基于科技獎獲獎項目的科研合作創新網絡研究
——以廣東省為例

黃修杰，姚 飛，儲霞玲，馬 力

(廣東省農科院農業經濟與農村發展研究所，廣東 廣州 510640)

0 引言

隨著現代化經濟的快速發展，知識創新對推動經濟發展的作用越來越顯著。20世紀末期以來，知識經濟日益成為推動整個經濟社會向前發展的重要推動力[1]。知識經濟的關鍵在于創新[2]。2016年5月30日，習近平主席在 “全國科技創新大會”上，提出加快科技創新，是保持我國經濟持續健康發展的必然選擇。而隨著現代科學技術的進步和發展，科技創新的發展日益呈現復雜化和綜合化，單一的科研主體難以完成一項復雜技術的創新和應用，創新合作化逐漸成為當前實現科學技術創新的重要渠道。

關于科研創新合作化的問題，20世紀國外學者最早對此進行了關注和研究。Price D是比較早的關注科研創新合作化的學者之一，他認為合作化是科學創新歷史的重大變遷，并于1963年提出運用計量指標來定量研究科研合作狀況[3]。隨后其他國外學者從論文合著的角度，研究了學者之間的科研合作關系[4-5 ]。美國學者Newman較早運用社會網絡分析方法對科研網絡進行了實證分析，并通過對論文合著學者之間關系研究，分析科研網絡的連通性以及學者之間合作關系的發展變化，從而得出科研合著網絡中的核心節點[6]。國內也有較多學者對科研創新網絡進行研究，比如論文合著[7-9]、專利合作[2,10-12]、項目合作[13-15]等角度，對科研合作者之間的社會網絡特性進行分析，分析出合作網絡中的核心節點、網絡動態演化過程以及區域性合作分布等特征。

我國設立國家科技進步獎，作為我國科學技術獎勵體系的重要組成部分，可以反映我國在科技創新上的研究動態。近年來，部分學者開始以科學技術進步獎的獲獎項目為基礎數據，分析當前我國科研合作網絡的結構性特征[16-17]、技術創新態勢[18]、合作網絡演化[19]、產學研合作[20-21]、特性分析[22]、運行績效評價[23]、轉化與應用[24]等。大多數學者對于科學技術進步獎的分析集中于國家層面，而對于省域層面的區域性合作的研究則相對較少。

廣東省作為我國華南地區經濟發展的引領者，是國家推進 “粵港澳”大灣區建設，打造全球創新高地的主要組成部分，其科技合作網絡的發育程度如何，對華南地區和 “粵港澳”大灣區創新能力的提升和經濟的發展具有至關重要的作用。因此，本文以2000—2016年廣東省科技廳公布的廣東省 “科學技術獎”獲獎項目為基本數據，通過分析獲獎合作機構之間的合作網絡特征，探究廣東省21世紀以來科技創新網絡的發展方向和態勢，以期為了解和制定科技政策提供參考。

1 數據來源及研究方法

1.1 數據來源

本文將廣東省科技廳公布的2000—2016年廣東省科學技術獎獲獎項目名錄，將 “獎勵等級” “項目名稱” “完成單位” “完成人”導入到Excel中進行分類處理，其中不包含特等獎項目(每年1～3項)和只有獲獎人沒有獲獎機構的科普類獎項(每年至多3項)。本文在數據篩選過程中，由于廣東省科學技術獎出現獎勵項目變更，只有個別年份具有自然科學獎和技術發明獎，且數量很少，以個人獨著為主，因此數據選擇以科學技術獎的一、二、三等獎為數據源。本文對數據的篩選和處理分為以下幾個步驟：

(1)在合作網絡數據選取時，剔除單獨獲獎單位，只計算兩個以上合作獲獎的單位。

(2)將合作機構分為高校、企業、政府、科研機構、醫院五類，其中在數據整理過程發現，醫院在廣東省科技創新中占據獨特的地位，因此將其單獨分類；另外，在科學技術研究時政府很少單獨出現，大多是以政府推動下形成的混成組織(如技術推廣站、農村技術服務中心、縣技術服務流動站等機構)出現在獲獎名錄中，為了敘述方便，將混成組織歸為政府機構。

(3)為了進一步探究國家、民間的科研力量與訴求，本文通過 “國家企業信用公示系統”進行查詢，將企業進一步分為 “國有企業” “民營企業” “合資企業”三類，試圖分析三者對科學技術研究的貢獻。

需要注意的是，本文在數據統計上也存在一些局限性：本文數據的機構為高校、科研機構和大型企業，只能從宏觀上反映廣東省21世紀以來的科技創新情況，而其他的中小型企業的創新活動難以體現出來。

1.2 研究方法

社會網絡分析法 (SNA)是一種網絡分析工具，它能清晰地觀察社會網絡中行為主體之間的互動關系及其合作網絡的結構特征[25]。社會網絡分析方法主要包括宏觀尺度的整體網絡結構和微觀尺度的自我中心網絡結構。測度整體網絡結構的指標主要有網絡規模、關系總數、網絡密度和網絡中心度，測度自我中心網絡結構的指標主要有個體的中心性 (程度中心度)和中介度。度數中心性是指網絡結構中特定行動者所凝聚的關系數量。一般情況下，行動者所凝聚的關系數量越多，即其中心性越高，他在網絡中就越重要。介數中心性是衡量一個行為者作為中介者或守門人控制其他行為主體的潛在能力，還能測量一個行為主體的權力。 和Ucinet軟件為我們分析網絡結構指標的特征和可視化提供了有效幫助。

(1)程度中心性 (Cd)，指與該節點直接相連的其他節點的個數，表征節點連接程度。在科學技術合作創新網絡中，節點度表示與該主體產生科學技術合作關系的單位數量：

(1)

式中：aij表示創新主體之間合作鄰接矩陣，有科技合作則賦值為1，無則賦值為0。

(2)接近度中心性(CC)，表示節點到其他所有節點最短路徑之和的倒數乘以其他節點個數。節點的接近度越大，表明節點越居于網絡的中心。在科學技術合作網絡中，節點接近度表示該主體與其他創新主體之間的科學技術合作的歐式距離：

(2)

式中：dij表示節點i和j之間的最短路徑數；N表示節點個數。

(3)介數中心性(Cb)，是測量網絡中所有最短路徑中經過該點的數量比例。節點的介數值越大，表明節點控制網絡的能力越強。在科學技術合作網絡中，節點介數表示該主體承擔 “中介”或 “中轉站”的能力：

(3)

式中：Njk表示節點vj和vk之間的最短路徑條數；Njk(i)表示節點vj和vk之間的最短路徑。

2 廣東省科技創新網絡總體演化

(1)從單個機構創新到多個機構合作創新，合作比例呈現波動式上升。從圖1可以看出，自2000年以來，廣東省科學技術獎總數維持在200～300項之間。其中2007年最多，為289項，2001年最少，為212項；2015年合作項目占比最高，為61.54%，是2000年的1.7倍，合作水平明顯提高。從2000—2016年，獲獎項目總數為4439項，合作項目總數為2049項，合作項目占比為46.16%。科技創新活動中合作占比的上升，說明區域內知識和技術的流動在增強，各個社會主體參與到科技創新活動的積極性在增強。

(2)合作創新發育程度逐年增高，且以3個以上不同機構合作為主。從圖2 可以看出，在2000—2011年，合作創新主要以單個機構的合作為主，單個機構創新的占比為58.47%，合作創新的占比為41.53%。2011年之后，單個機構創新占總數的比例呈現出波動式下降的趨勢，多個機構的合作創新開始占據主導地位，其中3個及以上機構之間的合作創新占比呈現出逐年上漲的趨勢，在2011年之后開始超過2個機構之間合作創新，占據了合作創新的主導地位。這說明廣東省科學技術創新在空間上交流日益密切，知識的流動和傳播日益增強，不同機構之間的合作創新成為區域合作創新的主要形式。這與政府的政策導向有關。2014年，廣東省政府頒發 《關于全面深化科技體制改革加快創新驅動發展的決定》(以下稱 《決定》)，其中強調要全方位、多角度地健全協同創新機制，形成全省多層面、多部門的協同創新；加強協同創新平臺建設，培育高等院校協同創新中心、產業發展研究院等；促進多領域協同創新，推進科技與產業、金融融合發展。

圖1 廣東省2000—2016年科技進步獎總體發展趨勢

圖2 2000—2016年廣東省科學技術獎不同創新主體之間合作占比趨勢

(3)企業在各機構合作創新中處于引領地位，民營企業的科技創新能力日益增強。在合作機構中的占比并不能夠完全反映該機構對項目的創新貢獻度，項目申請的第一單位往往是項目創新的最主要貢獻者，是決定項目申請獲獎成敗的主要單位，也代表了該項目的科研創新水平。從表1可以看出，企業在歷年的科技創新中都占據主導地位，并有逐年增強的趨勢，由2000年的26.44%到2016年的45.57%。同時，從圖3可以明顯看出，民營企業數量從2000年的64個增加到2016年的156個，翻了2.4倍，同比國有企業的變動幅度較小。并由圖4可以看出，在所有獲獎機構中，企業所占比重一直高于其他機構，因此無論在數量還是在質量上，企業都處于科技創新網絡的引領地位。 《決定》強調完善技術創新市場導向機制，強化企業技術創新的主體地位，引導和支持創新要素向企業集聚，發揮大型企業的創新骨干作用，激發中小企業的創新活力。廣東省科學技術創新開始呈現出 “國退民進”的趨勢，這與廣東省政府的政策性導向一致，同時與中國裝備制造業的創新情況類似[2]。

表1 廣東省科學技術獎第一申請單位各機構占比 單位：%

(4)各機構的作用表現不同，其中高校作用日益凸顯，科研機構的主導地位日漸喪失，政府和醫院的作用不顯著且逐漸降低。綜合圖4，我們可以看出科研機構在廣東省科技創新的引領地位正在逐漸喪失。2000年，科研機構在第一申請單位中所占的比重和企業旗鼓相當，2000年以后一直處于波動下滑的狀態，并在整個科技創新網絡中的占比一直處于下降趨勢。高等院校的主導趨勢開始顯現，高校在第一申請單位中的比重歷年保持在20%以上，且在2008年以后開始超過科研機構，成為第二大科技創新主體。政府和醫院在科技創新網絡中雖占據一定的地位，但是其作用并不顯著且日漸呈現出下滑狀態，并且在獲獎級別中多為 “三等獎”類，科技創新的質量和水平與企業、高校、科研機構相比還有較大差距。

圖3 2000—2016年廣東省科學技術獎 獲獎企業結構演變趨勢

圖4 2000—2016年廣東省科學技術獎創新主體發展趨勢

3 廣東省科技創新網絡結構演變分析

根據不同創新主體間科學技術的合作情況，分別做出2000年、2005年、2010年、2016年創新主體間合作的數據矩陣(節點間有聯系賦值為1，否則賦值為0)，然后運用Ucinet軟件分別做出2000年、2005年、2010年、2016年廣東省科學技術創新合作網絡拓撲結構圖。

3.1 廣東省科學技術合作創新網絡整體拓撲結構分析

從表2可以看出：①2000—2016年，廣東省科技合作創新網絡的網絡規模不斷擴大，網絡的節點總數和關系總數逐年增多。其中2010年出現短暫下降，這可能是受2008年金融危機對企業實體經濟的影響，導致大多數企業的經營狀況受到沖擊，影響了其對科學技術創新的投入。②網絡密度整體偏低，且隨著網絡規模的擴大，網絡密度有所降低，網絡的平均路徑不斷增長。這說明廣東科技合作網絡創新主體之間的合作整體上還比較分散，創新主體之間實現合作還需要較多的中間機構。③基于距離的凝聚力和網絡集中度不斷增強，但整體還處于偏低狀態。這說明廣東省區域內部科技創新主體之間的合作越來越密切，但仍有較大的合作空間。

表2 整體網絡的拓撲結構指標

注：*表示僅有節點單獨創新的節點數。

3.2 廣東省科學技術創新合作網絡的結構特征分析

將2000—2016年所有參與的創新主體作為網絡的節點，以0～1處理的科技合作聯系作為網絡的邊，節點的個數反映網絡的規模，即每年的科學技術合作規模。將0～1關系矩陣導入Ucinet 軟件，計算出每年科技合作網絡中各個節點的程度中心性值，找出其中的核心節點(見表3)；以Net Draw繪圖工具生成廣東省2000、2005、2010、2016年科學技術合作網絡度的可視化結構圖(見圖5)。

表3 2000—2016年廣東省科學技術合作網絡廣東省網絡中心勢的統計指標

圖5 2000—2016年廣東省科技合作創新網絡拓撲結構

(1)創新主體之間的聯系存在不均衡性。由表3可知，2000—2016年，網絡的程度中心勢一直處于較低水平；接近中心勢的各項指標均在不斷上升；中介中心勢變化最大，其中2016年的平均值是2000年的將近40倍。整個網絡由較低的程度中心勢、中介中心勢和接近中心勢到較低的程度中心勢和較高的中介中心勢和接近中心勢。這一變化說明廣東省科學技術合作創新網絡中，少數關鍵節點對整個網絡其它節點之間的知識流動和合作起至關重要的作用，少數節點對其它節點之間的合作起控制作用。

(2)程度中心性核心節點不斷增多，范圍不斷擴大。由表4和圖5可以看出，2000年，只有華南農業大學、第一軍醫大學南方醫院、華南理工大學、中山大學這4個核心節點；而至2016年，增加到14個核心節點。

核心節點存在以下幾個特征：1高校在知識傳播和科研合作中起橋梁作用，是核心節點的主要組成部分。2000年占3個，2005年占5個，2010年占9個，2016年占10個，其中華南理工大學、中山大學、華南農業大學在廣東省科學技術合作創新網絡中的核心地位比較穩定，都排在前三名的位置。2015年廣東省人民政府發布 《關于公布廣東省高水平大學重點建設高校和重點學科建設項目名單的通知》公布了廣東省重點建設的7所高校，包括中山大學、華南理工大學、華南師范大學、華南農業大學、暨南大學、南方醫科大學、廣東工業大學。同時也證明了這幾所高校在廣東省科技創新中的地位和作用。2科研院所在核心節點中變化幅度較大，位置較不穩定。通信、電氣類科研機構和醫院是科研院所核心節點的主要組成部分，核心節點地理范圍在不斷擴大。2016年的核心節點中開始出現廣東省以外的機構，如清華大學、西安交通大學，這說明廣東省科學技術創新主體的合作范圍在不斷擴大，科技創新的知識復雜性和綜合性在不斷增強，需要更多的創新機構參與進來，這有助于廣東省科學技術創新性的增強。

表4 2000—2016年廣東省科學技術合作網絡核心節點

(3)高校在網絡中的橋梁作用和控制力日益增強。網絡中節點中介性度數是衡量一個節點對其他節點控制能力和影響力的一個指數。從表5可以看出，在科技合作創新網絡中介性指數排名前十的機構，高校占很大的比重，其中華南理工大學、中山大學、華南農業大學中間性地位比較穩定。這說明高校是廣東省科學技術創新最主要的知識源，對網絡中其他節點具有較強的控制力和影響力。從圖5也可以看出，高校日益成為其他創新主體之間合作和交流的中間人。以2016年為例，中山大學(U3)、華南理工大學(U22)、華南農業大學(U4)、仲愷農業工程學院(U20)、清華大學(U11)、廣東工業大學(U7)、廣州大學(U21)等高校將各個企業和科研機構聯系起來，形成了一個復雜的產學研科技創新網合作網絡。

表5 廣東省科技合作創新網絡節點中介度前10名的機構

(4)網絡結構日益呈現 “核心—邊緣”結構。通過表3的網絡中心勢統計分析，再結合圖5可以看出，廣東省科學技術合作創新網絡的發展呈現出 “核心—中間—邊緣”的結構演變過程。核心層主要包括科學技術創新能力和影響力較大的高校、科研機構和大型國有企業、醫院；中間層包括科研能力和影響力處于中間水平的科研機構、國有企業和大型民營企業；邊緣層主要是科研能力和影響力較弱的民營企業、一般科研機構和政府部門。由網絡中心勢的統計指標可知，網絡內部節點之間的聯系和合作存在較大的差異性，說明廣東省科學技術獎這個項目平臺下，各個創新主體之間的科研合作和創新還具有較大的潛力。同時，由圖5可以看出，網絡的中間層在減少，網絡結構日益呈現核心—邊緣的結構，這說明大量的資源逐漸集中在少數高校、科研機構和大型企業中，邊緣化的企業、科研機構和政府科研能力較弱，在科技創新中扮演著 “追隨者”的角色。

4 結論與建議

(1)區域科研創新網絡日益呈現復雜性、綜合性的特征。整體上，2000年以來廣東省科技創新主體日益增多，科技合作創新網絡不斷發育，區域性的科研合作創新網絡已經形成，且呈現出不同主體、不同區域、不同學科的合作創新成為趨勢。

(2)科研合作創新網絡主體隨時間的演化，所表現的作用不同。從數量上看，企業在各機構合作創新中占據大多數，且民營企業參與合作創新的數量逐年增多，高校和科研機構處于平穩狀態；從創新網絡的主導作用上看，高校的創新主導作用日益凸顯，成為最主要的創新主體，這與我國裝備制造業產學研合作網絡以及農業專利產學研合作網絡相同[2,12]，說明高等院校是我國科技創新的知識源地；科研機構的主導地位逐漸喪失；政府和醫院的作用不顯著。

(3)科研創新網絡趨于集聚，創新 “增長極”形成。廣東省科學技術合作創新網絡不斷發育，形成了核心—邊緣的科技合作創新網絡結構。這種結構與國家科技獎合作網絡結構具有相似性[17]，隨著網絡的不斷演化，各個創新主體之間的科研合作和聯系呈現不均衡性，企業在獲獎機構中雖然占據大多數，但是在科技合作創新網絡中處于中間層和邊緣層的位置；高校成為科技合作創新網絡中核心 “增長極”，對其它創新主體的科研創新具有較強的控制力和影響力，并在科技合作創新網絡中起橋梁作用，其中中山大學、華南理工大學、華南師范大學、華南農業大學表現最為突出；科研機構在科技合作創新網絡中的影響力有減弱趨勢，但仍是科研創新的主力；民營企業和政府機構處于網絡的邊緣地帶，具有較強的科技創新需求，但是其科研創新水平和能力受高校和科研機構的影響大。

廣東省正處于產業轉型升級和產業結構調整的關鍵時期，科學技術的投入和創新主體的培養對提升廣東省科技創新水平顯得至關重要。因此，根據本文得出的結論，提出如下幾條政策建議：

(1)創建地區創新空間，加快技術和知識的溢出。出臺地方扶持政策，明確時間表。支持和鼓勵高校開展 “高校—企業” “高校—地方”的合作，建立 “校—企” “校—地”合作的示范點，促進高校和科研院所的知識輸出，提高企業和地方政府科學技術創新的能力，解決企業、地方政府的科技創新需求。

(2)發揮網絡增長極的科技創新帶頭作用，另應注意避免產生馬太效應而帶來的負面影響[17]。加強對高校基礎研究的投入和支持，基礎研究是實現自主創新和獲得核心技術的重要源頭。同時應該加大對 “中間層”——科研院所和大型企業的技術知識溢出，通過產品研發、設備制造等方式，通過區域創新主體的內部合作，降低區域創新主體之間的合作門檻。

(3)加強對科研主體的培育，堅持 “外引內培”的方法。從當前技術和知識的分布來看，基礎研究是掌握核心技術的關鍵，高校是核心技術和知識的絕對主體，高校承擔國家和區域大部分的基礎性研究，因此要加強對高校的科技政策和財政政策支持，激勵更多的科研人員參與基礎研究，注重和鼓勵對科研型企業的支持，促進其與高校之間的合作。同時應學習和效仿國家科學技術獎勵條例，放寬科學技術獎勵條例的限制，鼓勵國內外科研人員參與廣東科學技術的發展中，可開設 “廣東省國際科學技術獎”，吸引國際科學技術的交流和合作。