基于系統動力學的科技創新國際合作機制研究

杜婭

摘 要：基于“五位雙向三鏈”模式，提出科技創新國際合作機制框架，分析外部風險、創新資源、經濟效益、市場變化、政府政策、科學技術對科技創新國際合作機制的影響。借助系統動力學方法，構建模型并以湖北為例進行仿真實驗。研究發現，調整與資金鏈、政策鏈和人才鏈相關的單變量，能促進湖北科技成果經濟效益增長，而“三鏈”融合對科技成果經濟效益具有顯著作用，實證表明基于“五位雙向三鏈”模式的科技創新國際合作機制具有科學性。

關鍵詞：科技創新;國際合作;五位雙向三鏈;系統動力學;湖北省

中圖分類號：F74 文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2020.32.020

0 引言

近年來，為適應“一帶一路”倡議，國家不僅高度重視科技創新工作，更聚焦于科技創新國際合作機制和平臺建設。因此，進行科技創新國際合作機制研究不僅具有整合眾多學科資源，更富有提高科技資源利用效率，推進現代科技資源優化配置，促進科技成果經濟效益不斷增長的現實意義。

Rocio等人認為科技創新國際合作是由科學研究和技術創新兩個部分而開展的科技發展新模式，涵蓋主體包括高校、政府、企業和個人。從國家層面來看，政府應該在科技創新國際合作過程中起主導作用，公共部門和私人企業應通力合作，從而使得高校科研成果能夠轉化為極具經濟價值的實用技術和產品，而突破式創新與經濟因素的協同作用有助于提升科技創新國際合作績效。另外，科技投入在企業與高校中的合理流動也有利于科技創新國際合作績效的提高。科技創新國際合作基地是開展科技創新國際合作模式的重要平臺，推動合作基地的發展對科技創新國際合作機制的實現起到了關鍵作用。因此，科技創新國際合作機制應面向經濟發展、面向國家戰略需求、面向國際科學技術前沿，協調國內外兩大局面，重點關注科技創新國際合作平臺建設，強化頂層設計。通過文獻研究發現，國內外學者從政府、績效、平臺建設等多個視角對科技創新國際合作展開了深入細致地探討，并且取得豐富的理論成果。然而，對科技創新國際合作影響因素和科技創新國際合作機制的研究較為缺乏。本文構建“五位雙向三鏈”模式的科技創新國際合作機制的基本框架，運用系統動力學的方法，以湖北省科技創新國際合作為例，通過系統仿真結果為設計科技創新國際合作機制提供政策建議。

1 “五位雙向三鏈”模式下的科技創新國際合作機制分析

結合當前科技創新國際合作實踐情況，本文構建“五位雙向三鏈”模式下科技創新國際合作機制的基本框架（圖1），通過該基本框架分析科技創新國際合作進程，該框架的具體內涵包括如圖1。

“五位”是指構建科技創新國際合作機制應建立在由過去的“項目-基地-人才”三位一體向“項目-基地-平臺-園區-人才”的五位一體格局演進。在抓好國際合作項目、國際合作基地、科技人才國際交流與合作的基礎上，加快創新合作平臺（國際創新聯盟、國際創新驛站、國際技術轉移中心、國際開放創新網絡等）和國際高科技產業園區的建設（包括共建園區、園中園、園外園等）。通過增加平臺和園區兩大要素，擴展科技創新國際合作的渠道和方式，加快科技創新國際合作的步伐和速度，從而更好的構建開放導向的科技創新國際合作機制。

“雙向”是指在積極引進國外先進技術和國際創新要素的同時，要實現引進來與走出去并舉，加大技術輸出以及建設海外人才庫、海外研發中心、大學海外分校、海外科技園區、海外科技企業孵化器的力度。無論是單向的國外引進還是國內輸出都無法充分利用現有資源和最大化吸收先進技術，只有將引進前沿技術和推動產品輸出并重才能最大限度的達成科技創新國際合作的目的。因此構建科技創新國際合作機制必須形成雙向的回路，以保證機制的完整與運行效果。

“三鏈”是指通過構建科技創新人才鏈、資金鏈和政策鏈，形成三鏈融合以支撐合作創新鏈。創新人才鏈能為合作創新鏈提供技術支持，只有不斷引入優秀人才才能保證科研成果的數量，從而將研發成果轉化為實用的科學技術。創新資金鏈能為合作創新鏈提供物質支持，科學技術以及產品的研發只有在大量資本的支持下才能得到研發和生產，資金支持是合作創新的一大重要保障。創新政策鏈能為合作創新鏈提供動力支持，國家或地區的戰略和政策是推動項目發展的輔助力量。

2 科技創新國際合作機制系統動力學模型與仿真實驗

2.1 科技創新國際合作機制動力因素分析

基于“五位雙向三鏈”模式，結合科技創新國際合作機制動力因素分析，構建科技創新國際合作機制系統動力學模型（圖2）。

根據文獻分析，本文將影響科技創新國際合作機制的動力因素歸納為外部風險、創新資源、經濟效益、市場變化、政府政策以及科學技術因素等六個方面。

外部風險因素是指在構建合作創新機制時會遇到的不確定事件和影響因子，對科技創新國際合作主體帶來的風險和損失。創新資源因素是指在科技研發與創新過程中所需的各類資源，包括技術研發專業設備及儀器、研發的實驗室和機構、進行研發的技術人員和管理人、新技術信息獲取的渠道以及技術創新所需的資金等。經濟效益因素是指進行科技合作創新行為是否能夠為研發主體帶來經濟效益和價值增值。而市場變化因素對科技創新國際合作的影響表現在科技創新國際合作研發成果必須滿足于不斷變化的市場需求，并且能夠對市場的突變進行及時的調整。政府政策因素是指政府通過一系列的財政政策和科技補貼政策能夠增加科技創新國際合作平臺和科研機構的數量以及優質科技人才的引進。最后，科學技術因素是指通過不斷提高先進技術和增加技術的獨創性，使合作創新在技術市場占有領先優勢。

2.2 因果回路分析

本文在分析“五位雙向三鏈”模式下的科技創新國際合作機制以及影響科技創新國際合作機制的六大動力因素的基礎上，建立以湖北省科技創新國際合作機制為研究對象的因果回路（圖3）。

從資金投入角度出發，科技創新合作主體加大創新投入會增加企業研究與開發的投入資金，與此同時會增加高技術產業企業的數量;企業數量的增加又會吸引創新人才的加入，從而加大科技成果的研發力度和成果轉化的程度，最終使新產品問世。從政策支持角度出發，國家財政對創新合作平臺的支持能夠有效的增加科研機構的數量，相應也會增加科研項目的經費支出;在資金的大力支持下能夠大幅度增加科研機構人才數量、科研成果轉化量和專利申請數量，提高科技成果經濟效益。從人才引進角度出發，一方面由國家積極推進創新人才計劃，另一方面企業大力由外部引進人才;二者相互作用下能夠很大程度地增加湖北省科研技術的市場份額，增加市場占有率，從而促進新產品產值的提高，對湖北省的經濟效益與科技人員的收入都有著正向的推動作用。

2.3 結構流圖和主要公式

以湖北省為例，建立系統動力學結構流圖（圖4），主要計算公式如下：

科技成果經濟效益=（科研技術市場份額+技術轉讓合同數+新產品產值）+引進經費支出（1）

創新投入=LN（ABS（企業R&D投入資金*0.3+科研機構R&D人員數*100））*國家創新人才計劃支持（2）

科研機構企業利潤=國內政策補貼+科技成果經濟效益-科技成果年度節約資金-科學研究、技術服務就業人員工資總額（3）

高技術企業變化量=LN（科研機構企業利潤*04）（4）

科研機構數量增量=SMOOTH3（（支出比例+科研經費投入比例）/100，1）+創新合作平臺引進（5）

科研機構企業利潤=國內政策補貼+科技成果經濟效益-科技成果年度節約資金-科學研究、技術服務就業人員工資總額（6）

2.4 系統動力學仿真實驗

本文假設從2013年開始進行資金投入舉措，通過模型仿真了2013年至2029年資金、政策、人才投入能夠為科技創新國際合作帶來的經濟效益，詳細變化如圖5所示，數據變化見表1。

由圖5（a）和表1可以看出，調整資金投入變量對科技成果經濟效益產生了明顯的推動作用。本文以2013年的擬合數據作為基礎，仿真2022年所能達到的經濟效益值，其變化量由1%增長至9.37%，充分說明對資金投入的適度調整能夠增加科技成果經濟效益。

由圖5（b）和表1可以看出，調整國家政策變量對科技成果經濟效益具有明顯的促進作用。科技成果經濟效益從2014年的492.456億元增長到2022年的791.3066億元。以上數據說明，對國家政策的適度調整能夠增加科技成果經濟效益。

由圖5（c）和表1可以看出，調整人才引進變量對科技成果經濟效益起到了正向的推動效果。仿真結果顯示，從2014年至2022年調整人才引進變量后科技成果經濟效益呈直線上升。雖然數據模擬與現實不一定高度吻合，但是通過以上數據可以表明人才引進對科技創新國際合作具有重要影響。

由圖5（d）和表1可以看出，同時調整人才鏈、資金鏈、政策鏈中的相關變量，能夠極大的促進科技成果經濟效益的增長。仿真結果顯示，科技成果經濟效益從2014年的6%的增長幅度提高到2022年的68.95%。由此可以推斷以資金鏈、政策鏈、人才鏈為主的科技創新國際合作機制能夠有效的促進科技成果的轉化和實現，從而提高科技成果的經濟效益。

3 結論與建議

基于以上仿真實驗結果對構建湖北省科技創新合作機制提出相關政策建議。

（1） 建設科技創新國際合作人才交流共享平臺。湖北省政府應積極促進企業、高校與研究所之間的人才交流與共享，在政府的推動作用下，建設湖北省科技創新國際合作人才交流與共享平臺。共享平臺可以定期舉辦不同主題的交流峰會，使得各行業的技術型人才在提出自己理念與研發思路的同時又能及時掌握不同機構的科研動態，達到信息共享的目的。

（2） 構建科技創新國際合作平臺評價機制。由于平臺與機構的水平良莠不齊，因此必須構建適應湖北省特點的科技創新國際合作平臺評價機制。該評價機制可以設置一級指標和二級指標，并劃分不同的等級。一級指標應該包括科技創新國際合作平臺的開放共享水平、平臺合作創新經濟效益、平臺合作創新管理水平、平臺基礎設施設備和儀器建設等四個方面。二級指標應在每一個一級指標下依據指標建立的科學性、層次性、系統性、可比較性等原則下進行設置。

雖然本文采用的視角新穎具有一定的現實價值，但由于本文是基于湖北省科技創新國際合作現狀和原始數據資料進行的研究，其適用性具有區域性。另外，關于構建科技創新國際合作平臺評價機制方面缺乏完整的評價過程，未來可建立評價指標體系進行全面的研究。

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