健康度視角下區域技術創新生態系統的進化與提升路徑
——京津冀與長三角的實證研究

□靖鯤鵬 宋之杰

一、引言

站在“兩個一百年”奮斗目標的歷史交匯點上，世界之變、時代之變日益復雜，為更好應對國內外復雜多變的形勢，我國提出了創新驅動發展戰略，推進以科技創新為核心的全面創新。為此，重點構建國內科技創新環至關重要。近段時間美國單方面挑起的貿易戰，不僅嚴重威脅著中美雙邊經貿關系，而且對世界經濟也產生了明顯的負面影響，這也凸顯了我國企業創新水平不夠、自主創新能力和動力不足以及創新主體地位不強的短板。中國要在激烈的國際競爭中突出重圍，在民族復興之路上走得更加自信，就必須“堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位，把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐”，黨的十九屆五中全會作出的這一重大部署明確了科技創新的努力方向，即要實現中國科技的自主自強，關鍵就是要抓好科技創新主體。由此可見，高技術企業在科技創新中處于突出地位。系統環境會對創新成果產生重大影響，建設完善的技術創新生態系統有助于提高國家競爭力，能夠為增強創新軟實力提供重要支撐。在中央統籌下，全國多省（市、區）陸續出臺了有特色、適宜本地區的科技創新政策，創新聚集區內的優勢互補性得到進一步發揮。如：2018年3月，河北省人民政府印發了《關于河北省科技創新三年行動計劃（2018—2020年）》（冀政發〔2018〕6號），計劃中明確了實施高新技術企業倍增計劃，提出每年河北省新增高技術企業1000家、入庫后備高新技術企業2000家；優化創新生態環境，構建創新驅動新生態。2021年3月，浙江省人民政府辦公廳在《關于加強技術創新中心體系建設的實施意見》（浙政辦發〔2021〕12號）中指出，要加快構建由國家技術創新中心、省技術創新中心和省級企業研發機構（統稱技術創新中心）組成的技術創新中心體系，到2025年，省高新技術企業研發中心數量要大幅增加，支撐引領創新驅動發展的技術供給能力顯著增強，基本建成特色優勢明顯的技術創新中心體系，到2035年，要基本實現重點產業鏈的關鍵核心技術自主可控。

二、文獻綜述

（一）區域創新生態系統

Cooke等（1997）指出，區域創新系統是創新主體間的一種網絡模式，包含高等院校、科研機構、企業和政府機構以及創新主體間的互動效應。區域技術創新生態系統是科技創新主體以創新環境為基底，通過創新活動輸出創新成果，實現協同共生和可持續發展的開放性系統。黃魯成（2003）闡釋了區域技術創新生態系統的內涵，認為區域技術創新生態系統是在一定空間范圍內技術創新復合組織與技術創新復合環境通過創新物質、能量和信息流動而相互作用、相互依存形成的系統；Reynolds和Uygun（2018）認為，相比區域創新系統，引入生態概念的區域創新生態系統能夠更好地體現系統的動態演化過程；Zemtsov和Kotsemir（2019）則認為，在擁有名校和專利豐富的地區，區域創新系統效率更高。

（二）區域創新生態系統健康

生態系統健康是系統管理的目標。Rapport（1989）首次提出生態系統健康的概念，即以符合適宜目標為標準來定義一個生態系統的狀態、條件和表現。在此基礎上，Costanza等（1992）提出的“組織結構-恢復力-活力”評價原則成為生態系統健康評價體系的公認標準。此后該理論也逐漸延伸到社會學、管理學等諸多領域，使人們意識到健康的創新生態系統應是多元主體間相互依存、和諧發展并共同進化的協同關系。從生物學中衍生出來的生態系統健康評估體系是對生態系統結構理論的有益補充。在創新生態系統的健康評價研究中：苗紅和黃魯成（2008）在論述技術創新生態系統健康內涵的基礎上，運用多層級模糊綜合評價法對蘇州科技園區的健康狀況進行了評價；李福和曾國屏（2015）通過闡述創新生態系統的健康機理，提出了基于共生力、平衡力、組織力和生長力四個層面的評價體系；楊武等（2018）在對我國創業生態孵化系統健康的評價中，得出創新能力對創業孵化生態環境影響最大的結論；張貴等（2018）對我國整體高技術產業創新生態系統進行了健康度研究；關雪凌（2019）認為，一個健康的產業創新生態系統應包括創新生產群落、創新資源整合群落、創新成果應用群落以及健康的創新環境；姚艷紅等（2019）基于企業視角建立創新生態系統健康度評價指標體系并進行了實證研究；劉釩等（2019）運用PCA分析法從定量和定性兩個維度，對省、市兩個層次的區域創新生態系統作出健康度評價；李佳穎（2019）運用密切值法對我國各省（市、區）2017年區域創新生態系統健康狀況進行分析和評價；顧桂芳和胡恩華（2020）基于生命周期理論，提出在企業創新生態系統的不同階段，健康度的評價重點也不同。

創新生態系統健康度受到了學者們的關注，但研究仍處于起步階段，現有關于區域創新生態系統健康度的研究，研究范圍比較寬泛，沒有聚焦到高技術企業。由于對健康水平進化態勢的研究不足，導致健康度提升路徑的針對性不強。高技術企業作為核心技術前沿技術的創新主體，是開展創新活動的主力軍，高校、科研機構是技術創新的內生動力，因此研究以高技術企業為主體的技術創新生態系統的健康度及其提升路徑成為一個必要課題。本文基于區域技術創新生態系統健康度視角，構建“高技術企業-高校-科研機構”三螺旋結構的區域技術創新生態系統，以京津冀和長三角地區為研究對象，建立了健康測度模型及進化動量模型，以此對區域技術創新生態系統的健康度進行縱向剖析。通過測度2014—2018年京津冀地區和長三角地區的健康度，計算健康度進化動量，分析兩個地區具有的優勢及存在問題，提出兩個地區技術創新生態系統的健康發展路徑。

三、研究設計

（一）區域技術創新生態系統的發展模式

依據“組織結構-恢復力-活力”生態系統健康評價原則，區域技術創新生態系統健康內涵包括：穩定發展的多元性科技創新主體，即政府出臺創新政策引導高科技企業、高校、科研機構在聯動中形成穩定的三螺旋發展結構；積極的創新資源投入和適宜的創新環境，即各主體持續進行創新資源投入，努力營造適宜的創新環境，可以增強區域技術創新生態系統的彈性和恢復能力；豐富的創新成果，即在科技研發以及企業孵化中，各創新主體能夠穩定輸出創新成果，彰顯出創新生態系統的活力。因此，區域技術創新生態系統的健康發展模式表現為：在政府創新政策的引導下進行創新資源投入，科技創新主體在創新環境中結成協同創新網絡（圖1）。創新主體是創新生態系統的構成要素，創新投入是創新主體得以發展的源泉，進一步形成網絡化的發展關系，取得創新成果，創新生態系統的發展依托于創新環境。

圖1 區域創新生態系統健康發展模式

（二）指標構建

本文借鑒相關學者的研究，參照區域技術創新生態系統健康發展模式，依據科學性、可靠性、代表性、可獲得性等原則，從創新主體規模、創新資源投入、創新產出效率、創新環境適宜4個維度進行指標選取，形成京津冀地區和長三角地區的區域技術創新生態系統健康度指標評價體系（表1），具體為：（1）創新主體規模，指促進地區共生式創新發展與研究的組成部分，二級指標包括高技術企業數、研究與開發機構數、普通高校專任教師數，分別用來衡量參與高技術創新活動的企業、研發機構以及高校的規模；（2）創新資源投入，指為促進地區協同創新，各主體進行投入以支撐創新發展并形成高科技產出規模，二級指標包括高技術產業R&D折合全時當量、R&D經費投入強度、科技企業孵化基金總額；（3）創新產出效率，指在促進區域創新發展、科技研究以及經濟發展方面創新成果產出的豐富程度，二級指標包括區域內同省（市）但不同單位作者合作發表論文數、高技術企業新產品銷售收入、技術市場交易額、高技術產品出口額、發明專利授權數；（4）創新環境適宜，指技術創新發展所依托的經濟環境、人文環境、生產生活環境、投資環境等，二級指標包括地區人均GDP、科技企業孵化器數量、區域高校（機構）在校研究生數、科技服務業從業人員數量、互聯網寬帶接入端口數、居民消費水平、地區公共圖書館藏書量。

表1 區域技術創新生態系統健康度評價指標

四、分析模型構建

（一）優化說明

為了更好地計算方案的貼近程度，本研究對正交投影法的動態評價方法進行改進，摒棄歐氏距離而選擇采用垂直距離。對正交投影法的優化主要包括：（1）Sigmoid函數歸一化，相較于極大值等線性歸一化方法，采用Sigmoid函數歸一化能夠使得指標更加接近正態分布，同時在科技評價體系中，Sigmoid函數所呈現的S型生長曲線能更好體現評價的直接判斷功能；（2）跨期變動的熵權法，傳統的客觀賦權方法所得到的權重大小往往與實際情況相背離，而跨期變動的熵權法能夠利用指標隨著時間增長的快慢明確指標的重要程度，可以在一定程度上避免常規熵權法的弊端。

（二）模型構建

1.健康度模型構建

式中：x表示系統第i個評價方案下的第j個評價指標。按照時間t進行排序，可得x（t），（m=1，2，...，Z）。具體步驟如下：

（1）對原始數據進行標準化

（2）確定權重

（3）確定（負）理想解及平移后矩陣V（t）

（4）計算垂直距離L（t）

（5）確定綜合排序值

2.健康度進化動量模型構建

該模型的優點是通過對傳統進化動量模型進行進一步改進，能夠更好反映共生進化速度的狀態和趨勢，從而得知共生進化的質量和潛力。其方法如下：

設定所測定的若干區域E=（e，e，e，...，e）在T=（t，t，t，...，t）時期內組成的健康度矩陣為：

當P>0，表明該區域健康水平進化呈現上升態勢；P<0，表明該區域健康水平進化呈現下降態勢；P=0，表明該區域健康水平進化呈現穩定態勢。

五、實證研究

（一）數據來源

以2014—2018年為研究時段，數據主要來自各年區域創新能力評價報告、中國統計年鑒、中國科技統計年鑒、中國火炬年鑒、中國高技術產業統計年鑒、京津冀和長三角地區的統計年鑒，對京津冀（北京、天津、河北）和長三角地區（上海、浙江、江蘇、安徽）共7個省（市）的樣本進行研究。

（二）數據處理及結果分析

1.健康度分析

首先，利用Sigmoid函數對7省（市）的原始數據進行歸一化處理；然后，通過發展趨勢值對一級指標下的二級指標進行重要性排序。利用考慮跨期變動的熵權法，得到各指標的權重（表2）。

表2 2014—2018年各二級指標權重值

根據模型計算結果可得，京津冀和長三角兩個地區區域技術創新生態系統的健康度以及健康度的綜合排序值（2014—2018年），具體數值如表3所示。

表3 2014—2018年各地區技術創新生態系統的健康度及綜合排序

基于區域技術創新生態系統整體水平（表3），健康度的計算結果表明：2014—2018年，江蘇技術創新生態系統的健康度保持領先，均在1.1700以上，在2014年最高，此后呈現波動下降的態勢，表明江蘇與其他省（市）的差距逐漸縮小，主要原因在于江蘇創新資源投入增速降低，合作產出減少；其次為北京，其創新主體數量、科研經費投入、企業孵化基金、高技術企業營收、高技術產品出口額先減少后穩步提升，健康度基本處于波動上升態勢；再次是浙江和上海，健康度在0.7000～0.8600之間波動，總體上呈現波動上升態勢；安徽、河北、天津3省（市）健康度較低，其中安徽健康度上升態勢明顯，這與近些年安徽在科技創新政策的穩步實施逐漸產生效應有關，也與造就一批高技術領軍企業的現實性相符合，而河北健康度時高時低，穩定性有待提高，科技創新環境的營造、政策的實施效果需要進一步加強，與此同時，天津在諸多創新指標上出現了不同程度的下滑，致使健康水平下降較為明顯，從2014年的0.4326波動下降至0.3806，意味著天津技術創新生態系統的發展遭遇到較明顯的阻礙。

根據京津冀及長三角地區一級指標數值雷達圖（圖2）可以看出：北京在創新主體規模、創新資源投入和創新產出效率排名靠前，而營造適宜創新環境的表現略顯不足；天津各一級指標表現均較為落后，其中創新主體缺乏多元性，這也就導致天津近年來高科技企業數明顯減少，與2014年相比，2018年天津高技術企業數下降22%，同時科技人力投入也有所減少，與其他省（市）合作成果不足，創新資源投入、創新環境營造均表現乏力。河北顯示出創新資源投入不足、創新產出成果較少的問題，R&D經費投入強度不足，科技企業孵化支持力度不夠，科研經費投入相較其他省（市）差距較大，浙江、安徽兩省的科研投入和知識成果產出逐年遞增，高技術企業孵化成果顯著；江蘇在鞏固創新主體和科研投入力度上后勁不足，呈現出增速放緩的跡象。

圖2 京津冀及長三角地區區域技術創新生態系統健康度一級指標雷達圖

圖3為2014—2018年京津冀和長三角地區區域技術創新生態系統健康度的均值和離散系數。從平均值來看，京津冀地區區域技術創新生態系統健康水平明顯落后于長三角地區，且低于7省（市）平均值。從離散程度來看，京津冀地區的離散程度增大，表明京津冀區域的發展差距在變大；長三角地區健康度的離散系數逐步減小，表明長三角地區內部的差距在變小。因此，從均值和離散系數兩個角度看，京津冀地區的區域技術創新生態系統健康水平在逐步落后于長三角。京津冀地區中北京的虹吸效應促進北京的健康水平提高，而三地的整體健康水平不高；長三角地區的協同效應使得4省（市）的整體水平得到提升，這就導致了京津冀與長三角的差距有擴大趨勢。

圖3 京津冀及長三角地區區域技術創新生態系統健康度的均值和離散系數

2.健康發展水平分析

各區域技術創新生態系統的健康狀況處于不同的水平，具體可分為非健康、亞健康和健康三類。非健康狀態下技術創新主體尚未形成創新網絡，創新成果落后，創新環境惡劣；亞健康狀態下，技術創新生態系統能投入較多的創新資源，創新成果比較突出，創新環境具有相對的穩定性和連續性；健康狀態下，創新主體的多元程度、成果的豐富程度、創新環境的優化程度均在較高水平。借助SPSS軟件，采用聚類分析法對京津冀及長三角地區的健康度進行聚類和分類，相似性高的合并為一類，結果見表4。由表4分類可知：河北、天津、安徽處于非健康狀態，上海、浙江、北京、江蘇處于亞健康狀態，目前沒有省（市）處于健康狀態。

表4 區域技術創新生態系統健康度聚類分析結果

3.進化動量分析

為進一步衡量京津冀及長三角地區區域技術創新生態系統健康水平進化的動態特征，利用構造的進化動量模型，計算各省（市）的健康度進化動量（表5）。

表5 京津冀及長三角地區進化動量

根據表5可知：2014—2018年，天津和江蘇的健康度進化動量為負值，2省（市）的區域技術創新生態系統健康水平呈現下降趨勢；北京、上海、浙江、安徽、河北的健康度進化動量為正值，這5省（市）區域技術創新生態系統健康水平呈現良好上升趨勢；浙江的健康度進化動量最高，表明在7省（市）中浙江的健康度進化勢頭最為強勁。

六、研究結論與提升路徑

（一）研究結論

通過對2014—2018年京津冀以及長三角地區區域技術創新生態系統健康水平及進化態勢進行測算，得到如下結論：（1）長三角地區區域創新生態系統健康狀況優于京津冀地區，且兩個地區的區域創新生態系統健康水平的差距有擴大趨勢；（2）北京和江蘇的健康度水平在各自的區域內最高，為高技術創新引領區域，具體而言，北京區域技術創新生態系統的健康度進化動量為正值，健康水平波動上升，江蘇由于創新主體數量減少、創新資源投入增速降低、協同創新能力下降，健康度進化動量為負值，增速放緩，健康度有所下降，與其余省（市）的差距在縮小；（3）天津各一級指標均較低，且進化動量為負值，遇到了高技術創新發展的瓶頸，安徽和河北兩地健康度水平低，但是安徽的進化動量高，高技術創新發展速度加快，與發達省份的差距正在逐步縮小，河北雖然也在加快發展，由于創新資源投入不足，科研經費投入較少，科技企業孵化能力不強，進化動量僅為安徽的一半。

（二）提升路徑

1.優化區域技術創新組織結構，發揮自組織特性

形成以政府為主導、以高技術企業為主體、以高校和科研機構為內生動力的高技術創新格局，打破行政區劃形成的創新要素壁壘，構建跨區域科技創新資源共享服務體系，探索建立創新主體間的協同發展機制。完善政產學研用一體共生創新網絡，實現高技術產業鏈上下游深度融合。京津冀地區應進一步提升對內交流與對外開放水平，河北要發揮自身區位優勢，依托北京和天津的高速發展，以交流促進步，以開放促發展，形成對外開放與經濟高質量發展的良性互動，使京津冀加快成為具有國際影響力的科技創新示范區。在長三角技術創新能力大大領先其他省市的現有優勢下，形成以上海為技術創新核心，蘇寧杭合為重要創新支點的空間格局，率先實現長三角地區區域技術創新生態系統的健康發展。

2.強化企業創新主體地位，加強科技創新平臺建設

高技術企業是評價一個地區科技創新能力高低的尺度，應出臺一系列企業扶持政策，積極引進潛在獨角獸企業、獨角獸企業、平臺型龍頭企業，推動一批高技術企業進入全球價值鏈的中高端。積極建立國家技術創新中心，促進高校以及科研機構的合作深度及廣度，發揮科技企業孵化器平臺支撐作用，打造有影響力的科技企業，催生更多創新力量。

3.積極投入創新資源，營造適宜的創新環境

京津冀地區要充分發揮各省（市）的比較優勢：發揮北京作為科技創新聚集區域的優勢，利用天津擁有得天獨厚的沿海港口資源優勢，把握好河北土地資源豐富的優勢，進一步完善產業承接與資源分配。河北和天津兩地應加大創新資源投入力度，重點向高技術企業傾斜，加強高技術產品出口能力，提高科技創新國際競爭力。在市場化程度高度發達的長三角地區：繼續優化科技創新與產業發展的關系，建成全球創新資源配置以及創新產品輸出樞紐；提高科技創新領先區域對較弱地區的創新輻射力度和強度，建立合理的利益分配補償機制；建立健全知識產權保護機制；出臺相應人才政策，福利政策，合理分配教育資源，探索人才培養、引流、吸納、服務平臺；完善新型基礎設施以及文化設施建設，營造良好的創新軟環境。