區域高技術產業技術生態位測評實證研究

付 英

(1.甘肅省科學技術情報研究所，甘肅 蘭州 730000;2.甘肅省科技評價重點實驗室，甘肅 蘭州 730000)

區域高技術產業技術生態位測評實證研究

付 英1，2

(1.甘肅省科學技術情報研究所，甘肅 蘭州 730000;2.甘肅省科技評價重點實驗室，甘肅 蘭州 730000)

本文從技術生態的視角，選取20個指標擬合構建高技術產業技術生態位評價體系，采用主成分分析和區域空間多維結構模型，對中國高技術產業技術生態位“寬度”和“深度”進行測評并進行了深入剖析。結果顯示：區域高技術產業技術生態位寬度拓展創新水平和發展深度均呈現出由東部地區向中、西部地區依次遞減的分布態勢，且各區域內部存在明顯差異。同時，技術生態位成長環境空間分布差異明顯，不平衡狀態相當嚴重，高技術產業投入與產出效率、技術創新生態系統適應度呈現出正相關關系。

高技術產業；技術生態位；區域創新能力；“態勢”評估模型

1 文獻綜述

產業生態位是指某一產業在一定生態環境內從產生、生存、發展乃至衰退而消亡階段所具有的特定功能地位。技術生態位源于生態學，Weber等人認為，技術生態位是一個為新生代技術試驗避免局限發揮保護作用的特定領域，可以協助新技術發展逐步走向成熟[1]。Agnolucci認為，技術生態位是一種推動新技術發展成熟的輔助動力器，“孵化器”就是通過技術生態位孕育新技術種子[2]。Drengson等學者提出的戰略生態位管理解決了關于將新技術從技術生態位過渡到市場生態位的路徑問題[3-4]。在高技術產業生態系統中，張麗萍從宏觀的視角[5]，把技術生態位劃分為資源生態位和需求生態位，并認為后者是區別技術生態位和生物生態位的根本。許蕭迪認為，高技術產業技術生態位具有主體性和可再生性，根據其產業生態因子類型，將生態位分為技術生態位、市場生態位和資源生態位[6]。曾德明等通過社會網絡分析法，利用專利IPC分類號數據測度產業技術生態位寬度和生態位重疊度[7]。從已有研究成果來看，國內外學者對基于生態學理論的高技術產業研究多集中于定性研究，缺乏系統性定量方法的論證；目前國內學者從不同角度針對技術的生態適應性進行了研究，但對高技術產業很少從生態位層面進行系統的測度及建模研究。因此，本文將高技術產業作為研究對象，從技術生態視角擬合構建評價體系，采用主成分分析和區域空間多維結構模型，對高技術產業技術生態位“寬度”和“深度”進行實證研究。

2 模型構建

2.1 區域高技術產業技術生態位評測模型

(1)區域技術生態位適應寬度評測模型。高技術產業技術生態位寬度越寬，企業生存的能力越強、生存和影響的范圍越寬。若令L為綜合加權平均距離，βi為各變量的權重，Bi為技術可獲取的資源支撐、創新能力、發展環境、市場前景、技術空間等所有變量維度上的加權平均距離，則有[8]：

L=β1×B1+β2×B2+…βi×Bm

(i=1,2,3,…,m)

(1)

由于高技術產業的技術生態位測評所涉及范圍廣，分析指標之間通常具有很強的相關性，一般用主成分分析法，從眾多相關變量中提取幾個主成分解釋描述。因此，基于主成分分析的技術生態位寬度測度公式(1)變為(2)式，其中，Wi為個變量的權重，Fi為各變量的綜合評價值，得分越高說明區域技術生態位越寬，高技術企業生存能力越強，生存和影響的范圍越寬。

L=W1×F1+W2×F2+…+Wi×Fn

(i=1,2,3,…,n)

(2)

(2)技術生態位的“態”評估模型。技術生態位的“態”值反映產業創新集群的技術創新活動，令高技術產業成長過程有m個技術生態位因子，Xij為第i個技術生態系統在技術生態因子j上的觀測數據值。在實際研究中，可以對采集到的數據進行無量綱處理：

Xii″=Xij/Xmax

(i=1,2,3,…,m;j=1,2,3,…,n)

(3)

無量綱處理后Xij″為第i個技術生態系統技術生態因子j的現實生態位。又令Xij表示第j個技術生態因子的最佳技術生態位，則：

Xij=max{X″ii}(i=1,2,3,…,m;j=1,2,3,…,n)

(4)

因而，可以通過如下模型得出高技術產業技術生態位“態”的測算值：

(0≤ε≤1;i=1,2,3,…,m;j=1,2,3,…,n)

(5)

其中，Xi為第i個區域技術生態系統“態”值；值越大，區域技術生態系統的技術生態位適宜度越高，越有利于區域創新群的技術創新活動。γj為第j個技術生態位因子的權重，反映該因子對區域技術生態系統適宜度的影響程度；ε為模型參數，其值通常由Pi=0.5估算。

φii=|X″ij-Xij|

(i=1,2,3,…,m;j=1,2,3,…,n)

(6)

φmax=max{φii};φmin=min{φii}

(7)

式(4)可化簡為式(8)：

(8)

Pi=(φmin+εφmax)/(φii+εφmax)

(9)

因此，代入數據可以求得產業的生態位適宜度值；Pi值越大，表明高技術產業技術生態位與技術資源環境適宜度越高，越有利于產業創新集群的技術創新活動，反之則越低。

(3)技術生態位的“勢”評估模型。技術生態位的“勢”值反映技術生態位的發展空間，若設區域技術生態位系統現實生態位為Xt=(Xt1，Xt2，…Xtm)，最佳技術生態位為上文定義的Xa=(Xal，Xa2，…，Xam)，則可得到“勢”值表達式(10)。通常，現實技術生態位距其最適技術生態位的距離越遠，趨適作用越強，進化動量也就越大，技術生態位的發展空間越廣。

(i=1,2,3,…,m)

(10)

3 指標體系設計及數據來源

3.1 指標體系設計

產業技術生態位重點反映特定產業在特定時期、特定生態環境中的梯度位置，以及所在空間內各要素在流動過程中所扮演的角色。為把握各區域技術協同創新環境的優劣勢，本研究結合區域高技術產業技術生態位結構模型，借鑒國內外學者的研究成果[8-11]，從資源、市場和效率3個生態位維度，設置7個二級指標和20個三級指標，構建適合區域高技術產業技術生態位成長環境及其評價指標體系(見圖1)。

圖1 區域高技術產業技術生態位評價指標體系

3.2 數據來源與處理

為了使數據分析結果具有科學性、可比性和可信性，本研究統一數據來源和統計口徑，所采用的數據主要來自于《中國高技術產業統計年鑒》《中國科技統計年鑒》《中國高技術產業發展年鑒》《中國火炬統計年鑒》，還有部分數據來源于地方科技統計年鑒及相關統計部門網站。此外，為了消除數據不同量綱和不同數量級對評價結果的影響，運用SPSS20.0軟件對指標數據進行了標準化處理。

4 實證評價與分析

4.1 區域高技術產業技術生態位適應寬度測評

本研究選取1×31×20三維立體數據表做KMO和Bartlett的檢驗，從表1輸出結果看，KMO統計量為0.81>0.6；Bartlett球形檢驗的Sig值為0.000<0.05，表示拒絕該假設。從Bartlett檢驗可以看出，近似卡方檢驗值為1604.790(自由度為190)達到顯著，表明各指標之間存在較強的相關性，主成分分析的適用性檢驗通過，適合做主成分分析。

表1 KMO和Bartlett的檢驗

應用SPSS進行主成分分析，計算出幾乎所有變量共同度都在90%以上，說明所提取出的這幾個公因子對各變量解釋能力是較強的。然后，根據各變量的相關系數矩陣得到特征值及方差貢獻率。從輸出結果可以看出，以特征根≥1為標準，提取了3個公因子，特征根分別為15.362、2.388和1.045，方差貢獻率分別為76.81%、11.939%和5.227%，均大于1。同時，前3個主成分的累計方差貢獻率為93.976%>85%，可以解釋20個原變量94%的信息量，故提取前3個因子作為主成分是比較合理的。為了便于主因子對實際問題的解釋和分析，對載荷矩陣進行了方差最大化旋轉，得到旋轉矩陣，見表2。

表2 旋轉成分矩陣a

提取方法：主成分分析法。旋轉法：具有Ka1ser標準化的正交旋轉法。

從表2可以看出，主成分F1主要用于解釋X1、X2、X3、X7、X8、X9、X10、X12、X13、X14、X15、X16、X17等技術生態位投入資源維度的狀況與從業智力資源維度的情況，解釋的貢獻率達76.81%，定義為技術生態位的科技資源能力。F2主要用于解釋X4、X5、X6、X11等市場資源和產出成果，解釋的貢獻率為11.93%，定義為技術生態位的市場效益能力。F3主要用于解釋X18、X19、X20等產業發展升級問題，解釋的貢獻率為5.227%，定義為技術生態位的發展升級能力。上述3個主成分很好地反映了高技術產業技術生態位寬度評價標準，符合評價技術生態位寬度標準。根據表2中主成分載荷可以寫出主成分F1、F2和F3的表達式：

F1=0.882X1+0.879X2+0.870X3+0.613X4+0.364X5+0.743X6+0.978X7+0.970X8+0.869X9+0.874X10+0.797X11+0.907X12+0.921X13+0.922X14+0.981X15+0.985X16+0.970X17+0.293X18+0.149X19+0.054X20

F2=0.308X1+0.378X2+0.403X3+0.733X4+0.890X5+0.633X6+0.165X7+0.223X8+0.485X9+0.456X10+0.578X11+0.336X12+0.325X13+0.292X14+0.141X15+0.002X16+0.025X17+0.028X18+0.261X19+0.056X20

F3=0.226X1+0.119X2+0.140X3+0.097X4+0.120X5+0.017X6+0.016X7+0.054X8+0.022X9+0.028X10+0.093X11+0.023X12+0.065X13+0.121X14+0.9030X15+0.022X16+0.017X17+0.933X18+0.740X19+0.964X20

利用綜合得分表達式計算各省高技術產業技術生態位寬度的綜合得分及排名，見表3。

分析各省市的綜合得分及排名，可以得到如下結論：

(1)區域高技術產業技術生態位寬度拓展不平衡，呈現出由東部沿海地區依次向中西部內陸地區由高到低呈梯次分布的特點。綜合得分值前10名的地區，除四川外，其他9個地區的空間分布均在東部；綜合得分值躋身前15名的地區主要在中部的安徽、湖南、湖北、河南、黑龍江5省，安徽、湖南、湖北亦屬于泛長江三角洲地區；得分值后10名的地區，基本分布在西部、西北部。

表3 基于因子分析的技術生態位寬度評測綜合得分及排名

續表3

(2)各省市高技術產業技術生態位成長環境空間分布差異較大，不平衡狀態相當嚴重。落后地區數量占有相當大的比例。同時，區域內部也存在較大差異性，如東部遼寧省和海南省處于中下游水平，而其他省市區均列前10位，西部地區四川省躋身全國前10位，而其他省份均列后10位，中部地區也存在類似現象。

(3)高技術產業科技投入與產出效率呈現正相關關系，科技活動投入越大科技創新能力越高，如陜西、四川兩省的科技投入在西部地區最強，其綜合排名仍是西部地區最強的，海南為東部最弱的，綜合排名同樣排名最后。高技術企業作為產業創新的主體，也是技術創新體系的根本，在地區科技創新中發揮著極為重要的作用，企業科技創新能力的強弱決定著地區整體高技術產業科技創新水平的高低。

4.2 區域高技術產業技術生態位“態勢”測評分析

將上述結果代入式(5)和式(10)可得：

(i=1,2,3,…,31)

(11)

(i=1,2,3,…,31)

(12)

綜合上述分析，利用標準化處理后的數據和式(11)和式(12)就可以得出區域高技術產業生態位適宜度值和進化動量值，如表4所示。

表4 基于空間多維結構模型的區域技術生態位態勢值

續表4

注：西藏排名第31位，態值、勢值分別為0.4233和0.9778。

綜析各省市技術生態位“態勢”評估，可以得到如下結論：

(1)從發展“態勢”來看，廣東、北京、江蘇、山東和上海等沿海地區與其他中西部省市相比，區域生態系統的技術生態位適宜度相對較高，更有利于開展區域高技術產業創新集群的技術創新活動。海南、黑龍江、山西以及大多數西部地區的技術生態位生存力、競爭力則相對較弱，具有更大的發展和進化空間。

(2)從區域發展來看，中國東部地區技術創新生態系統適應度相對較高，如江蘇、山東、浙江、北京、上海等省市的“態”值得分較高，具有絕對優勢。西部地區技術生態位適應度相對較弱，處于絕對弱勢。中部地區技術生態位“態”值介于中間層面。這說明中國區域高技術產業技術生態位的“態”從東部向西部呈現出階梯形的態勢。

(3)從評估指標比較來看，廣東、北京、上海、江蘇、浙江和山東在一些指標中處于最優技術生態位的位置。

(4)從特定區塊優良的技術生態環境來看，區域技術創新生態系統適宜度值僅反映的是區域創新環境的總體發展態勢，并沒有否認區域中一些特定區塊優良的技術生態環境。譬如西咸新區、西安高技術產業開發區、重慶經濟技術開發區等正成為區域創新發展的龍頭，具有良好的示范作用。

4.3 寬度與深度綜合分析

通過兩種方法評價結果比較，發現基于主成分分析的技術生態位適應寬度評價值排名和“態勢”值排名基本相當(西藏排名第31位)，但個別樣本地區的評價結果有較大差異(見表5)。

從表5看出，各省市技術生態位適應寬度評價和“態勢”值差異比較大的地區有安徽、天津、吉林、河北、黑龍江和海南6省，差異最大的是吉林、黑龍江和海南兩個地區。其中，安徽省在技術生態位適應寬度評價排名第15位，而在技術生態位適應深度評價排名第9位；天津市在技術生態位適應寬度評價排名第7位，而在技術生態位適應深度評價排名第13位；河北省在技術生態位適應寬度評價排名第8位，而在技術生態位適應深度評價排名第15位。黑龍江省技術生態位適應寬度評價得分排名為第12位，它的技術生態位的科技資源因子排名第17位，技術生態位的發展升級因子排名第7位，都處于中上游水平，但技術生態位的市場效益因子卻排名第23位。黑龍江省地處最東北角，相對于科技資源因子和發展效率因子排名來說其市場效益因子排名倒數第8。黑龍江省技術生態位市場效益不足，對技術生態位發展抑制作用被放大，因而“態勢”評估排名第21位也是具有說服力的。吉林省技術生態位適應寬度評價得分排名為第27位，它的技術生態位的市場效益因子排名第7位，技術生態位的發展升級因子排名第17位，都處于中上游水平，但技術生態位的科技資源因子卻排名第27位。黑龍江省地處最東北角，相對于市場效益因子和發展效率因子排名來說其科技資源因子排名倒數第4位。黑龍江省技術生態位市場效益不足，對技術生態位發展抑制作用被放大，因而“態勢”評估排名第17也是具有說服力的。海南省歸屬最南邊，從技術生態位適應寬度評價得分上可以看出，海南省“寬度”值排名較高，適應寬度3個因子得分分布不均勻。其科技資源因子和發展效率因子得分排名處于中游，分別為第16位和第10位，但是市場效益因子排名第26位。從上述情況分析，海南省技術生態位雖然科技資源環境一般，發展效率處于優勢，但市場效益相對低下，這很大程度上影響了技術生態位的成長，因而評估技術生態位生存力、競爭力的“態勢”評估排到了第30位。

表5 實證分析評價值排名匯總表

5 結論與啟示

本文在借鑒國內外學者有關高技術產業研究的基礎上，采用主成分分析和“態勢”評估結構模型，將技術生態位引入區域高技術產業測評研究。研究發現，首先中國區域高技術產業技術生態位寬度拓展創新水平和發展深度均呈現出不均衡性和階梯性的分布態勢，由東部地區向中、西部地區依次遞減，且各區域內部具有明顯的差異性。其次，由于歷史積累、國家政策導向和以往創新的作用，經濟開放、發達的東部沿海省份或直轄市高技術產業領先發展，其技術生態位寬度一般要高于相對落后的地區，導致區域生態位拓展寬度不平衡，這也是今后創新的基礎和起點。再次，實證研究顯示高技術產業技術生態適應性受生態環境的影響，區域科技投入與產出效率、技術創新生態系統適應度呈現出正相關關系，區域高技術產業生態位適應深度和適應寬度呈現出負相關關系。最后，區域技術創新能力作為區域高技術產業發展的核心，其爆發出的“連環效應”已成為支撐經濟發展的強大動力。研究得出的啟示是：部分省份的現實技術生態位與最優技術生態位之間存在著一定的差距，急需未達到最優技術生態位的省份把處于最優技術生態位的省份作為標桿，進一步改善技術生態位適宜度指標所代表的環境，提升技術創新生態系統的適宜度。

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(責任編輯 劉傳忠)

Empirical Research on Technology Ecology Niche Evaluation of Regional High-tech Industry

Fu Ying1,2

(1.Gansu Institution of Scientific and Technical Information，Lanzhou 730000,China; 2.Key Laboratory of Science& Technology Evaluation and Monitoring of Gansu Province，Lanzhou 730000,China)

From the ecological perspective of technology,the paper selected 20 targets fitting to construct the high-tech industry technology’s ecological niche appraisal system.It used the principal components analysis and the regional space multi-dimensional structural model to assess high-tech industry technology ecology position’s “width” and “depth” of China，and carried on the thorough analysis.The results shows that width innovation level of regional high-tech industry technology’s ecology niche and depth of development are appearing in decreasing in turn from the East to Midwest areas.Within various regions interior,there exists significant difference.Environment space distributions of technology’s ecological niche are difference:Imbalance is serious;High-tech industry input and output efficiency，technological innovation eco-system are showing a positive correlation.

High-tech industry；Technology’s ecological niche；Regional innovation capacity；Situation assessment model

國家自然科學基金項目“蘭州新區高技術產業發展測評機理研究-基于技術生態適應性視角”(71363003)。

2016-06-23 作者簡介：付英(1987- )，女，甘肅臨澤人，管理學碩士，助理研究員；研究方向：區域經濟、產業經濟、科技創新管理。

F062.9

A