吉林省技術創新及其擴散協同性研究

黃 蕊 白 雪

(長春理工大學 經濟管理學院，吉林 長春 130022)

0 引言

技術創新擴散是解釋一種創新技術在社會中傳播和推廣的一個重要概念，技術創新擴散水平一方面受技術創新能力的影響與制約，另一方面又反過來作用于技術創新能力，使其得以進一步發展和演進。技術創新的價值就在于擴散，技術創新擴散是在某項技術首次實現商業化后通過相應的傳播渠道在社會系統中進行傳播和普及，最終隨時間推移逐漸運用到廣泛的領域的過程，擴散最大限度地發揮了其技術創新所帶來的經濟效益。目前，對技術創新及其擴散的研究主要集中在技術創新及其擴散的定義以及不同程度上對其擴散效率造成影響的因素上，而沒有注意到技術創新擴散的作用，以及技術創新與其擴散之間的協同效應。鑒于此，本文利用物理學中耦合度計算的相關原理，建立技術創新與技術創新擴散協同性評價模型，基于2014-2018年吉林省有關科技創新投入產出等相關數據，在此基礎上探究技術創新與其擴散的耦合協調關系，為區域技術創新及其擴散提供有效依據和政策選擇，實現吉林省技術創新和其擴散的相互促進，推動技術進步、產業升級及區域經濟迅猛發展。

1 技術創新及其擴散耦合協調關系

通過查閱相關文獻對目前現有的研究成果進行歸納總結，將技術創新及其擴散二者之間的聯系歸納為一種非線性關系，并根據后續研究將其二者之間的非線性關系定義為耦合關系。目前對于技術創新和技術創新擴散的相關研究已經逐漸成熟，但對于二者之間的關系耦合協調程度還缺少完備的證明。技術創新是其擴散的基礎，技術創新的結果是單獨企業的獲利，而技術創新擴散是整個行業的經濟共同發展。技術創新也是技術創新擴散的源頭，某些企業為了追求更大的經濟效益、實現特定的經濟目標從而通過完善自身組織結構、提高專業技術水平、改進原有經營模式等一系列的活動進行技術創新，加以實踐并逐步完善，取得了顯著成果后，逐漸被其他企業所采用(Mónica[1]等，2018)。技術創新活動所覆蓋的范圍十分廣泛，其過程不僅涉及開展技術創新活動的企業自身，而且還涉及這個企業所處在的社會經濟環境范圍內的各個方面，這是一個為實現特定經濟目的而不斷對企業原有結構進行調整或改進的持續不斷的過程(季良玉[2]，2016)。

近年來，技術創新擴散被描述為大面積或規模的“模仿”，大多數學者基本上遵循清華大學傅家驥教授關于技術創新擴散本質的觀點[3]，并在前人的研究基礎上加以完善。技術創新擴散是指同處于一定的社會經濟環境下，技術創新成果逐漸商品化且隨時間逐漸被社會系統中其他企業或組織成員所采用，并且有助于該區域經濟增長的過程(趙維雙[4]，2005)。也有學者認為技術創新擴散是在同行業企業間進行的一種動態行為，涉及產業內技術擴散的擴散方與接收方之間的擴散成本與收益情況以及消費者對于技術創新擴散的需求現狀所做出的一種主動選擇。具體指產業中已經趨于成熟的技術創新成果，通過市場或企業的需要和模仿，在潛在的使用者之間進行傳播、發展，通過接收方在區域內的不斷傳播，使技術創新成果被反復應用到產業間的各個領域，最終達到促進產業化經濟共同發展的過程(王江[5]，2020)。

一般來說，縱觀技術創新擴散的全過程，最初技術創新成果的第一次商業化應用作為技術創新擴散的起點，與隨后該項技術進入市場并進行廣泛傳播的過程始終相互聯系。一項技術從首次進入市場被商業化使用，經過宣傳推廣，不斷傳播擴散，普遍被廣大技術接收者采用，直至再無新的技術接收者產生，最后逐步被社會市場所拋棄的過程，即為技術創新擴散的全過程(胡民安[6]，2002)。

“耦合”起初是源自物理學中的原理概念，其被用作是衡量各系統之間相互依存和相互作用程度的一個術語。在“耦合”機制中并存了兩個層次的關系，即“協調”和“發展”。“協調”是指不同系統之間的兼容程度，即關聯性的強弱；“發展”是指不同子系統相互促進、不斷演化的過程(Di Wang[7]等，2020)。綜合來看，耦合則表示整體協同促進的程度(張竣喃[8]等，2020)。技術創新是技術創新擴散的基礎，技術創新擴散為技術創新帶來一定的經濟效益，反之又進一步促進技術創新(黃蕊[9]等，2021)。目前我國僅存在極少數的研究表明，技術創新與其擴散二者彼此之間在一定程度上存在相互促進的協同關系，且這種協同關系與物理學中“耦合”的概念和特點恰好吻合，企業技術創新能否成功的要訣往往是不同的技術創新及其擴散之間的耦合和協調效應。

2 技術創新與技術創新擴散協同性評價模型

2.1 體系構建及數據來源

由于技術創新及其擴散之間存在復雜的交互作用，為了分析其二者之間系統的耦合協同關系，參考目前現有專家學者成熟的耦合度評價指標體系設置，構建了如表1所示的反映技術創新與其擴散耦合的指標體系。其中，技術創新子系統中設立創新投入和創新產出兩項子指標，分別以R&D人員折合全時當量(人年)和R&D經費占GDP比重(%)、技術市場成交額(億元)和科技成果總數(項)作為參數指標；技術創新擴散子系統中以專利申請數(項)和政府部門科技項目數(項)作為參數指標，其中以專利申請數代表自主研發型技術創新擴散，以政府部門科技項目數代表非自主研發型技術創新擴散進行綜合考量。收集了時間跨度為2014-2018年吉林省有關科技創新方面的相關數據，所有數據均來自2015-2019年《中國統計年鑒》和《吉林省統計年鑒》。

表1 技術創新與技術創新擴散耦合度評價指標體系及權重

2.2 耦合協調度模型構建

2.2.1 耦合度模型

目前，有不少學者借助物理學中“耦合度”的相關理論，對不同系統之間元素的協同效應進行系統分析(曾科[10]等，2014)。本文參考已經較為成熟的研究方法，通過計算各子系統對耦合系統有序度的貢獻度所占比重，綜合計算技術創新與其擴散的系統耦合度。

設p為技術創新子系統的序參量，pij代表技術創新子系統序參量中第i個指標的第j個參數指標，其對應測量值為xij(i=1，2，…，n，j=1，2，…，m)；同理，q為技術創新擴散子系統的序參量，qij代表技術創新擴散子系統序參量中第i個指標的第j個參數指標，其對應測量值為yij(i=1，2，…，n，j=1，2，…，m)。其中設αij、βij分別為技術創新子系統序參量的最大和最小限值，μij、εij分別為技術創新擴散子系統序參量的最大和最小限值。首先運用極差法對指標數據進行標準化，本文所選取的都為正效應指標，因此子系統中的有序功效函數為：

pij=(xij-βij)/(αij-βij),其中i=1,2,…,m;j=1,2,…,n

(1)

qij=(yij-εij)/(μij-εij),其中i=1,2,…,m;j=1,2,…,n

(2)

上式中，由于βij≤Xij≤αij、εij≤yij≤μij，所以pij和qij的范圍為[0,1]，pij、qij分別代表xij、yij對其子系統的貢獻，數值越大說明其貢獻價值越大。耦合系統中兩個子系統在存在不同的特性且存在相關性，同時，這兩個子系統都作用于整個耦合系統的協同效應，因此采用線性加權法來實現其二者對于整個耦合系統的綜合貢獻程度(吳愛東等，2017；宋冬梅，2015)[11-12]。

(3)

公式(3)中，pi和qi分別代表技術創新子系統和技術創新擴散子系統對整個耦合系統的貢獻值大小，λij和γij則代表兩個子系統中第i個指標中第j個變量所占的權重大小，其中各指標變量權重由Matlab軟件運用熵值賦權法計算所得[13-14]。

設C為技術創新與技術創新擴散的系統耦合度，假設該耦合系統中只存在技術創新子系統和技術創新擴散子系統，則可按以下模型計算該耦合度：

C={(u·w)/[(u+w)(u+w)]}1/2

(4)

公式(4)中，C為耦合度，C∈[0,1]。不同范圍內的耦合度值對應的耦合程度階段如表2所示。

表2 耦合程度

2.2.2 耦合協調度模型

耦合度用來判斷兩個子系統相互影響的強度關系，在一定程度上能夠反映本研究中技術創新與技術創新擴散之間具有協同效應。但僅用耦合度來斷定兩者之間協同關系的強弱存在一定的片面性，原因是耦合度并沒有綜合考慮二者的綜合發展水平，且當兩個子系統的綜合序參量p和q的對耦合系統有序度的貢獻都較低且貢獻程度相近的情況下，僅運用耦合度評價體系指標會對評價結果造成失真的情況。

因此在確定了耦合度基礎上，構建耦合協調度持續發展模型：

(5)

其中，C為耦合度，T是反映技術創新與其擴散整體協同效應的綜合評價指數，D為耦合協調度，a、b分別代表技術創新和技術創新擴散系統的貢獻系數，且a+b=1。D的取值不同，兩個系統之間的協同效應也顯現出不同的協調程度，協調等級與協調度如表3所示。

表3 協調等級與協調度

其中，當0

3 實證分析

3.1 實證結果

通過上述技術創新與其擴散協同性評價模型，結合吉林省2014-2018年的相關數據，將其整理并代入子系統中的有序功效函數，初步得到技術創新子系統p和技術創新擴散子系統q對耦合系統有序度的貢獻，再運用Matlab軟件由熵值賦權法計算得到各子系統的指標所占整個系統的權重，綜合計算得出吉林省技術創新和技術創新擴散二者之間的系統耦合度C(黃蕊等，2021)[15]。綜合實際情況考慮，技術創新始終是技術創新擴散的基礎，因此根據大多數學者的做法，運用協調關聯度發展模型，賦予a=0.6、b=0.4，在上述基礎上計算得到協同效應的綜合評價指數T及耦合協調度D，結果見表4。

表4 吉林省2014-2018年技術創新和技術創新擴散耦合協調分析結果

圖1 吉林省技術創新和技術創新擴散耦合協調分析結果

3.2 結果分析

從表4吉林省2014-2018年技術創新與其擴散的耦合度和耦合協調度計算結果來看，吉林省技術創新及其擴散耦合度(C)處在兩個階段：一是低耦合階段2014年到2015年，其耦合值在0～0.3之間，處于成長階段，但其耦合度卻呈下降趨勢，截至2015年耦合度低至0.0878；二是中度耦合階段2016～2018年，其中2017年其耦合值達到最高，也僅為0.4920，沒有突破0.5進入高度耦合階段，仍屬于發展階段。從中可以看出，吉林省技術創新及其擴散整體耦合程度并不高。從耦合協調度(D)來看，吉林省技術創新及其擴散的協調度也處于低度和中度協調兩個階段，低度協調的2014年(0.2821)、2015年(0.1625)和2018年(0.2805)，中度協調的2016年(0.3510)和2017年(0.4644)。其中2014年和2018年接近中度協調階段，且仍存在協調度下降的趨勢，但整體呈現出一個不斷優化的過程。總之，就目前所能收集到的數據及其計算結果表明，2014-2018年吉林省技術創新與其擴散的耦合協調效應呈較低趨勢，整體仍處于中度耦合的范圍內，說明吉林省的技術創新能力與其擴散水平并沒有產生良好的匹配效果，仍存在很大的進步空間。

4 結論及建議

吉林省技術創新與其擴散之間的相互耦合協調關系研究，通過構建技術創新與其擴散協同性評價模型，初步得到以下結論：一是技術創新和其擴散兩個子系統之間存在一定的協同效應，能夠在一定程度上相互影響、相互促進；二是吉林省技術創新及其擴散整體情況不容樂觀，近幾年其技術創新子系統和技術創新擴散子系統仍處于中度協調耦合階段，薄弱的技術創新能力制約和影響了技術創新擴散水平的提升，二者無法形成良性互動，不能相互匹配、相互促進。三是隨著國家對技術創新的不斷重視，大力推進技術創新及成果高效轉化，2016-2017年吉林省技術創新及其擴散耦合協調度呈大幅度上升，但截至2018年卻跌落至原有水平之下，表明吉林省技術創新及其擴散水平仍處于發展階段，存在很大的進步空間。促使吉林省技術創新與其擴散之間相匹配，需充分發揮二者的耦合效應，技術創新為其擴散奠定良好基礎、技術創新擴散反之推動技術創新能力持續提升，使二者相互促進、共同提高，從而帶動區域經濟水平快速發展，現提出以下建議：

(1)吉林省政府應積極響應國家政策號召，積極推進技術創新及其擴散，出臺相應政策積極鼓勵企業、高校以及研究院所提升其技術創新能力和技術創新擴散水平，增加科研方面投入，留住創新型人才，為技術創新成果產出和高度轉化給予相應的獎勵。

(2)提高自身自主創新能力，落地成果高度轉化措施。一個國家的技術創新能力取決于各省的技術創新水平，而一個省的技術創新水平大多依靠于企業、高校和科研院所，吉林省作為東北老工業基地的中流砥柱，自主創新能力仍然不足。關鍵技術自主研發比例不高且技術創新成果轉化率低是導致技術創新及其擴散整體程度較低及耦合度不高的根本原因。

(3)推進技術創新擴散平臺建設。數字經濟時代席卷全球，國家大力推動產業數字化，積極打造企業孵化器、科技園區等重要平臺，作為新時代技術創新的助推器，為技術創新及其擴散營造優質的環境氛圍，推動技術創新的迅速擴散和成果的高效轉化。應緊跟時代的步伐，加快技術創新擴散平臺建設，促進技術創新能力大幅提升。