科研機構合作網(wǎng)絡演化特征對創(chuàng)新績效的影響
——以中國科學院為例

孫中瑞，樊 杰，孫 勇

(1.中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院，北京 100190；2.中國科學院大學，北京 100049；3.中國科學院地理科學與資源研究所，北京 100101）

1 研究背景

在開放式創(chuàng)新背景下，合作創(chuàng)新已經成為創(chuàng)新主體的最優(yōu)選擇。創(chuàng)新主體通過積極嵌入有利于自身發(fā)展的合作創(chuàng)新網(wǎng)絡來實現(xiàn)資源互補、減少成本［1］，達到加速新產品開發(fā)、研發(fā)成果快速轉化等目的［2］。如今的創(chuàng)新合作，已經形成以企業(yè)、高等院校、科研機構或者政府機構為主體的多種合作創(chuàng)新網(wǎng)絡。按照創(chuàng)新主體屬性的不同，合作創(chuàng)新網(wǎng)絡可分為產學研合作網(wǎng)絡、高等院校合作網(wǎng)絡、校企合作網(wǎng)絡、產業(yè)聯(lián)盟網(wǎng)絡、科研機構合作網(wǎng)絡等［3］。

國內外學者早期主要從宏觀層面或者微觀層面出發(fā)，對網(wǎng)絡整體特征、個體特征進行描述性分析，側重于研究網(wǎng)絡的結構性特征，探索網(wǎng)絡的時空演化規(guī)律。而隨著合作創(chuàng)新的不斷發(fā)展，嵌入合作網(wǎng)絡的創(chuàng)新主體不斷增多，網(wǎng)絡規(guī)模不斷擴大，在同一網(wǎng)絡中創(chuàng)新主體間普遍存在著競爭合作關系［4］。因此，如何在網(wǎng)絡中占據(jù)有利位置、獲取優(yōu)勢資源，如何充分利用網(wǎng)絡中普遍存在的競爭合作關系提高自身的競爭力，當前所處合作網(wǎng)絡是否能夠提高或者顯著提高自身創(chuàng)新績效等，成為創(chuàng)新主體較為關切的問題，網(wǎng)絡特征與創(chuàng)新績效的關系逐漸成為研究的熱點。

已有學者對重點行業(yè)、重點區(qū)域或者典型的合作網(wǎng)絡特征與創(chuàng)新績效的關系進行研究，例如：Guan 等［5］基于納米能源領域合作專利數(shù)據(jù)，探究合作網(wǎng)絡與開發(fā)式創(chuàng)新、探索式創(chuàng)新的關系；趙炎等［6］、郭建杰等［2］、王黎螢等［7］先后對信息與通信技術（ICT）產業(yè)合作網(wǎng)絡與創(chuàng)新績效的關系進行研究；謝其軍等［8］基于跨省份合作發(fā)明專利數(shù)據(jù)，研究合作網(wǎng)絡與區(qū)域創(chuàng)新績效的關系；李秀坤等［9］基于清華大學專利數(shù)據(jù)，探索產學研合作網(wǎng)絡對學術績效的影響。

在現(xiàn)有對網(wǎng)絡特征與創(chuàng)新績效關系的研究中，結論存在諸多矛盾，如在對ICT 產業(yè)合作網(wǎng)絡的研究中，晁藝璇等［10］認為合作網(wǎng)絡中心性正向影響企業(yè)創(chuàng)新績效，而郭建杰等［2］則發(fā)現(xiàn)產業(yè)合作網(wǎng)絡中心性對創(chuàng)新績效的影響為倒“U”型關系、產學研合作網(wǎng)絡中心性對創(chuàng)新績效的影響為“U”型關系；趙炎等［6］對通信設備聯(lián)盟創(chuàng)新網(wǎng)絡進行研究發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡結構洞負向影響企業(yè)創(chuàng)新績效，而李健等［11］發(fā)現(xiàn)在汽車產業(yè)合作網(wǎng)絡中，結構洞正向影響企業(yè)探索式創(chuàng)新產出。可見網(wǎng)絡特征對創(chuàng)新績效的影響具有異質性，研究結論并不具備普適性，對于不同合作網(wǎng)絡特征與創(chuàng)新績效的關系需分別進行驗證。并且，現(xiàn)有研究多數(shù)是以企業(yè)、高校為主要節(jié)點，通過構建產學研合作網(wǎng)絡、校企合作網(wǎng)絡、高等院校合作網(wǎng)絡等來研究網(wǎng)絡特征對上述節(jié)點創(chuàng)新產出的影響，而以科研機構為主體構建科研機構合作網(wǎng)絡的研究明顯不足，對科研機構創(chuàng)新績效問題關注不夠。2016 年，我國國務院政府工作報告明確提出要構建大中小企業(yè)、高校、科研機構、創(chuàng)客多方協(xié)同的新型創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新機制；2019 年，中共中央、國務院印發(fā)《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》，提出要明確企業(yè)、科研院所、高校、社會組織等各類創(chuàng)新主體功能定位，構建開放高效的創(chuàng)新網(wǎng)絡。可見，科研機構同樣是推動我國創(chuàng)新發(fā)展的主力軍。在當前實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略以及經濟高質量發(fā)展的背景下，亟需對科研機構合作網(wǎng)絡進行分析，厘清科研機構合作網(wǎng)絡特征與創(chuàng)新績效之間的關系，這對于推動我國科技創(chuàng)新高質量發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

中國科學院（以下簡稱“中科院”）是我國自然科學最高學術機構、科學技術最高咨詢機構、自然科學與高技術綜合研究發(fā)展中心，始終服務國家戰(zhàn)略需求和經濟社會發(fā)展，圍繞現(xiàn)代化建設需要開展科學研究，對國家創(chuàng)新體系以及區(qū)域創(chuàng)新體系的建設起到重要的推動作用，以中科院為例研究科研機構合作網(wǎng)絡特征對創(chuàng)新績效的影響具有較強的代表性。因此，本研究以中科院為研究對象，利用社會網(wǎng)絡分析法，利用能夠較好反映科技創(chuàng)新成果的合作專利數(shù)據(jù)，構建合作關系網(wǎng)絡，并在剖析中科院專利合作現(xiàn)狀的基礎上，進一步探索其合作網(wǎng)絡演化及其特征與創(chuàng)新績效之間的關系，以期豐富創(chuàng)新合作網(wǎng)絡與創(chuàng)新績效關系研究成果，促進提高中科院的創(chuàng)新績效。

2 理論基礎與研究假設

當前，社會網(wǎng)絡分析法廣泛應用于合作網(wǎng)絡的研究，已經形成一種較為成熟的研究范式，可從宏觀和微觀層面對網(wǎng)絡的整體特征和個體特征進行定量分析。其中，整體特征主要描述網(wǎng)絡的結構關系，常用指標主要有網(wǎng)絡密度、集聚系數(shù)、平均路徑長度、凝聚力指數(shù)（距離）等；個體特征主要刻畫節(jié)點在網(wǎng)絡中的位置，常用指標主要有度數(shù)中心度、中間中心度、接近中心度、結構洞等［12］。在網(wǎng)絡中，位置的有利與否直接影響到網(wǎng)絡資源的獲取程度，進而影響節(jié)點創(chuàng)新績效，鑒于本研究以中科院為例，重點關注其所嵌入的合作網(wǎng)絡與其創(chuàng)新績效的關系，因此，從微觀層面出發(fā)，選取度數(shù)中心度、中間中心度、接近中心度、結構洞等個體特征指標來探索科研機構合作網(wǎng)絡與創(chuàng)新績效的關系。研究模型如圖1 所示。

圖1 研究模型

2.1 度數(shù)中心度

度數(shù)中心度常用來衡量節(jié)點在網(wǎng)絡中的地位，數(shù)值越大，說明節(jié)點在網(wǎng)絡中的地位越高、權力越大。已有研究表明，地位較高的節(jié)點在網(wǎng)絡中具有較大的吸引力［13］；新節(jié)點嵌入合作網(wǎng)絡往往傾向與網(wǎng)絡地位較高的節(jié)點建立合作關系，進行合作創(chuàng)新［14］。度數(shù)中心度大的節(jié)點在網(wǎng)絡中處于中心位置，信息資源渠道較多，在資源獲取以及信息收集、整合等方面具有天然的優(yōu)勢［15］。但是，此類節(jié)點由于具有強大的吸引力，在獲取豐富優(yōu)質資源的同時也會獲取大量的冗余資源，此時節(jié)點需要花費大量的時間、精力等成本去識別資源優(yōu)劣，因此有可能會對創(chuàng)新活動產生不利影響。中科院作為我國最大的科研機構，與眾多企業(yè)、高校、科研機構建立了廣泛的合作關系，形成了規(guī)模較大的合作創(chuàng)新網(wǎng)絡，中科院能夠從網(wǎng)絡中獲取大量的優(yōu)質資源，推動知識創(chuàng)新，但是當其獲取的冗余資源較多時，需要消耗大量的成本去識別資源，當識別成本超過收益時，會對其創(chuàng)新產生不利影響。基于此，本研究提出如下假設：

H1：在創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中，度數(shù)中心度與中國科學院創(chuàng)新績效呈倒“U”型關系。

2.2 中間中心度

中間中心度是指節(jié)點在多大程度上位于其他節(jié)點間聯(lián)系的最短路徑上，衡量的是節(jié)點中介作用能力［16］。節(jié)點的中間中心度越大，說明節(jié)點的中介作用能力越強，在獲取資源和控制知識、技術等信息流動等方面具有較大的優(yōu)勢［15］，越有利于創(chuàng)新活動。但是，當一個節(jié)點較多位于節(jié)點間的最短路徑時，會對其知識吸收能力提出挑戰(zhàn)，同時易獲取大量重復、無用的信息，無疑會增加節(jié)點的資源識別成本，不利于節(jié)點提高創(chuàng)新產出，甚至會對創(chuàng)新活動產生消極影響。中科院的合作創(chuàng)新主體眾多，并且中科院在創(chuàng)新研發(fā)過程中發(fā)揮了重要的紐帶作用，促成了一大批創(chuàng)新主體間的合作，因此，中科院在創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中發(fā)揮著重要的中介作用，這對其知識吸收能力和資源辨別能力提出了更高的要求。在一定范圍內，網(wǎng)絡的中間中心度的提高會對創(chuàng)新產出產生積極影響，但是超過一定限度之后，會對創(chuàng)新產出不利影響。基于此，本研究提出如下假設：

H2：在創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中，中間中心度與中國科學院創(chuàng)新績效呈倒“U”型關系。

2.3 接近中心度

1979 年，美國著名學者Freeman［17］提出“接近中心度”的概念，用來衡量網(wǎng)絡中節(jié)點與其所有聯(lián)通節(jié)點的距離之和。較小的接近中心度，意味著節(jié)點與網(wǎng)絡中其他節(jié)點進行聯(lián)系所需距離較短，節(jié)點資源同質的可能性較大，不利于節(jié)點自主創(chuàng)新能力的提高；反而，較大的接近中心度表明節(jié)點資源同質的可能性較小，此時節(jié)點間進行溝通有利于異質性資源的獲取。但是，節(jié)點接近中心度越大，表明節(jié)點與網(wǎng)絡中其他節(jié)點進行聯(lián)系或者節(jié)點間知識、技術等信息資源傳播所需距離就越長，而較長的傳播距離會導致資源所經過的中間節(jié)點較多，此時資源極易受到“噪音”的影響，導致資源傳播出現(xiàn)偏差或者時效性降低甚至缺失，從而對創(chuàng)新產生不利影響［18］。基于此，本研究提出如下假設：

H3：在創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中，接近中心度與中國科學院創(chuàng)新績效呈倒“U”型關系。

2.4 結構洞

在社會網(wǎng)絡中，節(jié)點間連接存在兩種形態(tài)：直接連接和間接連接。對于間接連接，節(jié)點間的有效溝通需要通過中間節(jié)點傳遞才能實現(xiàn)，此時處于中間位置的節(jié)點被稱作占據(jù)網(wǎng)絡結構洞位置［19］。戰(zhàn)略缺口理論認為組織內部的資源是有限的，因此節(jié)點創(chuàng)新能力、創(chuàng)新產出在一定程度上取決于節(jié)點從外部關系網(wǎng)中獲得的知識溢出［20］。在創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中，知識溢出的獲取程度與節(jié)點在網(wǎng)絡中所占據(jù)的位置息息相關［21］。其中，處于結構洞位置的節(jié)點溝通著節(jié)點間的非冗余連接［22］，起到“橋梁”作用。該節(jié)點可充分利用自身的位置優(yōu)勢獲取更多的非冗余異質性資源，從而不斷提高自身創(chuàng)新能力。中科院的創(chuàng)新合作網(wǎng)絡規(guī)模龐大，各類型合作創(chuàng)新主體眾多，中科院在溝通不同節(jié)點、不同類型合作網(wǎng)絡中起到重要的橋梁作用，是網(wǎng)絡資源的集散中心，據(jù)此，中科院可從網(wǎng)絡中獲取稀缺資源，把握市場需求，從而不斷提高自身創(chuàng)新效率以及創(chuàng)新產出。基于此，本研究提出如下假設：

H4：在合作網(wǎng)絡中，結構洞正向影響中國科學院創(chuàng)新績效。

3 數(shù)據(jù)搜集與網(wǎng)絡分析

3.1 數(shù)據(jù)搜集與處理

在知識經濟時代，隨著知識產權保護意識的提高以及市場競爭的加劇，專利作為創(chuàng)新活動的重要成果之一日益受到企業(yè)、高等院校、科研機構等創(chuàng)新主體的重視，已經成為創(chuàng)新主體獲取優(yōu)勢的主要載體［23］。合作專利能夠有效地衡量創(chuàng)新主體（申請人）間的科技創(chuàng)新活動，表征創(chuàng)新主體間的合作關系［24］。本研究在中國專利全文數(shù)據(jù)庫檢索中科院1985—2019 年間所申請的全部專利數(shù)據(jù)，檢索格式為在申請人一欄中輸入“中國科學院”，在申請日期一欄中依次輸入各個年份具體日期，如：“19850101—19851231”，據(jù)此共檢索到181 878 條專利。其次，為構建創(chuàng)新合作網(wǎng)絡，對專利進行清洗，刪除中科院和個人、中國科學院系統(tǒng)內各單位間、中國科學院與我國港澳臺地區(qū)以及中國科學院與國外單位合作的專利，僅保留其與我國境內院外單位合作申請的專利，經清洗后共得到15 005 條合作專利數(shù)據(jù)。再次，對合作專利數(shù)據(jù)單位名稱進行處理，中科院系統(tǒng)內各單位名稱僅保留“中國科學院”字段。最后，提取各年度申請人數(shù)據(jù)信息，通過CoCo 軟件構建創(chuàng)新主體合作矩陣，據(jù)此共形成35 個共現(xiàn)矩陣，用于下一步的合作網(wǎng)絡構建以及實證分析。

3.2 專利合作態(tài)勢分析

中科院1985—2019 年間所申請的專利總數(shù)以及合作專利數(shù)如圖2 所示，可以清晰地看出其專利總數(shù)整體上呈不斷增長態(tài)勢，但在2019 年稍有下降，主要原因是專利從申請到公開需要18 個月左右的時間，而本研究中數(shù)據(jù)檢索時間為2021 年1 月，因此2019 年部分專利數(shù)據(jù)未檢索到。其中，申請專利總量從1985 年的296 件增長到2019 年的17 118 件，年均增長12.68%；合作專利數(shù)量增長態(tài)勢總體上與專利總數(shù)保持一致，合作專利數(shù)從1985 年的24 件增長到2019 年的1 911 件，年均增長13.74%。可見中科院合作專利增長較為迅速，且增速大于專利總數(shù)，但合作專利數(shù)占專利總數(shù)比重仍較小。

圖2 中國科學院合作專利數(shù)量的年度分布

2002 年，中科院合作專利數(shù)突破100 件，達到122 件；2013 年，合作專利數(shù)突破1 000 件，達到1 030 件。據(jù)此，可將中科院的專利合作發(fā)展過程分為3 個階段，即1985—2001 年、2002—2012 年、2013—2019 年。其中，在合作專利強度前10 名的創(chuàng)新主體中（見表1），1985—2001 年間企業(yè)占到8 位、高校占到3 位、科研機構占到3 位，各創(chuàng)新主體合作強度普遍較低，合作專利數(shù)量最多僅為19件；2002—2012 年間企業(yè)占到8 位、高校占到2 位、科研機構為0 位，專利合作強度普遍有所提高，合作專利數(shù)量增長至77 件；2013—2019 年間企業(yè)占到8 位、科研機構占到1 位、高校為0，專利合作強度繼續(xù)增強，合作專利數(shù)量最多為390 件。綜上可知，企業(yè)是與中科院合作最廣泛的創(chuàng)新主體，并且高校、科研機構合作強度遠遠小于企業(yè)。中科院通過與企業(yè)進行創(chuàng)新合作，能夠有效地促進科技成果轉化，從而推動我國經濟快速增長。從企業(yè)所屬行業(yè)性質可以看出，與中科院進行創(chuàng)新合作的企業(yè)有從石油、化工等傳統(tǒng)行業(yè)向互聯(lián)網(wǎng)、ICT 行業(yè)轉移的趨勢。其中，1985—2001 年間多與石油化工類企業(yè)合作，如與中國石油化工總公司、撫順石油化工公司石油二廠等合作；2002—2012 年間多與光電技術、電子信息等高新技術企業(yè)合作，如北京中視中科光電技術有限公司等；2013—2019 年間多與互聯(lián)網(wǎng)公司進行合作，如華為技術有限公司等。

表1 1985—2019 年中國科學院合作創(chuàng)新主體前10 名

3.3 城市尺度專利合作網(wǎng)絡分析

中科院是我國最大的科研機構，在全國各地共擁有12 個分院、100 多家科研院所、130 多個國家級重點實驗室和工程中心，因此，有必要從地理學角度，結合地理單元對其專利合作網(wǎng)絡進行研究。按照地級及以上城市（含省直轄縣）檢索并提取各合作專利申請人所在城市，以城市為尺度，將專利合作分為城市內合作、跨城市（市際）合作，其中部分年份基于城市尺度的專利合作強度即城市間合作專利數(shù)量，如表2 所示。其中，專利合作總強度、市內以及市際專利合作強度均呈不斷增加態(tài)勢，且市際專利合作強度均大于市內專利合作強度，可見中科院各科研單位開展跨城市的專利合作較為普遍，傾向于與其他城市的企業(yè)、高校、科研機構等單位進行專利合作，這對于加強跨地區(qū)創(chuàng)新合作，優(yōu)化我國區(qū)域創(chuàng)新空間布局具有重要的積極意義。

表2 城市尺度下中國科學院部分年份的專利合作強度 單位：件

為了更清晰地展示中科院的城市間專利合作關系，運用UCINET 軟件繪制出其市際專利合作網(wǎng)絡圖；同時考慮到網(wǎng)絡中節(jié)點眾多，顯示節(jié)點標簽會導致圖面較為混亂，因此對節(jié)點標簽進行隱藏處理。各節(jié)點的網(wǎng)絡關系如圖3 所示，可見節(jié)點城市數(shù)量、城市間聯(lián)系數(shù)以及城市間專利合作強度均呈不斷增加態(tài)勢。其中，1985 年的合作網(wǎng)絡較為簡單，僅有17 座城市參與專利合作，合作強度較低，合作專利數(shù)量最多僅為4 件，合作雙方城市為武漢與合肥；1999 年的網(wǎng)絡復雜程度較1985 年有所增強，節(jié)點城市增長至25 座，城市間聯(lián)系不斷增多，但整體合作強度仍較小，最高合作強度仍為4 件，合作雙方城市為上海與成都；2009 年的網(wǎng)絡復雜程度顯著增強，節(jié)點城市增長至74 座，城市間聯(lián)系以及合作強度不斷增加，最高合作強度增加到14 件，合作雙方城市分別為上海與沈陽、上海與蘇州；到2019 年，節(jié)點城市增加至127 座，網(wǎng)絡復雜程度、網(wǎng)絡規(guī)模、城市間聯(lián)系強度進一步增強，最高合作強度增加到42 件，合作雙方城市分別為北京與東莞。表明北京、上海在中科院的創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中處于中心位置，其中北京處于絕對核心位置。

圖3 基于城市尺度的中國科學院專利合作網(wǎng)絡

結合具體數(shù)據(jù)來看，中科院的創(chuàng)新合作關系總體上空間集聚特征明顯、空間分布差異顯著。依據(jù)國家統(tǒng)計局關于我國經濟區(qū)域的東西中部和東北地區(qū)劃分，中科院的專利合作主要集中分布在東部、中部地區(qū)，東北地區(qū)次之，西部地區(qū)最少。從城市群尺度來看，專利合作局部集聚現(xiàn)象較為顯著，主要集中分布在京津冀、長三角、珠三角、成渝、長江中游等工業(yè)基礎較好、經濟較為發(fā)達的城市群，基本上形成了以長江中游城市群為中心，以京津冀、長三角、珠三角、成渝城市群為頂點的高強度專利合作的菱形區(qū)域。根據(jù)樊杰等［25］的觀點，這與我國區(qū)域經濟布局以及城市群分布形態(tài)相匹配。從城市尺度來看，北京、上海等城市參與合作較多，并且多為城市間連線的端點，合作強度前10 名的城市均為一線或省會城市，分別為：北京（676 件）、上海（199 件）、武漢（134 件）、沈陽（116 件）、南京（113 件）、蘇州（110 件）、廣州（104 件）、長春（91 件）、杭州（81 件）、西安（79 件）。

4 實證分析

4.1 研究模型

在現(xiàn)有研究中，創(chuàng)新績效常用專利數(shù)、論文數(shù)、專著數(shù)、科技項目數(shù)等指標來衡量。其中，專利相較于其他指標更能突顯科技創(chuàng)新績效，更有利于經濟高質量發(fā)展。因此，本研究使用申請專利數(shù)來衡量中科院的創(chuàng)新績效。由于專利從申請到公布大約有18 個月的滯后期，在考慮實證分析結果穩(wěn)健的條件下，有必要對當期的專利合作網(wǎng)絡特征對滯后期創(chuàng)新績效的影響效果進行檢驗。

借鑒李秀坤等［9］的研究，本研究的實證分析思路如下：將中科院1985—2017 年各年度專利合作網(wǎng)絡的度數(shù)中心度、中間中心度、接近中心度和結構洞作為自變量，將網(wǎng)絡密度、平均路徑長度和網(wǎng)絡集聚系數(shù)作為控制變量，將中科院在1985—2019 年所申請的專利數(shù)，即當期、滯后1 期、滯后2 期的專利數(shù)作為因變量。時間序列數(shù)據(jù)實證分析模型以及各解釋變量計算公式和意義如表3 所示。

表3 實證分析變量計算公式及意義

模型形式如下：

式（1）中：Patentt+0(1,2)為中國科學院在t期、t+1期、t+2 期所申請的專利數(shù)；DCt、BCt、CDt、SHt分別為度數(shù)中心度、中間中心度、接近中心度和結構洞；APLt、Destinyt、CCt分別為平均路徑長度、網(wǎng)絡密度、網(wǎng)絡集聚系數(shù)；μ為常數(shù)項。

4.2 回歸分析

采用負二項回歸模型進行回歸分析。理由如下：因變量創(chuàng)新績效為專利數(shù)，是非負整數(shù)，此類數(shù)據(jù)屬于計數(shù)數(shù)據(jù)，按照計量經濟學分析范式，在實證中可采用泊松回歸模型或者負二項回歸模型進行回歸分析［27］。其中，泊松回歸模型要求因變量方差與均值相等，若在因變量方差與均值不等時，采用泊松回歸模型進行實證分析會導致結果出現(xiàn)較大偏差。如表4 所示，本研究的因變量在當期、滯后1 期、滯后2 期的方差均遠大于均值，數(shù)據(jù)較為離散，但已有學者，如張藝等［18］，針對此類數(shù)據(jù)采用負二項回歸模型進行實證研究得到了較好的結果，因此本研究采用負二項回歸模型進行實證研究。

表4 變量的描述性統(tǒng)計

回歸分析結果如表5 所示：模型1、模型5、模型9 分別驗證了度數(shù)中心度一次項及其二次項對當期、滯后1 期、滯后2 期創(chuàng)新績效的影響。由模型1回歸結果可知，度數(shù)中心度正向影響當期創(chuàng)新績效（β=0.197 0，P<0.01），表明隨著度數(shù)中心度的增加，中科院專利產出不斷增加，但是，當度數(shù)中心度超過一定閾值后，影響效果開始由正轉負（β=-0.005 3，P<0.01），由此可得度數(shù)中心度與當期創(chuàng)新績效呈顯著倒“U”型關系；并且由模型5、模型9 回歸結果可知，當期度數(shù)中心度與滯后1 期、滯后2 期創(chuàng)新績效的關系均顯著呈倒“U”型，說明度數(shù)中心度對創(chuàng)新績效的影響較為穩(wěn)定和持續(xù)。因此，假設H1得到驗證。由此可看出，當度數(shù)中心度較小即合作伙伴較少時，合作伙伴的增加會使中科院獲得更多的異質性資源，此時的合作網(wǎng)絡有利于提高創(chuàng)新績效；但是隨著合作伙伴的增多，同質、冗余資源出現(xiàn)的頻率隨之不斷加大，以及較多的合作伙伴也需要中科院花費一定的時間精力去維護合作關系，會使網(wǎng)絡資源的邊際收益逐漸遞減，而當合作伙伴數(shù)量超過一定閾值時，合作網(wǎng)絡對創(chuàng)新績效的影響就會由正轉負。

表5 變量回歸分析結果

模型2、模型6、模型10 分別驗證了中間中心度一次項及其二次項對當期、滯后1 期、滯后2 期創(chuàng)新績效的影響。從模型2 回歸結果可知，中間中心度對當期創(chuàng)新績效呈倒“U”型，即在中間中心度處于較低水平時，當期創(chuàng)新績效隨著中間中心度的增加而增加（β=0.168 0，P<0.01），但是當中心度超過一定閾值后，就會對當期創(chuàng)新績效產生負向影響（β=-0.004 5，P<0.01）；模型6、模型10 的回歸結果反映出中間中心度對滯后1 期、滯后2 期創(chuàng)新績效均呈倒“U”型。因此，假設H2得到驗證。這說明隨著中間中心度的增高，中科院在網(wǎng)絡中的中介作用能力不斷增加，此時能夠通過控制節(jié)點間的溝通交流獲得較多的異質性資源，從而合作網(wǎng)絡對創(chuàng)新績效產生積極影響；但是當中間中心度超過一定閾值時，頻繁的中介職能會使中科院獲得大量冗余資源、占用大量研發(fā)時間，從網(wǎng)絡中獲取的收益逐漸小于成本，最終合作網(wǎng)絡會對創(chuàng)新績效產生消極影響。

模型3、模型7、模型11 分別驗證了接近中心度一次項及其二次項對當期、滯后1 期、滯后2 期創(chuàng)新績效的影響。由各模型回歸結果顯示，接近中心度與當期、滯后1 期、滯后2 期創(chuàng)新績效均顯著呈倒“U”型關系，且具有較強的連續(xù)性與穩(wěn)定性，因此，假設H3得到驗證。這與李秀坤等［9］的研究結論不一致。結果表明，在一定水平下，接近中心度與創(chuàng)新績效保持正相關關系，即接近中心度越大，越有利于提高創(chuàng)新績效；但是當接近中心度超過一定閾值時，節(jié)點間距離過大，信息資源在傳播過程中會受到“噪音”的影響，信息傳播出現(xiàn)偏差，從而對創(chuàng)新績效產生負面影響。這說明，中科院創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中要與企業(yè)、高校、科研機構等創(chuàng)新主體保持適當?shù)木嚯x，從而才能不斷提高自身的創(chuàng)新績效。

模型4、模型8、模型12 分別驗證了結構洞一次項及其二次項對當期、滯后1 期、滯后2 期創(chuàng)新績效的影響。由各模型的回歸結果可知，結構洞與當期、滯后1 期、滯后2 期創(chuàng)新績效呈“U”型關系，假設H4未得到驗證。這與張藝等［18］的研究結論不一致。原因主要是網(wǎng)絡中節(jié)點間單一合作較多、多節(jié)點合作較少，中科院承擔中間人角色在聯(lián)通不同性質的子網(wǎng)絡時所獲得的收益遠小于成本，而隨著合作網(wǎng)絡的進一步發(fā)展，當中科院占據(jù)結構洞數(shù)量達到一定閾值時，合作網(wǎng)絡會給中科院帶來規(guī)模效益，從而對其創(chuàng)新績效產生積極影響。

5 結論與啟示

5.1 研究結論

本研究以中國科學院為例，基于中科院與企業(yè)、高校、科研機構等單位合作申請的專利數(shù)據(jù)，構建科研機構合作網(wǎng)絡，在對專利合作現(xiàn)狀、城市尺度專利合作網(wǎng)絡進行演化分析的基礎上，采用負二項回歸模型檢驗了網(wǎng)絡度數(shù)中心度、中間中心度、接近中心度、結構洞及其二次項對節(jié)點創(chuàng)新績效的影響，驗證了科研機構合作網(wǎng)絡特征與創(chuàng)新績效之間的關系。得到以下結論：

（1）1985—2019 年間，中科院的專利總數(shù)以及合作專利數(shù)均保持快速增長態(tài)勢，專利合作發(fā)展過程三階段特征明顯；企業(yè)是與中科院合作最為廣泛的創(chuàng)新主體，并且合作領域從石油、化工等傳統(tǒng)行業(yè)向互聯(lián)網(wǎng)、信息與通信技術等高新技術行業(yè)轉移的趨勢較為顯著；專利合作網(wǎng)絡規(guī)模不斷擴大，高強度專利合作通道不斷增多，專利合作空間集聚特征明顯，主要分布在東中部以及東北地區(qū)，西部地區(qū)較少，基本形成以長江中游城市群為中心，以京津冀、長三角、珠三角、成渝城市群為頂點的高強度專利合作菱形區(qū)域，其中頂點以及區(qū)域內部合作較多，菱形區(qū)域外部合作較少，北京、上海、武漢等一線或省會城市多為網(wǎng)絡局部集聚中心。

（2）中科院專利合作網(wǎng)絡的度數(shù)中心度、中間中心度、接近中心度三者均顯著與其當期、滯后1 期、滯后2 期的創(chuàng)新績效呈倒“U”型關系且結果較為穩(wěn)定，假設H1、H2、H3得到驗證，即在創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中建立較多合作關系、處于網(wǎng)絡中心位置能夠在一定程度上促進創(chuàng)新績效的提升，但是超過一定閾值時，較高的網(wǎng)絡地位會成為一種負擔、帶來較多的冗余資源，從而給創(chuàng)新績效帶來負面影響；結構洞與當期、滯后1 期、滯后2 期創(chuàng)新績效均呈“U”型關系，假設H4未得到驗證。結合實際情況來看，在目前中科院的專利合作網(wǎng)絡中，兩兩節(jié)點間單一合作較多，此時占據(jù)網(wǎng)絡結構洞位置雖然會獲取一定的異質性資源，但是由于網(wǎng)絡整體連通性較差，會使中科院花費較多的精力承擔中間人角色，從而不利于創(chuàng)新產出；隨著合作網(wǎng)絡的發(fā)展，當中科院占據(jù)結構洞數(shù)量超過一定閾值時，合作網(wǎng)絡會帶來規(guī)模效益，從而有利于創(chuàng)新產出。

5.2 研究啟示

本研究一方面在一定程度上彌補了目前對于科研機構合作網(wǎng)絡研究的不足，深化了合作網(wǎng)絡與創(chuàng)新績效關系的認識，具有一定的理論意義；另一方面由于中國科學院是我國最大的科研機構，因此研究結論對于提高中科院的創(chuàng)新績效、優(yōu)化我國創(chuàng)新空間布局具有一定的實際意義。

首先，中科院應該繼續(xù)加強與企業(yè)、高校、科研機構等主體間的創(chuàng)新合作。在進行創(chuàng)新研發(fā)時，要充分利用自身在人才、科研設備等方面的突出優(yōu)勢，主動構建合作創(chuàng)新網(wǎng)絡，吸引企業(yè)、高校、科研機構等研發(fā)能力強、水平高的創(chuàng)新主體參與合作，從而促進網(wǎng)絡優(yōu)質資源共享，加速資源流動，為提升自身創(chuàng)新績效提供豐富資源。

其次，中科院系統(tǒng)內各研究機構要繼續(xù)加強跨地區(qū)合作。由于資源的稀缺性與有限性，可通過與地方政府共建分支機構等方式加強跨地區(qū)合作，獲取更多異質性資源，在促進自身創(chuàng)新產出提高的同時帶動地方科技與經濟發(fā)展，進一步優(yōu)化我國創(chuàng)新空間布局，促進我國經濟高質量發(fā)展。

最后，在合作網(wǎng)絡中，中科院要注意避免因中心度過高而給創(chuàng)新帶來的負面影響，要與其他創(chuàng)新主體保持適當“距離”，既要避免“距離”較小導致資源同質現(xiàn)象的發(fā)生，又要避免“距離”較大導致信息傳播出現(xiàn)偏差；同時，要積極占據(jù)網(wǎng)絡結構洞位置，爭當不同性質網(wǎng)絡的連接者，促進不同性質網(wǎng)絡資源的交流與共享，從而加速網(wǎng)絡規(guī)模效益的實現(xiàn)。