產業集群創新生態系統的進化機制研究

劉 珂 教授 喬鈺容

（鄭州輕工業大學經濟與管理學院 鄭州 450000）

2019年政府工作報告強調，“堅持創新引領發展，培育壯大新動能”，新舊動能轉換的實現手段包括推動傳統產業改造升級和促進新興產業加快發展。產業集群是增強產業競爭優勢的重要依托，激發經濟增長的動力來源，也是促進經濟高質量發展的有效途徑之一。自從波特教授在《國家競爭優勢》一書中首次提出“產業集群”這一概念之后，國內外學者對其進行了深入研究。研究角度上，從線性范式到網絡范式；空間上，從地方轉向區域、國家、全球等；集群效應上，從聚焦規模成長轉向創新能力培育等。產業集群創新生態系統是增強產業創新能力和競爭優勢的有效途徑，是構建發展現代產業創新體系的重要基礎和關鍵路徑。

近年來，將生態理論引入到社會科學研究中分析現象成為新的熱點，“創新生態系統”的概念基于生態體系的獨特視角對創新范式進行新的解讀，把創新系統看作生物系統，充分考慮創新進程和環境嵌入型。學者們從網絡視角、組織視角、功能視角、環境視角等解讀創新生態系統的本質特征、結構分析，從企業層面、產業層面、區域層面、國家層面等剖析創新生態系統的內涵、治理、戰略與政策等，由此形成了一系列的研究成果。有關產業集群創新生態系統的研究主要集中在系統構建、能力評價、案例研究等，并未對進化機制進行系統闡釋。基于此，本文結合前人研究基礎，提出產業集群創新生態系統的概念，并從創新、生態、系統三個方面進行特征分析，探索性地提出以內部機制推動、外部機制拉動的產業集群創新生態系統進化機制，力圖彌補現有產業集群創新生態系統發展理論的一些不足，同時利用從內外機制得到的啟示指導實踐，以便保證產業集群創新生態系統的有序進化。

產業集群創新生態系統概念及特性

通過對文獻進行梳理，發現國內外學者分別從不同方面對創新生態系統給出定義：一是Ander、吳希金等從創新生態系統自身研究；二是Iansiti和Levien等從企業層面的創新生態系統研究；三是黃魯成、陳勁等從特定產業、區域、國家層面的創新生態系統研究。借鑒前人的研究，本文給出產業集群創新生態系統的定義：“在一定空間和產業領域內，具有共性或互補性公司和關聯機構等創新組織以及相關支撐創新環境之間發生物質、能量、信息和資金的交換，形成共存共生、共同進化的創新體系”。

一般系統特性。產業集群創新生態系統是各種創新組織與相關支撐創新環境通過非線性相互作用所構成的復雜的統一體，其復雜多樣性主要表現為系統創新組織與創新環境要素的復雜多樣性；其整體性體現在系統要素不是簡單堆積而是以一定的方式和結構組成的具有新的屬性與功能的統一體；其動態性體現在創新組織之間以及創新組織與創新環境之間不斷進行物質、能量、信息和資金的交換。

創新特性。產業集群創新生態系統的耗散性是指復雜系統與外界環境相互交流，不斷使系統趨于有序，系統結構逐漸完善，實現由簡單到復雜、由低級到高級的進化過程，即系統的創新速度與質量加快，產業集群與環境的協調發展質量提高，創新環境不斷完善與優化等。產業集群創新生態系統的創新可持續性是指系統內的創新主體之間超越了簡單的市場關系與合作關系，彼此之間相互依賴，形成更加穩定、可持續的關系，這種關系為創新活動的開展創造良好的環境，是實現可持續的價值創造的前提保障。

生態特性。產業集群創新生態系統的生態特性主要表現為共生演化、創新生態位分離、基于環境的自我調控。產業集群創新生態系統內部各個創新主體通過資源的流動和整合而相互合作、相互依賴，顯現出類似于生物學共生的特征，從獨立的發展轉變為共生演化。創新生態位是指創新主體在特定的區域內對創新資源利用和創新環境適應性的總和，創新主體通過發揮自身的優勢，找到合適的創新生態位，實現創新生態位的分離，在避免激烈競爭的同時，為創新主體之間的功能耦合創造有利條件。“基于環境的自我調控”是產業集群創新生態系統的本質生物特征，這是因為系統內所有創新組織的活動都是基于創新環境的基礎上進行的，而且產業集群創新生態系統各創新要素在結構和功能上配合，在長期演化中具有“自我調控”的機制。

產業集群創新生態系統進化機制

產業集群創新生態系統進化是指創新組織與創新環境從無到有、從簡單到復雜、從混沌到有序的非線性動態過程，這種進化是在內在機理和外部機制相互影響、共同作用下推進的，見圖1所示。創新生態系統需要實現在多層面、多主體間形成一種動態平衡機制，這是應對復雜外部動態環境的均衡結果。產業集群創新生態系統進化的內在機理是由其自身的特性所決定的，主要包括：自組織進化機制、遺傳變異進化機制、競爭共生進化機制。自組織進化機制是系統結構化、有序化的推手，遺傳變異機制是系統進化、多樣性的基本保障，競爭共生機制是系統健康、協同發展的前提。產業集群創新生態系統主要存在兩種形成方式：市場拉動下自發形成和政府導向下引導形成。市場機制下自發形成的產業集群創新生態系統偏向于以市場機制為主導、政府機制為輔助；而政府引導機制下的產業集群創新生態系統在起始階段主要是以政府為領導者，對整個系統的發展統籌規劃，市場選擇機制輔以支持。市場選擇機制決定了市場對系統的自然選擇和系統能動地適應市場演化兩個方向，政府支持機制為系統提供了政策支持、資金支持及服務支持。

圖1 產業集群創新生態系統進化機制

產業集群創新生態系統進化內在機制

（一）自組織進化機制

自組織理論主要是有由耗散結構理論、協同學理論、突變論等理論組成的一種復雜性科學理論，用于研究復雜自組織系統的形成和發展機制問題，即復雜系統如何實現從混沌無序的初態向穩定有序的終態的演化過程和規律。自組織強調在內在機制驅動下，一個開放系統的熵含量隨著不斷與外界進行交換物質、信息和能量而降低，使系統自身結構逐漸從無序向有序演進。產業集群創新生態系統的演化規律并非是簡單的因果關系可以解釋的，而是一個動態復雜的過程。它在與外部創新環境交換過程中，通過內部創新組織之間自發性的不斷競爭合作推動系統實現結構有序化，具有明顯的自組織特性。根據自組織理論的觀點，產業集群創新生態系統產生自組織現象的前提所要滿足條件包括：

第一，開放系統。產業集群創新生態系統的創新組織與創新環境存在著不斷進行物質、信息、資金、人才等輸入輸出的關系，這是系統開放性的重要表現。外部創新環境提供系統內部創新組織生存發展所需要的物質、信息等各種要素，激發產業集群內部創新主體的活力；同時，系統內部不斷向創新環境輸出高質量、有競爭力的產品和服務，促使創新環境朝著更有利于內部創新組織的方向發展。第二，非平衡性。復雜系統要素或子系統之間的異質性和差異性，是非平衡性的重要標志。產業集群創新生態系統的復雜多樣性與創新生態位分離的特性決定了系統內各創新組織在所處的生態位以及發揮的作用的不同，雖然相互作用但并不互相替代，形成一種內部競爭合作、具有差異性的遠離平衡態的非平衡復雜系統。這種差異性促使系統進行自組織演化，不斷推動產業集群創新生態系統朝著有序的方向發展。第三，非線性作用。產業集群創新生態系統是一個由多要素組合而成的呈現出網格式和多維空間結構的系統，表現出明顯的非線性作用。首先，創新主體與創新環境要素的多樣性與結構的復雜性表明了系統是并非簡單的數量疊加而形成的，他們之間廣泛而復雜的交互性是非線性作用的前提；其次，產業集群創新生態系統內部各要素之間的競爭、合作及協同的作用呈現出數量特性上的不可疊加性，各要素之間在對資源、空間等展開競爭的同時也會相互合作、協同以促進整個生態系統從無序到有序的發展。第四，隨機漲落。產業集群創新生態隨機漲落的機制是促進系統形成有序結構的原始動力，影響系統內部要素的各種干擾因素都會使其偏離平衡狀態，或者使系統突破臨界點，達到更高一級的有序狀態。對于產業集群創新生態系統而言，系統內部管理制度創新、新興技術運用、產業結構的調整等影響漲落的因素都會促進系統進行有序結構演化；同時相關政策環境的變化、市場需求的改變等影響系統漲落的外部因素也會導致系統偏離原有的穩定狀態，進入新的穩定狀態。

（二）遺傳變異進化機制

產業集群創新生態系統與自然生態系統在結構功能、演化機理等方面存在相似性，且具有明顯的生態學特性，因而可進行類比分析。產業集群創新生態系統的進化機制類似于生物種群的進化機制，主要包括三種：遺傳機制、變異機制和選擇機制，遺傳機制有利于“基因”的傳遞與擴散，變異機制可以促進集群的創新與多樣化，選擇機制則是集群挑選“優良基因”關鍵。遺傳與變異機制是通過產業集群創新生態系統創新組織與創新環境相互作用來實現進化的內部機制，而選擇機制則強調以市場機制為基礎、對產業集群創新生態系統的創新組織和創新環境實行優勝劣汰的外部機制。因此，本文僅對遺傳機制與變異機制進行討論。

遺傳機制的根本作用在于復制。在生物種群進化過程中，攜帶優良基因的生物不斷進行繁殖，在種群中復制和擴散基因，以此來提高生物的環境適應度和種群的穩定性。優秀基因主要可以分為兩類，第一類是具有競爭力的創新組織，如具有核心技術、優質管理等卓越基因的關鍵性企業與支持性企業，具有人才優勢、創新成果等優質基因的科研機構等；第二類是與創新組織相輔相成的創新環境，如完善的基礎設施環境、政府對產業扶持的政策環境、良好的人才與知識傳播環境、獨特的自然資源與地理環境等一系列的綜合條件。產業集群創新生態系統基因的遺傳比一般的生物系統更加復雜、高級，主要表現在擴散速度快、輻射范圍廣等方面。除了創新生態系統內單個創新組織基因的自我繁殖和復制之外，產業集群的關聯性與互補性也為優秀基因在系統中迅速擴散、傳播和保持提供了基礎，擴大了產業集群創新生態系統優秀基因的影響、輻射范圍。

變異機制是演化機制中不可或缺的部分。只有變異機制才能產生群體基因庫中真正的新的遺傳物質，增加生物種群基因庫的遺傳多樣性。如果沒有生物基因的變異機制，種群不僅不會出現多樣化，反而會因為隱形基因和有害基因致使種群走向滅亡。產業集群創新生態系統的變異機制促進產業集群不斷創新，增加多樣化，其實現方式有兩種：第一是新的創新組織出現，這是產業集群創新生態系統創新的源泉。它不但包括新的創新組織的進入系統內，比如新的企業、科研機構、投資機構等加入系統會為產業集群創新生態系統帶來新的基因；也包括現有創新組織的創新成果，如新的科技發明、生產技術、管理方法等必定會為原有創新組織注入新的血液，提高產業集群創新生態系統的創新能力和創新水平。第二是創新環境的變化，這是增加多樣性的手段，也是創新組織開展創新活動的保障。如大量優秀人才聚集、知識傳播速度加快和范圍擴大等是產業集群創新生態系統的創新環境基因不斷優化的體現，也是增加創新環境多樣性的手段，同時，為創新組織的創新活動提供人才、知識等支撐。相反，不利于產業集群創新生態系統的政策環境會帶來嚴重甚至致命的沖擊。

（三）競爭共生進化機制

產業集群創新生態系統的復雜多樣性和共生性決定了在資源有限的情況下，系統內的創新組織為了生存和發展，必定展開生態位的競爭，但不是你死我活的過度惡性競爭，而是穩定共生條件下的一種“共贏”的適度競爭。系統內部在共生的條件下開展適度的競爭能夠激發創新活力，增強創新組織的創新能力和競爭力，保證系統相互依存、協同進化。在競爭進化機制和共生進化機制的共同作用下，尋找創新組織競爭與合作中的動態平衡點，以競爭為前提、共生為目標，實現產業集群創新生態系統穩定、健康、持續運行。

競爭機制是產業集群創新生態系統產生創新的前提。產業集群創新生態系統的創新組織之間的競爭不是零和博弈，而是合作中的競爭，能夠促進集群專業基礎建設，積累專業創新人才和相關技術，提升產業集群的競爭力。研究表明，集群內部競爭程度與創新績效呈非線性的倒U型關系，系統內的競爭機制會促進創新的產生，但競爭不足或盲目競爭則會阻礙集群創新，導致社會資源難以優化配置以及市場秩序混亂，究其主要原因是集群內創新組織行為短期化以及創新組織差異化程度低。因此，通過集群內部有效的信息溝通，充分了解競爭態勢與環境信息，避免創新組織采取盲目、短視的決策。同時，產業集群創新生態系統盡量減少創新生態位的重疊，增加創新組織差異性，確保競爭機制發揮積極有效的作用。

共生機制是產業集群創新生態系統的協同發展、健康運行的保障。共生理論是生態學中用于研究不同物種間相互作用、共生進化的群居現象，隨后被運用于社會科學領域，它認為系統是以共生單元為基礎、以共生環境為條件、以共生模式為關鍵構成了共生關系。產業集群創新生態系統的共生不僅表現為創新組織（共生單元）間的相互依存、相互聯系，也包括創新組織（共生單元）與創新環境（共生環境）間的資源的交換、能量的流動等全面互動（共生模式）。為了使產業集群創新生態系統具有持久的穩定性和競爭性，在共生機制的作用下，創新組織打破傳統只強調單個封閉組織的發展理念，更加注重與各共生單元建立相互依存與合作的關系，與共生環境相輔相成，提高系統內共生單元間的能量、信息、物質流動的速度與效率。

產業集群創新生態系統進化外在機制

（一）市場選擇機制

市場選擇機制是系統優化和發展的重要引擎。“物競天擇，適者生存”解釋了生物進化過程中，物種之間對有限的資源空間展開激烈的競爭，在自然選擇機制的作用下對生物種進行優勝劣汰，選擇能夠適應環境的物種。產業集群創新生態系統中的選擇機制主要表現為市場對多樣性的創新組織和創新環境的選擇，淘汰掉不利于系統發展的“基因”或不能夠適應環境變化的“基因”，更加合理有效解決系統內部的資源配置問題，并使系統在面臨快速變化的外部環境時迅速做出應答，推動系統的結構和功能更加有序有效的演化。因此，市場選擇機制決定了產業集群創新生態系統的演化方向，表現為市場對系統的自然選擇和系統能動地適應市場。

在市場對系統自然選擇的過程中，由于表現產業集群創新生態系統優劣的基因廣泛而復雜，并隱藏于創新組織和創新環境中，因此，市場并不能夠直接選擇產業集群創新生態系統的基因，而根據創新組織的產品服務和創新環境的運行狀況對其進行選擇。在激烈的市場競爭中，被市場接納并認可的產品服務不斷復制和擴散成功基因，進一步擴大市場占有率，優秀的創新組織脫穎而出；而沒有競爭力的產品服務逐漸被市場淘汰，最終導致企業、機構等被其他更具有競爭力的創新組織取而代之。同樣，濃厚的創新氛圍、完善的產業配套等創新環境吸引著大量市場上的潛在進入者，新進入的創新組織必定攜帶著不同于現有的基因，增加了系統的多樣性，這也是市場對創新環境自然選擇的結果。

在系統能動地適應市場的過程中，為了在復雜多變的市場中占有一席之地，產業集群創新生態系統以市場為導向，根據市場需求的變化快速調整戰略，能動地適應市場，為系統的進化和發展贏得機遇。產業集群創新生態系統中創新組織和創新環境為了確保在市場激烈的競爭中占據有利地位，不斷完善和發展自身的優勢，提升自身的適應能力，迎合市場的變化；同時，市場會遵循“擇優錄取”的理念，選擇出優質的創新組織和創新環境，確保市場運行的有效性。被市場選擇的創新組織和創新環境不斷積累優質基因，形成良性循環，而具有缺陷的會被逐漸淘汰，更有利于市場資源配置的效益最大化。系統能動地適應市場是市場選擇優質“基因”的前提和保障，市場對系統自然選擇則確保了“基因”不斷更新和系統的優化，兩者相輔相成，共同構成了產業集群創新生態系統的市場選擇機制，推動系統的演化。

（二）政府支持機制

政府為產業集群創新生態系統的運轉提供支持。在產業集群創新生態系統中，企業科研院所、高校等無疑是創新的源泉，承擔舉足輕重的角色，而政府則是為創新活動的順利開展發揮不可磨滅的支持作用。作為產業集群創新生態系統發展的主要推手之一，政府的核心作用是創建、完善、優化創新環境，為所有創新組織提供必要的政策、資金、服務等，確保創新活動有序開展，提高整個社會的收益。政府的支持機制主要包括政策支持機制、資金支持機制以及服務支持機制。作為政策的制定者，政府的政策支持機制在產業集群創新生態系統產生、發展過程中起到關鍵作用，政策的質量與效益的好壞決定了創新環境是否友好。例如，降稅減費政策能夠減輕企業稅費壓力，同時激活企業創新活力，加快助力企業轉型升級；人才引進政策為系統輸入高精尖人才，為創新活動提供人才保障。政府資金注入產業集群創新生態系統的目的不單單在于經濟回報，往往是以社會的整體利益為落腳點，其投資的主導方向是基礎設施和公共性服務。政府資金支持機制主要體現在兩個方面：一是通過財政政策、貨幣政策等消除市場失靈，二是投資公共領域、彌補其他投資主體的局限性，優化投資結構，為產業集群創新生態系統提供必要的基礎性條件和良好的創新環境。

結論與啟示

產業集群創新生態系統不斷從簡單到復雜、從混沌到有序的進化過程是在內在機理和外部機制相互影響、共同作用下形成的。因此，本文探索性提出內在推動和外在拉動的相輔相成的進化機制。內在機制是推動產業集群創新生態系統有序、穩定發展的重要機制，自組織進化機制是系統有序化的重要推手，遺傳變異機制是系統復制優良“基因”和增加多樣性的基本保障，競爭共生機制是系統健康、穩定、共贏的前提和根本。外在機制對產業集群創新生態系統的拉動作用主要體現在兩個方面：一方面，市場選擇機制是系統的優化和發展的重要引擎，另一方面，政府支持機制則為系統提供了政策支持、資金支持及服務支持等。在雙重機制的作用下，產業集群創新生態系統逐步朝著有序、穩定、共贏的方向發展。

要保證產業集群創新生態系統內在機制的有效運行，需要注意以下幾點：第一，產業集群創新生態系統的持續性開放是系統不斷有序化、結構化的保證。自組織進化機制的前提是系統的開放性，因此，持續開放的產業集群創新生態系統是系統自組織進化的根本，保證創新組織之間、創新組織與創新環境之間以及系統與系統外部的物質、信息、資金、人才等交流，推動系統實現結構有序化。第二，創新組織和創新環境的多樣性是提升系統穩定性的重要條件之一。遺傳變異機制的作用在于復制傳播優質基因和增加多樣性，產業集群創新生態系統創新組織和創新環境的多樣性有利于增加優質基因產生的概率，擴大傳播、輻射范圍，提高系統的穩定性和環境的適應性。第三，創新組織的生態位適度分離是系統開展競爭共生的前提。競爭共生機制是系統內的創新組織就生態位展開競爭，最終找到自己生態位實現共生。維持產業集群創新生態系統創新組織的生態位適度分離，能夠為系統內部在共生的條件下開展適度的競爭提供條件，不斷激發系統的創新活力，增強創新組織的創新能力和競爭力，保證系統良性競爭、協同進化。

市場和政府在產業集群創新生態系統進化過程中擔任重要角色，發揮不同的作用。第一，良好的市場秩序是發揮市場選擇機制的保障，一旦市場秩序出現混亂，就會導致優良“基因”無法有效傳遞和延續，甚至會被劣質“基因”侵蝕，最終系統內劣質“基因”逐漸泛濫，不斷削減系統的競爭力、穩定性以及環境適應性。因此，維持良好的市場秩序是產業集群創新生態系統內各要素能夠被市場有效選擇的關鍵所在。第二，政府要有的放矢地為系統提供政策、資金、服務等支持，確保創新活動的有序開展，為不同類型、不同階段的系統進化提供強有力的支撐。例如對高新技術產業集群創新生態系統提供更多技術、資金方面支持，對制造業產業集群創新生態系統則更多提供政策、人才等支持；在產業集群創新生態系統初期更加注重政策引導，成長期和成熟期提供更多的資金和服務支持，衰敗期則撤回一些產業優惠政策和資金支持，僅僅提供基礎的服務支持。