產學研聯盟知識生態系統的共生演化模型與趨勢預測
——基于中國創新指數的實證研究

占永志

(景德鎮學院,江西 景德鎮 333032)

0 引言

知識生態系統是一個以人際網絡為主體,知識網絡為核心,技術網絡為支撐的復雜適應系統[1-2],具有開放性與動態性特征[3]。從系統構成角度來看,知識生態系統的基本要素包括知識、知識主體、知識活動和知識環境[4-6]。

產學研聯盟是知識要素與產業要素的有機結合[7],是由企業、高校以及科研機構等主體為推動知識創新與科技成果轉化而建立的優勢互補、風險共擔、利益共享的新型組織[8-9]。

從知識生態角度,產學研聯盟知識生態系統主體被細分為由高校群體、科研機構群體、企業群體、技術服務中介群體以及政府群體等組成的多個知識種群[10]。根據知識功能生態位的不同,產學研聯盟知識生態系統主體分為知識生產者、知識消費者、知識傳遞者和知識分解者[10]。企業通過知識運用實現知識的應用價值,屬于知識消費者。高校與科研機構開展知識創新活動并取得技術專利等,屬于知識生產者。應用性科研機構、技術服務中介機構、技術交流中心、圖書館以及政府等在知識轉移過程中對知識進行組織、析取、傳播[11-12],屬于知識分解者。

隨著知識創新環境持續優化、優勢資源不斷整合,產學研聯盟知識生態系統各種群共生演化問題成為學界關注焦點。從已有文獻來看,相關研究主要涉及產學研聯盟知識生態系統的共生要素[13]、共生關系[14]、共生模式[15]、共生演化穩定態形成的基本路徑[16]與影響因素[17-18]。研究認為,共生單元、共生界面和共生環境是產學研聯盟知識生態系統穩定態形成的主要影響因素,互惠共生模式是其最佳演化方向,而改善共生環境、優化共生界面以及提高共生單元質參量兼容度是其演化實現的基本路徑。

但已有研究存在以下不足:①僅研究產學研聯盟知識生態系統中兩兩主體之間的共生關系,同時探討3個主體之間共生關系的文獻較少;②僅關注產學研聯盟知識生態系統共生演化穩定態的分析,缺乏對系統共生演化未來趨勢的預測。

鑒于此,本文選擇產學研聯盟知識生態系統中知識生產者、知識消費者與知識服務者3個知識種群的共生演化規律為研究內容,并建立擬合模型,對系統演化的未來趨勢進行預測。

1 共生視角下產學研聯盟知識生態系統概念模型

共生系統分為共生單元、共生基質、共生界面、共生環境以及共生模式五大構成要素[19]。在產學研聯盟知識生態系統的共生環境中,隨著共生基質在高校、科研機構、企業等不同共生單元間的轉移流動,各共生單元在不同共生關系階段會以不同共生模式,通過共生界面進行知識創造與增值等創新活動,產生共生能量。共生能量表現為各共生單元規模擴大、產出的增加等。這些能量在產學研聯盟知識生態系統各共生單元間進行分配并不斷循環,為產學研聯盟系統協同演進發展提供持續動力,如圖1所示。

圖1 共生視角下產學研聯盟知識生態系統概念模型

2 產學研聯盟知識生態系統共生演化的擬合模型

運用中國創新指數進行實證研究,利用三類知識種群共生度的變化特點分析其共生演化的Logistic 增長規律,并據此得出擬合模型。在此基礎上,預測產學研聯盟知識生態系統未來演化趨勢。

2.1 指標選取與數據來源

中國創新指數是國內科技創新總體情況的綜合反映,包括創新環境、創新投入、創新產出以及創新成效4個領域的指標數據。綜合考慮數據的可獲得性,本文分別在知識生產者種群、知識消費者種群和知識服務者種群中各選取4個指標,構建3個一級指標與12個二級指標的指標體系,以衡量3類知識種群共生演化程度,數據來源為國家統計局發布的中國創新指數(CII)。同時,選取1985-2020年為考察期,設定2021-2050 年為預測期。

具體指標和單位:知識生產者種群4個指標分別為研發人員(萬人/年)、研發經費支出 (億元)、研發項目數(項)與專利授權量(件)。知識消費者種群4個指標分別為企業新產品開發機構數(所)、企業新產品開發項目數(項)、企業新產品開發經費支出(億元)與企業新產品銷售收入(億元)。知識服務者種群4個指標分別為國家財政科技撥款(億元)、協同知識創新服務平臺(個)、科技中介服務機構數(個)與技術市場成交額(億元)。其中,協同知識創新服務平臺指政府主導下合作共建的工程技術研究中心、技術轉移中心、科技孵化器、產業基地、高新技術產業開發區、國家技術轉移示范機構等?？萍贾薪榉諜C構指協同知識創新服務平臺之外的其他市場主體。

2.2 計算共生演化度

運用SPSS 26.0軟件對3類知識種群的原始指標數據進行主成分分析,得到的主因子有3個,其因子負荷分別為97.126%、92.253%和86.408% ,特征值分別為3.933、3.781和3.446,具體如表1所示。12個二級指標之間存在較高的相關性,均在0.87以上。

表1 主成分分析

3類知識種群各項指標的權重可用各指標的信息貢獻率表示,信息貢獻率可通過主成分因子旋轉方法取得[20]。將每年主因子得分乘以其權重可分別求得3類知識種群每年的演化度總得分。同時,為了消除不同量綱對因子總得分的影響,需進行如下歸一化處理:

(1)

式(1)中,D表示各知識種群的共生演化度,在一定資源條件下,D的最大取值為1;ω表示某一知識種群某年的因子綜合得分值;ωmin和ωmax分別表示某一知識種群某年因子綜合得分的最小值與最大值。各知識種群的共生演化度與其因子得分呈正向關系,因子得分越高,演化度越高;反之,則越低。3類知識種群的共生演化度綜合得分詳見表2。

表2 1985—2020年我國產學研聯盟知識生態系統3類種群共生演化度得分

根據表2得知3類知識種群的演化度數值,可對3類知識種群共生演化的真實軌跡和Logistic 曲線進行擬合,具體如圖2、圖3、圖4所示。

圖2 1985—2020年知識生產者種群共生演化曲線

圖4 1985—2020年知識服務者種群共生演化曲線

圖2、圖3、圖4顯示,散點圖表示3類知識種群共生演化實際趨勢,相應的曲線圖表示其Logistic 擬合曲線。由此可見,實際趨勢與Logistic擬合曲線呈現了較高的吻合度,3類知識種群的擬合優度分別為 0.996 4、0.991 6和0.982 3。因此,產學研聯盟知識生態系統3類種群的共生演化符合Logistic成長規律。

由于產學研聯盟知識生態系統共生演化的Logistic 曲線具有良好的擬合優度,可據此導出3類知識種群共生演化的動力學模型:

(2)

式中,x1(t)、x2(t)、x3(t)分別為知識生產者、知識消費者和知識服務者3類種群的規模,t=1985,1986,...,2020,...,2050。

3 產學研聯盟知識生態系統共生演化趨勢預測

根據公式 (2) 所示的動力學模型,可預測2050年產學研聯盟知識生態系統3類種群的共生演化軌跡,如圖5所示。

圖5 1985—2050年產學研聯盟知識生態系統種群共生演化曲線

由圖5可知,產學研聯盟知識生態系統各種群將經歷4個共生演化階段:萌芽期、成長期、成熟期與飽和期,并最終達到相對穩定狀態。各階段3類知識種群共生演化動因與演化特點具體分析如下。

3.1 萌芽期(1985-2006年)

改革開放初期,是我國產學研合作初步探索階段。此階段3類知識種群共生演化度極低(均在0.2以下) 。由于科研與生產脫節嚴重,1985年產學研合作被正式納入我國科技體制改革。1992年后,國家提出要以產學研聯合為首要原則,鼓勵企業、高校以及研究院所共建研發中心,共辦高新技術企業。多層次、多形式的產學研合作在國內逐漸興起。1999年,中共中央、國務院發布《關于加強技術創新,發展高科技、實現產業化的決定》,標志著產學研合作上升到國家戰略高度,并成為國家創新體系的重要組成部分。隨著經濟復蘇與宏觀政策推動,產學研聯盟各知識種群核心競爭力得到了有效培育。

3.2 成長期(2007-2011年)

“十一五”期間,黨的十七大報告提出以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的產學研合作新方向。推進高校與企業、科研機構開展深度合作,構建產學研協同創新戰略聯盟。從以企業單向聯系為主的傳統合作形式到協同創新戰略聯盟的提出,表明產學研合作跨入新階段。在這一階段,大學科技園、科技合作聯盟、共建研究院和研發基地等產學研合作新模式在實踐中快速發展起來,產學研聯盟知識生態系統3類種群開始呈指數增長趨勢。各知識種群自身存量顯著增加,競爭協同效應與生態平衡機制成為兩大共生演化動力,在種群內部和外部逐漸發揮作用,并推動各知識種群個體優勝劣汰,逐步向高階生態演進。

3.3 成熟期 (2012-2030年)

2012年,國家提出創新驅動發展戰略,深入推進產學研協同創新體制和制度建設,部門、產業以及區域間阻礙產學研協同創新的壁壘被打破,實現知識、人才、資本與信息等創新資源的共享,跨組織部門、跨行業產業、跨空間區域的全鏈條、網絡化、開放式的產學研聯盟知識生態系統逐漸形成,有力推動了創新型國家建設進程。這一時期,完善的科技創新體系逐步形成,產學研聯盟知識生態系統種群在生態平衡機制和宏觀政策調控作用下,其共生演化不斷趨近成熟階段。由圖5可知,發展潛力較大的是知識消費者種群,2040年處于飽和期之后其共生演化度將達到2020年的 1.55 倍;知識生產者種群和知識服務者種群演化趨勢基本同步,2030年處于飽和期之后將達到2020年的1.16倍和1.20倍。由此可知,企業才是產學研協同創新的最大群體,體現了企業在產學研聯盟中的主體地位。

3.4 飽和期( 2030-2050年)

產學研聯盟知識生態系統種群的密度也將達到極值,需要采取全新宏觀政策調控措施以改變原有生態平衡機制,促使3類知識種群由量變產生質變,不斷向高階生態系統演進。

綜上可知,我國產學研聯盟知識生態系統種群共生演化已經歷萌芽期與成長期,目前已進入成熟期的中后期階段。依據預測結果,進入飽和期以后,3類知識種群的共生演化度均大于1.1,超出各自在獨立共生模式下演化度的上限1,表明我國產學研聯盟知識生態系統處于互利共生模式。在生態平衡機制和宏觀政策調控的持續作用下,產學研聯盟知識生態系統存在較大演化上升空間,在未來25年,產學研聯盟知識生態系統對我國知識創新與技術進步將繼續發揮重要作用。

4 結語

本文基于知識生態視角,將產學研聯盟各知識種群分為知識生產者、知識消費者與知識服務者3類。通過實證分析,得出3類知識種群共生演化的擬合模型,并運用該擬合模型對中國產學研聯盟知識生態系統的共生演化趨勢做出預測。結果表明,產學研聯盟知識生態系統種群共生演化穩定態,取決于各知識種群之間共生度的正負和大小。3類知識種群均按照生態學Logistic增長規律演化發展,其演化過程分為萌芽期、成長期、成熟期和飽和期4個階段。產學研聯盟知識生態系統種群共生演化已經進入成熟期的中后期階段,且屬于互利共生模式,一方面歸因于我國產學研協同創新環境的不斷優化,另一方面與政府提供的宏觀政策引導與激勵密不可分。