基于系統(tǒng)動力學(xué)的創(chuàng)新型省份運行機制研究
——以安徽省為例

陳 莉，王夢娜

(安徽建筑大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院，安徽 合肥 230601)

1 引言

創(chuàng)新是推動國家富強與民族振興的核心動力，早在2006年我國就提出了構(gòu)建創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略目標(biāo)。為快速實現(xiàn)這一目標(biāo)，破除傳統(tǒng)增長模式難以為繼的發(fā)展困境，安徽省委、省政府政府敢于當(dāng)先，成為全國第二個創(chuàng)新型省份建設(shè)的試點省份。

創(chuàng)新型省份建設(shè)的本質(zhì)就是將創(chuàng)新作為省城發(fā)展的核心推動力，以推動產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟轉(zhuǎn)型為主要目標(biāo)，加強省城競爭力。省份創(chuàng)新系統(tǒng)是創(chuàng)新省份建設(shè)的主要系統(tǒng)，主要是由創(chuàng)新主體、創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新投入及創(chuàng)新產(chǎn)出等四部分組成。鑒于其本身的復(fù)雜性以及各子系統(tǒng)間的難以度量的相互關(guān)系，僅通過模糊數(shù)學(xué)方法、主成分分析法、聚類分析等評價方法是難以提出有效解決現(xiàn)階段創(chuàng)新型省份建設(shè)發(fā)展難題的科學(xué)的方案。基于此，本文引入了系統(tǒng)動力學(xué)的相關(guān)理論知識，以安徽省為例，構(gòu)建省份創(chuàng)新系統(tǒng)的運行機制模型，分析省份創(chuàng)新系統(tǒng)的各個構(gòu)成要素以及不同要素之間的互動反饋關(guān)系，為安徽創(chuàng)新型省份建設(shè)提出一些思路。

2 省份創(chuàng)新系統(tǒng)的框架分析

在閱讀大量文獻，綜合考慮并吸取了王進富[1]、吳優(yōu)[2]等學(xué)者的研究精華的基礎(chǔ)之上，本文將省份創(chuàng)新系統(tǒng)劃分為創(chuàng)新主體、創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新投入和創(chuàng)新產(chǎn)出等4個子系統(tǒng)。創(chuàng)新主體是展開創(chuàng)新活動的最基礎(chǔ)的載體，它主要是由政府、企業(yè)、高校及科研機構(gòu)組成，其中，政府是創(chuàng)新型省份建設(shè)的主要監(jiān)管員，指明了創(chuàng)新型省份建設(shè)的前進之路。企業(yè)是創(chuàng)新型省份建設(shè)的核心力量，對于省份創(chuàng)新能力的高低至關(guān)重要。高校及科研機構(gòu)則是創(chuàng)新型省份建設(shè)的知識庫，是從事基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)、知識創(chuàng)新的重要參與者；創(chuàng)新環(huán)境是創(chuàng)新活動開展的空間，創(chuàng)新環(huán)境主要是由創(chuàng)新軟環(huán)境和創(chuàng)新硬環(huán)境組成，創(chuàng)新環(huán)境的好壞受到多種因素的影響，如地區(qū)開放程度、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平、文化程度等。良好的創(chuàng)新環(huán)境不僅能夠吸引大批資金流入，還能夠推進省份創(chuàng)新系統(tǒng)良性發(fā)展；創(chuàng)新投入為創(chuàng)新活動的持續(xù)健康開展提供源源不斷的動力，突破創(chuàng)新過程中的難題一定離不開大量的資金投入和高質(zhì)量的人才參與，因此，為保證創(chuàng)新活動的健康運行就必須采取有效措施保障人力和財力的穩(wěn)定投入；創(chuàng)新產(chǎn)出是進行創(chuàng)新活動收獲的豐碩成果，它主要由經(jīng)濟發(fā)展、知識產(chǎn)出以及技術(shù)產(chǎn)出等3項產(chǎn)出構(gòu)成，創(chuàng)新活動的開展推動了創(chuàng)新產(chǎn)出的增加，反過來，高水平的創(chuàng)新產(chǎn)出又促進了創(chuàng)新活動的進一步開展，提高了創(chuàng)新型省份的建設(shè)水平。

從省份創(chuàng)新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(圖1)中可以看出，政府、企業(yè)、高校及科研機構(gòu)等創(chuàng)新主體在信息網(wǎng)絡(luò)、道路交通、科技設(shè)施等創(chuàng)新硬環(huán)境和文化、對外開放程度等創(chuàng)新軟環(huán)境下，通過大量的科技人員和資金的投入，推動著知識和技術(shù)在整個創(chuàng)新鏈中流動，促進了地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，4個子系統(tǒng)相互作用，將創(chuàng)新型省份建設(shè)的各個要素合理有序地組織在一起，共同服務(wù)于創(chuàng)新型省份建設(shè)。

圖1 省份創(chuàng)新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3 省份創(chuàng)新系統(tǒng)反饋機制分析

系統(tǒng)動力學(xué)認為系統(tǒng)中的任何事物都相互關(guān)聯(lián)，在因果關(guān)系的作用之下，系統(tǒng)不斷地進行著規(guī)律的發(fā)展演化。因果關(guān)系圖(Causal Loop Diagram，CLD)是系統(tǒng)動力學(xué)中描述系統(tǒng)內(nèi)各要素間相互關(guān)系的一個十分生動形象的方法，是系統(tǒng)進行動態(tài)研究的基礎(chǔ)。

省份創(chuàng)新系統(tǒng)是一個復(fù)雜的動態(tài)社會系統(tǒng)，是由多種多樣的創(chuàng)新要素和不同要素之間的關(guān)系連接所構(gòu)成，存在著非線性、多層次、發(fā)散性等特征，加之系統(tǒng)內(nèi)各要素之間的反饋機制存在一定的時間滯后性，使得很難依據(jù)直觀的認識和經(jīng)驗去判斷原因、現(xiàn)象和結(jié)果三者之間的關(guān)系。鑒于此，在省份創(chuàng)新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)之上，利用因果關(guān)系圖有利于更加清晰地分析各個創(chuàng)新要素對安徽省創(chuàng)新型省份建設(shè)的影響機理，本文以省份內(nèi)部不同創(chuàng)新主體(企業(yè)、政府、高等院校及科研機構(gòu))的創(chuàng)新路徑為主線，分別從創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新投入、創(chuàng)新產(chǎn)出等3個創(chuàng)新子系統(tǒng)對創(chuàng)新型省份建設(shè)的影響路徑進行分析，綜合考慮不同動力要素在整個系統(tǒng)中的作用，并通過系統(tǒng)動力學(xué)軟件Vensim以因果回路圖的形式表示。以求厘清系統(tǒng)內(nèi)各創(chuàng)新要素之間的關(guān)系，了解各要素之間的作用機制并對其進行合理配置。

3.1 創(chuàng)新環(huán)境子系統(tǒng)反饋機制分析

由前文分析可知，創(chuàng)新環(huán)境主要由創(chuàng)新軟環(huán)境和創(chuàng)新硬環(huán)境構(gòu)成，軟環(huán)境主要是指地方開放程度與地方創(chuàng)新文化程度，鑒于軟環(huán)境是定性指標(biāo)，與定量指標(biāo)相比具有較強的主觀性，減少了結(jié)果的可信度，因此本文將定性指標(biāo)量化，用高等學(xué)校在校學(xué)生數(shù)量與常住人口的比值來表示創(chuàng)新文化程度，衡量一個地區(qū)的文化氛圍，地方開放程度用外貿(mào)依存度來計算，公式是進出口總額/地區(qū)GDP總值；硬環(huán)境主要指與創(chuàng)新活動相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與信息化建設(shè)，例如平均每百人擁有公共圖書館藏量、每萬人固定互聯(lián)網(wǎng)數(shù)、地區(qū)的科技孵化器數(shù)量等。

創(chuàng)新環(huán)境對創(chuàng)新活動的順利開展以及持續(xù)產(chǎn)出有著較為顯著的影響，創(chuàng)新主體在不同的創(chuàng)新環(huán)境下所創(chuàng)造的經(jīng)濟效益是不同的，良好的創(chuàng)新環(huán)境有利于創(chuàng)新主體更好地發(fā)揮自身能動性，產(chǎn)出一系列的創(chuàng)新成果，帶來更多的創(chuàng)新經(jīng)濟效益，從而促進地區(qū)經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展，提高區(qū)域GDP。一方面，發(fā)達的市場經(jīng)濟水平要求企業(yè)不斷推出新技術(shù)、新產(chǎn)品，唯有如此才能在高速發(fā)展的經(jīng)濟時代中獲取競爭優(yōu)勢。技術(shù)創(chuàng)新活動的蓬勃生機又促進了市場需求不斷擴大，推動經(jīng)濟良性發(fā)展。伴隨著市場需求的迅速增加，政府需要制定相關(guān)的政策扶持創(chuàng)新企業(yè)的發(fā)展，要增加財政支出中科技支出的占比，有了資金的支持，創(chuàng)新活動就有了充足的物質(zhì)保障。另一方面，經(jīng)濟水平的提升會給予政府充足的自信以大興教育、加快信息化與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。受高等教育投入額持續(xù)加大的影響，教育水平日益提高，地區(qū)文化程度明顯提高。良好的創(chuàng)新文化氛圍不僅促進了企業(yè)、高校及科研機構(gòu)等創(chuàng)新主體突破自我、積極創(chuàng)新，還加速了各類創(chuàng)新主體達成共識，有利于實現(xiàn)協(xié)調(diào)創(chuàng)新；同時，豐富的信息化資源、便捷的基礎(chǔ)設(shè)施、雄厚的資本為創(chuàng)新型省份建設(shè)奠定了充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，只有合理地利用環(huán)境優(yōu)勢，才能夠事半功倍，促進資源優(yōu)化配置，才能使創(chuàng)新型省份建設(shè)朝著高質(zhì)量、深層次邁進。基于上述分析，最終確定了省份創(chuàng)新系統(tǒng)在創(chuàng)新環(huán)境子系統(tǒng)的因果關(guān)系圖(圖2)。

圖2 創(chuàng)新環(huán)境因果關(guān)系

3.2 創(chuàng)新投入子系統(tǒng)反饋機制分析

創(chuàng)新投入包括人力投入和財力投入。一切創(chuàng)新活動的開展需要通過人的參與才能實現(xiàn)，省份創(chuàng)新系統(tǒng)中人才的數(shù)量、結(jié)構(gòu)、層次決定著系統(tǒng)創(chuàng)新能力的高低。人才資源既包括從事一線研發(fā)工作的人才，也包括從事知識創(chuàng)新等基礎(chǔ)研究、實現(xiàn)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化、技術(shù)創(chuàng)新成果推廣應(yīng)用的人才。財力投入是創(chuàng)新資源的另一重要組成部分，是指在創(chuàng)新活動中所投入的資金，資金來源既可以是政府，也可以是企業(yè)、高校、科研機構(gòu)。創(chuàng)新投入是創(chuàng)新活動開展的基本條件，沒有充足的人才、資金的支持，創(chuàng)新活動將難以順利展開，而創(chuàng)新活動需要大量資金，人才、資金、知識又來自高校、科研機構(gòu)、企業(yè)、政府等創(chuàng)新主體。

創(chuàng)新投入是知識創(chuàng)造前期準(zhǔn)備過程。在創(chuàng)新投入階段資金、人員投入及環(huán)境直接影響著高校、科研機構(gòu)知識創(chuàng)新成果的產(chǎn)出，創(chuàng)新投入是關(guān)乎省份創(chuàng)新能力能否顯著提升的關(guān)鍵因素。創(chuàng)新活動取得經(jīng)濟效益的同時提高了區(qū)域GDP，進而省政府增加其財政支出，由此可分為三條主線來提升省份創(chuàng)新能力。第一，財政支出中科學(xué)技術(shù)支出增多，成為了提升全省R&D經(jīng)費投入額的核心力量，同時，政府加大科學(xué)技術(shù)支出的行為成為了企業(yè)、科研機構(gòu)等創(chuàng)新主體爭相跟隨的風(fēng)向標(biāo)，帶動了大量工業(yè)企業(yè)、高校、科研機構(gòu)等為創(chuàng)新研發(fā)活動提供支持，增加R&D經(jīng)費投入額。科學(xué)技術(shù)支出主要是為進一步技術(shù)創(chuàng)新做準(zhǔn)備，技術(shù)創(chuàng)新帶來經(jīng)濟收益又通過促進區(qū)域經(jīng)濟水平的增長帶動財力投入的增長，如此不斷推動省份創(chuàng)新能力。第二，GDP的增加催生出大量的市場需求，在需求帶動下，企業(yè)提高研發(fā)經(jīng)費進而促進技術(shù)的改進更新，增加技術(shù)投入。第三，財政支出的增多也帶動了政府在教育方面的投資額增加，進而促進省份的教育水平提高，培養(yǎng)更多的科技人才，科研機構(gòu)和高校科技人員的數(shù)量是省份科技人員的重要組成部分，為創(chuàng)新活動的開展提供了充足的人才保障。此外，大量的科技人員和科研經(jīng)費的投入，催生了一系列知識創(chuàng)新成果，如科技論文發(fā)表數(shù)量、專利授權(quán)量、技術(shù)市場成交額等，奠定了良好的創(chuàng)新環(huán)境基礎(chǔ)，帶來大量的經(jīng)濟效益。通過上述分析，最終確定了省份創(chuàng)新系統(tǒng)在創(chuàng)新投入子系統(tǒng)的因果關(guān)系(圖3)。

圖3 創(chuàng)新投入因果關(guān)系

3.3 創(chuàng)新產(chǎn)出子系統(tǒng)反饋機制分析

創(chuàng)新產(chǎn)出是通過創(chuàng)新活動所獲得的最直接的收獲，創(chuàng)新產(chǎn)出通常包括企業(yè)、高校及科研機構(gòu)等在創(chuàng)新各個階段得到的知識產(chǎn)出、技術(shù)產(chǎn)出以及創(chuàng)新活動帶來的經(jīng)濟效益；知識產(chǎn)出指學(xué)習(xí)、研究過程中知識的更新進步等，包括新增科技論文數(shù)量、專利申請量、專利授權(quán)量、發(fā)明專利占專利授權(quán)比重等要素；技術(shù)產(chǎn)出主要是指由于技術(shù)進步帶來的經(jīng)濟收入，如技術(shù)市場成交額、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)收入等；創(chuàng)新所帶來的經(jīng)濟效益，主要是通過GDP、人均可支配收入、第三產(chǎn)業(yè)增加值來衡量。知識產(chǎn)出具有實現(xiàn)經(jīng)濟價值的潛在可能，技術(shù)創(chuàng)新的進行需要以知識產(chǎn)出為依托，知識產(chǎn)出與創(chuàng)新產(chǎn)出又為經(jīng)濟的發(fā)展提供了充足的準(zhǔn)備。

技術(shù)產(chǎn)出促進技術(shù)市場成交額的增加，進而推動高技術(shù)產(chǎn)值提高，知識產(chǎn)出通過影響科技論文數(shù)量和發(fā)明專利數(shù)量等來增加技術(shù)市場成交額，以上這些均進而作用于省份GDP，促進區(qū)域經(jīng)濟水平的增長。由此，帶動市場需求增加，加大財政支出進行基礎(chǔ)設(shè)施和信息化建設(shè)，改善創(chuàng)新硬環(huán)境。加大財政支出中高等教育投入額，提升了教育水平，提高省份創(chuàng)新文化程度和對外開放程度，改善了創(chuàng)新軟環(huán)境。此外，國家政策的傾斜推動了企業(yè)、高校及科研機構(gòu)等各類創(chuàng)新主體的資金投入，在各個創(chuàng)新驅(qū)動要素的推動之下，提升省份創(chuàng)新能力，實現(xiàn)了創(chuàng)新產(chǎn)出的增多。通過上述分析，最終確定了省份創(chuàng)新系統(tǒng)在創(chuàng)新產(chǎn)出子系統(tǒng)的因果關(guān)系(圖4)。

圖4 創(chuàng)新產(chǎn)出因果關(guān)系

通過對省份創(chuàng)新系統(tǒng)反饋機制的分析可以發(fā)現(xiàn)，政府、企業(yè)、高校及科研機構(gòu)等創(chuàng)新主體是貫穿于整個創(chuàng)新活動中的核心力量，創(chuàng)新主體的積極參與對于創(chuàng)新型省份建設(shè)水平的提升具有舉足輕重的作用。創(chuàng)新型省份的建設(shè)水平是受多種要素共同影響的，單一的因素對其影響十分有限。因此，只有通過各個影響要素間的復(fù)雜關(guān)系分析，才能夠?qū)τ谑》輨?chuàng)新系統(tǒng)有一個整體地把控和了解，對于提高省份創(chuàng)新系統(tǒng)的效率，推動創(chuàng)新型省份建設(shè)具有重要意義。

4 構(gòu)建安徽創(chuàng)新型省份的基本思路分析

近年來，安徽省的創(chuàng)新水平得到了顯著的提升，創(chuàng)新主體的創(chuàng)新意識明顯增強、創(chuàng)新環(huán)境不斷改善、創(chuàng)新投入持續(xù)增加、創(chuàng)新產(chǎn)出穩(wěn)步擴大，距離“大湖名城，創(chuàng)新高地”的偉大構(gòu)想又進了一步。但是在創(chuàng)新省份建設(shè)的過程中也存在一些薄弱環(huán)節(jié)，如產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新結(jié)合不夠緊密，資源未能最大化利用、科技成果轉(zhuǎn)換率相對較低等。鑒于此，在上述省份創(chuàng)新系統(tǒng)的反饋機制分析的基礎(chǔ)之上，結(jié)合安徽省的具體實際分別從創(chuàng)新主體、創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新投入3個方面提出意見和建議，為持續(xù)用力推進安徽創(chuàng)新型省份建設(shè)步伐提供一些基本思路。

(1)在創(chuàng)新主體上，應(yīng)努力構(gòu)建以產(chǎn)學(xué)研合作為基礎(chǔ)的科技研究體系。政府應(yīng)重視地方教育水平，加大高等教育投入額，加強與高等院校的科技合作，鼓勵高校產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，加速提高科研產(chǎn)業(yè)化水平；盡可能發(fā)揮大企業(yè)、大集團的帶動作用，加強企業(yè)與高校及科研機構(gòu)的戰(zhàn)略聯(lián)盟，形成企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新上的競爭優(yōu)勢。鼓勵企業(yè)創(chuàng)辦各類科研機構(gòu)，努力做到先進技術(shù)為我所用；制定完善的政策體系，發(fā)揮市場調(diào)節(jié)作用，提升各類創(chuàng)新主體的創(chuàng)新熱情，調(diào)動其積極性，努力做到產(chǎn)學(xué)研深度融合。

(2)在創(chuàng)新環(huán)境上，應(yīng)努力營造萬眾創(chuàng)新的社會氛圍。政府應(yīng)制定積極有效的政策，激勵各類創(chuàng)新主體主動參與創(chuàng)新活動。同時，政府應(yīng)適當(dāng)?shù)暮喺艡?quán)，改變傳統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展觀念，由創(chuàng)新活動主導(dǎo)者轉(zhuǎn)為幕后推動創(chuàng)新活動的引導(dǎo)者，給予企業(yè)、高校、科研機構(gòu)等更大的創(chuàng)新空間；注重“持續(xù)創(chuàng)新力”，努力完善人才機制，倡導(dǎo)“勇于創(chuàng)新、敢為人先、鼓勵競爭、容忍失敗”的創(chuàng)新氛圍，不重資歷重潛力，營造人盡其才、人才輩出的創(chuàng)新環(huán)境，從而形成長久持續(xù)的創(chuàng)新能力。

(3)在創(chuàng)新投入上，應(yīng)繼續(xù)加大科研經(jīng)費的投入力度。資金與人才是影響知識成果轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵動力因素，是提升創(chuàng)新成果產(chǎn)出的重中之重。政府在增加科學(xué)技術(shù)投入額的同時，應(yīng)發(fā)散思維，努力拓展資金投入的渠道，改變以往創(chuàng)新投入依賴政府的發(fā)展觀念，引導(dǎo)企業(yè)發(fā)揮能動性，自覺擔(dān)負起創(chuàng)新主體的責(zé)任，增加企業(yè)科研經(jīng)費投入。同時，要注重人才管理體制的改革創(chuàng)新，不僅要重視本地區(qū)人才的培育，還要制定合理的人才引進舉措吸引國內(nèi)外科技人才流入安徽，構(gòu)建科學(xué)合理的人才梯隊，貫徹落實人才強省戰(zhàn)略。政府資金、政策等適當(dāng)向此傾斜，完善科技成果獎勵機制，促進創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)換率的提高，讓創(chuàng)新在整個社會蔚然成風(fēng)。