獨角獸企業創新能力與區域創新生態系統耦合機制研究

呂 波，漆 萌，葛鑫月

（北京物資學院，北京 101149）

獨角獸企業是指成立時間較短、估值超過10億美元的高成長性企業［1］，是新經濟的典型以及科技創新的代表。獨角獸企業群體已經形成一個重要的創新種群，引起社會關注并各類排行榜頻出。綜合分析胡潤大中華區獨角獸指數、IT桔子獨角獸企業榜單、國家創新創業大數據平臺榜單，發現2015年列入中國獨角獸企業榜單的僅有40家，2021年則達到255家，分布在20個行業領域，僅在北京市就達到了92家。為了促進獨角獸企業產生，我國多個城市或地區采取了重獎企業的策略，如一旦列入榜單獎勵金額高達億元。新冠疫情等背景加速了信息科技創新并推動產業升級，政府、教育、產業的數字化技術得到前所未有的推廣與應用［2］。科技創新驅動下的經濟發展模式比傳統模式更具競爭力［3］。獨角獸企業表現出在北京市等區域扎堆出現的特征，如果能找到北京市培育獨角獸企業的背后機制，將有助于為我國其他地區提供寶貴的經驗。獨角獸企業為什么扎堆在特定區域出現？區域性創新生態系統與獨角獸企業創新能力之間有何內在的耦合機制？這兩個問題引起了研究者的興趣。但區域創新與創新能力之間到底關系如何,理論界并未給出確切的答案［4］。本文將針對這兩個問題展開研究。

1 研究綜述

1.1 耦合模型構建研究

孫勇等［5］在耦合模型中將區域創新設計為創新投入、創新環境與創新產出來評價。王方方等［6］從創新質量與創新氛圍兩大子系統來構建區域創新系統評價模型，其中前者包括創新投入、創新產出、創新主體，后者包括基礎設施、全球化水平、經濟條件。張愛琴等［7］基于創新動態視角將創新生態系統分為運作、支持、研發、環境4個子系統，構建了創新生態系統評價指標體系。張竣喃等［8］在技術創新、產業結構與金融發展3個系統之間構建耦合模型，認為各區域耦合水平不斷提升，但整體水平并不高。祝影等［9］建立了創新系統與發展系統的耦合機制模式，提出了經濟發展與創新投入的耦合通道、社會發展與創新環境的耦合通道、創新產出與資源環境的耦合通道。王清等［10］認為區域創新能力與區域化水平的耦合發展是政策調控力、資源凝聚力、經濟驅動力各要素相互作用的結果，經濟驅動力是最主要影響因素。

1.2 耦合空間聯系研究

賴一飛等［11］提出數字經濟發展與區域科技創新之間的區域耦合度存在著較大差異。李健等［12］認為區域經濟與科技創新的耦合協調水平由高到低依次為東部、中部、東北、西部，隨著時間推移，耦合協調水平差距擴大，耦合協調水平呈現空間正向相關關系，且空間集聚特征不斷增強。成鵬飛等［13］發現較高耦合度和協調度的地區存在著集中連片現象。劉會武等［14］利用條件收斂模型檢驗高質量發展的創新機制，發現存在“東高西低”階梯狀的地區差異，高質量發展水平低的地區向高水平地區收斂的趨勢明顯，但是除東北地區外，收斂存在約束性條件。李楠博等［15］認為全國大部分區域均具有較大上升潛力，東部地區耦合協調性相對較高，其他地區整體耦合協調性偏差。商燕劼等［16］認為從空間聯系量來看，區域創新、區域競爭力與生態效率之間形成以核心城市為中心的空間溢出效應，區域創新能力提升、生態效率改善對城市競爭力提升有著重要影響。徐維祥等［17］認為長江下游地區空間聯系網絡密度與網絡結構復雜程度遠高于長江中上游地區，牽引長江中上游城市多極化發展，并且逐漸形成以長三角為核心的城市圈。

1.3 耦合發展趨勢研究

在發展趨勢上不同的學者提出的觀點不同。魏巍等［18］認為耦合協調度與經濟發展水平呈“逆向相關”態勢。蔡文伯等［19］通過GM(1,1)預測模型、Tobit回歸模型、耦合協調度模型等研究成渝區域的科技創新與經濟發展的耦合關系，認為呈現倒“M”型上升趨勢；要實現深度融合的路徑包括提升高等教育質量、發揮核心城市的擴散效應、加快科技成果轉化。馮苑等［20］認為孵化器與創新之間耦合協調度呈泰爾指數波動式下降趨勢，耦合協調度表現出明顯的空間正向集聚特征。徐曄等［21］認為我國創新要素配置與經濟高質量耦合發展呈現逐年遞增趨勢，但仍處于初級協調發展階段，整體水平不高。韓永楠等［22］認為主要得益于技術創新水平的不斷提升，技術創新與綠色發展耦合協調度呈逐年緩慢增長趨勢。騰堂偉等［23］認為科技創新與綠色發展協調性集群化現象可分為科技創新領先區、綠色發展領先區和平衡區3種類型，且具有從下游到中游再到上游的梯度化空間分布特征。利平等［24］認為知識溢出與產學研合作創新網絡存在磨合協調期、規范發展期、螺旋上升期三階段的耦合機制。葛鵬飛等［25］認為我國總體創新系統與經濟發展系統的耦合協調度在逐年遞增，但僅由低度耦合水平過渡到中度耦合水平。方大春等［26］認為區域創新與產業結構間耦合協調度與經濟增長存在正“U”型關系，耦合度存在空間溢出特征明顯。

1.4 耦合影響因素研究

蘇屹等［27］認為當耦合度高于0.620時，滯后3期的專利授權量與R&D投入呈正相關；耦合度低于0.349時，滯后3期的專利授權量與R&D投入、滯后4期的新產品銷售收入與R&D投入均呈負相關；當耦合度高于0.585時，滯后4期的新產品銷售收入受到R&D投入的顯著促進作用。劉娜娜等［28］認為產學合作程度、高校科技創新效率、高校知識溢出能力、高技術產業吸收能力是高校科技創新與高技術產業創新系統耦合發展的重要驅動因素，同時發現高技術產業創新效率對其驅動效應并不顯著。于世海等［29］認為技術創新的投入、科技創新成果產業化運作效率、產出結構，對區域經濟發展產生戰略性影響。張玉臣等［30］認為經濟發展水平、對外交流水平、人力資本水平對創新生態系統耦合度起顯著正向作用。胡彪等［31］認為經濟、社會、政策因素對京津冀創新效率與生態效率的影響具有顯著的差異性。胡悅等［32］認為技術市場成交額對技術創新的貢獻北京市最高。市場化程度與政府支持對綠色創新與產業結構優化的耦合發展產生顯著正向影響［33］。地區生產總值等一般經濟環境因素對創新環境影響最強，高技術產業對創新環境的影響最弱［34］。對外貿易、政策扶持、人力投入等因素對京津冀地區系統耦合度產生了不同程度影響［35］。

由已有文獻研究可知：一是現有文獻已開展了各個子系統之間的耦合研究，涉及對區域創新、區域經濟發展水平、區域物流、區域金融等各個區域性系統之間的耦合關系。鑒于獨角獸企業種群是較為新生的事物，且以前采集數據較為困難，所以針對區域性創新生態系統與獨角獸企業種群的耦合度研究一直處于空缺狀態，亟需展開相關機制與量化分析。隨著社會各界對獨角獸企業越來越重視，各類獨角獸排行榜單與獨角獸數據集日益豐富，目前針對區域創新生態系統與獨角獸企業創新能力之間關系開展量化研究的時機已經成熟。二是在耦合協調的空間維度上，普遍認為耦合度存在“東高西低”等階梯狀地區差異，北京市屬于耦合度較高的區域。但現有文獻研究在發展趨勢上存在沖突或矛盾之處。比如有人認為是倒“M”型，有人認為是正“U”型，這些結論是否適用于北京市等獨角獸數量較多的特定區域尚有待驗證。三是在影響因素上，目前研究普遍認為是存在復雜多維度影響因素，而且傾向于是交叉式互相作用，涉及經濟、社會、政策等各類因素，但對具體指標選取差異性大，存在遺漏變量或誤選變量等缺陷，相應的指標體系需要細化且全面化。基于以上研究空缺、觀點沖突以及變量遺漏誤選等問題，本文將聚焦于區域性創新生態系統與獨角獸企業種群之間的耦合關系進行研究，對當前矛盾的結論通過采集數據開展量化研究，并建立更全面的指標體系，為獨角獸種群創新能力更好地與區域創新生態系統耦合進行機制分析，對北京市等地獨角獸培育關鍵環節進行解析，以豐富這一研究領域的研究理論，為其他地區創建區域性創新生態系統、培育當地獨角獸提供理論借鑒。

2 模型設定

2.1 耦合模型與機制

創新網絡重新自組織會產生創新產出、創新溢出、創新吸引等多維效應。針對多維效應的評價與測量，王崇鋒［36］認為如果樣本量小，若將多指標一同帶入回歸方程，可能使回歸效果較差，為此可采用引入子系統來反映創新投入、創新溢出及創新產出。借鑒這種研究思路，再根據上述文獻綜述，本文引入5個子系統即科學研究、創投融資、創新資源、創新環境、創新產出；在區域創新生態系統與獨角獸企業創新能力耦合上，本文設定各個子系統之間交叉影響且相互作用。所構建的耦合機制模型如圖1所示。

圖1 區域創新生態系統與獨角獸企業創新能力耦合機制模型

本文基于耦合理論構建獨角獸企業創新能力與區域創新生態系統耦合機理模型，以評價不同子系統的耦合效果。假設耦合效應（synergistic effect）為SE，則如式（1）：

為考察耦合度與影響因素之間的關系不同學者展開了研究。本著科學性、實用性和可操作性原則，本文參照林卓玲等［37］研究，解釋變量組包括5個子系統，構建創新耦合機理公式模型如式（2）：

其中β代表系數，i為子系統，t為時間,ξ為隨機誤差項。

產出變量組Output(OUT)用耦合度(D)表示，即各個子系統之間彼此和諧一致的程度。計算創新生態系統耦合發展過程中在某時點的耦合度，需要用以下子系統耦合度計算公式。

2.2 子系統耦合度計算

全力等［38］認為復合系統耦合度模型由創新生態系統子系統sj組成，設創新生態系統在發展過程中的序參量為ej=ej1,ej2,…,ejm，m≥ 1，βji≤eji≤αji，i∈(1,m)。當eji為正向指標時，取值越大。系統的有序程度越高，取值越小，系統的有序性越低。

子系統Sj的系統有序度通過ujeji的集成來實現，功效系數函數幾何平均法來計算第j個子系統的序參量對該子系統的有序度總貢獻。

Uj(ej)∈［0,1］;Uj(ej)越大，有序度越高，反之越低。

系統耦合度是在有序度的基礎上進行計算。系統耦合度計算公式，主要參照了張慧穎等［39］文獻。本文設置五個子系統，設j=1,2,3,4,5，在時間t0、創新子系統Sj序參量的有序度為，在整個復合系統發展演變過程中的一時點為t1，子系統的系統序參量的有序度為，則創新生態系統各子系統的耦合度為：

其中j=1,2,3,4,5分別代表以上子系統。由公式計算可知，CM值越大，子系統耦合發展程度越高，反之越低。

2.3 耦合指標分類

耦合指標需要根據大小進行分類。輪廓系數模型（簡稱SC模型）是用來判定比較分類優劣的評價方式。本文采用SC模型分析，當數值越大時說明優勢越明顯。設SC(i)為點i的輪廓系數，則計算如式（5）所示。

S(i)與C(i)分別為內聚度和分離度來確定。假設點為i，分離度以 S(i)表示，取i距離同類中其他點之間的距離的平均值，如式（6）所示。

C(i)為i到所有非同類點平均距離的最小值，如式（7）所示。

根據單鵬等［40］、孫林等［41］的研究，計算比較研究對象的輪廓系數，得到比較結果分類情況。輪廓系數越趨近于1時表明比較分類的效果越好。本文利用Python語言編程計算輪廓系數。為便于觀察與比較，再將測得的耦合度分類指標通過Python語言編程以雷達圖形式呈現各指標比較情況。

3 變量設計

根據羅亞非等［42］、洪嵩等人［43］的研究成果，創新投入子系統的序參量包括從事科技活動人員數、R&D人員全時當量、科技經費籌集額和規模以上工業企業開發新產品經費，前兩項指標主要反映創新人力投入，后兩項指標主要反映創新財力投入。創新產出子系統是創新效果最顯著的顯性表現，它說明了創新生態系統在不同層面上的運行效果，其序參量包括國內3種專利申請受權量、技術市場成交合同金額、規模以上工業企業新產品產值和規模以上工業企業新產品產值占總產值比重。創新擴散子系統是創新成果產業化的重要途徑，是創新成果在創新主體之間流動渠道; 擴散效應的發揮，促使系統內企業通過學習、模仿等方式提高創新能力，最終實現系統整體技術水平的提高，序參量主要包括外商投資總額、進出口貿易總額、規模工業企業技術引進經費和規模以上工業企業購買國內技術經費。創新支持子系統包括經濟環境、技術基礎設施、金融環境、教育環境、文化環境等，組成創新投入系統。創新產出系統與創新擴散系統運行的基礎和保障，該子系統的序參量包括居民消費水平、固定資產投資額、教育經費支出和科技經費籌集中金融機構貸款比例。計算序參量有序度的數據通過查閱《中國統計年鑒》和所在地區的統計年鑒和科技統計年鑒得到。賈品榮［44］認為區域科技發展指數評價體系，從區域科技的R&D經費、科技活動人員兩方面評價區域科技投入；從技術合同成交額、專利授權量、出口額、高新技術產業總產值、國際三大檢索系統收錄論文數5項指標評價區域科技產出；從工業固體廢物綜合利用率、工業廢水達標排放率、郵電業務總量、百人固定電話移動用戶數、公共圖書館與博物館數、社會勞動生產率、萬元地區生產總值（GDP）綜合能耗7項指標衡量區域科技對社會的影響。趙敏等［45］構建了R&D投入、科技創新及經濟效益復合系統的綜合評價體系，R&D投入指標包括R&D人員全時當量(分為基礎研究、應用研究、試驗發展，按萬人計)、R&D經費內部支出(分為企業、研究與開發機構、高等學校、其他，按億元計)；科技創新成果指標包括專利成果(國內外3種專利申請受理數、國內外3種專利授權數)、論文(國外主要檢索工具收錄中國論文總數)；經濟效益指標包括經濟結構、經濟增長、經濟總量。區域創新系統還可以用科技服務、科技活動、科技成果應用3個一級指標來評價。科技創新指標分為科技創新投入、科技創新產出、科技創新環境為一級變量，其中科技創新環境包括研發機構所占比重、每百萬人高等院校平均在校生、每萬人研發全時人員當量3個子指標。創新環境分為高等學校數、研究生在校生數、科學研究和技術服務業城鎮單位就業人數、高技術企業數等指標。創新產出用國內有效專利數、國內3種專利申請授權數、發明專利占比、技術市場成交額等指標。獨角獸企業構建核心競爭力的核心要素是資源、管理、技術、產品，涉及營業收入、研發費用、營銷費用等指標［46］。集聚效應帶來規模經濟和知識溢出，促使高成長企業不斷開拓新區位窗口，構建資源共享或互補的企業網絡。獨角獸企業在信息技術服務業、公共服務和管理業、批發和零售業對高成長企業網絡發展貢獻度較高［47］。綜合以上文獻的指標設計，本文經過鑒別與取舍，制定出獨角獸企業創新能力變量、區域創新生態系統評價變量分別如表1、表2所示。

表1 獨角獸企業創新能力評價指標

表2 區域創新生態系統評價變量

表2（續）

4 基于耦合機制模型的驗證

4.1 數據描述性統計

對設計變量通過年鑒、Wind數據庫、榜單排名以及調研得到數據庫，經利用R語言描述性統計如表3所示。由表3可知，本文選取了我國獨角獸全樣本225家，共分布在14個省市，5個區域；獨角獸企業共跨越20個行業；平均融資輪次達到了4.67輪次；平均融資總額達到8.95億元；獨角獸企業聯合創始人平均擔任法定代表人數為12家，擔任股東為7家，擔任高管17家企業，任職企業達到23家，表現出豐富的社會關系網絡；獨角獸企業平均年齡達到8～9歲；平均發明專利達到63件，突破“卡脖子”技術水平處在中等水平；平均營業收入達到102億元；平均利潤僅有0.02億元；平均增長速率為132%。其余指標來自于數據庫、國家創新創業大數據平臺榜單。

表3 主要變量描述統計

表3（續）

4.2 耦合度測評

本文將耦合度等級分為5個等級，即差、低、中等、良、理想，分別對應耦合度差、低耦合、磨合期、高耦合、理想耦合5個階段。耦合度等級劃分標準如表4所示。根據式（3）、式（4）計算耦合度。在計算前先利用Python語言的Scale函數進行歸一化計算，接著將處理后的數據利用常見熵權法對各指標平均值賦權，分別計算出各地區耦合等級與耦合程度。因篇幅所限本文略去熵權法取值過程的大量表格與計算，所得最終計算結果如表5所示。由表5可知，我國內地共有14個省市擁有獨角獸企業，其中處于良好耦合狀態的地區為北京市、廣東省。處于磨合期的包括上海、浙江、天津、湖北、重慶。其余的地區耦合狀態為低耦合或耦合度差階段。

表4 區域創新生態系統與獨角獸企業創新能力耦合等級劃分

表5 擁有獨角獸企業地區的耦合度測評結果

表5（續）

4.3 耦合指標分類

本文選取北京市獨角獸創新生態系統的21項指標（如表6所示）與我國內地擁有獨角獸企業的省市平均進行比較，根據式（5）、式（7）對耦合指標分類結果如圖2所示。由圖2可知，北京與我國擁有獨角獸企業地區的平均值比較，比較值共分為5類：第一類指標是絕對優勢指標，是平均指標的4.14倍以上。第二類指標為優勢明顯指標，是平均指標的2～4倍。第三類為相對優勢指標，是平均指標的1～2倍。第四類相對劣勢指標，達不到平均值。第五類為較差指標，在平均指標的50%以下。

圖2 北京市與擁有獨角獸地區的創新生態指標比較

表6 區域創新生態系統評價指標

再利用Python語言編程得到北京市與我國擁有獨角獸企業地區的創新生態系統比較雷達圖，可知詳細的指標情況，如圖3所示。由圖3可知，第一類指標即絕對優勢指標，包括獨角獸數量與大學科技園，分別達到了擁有獨角獸企業地區平均值的4.86倍與4.14倍。第二類指標即明顯優勢指標，包括科研院所、技術市場成交額、專業化眾創空間、高等院校，分別達到平均值的4.11倍、3.88倍、3倍與2.65倍。處于相對劣勢的指標包括區域發明專利數量、新型研發機構數量、創新平臺、眾創空間，分別為平均值的0.82倍、0.80倍、0.72倍、0.71倍。最差的指標是教育經費合計，僅為平均值的0.28倍。其他指標是相對優勢指標，為平均值的1～2倍之間。

圖3 北京市與我國其他擁有獨角獸企業地區的創新生態系統比較

4.4 耦合機制模型驗證與分析

根據式（1）、式（2），利用R語言編程對北京市獨角獸創新變量與區域創新生態系統耦合機制進行驗證，得到驗證結果如圖4所示。由圖4可知，北京市在獨角獸創新變量與區域創新生態系統耦合程度上存在“一頭重一頭輕”特征。“一頭重”是指獨角獸創新變量大部分指標落在了區域耦合理想、區域耦合良好上。其中落在區域耦合良好與區域耦合理想所占的比例相近，說明北京市獨角獸企業的創新能力指標有近一半還有提高空間，未來可采取進一步的扶植措施使大部分指標達到理想狀態。“一頭輕”是指只有少量指標落在區域磨合、區域耦合低、區域耦合較差上，而且這些指標大多與獨角獸科研子系統有關聯。這表明獨角獸科研變量指標需要進一步采取補短板措施以提高與區域創新生態系統的耦合度，經分析可知這些短板包括：獨角獸企業研發合作伙伴少、研發強度低、研發政策激勵不足等。可采取的措施包括加強獨角獸企業與產學研的合作，進一步加大獨角獸企業的研發強度，由政府部門推出激勵獨角獸企業研發成果的專項激勵政策等。獨角獸產出子系統中的“卡脖子”技術突破也是一項短板，經測評可知處在區域耦合低階段，表明北京市獨角獸企業需要加強對“卡脖子”技術突破的攻關，主動擔當起突破“卡脖子”技術領頭雁的重任。

圖4 北京市獨角獸企業創新能力與區域創新生態系統耦合機制

5 結論與建議

本文以北京市為研究對象，對獨角獸企業的創新能力與區域創新生態系統耦合機制進行了研究與驗證，得出如下主要結論：

一是基于耦合度模型與熵權法進行測評，可知我國內地共有14個省市擁有企業獨角獸，其中北京市處于良好耦合階段，同處于這一階段的還有廣東省。處于磨合期的省市包括上海、浙江、天津、湖北、重慶。其余地區的耦合階段為低耦合或耦合度差。

二是基于SC模型與雷達圖比較北京市與我國擁有獨角獸企業地區的創新生態系統指標，發現北京市的創新生態系統指標有76%是平均指標的115%～480%。這些指標是支撐北京市獨角獸企業扎堆出現的重要原因。北京市只有24%的指標低于指標平均值，這些指標包括區域發明專利數量、新型研發機構數量、創新平臺、眾創空間、教育經費等。

三是基于耦合機制進行模型驗證，發現北京市獨角獸創新能力與區域創新生態系統在耦合維度上存在多維度相互交叉影響；在耦合程度上也不同于其他區域，存在著顯明的“一頭重一頭輕”特征，即北京市獨角獸創新能力與區域創新生態系統耦合的大部分指標落在了區域耦合理想、區域耦合良好上；少量與科研有關的指標落在區域磨合、區域耦合低、區域耦合較差范圍內。

基于以上結論，提出建議如下：一是北京市與國內同類城市相比雖然處于良好耦合狀態，但是要達到理想耦合狀態，需要對現有的近一半指標進行提升，這些指標包括技術市場成交額、專業化眾創空間數量、研究與試驗發展經費投入強度、地區研發經費投入額度、地區生產總值、孵化器數量、R&D人員全時當量、人均地區生產總值等。二是對于北京市獨角獸企業突破“卡脖子”技術能力不強、獨角獸企業研發合作伙伴少、研發強度低、研發政策激勵不足等短板，需要針對短板出臺專項支持政策以進一步促進北京市獨角獸企業創新能力與區域創新生態系統的耦合度。三是北京市要以國際視角分析國際城市如舊金山市獨角獸數量異軍突起的原因，借鑒這些國際城市的先進培育經驗，建設更理想的區域創新生態系統，進一步增強在獨角獸培育上的國際競爭力。對于尚沒有出現獨角獸企業或獨角獸企業數量較少的我國其他區域，要培育出本區域的獨角獸企業，并不是只出臺巨額獎金政策以刺激有發展潛力的企業，還需盯住并持續改善各項創新耦合指標，使本區域創新生態系統的耦合等級與耦合程度達到合格水平。