郭建科，田冬翠，胡 凱

（1.教育部人文社科重點(diǎn)研究基地 遼寧師范大學(xué)海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心，大連 116029；2.遼寧省“海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展”高效協(xié)同創(chuàng)新中心，大連 116029；3.大連理工大學(xué) 船舶工程學(xué)院，大連 116024）

黨的十九大指出，中國經(jīng)濟(jì)已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動力的攻關(guān)期。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)“海洋是高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略要地”。2019 年全國海洋生產(chǎn)總值89 415億元，占沿海地區(qū)生產(chǎn)總值的比例為17.10%，占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比例為9.00%，海洋產(chǎn)業(yè)逐漸成為海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引擎，海洋經(jīng)濟(jì)正成為經(jīng)濟(jì)體系的新動能。目前，中國海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)老化、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)開發(fā)不足（狄乾斌 等，2018）、沿海省市海洋科技創(chuàng)新能力差異較大（徐勝 等，2022）等問題亟待解決。海洋科技創(chuàng)新是海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的第一動力（蓋美 等，2022；狄乾斌 等，2022），對于引領(lǐng)海洋產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型、建設(shè)深遠(yuǎn)海數(shù)字海洋系統(tǒng)至關(guān)重要（李加林 等，2022）。但海洋產(chǎn)業(yè)是一個(gè)知識和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)創(chuàng)新除涵蓋涉海類研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)等創(chuàng)新主體的基礎(chǔ)科學(xué)研究，還包括由企業(yè)主導(dǎo)的技術(shù)應(yīng)用開發(fā)等，且海洋產(chǎn)業(yè)正處于開發(fā)深遠(yuǎn)海的技術(shù)攻堅(jiān)期，這些復(fù)雜特性使得單一機(jī)構(gòu)難以成為引領(lǐng)海洋產(chǎn)業(yè)高速高效發(fā)展的主體。因此，建立深度融合的產(chǎn)學(xué)研合作不僅是當(dāng)前的熱點(diǎn)科技問題（孫玉濤等，2020），也是推進(jìn)海洋產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展的必然選擇。

產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新是企業(yè)、大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)為發(fā)揮各自優(yōu)勢、共享資源、促進(jìn)科技創(chuàng)新而協(xié)同合作的社會活動。目前，國內(nèi)外學(xué)者對產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的研究大體圍繞3個(gè)主題：1）產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)的組織形式及運(yùn)行機(jī)制。如朱桂龍等（2003）提出了產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)的定義，概括了其組織模式和運(yùn)行機(jī)制；Barrat 等（2004）基于集聚系數(shù)等指標(biāo)測度了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性并定義合作網(wǎng)絡(luò)。2）產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展演化?，F(xiàn)在研究多從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和空間格局角度分析創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的演化進(jìn)程。主要包括4個(gè)方面：①https://www.qingdaoip.cn/aspx/welcome.html數(shù)據(jù)選擇?，F(xiàn)有文獻(xiàn)多以合作專利（Soda et al., 2021）及合作論文數(shù)據(jù)（Scherngell et al.， 2011；郭建科 等，2021）、專利轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)（段德忠 等，2018）作為分析要素流動、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要參照。②目標(biāo)產(chǎn)業(yè)。主要集中在裝備制造（韓增林 等，2018）、ICT（Li et al.,2022）和生物醫(yī)藥（李樹祥 等，2021）等產(chǎn)業(yè)，以海洋產(chǎn)業(yè)為視角的分析仍較少。③研究尺度。區(qū)域尺度（陳暮紫 等，2019）、省市尺度（崔之珍 等，2021）或全國尺度（楊勇 等，2020）的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)研究居多，受“一帶一路”倡議和經(jīng)濟(jì)全球化的影響，全球尺度（Zhang et al., 2019）逐漸成為研究重點(diǎn)。④階段劃分依據(jù)?，F(xiàn)有文獻(xiàn)多以時(shí)間連續(xù)性變化（胡曉輝 等，2012）、政策變化（高霞 等，2016）或?qū)＠麛?shù)量的變化（呂國慶 等，2014）為階段劃分的依據(jù)，然而通過時(shí)間、專利數(shù)量等指標(biāo)對網(wǎng)絡(luò)演化階段的劃分，無法準(zhǔn)確描繪復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)特征的演化過程。3）產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的影響因素分析。主要包括網(wǎng)絡(luò)演化的影響因素分析和創(chuàng)新績效的影響因素分析。前者起步較晚，目前尚未形成完整的指標(biāo)框架和分析思路，后者多以結(jié)構(gòu)洞（Gautam et al., 2004）、網(wǎng) 絡(luò) 密 度（Yoon et al.,2017）、小世界性（Fleming et al., 2007）等結(jié)構(gòu)性指標(biāo)，R&D 投入、資本投入等投入產(chǎn)出指標(biāo)（Mi et al.，2022），生產(chǎn)總值、人均GDP 等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（宓澤鋒 等，2017a），產(chǎn)、學(xué)、研機(jī)構(gòu)數(shù)量等主體性指標(biāo)（吳慧 等，2017） 及多維鄰近性指標(biāo)（Lazzeretti et al., 2016）中的一種或幾種構(gòu)建指標(biāo)體系，并借助負(fù)二項(xiàng)回歸模型（葉琴 等，2020）、OLS回歸模型（郭穎 等，2021）等計(jì)量方法，探討影響創(chuàng)新產(chǎn)出的因素及其解釋程度。

值得注意的是，現(xiàn)有文獻(xiàn)大多基于某海島（宓澤鋒 等，2017b）、沿海省市（王崇鋒 等，2016）、沿海地區(qū)或某海洋產(chǎn)業(yè)（張藝 等，2019）合作專利數(shù)據(jù)，研究合作網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展模式、演化進(jìn)程或影響因素，鮮有以全部海洋專利為樣本數(shù)據(jù)的研究。通過對海洋產(chǎn)業(yè)合作專利的梳理，發(fā)現(xiàn)北京、武漢等內(nèi)陸城市在海洋科技創(chuàng)新中也占據(jù)極為重要的位置，全國尺度的海洋產(chǎn)業(yè)研究能更準(zhǔn)確、清晰地揭示中國海洋產(chǎn)業(yè)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、空間格局等方面的演化特征，也更有利于了解中國海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀、優(yōu)勢和不足。因此，本研究以全國尺度為視角，基于2000—2019年全部海洋合作專利數(shù)據(jù)，運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析法，分析中國海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展演化、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和空間格局，并利用向量自回歸模型分析網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新績效的影響因素，探索海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略背景下，提升產(chǎn)學(xué)研合作效率的途徑。以期為新形勢下提高海洋產(chǎn)業(yè)競爭力、科學(xué)合理發(fā)展提供新視角。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 數(shù)據(jù)來源與處理

以海洋產(chǎn)業(yè)（包括海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、濱海開采、海水綜合利用、海洋船舶業(yè)、海洋環(huán)保、海洋電子、海洋工程、海洋化工、海洋食品、海洋新能源、海洋油氣業(yè)、海洋漁業(yè)和海洋災(zāi)害共13個(gè)海洋產(chǎn)業(yè)）為研究對象。數(shù)據(jù)來源于國家知識產(chǎn)權(quán)局青島專利信息服務(wù)中心海洋產(chǎn)業(yè)專題數(shù)據(jù)庫①。1985年，中國批準(zhǔn)了第一個(gè)海洋產(chǎn)業(yè)專利，但1985—1999年的專利數(shù)量極少，考慮到中國專利從申請到批準(zhǔn)需要18 個(gè)月，故選取2000—2019 年的海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利和實(shí)用新型專利數(shù)據(jù)。首先，篩除國外專利、獨(dú)立機(jī)構(gòu)申請專利、個(gè)人聯(lián)合申請專利，以及申請人中僅包含1個(gè)公司、大學(xué)或研究院，其余申請人為個(gè)人的專利，然后，按“海量”“海綿”“海拔”“河蟹”等非海洋字段對聯(lián)合專利進(jìn)行檢索并剔除，共保留9 621件有效的專利數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

使用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法，以專利申請主體為節(jié)點(diǎn)，不同機(jī)構(gòu)間的專利合作關(guān)系為邊，專利合作次數(shù)為邊的權(quán)重，構(gòu)建無向加權(quán)的產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。通過Ucient 和Gephi 軟件計(jì)算網(wǎng)絡(luò)各特征值，并運(yùn)用脈沖響應(yīng)探討其創(chuàng)新產(chǎn)出的影響因素。

1.2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析法 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是基于大量節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)間的相互作用或聯(lián)系構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)（郭建科 等，2019），是分析復(fù)雜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、特征及行為的關(guān)鍵因素。衡量指標(biāo)如下：

1）網(wǎng)絡(luò)密度指網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際存在的合作聯(lián)系數(shù)量與理論上可能存在的最大數(shù)量之比，刻畫了各主體間相互聯(lián)系的密集程度，二者呈正相關(guān)關(guān)系。公式為：

式中：D為網(wǎng)絡(luò)密度；n為節(jié)點(diǎn)數(shù)；l為網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際存在的合作關(guān)系數(shù)；D∈ [0, 1]。

2）集聚系數(shù)反映節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的集聚程度，表示各創(chuàng)新主體間合作的難易程度。集聚系數(shù)取值范圍為 [0, 1]，越接近1，說明節(jié)點(diǎn)之間合作越容易，當(dāng)集聚系數(shù)為0時(shí)，節(jié)點(diǎn)間完全不可能存在合作聯(lián)系。公式為：

式中：C為集聚系數(shù)；ki為節(jié)點(diǎn)度；Ei為與節(jié)點(diǎn)i相鄰的節(jié)點(diǎn)間實(shí)際存在的邊數(shù)；Ni為節(jié)點(diǎn)i所有鄰居節(jié)點(diǎn)之間實(shí)際存在邊數(shù)與理論最大邊數(shù)之比。

3）平均路徑長度指合作網(wǎng)絡(luò)中任2個(gè)節(jié)點(diǎn)間路徑距離的平均值，反映合作網(wǎng)絡(luò)的連通性（Guo et al., 2018）。公式為：

式中：L為平均路徑長度；dij為節(jié)點(diǎn)i、j間最短路徑的數(shù)量。

4）中介中心性指網(wǎng)絡(luò)中某節(jié)點(diǎn)位于其他節(jié)點(diǎn)間捷徑上的狀態(tài)（Liefner et al., 2011），處于網(wǎng)絡(luò)邊緣的節(jié)點(diǎn)中介中心性較低，表示該點(diǎn)控制網(wǎng)絡(luò)資源的能力較差，反之，則處于網(wǎng)絡(luò)的“橋梁”位置，能影響和控制其他節(jié)點(diǎn)間的合作。公式為：

式中：Bci為中介中心性；Njl表示節(jié)點(diǎn)j和節(jié)點(diǎn)l間的最短路徑數(shù)量；Njl(i)表示經(jīng)過節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn)j和節(jié)點(diǎn)l間最短路徑的條數(shù)。

1.2.2 向量自回歸模型 向量自回歸模型（VAR）由諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主克里斯托弗·西姆斯（Christopher Sims）于1980 年引入（Sims, 1980），指通過多方程聯(lián)立，在所有方程中對模型內(nèi)生變量的滯后期逐個(gè)回歸，分析隨機(jī)擾動項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)差沖擊對內(nèi)生變量的時(shí)間動態(tài)影響。其數(shù)學(xué)表達(dá)為：

式中：yt為內(nèi)生變量的列向量；xt為外生變量向量；A、B1…Bq為系數(shù)向量；ut為擾動項(xiàng)；t∈ [1，T，T為樣本個(gè)數(shù)；q為滯后階數(shù)。

平穩(wěn)性檢驗(yàn)和協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)是構(gòu)建VAR模型的基礎(chǔ)：1）平穩(wěn)性檢驗(yàn)。為防止發(fā)生“偽回歸”現(xiàn)象導(dǎo)致檢驗(yàn)無意義，需對變量進(jìn)行ADF檢驗(yàn)以驗(yàn)證時(shí)間序列的穩(wěn)定性；2）協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)。一般認(rèn)為，當(dāng)2個(gè)時(shí)間序列間存在同階單整時(shí)，二者間存在長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系。

2 產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的演化分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)演化階段的劃分

2.1.1 產(chǎn)學(xué)研合作專利的統(tǒng)計(jì)分析 中國海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作占比（圖1）較低且較為穩(wěn)定，在2009年上升至最高點(diǎn)6.84%，2010—2019 年逐漸下降為4.16%；獨(dú)立機(jī)構(gòu)申請專利比例日益上升，由28.68%增加至84.03%；個(gè)人申請專利數(shù)量逐年大幅下降，占比由68.25%迅速下降為10.52%。這說明中國海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作比例仍較低，單一主體在專利申請中更為普遍，機(jī)構(gòu)合作對創(chuàng)新活動的推動作用有限，產(chǎn)學(xué)研合作的資源共享、“1+1+1”聯(lián)合創(chuàng)新的優(yōu)勢沒有得到充分發(fā)揮。

圖1 2000—2019年海洋產(chǎn)業(yè)專利數(shù)量及比例Fig.1 Number and proportion of marine industry patents during 2000-2019

2.1.2 研究區(qū)間的選擇 通過Gephi進(jìn)行復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)計(jì)算（表1）。2000—2001 年網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長度和集聚系數(shù)均為1，冪次關(guān)系擬合程度較差，R2值均＜0.7，加權(quán)度累積分布圖不具備指數(shù)函數(shù)的特征，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)不屬于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)（Watts et al.,1998; Barabasi et al., 1999）；2002—2019 年網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)加權(quán)度累積概率曲線均符合冪律分布特征，冪律擬合值逐漸增加且“長尾”特征越來越明顯即2002—2019 年合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)具有無標(biāo)度特性創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長度均低于同等規(guī)模隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)，且差距逐漸懸殊，而集聚系數(shù)較為穩(wěn)定且始終大于同等規(guī)模的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)，即2002—2019 年合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)具備明顯的“小世界性”特征。本研究基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)視角分析海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，因此，選取2002—2019 年作為樣本研究區(qū)間。

表1 2002—2019年合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics on network structure indicators of cooperative innovation during 2002-2019

2.1.3 網(wǎng)絡(luò)階段劃分 運(yùn)用Gephi軟件計(jì)算2002—2019年合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指標(biāo)（見表1），根據(jù)其變化特征將研究期劃分為2002—2008、2009—2016、2017—2019年3個(gè)階段，分別對應(yīng)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的萌芽階段、探索階段和快速發(fā)展階段（圖2）。2002—2008 年，合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)處于萌芽階段，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)張較慢，節(jié)點(diǎn)數(shù)量由45 個(gè)增加到152 個(gè)，機(jī)構(gòu)合作次數(shù)由27 次增加到103 次；網(wǎng)絡(luò)密度由0.027下降至0.009，下降幅度顯著，且網(wǎng)絡(luò)密度與創(chuàng)新主體數(shù)量間負(fù)向變動，表明網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張的速度稍快于機(jī)構(gòu)間合作的速度，網(wǎng)絡(luò)凝聚力略有下降；網(wǎng)絡(luò)直徑、平均路徑長度和網(wǎng)絡(luò)平均度均先增后減，小范圍呈鋸齒形波動，表明該階段節(jié)點(diǎn)間平均合作次數(shù)增加但聯(lián)接效率不穩(wěn)定，且隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)的連通性變差，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益松散。2009—2016年，合作網(wǎng)絡(luò)處于探索階段。網(wǎng)絡(luò)密度由0.007小幅度下降至0.002，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張速度逐漸加快；平均路徑長度和網(wǎng)絡(luò)直徑整體上均呈上升趨勢，分別由1.982增至3.002、由6增加至9，表明隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，機(jī)構(gòu)間的聯(lián)系日益增加，網(wǎng)絡(luò)的連通性得到優(yōu)化。2017—2019年，合作網(wǎng)絡(luò)邁入快速發(fā)展階段。網(wǎng)絡(luò)迅速擴(kuò)張，節(jié)點(diǎn)增加為1 669個(gè)，邊數(shù)增加為1 570 條，網(wǎng)絡(luò)直徑快速增加至15并保持穩(wěn)定，平均度由1.731增至1.881，聚類系數(shù)和網(wǎng)絡(luò)密度變化極小，表明隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速擴(kuò)張，網(wǎng)絡(luò)稠密性略有下降，但機(jī)構(gòu)間合作聯(lián)系增加，節(jié)點(diǎn)間合作效率較高。

圖2 合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化階段特征Fig.2 Characteristics of evolution stage of cooperative innovation network

2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征

運(yùn)用Gephi軟件繪制產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，圖3顯示，2002年，合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)處于由隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)向無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化的過渡期，除浙江大學(xué)與上海立新液壓件廠間合作5次外，網(wǎng)絡(luò)中均為節(jié)點(diǎn)間聯(lián)接＜3的松散合作。2008年，網(wǎng)絡(luò)處于萌芽階段，節(jié)點(diǎn)間多存在兩兩合作關(guān)系，尚未建立起密切的合作網(wǎng)絡(luò)，但網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)以中國海洋石油總公司為核心節(jié)點(diǎn)的小規(guī)模子群。2016年，創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)分化明顯，網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)“雙核心多邊輻射”結(jié)構(gòu)，以國家電網(wǎng)公司和中國海洋石油總公司為節(jié)點(diǎn)向外輻射，主要?jiǎng)?chuàng)新主體具有一定多樣性。2019年，網(wǎng)絡(luò)逐漸由雙核心演變?yōu)橐灾袊Ｑ笫图瘓F(tuán)有限公司為中心的單核心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要?jiǎng)?chuàng)新主體間合作次數(shù)明顯增加，網(wǎng)絡(luò)稠密性進(jìn)一步提高，且具有“核心-邊緣”結(jié)構(gòu)。因國家電網(wǎng)公司合作申請了多項(xiàng)海上風(fēng)電、海下電纜等專利技術(shù)，仍在網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)重要位置。

圖3 產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.3 Topology structure diagram of industry-university cooperation innovation network

2.3 產(chǎn)學(xué)研合作模式演化

按照創(chuàng)新主體性質(zhì)，將專利合作關(guān)系劃分為大學(xué)-企業(yè)（U-I）、大學(xué)-研究所（U-R）、企業(yè)-研究所（I-R）、大學(xué)-大學(xué)（U-U）、企業(yè)-企業(yè)（I-I）、研究所-研究所（R-R）和大學(xué)-企業(yè)-研究所（U-IR）7種類型，通過各年份合作模式數(shù)量及比例的變化（表2），分析海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作模式的演化路徑。

表2 2002—2019年產(chǎn)學(xué)研合作模式數(shù)量及比例Table 2 Number and proportion of industry-university-research cooperation models during 2002-2019

1）2002 年，U-I 合作和I-R 合作占比最高，為30.00%，其次為I-I 合作模式，占比20.00%，其他合作模式占比極小，表明合作網(wǎng)絡(luò)形成初期，U-I合作和I-R 合作是海洋產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的主要?jiǎng)恿Α?）2003—2019 年，I-I 合作模式占比持續(xù)增加，由20.00%增加為40.08%，U-I 合作模式占比逐漸下降，2019年降低為18.51%，I-R合作占比在2016年前穩(wěn)定保持在30%左右，2019 年下降為24.22%，其他合作模式占比及波動均很小。3）表3顯示，I-I合作模式的專利數(shù)量最多，總占比為41.59%，其次為I-R、U-I 合作模式，總占比分別為28.19%和15.68%。

表3 2002—2019年不同海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作模式數(shù)量及比例Table 3 The number and proportion of industry-university-research cooperation modes in different marine industries during 2002-2019

綜上，中國海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作模式自網(wǎng)絡(luò)形成初期就較為穩(wěn)定，但大學(xué)的創(chuàng)新作用略有弱化，企業(yè)的創(chuàng)新主體地位日益加強(qiáng)，逐漸形成以企-企合作模式為核心，企-研合作、校-企合作模式為重點(diǎn)的產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。主要原因有3點(diǎn)：1）政策推動。國務(wù)院先后印發(fā)并實(shí)施了《國務(wù)院關(guān)于鼓勵(lì)支持和引導(dǎo)個(gè)體私營等非公有制經(jīng)濟(jì)發(fā)展的若干意見》（國務(wù)院，2005）《國務(wù)院關(guān)于鼓勵(lì)和引導(dǎo)民間投資健康發(fā)展的若干意見》（國務(wù)院，2010）等文件，通過給與財(cái)政補(bǔ)貼、放寬市場準(zhǔn)入等政策鼓勵(lì)非公有制經(jīng)濟(jì)積極創(chuàng)新，并提出《國務(wù)院辦公廳關(guān)于強(qiáng)化企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新主體地位 全面提升企業(yè)創(chuàng)新能力的意見》（國務(wù)院，2013）鼓勵(lì)生產(chǎn)企業(yè)與研發(fā)、教育等機(jī)構(gòu)合作，促進(jìn)以企-企為核心的產(chǎn)學(xué)研合作模式的形成。2）市場選擇。大學(xué)和科研院所作為教育、研發(fā)機(jī)構(gòu)，其創(chuàng)新活動不以營利為目的，更關(guān)注技術(shù)方面的先進(jìn)性和突破性；而企業(yè)以利潤最大化為目標(biāo)，研發(fā)新產(chǎn)品時(shí)需考慮資金、市場需求、技術(shù)可行性和成本等多重因素，即企業(yè)更了解消費(fèi)者的新需求，更有動力參與合作、推進(jìn)產(chǎn)品創(chuàng)新以實(shí)現(xiàn)更大收益。3）海洋產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要。海洋產(chǎn)業(yè)的開發(fā)正經(jīng)歷由水上到水下、由近海到深遠(yuǎn)海的演變過程，深海資源的勘探與開采要求海洋科技向智能化、集成化發(fā)展，受資金、規(guī)模等限制，該過程以大型國有企業(yè)為主，深化拓展企業(yè)與深海資源和新興海洋資源相關(guān)合作。

2.4 網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)演化

利用Ucinet軟件計(jì)算合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)各機(jī)構(gòu)的度中心性和中介中心性。統(tǒng)計(jì)出度中心性和中介中心性前10的創(chuàng)新主體（表4），分析網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的變化。發(fā)現(xiàn)：1）2002—2019 年，各創(chuàng)新主體的度中心性迅速增加，機(jī)構(gòu)間合作日益緊密，但度中心性最大值、次大值與平均值間的差距越來越懸殊。排名前10的主體中，大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)占比逐漸降低，企業(yè)占比逐漸上升，國有企業(yè)的數(shù)量逐漸超過私營企業(yè)，且度中心性的差距越加明顯。這表明企業(yè)逐漸成為海洋合作網(wǎng)絡(luò)的核心主體，且國有企業(yè)處于網(wǎng)絡(luò)的絕對核心位置，對網(wǎng)絡(luò)起重要的帶動引領(lǐng)作用。2）2002—2019 年，大學(xué)始終為重要的網(wǎng)絡(luò)資源中轉(zhuǎn)樞紐，但國有企業(yè)對資源的控制能力和“中轉(zhuǎn)站”數(shù)量逐漸提升，并逐漸承擔(dān)起合作網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新主體地位，網(wǎng)絡(luò)中各機(jī)構(gòu)間已建立較為廣泛復(fù)雜的合作關(guān)系。3）在網(wǎng)絡(luò)探索和快速發(fā)展階段，中國海洋石油總公司、中國海洋石油集團(tuán)有限公司等能源類國有企業(yè)占比較高，度中心性和中介中心性也遠(yuǎn)超其他機(jī)構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)中起強(qiáng)大的樞紐作用，表明中國在陸上主力油田進(jìn)入穩(wěn)產(chǎn)后期后，加大資金投入與科研力度，為開采海上油田創(chuàng)造了更好的技術(shù)條件，保障國內(nèi)石油的基本需求，維護(hù)經(jīng)濟(jì)高速穩(wěn)定發(fā)展。

2.5 海洋產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新主體空間格局演化

查詢并匹配聯(lián)合申請專利各申請人所在城市，剔除各申請人在相同城市的專利，構(gòu)建城市間合作聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)（圖4）。2002年，城市合作聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)中僅包含17個(gè)節(jié)點(diǎn)，各主體間合作交流極少，杭州市和上海市間的合作最多為5次，其次為北京市-青島市，共合作3次。此外，各城市間均為頻次為1或2的低強(qiáng)度合作，網(wǎng)絡(luò)中尚未形成有帶動作用的核心節(jié)點(diǎn)。2008 年，合作城市數(shù)量增加至38 個(gè)，蘭州因具有中海石油研究中心等涉海技術(shù)機(jī)構(gòu)，與北京的城市合作強(qiáng)度由1迅速增加為16，成為該階段合作聯(lián)系最頻繁的城市對，二者的創(chuàng)新主體地位也顯著提升。此外，合作次數(shù)＜3的城市占比為82.35%，說明海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期以極少數(shù)技術(shù)活躍城市間的合作為主要?jiǎng)?chuàng)新動力。2016年，共127個(gè)城市間存在合作聯(lián)系，主要城市間的合作次數(shù)明顯增加，北京作為創(chuàng)新投入、產(chǎn)出均領(lǐng)先全國的經(jīng)濟(jì)技術(shù)中心，其知識擴(kuò)散效應(yīng)逐漸輻射到珠三角和長三角地區(qū)，天津、深圳、東營等城市的核心功能也越來越顯著。2019 年，全國46.90%的城市合作申請了海洋產(chǎn)業(yè)專利，北京和天津間的城市合作次數(shù)達(dá)到86次，位居第一，北京和東營間的合作也達(dá)到61次。高頻合作城市比例增加，城市網(wǎng)絡(luò)以北京為核心節(jié)點(diǎn)縱線發(fā)散，東部省市間合作較為密切，網(wǎng)絡(luò)初步呈現(xiàn)“傘形”結(jié)構(gòu)。

從城市類型看，沿海城市與內(nèi)陸城市間的合作增加最快，由7 次迅速增加為563 次，內(nèi)陸城市間的合作增速次之，由6 次增加為378 次，其中，北京市與其他城市的合作占比分別達(dá)到49.60%和44.40%。從空間分布上看，高頻合作城市主要集聚在北京、天津、東營、廣州和深圳5個(gè)城市，低強(qiáng)度區(qū)域則連片分布在山東、江蘇、湖北、浙江、廣東等東部省份，城市合作網(wǎng)絡(luò)具有明顯的“重尾”分布特征。值得注意的是，北京以絕對優(yōu)勢占據(jù)城市創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的核心位置。此外，京津冀城市群的內(nèi)部合作最為頻繁，與長三角、珠三角城市群的跨省域合作次之，表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、教育能力和城市地理位置很大程度上影響城市間海洋產(chǎn)業(yè)專利合作，大部分省市由于地域限制對海洋科技涉獵較少。

3 影響因素的脈沖響應(yīng)分析

參考王秋玉（2016）、馬艷艷（2020）等的研究，從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新主體以及經(jīng)濟(jì)環(huán)境與政府支持層面選取網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)密度、小世界商數(shù)（集聚系數(shù)與平均路徑長度的比值）、創(chuàng)新主體中企業(yè)、大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的數(shù)量、海洋產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值和海洋產(chǎn)業(yè)科研人員投入構(gòu)建指標(biāo)體系?？紤]到實(shí)際經(jīng)濟(jì)意義，除海洋產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值外，分別對其余指標(biāo)取對數(shù)，并將各指標(biāo)的對數(shù)與聯(lián)合專利申請數(shù)量的對數(shù)構(gòu)建向量自回歸模型（VAR）進(jìn)行脈沖響應(yīng)分析（圖5），以厘清影響合作網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新績效的因素。ADF單位根檢驗(yàn)（表5）和協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果顯示，8 個(gè)變量在0.05 的顯著性水平下均為二階單整序列，且各變量與聯(lián)合專利申請數(shù)量間存在協(xié)整關(guān)系，可建立VAR 模型?；诔喑匦畔?zhǔn)則（Akaike Information Criterion, AIC）和施瓦茨信息準(zhǔn)則（Schwarz Criterion, SC）確定最優(yōu)滯后階數(shù)。所有特征根的模都落在單位圓內(nèi)，表明建立的VAR模型是平穩(wěn)的。

表5 單位根檢驗(yàn)結(jié)果Table 5 Unit root test results

根據(jù)脈沖響應(yīng)結(jié)果，根據(jù)對不同因素進(jìn)行沖擊后其對合作專利申請數(shù)量的促進(jìn)、抑制或波動促進(jìn)等影響情況，可將8個(gè)影響因素分為三類。

第一種類型為對產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新績效具有明顯促進(jìn)作用的影響因素，即拉動型因素，包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、創(chuàng)新主體中企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的數(shù)量以及海洋產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值。1）網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。其促進(jìn)作用在初期最大，第四期后波動幅度逐漸減弱并趨于穩(wěn)定。一般認(rèn)為，隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，機(jī)構(gòu)間合作關(guān)系逐漸增加，創(chuàng)新主體可通過新增路徑不斷獲取新的知識和資源，進(jìn)而有效促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新產(chǎn)出。2）企業(yè)數(shù)量。企業(yè)作為市場活動的主體，其技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)現(xiàn)利潤最大化的目標(biāo)息息相關(guān)。此外，國家的政策支持、網(wǎng)絡(luò)的資源控制位置都利于企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)的正向溢出作用。3）研究機(jī)構(gòu)數(shù)量。其在前五期正向波動較大，第六期后趨于收斂，對合作網(wǎng)絡(luò)績效表現(xiàn)出持續(xù)顯著的正向影響，這與其職能定位和非營利性有關(guān)。4）海洋產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值。正向促進(jìn)作用在第三期達(dá)到最大，脈沖響應(yīng)曲線在所有因素中波動幅度最小，表示海洋產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值對網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新績效具有持續(xù)穩(wěn)定的促進(jìn)作用。

第二種類型為對合作網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新績效總體為促進(jìn)作用，但具有短暫正負(fù)波動性的影響因素，即波動促進(jìn)型因素，包括創(chuàng)新主體中大學(xué)數(shù)量和海洋產(chǎn)業(yè)科研人員投入。1）大學(xué)數(shù)量。其前三期脈沖響應(yīng)曲線正負(fù)交替出現(xiàn)，但正向波動較大，負(fù)向幅度較小，第五期起持續(xù)表現(xiàn)為正效應(yīng)且曲線逐漸平穩(wěn)。大學(xué)對教職工實(shí)行的學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)制度，能有效鼓勵(lì)教師進(jìn)行學(xué)術(shù)和技術(shù)上的創(chuàng)新，進(jìn)而促進(jìn)專利的申請，但這種促進(jìn)作用受諸多因素影響較不穩(wěn)定。2）海洋產(chǎn)業(yè)科研人員投入。其受到標(biāo)準(zhǔn)差沖擊的當(dāng)期響應(yīng)為負(fù)向，第二期轉(zhuǎn)為正向響應(yīng)并持續(xù)至期末。說明中國海洋產(chǎn)業(yè)科研從業(yè)人員仍未達(dá)到飽和，配置較為合理，能有效促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新產(chǎn)出。

第三種類型為對合作網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新績效具有持續(xù)、明顯滯后作用的影響因素，即滯后型因素，包括網(wǎng)絡(luò)密度和小世界商數(shù)。1）網(wǎng)絡(luò)密度。沖擊聯(lián)合專利申請數(shù)量形成的脈沖響應(yīng)曲線呈負(fù)向波動形態(tài)，第一期為負(fù)向響應(yīng)最高值，第二期為負(fù)向響應(yīng)最低值，其后波動幅度減小并在第六期后逐漸收斂。已有文獻(xiàn)多認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)密度可正向影響網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新績效（陳鈺芬 等，2019），但本文得出相反結(jié)論。其原因可能是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中部分創(chuàng)新主體過于緊密，而其他主體聯(lián)系較少時(shí)，核心節(jié)點(diǎn)間可能存在冗余的合作關(guān)系和無效的知識轉(zhuǎn)移，反而會抑制網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新產(chǎn)出。2）小世界商數(shù)。其受到標(biāo)準(zhǔn)差沖擊的當(dāng)期響應(yīng)為0，第二期轉(zhuǎn)為負(fù)向響應(yīng)并在第三期達(dá)到峰值，其后表現(xiàn)為負(fù)向收斂的光滑曲線。在“小世界性”顯著的合作網(wǎng)絡(luò)中，少量創(chuàng)新主體間會有多次重復(fù)合作，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中的知識相似性越來越高，限制新知識的產(chǎn)生與傳播，進(jìn)而對網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新績效起負(fù)面作用。

4 結(jié)論與啟示

4.1 結(jié)論

基于中國海洋產(chǎn)業(yè)聯(lián)合申請專利數(shù)據(jù)，利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析法分階段研究了合作網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、合作模式、網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和空間格局的演變，并建立向量自回歸模型分析合作網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新績效的影響因素。得出結(jié)論：

1）從海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的階段演化特征看，2000—2001年，創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)不具備無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特征；2002—2019年，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)張的速度加快，“小世界性”和無標(biāo)度特征逐漸明顯，經(jīng)過萌芽和探索階段，中國海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)正處于快速發(fā)展階段，并由“雙核心多邊輻射”結(jié)構(gòu)逐漸演變?yōu)橐灾袊Ｑ笫图瘓F(tuán)有限公司為中心的單核心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。中國海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展仍依靠傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展落后于海洋產(chǎn)業(yè)的整體步伐，未來應(yīng)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)新舊動能的轉(zhuǎn)換。

2）從海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的合作模式及關(guān)鍵主體演變看，網(wǎng)絡(luò)形成初期，大學(xué)擁有網(wǎng)絡(luò)資源的大部分控制權(quán)，校-企合作和企-研合作能更多發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動效應(yīng)。隨著國家出臺系列政策鼓勵(lì)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，國有企業(yè)對資源的控制能力逐漸超過大學(xué)，并承擔(dān)起合作網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新主體地位，2019 年，中國海洋產(chǎn)業(yè)已逐漸形成以企-企合作模式為核心，企-研合作、校-企合作模式為重點(diǎn)的產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。

3）從基于外向輻射的城市合作網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新主體的空間分布格局看，節(jié)點(diǎn)城市迅速增加，合作范圍也由沿海城市向內(nèi)陸城市拓展。沿海地區(qū)中天津、東營、廣州和深圳的知識擴(kuò)散能力較為突出，但北京以絕對優(yōu)勢成為網(wǎng)絡(luò)的核心城市。京津冀城市群的內(nèi)部合作在最大程度上促進(jìn)海洋專利申請，長三角和珠三角城市群的跨域合作次之，城市網(wǎng)絡(luò)具有明顯的“重尾”分布特征，2019年城市網(wǎng)絡(luò)已初步形成“傘形”結(jié)構(gòu)。海洋產(chǎn)業(yè)的空間依賴性逐漸弱化，沿海城市的知識和技術(shù)溢出，使內(nèi)陸城市在海洋科技創(chuàng)新中的參與性越來越高，區(qū)域尺度和省市尺度的分析不再適合快速發(fā)展的海洋產(chǎn)業(yè)，全國尺度的研究更具價(jià)值。

4）網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、創(chuàng)新主體中企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的數(shù)量以及海洋產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值對產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新績效具有正向拉動作用；創(chuàng)新主體中大學(xué)的數(shù)量、海洋產(chǎn)業(yè)科研人員投入對網(wǎng)絡(luò)的影響具有正負(fù)波動性，但總體上均能不同程度地促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新產(chǎn)出；網(wǎng)絡(luò)密度和小世界商數(shù)對合作網(wǎng)絡(luò)的專利申請具有明顯的抑制作用。

4.2 討論

中國海洋產(chǎn)業(yè)作為新時(shí)代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要抓手，其主要?jiǎng)?chuàng)新主體與核心機(jī)構(gòu)仍為大型國有企業(yè)，結(jié)合當(dāng)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢，政府應(yīng)加大力度鼓勵(lì)私營企業(yè)開發(fā)、創(chuàng)新。首先，對于較為成熟的傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)，鼓勵(lì)私營企業(yè)與國有企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)等合作，承擔(dān)生產(chǎn)、采購等工作；對于戰(zhàn)略性新興海洋產(chǎn)業(yè)，鼓勵(lì)私營企業(yè)積極進(jìn)入市場，發(fā)揮其創(chuàng)新效益。其次，大學(xué)和研究院所作為專職研究機(jī)構(gòu)，應(yīng)打破常規(guī)思路，高效、有指向性的發(fā)揮創(chuàng)新、研究能力，促進(jìn)中國海洋產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。此外，中國海洋專利產(chǎn)學(xué)研合作占比較低，政府需重視并促進(jìn)合作，構(gòu)建完善的產(chǎn)學(xué)研合作體系，最大化“1+1+1”合作的創(chuàng)新效能，以支撐中國海洋產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。最后，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中，要突出對主體網(wǎng)絡(luò)的管理，既要保證主要?jiǎng)?chuàng)新節(jié)點(diǎn)的帶頭引領(lǐng)作用，又要避免產(chǎn)生冗余聯(lián)系，同時(shí)鼓勵(lì)各創(chuàng)新主體間廣泛合作，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，合理利用網(wǎng)絡(luò)資源，加快海洋產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的步伐。

本文通過研究海洋產(chǎn)業(yè)合作網(wǎng)絡(luò)的主要?jiǎng)?chuàng)新主體，識別在海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中起關(guān)鍵作用的核心機(jī)構(gòu)和城市，可對海洋產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展方向和研究領(lǐng)域提供有針對性的理論支撐。然而，本研究將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指標(biāo)的變化作為階段劃分的依據(jù)，雖具有一定的先進(jìn)性，但沒有引用模型進(jìn)行實(shí)證分析，理論支撐性和數(shù)據(jù)支撐性均不足，未來可考慮利用數(shù)理模型更精確、定量的判斷海洋產(chǎn)業(yè)的演化進(jìn)程。