三螺旋理論視角下區域海洋高新技術產業創新效率分析與評價研究

寧 凌，蘇玉同，歐春堯

（廣東海洋大學管理學院/廣東沿海經濟帶發展研究院，廣東湛江 524088）

1 研究背景

海洋是經濟高質量發展的戰略要地。我國在2018 年9 月份發布了《關于促進海洋經濟高質量發展的實施意見》，重點支持傳統海洋產業改造升級，包括開展“一帶一路”海上合作的金融支持，建立一批國家級海洋牧場示范區、海洋經濟發展示范區、智能船舶發展示范區，從配套政策和專項資金配置上支持海洋經濟的發展。在知識經濟的時代背景下，海洋高新產業支撐著海洋經濟的發展，海洋經濟產業主體所具備的技術創新能力又決定了技術更新周期和傳統產業轉型升級周期。基于此，提高海洋高新技術產業創新效率成為培育我國沿海地區海洋戰略性新興產業的關鍵問題之一。

高新技術產業創新本質上就是產業內所蘊含核心技術的趕超與顛覆性創新，國內學者對于依靠技術突破、技術革新帶動產業發展的研究十分廣泛。以質性研究的方式來看，魏潔云等［1］對以路徑依賴理論為基礎，對高新產業技術的演化機理進行了深入研究，探討了從技術創新到建立新經濟路徑的過程。毛義華等［2］運用扎根理論構建出技術創新的協同網絡結構，為網絡化的創新發展結構提供理論基礎。余江等［3］對價值共創理論、數字創新理論、社會技術理論和治理理論進行了深入研究，挖掘出了各理論核心概念之間緊密的邏輯關系，為技術創新系統的數字化轉型提供了新的研究視角。霍沛［4］依照產業生命周期理論，依照“知識-技術-產品”的研究脈絡分析了高技術知識產業系統內的創新發展規律。以量化研究的方式來看，張光宇等［5］構建了技術發展生態評價模型，從技術生態位躍遷的角度對企業的創新能力提供躍遷路徑。尹潔等［6］基于生態鏈理論,對高新技術產業創新過程進行生態化重構，結合不同層次的創新效率探討了我國各類高新技術產業整體的創新效率，并提出了針對性的改進策略。魏谷等［7］采用三階段DEA 的實證方法，較為客觀地反映了創新型產業集群的創新效率，并提出了相應的政策建議。無論是量化研究方式還是質性研究方式，都有學者進行了深入研究，但是多數學者在開展海洋高新技術產業創新效率問題研究時仍將研究主體定義為企業集群、產業集群本身，以目前創新過程中“政府-產業-學研機構”高度融合現象為基礎開展研究的文獻并不多。鑒于此，本文以三螺旋理論為基礎，首先通過梳理相關學者對于三螺旋創新理論的運用，從識別、研發、應用三個創新階段出發［8］，構建三螺旋視角下海洋高新技術產業創新能力提升的演進路徑。其次對三個階段所對應的技術基礎聯結、技術組織創新、技術應用轉化過程進行螺旋式重構，構建分析框架。最后運用DEA 模型和Malmquist 指數相結合的實證方法，對周期內海洋高新技術產業三階段的創新效率和整體效率進行了測算和分析，并依據實證結果提出了相應的優化策略.

2 三螺旋理論視角下海洋高新技術產業創新協同過程

2.1 三螺旋視角下海洋高新技術產業創新周期

“官產學”三螺旋創新范式在20 世紀90 年代被首次提出，用來分析在知識型經濟基礎下政府、企業、學研機構之間的互動關系，其中融入了生物學中的三螺旋模型，構成了促進科學技術不斷向上攀登的系統理論。三螺旋理論在很大程度上超越了以往對于企業與學研機構之間互動、學研機構與政府之間互動、企業與政府之間互動的雙向互動關系，這源于三者在傳統技術創新周期中的組織界限逐漸模糊。國內學者經研究發現，三螺旋協同創新模式可以開啟一個技術生長周期（如圖1 所示），讓周期內的創新主體服從于科學研究和技術服務業，進而提高政府、企業、學研機構對協同創新效應的影響程度和顯著性［9］，但是由于各地區基礎資源稟賦不同，創新周期的長短和創新能力的強弱也會不同。為了有效地促進協同創新系統向帕累托最優方向演化，三螺旋理論強調了政府在產業與學研機構之間的紐帶關系［10］，政府作為發布指令服務角色，通過設立溝通機構、調整原有科研合作制度為企業和學研機構能夠更有效率地溝通，實現對現有技術的顛覆性創新提供服務，并在一些戰略性新興產業發展初期扮演風險“投資商”的角色［11］。創新型企業在追求技術進步帶來經濟效益的同時，還會設立相關標準，為不同等級的員工提供不同的教育培訓，幫助員工可以更快地適應新等級的要求，提升自身的綜合素質和公司的整體創新實力。學研機構包括高等院校和眾多科研機構，在知識經濟的背景下，學研機構逐漸超越創新型企業，轉變為一個技術的創新周期里的主要角色，幫助企業培育技術成熟、產品適應市場，并等待下一個技術創新培育周期［12］。

圖1 “產業-政府-學研機構”技術創新周期

2.2 海洋高新技術產業創新過程的螺旋式重構

海洋高新技術產業的本質決定了其技術發展過程既不是純基礎科學研究也不是純應用科學研究。本文結合巴斯德象限所表現出的科學、技術之間相互作用、相互轉化的關系［13］，從“技術識別—技術研發—技術應用”的基本范式中凝練出海洋高新技術產業創新突破的演進路徑，見圖2。

圖2 海洋高新技術產業創新能力提升演進路徑

（1）技術識別階段。在識別階段受到發展機遇、發展能力等因素影響，在涉海新技術的市場應用和商業化價值不明朗之前，沿海各地區創新主體對于研發新技術的重視程度存在著一般性的差異，即根據已有技術基礎來配置創新資源。然而，技術后發地區存在著區位技術基礎差，難以實現突破性創新的問題，這意味著各地區不會只局限于自身區域內的“政府—產業—學研機構”的創新配合［14］，將多加尋求與先發地區技術創新的合作機遇，形成“技術學習-區域合作-消化吸收”的演進路徑，促進自身技術資本的不斷積累，并完成海洋高新技術產業的創新識別階段。

（2）技術研發階段。對于原技術的創新突破研究，“政府-產業-學研機構”創新網絡的建立可以幫助海洋高新技術產業創新主體形成“搭建創新網絡—優化創新能力—尋求突破研究”的演進路徑，探索能夠最大化促進創新效率的合作模式［15］，提高地區海洋高新技術產業的創新效率，對原有的技術、理論進行優化研究和突破研究，并完成海洋高新技術產業的創新研發階段。

（3）技術應用階段。對于海洋高新產業新技術的市場化應用，在合作機制內能夠借助沿海地區的對外條件，保證學研機構與企業共同將海洋高新技術產業推向市場，形成“產業技術適應—技術市場結合—產業技術成熟”的演進階段，完成一個產業技術創新周期。作為技術創新的兩大主體，企業和學研機構雙方的創新能力在產學研合作過程中可以實現共演和相互促進［16］，實現地區海洋高新技術產業的創新能力本質提高，并完成海洋高新技術產業的創新應用階段。

基于三螺旋理論，對海洋高新技術產業創新路徑進行螺旋式重構，將“識別、研發、應用”過程解構為“技術基礎聯結—技術組織創新—技術應用轉化”三階段“官產學”緊密聯系的螺旋運轉過程。如圖3 所示。

圖3 周期性海洋高新技術產業的螺旋式創新過程

（1）技術基礎聯結。已有涉海高新技術產業經濟規模能夠顯著地影響對于新技術的創新意愿和創新投入，進而影響技術資本的聚集。原有技術資本基礎由區域內資本聚集和智力聚集兩部分聯結而成，具體來看，海洋高新技術創新周期啟動后，產業區內存在的產業聯系將發展形成生產網絡，而生產網絡的進一步發展又促進了產業聚集和企業聚集進而形成資本聚集［17］。同時，在利益驅動下，創新型企業不會滿足于現有海洋高新產業的技術基礎，一方面會投入人力、物力等要素推動自主創新，另一方面會加快對于國際上先進技術信息的收集，進而推動智力資本聚集。二者的目的均是開發新的產業空間、推動產業革新、降低現有生產成本，獲得更大利潤［18］。不斷提升了區域內涉海創新主體的創新意愿和創新基礎，最終形成的技術資本決定了一個區域海洋高新技術產業創新周期的起點。

（2）技術組織創新。隨著海洋高新技術產業集群內的企業對于高新技術研究的深入，政府通過兩種角色定位介入，促進海洋高新技術產業培育：一是結合自身行政角色幫助企業和學研機構之間建立起相應的合作制度［19］；二是結合自身“風險投資商”的角色，依據所要突破技術的緊要性和必要性，對企業內部的研發機構和學研機構進行相應的資金補助配置［20］。企業和學研機構在政府的支持下不斷深化合作，逐漸匹配出合適的創新制度環境和創新制度氛圍［21］，這種根植性的合作制度讓“產業-政府-學研機構”形成的合作網絡更加富有成效，提高了各方創新活動之間的效率，成為技術趕超與樣品開發的關鍵環節。

（3）技術應用轉化。技術更新周期內的創新活動者通過合作、互動、學習聯結在一起，各要素整合、集成形成了穩定的創新系統。一方面學研機構在合作平臺上對企業進行知識轉移，協助企業進行樣品研發。另一方面學研機構利用企業直接面向市場的機會，協助企業將成型技術轉化的樣品培育為能夠適應市場生存的新產品、新材料、新工藝等［22］，擴大社會分工的范圍和生產活動空間，形成新的生產門類和部門，經過產業融合后的技術趨于成熟，海洋高新技術企業在技術成果轉換方面發揮著重要作用［23］。推向市場應用后，各企業可以利用新技術產業來改變傳統產業的面貌，形成新的技術資本水平。一個周期內的海洋高新技術產業創新活動告一段落，新階段技術資本水平將作為下一個創新周期的技術資本基礎向前發展。

2.3 海洋高新技術產業創新路徑效率分解及指標體系構建

以海洋高新技術產業創新過程螺旋式重構結果為基礎，將周期內創新能量的轉化效率分為技術聯結效率、技術創新效率和技術轉化效率。如圖4 所示，創新周期內每一環節創新能量都具有傳遞性，最終表達了海洋高新技術產業整體的創新效率。

圖4 海洋高新技術產業創新周期效率分解

其中Sn、Tn、（Tn/Sn）分別表示技術基礎聯結階段的投入、產出和效率；An、（An/Tn）分別表示技術組織創新階段的產出和效率；Sn+1、（Sn+1/An）分別表示技術應用轉化階段的產出和效率，Sn+1 將作為下一創新周期的投入。Sn 包括海洋高新技術產業產值；Tn 包括涉海高新技術產業R&D 經費、涉海科研機構從業人員數量、涉海科研機構數量、海洋高新技術企業數量；An 包括海洋高新技術專利申請數、海洋科技論文、實現產品或工藝創新涉海企業數量；Sn+1 包括海洋高新技術產業產值。其中海洋高新技術產業創新效率為技術聯結效率、創新組織效率、應用轉化效率的乘積，即：

海洋高新技術產業創新效率=技術聯結效率×技術創新效率×技術轉化效率。

2.4 數據來源與數據處理

考慮到技術組織創新階段的創新產出可能存在一定的時滯期，本文設定此階段時滯期為1 年，技術基礎聯結與技術應用轉化無時滯期，即技術組織創新階段投入為2012 年到2018 年，技術組織創新階段產出和技術應用轉化階段投入為2013 年到2019年。其中應用到的變量數據主要來源于2012—2019年《中國統計年鑒》《中國科技統計年鑒》《中國海洋統計年鑒》《中國高技術產業統計年鑒》和RESSET 數據庫以及各沿海省份統計年鑒和海洋局官方網站數據，部分缺失數據運用插值法和回歸填補法補齊。

3 實證分析

3.1 測算方法

數據包絡分析法（DEA）最初由Charnes 等［24］提出，DEA 可以根據一組多個輸入和輸出的變量來估計有效生產率，本文采用DEA 模型與Malmquist指數相結合的方法，對我國海洋高新技術產業的靜態創新效率比較與動態創新效率的跨期比較，模型設定為：

（1）CCR 與BCC 模型。本文利用CCR 模型與BCC 模型得出三階段的綜合技術效率（TE）

和純技術效率（PTE），后根據SE=TE/PTE 的計算方式得到三階段的規模效率（SE）。具體模型如下：

3.2 三階段區域海洋高新技術產業創新效率測算結果與分析

（1）技術基礎聯結階段區域海洋高新技術產業靜態和動態創新效率計算結果如表1 所示。廣東省、山東省是純技術效率和規模效率均較高的省份代表，二者較早地融進了全球化發展，擁有良好的發展基礎，對于涉海高新技術產業創新投入的重視程度更高，因此聯結后的技術資本最為雄厚。江蘇省、上海市是純技術效率較高而規模效率較低的省份代表，這意味著兩地可以依靠充分的要素配置而非一味地壯大產業規模更能夠提升創新初期的技術資本水平。河北省是規模效率較高而純技術效率較低的省份代表，表明海洋高新技術產業產值并不能有效刺激河北省涉海技術資本的聚集，更多地是依靠產業規模來支撐技術資本的聚集。廣西壯族自治區是規模效率和純技術效率均較低的省份代表，意味著其涉海技術資本比較稀缺，且涉海高新技術產業規模較小。

表1 2012—2018 年我國11 個省份海洋高新技術產業技術基礎聯結階段靜態和動態創新效率

由表1 可知，2012—2018 年間11 個省份海洋高新技術產業技術基礎聯結階段靜態創新效率均值為0.711，全要素生產率（TFPCH）均值為1.012，表明該期間我國海洋高新技術產業在技術基礎聯結階段創新效率有較小幅度的進步，以年均1.2%的速度進步。分解全要素生產率后發現，技術效率（EFFCH）提升（1.1%）相對于技術進步（TECHCH）提升（0.1%）對全要素生產率指數的變化貢獻更大。分地區看，有7 個省份的全要素生產率指數大于1，并且大多集中在東部沿海經濟圈，說明在技術基礎聯結階段大部分沿海省份的創新效率均能得到提升，但增長主要出現在東部沿海開放省份。可見，在技術基礎聯結階段，大部分地區海洋高新技術產業在技術基礎聯結階段創新效率受技術效率提升的影響較大，且東部海洋經濟圈的海洋高新技術產業技術基礎聯結能力表現更均衡，這意味著東部海洋經濟圈整體技術資本水平更高。

（2）如表2 所示，根據技術組織創新階段區域海洋高新技術產業靜態和動態創新效率可以發現，在此階段，廣東省、上海市的純技術效率和規模效率均較高，這意味著這類地區海洋高新技術產出能力最強，這可能由于長三角、珠三角等地區作為國家科技創新的發展極，吸納了大量科技人才，讓這類地區在海洋高新技術產業創新過程中占據了巨大優勢，進而幫助這類地區在海洋高新技術產業創新產出中兼顧數量與質量。河北省、廣西壯族自治區、海南省三個省份綜合技術效率較低，意味著各省份海洋高新技術產業在投入了資金、人員等要素后，對于涉海高新技術的產出能力仍比較低。

表2 2012—2018 年我國11 個省份海洋高新技術產業技術組織創新階段靜態和動態創新效率

從表2 可知，在動態效率方面，我國海洋高新技術產業2013—2019 年間技術組織創新階段全要素生產率為1.031，即以年均3.1%的速度進步，雖然最后表現為進步但全要素生產率小于1 的省份有5個，說明仍有相當一部分海洋高新技術產業在技術組織創新階段研究新技術開發新產品的效率較低。根據分解可知，技術效率變動平均率為2.7%，技術進步變動平均率為0.5%，可見技術效率的增長是主要原因。從具體地區來看，廣東省海洋高新技術產業創新全要素生長率指數和技術效率指數分別為1.227 和1.141，遠高于其他地區。除河北、廣西、海南三地外，其余9 個省份技術效率指數全部大于1，表明技術效率進步在地區海洋高新技術產業技術組織創新階段起較大影響作用。

（3）技術應用轉化階段區域海洋高新技術產業靜態和動態創新效率計算結果如表3 所示。在此階段，廣東省、山東省、上海市綜合技術效率排在國內沿海省份前列，代表著國內一流涉海技術成果轉化水平。此外，天津市、遼寧省、廣西壯族自治區分別因為規模效率較低，純技術效率較低影響了地區綜合技術效率。由此可見，這類地區均在部分環節抑制了技術成果轉化為經濟產值的能力。河北省的純技術效率和規模效率均較低，這類省份難以將技術成果有效轉化為下一周期的技術資本。

表3 2012—2018 年我國11 個省份海洋高新技術產業技術應用轉化階段靜態和動態創新效率

從表3 可知，在動態效率方面，我國海洋高新技術產業創新全要素生產率平均值為1.016，說明技術應用轉化階段海洋高新技術產業創新效率年均攀升1.6%，僅有6 個省份全要素生產率指數大于1。分解后可知技術進步（-0.25%）相比技術效率（4.2%）是全要素生產率的抑制因素。從具體省份來看，全要素生長率年均增長最快的是山東省，受技術效率年均增長5.1% 和技術進步年均增長7.3%的拉動，山東省海洋高新技術產業全要素生長率年均增長12.8%，這意味著山東省良好的海洋技術轉化效率幫助地區海洋技術資本持續聚集。廣東省在前兩個階段全要素生長率位于前列，但在技術應用轉化階段表現僅排在上海、浙江、山東之后，今后需更加關注技術成果應用轉化方面的問題。

（4）海洋高新技術產業全過程靜態和動態創新效率計算結果如表4 所示。三螺旋理論視角下的海洋高新技術產業整體靜態創新效率是單周期內技術聯結效率、技術創新效率、技術轉化效率的乘積。由表4 可知，11 個省份中沒有一個在三個階段都能夠位于創新效率前沿面，同時海洋高新技術產業創新周期能量傳遞效率的平均值約為37.2%，表明我國海洋高新技術產業創新整體效率并不高，還有較大的提升的空間。

表4 2012—2018 年我國11 個省份海洋高新技術產業全過程總體靜態和動態創新效率

2012—2018 年間11 個省份海洋高新技術產業創新全要素生產率均值為1.061，即以年均6.1%的速度增長，分解可知技術進步水平以年均-2%變動，技術效率以年均8.2%的速度增長，故全要素生產率的增長主要得益于技術效率的變化。從具體省份來看，有6 個省份海洋高新技術產業全要素生產率大于1，其中廣東省海洋高新技術產業創新全要素變動增長率為47.1%，海洋高新技術產業創新能力表現突出，是2012—2018 年間我國海洋高新技術產業創新表現最佳的省份。但需要注意的是，雖然11 個省份整體海洋高新技術產業創新全要素生產率大于1，仍有5 個省份全要素生產率小于1，并主要集中在北部沿海經濟圈和南部沿海經濟圈。以河北為例，海洋高新技術產業創新全要素生產率為0.569，分解后可知技術進步（-19.7%）和技術效率（-29.2%）嚴重抑制了全要素生產率進步。這意味著今后要著重引導我國沿海各省份之間海洋高新技術產業創新能力的平衡發展，避免出現兩極分化嚴重的局面。

4 結論與建議

（1）從總體來看，我國沿海11 個省份海洋高新技術產業在技術基礎聯結、技術組織創新、技術應用轉化三階段的效率均不高且兩極分化嚴重。從靜態結果可知，沿海各省份創新效率值差異較大，例如廣東省全過程綜合技術效率為0.797 而河北省僅有0.131，并且沒有一個沿海省份的全過程創新效率值可以達到1。從動態結果可知，在技術基礎聯結階段有7 個省份全要素生產率大于1，而在技術組織創新階段和技術應用轉化階段只有6 個省份全要素生產率大于1，這說明我國海洋高新技術產業創新活動中技術基礎聯結階段效率優于技術組織創新階段和技術應用轉化階段，即大部分沿海省份均十分重視對于涉海高新技術產業的投入力度，而各沿海省份新技術轉變為新產品的商業化階段和將新產品的經濟效益轉變為下一周期的技術資本投入階段發展仍然不均衡。此外，三個階段總體上技術效率變動幅度明顯高于技術進步變動幅度，這表明我國海洋高新技術產業創新效率提升并不穩定，海洋高新技術產業創新效率的提升要靠技術效率和技術進步共同增長。分地域來看，在北部、東部、南部的海洋經濟圈中，東部海洋經濟圈所覆蓋的省份涉海高新技術產業創新能力既突出又均衡；南部海洋經濟圈覆蓋的省份呈現了嚴重的分化趨勢，并沒有形成穩定的涉海技術產業創新帶動結構。北部沿海經濟圈覆蓋的省市涉海高新技術產業創新基礎相對薄弱，需要進一步加快提升三階段創新效率。

（2）沿海各省份仍需繼續探索海洋高新產業技術區域合作模式，以緩解技術后發地區區位基礎薄弱、技術資本稀缺、規模創新效率差等問題。可以以地理劃分為基礎，區位技術基礎條件相對領先的省份與區域內其他省份建立涉海高新技術產業創新合作制度，打造北部、東部、南部的海洋高新技術產業創新發展圈。其次，一些海洋高新技術產業創新能力強的省份會在區域內形成涉海技術發展極，并通過區域合作的形式，制定相應的合作制度和利益分配制度，不斷促進技術資本聚集，帶動區域內其他省份參與到涉海高新技術的研發周期里，形成一種區域“技術—經濟”范式。

（3）培育高新產業技術的目的是讓新的產品能夠在未來的市場上形成區域競爭優勢，幫助技術資本良性循環。政府可以要求能源、交通部門優先使用新型產品，提供關鍵的產品需求，尤其是對于技術后發地區發展海洋新材料、海洋生物制品、海上風電等其他海洋高新技術產業。其次，學研機構和企業要緊密聯動，企業要在技術突破試驗現場為學研機構提供數據支持，學研機構利用場地對創新的技術或前沿產業技術進行科學理論驗證，通過緊密合作最終將技術、工藝等培育成熟，轉化為產品進入市場，避免一些地區的海洋高新技術產業在獲得了外資和技術轉移之后無法實現技術再創新，走入“獲得技術—技術落后—再獲得技術—技術再落后”的怪圈，推動創新能量順暢流動，提高全過程的創新效率。