區域環境與科技創新、科技成果轉化耦合協調發展研究
——以岳麓山國家大學科技城為例

成鵬飛，付 浩，姚又尹，金銘軒，周向紅 2

(1.湖南科技大學 商學院，湖南 湘潭，411201;2.產業發展大數據與智能決策湖南省工程研究中心，湖南 湘潭，411201)

一、引言

自2002年科技部、教育部認定第一批22家大學科技城(園)起，目前，已認定了10批116家大學科技城(園)張英杰等(2017)[1]。經過近20年的發展，大學科技城規模日益擴大，發展環境不斷改善，已成為區域創新創業的重要載體，對推動產學研發展、提升創新能力、促進科技成果轉化、加速產業結構優化升級和推動區域經濟快速增長發揮了重要作用，是國家創新體系的重要組成部分。大學科技城所處區域環境是一個復雜的多層級環境復合系統，其發展不僅受內部環境的影響，還受到外部其他因素的影響。然而，由于區域環境的多層級性和不透明性，不同層級之間的信息、技術、人才、知識等傳輸交流易受阻隔，區域內創新資源難以優化配置，影響科技創新和成果轉化的效率，從而導致區域創新發展水平難以進一步提升。因此，科學分析科技創新、成果轉化與區域環境之間的耦合關系，建設一個有利于大學科技城科技創新和成果轉化所需的區域環境，探索大學科技城創新發展路徑，提升區域創新能力，對促進區域經濟高質量發展具有現實意義。

國內外研究大學科技城經濟發展與創新環境關系的成果較多。學者普遍認為大學科技園的科技創新能促進區域經濟發展，同時區域經濟的發展也會促進大學科技園創新能力的提高[2-4]。湯長安(2018)[5]、Partick等(2007)[6]的研究表明高校對提升區域科技創新能力，以及對區域經濟發展有明顯的促進作用。李竹和朱俊昌(2011)[7]研究發現創新創業文化等因素對大學科技園創新績效有重要作用。張鴻雁等(2019)[8]通過研究高校在科技成果處置、科技創新和成果轉化方面的政策與實踐，探索大學科技園成果轉化對社會發展的作用。周向紅等(2019)[9]圍繞影響大學科技城發展的內外因素進行了深入探討，并提出了相應的對策措施。此外，Feldman【2011(2002)】、Rothaermel(2005)、Markman(2005)[10-12]等學者分別從技術許可授權、科技園與新企業的形成等角度對成果轉化進行了研究。王江濤(2018)[13]引入三螺旋理論，從知識空間、趨同空間和創新空間等視角，探究了大學科技城科技創新與成果轉化過程。何悅(2018)[14]運用網絡數據包絡分析(DEA)模型，分析了影響我國高校科技成果轉化的因素，并進行了評價。成鵬飛和王懿(2019)[15]應用演化博弈理論對影響大學科技城管委會、企業、學研方等主體參與協同創新演化博弈策略的內外因素進行了分析，并從多個視角提出了對策建議。關于耦合關系的研究成果主要集中在以下兩個方面，一是主要研究了經濟發展的耦合對象，如生態環境[16]、城市化[17]、區域資源[18]等，其次是主要研究了區域創新的耦合對象，如產業結構[19]、外部環境[20]等。

綜上所述，現有研究成果主要借助相關理論和方法，對經濟環境、社會環境、創新環境與創新成果之間的關系進行了研究，以及對影響創新活動的影響因素進行了分析研究，還沒有文獻對大學科技城的區域環境與科技創新、成果轉化的耦合協調關系進行分析研究。因此，本文擬以大學科技城科技創新、成果轉化與區域環境的耦合關系為切入點，深入研究岳麓山國家大學科技城區域環境與科技創新、成果轉化之間的耦合協調關系，為進一步改善區域創新環境提出相應的對策建議。

二、區域環境與科技創新、成果轉化的內在關系

大學科技城區域環境通常包括所在區域的自然生態環境、社會環境、經濟環境和創新環境[21]等。良好的區域環境有助于大學科技城主體開展創新活動和經濟活動，從而促進大學科技城的發展與繁榮。隨著大學科技城的不斷發展，聚集的主體越來越多，經濟越來越繁榮，其經濟環境、社會環境將得到不斷改善，生態環境和創新環境也會得到不斷優化，進而激發各種主體積極參與科技創新，并加快創新成果的轉化[22,23]。可見，區域環境和科技創新、成果轉化三者相互影響、相互作用、相互促進，在一定條件下可實現共同發展，三者之間具有較強的耦合關系，具體如圖1所示。

圖1 區域環境與科技創新、成果轉化的耦合關聯

大學科技城區域環境由生態、社會、經濟和創新等四大子環境構成[24]。大學科技城區域環境為科技創新活動的開展和科技成果轉化提供物力、財力等創新要素資源。科技成果轉化又反作用于區域環境，為區域經濟發展提供良好的發展動力。由此可見，區域環境與科技創新、成果轉化形成良性互動，相互影響，共同發展。

在區域社會環境中，需要完善大學科技城周邊居民區的基本社會服務和社會福利政策，區域內豐富的人力資源是科技創新和科技成果轉化過程中必不可少的要素，完善社會條件可以吸引高素質人才落戶，減少人才流失[25]，以滿足科技創新對人才的需求。此外，社會環境還包含文化環境，通常認為文化環境由人口的平均文化水平、主流價值觀念、對創新失敗的寬容度等因素構成，文化環境作為區域社會環境的重要組成部分，對科技創新有重要影響，鼓勵創新、寬容失敗的文化氛圍是創新活動萌芽和成長的溫床，有利于科技創新和成果轉化。同時，通過加強人才間的知識交流，弘揚創新精神、工匠精神等舉措，有利于創新創業社會文化環境的形成，從而為科技創新成果的產出提供支持[26,27]。

區域生態環境水平影響著大學科技城的建設進程，在不破壞生態環境的基礎上，促進大學科技城產業集群和科技創新發展并形成良性循環[28]，以創造綠色、宜居、可持續的外部發展條件，借助于良好的生態環境吸引優秀企業和人才的集聚，更好地推動科技創新和成果轉化。

區域創新環境為科技創新和成果轉化提供技術支撐，大學科技城內的高等院校、科研院所和創新型企業是創新的主體，產學研協同創新是區域創新的重要表現形式，良好的產學研運行機制可以增加科技創新成果的產出[29]。利用“產學研”多方主體的資源互補優勢，可以促進科技成果在創新主體和轉化主體之間的有效流動。同時，人才體系、創新創業平臺等也是區域創新環境的重要評價指標[24]，只有人才、資金、勞動等創新要素在區域內聚集，才能為科技創新和成果轉化提供有利條件。通過營造一個有利于創新發展的區域環境，不僅有利于創新要素的投入，也有利于區域內高校以及企業不斷開展科技創新和成果轉化，從而產生更多的科技創新成果和更大的創新效益。

對于科技創新和成果轉化系統而言，各項科技成果數量和質量的提高可以降低未來成果轉化的風險，并對創新環境產生積極反饋，使區域環境中進行新一輪科技創新的資源重組。科技成果的成熟度受成果質量、技術先進性等多種因素的共同影響，科技成果的有效性是考慮到成果本身滿足市場需求的程度。在系統內部合理配置科技創新資源，使科技成果進一步轉化為滿足社會和市場需求的實際產品，形成規模效應，占據有利的市場地位。由此新的供求關系將會不斷促進區域環境的完善、科技創新的發展以及成果轉化效率的提高。科技成果本身的有效性不但決定了科技創新的質量與成效，也能鞏固創新主體在科技成果轉移轉化中的議價能力，還可降低未來成果轉化風險。

綜上可以看出，區域環境、科技創新和科技成果轉化三個系統相互影響，且不斷疊新地發展，不斷完善的科技創新和成果轉化體系，有效促進大學科技城協同創新發展。

三、創新環境與科技創新、成果轉化的耦合模型構建

(一)指標體系構建

基于大學科技城與區域環境、科技創新和成果轉化相關論文以及構建相應指標體系的文獻[21-29]，深入分析區域環境、科技創新和成果轉化之間的耦合關系。同時把區域環境分為四類一級指標，包括經濟環境、社會環境、生態環境、創新環境；并根據各環境子系統的特點，以及對創新與成果轉化的影響，在四類一級指標的基礎上，再劃分18個二級指標。大學科技城科技創新主要包括1個一級指標，即“技術創新產出能力”，其細分為6個二級指標。成果轉化包括“技術創新擴散能力”，在其一級指標基礎上細分4個二級指標。全文共需要建立6個一級指標體系，28個二級指標。具體指標見表1。

表1 大學科技城“科技創新、成果轉化與區域環境”系統指標體系

表1列出了科技創新、成果轉化與區域環境三個系統的各級指標，由于不同指標的度量單位不相同，各指標間無法比較。因此，本文需要對系統中的各指標進行標準化，以此消除不同度量單位問題。

(二)指標賦權

采用熵值賦權法[30]確定指標權重，具體步驟如下：

設Xij表示二級指標i的第j年的數值(i=1，2，…，n；j=1，2，…，k)，其中n和k分別為二級指標個數與年數,設Uhj表示子系統h的第j年的綜合評價得分(h=1，2，…，α；j=1，2，…，k) ，其中α為子系統個數。

(1)將各指標數據標準化：

(1)

max(Xi)和min(Xi)分別表示二級指標i的年份數據的最大值和最小值；

(2)計算二級指標i的信息熵：

(2)

(3)計算指標Xi的權重：

(3)

(4)綜合評價得分Uhj計算方式：

(4)

(三)耦合協調度評價模型

本文借鑒物理學中的容量耦合(Capacitiy Coupling)概念及容量耦合系數模型，并參考多個系統(或要素)的相互作用耦合度模型[31]，得到一個包含α個子系統的耦合度計算，如式(5)所示。

(5)

式(5)中：耦合度值C∈[0,1]。

考慮到耦合度的兩個極限值，并根據目前大部分學者對經濟環境耦合度采用中值分段法[32]，可將耦合度C分為以下6種類型：①當C= 0時，“科技創新、成果轉化、區域環境”系統耦合度極小，系統之間處于無關狀態且向無序發展；②當C∈(0，0.3]時,“科技創新、成果轉化、區域環境”系統處于較低水平的耦合階段；③當C∈(0.3，0.5]時，“科技創新、成果轉化、區域環境”系統的耦合處于頡頏時期；④當C∈(0.5，0.8]時，“科技創新、成果轉化、區域環境”系統的耦合進入磨合階段，互相之間開始良性耦合;⑤當C∈(0.8，1.0)時，“科技創新、成果轉化、區域環境”系統處于高水平的耦合階段；⑥當C=1時，“科技創新、成果轉化、區域環境”系統的耦合度最大，系統之間達到良性共振耦合且趨向新的有序結構。

協調度模型可以更好地評判科技創新、成果轉化與區域環境交互耦合的協調程度,其計算公式為：

(6)

(7)

采用中段分值法將協調度可以劃分為4種類型：①D∈(0，0.3]為低度協調的耦合；②D∈(0.3，0.5]為中度協調的耦合；③D∈(0.5，0.8]為高度協調的耦合；④D∈(0.8，1]為極度協調耦合[29-30]。

四、實證分析

(一)耦合協調度測算

根據式(1)、式(2)、式(3)，計算岳麓山國家大學科技城科技創新、成果轉化與區域環境各指標體系權重，運算結果如表2[數據來源于《長沙市岳麓區2015—2017年國民經濟和社會發展統計公報》《中國火炬統計年鑒》《湖南省統計年鑒》《高等學校科技統計資料匯編》(2011—2017)]。

表2 岳麓山國家大學科技城“科技創新、成果轉化與區域環境”系統指標權重計算結果

再根據耦合協調度式(4)、式 (5)、式(6)、式(7)計算：

可計算得到2011—2017年的耦合度與協調度數值，具體結果如表3所示。

表3 岳麓山國家大學科技城“科技創新、成果轉化與區域環境”耦合度分析結果

由表3的結果可以得知，2011—2017年間耦合度C∈(0.8,1]，整體位于高水平的耦合階段，協調度D∈(0.5,0.8]，整體屬于高度協調的耦合。

從系統耦合協調度數據上分析，岳麓山國家大學科技城的技術創新、成果轉化與區域環境是一個高耦合、高協調系統，并且協調度正向極度協調的耦合發展。

(二)結果分析

岳麓山國家大學科技城科技創新、成果轉化與區域環境三個系統在發展走勢上呈正相關；2011—2017年，科技創新、成果轉化與區域環境三系統內部耦合度處于(0.8,1]穩定的高水平，體現了在該區域經濟快速發展的背景下，區域環境更加適合科技創新與成果轉化的形成。協調度處于(0.5,0.8]發展中的高度協調耦合，說明岳麓山國家大學科技城的科技創新、成果轉化與區域環境存在較高的協同效應，并且未來仍有發展潛力，使其能產生更高的協調一致性。

然而在岳麓山國家大學科技城發展的協調性上還存在不足，主要原因有：①區域環境方面。科研與生活環境有待改善，區域環境內部協調性較差。岳麓山國家大學科技城是一個高校、企業、城中村大雜居的地帶，商業區、居民區和高校等區塊分割，未形成有效的聯動機制，導致知識、信息和資源的交流成本增大；同時，相關配套設施還在建設中，有關政策還在不斷完善，暫未形成較大影響力，人才吸引力不足。②科技創新方面。與較成熟的廣州大學城、武漢大學城相比，岳麓山國家大學科技城還處于初步發展階段，各類科研資源處于閑置狀態，或在使用中存在大量的資源浪費現象；各高校和周邊企業的協同創新意愿不高，未形成高度開放的格局，資源共享程度不高；科技創新激勵機制還有待完善，雙創服務平臺的政府扶持政策有待改進。③成果轉化方面。成果轉化效率較低，基于創新平臺的成果轉化渠道單一；區域內的創新主體與轉化主體未有效對接，沒有把成果轉化與社會市場需求結合起來，使成果轉化無法落實；成果轉化過程中還需要大量資金進行工業化研究，融資難而導致轉化無法進行，或難以高效推進。

目前，盡管岳麓山國家大學科技城科技創新、成果轉化、區域環境的發展進入高協調耦合階段，但還處于初步發展期。根據對岳麓山國家大學科技城的分析，提出以下發展建議：

(1)營造良好的創新文化氛圍，促進協同創新發展。岳麓山國家大學科技城內的校園與企業的創新活動意愿的強烈程度，直接影響著該區域內科研成果與之轉換的數量和質量。面向高新科技領域的創新意識發展，既要鼓勵與眾不同的創新行為，也要構建寬容創新失敗的氛圍。強化學校與高新技術企業的創新合作意識，在市場需求的指引下，拓展更有價值的科技領域；鼓勵校企之間開放合作，破除主體間無形的壁壘，推動創新資源高效共享，更好促進區域內協同創新發展。

(2)完善協同創新機制，加大專項資金投入。建立健全高校與企業的協同創新機制，抓住外部市場機遇，發揮各主體的優勢，形成高效的科技創新和科技成果轉化新動能。通過完善各主體創新和成果轉化的激勵機制，吸引、留住并激發主體內的科技人員結合需求進行不斷創新、落實成果轉化。在此基礎上，加大政府專項資金支持，增加融資渠道，降低融資成本，優化創新環境，支持更多主體開展創新，取得更好的創新效益。

(3)打造科技創新服務平臺，提升協同服務質量。在各創新主體、政府、市場之間打造一些優秀的科技創新服務平臺，并提升各主體間協同服務質量，以減少科技創新與成果轉化之間因信息不對稱而帶來的風險，并有效地降低溝通成本。依托科技創新服務平臺，探索成果轉化新渠道，改變原有的單一平臺自主轉化模式，提高科技創新與其成果轉化的效率。

五、結論

通過利用科技創新、成果轉化與區域環境的耦合協調度模型，可以得知科技創新與成果轉化水平的高低是影響區域耦合協調程度的重要因素，區域環境質量的好壞則是科技創新與成果轉化長遠發展的重要保障。本文以岳麓山國家大學科技城為例，計算結果表明岳麓山國家大學科技城處于高協調耦合度階段，區域環境、科技創新、成果轉化逐步向極度耦合協調發展，區域環境有利于科技創新和科技成果轉化。

本文僅探討區域環境、科技創新、成果轉化三者的耦合協調關系，對所構建的指標還可進一步開展研究。一是研究范圍還可拓展到其他大學科技城，以進行橫向比較，從更多研究對象中探討區域環境與科技創新、科技成果轉化之間的定量耦合協調關系。二是該耦合模型主要計算都是基于定量數據，還可以拓展到模糊數、語言評價值等方面。三是構建有針對性的評價方法對整個系統及各子系統進行綜合評價。通過綜合評價可以更深入了解岳麓山國家大學科技城各年度發展水平，尋找發展過程中的不足。只有通過深入了解大學科技城創新機制，才能使大學科技城的科技競爭力不斷提高、創新創業環境明顯改善，使其成為支撐、引領該地區，輻射周邊區域的科技創新動力源。