生態系統視角下的物流產業集群創新體系研究—以天津市為例

白楊敏，李 炎

（中國民航大學 經濟與管理學院，天津 300300）

1 引言

隨著我國經濟持續快速增長，物流市場規模不斷擴大，2018年我國社會物流總費用已經超過13 萬億元。物流產業集群已走過規模增長時期，在新形勢下將更加專注于效率優化、質量提升與服務升級。而創新能力作為企業甚至是區域核心競爭力的重要支撐，在物流產業集群社會經濟網絡發展的過程中發揮著至關重要的作用。因此，本文通過識別目前我國物流產業集群創新生態系統發展過程中的關鍵影響變量，不斷探索物流產業集群創新的新思路和新模式，有利于不斷提高物流產業集群的技術創新能力，增強我國物流產業集群的核心競爭力與可持續創新能力。

2 文獻綜述

在創新生態系統模型構建和綜合評價方面，國內外學者進行了大量的分析研究。模型構建旨在為產業創新生態系統研究提供理論基礎和研究參考框架，大多數學者普遍認為創新生態系統具有自組織性、開放性、多樣性和整體性等特征[1]；以Adner R 和Nambisan S 為代表的國外學者強調了創新生態系統是以核心企業為中心并與其他相關主體協同合作而形成的創新生態網絡[2-3]；Intarakumnerd P 構建企業、研究機構與政府部門等創新主體之間的協作模型，認為創新主體缺乏互動是導致創新生態系統績效水平低下的最主要原因[4]；Matatkova等通過構建私營部門和公共部門的知識創新模型，發現該模型能夠促進區域創新發展[5]。國內學者關于創新生態系統綜合評價的研究在研究角度、評價指標與研究方法等方面各有側重。國內學者對主體創新能力的評價分析主要從產業集群視角、知識管理視角和生態學視角展開[6-8]；同時指出創新人員、創新組織、創新設施、創新環境等因素對區域創新體系的形成具有重要作用[5,9]；此外，大量學者采用定性方法描述、討論和評價產業創新生態系統，采用定量方法進行的研究較少，主要是采用非線性生態動力學模型、行為生態學模型與博弈論模型、因子分析和TOPSIS綜合評價法、模糊層次分析與熵值組合法等方法評價分析創新生態系統的創新能力[10-13]。

對于物流產業集群理論方面的探討，國內產業集群理論研究已經比較成熟，多是從物流產業集群發展現狀和競爭力研究、物流園區的研究以及物流產業集群與區域經濟的關系研究等方面展開。如楊國良[14]提出了在供應鏈協同作用下，物流產業集群依托產業鏈體現其強大的競爭優勢。沈潤[15]探討了區位導向、主導產業依附、資源共享與政府主導型四類物流集群發展模式，并發現在特定環境中采用不同的物流集群模式可以很好地帶動區域經濟的發展。王雪梅等[16]基于產業集群理論對國際物流園區的演化過程進行研究，同時驗證了物流產業集群可以促進物流產業的專業化、規?；托畔⒒卣刮锪鳟a業的發展空間。而對于物流產業集群創新生態系統方面的研究主要是將物流產業集群發展機理與創新生態系統相結合，從不同的視角構建物流產業集群創新生態系統的協同創新模型，分析其演化機理與運行機制，提出物流產業集群創新生態系統健康可持續發展的對策建議[17-18]。

綜上所述，現有研究主要集中在物流產業集群的發展模式與運營策略上，而物流產業集群創新發展方面的研究較少，物流產業集群創新生態系統的協同創新與演化機理更有待深入探究。因此，本文分析了物流產業集群創新生態系統的內涵、特征和結構模型，從本質上探究物流產業集群創新生態系統的演化機理，分析其關鍵驅動因素的內涵及變化，對提升我國物流產業集群創新能力、促進區域物流發展、帶動區域經濟增長具有重要的借鑒意義。

3 物流產業集群創新生態系統

3.1 定義

物流產業集群是指以物流企業為核心，運輸、倉儲、裝卸、包裝、加工配送、物流信息及其相關制造、流通企業在空間內集聚形成的集合體。在區域經濟的發展過程中，物流產業集群具有整合物流需求與資源，提高經濟效益的作用。物流產業集群創新能力是產業集群網絡中物流企業與客戶、競爭對手、政府、高校、科研組織、中介服務機構之間相互緊密協作、共同演化，形成一個物流生態系統。因此，本文將物流產業集群創新生態系統定義為：在一定地區內，以物流企業為核心、集聚眾多物流產業集群中相關企業的創新群落，通過物質流、能量流以及信息流與創新環境進行聯系，形成類生態系統的物流產業集群共生系統。

3.2 系統特征

物流產業集群生態系統是一種產業多維網絡結構，通過促進物流產業上下游和協作關聯企業集聚、共享、匹配、融合形成若干微觀生態鏈，集成構建物流產業生態圈。其以物流產業為核心，具有較強的市場競爭力和產業可持續發展能力，主要特征如下：

（1）區域性。物流產業集群是在一定的區域空間內，由相互關聯的企業相互集聚形成的。物流產業集群創新生態系統包括自身的物流產業系統以及自然社會系統，在區域內，物流產業創新生態系統與周圍產業組織等進行協作創新發展，發展出適應本地區自然環境的物流模式；在特定空間范圍內，自然系統又與社會系統相互耦合發展，不斷促使內部資源的高效運轉、外部能源的有效利用。而且物流產業集群內企業在區域發展過程中，不斷適應本地社會、文化歷史，進而形成企業價值觀，企業之間形成相互依存的企業創新文化趨向，在這種情況下，企業間的信息交流更加順暢，有利于形成創新合作關系，在競爭與合作的關系下形成創新效率最大化的可持續的地域綜合體。

（2）生態性。生態系統中的物種或種群之間存在共存共生、共同進化的生態關系。在產業生態中，物質價值流是循環的，即使用后的廢棄物應具有利用價值（逆向物流）。因此與傳統物流產業系統所不同的是，物流產業集群創新生態系統增加了創新反饋機制，通過反饋機制自我調節內部的創新結構與生態過程，使其創新結構與功能維持相對穩定性和持續性。同時物流產業集群中任何一個創新主體無法做到創新的同步實現和升級，那么將極大地影響整個產業中其他相關創新的同步應用和升級。

（3）開放性。在經濟全球化發展過程中，物流產業集群具有開放性的自然屬性，也具有高度開放的經濟屬性，通過經濟流、物質流和信息流等的出入與周圍環境相互聯系。隨著物流產業創新生態系統的構建與發展，物流產業正向多行業、多部門進行協同創新發展。在與各主體進行協同創新的過程中，利用自然生態系統的開放性不斷加強與其他產業的耦合式創新發展。

（4）動態性。物流產業集群創新生態系統的動態性表現為集群內部創新資源共享性，在物流產業集群內部受到如政策、經濟、產業結構調整以及技術變革等多種因素的影響，促進物流企業結成命運共同體，在實施創新戰略時，可以形成優勢互補的狀態，為創新提供條件。

（5）外部性。物流產業集群創新是建立在外部主導產業的需求之上的，企業發展需求將極大地拉動物流產業集群不斷創新，促使物流企業提供更好的服務質量、更高的物流效率以及產生更大的經濟利益。同時物流產業集群的創新對于本地區發展具有較強的正外部性，可以直接服務于當地企業產業，吸引更多主導產業集聚，間接帶動其他產業的發展。

3.3 模型構建

物流產業集群創新生態系統主要是由創新生產者群落、創新生態環境通過相互交互創新要素形成的推動創新產生、傳播、溢出和擴散的相對穩定系統。其中物流企業、高校、科研機構、政府、金融機構和中介機構等是物流產業集群創新生態系統中的主要生產者，科技、市場、文化、政策、資源及服務等創新要素構成了創新生態環境，見表1。

表1 物流產業集群創新生態系統創新要素

創新生產者在適應外部環境的條件下發展，同時相互作用產生反作用影響創新生態環境，形成特定的物流產業集群創新生態系統，如圖1所示。

（1）產業核心層。產業核心創新層是物流產業集群的核心創新主體集合，主要包括政府、物流企業以及供應商和消費者。本文認為物流企業作為物流產業集群創新生態系統中的創新核心存在，是創新的直接參與者，進而形成以這些企業為核心的物流創新生態系統，現有物流技術的漸進、連續創新都促進了物流產業集群創新核心群落的不斷進化。供應商和消費者作為物流企業的服務對象，對物流產業創新的產品或服務具有確切的評判標準。同時作為創新生態系統的一員，不僅發揮著市場反饋作用，更多的是主動承擔技術創新的責任，提高創新意識，主動適用創新產品，通過符合創新環境的消費行為引導產業市場導向。政府通過制定物流產業相關政策直接影響創新生態環境的變化，為物流產業集群提供基礎性創新，在宏觀調控上也起到至關重要的作用。

（2）技術核心層。技術核心層主要包含開設物流運輸類專業的高校和相關研究機構，為創新生態系統提供“變異”基因，即源源不斷的為系統提供創新想法與活動。高校主要為物流產業集群輸送創新人才等創新基因，同時發揮著基礎研究的優勢，積極申請相關物流領域創新性研究課題，為物流產業發展提供合理的路徑，并不斷創新物流教育理念?？蒲袡C構是產業技術創新活動的智力資源提供者和利益分享者，從而使創新系統不斷升級和進化。科研機構與各創新主體協同合作，主要發揮其物流技術研發的能力，在創新生態系統中是企業物流技術應用到生產中的前提條件。

（3）輔助創新層。輔助創新層主要包括金融機構和中介機構，在創新生態系統中起到了“催化劑”和“粘合劑”的作用。中介機構利用管理、技術和市場等知識為系統中的創新生產者提供創新服務支持，匯集并分發產業內的創新政策、信息、資源等，推動創新在產業生態系統內的擴散。金融機構主要為創新生產者的技術創新提供資金支持，加快整個系統的創新進程。輔助創新層為物流企業間開展創新活動時降低創新風險，加快創新速度。

（4）創新環境層。創新環境層與物流產業集群產業核心層、技術創新層、輔助創新層相輔相成。由創新科技、創新市場、創新文化、創新政策、創新資源以及創新服務等要素在各層次各機構的共同作用下形成創新環境，各創新主體又在這個創新環境下進行各自的創新活動，使整個物流產業集群創新生態系統能夠持續穩定發展。

圖1 物流產業集群創新生態系統

4 天津市物流產業集群創新生態系統綜合評價

4.1 物流產業集群創新生態系統評價指標體系構建

本文遵循科學性、現實性、可操作性以及系統整體性等原則，選取物流企業、高校、科研機構、科技環境、文化環境和資源環境作為一級指標，構建了物流產業集群創新生態系統評價指標體系，見表2。

4.2 天津市物流產業集群創新生態系統綜合評價實證分析

（1）基本原理。熵值法賦權的原理是對于給定的評價指標，不同樣本的數據差異越大，該項指標對評價結果的影響作用就越大，亦即該項指標包含和傳輸的信息越多，被賦予的權重應該越大。TOPSIS法的基本思想是通過測度各評價對象的指標值向量與理想解和負理想解的相對距離來確定評價對象的綜合得分，評價對象越接近理想解同時又越遠離負理想解，則評價對象的綜合得分越高。其中，理想解是指評價對象的最佳值，即標準化指標值的最大值；負理想解是評價對象的最劣解，即標準化指標值的最小值。

（2）原始數據收集。本文結合構建的評價指標體系，遵循數據的可得性、可靠性、可用性和可信性原則，研究數據以天津市物流產業集群基本情況為基礎，實證檢驗樣本數據主要來自2011-2018年《天津市統計年鑒》、《中國物流統計年鑒》以及天津現代物流協會。由于我國產業分類體系中并未單列“物流產業”，在我國歷年統計年鑒中只有“交通運輸、倉儲與郵政業”相關數據，且從統計數據來看，我國“交通運輸、倉儲與郵政業”的增加值約占到整個物流產業增加值的80%，基本能代表我國物流產業的發展狀況[19]。因此，本文中所提到的“物流產業”是指我國的“交通運輸、倉儲與郵政業”。

表2 天津市航空產業創新生態系統評價指標體系

表3 天津市2010-2017年物流產業集群創新生態系統評價指標標準化數據

表4 天津市2010-2017年物流產業集群創新生態系統評價指標和準則層權重計算結果

（3）數據標準化。vij為第i項第j年原始數據，則標準化值pij為：

（4）熵值賦權。計算各指標熵值，設ei為第i 個評價指標的熵值；則熵值ei的計算如下，

其中：fij為第i 個指標第j年的特征比重，特別地，當fij=0時，規定fijlnfij=0，從而保證 ei∈[0，1]。

計算各指標的熵權。設wi為第i 個評價指標的熵權，m為評價指標的數目，則：

將原始數據代入以上公式，可得標準化數據見表3，指標權重以及準則層的權重見表4。

（5）TOPSISI確定得分。設rij為數據加權標準化值，標準化矩陣R為：

設S+為理想解向量，S-為負理想解向量，則：

設Cj為年份j的相對貼近度，則：

其中 0 ≤Cj≤1，當Cj=0 時，表示目標為最劣目標；當Cj=1時，表示目標為最優目標。將表3中的標準化指標值和表4 中的指標權重帶入式（6）,可得理想解向量和負理想解向量。其中：

將加權的標準化矩陣和理想解帶入式（7）—（11），可得天津市2010-2017年物流產業集群創新能力的綜合評價值，見表5。

表5 天津市2010-2017年度與正負理想解的接近程度、綜合得分及排序

4.3 實證結果分析

根據實證分析，本文得出以下結論：

（1）天津市物流產業集群創新能力呈現曲折式前進發展，整體呈上升趨勢，這跟近年來萬眾創新的社會環境變化密切相關。從創新能力綜合評價值來看，2010年天津市物流產業集群創新能力為評價年中最低水平，這與全社會物流總費用比“十五”末期下降0.6 個百分點相一致，其主要原因是經歷全球金融危機導致的經濟不景氣，使得相關的運輸、倉儲等物流業受到極大影響，物流效率持續降低，物流技術創新需求萎靡。2010-2011年通過編制《天津市現代物流業發展“十二五”規劃》，明確了天津的物流發展目標，在“十二五”期間，全國物流產業取得了跨越式的發展，天津市也緊抓機遇大力提升物流產業集群創新發展。分析天津2011～2017年的物流產業產值和物流業創新就業人數數據信息可知，天津市物流產業的產值在總體上呈現明顯上漲的趨勢，一是天津的其他產業發展速度快，對于經濟有更大的貢獻，物流產業經過了前幾年的快速發展已經進入了成熟期，這也增加了物流產業內部的競爭局勢；二是通過不斷擴大的天津濱海新區物流園、開發區物流中心、集裝箱中心、空港物流加工區等增大覆蓋范圍，積極建設在自貿區電子口岸和物流的信息化操作平臺，天津物流產業的港口運輸能力在此期間得到了極大的提升，形成了成熟的產業鏈條且輻射能力逐漸增強，都極大地激發了天津市物流產業集群創新能力發展。其中2016年天津物流產業集群創新能力指數首次出現負增長，此時全社會經濟轉型速度逐漸增快，科技創新、技術創新和知識創新成為經濟發展的主要驅動力。以上評價結果與現實情況存在一致性，同時說明本文所選擇的評價體系具有可行性。

（2）物流產業集群創新活動主要發生在物流企業內部。從權重系數來看，在物流產業集群創新生態系統中一級指標物流企業權重最大，說明物流產業集群的創新活動主要發生在物流核心企業內部，這是由于市場需求和政府政策的直接作用，物流企業為獲取更多的利潤會加大企業內部創新力度，直接推動整個行業的創新發展。在物流企業二級指標中權重最大的為物流企業R ＆ D 人員數占比，即物流技術研發人員是創新的主要生產者，應加大創新研發人員比例，推動企業管理模式及物流技術的不斷推陳出新。在創新環境中權重最大的是以互聯網用戶數為代表的創新文化環境，表明隨著物流業的“供給側改革”，“互聯網+物流”已經上升到國家決策層面，大數據、物流云及區塊鏈等新興智慧技術在物流行業的應用極大地推動了物流企業創新發展，還推動整個中國經濟的轉型升級。

（3）影響物流產業集群創新生態系統形成的主要因素包括創新環境水平、產業規模水平、資金運用水平以及創新技術水平。將權重高于0.05的指標看作是重要指標，可以發現從以X10、X11和X14為代表的創新環境水平來看，除政府對物流產業固定投資額X14在評價年內稍有波動，其余指標數據均呈現逐年增長趨勢，這主要是得益于物流企業的不斷集聚發展，區域創新環境及經濟不斷提升；從以X1和X4為代表的產業規模水平看，天津市在2010-2017年內物流產業相關高校數呈現波動增長趨勢，這反映出天津物流產業主要的科技創新生產群體規模較小、產業集群升級能力弱等問題，還具有較大的創新空間；從以X2和X8為代表的資金運用水平來看，隨著物流企業進入平穩發展，物流產業內部研發經費稍有回落，但更多的是尋求產學研合作或物流科技創新服務外包，科研機構對于物流產業方向的創新正在不斷發力；從以X3和X9為代表的技術創新水平來看，物流產業相關創新人才不斷增長，因此人才是物流產業集群創新的核心。

5 物流產業集群創新生態系統發展策略

5.1 健全法律法規，營造創新環境

物流產業已經成為天津市的支柱產業，在未來的發展中，天津市政府應將物流產業定位為戰略性主導產業，給予足夠的重視。積極營造與國際接軌的物流產業創新環境，充分利用自由貿易試驗區、濱海新區、跨境電商試驗區等平臺優勢，努力實現區內投資便利化與金融自由化，促進天津市物流產業集群的快速發展。加強政府部門的協調，制定規范的物流產業創新發展政策措施，給予物流企業相關的政策優惠，為天津市物流產業集群發展營造良好的創新環境。

5.2 加強產業聯動，實現協調發展

在產業互動上促進天津市重點產業中物流的發展，加強物流產業與批發零售業、金融業、服務業的互動，完善多產業互動的物流體系構建，促進重點產業的發展，同時回饋物流產業，再次帶動物流產業的進步。政府要發揮宏觀調控能力，規劃物流發展。積極協調重點產業與物流產業之間的利益關系，建立物流產業內部企業聯合會，積極促進物流產業與外資的合作項目。由此，物流企業有能力投資完成技術創新發展，進而促進物流產業的發展，形成良好循環。

5.3 加大資金和融投資力度

為保證物流產業集群內部的持續創新，要源源不斷的注入創新運作資金。因此在利用國家、政府財政資金扶持的基礎上，要構建多渠道投融資體系。政府首先要加大資金投入，搞好海港空港、高速公路、高速鐵路等一批重大交通設施建設，完善載體功能；集聚國際貿易各種資金，不斷提升天津國際中轉、國際配送、國際采購、轉口貿易等功能；積極吸引投資建設海港物流、空港物流等大型物流園區，引進、培養大型本土物流企業，完善高效的物流配送體系，提升物流專業化、社會化服務水平。

5.4 不斷增強科研及教育實力

天津市物流產業在規模上已經達到了一定的水平，今后的創新發展應朝著低成本、高效率方面進行。首先，要大力推進物流產業集群的創新建設，必須以顧客為中心，充分發揮自身優勢，在運輸、倉儲、配送等功能性服務上不斷創新服務內容。其次，加強信息化的創新發展，充分利用信息科學技術發展高科技含量、高附加值的物流產業，并不斷完善和加強物流信息的科研體系，注重物聯網的發展，建設區域綜合物流信息平臺。最后，應加強對于復合型物流創新人才的培養。通過學歷教育培養物流人才，通過職業培訓加強物流人才的培養，強化資格認證提高物流人才水平，建設校企合作和工學聯合的物流人才培訓基地，擴大物流人才培養渠道。