超網絡視角下區域協同創新特征與模式

摘 要：城市群是國家創新體系的空間組織形式，是區域發展戰略實施的關鍵載體，研究城市群協同創新對國家創新驅動發展戰略實施、區域協調發展戰略制定均具有重要現實意義。從超網絡視角進行城市群協同創新原理分析，以知識協同、主體協同、城市協同及其之間協同關系為研究對象，探究多元主體城市群協同創新結構特征、模式以及發展路徑等。首先圍繞城市群協同創新多主體、多維度、多要素、多層次的結構與特征，以數據挖掘為基礎構建知識層協同網絡，并延伸構建創新主體層面和城市層面協同網絡，進而分析知識、主體、城市交互作用關系，將多層協同網絡耦合建立城市群協同超網絡模型，涵蓋了知識、多元創新主體、城市子系統要素及其結構。經過上述理論分析，利用專利數據建立濟南都市圈數字技術產業協同創新超網絡模型，進行網絡結構測度、創新關系刻畫與單層網絡、二模網絡指標測度等研究，探討了濟南都市圈數字技術產業協同創新特征，并總結出濟南都市圈數字技術產業協同創新的有效模式。最后，從空間、創新主體、知識供給等一體協同角度，提出加強頂層研發設計、推動產業鏈融通創新、激發產學研協同創新活力等對策建議。

關鍵詞：協同創新；超網絡；數字產業；濟南都市圈

中圖分類號：F273.1；F49

文獻標識碼：A

DOIdoi：10.3969/j.issn.1672-2272.202408029

Research on the Characteristics and Models of Regional Collaborative Innovation from the Perspective of Hyper Network：Taking the Digital Industry in Jinan Metropolitan Area as an Example

Yin Chong， Liu Yue ， Su Xiaoni

（1.Institute of Science and Technology for Development of Shandong， Qilu University of Technology （Shandong Academy of Sciences）， Jinan 250014）

Abstract：Urban agglomerations are the spatial organizational form of the national innovation system and the key carrier for the implementation of regional development strategies. Studying the collaborative innovation of urban agglomerations is of great practical significance for the implementation of national innovation driven strategies， as well as the formulation of regional coordinated development strategies. This article analyzes the principles of collaborative innovation in urban agglomerations from the perspective of hyper network， focusing on knowledge collaboration， subject collaboration， urban collaboration， and their collaborative relationships. It explores the structural characteristics， and development paths of collaborative innovation urban agglomerations. Firstly， focusing on the multi subject， multi-dimensional， multi element， and multi-level structure and characteristics of collaborative innovation in urban agglomerations， a knowledge layer collaborative network is constructed based on data mining， and an innovation subject level and city level collaborative network are extended to analyze the interaction between knowledge， subjects， and cities. The multi-layer collaborative network is coupled to establish a collaborative super network model for urban agglomerations， covering knowledge， diverse innovation subjects， urban subsystem elements and their structures. After the above theoretical analysis， the patent data is used to establish the collaborative innovation hyper network model of digital technology industry in Jinan Metropolitan Area， and the network structure measurement， innovation relationship characterization， single-layer network， and the second mock examination network and index measurement are studied. The characteristics of collaborative innovation of digital technology industry in Jinan Metropolitan Area are discussed， and the effective model of collaborative innovation of digital technology industry in Jinan Metropolitan Area is summarized. Finally， from the perspective of integrated collaboration in space， innovation entities， and knowledge supply， suggestions are proposed to strengthen top-level research and development design， promote industrial chain integration innovation， and stimulate the vitality of Industry-University-Institute collaboration and innovation.

Key Words：Collaborative Innovation; Hyper Network; Digital Technology Industry; Jinan Metropolitan Area

0 引言

城市群是指在特定的地域范圍內，以一個特大城市為核心，由多個大中城市為基本單元，依托發達的交通、信息等基礎設施網絡所形成的具有社會、經濟聯系的城市群體[1]。黨的二十大報告提出“以城市群、都市圈為依托構建大中小城市協調發展格局”。

網絡化分析是城市或城市群協同創新研究的重要發展趨勢，網絡在創新關系特征與要素分析、創新協同模式挖掘等方面已具有較好的研究基礎。基于網絡視角，能夠從多維空間尺度刻畫城市群創新網絡結構，測度城市創新網絡地位，評價城市創新能力，進而對城市創新模式進行研究。區域方面，國內對于京津冀、長三角、珠三角，及粵港澳大灣區等較發達或熱點城市群的協同創新網絡研究已較為成熟，如長三角城市群協同創新的時空格局與網絡演化特征[2-3]，基于網絡鄰近性的粵港澳大灣區城市群創新合作機制分析及技術創新、知識生產、創新資本多維度測度[4-5]等研究。產業方面，生物、新能源汽車等新興行業是產業協同創新網絡成果的重點應用[6-7]，已有研究從整體產業過程性、空間性視角進行系統化分析。一般來看，數字產業有不同于其他新興產業的特性，其具有技術更新速度快、顛覆性創新頻繁等特點[8]。由于前沿數字技術創新突破必須依靠大量的主體參與和協作，數字產業合作創新網絡結構、三重螺旋關系、產業協同創新演化路徑和空間格局演化態勢等[7]都是重要關注點。城市圈協同創新系統是地理鄰近的城市基于相似的社會、文化、制度環境，以創新資源和要素的自由流動為基礎，依托產業分工和創新資源布局，形成的密集的城市間協同創新網絡，也是引領城市群產業快速更新和躍遷，完善區域協調發展的創新系統[9]。孤立性分析創新主體之間或者城市之間的合作關系，并不能有效地、系統地探究區域創新協同系統的運行規律。包含空間協同、產業協同、資源要素協同、知識協同等多個層次因素的特定區域或跨行政區多維度協同創新[10-11]逐步得到重視。由于區域創新具有多目標和多要素的復雜特征，從而城市群協同創新網絡是包含“知識—創新主體—產業—空間生態圈”等層次的多元化體系框架[12]。

協同創新網絡是描述創新主體互動與雙向關系的有效手段，但是一般二元網絡形態在揭示協同創新多元體系框架特征上存在著不足。由于具有多層、多屬性、多維度特性，超網絡能夠很好地描述復雜系統中“異質”要素之間的多重關聯作用，挖掘深層次特征[13]。近年來，在開放式創新和整合式創新范式出現和影響作用下，協同創新的異質性多要素間的交叉作用關系的分析受到重視，超網絡開始進入多層次協同創新問題的研究中。目前創新超網絡的研究探索體現在兩個角度上。一是基于超圖的超網絡研究，主要研究創新知識轉移、知識發現和知識共享機制以及團隊網絡的演化規律[14-15] 等，如基于加權超圖的合作專利申請超網絡，分析了上海電子信息產業的產學研發展現狀。二是基于多層超網的協同創新網絡研究。相關成果主要集中在超網絡的結構特征演化及其特征對協同創新績效的影響因素方面，如基于合作專利的京津冀城市群城市-知識耦合網絡[16]，內嵌合作網絡、知識網絡和城市-知識隸屬網絡的長三角城市群多層網絡[17]等，重點探究協同創新網絡形成機制的內外復雜影響因素。但相關研究在基于結構特征分析的協同創新模式挖掘方面不夠深入，超網絡的應用分析方法需要進一步完善。

濟南都市圈地處京津冀和長三角兩大區域經濟板塊之間，位于山東省東西兩大片區中間地帶，區位優勢顯著。而“黃河流域中心城市”濟南被納入國家的戰略發展大局、生態文明建設全局和區域協調發展布局，更加凸顯了濟南都市圈在全國和省級戰略性城市經濟圈的重要地位。建設高質量濟南都市圈有利于打造山東創新發展極，也為山東對接京津冀協同發展、“一帶一路”合作、長江經濟帶等國家戰略提供重要抓手和支撐。數字經濟是實現綠色低碳高質量發展的新型賽道、關鍵增量和戰略支撐。2023年山東省數字經濟高質量發展工作會議提出要“全面塑強數字經濟高質量發展新優勢，努力打造全國領先的數字經濟發展新高地”的任務目標，全面部署數字經濟發展重大任務，實施數字經濟核心產業發展工程。數字產業是濟南主導產業、“十強產業”，也是濟南都市圈的重點布局產業，濟南、泰安和濱州等已各自出臺了數字產業發展規劃。但濟南都市圈中，除濟南外其他城市的數字產業技術水平和發展層級不高，數字經濟核心和關鍵技術研發與產業化能力同發達城市群還存在差距。都市圈也未形成一體化的創新發展共同體，數字產業創新協同性不強。從這個意義上看，研究濟南都市圈數字產業協同創新發展策略，不僅有利于帶動山東省數字經濟獲得新優勢、搶占新高地，而且也有利于探索以知識、技術、信息、數據等新質生產要素為支撐，以濟南都市圈產業智慧化和智慧產業化為核心，推動黃河流域城市群高質量發展的有效路徑。

本文以濟南都市圈數字產業為例，綜合運用超網絡理論研究協同創新問題，探究區域協同創新體系構建模式與路徑，能夠為濟南都市圈及其它國家戰略區域的高質量創新發展研究提供支持。首先，構建了包含多要素、反映多層次間邏輯關系的城市群協同創新超網絡模型；其次，設計能夠反映城市群多維協同創新關系的網絡指標，包括單層網絡指標和多層網絡指標；進而，識別關鍵技術與創新主體，探究一體化協同創新模式，并以濟南都市圈為例，提出促進區域高質量創新發展的可行建議。

1 超網絡模型構建與指標設計

1.1 超網絡模型構建

定義城市群協同創新超網絡總體模型為IT－SN=V，E，W。其中，節點集合包括城市集合C=c1，c2，…，cn、創新主體集合A=a1，a2，…，an，以及知識元集合K=k1，k2，…，kn。節點集合可以表示為

V=C，A，K（1）

超網絡邊的集合，包括城市網絡的邊Ec－c、創新主體子網絡的邊Ea－a、知識元子網絡的邊Ek－k，以及子網絡之間的超邊，即，城市網絡與創新主體網絡之間的超邊EC－A、創新主體網絡與知識元網絡之間的超邊EA－K、城市網絡與知識元網絡之間的超邊EC－K。綜上所述，超網絡邊的集合為

E=Ec－c，Ea－a，Ek－k，EC－A，EA－K，EC－K（2）

超網絡權重的集合，包括城市網絡邊的權重WEc－c、創新主體網絡邊的權重WEa－a、知識元網絡邊的權重WEk－k、城市網絡節點的權重W（C）、創新主體節點權重W（A）、知識元節點權重W（K），及EC－K超邊權重WEC－K、EC－A超邊權重WEC－A、EA－K超邊權重WEA－K。綜上所述，超網絡權重的集合為

W=WEc－c，WEa－a，WEk－k，WC，WA，WK，WEC－A，WEA－K，WEC－K （3）

最終城市群協同創新超網絡的總體模型為

IT－HN=C，T，G，Ec－c，Ea－a，Ek－k，EC－A，EA－K，EC－K，WEc－c，WEa－a，WEk－k，WC，WA，WK，WEC－A，WEA－K，WEC－K（4）

超網絡清晰展示城市、創新主體、知識元的創新關系結構。基于超網絡分析，能夠有效識別城市、主體、知識元的結構位置，為關鍵要素（核心城市、重要主體、關鍵技術等）分析和協同創新模式探究提供基礎。

1.2 指標設計

1.2.1 單層網絡指標

網絡密度。網絡密度（D）用于衡量網絡節點的緊密性，是網絡中可用的關系數與理論上可用的最大關系數的比率[18]，主要用于分析單層城市網絡、主體網絡和知識元網絡中各節點聯系的緊密程度。網絡密度越高意味著各個節點之間的空間交互越強，即各節點之間的聯系也更加密切。

D=2lNN－1（5）

l是指網絡中有效邊的數量，N是節點總數，網絡密度在0～1之間。

平均聚類系數。平均聚類系數（AC）用于測算網絡中節點的連通性和聚集程度[19]，以及單層城市網絡、主體網絡和知識元網絡的聚集水平。

AC=1N∑Ni=1EiKi（Ki－1）（6）

N是節點總數，Ki為節點i的聯系數，Ei為節點i的Ki個鄰接節點間的聯系數。

平均加權度。平均加權度（AWD）用于分析單層城市網絡、主體網絡和知識元網絡的穩定性，其數值越高，節點相似性越高，節點間合作潛力越大[20]。

AWD=∑ni=1WDiN（7）

N是節點總數，WDi為節點i的加權度。

平均路徑長度。平均路徑長度（AL）用于衡量網絡節點間的信息傳遞效率[21]，定義為任意兩個節點之間距離的平均值。

AL=2∑i≠jdijN（N－1） （8）

AL為網絡的平均路徑長度，dij為節點i與j間的最短路徑。

中間中心度。中間中心度是一個節點多大程度處于網絡中其他點的“中間”的衡量指標，可描述該節點控制網絡中資源的能力[22]。如果一個節點的中間中心度越接近0，則該節點位于網絡邊緣位置，對于網絡中其他節點幾乎沒有掌控能力；若該節點中間中心度越接近 1，則該節點越靠近網絡的核心位置，對其他節點具有極強的控制力。

Bi=∑i≠j，i≠kPjkiPjk（9）

Pjk表示節點j到節點k的最短路徑數量，Pjki表示節點j到節點k的所有最短路徑中經過節點i的數量。

平均輪廓系數。平均輪廓系數[23]是一種用于評估聚類質量的指標，定義為每個數據點的輪廓系數（silhouette coefficient）的均值。點輪廓系數是衡量簇內稠密程度和簇間離散程度的指標，其取值范圍在-1到1之間，值越大說明簇內差異小，簇間差異大，聚類結果越好，值越小則相反。針對某個樣本的輪廓系數S為

S=b－amaxa，b（10）

a表示某個樣本與其所在簇內其他樣本的平均距離，b表示某個樣本與其他簇樣本的平均距離。對于一個含有N個數據點的聚類結果，聚類的平均輪廓系數ASW為

ASW=∑Ni=1S（i）N（11）

1.2.2 多層網絡指標

超度。超度是衡量節點重要性的重要參數指標之一，在超網絡H中，與節點vi相關聯的超邊數量被稱為節點vi的超度，記為dv。一般情況下，超度值越大的節點，越有可能成為超網絡的核心節點[24]。

超集聚系數。超網絡中某個節點的集聚系數用來描述該節點的鄰居節點之間的聯系密切度。復雜網絡可以認為是由一些“三角形連接”集聚而成[25]，而超網絡則是由一些“超三角形連接”組成。在具有小世界特性的超網絡中，節點vi和kH（i）個節點共同包含于同一條超邊內，節點vi的kH（i）個鄰居節點實際關聯的超邊的數量為Mi，而這kH（i）個鄰居節點最大可能存在的超邊數量為kH（i）（kH（i）－1）/2，從而節點vi的超集聚系數為CH（i）。

CH（i）=2MikH（i）（kH（i）－1）（12）

超接近中心度。超接近中心度B（i）體現一個節點與其他節點的鄰近程度，體現超網絡中節點重要性[26]。一個點的超接近中心度越高，代表其他單層網絡的點與這個點的距離越近。

B（i）=∑Nj∑Nkgk（i）gkN（N－1）/2，j≠k≠i，jlt;k（13）

gk為節點vj到vk的最短路徑的數量，gk（i）為這些超路徑中包含節點vi的數量。

超介數中心性。在超網絡中，介數中心性BC（i）描述了節點對從最短路徑上傳導的網絡流的約束力，可表征網絡中處在“橋”位置節點的重要性[27]。

BC（i）=1（n－1）（n－2）∑nj≠k≠igk（i）gk（14）

gk為節點vj到vk的最短路徑的數量，gk（i）為這些超路徑中包含節點vi的數量。

2 實證分析

2.1 數據來源與處理結果

以濟南都市圈6個城市的數字技術專利數據作為研究樣本。參考《山東省新一代信息技術產業專項規劃》的關鍵詞構建專利檢索詞條（表1）。在Derwent數據庫中檢索《規劃》所涵蓋的核心、優勢和前沿三大數字產業領域的專利情況。其中，優勢領域、核心領域和前沿領域的專利數量分別為7 690件、6 000件、30 247件。采用CiteSpace、Gephi和Python工具進行數據清洗提煉、文本挖掘、網絡關系與指標計算，以及圖形可視化等。采用Gephi、Ucinet、Cytospace等軟件對整體網絡布局、大小、形狀、標簽展示方式等進行調整，得到多層次超網絡圖。

對單層網絡和多層網絡耦合進行建模，利用Citespace、Gephi和Python抽取城市、創新主體和產業知識元網絡間的聯系，利用Ucinet、Cytoscape對超網絡進行可視化分析，得到涉及城市網絡、創新主體網絡和產業知識元網絡的超網絡（圖1）。圖中節點和節點標簽大小根據節點度計算結果確定。度數越大，節點和其標簽越大。深灰色節點為城市，淺灰色節點為創新主體，白色節點為產業知識元，圖的左側為城市節點集合，中間為產業知識元節點集合，右側是創新主體節點集合。

對三大領域中各層面網絡基礎屬性進行分析（表2），前沿領域的城市、創新主體和產業知識元數量都具有明顯優勢。前沿領域中參與協作的活躍性城市多達77個，創新主體協作關系（邊）的數量達到優勢領域的2倍和核心領域的5倍，其城市與創新主體的平均聚類系數與平均加權度也相對較高，表明濟南都市圈在前沿技術領域進行了有效的外部協作網絡拓展。優勢領域的產業知識元的邊數量、密度、平均加權度最高，表明優勢領域的技術迭代關系已經較為穩定，技術簇較為成熟，知識元的鏈接關系緊密。而核心領域創新主體和知識元的平均聚類系數最高，表明核心領域已形成高密度的技術簇，其創新主體也圍繞相關技術搭建了較為穩定的創新集群。從單層網絡指標看，數字產業三大領域的協同創新網絡基本形態同各領域技術特點密切相關。

2.2 關鍵技術及技術簇識別分析

識別三大領域關鍵技術和技術簇（表3、表4）。從識別出來的前四位技術來看，優勢領域與前沿領域關鍵技術的重合度較高。濟南都市圈著重發展和打造的優勢技術集中于交通、醫學、智能制造等，智慧交通、智慧醫療是區域數字產業創新的熱點。濟南都市圈在核心領域已經具有較好基礎，數字技術與實體產業融合是該領域當前主要發展方向。從技術簇來看，濟南都市圈目前在核心領域的傳感器、集成電路等方向已形成4個典型技術簇，內含技術要素較多、簇容量較大，簇齡也在12年以上，其中集成電路達到了17年。前沿領域也已布局了5個主要技術簇，除智能汽車、自動化機械外，在光感元件和激光切割上也已具有較為穩定的知識元。但是除光感元件外，其他技術簇的簇齡相對較低。

2.3 關鍵主體和創新集群識別分析

三大領域的創新主體網絡基本形態如圖2（a）-（c）所示。節點大小表示度數大小，優勢領域與核心領域的網絡形態較為接近，大度的節點數量較少，但優勢領域網絡比核心領域的邊明顯更加密集，合作創新活動較為活躍，而核心領域的節點分布較為稀疏，碎片化特征明顯，外圍創新集群同中心創新集群的聯系不夠緊密。前沿領域關系最為密集，且存在具有超大度的節點。在前沿和優勢領域中，大度節點與小度節點間的關系主要以兩種方式體現。一是由具有行業資源整合能力的主體牽頭高校組建創新聯盟進行技術攻關，而由中小主體專注特定場景應用。二是由大企業和高校搭建平臺，組織專業化中小企業對特色化和新穎性技術進行研發，平臺提供技術試驗和場景應用環境，而大企業購買熟化技術和新產品，或由大企業進行技術整合、新產品開發和市場推廣。

進一步將具有大度的節點提取出來識別為關鍵創新主體（表5）。總體上，優勢領域關鍵創新主體以企業為主，前沿領域以高校為主，而核心領域高校和企業的分布較為均衡。浪潮集團和山東大學分別是數字技術大企業和駐魯“雙一流”高校，在三大領域具有引領性的雙核心作用。在優勢領域，浪潮集團較早進入，會同高校共建研發機構，在服務器、城市云計算和大數據等方面具有領先優勢。在核心領域，山東大學較為專注集成電路、數字技術設備和軟件的開發，而浪潮、泉芯等逐步建立工業軟件和智能設備的設計與制造優勢。在前沿領域，高校著力人工智能、邊緣計算等前沿技術突破，而中國重汽、新華醫療、九陽股份等傳統實體行業的龍頭企業則積極推進自身數字化轉型，注重開發應用數字產品和服務，在濟南都市圈的智慧交通、智慧醫療、智慧家居等行業占據優勢。

將創新主體進行聚類，提取主要創新集群（表6）。優勢和核心領域分別包括4個集群，前沿領域則有6個主要集群。從組成集群的創新主體看，優勢領域主要為高校和企業的合成集群，核心領域為高校自主聯合形成的創新集群。前沿領域情況較為復雜，分別有完全高校（知識協同型）、高校占主導（研發-成果轉化聯盟型）、企業占主導（市場定制-響應匹配型）和完全企業（產業鏈協同型）的集群。山東大學在三個領域集群中都占據了重要位置，表明高水平大學能夠集聚高端創新人才，有效對接和引入都市圈外部發達區域的創新資源，并同地方大學合作共建研發平臺、成果轉化平臺，具有極強的行業輻射帶動力。

2.4 一體性協同創新模式分析

計算各維度元素的超網絡指標數值，選取超度數值較高的元素進行列示（表7）。從城市維度看，濟南具有超高的超度數值、超接近中心度和超介數中心度，淄博和泰安相關指標數值也較高。從創新主體維度看，除泰山學院外，具有高超度或高超介數中心度的創新主體主要分為兩類。一是商務和技術服務類企業（泰安海逸商貿），其參與對接數字技術供需，在創新鏈條中發揮粘合作用，在商務服務數字化領域有較大影響。二是濟南都市圈的傳統實體企業（主要為供電和電器設備企業），這些企業正對生產管理、設計、銷售等進行全方位、全鏈條的數字化改造升級，對通用數字技術和行業專有數字儀器設備的需求覆蓋面較大。從知識元維度看，數據采選和工業數字設備技術關聯的主體數量最高，前者屬于基礎性數字要素開發類技術，后者屬于應用性智能制造類技術，數據采選技術的超集聚系數和超介數中心度較高，表明數據要素配置對數字產業創新組織管理也具有重要影響。

綜合單維度網絡指標和超網絡指標特征，共提取出兩種協同創新模式。

2.4.1 城市間創新合作戰略驅動模式

首先確定超度數值最高和城市網絡中邊中心性最強的城市節點（圖3），進一步選取超中心度最高的創新主體，提取出由濟南、泰安、淄博通過城市合作形成的協同創新模式（圖4）。具體來看，圍繞高端裝備、新材料、生物醫藥等重點產業應用，濟南與泰安正進行一體化戰略合作，目標在于依托濟南在工業互聯網、人工智能、大數據等新一代新興技術領域的先發優勢，加快泰安制造行業的數字化、網絡化、智能化升級改造，推動工業化和信息化融合發展。濟南與淄博正基于兩地同城化進行戰略合作，共建電子信息“四強”產業集群。因此，3個城市的雙邊協議促進了城市三角聯動模式的形成。該模式實質在于依托城市間的戰略合作關系搭建創新主體的產業創新協作平臺。合作城市共同提出科技攻關課題和平臺共建任務，由核心主體在城市間組織發起協作，其他創新主體自發響應，形成較為緊密有效的協同創新共同體，為優勢城市與中小城市群落之間進行知識分工、知識互補與集成以及創新動力延伸等創造有利條件。

2.4.2 產業鏈融通創新模式

綜合考慮超網絡中超中心度及二維網絡中心度數值較大的創新節點，鎖定超邊“濟南——浪潮集團有限公司”，并提取“浪潮集團有限公司”涉及的重要知識技術和主要合作創新主體。相關網絡元素構成以產業鏈龍頭企業為核心主體的產業鏈協同創新模式（圖5），即一家或者多家有雄厚實力的企業，以市場為導向，依托產業鏈整合創新資源，形成產業鏈上下游企業能夠有機協調和快速響應的協同創新模式。具體來看，以建立具有較高水平協調性與可控性的產業鏈為目標，浪潮集團圍繞數字計算機、交控系統等主導性技術產品通過兩種方式布局創新鏈。一是內部孵化方式，企業將自身的核心研發機構分離出來，占據創新鏈上游的位置，如山東浪潮科學院有限公司。二是外部方式，根據數字創新趨勢和產業應用需求，進行針對性的并購或團隊引進，進行創新鏈前沿布點。三是通過企業創新聯盟方式對產業創新鏈上的非關鍵環節和下游環節進行整合。

3 結論、啟示與展望

3.1 研究結論

本文基于超網絡，從空間、創新主體和知識技術3個維度研究區域協同創新特征與模式，并以濟南都市圈數字產業為例進行了實證分析，綜合得到以下結論。

濟南都市圈數字產業協同創新體系框架已基本形成。都市圈的數字產業的優勢、核心和前沿領域分別具有差異化創新網絡聚合結構形態，三大領域各自已形成明確的核心技術和特色技術簇，而前沿領域的活躍性創新要素尤為豐富。云海國創、浪潮等數字龍頭企業同山東大學、齊魯工業大學等高校圍繞交通控制系統、醫學生產用信息化、電子信息設備等細分行業或產業建立了具有較強活力的產業創新集群和創新社區。

濟南都市圈的協同創新主要有兩種典型驅動模式。一是城市間創新合作戰略驅動模式。在這種模式下，都市圈的科技與經濟一體化發展戰略成為推動城市間創新角色分工，帶動城市主體進行創新鏈合作的關鍵動力。如濟南、泰安和淄博依托城市間科技與經濟合作規劃和協議，已建立較為穩定的都市圈創新協作城市三角。二是產業鏈融通創新模式。在這種模式下，數字產業鏈的鏈主企業將智能計算、智能設備等新興數字業態同算法模型、算力、應用軟件等方面的區域優勢性數字技術或產品進行融合，以產業鏈引導配置創新鏈，聯合上下游企業構建形成緊密的都市圈數字產業創新共同體。如都市圈的服務器產業鏈龍頭浪潮集團，協同上游AI算法與軟件開發企業及下游大模型研發與訓練企業建立了有效的產業鏈融通創新合作機制，研發了在國際市場上具有較強競爭力的AI服務器產品。

濟南都市圈數字產業協同創新關系存在明顯的薄弱環節。一是都市圈科研院所數字技術創新能力不強，產學研整體協同創新機制薄弱。從前文的分析可以明顯看到，都市圈數字產業優勢、核心和前沿領域的14個主要集群都是以高校和企業為中心，而科研院所的創新地位和影響力明顯都較低。二是政府自上而下推動構建的城市層面創新要素聯動模式影響力大，而基于行業需求和市場機制，由創新主體自下而上推動形成的創新要素聯動模式則相對薄弱。雖然浪潮集團的產業鏈融通創新能力較強，但其協作伙伴主要為集團內部子公司，也缺少區域內中小數字企業的創新參與。

3.2 管理啟示

圍繞發揮制度優勢和加強薄弱環節建設，從以下三方面提出應對建議，以有效提升濟南都市圈數字產業協同創新能力水平。

一體化統籌城市載體優化布局，實現都市圈聯動發展。一是加強數字技術研發頂層設計，完善區域創新治理體系，建立區域數字產業技術需求分析預測與創新主體遴選制度。如規劃編制都市圈數字技術底層技術、關鍵技術、共性技術、瓶頸技術需求清單，制定數字技術中長期、短期技術攻關項目庫、時間表和技術攻關任務書等，推行以“揭榜掛帥”“擂臺賽”等方式遴選創新項目牽頭單位，鼓勵龍頭企業、高校院所、中小企業共同承擔重大科技攻關項目等。二是深化濟南國家新一代人工智能創新發展試驗區及國家人工智能創新應用先導區建設，推動人工智能骨干企業引育、創新平臺搭建、場景應用開拓和產業業態涌現等，加快數智賦能文旅、生態農業等新興行業。

推進產業鏈融通創新，打造高效數字產業生態圈和創新生態鏈。支持產業鏈鏈主企業針對共性技術研發和關鍵技術應用，協同產業鏈上下游企業構建軟件、硬件、數據、應用協同的新型數字產業創新發展生態。鼓勵數字技術細分領域領軍企業聯合產業協會組織、高校、科研機構和中小企業建立面向裝備制造、生物醫藥等濟南都市圈主導行業數字技術融合應用的開源開放研發平臺，建設工業互聯網平臺，賦能數字產業集群，建設大模型托管平臺，為中小數字廠商和下游伙伴提供開箱即用的一站式模型應用服務。支持企業加強關鍵技術和重點應用領域的專利培育，建設面向區域數字產業集群的公共專利池，促進數字技術交叉融合和創新協同。

提升科研院所面向市場發展的能力，激發數字行業的產學研協同創新活力。一是在都市圈數字領域的科研院所（如山東省工業和信息化研究院）推行市場化改革，鼓勵院所向新型研發機構轉型或建立內部新型創新單元，并支持創新單元探索建立虛擬市場化的管理運營機制。二是在優勢、核心、前沿數字產業領域，鼓勵高校院所自建和共建具有“四不像”特征的新型研發機構，支持新型研發機構在項目組織、人才集聚、激勵評價等方面探索創新，形成穩定成熟的數字技術協同研發與供給體系。三是支持科研院所、行業龍頭、高校和產業鏈上下游企業共建產業創新中心、創新型產業集群及具有混合所有制性質的產業技術研究院等高水平數字產業協同創新共同體。

3.3 研究局限與展望

本文以數字技術的專利數據為基礎研究建立專利網絡，及多維創新要素一體集成的區域協同創新超網絡模型。由于數據可得性與多元異構數據處理能力的限制，建模與實證分析中未采用論文數據、行業產品數據和科技項目數據等。同時，受數據限制，本研究較為集中于創新鏈中游特征與模式分析，而對創新鏈上游的基礎研究環節和下游的技術成果轉化與產業化環節的分析較薄弱。進一步，應著重探究多元異構創新數據的集成方法，從整體創新鏈結構優化視角更深入探究區域數字產業協同創新超網絡的建模與應用方法，為區域科技創新與產業創新融合的相關研究提供更有效支持。

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（責任編輯：宋勇剛）

基金項目：教育部人文社會科學一般項目“超網絡視域下黃河流域中下游產業技術擴散模式與協同創新績效分析及提升路徑研究”（22YJA630106）；山東省人文社會科學課題“基于超網絡的山東省會城市群協同創新機制與路徑研究”（2021-JCGL-06）；山東省社會科學規劃研究項目“山東沿黃城市多位一體高質量協同創新發展模式與優化路徑”（23CGLJ09）

作者簡介：尹翀（1981-），男，博士，齊魯工業大學（山東省科學院）山東省科技發展戰略研究所副研究員，研究方向：科技創新治理、產業創新、經濟與管理復雜網絡；劉玥（1998-），女，齊魯工業大學（山東省科學院）山東省科技發展戰略研究所碩士研究生，研究方向：產業創新與區域發展；蘇小妮（1998-），女，齊魯工業大學（山東省科學院）山東省科技發展戰略研究所碩士研究生，研究方向：產業創新與區域發展。