性創(chuàng)新協(xié)作關(guān)系的外部城市超過70個,包括京津冀、長江經(jīng)濟(jì)帶、珠江經(jīng)濟(jì)帶的北京、上海、廣州、佛山、深圳等發(fā)達(dá)城市。北京和泉州具有強(qiáng)中間人作用,且北京同鄭州共列城市群“創(chuàng)新內(nèi)核”,承擔(dān)著關(guān)鍵技術(shù)供給方職能,同中原城市的創(chuàng)新協(xié)同度較高。
(3)大學(xué)和科技服務(wù)機(jī)構(gòu)在協(xié)同創(chuàng)新體系中發(fā)揮主導(dǎo)性作用。以鄭州大學(xué)和以蚌埠傲創(chuàng)為中心的創(chuàng)新協(xié)同簇是中原城市群協(xié)同創(chuàng)新體系的中心,鄭州大學(xué)和蚌埠傲創(chuàng)處于創(chuàng)新鏈不同環(huán)節(jié),使得兩個簇的特點(diǎn)和作用差異明顯:鄭州大學(xué)簇是內(nèi)部協(xié)作推動型創(chuàng)新協(xié)同簇,其創(chuàng)新鏈條的延伸成長特性較為明顯,鄭州大學(xué)提供基礎(chǔ)技術(shù)資源和公共平臺支持,協(xié)同并推動河南工業(yè)大學(xué)、鄭州師范學(xué)院、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院、鄭州工程技術(shù)學(xué)院、中山大學(xué)、鄭州大學(xué)能源研究院等群內(nèi)外高校與科研院所分工進(jìn)行重點(diǎn)方向的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),進(jìn)而由鄭州煙草研究院、鄭州磨料磨具磨削研究所、河南富耐克、河南省建筑科學(xué)研究院有限公司等企業(yè)層創(chuàng)新平臺進(jìn)行專業(yè)應(yīng)用技術(shù)開發(fā),并以技術(shù)轉(zhuǎn)讓形式進(jìn)行技術(shù)分享和推動產(chǎn)品轉(zhuǎn)化,共同打造高效率的城市群創(chuàng)新協(xié)同簇;蚌埠傲創(chuàng)簇是外協(xié)拉動型創(chuàng)新協(xié)同簇,其協(xié)作鏈較短,協(xié)同模式較為靈活,通過技術(shù)轉(zhuǎn)移服務(wù)機(jī)制,將佛山誠睿基、佛山尚潤盈、深圳美思美科、江蘇創(chuàng)元、常友環(huán)保、蕪湖桑樂等有實(shí)力的城市群外創(chuàng)新主體的特色優(yōu)質(zhì)資源引入,承擔(dān)著區(qū)域間協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟盟主的功能任務(wù)。
(1)提升中原城市群科研院所的產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)攻關(guān)能力與保障能力。一是中原五省應(yīng)對城市群內(nèi)各層面科研院所明確定位職能并實(shí)施分類支持,對承擔(dān)重要公益性任務(wù)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新工程和基礎(chǔ)研究活動的院所,進(jìn)行財政經(jīng)費(fèi)的穩(wěn)定性和滾動性支持。二是研究建立中原產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,聚焦共性技術(shù)、核心領(lǐng)域和先進(jìn)材料等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),創(chuàng)新運(yùn)營管理體制機(jī)制,運(yùn)用市場化方式推進(jìn)研發(fā)平臺建設(shè)、團(tuán)隊(duì)組建、人才引進(jìn),促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化和高技術(shù)企業(yè)孵化。
(2)支持中原城市群科技服務(wù)業(yè)多層次、多模式發(fā)展,重點(diǎn)培育大型科技服務(wù)企業(yè)和區(qū)域化、專業(yè)化的科技服務(wù)業(yè)集群,引進(jìn)群外高水平科技服務(wù)機(jī)構(gòu)。一是支持中原地區(qū)大型科技服務(wù)企業(yè)一體化發(fā)展,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集聚及規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,面向全城市群提供高質(zhì)量集成性技術(shù)服務(wù)。二是支持研究開發(fā)、創(chuàng)業(yè)孵化、技術(shù)轉(zhuǎn)移、成果轉(zhuǎn)化、科技咨詢、科技金融等科技服務(wù)細(xì)分行業(yè)機(jī)構(gòu)的聚集發(fā)展,培育創(chuàng)新型科技服務(wù)業(yè)集群,提升全企業(yè)生命周期、全產(chǎn)業(yè)鏈和全創(chuàng)新鏈的一體化服務(wù)能力。三是注重從長三角、粵港澳大灣區(qū)和京津冀引入高水平科技服務(wù)機(jī)構(gòu)。
(3)打造中原城市群先進(jìn)材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)共同體,圍繞中小企業(yè)整體轉(zhuǎn)型升級需求,以鄭州大學(xué)和龍頭企業(yè)為牽頭單位,聯(lián)合高水平科研院所、學(xué)會、城市群所屬五省科協(xié)等,推動實(shí)施先進(jìn)技術(shù)開發(fā)與推廣、設(shè)計/制造數(shù)字化與一體化和創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化示范等工作,為地方產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級不斷探索科技賦能路徑。