科技產業與資源型城市可持續協同發展的系統動力學研究

曾麗君+隋映輝+申玉三

摘要 長期以來資源型城市為國家提供了主要生產資料，為我國經濟與社會發展做出巨大貢獻。但資源型城市原有的粗放型發展模式使資源型城市發展普遍面臨嚴峻困境。資源型城市必須轉變原有發展模式，選擇以科技產業為支撐的可持續發展模式。科技產業與資源型城市可持續協同發展系統包括經濟子系統、社會子系統、環境子系統和資源子系統四個子系統。在分析四個子系統各因素間因果關系的基礎上構建整個系統的因果關系模型，進而構建系統的流圖模型，并綜合運用多種方法建立變量間方程，從而初步建立起科技產業與資源型城市可持續協同發展的系統動力學模型。對模型進行檢驗表明，模型真實、有效、可信。可進一步運用該模型進行政策模擬。通過設置四個政策變量，企業R&D投入系數、企業對產學研R&D投入比例、政府對產學研R&D投入比例、產學研運作效率的取值，從而設定了五種模式以進行政策模擬。政策模擬的結果顯示：只提高R&D投入并不能有效促進科技產業發展；只提高對產學研協同創新的資金投入，而不注重提高產學研協同創新的運作效率，也會造成R&D資源的浪費；提高R&D投入的同時全面支持產學研協同創新是促進科技產業與資源型城市可持續協同發展的最佳政策模式；R&D資源有限的資源型城市，通過全面支持產學研協同創新也能較好地促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展。政府、金融資本、科技中介機構對產學研協同創新成功運作從而實現科技經濟一體化發展至關重要，實現“府產學研資介”六位一體協同運作是實現產學研協同創新的關鍵，是促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展的最佳政策實施模式。

關鍵詞 科技產業；資源型城市；可持續；協同發展；系統動力學

中圖分類號 F299.23文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2014）10-0085-09doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2014.10.013

長期以來資源型城市為國家提供了主要生產資料，為我國經濟與社會發展作出了巨大貢獻。然而資源型城市也為此承受了巨大的代價：原有的不顧環境承受能力的“大量開采，大量消耗，大量廢棄”的對資源粗放和一次性利用模式，導致可開采資源的大幅減少，以及開采的客觀條件的日益嚴峻，資源型城市粗放型的發展模式受到嚴格限制，資源型城市發展普遍面臨嚴峻困境^[1]。近年來，理論界從不同的視角對科技產業與資源型城市可持續協同發展進行了研究，主要包括以下研究視角^[2]：①采礦業是否是科技產業。John E. Tilton提出采礦業是高科技產業[3-6]；然而Paul J. Bartos卻認為采礦業只是一般產業而非高科技產業，其生產力的提高應歸功于先進制造業等產業的創新和技術進步^[7]。②科技產業支撐資源型城市可持續發展。Catherine Driussi和Janis Jansz通過案例分析得出結論：新的礦業技術的運用能將礦業廢物最小化，甚至達到零污染^[8]；Gavin Hilson在探討采礦業開展污染預防和清潔生產時，強調技術進步對采礦業開展污染預防和清潔生產非常重要^[9]；郭興紅認為應該通過發展煤炭高新技術產業，實現潔凈煤技術產業化來做好煤炭資源的綜合開發和利用，積極推進資源型城市的生態建設^[10]；黃少鵬認為一個煤炭生態工業園區從設想到生成，關鍵還是要有高新技術的支撐^[11]。③資源型城市科技產業集群。Peter Warrian探討了在全球化和知識經濟形勢下，以及環境保護需要，迫使制造業和礦業產業的發展模式向典型的高科技產業集群模式轉變的相關問題^[12]。④科技產業與資源型城市生態產業鏈的延伸。王志宏、袁學良、劉淼群等認為技術創新和高新技術能促進資源型城市生態產業鏈的延伸，從而促進資源型城市的可持續發展[13-15]。⑤科技產業與資源型城市傳統產業改造升級。董鎖成、喬麗等認為應該運用高新技術改造和提升資源型城市的傳統產業，發展高新技術產業帶動傳統產業，從而促進資源型城市的產業結構升級[16-17]。綜觀上述研究發現，盡管有大量的研究人員開始從理論上關注和分析科技產業與資源型城市可持續協同發展，但相關的研究主要是一些觀點、想法的提出，缺乏機理的深入剖析和邏輯論證；成果分別散落在不同主題下，有的出現在資源型城市生態文明研究中，有的出現在資源型城市的循環經濟研究中等等，有時作為對策提出，有時作為經驗總結出現。總之在很多主題下出現，卻又“點到為止”，缺乏統一主題下系統、深入的研究。因此，本文運用系統動力學方法，深入剖析科技產業與資源型城市可持續協同發展系統中各因素之間的相互關系和作用，構建系統動力學（SD）模型，并通過對模型進行政策模擬，找到最佳的政策模式，以期為促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展提供理論依據。

1 系統分析

科技產業與資源型城市可持續協同發展系統是一個包含多因素的、非線性的、復雜的、開放的時變系統。在該系統中，科技產業發展通過提供先進的工藝、裝備和材料，從而提高資源型城市礦產資源回收率和資源綜合利用率、減少廢棄物的排放和對城市生態環境的破壞，進而推動資源型城市的可持續發展，而資源型城市通過提供資金支持、市場支持、生產基地和發展方向而促進科技創新成果的產生、促進科技成果轉化為現實生產力，從而拉動科技產業的發展，二者互相促進、協同發展。可見在該系統中，各因素通過物質、資金、人才、信息的交換而相互聯系、相互作用，很難將某一因素割裂開來單獨研究。總的來說，科技產業與資源型城市可持續協同發展系統是一個包括經濟、社會、環境和資源四個子系統的復雜、非線性、動態、開放系統。

系統動力學（System Dynamics）簡稱SD，是一門分析研究信息反饋系統的學科，也是一門認識系統問題和解決系統問題的綜合性學科。SD把系統的行為模式看成是由系統內部的信息反饋機制決定的，通過建立SD模型，利用SD仿真語言在計算機上實現對真實系統的仿真，從而實現定性分析與定量分析的有效結合，能夠有效地揭示復雜系統在各種因果關系作用下所呈現出的動態變化規律，可以研究系統的結構、功能和行為之間的動態關系，以便尋求較優的系統結構和功能。

由此可見，運用SD方法研究科技產業與資源型城市可持續協同發展系統，不僅能深入系統地分析系統的結構、功能與行為之間的動態關系，而且能為政策的制定提供實質的、具有操作性的建議。

2 SD模型構建

2.1 因果關系模型構建

2.1.1 經濟子系統因果關系分析

科技產業與資源型城市可持續協同發展系統的經濟子系統主要是指資源型城市的科技產業經濟發展系統。為了表征科技產業經濟的發展，考慮了科技產業發展的幾個關鍵因素，即科技產業的“科學-技術-經濟”過程中的幾個關鍵因素：R&D投入、R&D產出（專利、產業技術水平），從科技產業發展的關鍵環節來表征科技產業的實質發展。

經濟子系統的主要反饋回路有：

企業R&D投入→企業對內R&D投入→企業新專利→技術水平→GDP→企業R&D投入

企業R&D投入→企業對產學研R&D投入→產學研新專利→技術水平→GDP→企業R&D投入

政府對產學研R&D投入→產學研新專利→技術水平→GDP→政府財政→政府R&D投入→政府對產學研R&D投入

政府對學研R&D投入→學研新專利→技術水平→GDP→政府財政→政府R&D投入→政府對學研R&D投入

科技產業的發展始于研發投入，研發投入的水平決定了科研成果的的數量和質量，從而決定了產業的技術水平。在科技經濟日益一體化發展的今天，產學研協同創新對于整合創新資源、促進知識流動和技術轉移、提高科技成果轉化效率、獲取科技和經濟競爭力都至關重要。這是各發達國家紛紛通過立法、出臺政策、制定實施專項計劃鼓勵、促進產學研協同創新的重要原因。

2.1.2 社會子系統因果關系分析

科技產業與資源型城市可持續協同發展系統的社會子系統是一個包含諸多因素的復雜非線性系統，內涵非常豐富。然而，并非資源型城市社會系統的所有因素都是分析的重點。因此，在社會子系統的分析中，我們重點考慮與科技產業和資源型城市可持續協同發展關系密切的人口子系統、教育子系統和醫療子系統。

在社會子系統的主要的反饋回路有：

總人口→人均病床數→保健水平→死亡率→總人口

總人口→人均醫護人員數→保健水平→死亡率→總人口

基礎教育投入→教師數→學齡兒童入學率→在校學生數→基礎教育投入

高等教育投入→教師總水平→科研型畢業生數→R&D人員→專利數→技術水平→GDP→政府財政→教育投入→高等教育投入

2.1.3 環境子系統因果關系構建

科技產業與資源型城市可持續協同發展系統的環境子系統是決定資源型城市生態水平的重要子系統。由于傳統的資源型城市發展模式無視環境保護，三廢——廢水、廢氣、固體廢棄物排放嚴重超出了資源型城市生態環境的承受能力，導致資源型城市生態環境遭到極大破壞。因此，在科技產業與資源型城市可持續協同發展系統的環境子系統中，主要考慮了三廢排放、環境質量、技術水平、資源產量和環境治理投資等因素。

在環境子系統的因果關系圖中，主要的反饋回路有：

環境治理投入→水環境治理投入→水污染物排放量→環境質量→環境治理投入系數→環境治理投入

環境治理投入→大氣治理投入→大氣染物排放量→環境質量→環境治理投入系數→環境治理投入

環境治理投入→固廢治理投入→固廢排放量→環境質量→環境治理投入系數→環境治理投入

環境質量→勞動人口數→GDP→環境治理投入→水環境治理投入→水污染物排放量→環境質量

環境質量→勞動人口數→GDP→環境治理投入→大氣治理投入→大氣染物排放量→環境質量

環境質量→勞動人口數→GDP→環境治理投入→固廢治理投入→固廢排放量→環境質量

2.1.4 資源子系統因果關系構建

科技產業與資源型城市可持續協同發展系統的資源子系統本文主要是指礦產資源子系統。對資源型城市來講，資源子系統是非常重要的。在資源子系統中，主要考慮了資源的儲量、需求量、產量、可采年限等因素，同時考慮了技術水平對資源可采年限的影響和對資源需求量的影響。

在環境子系統的因果關系圖中，主要的反饋回路有：

可采年限→生產規模→資源年產量→年采出量→可采儲量→可采年限

年采出量→可采儲量→資源年產量→年采出量

2.1.5 系統因果關系模型構建

綜合經濟子系統、社會子系統、環境子系統和資源子系統的因果關系分析，構建出科技產業與資源型城市可持續協同發展系統的因果關系模型，如圖1所示。

2.2 系統流圖模型構建

通過對科技產業與資源型城市可持續協同發展系統的因果關系圖的深入分析，根據各變量在系統中所起的作用不同，運用Vensim軟件構建出科技產業與資源型城市可持續協同發展系統的流圖模型，如圖2所示。模型中，狀態變量包括固定資產總額、勞動力總數、技術水平、環境質量等12個，速率變量包括年增資產、技術水平年增加、勞動力年增加、（環境質量）年變化程度、年采出量等22個，其他變量均為輔助變量，共50個。

2.3 變量間方程的建立

本文在變量間方程的構建過程中，主要運用了以下方法：

（1）通過查閱統計年鑒、統計公報等統計數據獲得相關數據。比如GDP、固定資產投資、固定資產凈值的歷年數據。

（2）通過對數據進行初步分析、處理，獲得數據間的規律性認識。比如，通過對歷年數據分析發現，資源型城市濟寧的財政收入與GDP之比一般維持在0.06左右。

（3）綜合運用回歸分析、專家估計確定具有一定規律性的變量間的關系。

（4）規律性弱的變量間關系應用SD的特征函數：圖表函數，通過插值建立圖表函數的方法將關系清晰地表現出來。

（5）對于難于估計的參數，先粗略地試用該參數的一些可能數值進行模擬測試，直至模型行為無顯著變化時，確定相應值為參數值。

通過綜合運用以上方法，構建出科技產業與資源型城市可持續協同發展SD模型變量間方程。其中主要的方程如下：

（1） 企業對產學研R&D投入=企業R&D投入×（1-內部比例）

（2） 企業對內R&D投入=企業R&D投入×內部比例

（3） 企業新專利=0.015×DELAY1I（企業對內R&D投入， 1， 企業對內R&D投入 -1.4×104）

（4） 政府對產學研R&D投入=政府R&D投入×（1-學研R&D系數）

（5） 政府對學研R&D投入=政府R&D投入×學研R&D系數

（6） 政府R&D投入=政府財政×政府R&D投入系數

（7） R&D總投入=企業R&D投入+政府R&D投入

（8） 產學研新專利=0.03×（企業對產學研R&D投入+政府對產學研R&D投入）

（9） 學研新專利=0.015×DELAY1I（政府對學研R&D投入， 1， 政府對學研R&D投入 -3458）

（10） 技術水平= INTEG （技術水平年增加-技術淘汰，8.35×106）

（11） 大氣污染物排放量=MAX（141714-0.0005×技術水平-0.01×DELAY1I（大氣治理投入，1，大氣治理投入×0.92）+0.0001×資源年產量， 1000）

（12） 環境質量= INTEG （年變化程度，-4）

（13） 環境治理投入=GDP×環境治理投入系數

（14） 水污染物排放量=MAX（46382.9-0.00015×技術水平-0.001×DELAY1I（水環境治理投入， 1， 水環境治理投入×0.92 ）+1×10-5資源年產量， 1000）

（15） GDP=1.58×固定資產總額+0.01×技術水平+0.1×勞動力總數

（16） 勞動力減少數=勞動力總數×0.06×（1-（環境質量-1）/50）

（17） 勞動力總數= INTEG （勞動力增加數-勞動力減少數，4.46×106）

（18） 能耗系數=MAX（ 1.515-4.3×10-9×技術水平 ， 0.5）

（19） 資源回收率=MIN（（0.761+1.29×10-9×技術水平）×管理水平， 1）

（20） 資源可采儲量= INTEG （+準備煤量-年采出量，178×108）

（21） 資源年產量=MIN（MIN（生產規模， 資源可采 儲量）， 需求量）

（22） 需求量=RANDOM NORMAL（3， 3.1， 3.02， 0.04， 100）×GDP×能耗系數

（23） 年采出量=資源年產量/資源回收率

2.4 模型檢驗

通過在系統流圖模型的基礎上，建立變量間的數學方程，科技產業與資源型城市可持續協同發展系統的SD模型已經基本構建起來了。為檢驗模型的正確性、有效性和信度，對構建的模型進行了結構適合性檢驗、行為適合性檢驗、結構與實際系統一致性檢驗、行為與實際系統一致性檢驗，檢驗結果表明本文構建的科技產業與資源型城市可持續協同發展的SD模型結構適合、行為適合、模型結構與實際系統一致、模型行為與實際系統一致，模型正確真實地反映了實際系統的結構和功能，模型有效性、可信度高。可進一步運用該模型進行實證分析和政策模擬。

3 政策模擬與仿真

本節將運用構建的SD模型進行政策模擬與仿真，從而為更好地促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展提供決策依據。選取企業R&D投入系數、企業對產學研R&D投入比例、政府對產學研R&D投入比例、產學研運作效率四個變量為政策變量，調整四個政策變量取值形成不同的政策模式，觀察模型在不同政策模式下的運行情況。各政策模式下政策變量的取值如表1所示。表中第1行為資源型城市濟寧原有發展模式，政策模式一是提高企業的R&D投入系數，其他政策變量不變，其政策含義是通過提高R&D投入來促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展；政策模式二是政府和企業提高對產學研的R&D投入比例，而產學研的運作效率系數并不高，企業的R&D投入也不增加，其政策含義是政府和企業在不增加R&D投入的情況下通過提高對產學研的資金支持來促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展；政策模式三是政府和企業在提高對產學研的R&D投入比例的同時，提高產學研運作效率，但并不增加R&D投入，其政策含義是政府和企業在不增加R&D投入的情況下通過對產學研協同創新的全面支持來促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展；政策模式四是提高企業的R&D投入系數，同時提高對產學研的R&D投入比例，但產學研的運作效率系數并不高，其政策含義是通過同時提高R&D投入和對產學研的R&D資金支持來促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展；政策模式五是同時提高企業的R&D投入系數、對產學研的R&D投入比例、產學研的運作效率三個政策變量，其政策含義是通過提高R&D投入和全面支持產學研協同創新來促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展。

圖3-圖9顯示了在不同的政策組合下模型的仿真模擬結果。從7個仿真結果圖我們可以看到，政策模式5的運行效果最好。而表1顯示，政策模式5并非是R&D投入最大的模式。這表明通過適當提高R&D投入并全面支持產學研協同創新，可以很好地促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展。相反，R&D投入最大的政策模式1的運行效果卻并不理想，這似乎有些出人意料，但仔細分析后我們發現這是符合邏輯的——如果只是強調提高R&D投入，而不注意R&D資源的合理配置，就會出現高投入下低回報的結果。

特別值得注意的是政策模式3，雖然該模式并沒有增加R&D投入，但運行的效果比較好：圖3-圖9顯示在該模式下，除了新專利總數這一體現科技產業發展“中間成果”的指標仿真情況明顯落后于政策模式5和政策模式4外，其他體現科技產業與資源型城市協同可持續發展的“最終成果”的技術水平、環境質量、污染物排放量、能耗系數、資源回收率等6項指標均幾乎與政策模式4相當，

水平的政策模式3和政策模式5來說，分別都還是存在較大差距的。這表明，只是提高對產學研協同創新的資金投入，而不注重提高產學研協同創新運作效率，同樣會造成R&D資源的浪費。

綜上所述，只強調提高R&D投入，而不注意R&D資源的合理配置，并不能有效促進科技產業的發展；同樣，只提高對產學研協同創新的資金投入，而不注重提高產學研協同創新運作效率，也會造成R&D資源的浪費；為了有效促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展，應該多管齊下：不僅要提高R&D投入，而且要提高對產學研協同創新的R&D投入，更要提高產學研協同創新運作效率，即提高R&D投入的同時全面支持產學研協同創新——實現“府產學研資介”協同運作是促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展的最佳政策實施模式；此外，盡管有些資源型城市的R&D資源有限，但只要“勵精圖治”，通過全面支持產學研協同創新也能夠較好地促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展。

4 結論與建議

本文通過系統分析科技產業與資源型城市可持續協同發展系統，通過構建因果關系模型、動態流圖模型、變量間方程逐步構建起科技產業與資源型城市可持續協同發展的SD模型。對模型進行政策模擬的結果顯示，無論資源型城市的R&D資源是否豐富，通過全面支持產學研協同創新，從而實現“府產學研資介”協同運作是促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展的最佳政策模式。借鑒發達國家通過促進產學研協同創新從而實現科技經濟一體化發展過程中的經驗，本文認為實現“府產學研資介”六位一體協同運作是實現產學研協同創新的關鍵。綜觀產學研協同創新成功運轉從而實現科技經濟一體化發展的發達國家，可以發現政府部門、金融資本、科技中介機構起到了至關重要的作用，甚至可以說，沒有“府資介”角色的積極參與，產學研協同創新不可能有效展開。為更好地促進科技產業與資源型城市可持續協同發展，政府部門的角色和作用主要包括以下四個方面：①通過立法規范和鼓勵產學研協同創新。美國的《史蒂文森-威德勒技術創新法》（1980）、《國家合作研究生產法》（1984）、《國家競爭力技術轉移法》（1989）、《研究交流促進法》（1998），日本的《大學技術轉移促進法》、《研究交流促進法》，法國的《技術創新和科研法》都明確提出鼓勵產學研協同創新，并從不同的角度提出了促進產學研協同創新的具體措施。而我國目前還沒有一部法律明確鼓勵產學研協同創新。②成立或改建相關組織機構有效調控產學研協同創新。美國政府設立了國家科技委員會，主要職能是協調促進產學研合作發展的政策、戰略制定中各部門和單位之間的利益。意大利政府設立了由總理直接領導的國家科研與創新政策部級委員會，其下設立了一個委員會專門處理產學研協同創新的相關事宜。③制定政策促進產學研協同創新。美國、日本等過都出臺了財稅政策、鼓勵產學研機構間人才流動政策等來促進產學研協同創新。④制定實施具體的科技計劃切實推進產學研協同創新。法國的“競爭點計劃”、芬蘭的“國家科技發展中心計劃”、德國聯邦政府的一系列科研計劃都明確規定科研項目必須通過產學研合作實施。目前我國還沒有這方面的專門計劃。特別是在能源、新材料、環保等戰略性新興產業的產業共性技術和核心關鍵技術領域應該制定實施產學研協同創新的科技計劃，這對促進科技產業與資源型城市可持續協同發展意義非常重大。

資金投入對科技創新和科技產業發展至關重要。雖然產學研合作能有效整合三方的資金資源，部分彌補高校和科研機構研發資金的不足，但并不能從根本上解決科技創新和科技產業發展對資金的巨大需求問題。在促進產學研協同創新的資金投入上，政府應該本著有進有退的原則：對于產業共性技術、關鍵核心技術以及基礎研究領域，政府應該加強對研發的資金投入，對于研發成果的商業化領域政府應當減少投入，加強企業的投入主體地位，同時建立科技產業風險投資機制，完善風險投資政策，促進風險投資產業健康發展，從而多渠道為科技創新和科技產業發展籌集資金。

科技中介機構是促進產學研協同創新的粘合劑和潤滑劑，是促進科技創新和科技產業發展的助推劑。發達國家都非常重視中介機構的建設，而且功能日趨完善，結構日趨合理。美國的科技中介機構最為完善。小企業發展中心、中小企業信息中心都已形成龐大的全國性網絡，為小企業、中小企業提供技術創新等方面的服務；美國大學大都建立了生產力促進中心、法律契約事務服務機構和技術轉讓服務機構，這些機構有力地促進了產學研協同創新和科技成果的商業化。目前我國的科技中介機構的力量還比較薄弱，功能比較單一，信息服務還不到位，這些都是實現科技資源的有效流動和整合、實現科技經濟一體化發展的主要障礙。為了有效促進科技產業與資源型城市可持續協同發展，應當通過各種方式促進科技中介機構的建立和功能的完善。

綜上所述，實現“府產學研資介”六位一體協同運作是實現產學研協同創新的關鍵，是實現科技經濟一體化發展的關鍵，是促進促進科技產業與資源型城市的可持續協同發展的最佳政策實施模式。本文用“科學-技術-經濟”過程中的幾個關鍵因素的發展狀況來表征科技產業的發展是一種新的嘗試，關鍵因素的選取還有待進一步的完善。此外，所構建的模型僅僅以資源型城市濟寧為例進了行驗證，還需擴大驗證的范圍以進一步對模型進行完善。總之，通過本文的研究，構建了科技產業與資源型城市可持續協同發展的SD模型，為進一步的研究奠定了基礎，期待更多研究來深入和完善科技產業與資源型城市可持續協同發展理論。

（編輯：李 琪）

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[15]劉淼群.黑龍江省煤炭城市發展循環經濟模式研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學，2008：60-61.[Liu Miaoqun. The Research on the Development Model of Cycle Economy in Coal City in Heilongjiang Province [D]. Harbin： Harbing Engineering University， 2008： 60-61.]

[16]董鎖成，李澤紅，李斌，等.中國資源型城市經濟轉型問題與戰略探索[J].中國人口·資源與環境，2007， 17（5）： 12-17.[Dong Suocheng， Li Zehong， Li Bin，et al. The Problems and Strategies on Economic Transformation of Resourcebased Cities in China [J]. China Population， Resources and Environment，2007， 17 （5）： 12-17.]

[17]喬麗.礦區生態文明理論、方法與實證研究：以平朔礦區為例[D].北京：中國地質大學，2010： 38-39.[Qiao Li. A Case Study on Ecological Civilization in Pingshuo Mining Area： Theory， Method and Practice [D]. Beijing： China University of Geosciences，2010： 38-39.]

Study on Sustainable Synergistic Development of Science & Technology Industry

and Resourcebased City Based on System Dynamics

ZENG Lijun1 SUI Yinghui1，2 SHEN Yusan3

（1.College of Economics and Management， Shandong University of Science and Technology， Qingdao Shandong 266590， China；

2.Institute of Economic Strategy and Management，Qingdao Academy of Social Science，Qingdao Shandong 266071，China；

3.Teaching Affairs Department， Shandong University of Science and Technology， Qingdao Shandong 266590， China）

Abstract Resourcebased cities have being provided main raw materials and made great contribution for our country for a long period. However， the previous extensive development patterns of resourcebased cities have led to severe difficulties for their future development. Resourcebased cities have to transform the original development patterns， take sustainable development patterns which are supported by science & technology（S&T） industry. The sustainable synergetic development system of S&T industry and resourcebased city includes four subsystems： subsystem of economy， society， environment， and resource. Based on analyzing relations between factors of four subsystems， the causal loop model of whole system is built. Then the stockandflow diagram model is built， and mathematical equations between variables are established by comprehensive application of multiple methods. Consequently the paper builds the system dynamics model of sustainable synergetic development of S&T industry and resourcebased city. Model verification shows that model is real， credible， valid， and can be further used to carry on policy simulation. By setting the values of four policy variables： corporate R&D input coefficient， corporate R&D input rate to industryuniversityresearch， government R&D input rate to industryuniversityresearch， operation efficiency of industryuniversityresearch， we design five policy modes for policy simulation. Policy simulation indicates that only increasing R&D input can not effectively prompt development of S&T industry， and only increasing funding to industryuniversityresearch while ignoring operation efficiency of industryuniversityresearch synergetic innovation will lead to waste of R&D resource； furthermore， full supporting industryuniversityresearch synergetic innovation while increasing R&D expenditure is the best policy model of prompting sustainable synergetic development of science & technology industry and resourcebased city； meanwhile， for those resourcebased cities with limit R&D resource， full supporting industryuniversityresearch synergetic innovation can well prompt sustainable synergetic development. Government， financial capital， S&T intermediary are of great importance to successful operation of industryuniversityresearch synergetic innovation and then to realization of integration of science， technology and economy. Realizing six in one synergistic operation of governmentindustryuniversityresearchcapitalintermediary is the key of realizing industryuniversityresearch synergistic innovation and is the best model of policy implementation to promote sustainable synergistic development of science & technology industry and resourcebased city.

Key words science & technology industry； resourcebased city； sustainable； synergistic development； system dynamics

[15]劉淼群.黑龍江省煤炭城市發展循環經濟模式研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學，2008：60-61.[Liu Miaoqun. The Research on the Development Model of Cycle Economy in Coal City in Heilongjiang Province [D]. Harbin： Harbing Engineering University， 2008： 60-61.]

[16]董鎖成，李澤紅，李斌，等.中國資源型城市經濟轉型問題與戰略探索[J].中國人口·資源與環境，2007， 17（5）： 12-17.[Dong Suocheng， Li Zehong， Li Bin，et al. The Problems and Strategies on Economic Transformation of Resourcebased Cities in China [J]. China Population， Resources and Environment，2007， 17 （5）： 12-17.]

[17]喬麗.礦區生態文明理論、方法與實證研究：以平朔礦區為例[D].北京：中國地質大學，2010： 38-39.[Qiao Li. A Case Study on Ecological Civilization in Pingshuo Mining Area： Theory， Method and Practice [D]. Beijing： China University of Geosciences，2010： 38-39.]

Study on Sustainable Synergistic Development of Science & Technology Industry

and Resourcebased City Based on System Dynamics

ZENG Lijun1 SUI Yinghui1，2 SHEN Yusan3

（1.College of Economics and Management， Shandong University of Science and Technology， Qingdao Shandong 266590， China；

2.Institute of Economic Strategy and Management，Qingdao Academy of Social Science，Qingdao Shandong 266071，China；

3.Teaching Affairs Department， Shandong University of Science and Technology， Qingdao Shandong 266590， China）

Abstract Resourcebased cities have being provided main raw materials and made great contribution for our country for a long period. However， the previous extensive development patterns of resourcebased cities have led to severe difficulties for their future development. Resourcebased cities have to transform the original development patterns， take sustainable development patterns which are supported by science & technology（S&T） industry. The sustainable synergetic development system of S&T industry and resourcebased city includes four subsystems： subsystem of economy， society， environment， and resource. Based on analyzing relations between factors of four subsystems， the causal loop model of whole system is built. Then the stockandflow diagram model is built， and mathematical equations between variables are established by comprehensive application of multiple methods. Consequently the paper builds the system dynamics model of sustainable synergetic development of S&T industry and resourcebased city. Model verification shows that model is real， credible， valid， and can be further used to carry on policy simulation. By setting the values of four policy variables： corporate R&D input coefficient， corporate R&D input rate to industryuniversityresearch， government R&D input rate to industryuniversityresearch， operation efficiency of industryuniversityresearch， we design five policy modes for policy simulation. Policy simulation indicates that only increasing R&D input can not effectively prompt development of S&T industry， and only increasing funding to industryuniversityresearch while ignoring operation efficiency of industryuniversityresearch synergetic innovation will lead to waste of R&D resource； furthermore， full supporting industryuniversityresearch synergetic innovation while increasing R&D expenditure is the best policy model of prompting sustainable synergetic development of science & technology industry and resourcebased city； meanwhile， for those resourcebased cities with limit R&D resource， full supporting industryuniversityresearch synergetic innovation can well prompt sustainable synergetic development. Government， financial capital， S&T intermediary are of great importance to successful operation of industryuniversityresearch synergetic innovation and then to realization of integration of science， technology and economy. Realizing six in one synergistic operation of governmentindustryuniversityresearchcapitalintermediary is the key of realizing industryuniversityresearch synergistic innovation and is the best model of policy implementation to promote sustainable synergistic development of science & technology industry and resourcebased city.

Key words science & technology industry； resourcebased city； sustainable； synergistic development； system dynamics

[15]劉淼群.黑龍江省煤炭城市發展循環經濟模式研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學，2008：60-61.[Liu Miaoqun. The Research on the Development Model of Cycle Economy in Coal City in Heilongjiang Province [D]. Harbin： Harbing Engineering University， 2008： 60-61.]

[16]董鎖成，李澤紅，李斌，等.中國資源型城市經濟轉型問題與戰略探索[J].中國人口·資源與環境，2007， 17（5）： 12-17.[Dong Suocheng， Li Zehong， Li Bin，et al. The Problems and Strategies on Economic Transformation of Resourcebased Cities in China [J]. China Population， Resources and Environment，2007， 17 （5）： 12-17.]

[17]喬麗.礦區生態文明理論、方法與實證研究：以平朔礦區為例[D].北京：中國地質大學，2010： 38-39.[Qiao Li. A Case Study on Ecological Civilization in Pingshuo Mining Area： Theory， Method and Practice [D]. Beijing： China University of Geosciences，2010： 38-39.]

Study on Sustainable Synergistic Development of Science & Technology Industry

and Resourcebased City Based on System Dynamics

ZENG Lijun1 SUI Yinghui1，2 SHEN Yusan3

（1.College of Economics and Management， Shandong University of Science and Technology， Qingdao Shandong 266590， China；

2.Institute of Economic Strategy and Management，Qingdao Academy of Social Science，Qingdao Shandong 266071，China；

3.Teaching Affairs Department， Shandong University of Science and Technology， Qingdao Shandong 266590， China）

Abstract Resourcebased cities have being provided main raw materials and made great contribution for our country for a long period. However， the previous extensive development patterns of resourcebased cities have led to severe difficulties for their future development. Resourcebased cities have to transform the original development patterns， take sustainable development patterns which are supported by science & technology（S&T） industry. The sustainable synergetic development system of S&T industry and resourcebased city includes four subsystems： subsystem of economy， society， environment， and resource. Based on analyzing relations between factors of four subsystems， the causal loop model of whole system is built. Then the stockandflow diagram model is built， and mathematical equations between variables are established by comprehensive application of multiple methods. Consequently the paper builds the system dynamics model of sustainable synergetic development of S&T industry and resourcebased city. Model verification shows that model is real， credible， valid， and can be further used to carry on policy simulation. By setting the values of four policy variables： corporate R&D input coefficient， corporate R&D input rate to industryuniversityresearch， government R&D input rate to industryuniversityresearch， operation efficiency of industryuniversityresearch， we design five policy modes for policy simulation. Policy simulation indicates that only increasing R&D input can not effectively prompt development of S&T industry， and only increasing funding to industryuniversityresearch while ignoring operation efficiency of industryuniversityresearch synergetic innovation will lead to waste of R&D resource； furthermore， full supporting industryuniversityresearch synergetic innovation while increasing R&D expenditure is the best policy model of prompting sustainable synergetic development of science & technology industry and resourcebased city； meanwhile， for those resourcebased cities with limit R&D resource， full supporting industryuniversityresearch synergetic innovation can well prompt sustainable synergetic development. Government， financial capital， S&T intermediary are of great importance to successful operation of industryuniversityresearch synergetic innovation and then to realization of integration of science， technology and economy. Realizing six in one synergistic operation of governmentindustryuniversityresearchcapitalintermediary is the key of realizing industryuniversityresearch synergistic innovation and is the best model of policy implementation to promote sustainable synergistic development of science & technology industry and resourcebased city.

Key words science & technology industry； resourcebased city； sustainable； synergistic development； system dynamics