綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成機制研究

摘 要：綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新是達成“雙碳”目標、發(fā)展綠色能源、培育新質(zhì)生產(chǎn)力的關鍵。面對技術復雜性特征，組織合作能夠加速知識和技術交流，推動綠色能源產(chǎn)業(yè)的技術創(chuàng)新。采用我國綠色能源產(chǎn)業(yè)的專利數(shù)據(jù)，運用社會網(wǎng)絡分析方法，識別綠色能源產(chǎn)業(yè)的關鍵技術，進而篩選聯(lián)合申請人，構(gòu)建ERGM模型，對綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成機制進行研究。結(jié)果表明：網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的擇優(yōu)性和傳遞性促使合作網(wǎng)絡自然形成高效集群，優(yōu)質(zhì)節(jié)點能夠吸引更多的合作機會，而合作關系又傾向于在已建立的連接間傳遞，形成良性循環(huán)；同時，網(wǎng)絡節(jié)點的知識多元化為合作提供了堅實的資源基礎，企業(yè)主導的產(chǎn)學研合作加速了知識與實踐的融合，技術領導者則以其前瞻性視野和影響力引領合作方向，地理距離的縮短則進一步降低了合作門檻，促進了面對面交流，為合作網(wǎng)絡的優(yōu)化提供了便利條件。

關鍵詞：綠色能源產(chǎn)業(yè)；關鍵技術識別；創(chuàng)新合作網(wǎng)絡；社會網(wǎng)絡分析；指數(shù)隨機圖模型

中圖分類號：F426.2" " 文獻標志碼：A" " 文章編號：1671-0037（2024）11-42-14

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2024.11.5

0 引言

黨的二十大報告指出，要積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和。發(fā)展綠色能源是實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的重要方式［1］。據(jù)國家能源局數(shù)據(jù)，截至2024年8月底，全國累計核發(fā)綠證18.41億個；全國累計太陽能發(fā)電裝機容量約7.5億千瓦，同比增長48.8%；風電裝機容量約4.7億千瓦，同比增長19.9%①。預計到2030年，綠色能源將在能源消費總量中占據(jù)較大比例，成為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的主力軍。而技術創(chuàng)新是影響綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。由于技術創(chuàng)新活動具有高風險性，創(chuàng)新合作成為不可或缺的一環(huán)。創(chuàng)新合作能夠幫助組織降低技術創(chuàng)新過程中的風險，合作網(wǎng)絡能夠增強聯(lián)合研發(fā)的協(xié)同能力，并通過技術知識的溢出效應等提高組織的創(chuàng)新能力，推動組織的關鍵技術創(chuàng)新［2］。因此，本文對綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新展開研究，探究綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成機制。

1 文獻綜述

1.1 綠色能源產(chǎn)業(yè)

綠色能源是指在生產(chǎn)過程中不消耗傳統(tǒng)的化石燃料，不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生對環(huán)境有害的污染物，能夠直接用于生產(chǎn)生活的能源［3］。許勤華和張艷偉［4］認為，綠色能源是指在現(xiàn)有技術條件下可大規(guī)模商業(yè)開發(fā)的、對環(huán)境友好的、可持續(xù)的能源，并將太陽能、風能、水能、生物質(zhì)能、海洋能、地熱能、氫能及核能等視為綠色能源。

目前，對于綠色能源產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新，現(xiàn)有研究主要從社會環(huán)境和組織合作模式兩個方面展開。在社會環(huán)境方面，運用雙向固定效應模型、面板分位數(shù)模型、文本量化分析法等，探討區(qū)域知識多樣性［5］、金融發(fā)展［6］、政策工具［7］等對于綠色能源產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新的影響。在組織合作模式方面，運用社會網(wǎng)絡分析法、空間網(wǎng)絡法、雙模社交網(wǎng)絡分析法等，探討產(chǎn)學研合作以及區(qū)域間的合作方式［8-9］對于綠色能源產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新的影響。

1.2 關鍵技術識別

目前，識別關鍵技術的方法主要有兩種。

一是定性的方法，主要為德爾菲調(diào)查法。德爾菲調(diào)查法也稱專家調(diào)查法，是指通過問卷調(diào)查，集中專家的智慧，對各領域的關鍵技術進行識別的方法［10］。這一方法主要被應用于國家層面［11］和技術領域?qū)用妫?2］，根據(jù)研究結(jié)果找出未來的技術發(fā)展方向。

二是定量的方法，主要為專利分析法。具體包含3種方法：①根據(jù)專利指標識別關鍵技術，主要統(tǒng)計專利的被引頻次、申請數(shù)量、同族專利數(shù)量等指標［13］；另有學者從技術差距、產(chǎn)業(yè)安全性、戰(zhàn)略競爭性等關鍵技術特征維度，構(gòu)建關鍵技術識別指標［14］。②基于文本挖掘從專利文獻中識別關鍵技術。使用LDA主題模型［15］、SAO語義分析［16］等方法從專利文獻或摘要中識別關鍵技術。③基于社會網(wǎng)絡分析法從專利自身的網(wǎng)絡關系中識別關鍵技術。構(gòu)建的網(wǎng)絡主要有引文網(wǎng)絡［14］、IPC共現(xiàn)網(wǎng)絡［17］、德溫特手工代碼共現(xiàn)網(wǎng)絡［18］等。

1.3 關鍵技術合作網(wǎng)絡

關鍵技術合作網(wǎng)絡是指企業(yè)、大學和科研院所等創(chuàng)新主體為降低技術創(chuàng)新的風險，積極與外部組織進行知識交換而組成的合作聯(lián)盟［19］。針對關鍵技術合作網(wǎng)絡的研究主要集中在合作網(wǎng)絡的形成、演化、影響因素等方面［20-23］。

關于網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的研究，主要是基于社會網(wǎng)絡分析的理論與方法，從整體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和個體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)兩方面分析合作網(wǎng)絡的形成機制。在整體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)方面，現(xiàn)有文獻主要通過測度平均度、聚集系數(shù)、平均路徑、網(wǎng)絡直徑、網(wǎng)絡密度等網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)指標，直接研究合作網(wǎng)絡的形成機制［24］；也有文獻根據(jù)這些指標測度結(jié)果評估網(wǎng)絡的小世界效應和無標度性等，間接研究合作網(wǎng)絡的形成機制［25］。

在個體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)方面，目前對于技術合作網(wǎng)絡形成機制的研究多從地理鄰近性、組織鄰近性、技術鄰近性、社會鄰近性等視角，對關鍵技術合作網(wǎng)絡的形成演化機制進行研究［22］。也有部分學者從產(chǎn)學研合作、地理位置、創(chuàng)新主體的研發(fā)能力、同質(zhì)性等角度，研究關鍵技術合作網(wǎng)絡的形成演化機制［26-27］。此外，學者們主要基于多元回歸二次指派程序、指數(shù)隨機圖模型等方法，研究網(wǎng)絡的個體屬性對于合作網(wǎng)絡形成機制的影響。

綜上所述，目前學者對于綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的研究較少。但綠色能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于“雙碳”目標的實現(xiàn)具有重要作用。關鍵技術創(chuàng)新對于綠色能源產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展，以及產(chǎn)業(yè)鏈升級具有重要的影響［28］。關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡能夠精準反映出綠色能源產(chǎn)業(yè)中關鍵技術間的關聯(lián)與創(chuàng)新主體間的合作模式。通過社會網(wǎng)絡分析，能夠準確直觀地識別出關鍵技術。通過構(gòu)建指數(shù)隨機圖模型，能夠從網(wǎng)絡的內(nèi)生結(jié)構(gòu)特點和外生節(jié)點屬性中探究綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成因素。因此，本文采用我國綠色能源產(chǎn)業(yè)的專利數(shù)據(jù)，運用社會網(wǎng)絡分析方法，識別綠色能源產(chǎn)業(yè)的關鍵技術，進而篩選聯(lián)合申請人，構(gòu)建ERGM模型，對綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成機制進行研究，從而為綠色能源產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新主體提供決策參考，促進綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新。

2 研究設計

2.1 研究思路

本文構(gòu)建綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡，主要包括關鍵技術識別與合作網(wǎng)絡構(gòu)建兩部分。鑒于發(fā)明專利具有高度的創(chuàng)造性，能直接反映出技術創(chuàng)新水平，本文利用發(fā)明專利數(shù)據(jù)研究創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成機制。根據(jù)國際知識產(chǎn)權組織綠色技術清單、國際專利分類等，制定專利檢索式，從IncoPat數(shù)據(jù)庫中獲取專利數(shù)據(jù)，并構(gòu)建IPC共現(xiàn)網(wǎng)絡。采用社會網(wǎng)絡分析方法，基于谷曉梅和范德成［29］、李瑞茜和陳向東［17］的研究，通過計算中心度和結(jié)構(gòu)洞，識別綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術。隨后，根據(jù)關鍵技術專利申請人構(gòu)建創(chuàng)新合作網(wǎng)絡。由于ERGM模型能夠同時納入內(nèi)生結(jié)構(gòu)變量和外生變量，本文利用ERGM模型進行綜合分析，研究創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成機制。本研究的技術路線圖如圖1所示。

2.2 綠色能源產(chǎn)業(yè)專利數(shù)據(jù)搜集及處理

本研究基于上文所述方法獲取綠色能源產(chǎn)業(yè)相關技術的專利信息。由于篇幅有限，檢索式不在文中呈現(xiàn)。在下載專利時，選取公開國別為中國的發(fā)明專利。對數(shù)據(jù)進行清洗后，共搜集到118 233件專利。檢索結(jié)果如表1所示。

相較于公開日，申請日更加接近技術發(fā)明的時間，因此本文將專利的申請日作為專利的發(fā)明時間。檢索的專利申請時間跨度為2001—2023年。由于IPC分類號種類較多，本文根據(jù)世界知識產(chǎn)權組織發(fā)布的綠色技術清單，對水能、太陽能、風能、海洋能、地熱能、氫能、生物質(zhì)能、核能等8個大類的細分技術進行統(tǒng)計。例如，在水能領域，細分技術為流體發(fā)動機、水力發(fā)電站、水力機械。本文繪制出各年份各細分技術領域的專利申請情況，如圖2所示。

由圖2可知，綠色能源產(chǎn)業(yè)專利申請時間集中在2017—2021年，并于2020年專利申請量達到峰值。專利申請主要集中在光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電技術領域，其他技術領域的專利申請數(shù)量相對較少。

2.3 綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術識別

根據(jù)劉鳳朝等［30］的研究，以IPC分類號前四位代表一類技術。借鑒李瑞茜和陳向東［17］的研究，基于專利的IPC主副分類號的前4位，以主分類號為列，副分類號為行，構(gòu)建非對稱加權技術關聯(lián)矩陣，形成有向圖。度量有向圖節(jié)點的中心度和結(jié)構(gòu)洞，根據(jù)結(jié)果排名來識別關鍵技術。

專利涉及多個技術主題時，會獲得多個IPC分類號。其中，主要技術主題的分類號為主分類號，其余的分類號為副分類號，二者存在關聯(lián)關系，技術知識從主分類號流向副分類號［31］。

節(jié)點中心度主要用來衡量節(jié)點在網(wǎng)絡中的影響力，包括度數(shù)中心度、中介中心度和接近中心度［32］。度數(shù)中心度反映節(jié)點位置，度數(shù)中心度高表明節(jié)點位于核心位置，連接多，影響大。在有向圖中，其通過點入度和點出度綜合表示。中介中心度高，說明節(jié)點能控制知識流動，起中介作用，同時位于網(wǎng)絡中心。接近中心度則體現(xiàn)節(jié)點與其他節(jié)點間的距離，數(shù)值越高表明越接近網(wǎng)絡中心。

結(jié)構(gòu)洞是指一個節(jié)點與另兩個節(jié)點相連，但另兩個節(jié)點不直接相連所形成的空隙。根據(jù)結(jié)構(gòu)洞理論，節(jié)點所占據(jù)的結(jié)構(gòu)洞數(shù)量越多，可以越快獲取新的信息，節(jié)點對于信息的控制優(yōu)勢就越強［33］。因此，可以通過測量節(jié)點的結(jié)構(gòu)洞來識別關鍵技術。

基于上述分析，本研究通過構(gòu)建有向圖，測度點入度、點出度、度數(shù)中心度、中介中心度、接近中心度和結(jié)構(gòu)洞等來識別關鍵技術。

2.3.1 IPC分類號中心度測度

構(gòu)建如圖3所示的網(wǎng)絡圖，節(jié)點的大小表示該技術出現(xiàn)頻次的高低，兩個節(jié)點間的連線表示IPC之間發(fā)生共現(xiàn)，連線的粗細表示IPC之間共現(xiàn)的強度。

各節(jié)點的中心度如表2所示。由于文章篇幅有限，本文只呈現(xiàn)部分IPC分類號的中心度。

2.3.2 IPC分類號結(jié)構(gòu)洞測度

根據(jù)Burt［33］提出的結(jié)構(gòu)洞理論，占據(jù)結(jié)構(gòu)洞位置的個體能獲取豐富的非冗余信息，并享有信息優(yōu)勢與控制權。而關鍵技術是指在一個系統(tǒng)或環(huán)節(jié)中具有重要地位和影響力的技術，這樣的技術大多數(shù)由占據(jù)結(jié)構(gòu)洞位置的個體所掌握。因此，可以通過對各技術的結(jié)構(gòu)洞進行測量，來識別關鍵技術。本研究根據(jù)Burt［33］所提出的有效規(guī)模、效率、限制度、等級度等4個指標來測量結(jié)構(gòu)洞，結(jié)果如表3所示。由于篇幅有限，本文僅呈現(xiàn)部分結(jié)構(gòu)洞指標結(jié)果。

2.3.3 綠色產(chǎn)業(yè)關鍵技術識別結(jié)果

由中心度的計算結(jié)果可知，H01L的度數(shù)中心度和中介中心度排名第1，接近中心度排名第2；H01M的度數(shù)中心度排名第2，接近中心度排名第11，中介中心度排名第8；F03D的度數(shù)中心度和中介中心度均排名第3，接近中心度排名第6；H02S的接近中心度排名第44，度數(shù)中心度排名第4，中介中心度排名第6；F24S的度數(shù)中心度排名第5，接近中心度排名第17，中介中心度排名第7。

有效規(guī)模越大，節(jié)點占據(jù)結(jié)構(gòu)洞的機會就越大。由結(jié)構(gòu)洞的測算結(jié)果可知，H01L、H01M、F03D、H02S、F24S等5個IPC分類號的有效規(guī)模均處于前列，其占據(jù)結(jié)構(gòu)洞的機會較大。此外，這5個IPC分類號的效率也都很高，均超過0.7，說明這5項技術的傳播效率很高，對其他技術的影響較大。在限制度方面，H01L和H01M的限制度較高，F(xiàn)03D、H02S、F24S的限制度較低，說明H01L和H01M的覆蓋與影響范圍較小，而F03D、H02S、F24S的覆蓋與影響范圍較大。在等級度方面，H01L、H01M、F03D、H02S、F24S等5個IPC分類號的數(shù)值都很高，說明這5項技術在網(wǎng)絡中的地位較高，基本位于網(wǎng)絡的中心。

結(jié)合中心度的綜合排名和結(jié)構(gòu)洞4個指標的結(jié)果，本研究識別出的綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術為H01L、H01M、F03D、H02S、F24S等5項技術。其中，H01L是指半導體器件以及其他類目中不包括的電固體器件，被廣泛應用于零件的制作，2002年就在綠色能源產(chǎn)業(yè)的申請專利中存在，并且是多個申請專利的核心領域；H01M是指將化學能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿姆椒ɑ蜓b置，主要用于電池和儲能系統(tǒng)的研發(fā)，2002年就在綠色能源產(chǎn)業(yè)的申請專利中存在，從2004年開始成為多個申請專利的核心領域；F03D是指風力發(fā)電機，2002年就在綠色能源產(chǎn)業(yè)的申請專利中存在，從2004年開始成為多個申請專利的核心領域；H02S是指將紅外線輻射、可見光或紫外光轉(zhuǎn)換為電能的方法或裝置，主要用于太陽能發(fā)電，2001年就在綠色能源產(chǎn)業(yè)的申請專利中存在，從2009年開始成為多個申請專利的核心領域；F24S是指太陽能熱收集器、太陽能熱系統(tǒng)，主要用于光熱轉(zhuǎn)換，2002年就在綠色能源產(chǎn)業(yè)的申請專利中存在，從2012年開始成為多個申請專利的核心領域。

3 實證研究

3.1 合作網(wǎng)絡形成機制

根據(jù)所識別出的關鍵技術，本研究篩選了2001—2023年申請關鍵技術相關專利的企業(yè)，并在此基礎上整理出企業(yè)與企業(yè)、高校、科研機構(gòu)等合作產(chǎn)出的專利。根據(jù)專利的申請人來構(gòu)建合作網(wǎng)絡，探究合作網(wǎng)絡的形成機制。

3.2 研究假設

基于社會網(wǎng)絡理論，網(wǎng)絡關系的形成既受到網(wǎng)絡自組織內(nèi)生結(jié)構(gòu)的影響，也受到行動者屬性和外生情境因素等外生節(jié)點變量的影響［34］。因此，在研究綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡形成機制的過程中，不僅要關注網(wǎng)絡內(nèi)生結(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡形成的影響，還要探討外生節(jié)點變量對網(wǎng)絡形成的影響。

3.2.1 內(nèi)生結(jié)構(gòu)變量

在網(wǎng)絡形成的過程中，網(wǎng)絡內(nèi)部的節(jié)點通過自組織形成多個關系，關系之間相互影響、相互依賴，形成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。這種規(guī)律性的網(wǎng)絡特征源自網(wǎng)絡內(nèi)部的動力機制和運作過程，不需要外部因素的直接干預，因此被稱為網(wǎng)絡的“純結(jié)構(gòu)”效應。在合作創(chuàng)新網(wǎng)絡形成的過程中，主要包括3種結(jié)構(gòu)：二元組、三元組及k-星結(jié)構(gòu)。

3.2.1.1 擇優(yōu)性

在綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中，k-星網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出擇優(yōu)性。k-星網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)指的是由k個節(jié)點（通常k≥3）組成的特定網(wǎng)絡形態(tài)。其中，一個節(jié)點處于核心位置，扮演中心或“星”的角色；而其余k-1個節(jié)點則圍繞這個核心節(jié)點展開，形成類似星形的連接模式［23］。在綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中，擁有關鍵技術較多的組織具備豐富的產(chǎn)業(yè)相關技術和知識資源，能夠吸引更多的組織與其建立合作關系。同時，基于優(yōu)先依附假說，新加入網(wǎng)絡的組織更傾向于與擁有連接較多的節(jié)點建立聯(lián)系，促進“核心—邊緣”結(jié)構(gòu)的形成［35］。基于此，提出如下假設：

H1：擇優(yōu)性能促進綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成。

3.2.1.2 傳遞性

在綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡中，三元組網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出傳遞性。三元組不僅有助于精準地識別在網(wǎng)絡中扮演“橋梁”角色的主體，還有助于判斷合作伙伴間建立新關系的可能性。有共同的第三方伙伴的兩個創(chuàng)新主體更容易相互信任，建立合作關系［36］，在網(wǎng)絡中形成閉合的三角形結(jié)構(gòu)。兩者的共享伙伴起到橋梁作用，信息可以通過橋梁進行傳遞，并且二者直接建立的路徑可以提高信息傳播效率［37］，閉合的三角形結(jié)構(gòu)增加了節(jié)點之間關系的穩(wěn)定性。基于此，提出如下假設：

H2：傳遞性能促進綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成。

3.2.2 外生變量

3.2.2.1 知識多元化

知識多元化反映了組織內(nèi)部所掌握的技術知識領域的范圍。知識多元化程度高，有利于組織增強知識吸收能力［12］，降低新技術的接入成本，從而吸引更多的組織與其建立合作關系，從而促進合作網(wǎng)絡的形成。另外，知識多元化程度較高的組織對于技術發(fā)展趨勢和市場需求變化的感知較為敏銳［38］。因此，組織會主動尋找其他組織并與其建立合作關系，進行知識和信息等資源的交流，將吸收的新知識轉(zhuǎn)化為自己的內(nèi)部能力。基于此，提出如下假設：

H3：組織知識多元化程度越高，越有利于綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成。

3.2.2.2 企業(yè)主導產(chǎn)學研

產(chǎn)學研是高校、科研機構(gòu)和企業(yè)之間合作研發(fā)的一種創(chuàng)新模式［39］。產(chǎn)學研的最終目的是利用合作創(chuàng)新研發(fā)出的新技術創(chuàng)造價值。相較于高校和科研機構(gòu)，企業(yè)直接面向市場，能夠洞察市場需求。因此，企業(yè)更加適合制定產(chǎn)學研目標，指引產(chǎn)學研的創(chuàng)新方向［40］；同時，企業(yè)對于提升自身競爭力和創(chuàng)造市場價值的期望更大，更傾向于與高校、科研機構(gòu)合作，并根據(jù)自身需求，主導關鍵技術創(chuàng)新［41］。基于此，提出如下假設：

H4：企業(yè)主導產(chǎn)學研能夠促進綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成。

3.2.2.3 技術領導者

技術領導者通常擁有豐富的產(chǎn)業(yè)相關知識和技術資源［42］。相較于技術領導者，技術追趕者知識和技術儲備較薄弱，需要從外部獲取相關資源［43］，因而會積極尋求外部合作［44］。根據(jù)資源依賴理論，技術追趕者出于生存的目的，會主動與擁有豐富知識和技術資源的技術領導者建立合作關系，吸收技術領導者的知識和技術資源。換言之，技術領導者會吸引技術追趕者與其開展合作。技術追趕者對于知識和技術資源的需求，會導致其對技術領導者產(chǎn)生依賴性［45］，從而有利于形成比較穩(wěn)定的合作網(wǎng)絡。基于此，提出如下假設：

H5：技術領導者能夠促進綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成。

3.2.2.4 地理距離

地理距離是指綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術研發(fā)組織間的物理距離。地理距離主要從兩方面對組織間合作網(wǎng)絡的形成產(chǎn)生影響。一方面，知識溢出效應隨著地理距離的增加而衰減［46］。地理距離較近的組織間易產(chǎn)生知識溢出效應，有利于隱性知識的傳播。另外，地理距離較近的組織間開展面對面交流的機會更多，更容易建立信任關系，從而促進組織間的知識和資源交換［47］。另一方面，地理距離越近，組織間的信息不對稱程度越低，進而降低信息不對稱帶來的組織間的合作風險［48］。基于此，提出如下假設：

H6：地理距離越近，越有利于綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成。

3.3 模型構(gòu)建與變量測量

本研究的樣本為根據(jù)關鍵技術篩選得到的專利申請人，共有1 715個申請人。基于申請人名稱從企查查、天眼查、愛企查等軟件中獲取相關信息。經(jīng)檢索，部分申請人存在更改公司名稱的情況。因此，本研究將各公司名稱統(tǒng)一修改為現(xiàn)名稱，經(jīng)過修改合并后，共得到1 545個申請人。

3.3.1 模型構(gòu)建

本研究采用指數(shù)隨機圖模型對綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成機制進行實證研究。該模型的一般形式如下：

[PrY=y∣θ=1Cθexp{HθHZHy}] （1）

式（1）中：[θ]為系數(shù)向量；[C（θ）]為標準化參數(shù)，用來保證公式的概率始終保持在0～1的范圍內(nèi)；[ZHy]為模型的統(tǒng)計量；H代表影響網(wǎng)絡關系形成的網(wǎng)絡屬性，包括外生變量和內(nèi)生結(jié)構(gòu)變量；[θH]為各屬性的系數(shù)。

基于本研究對于綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡形成機制的推斷，構(gòu)建特定的指數(shù)隨機圖模型，如式（2）所示：

[PrY=y∣θ=1Cθexp（θ1edges+θ2gwdegree+θ3gwesp+θ4DY+θ5QY+θ6LD+θ7GEO）] （2）

式（2）中：edges表示網(wǎng)絡的邊；[Cθ]是網(wǎng)絡的基礎效應；gwdegree、gwesp為網(wǎng)絡的內(nèi)生結(jié)構(gòu)變量，分別表示幾何加權度、幾何加權邊共享伙伴，即擇優(yōu)性和傳遞性；DY、QY、LD、GEO為網(wǎng)絡的外生變量，分別表示知識多元化、企業(yè)主導的產(chǎn)學研、技術領導者、地理距離。

3.3.2 變量測量

3.3.2.1 被解釋變量

本研究的被解釋變量為綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡，以綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新組織為節(jié)點，以組織間的關系為邊。基于組織間聯(lián)合申請專利的記錄，構(gòu)建0-1矩陣。若存在聯(lián)合申請記錄，則將下方矩陣中的數(shù)值[aij（i=1，2，……，n;j=1，2……，n）]記為1；若不存在聯(lián)合申請記錄，則記為0。構(gòu)建非加權對稱矩陣，進行建模分析。矩陣的一般形式如式（3）所示：

[NT=a11…a1n???an1…ann] （3）

式（3）中：NT表示綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡；[aij（i=1，2，……，n;j=1，2……，n）]表示組織i和組織j間是否存在聯(lián)合申請記錄。

3.3.2.2 解釋變量

①知識多元化。參照韓菁等［49］的研究，通過計算組織所擁有的知識元素的個數(shù)來衡量其知識多元化程度。組織所擁有的知識元素越多，其知識多元化程度就越高。計算公式如下：

[DY=nei] （4）

式（4）中：DY表示組織的知識多元化程度；[ei]表示組織i所擁有的知識元素；n表示該組織所擁有的知識元素的數(shù)量。

②企業(yè)主導的產(chǎn)學研。參照范佳穎和馬艷艷［50］的研究，篩選出專利第一申請人為企業(yè)的產(chǎn)學研合作的申請人聯(lián)盟；將篩選出的申請人聯(lián)盟的各組織賦予虛擬變量為1，其他組織賦予虛擬變量為0。

③技術領導者。技術領導者的定位是技術創(chuàng)新的決策者、組織者和參與者。技術領導者掌握著產(chǎn)品的核心技術，擁有創(chuàng)造全新的技術流程和體系的能力，在相關產(chǎn)業(yè)中具備技術先發(fā)優(yōu)勢，能夠在網(wǎng)絡中形成廣泛的影響力，吸引其他組織與其建立合作關系［51］。因此，技術領導者在網(wǎng)絡中占據(jù)核心位置，在合作網(wǎng)絡中的度數(shù)也較高。基于此，本研究通過社會網(wǎng)絡分析法計算出各組織的度數(shù)，篩選出度數(shù)高的組織，并將其作為技術領導者；將技術領導者賦予虛擬變量為1，其他組織賦予虛擬變量為0。

④地理距離。參照陳鈺芬和王科平［22］的研究，根據(jù)組織所在城市的經(jīng)緯度計算組織之間的地理距離。公式如下：

[DISij=Carccos[sinLATisinLATj+cosLATicosLATjcos∣LNGi-LNGj∣]] （5）

式（5）中：[DISij]表示組織i和組織j之間的地理距離；LNG和LAT分別表示經(jīng)度和緯度，并以弧度來測量；C是將經(jīng)緯度轉(zhuǎn)化為地球表面距離的系數(shù)（C=6 371），由此計算組織間的地理距離。同時，本研究對地理鄰近性矩陣中的每一個數(shù)值都進行了歸一化處理，計算出的地理距離的取值在0～1之間。歸一化處理的公式如下：

[GEOij=MaxDISij-DISijMaxDISij-MinDISij] （6）

式（5）中：[GEOij]為歸一化處理后組織i和組織j間的地理距離；[MaxDISij]和[MinDISij]是組織i和組織j間的地理距離最大值和最小值。

指數(shù)隨機圖模型的各變量說明如表4所示。

3.4 模型構(gòu)建

指數(shù)隨機圖模型（ERGM模型）是一種用于解釋社會網(wǎng)絡（或圖網(wǎng)絡）結(jié)構(gòu)特點及其形成因素的統(tǒng)計模型，可以同時呈現(xiàn)內(nèi)生結(jié)構(gòu)變量和外生變量對于網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)形成的影響。其采用蒙特卡羅—馬爾可夫鏈極大似然估計算法（MCMC MLE）進行參數(shù)估計，采用赤池信息準則（Akaike Information Criterion，AIC）和貝葉斯信息準則（Bayesian Information Criterion，BIC）來檢測模型擬合程度。

[AIC=2k-2lnL] （7）

式（7）中：AIC表示赤池信息準則值；k表示模型的參數(shù)個數(shù)，代表模型的復雜度；L表示模型擬合數(shù)據(jù)的似然函數(shù)值，代表模型的擬合程度。

[BIC=klnn-2lnL] （8）

式（8）中：BIC表示貝葉斯信息準則值；n表示樣本數(shù)量。

赤池信息準則和貝葉斯信息準則的基本思想是在模型的擬合優(yōu)度與復雜度之間尋求平衡，即在保證模型擬合數(shù)據(jù)效果的同時，盡可能簡化模型，避免過擬合。AIC和BIC值越小，意味著擬合越好［37］。使用R語言的Statnet程序?qū)δＰ瓦M行處理。參照Van［52］的做法，從網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和外生屬性兩個方面構(gòu)建模型，共構(gòu)建了4個ERGM模型。

模型1：零模型

Network1～edges

模型2：網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)模型

Network2～edges+gwesp（[λ1]，fixed=T）+gwdegree（[λ2]，fixed=T）

模型3：外生屬性模型

Network3～edges+nodecov（“DY”）+nodecov（“QY”）+nodecov（“LD”）+edgecov（GEO）

模型4：綜合模型

Network4～edges+nodecov（“DY”）+nodecov（“QY”）+nodecov（“LD”）+edgecov（GEO）+gwesp（[λ1]，fixed=T）+gwdegree（[λ2]，fixed=T）

4 實證結(jié)果與分析

4.1 ERGM估計結(jié)果

模型1為零模型；模型2在模型1的基礎上加入了內(nèi)生結(jié)構(gòu)變量；模型3在模型1的基礎上加入了外生變量；模型4是綜合模型，用于探究內(nèi)生結(jié)構(gòu)變量和外生變量對于綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡形成的影響。由表5可知，從AIC和BIC的數(shù)值來看，模型4的擬合效果最好。這說明，綜合內(nèi)生結(jié)構(gòu)變量與外生變量估計的綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡模型與真實的最為接近。

在指數(shù)隨機圖模型中，系數(shù)為正表示合作網(wǎng)絡中的某種結(jié)構(gòu)或節(jié)點的某種屬性對合作關系的形成有促進作用；系數(shù)為負表示有抑制作用。由表5可知，模型總體通過了顯著性檢驗。與模型1相比，模型2、3、4的擬合指標AIC、BIC均有所下降。對比4個模型的AIC、BIC數(shù)值發(fā)現(xiàn)，模型4的數(shù)值最小，說明模型4的擬合效果最好。這表明，綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡在形成的過程中，同時受到內(nèi)生結(jié)構(gòu)和外生屬性的影響。因此，本文使用模型4的結(jié)果，分析綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡形成的機制，具體分析結(jié)果如下。

4.1.1 內(nèi)生結(jié)構(gòu)變量對綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡形成的影響

如表5所示，邊的系數(shù)為負，說明綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡呈現(xiàn)稀疏效應的典型特征。gwesp和gwdegree的估計系數(shù)都顯著為正，且系數(shù)值較高，表明綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡在形成的過程中呈現(xiàn)出核心—邊緣的星形結(jié)構(gòu)和閉合三角形結(jié)構(gòu)。換言之，在綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡形成的過程中，擇優(yōu)性和傳遞性起到了重要的促進作用。新加入創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的組織更傾向于選擇與網(wǎng)絡中連接節(jié)點數(shù)量多的組織進行合作。這說明，在創(chuàng)新合作網(wǎng)絡形成的過程中，存在“強者越強”的馬太效應，假設H1得到驗證。此外，網(wǎng)絡中的組織更傾向于選擇與已合作的組織所合作的伙伴進行合作，更容易與其建立信任關系。這說明，在創(chuàng)新合作網(wǎng)絡形成的過程中，存在“朋友圈”效應，假設H2得到驗證。

4.1.2 外生變量對綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡形成的影響

本研究所提出的外生變量如知識多元化、企業(yè)主導的產(chǎn)學研、技術領導者、地理距離等的估計系數(shù)都顯著為正。其中：知識多元化在0.1%的水平上顯著為正，說明組織的知識多元化程度越高，越容易與其他組織進行合作，形成創(chuàng)新合作網(wǎng)絡，假設H3得到驗證；企業(yè)主導的產(chǎn)學研在0.1%的水平上顯著為正，說明由企業(yè)主導的產(chǎn)學研更容易產(chǎn)生合作關系，形成創(chuàng)新合作網(wǎng)絡，假設H4得到驗證；技術領導者在0.1%的水平上顯著為正，說明綠色能源產(chǎn)業(yè)的技術領導者更容易與其他組織建立合作關系，形成創(chuàng)新合作網(wǎng)絡，假設H5得到驗證；地理距離在0.1%的水平上顯著為負，說明隨著地理距離的增加，兩個組織間進行合作進而形成創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的概率降低，即地理距離越近，形成創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的概率越高，假設H6得到驗證。

4.2 擬合優(yōu)度分析

為了進一步檢驗上述模型的科學性和準確性，本研究對模型進行擬合優(yōu)度檢驗［53］。擬合優(yōu)度檢驗是指基于模型對網(wǎng)絡進行仿真，比較仿真網(wǎng)絡與真實網(wǎng)絡的差異，指標包括度數(shù)、最短路徑距離、邊共享伙伴數(shù)、二元共享伙伴數(shù)、三元組等。同時，通過擬合優(yōu)度檢驗繪制出ROC曲線，以輔助檢驗模型的擬合優(yōu)度。ROC曲線越凸向左上角，模型擬合優(yōu)度越好。由于模型4的擬合效果最好，本文僅對模型4進行擬合優(yōu)度檢驗，檢驗結(jié)果如圖4所示。

由擬合優(yōu)度檢驗結(jié)果可知，本研究的仿真網(wǎng)絡與真實網(wǎng)絡擬合程度較高，各指標都能較好地進行解釋；且ROC曲線凸向左上角，也說明本模型的擬合優(yōu)度較好。

5 結(jié)論與啟示

5.1 結(jié)論

本研究通過社會網(wǎng)絡分析，識別出綠色能源產(chǎn)業(yè)的關鍵技術；在此基礎上，構(gòu)建指數(shù)隨機圖模型（ERGM），分析了綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡形成的影響因素。得到如下結(jié)論。

①綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡傾向于形成星形結(jié)構(gòu)和閉合三角形結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出擇優(yōu)性和傳遞性特征。擇優(yōu)性表現(xiàn)出的星形結(jié)構(gòu)有利于合作邊緣的組織選擇與處于核心位置的組織進行合作，促使組織快速獲得創(chuàng)新所需的知識等資源，推動組織的關鍵技術創(chuàng)新；傳遞性表現(xiàn)出的閉合三角形結(jié)構(gòu)表明組織更傾向于與擁有共同合作伙伴的組織進行合作，以此促進創(chuàng)新所需資源的獲取，提高組織創(chuàng)新能力，降低合作的風險。

②知識多元化能夠促進綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成。多元化的知識體系能夠提高組織的創(chuàng)新能力，吸引更多的創(chuàng)新主體與組織進行合作。

③企業(yè)主導的產(chǎn)學研對綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成有促進作用。在綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新的過程中，不同類型的創(chuàng)新主體間更容易形成合作；且由企業(yè)主導的產(chǎn)學研合作更容易形成。究其原因，企業(yè)對市場動向具有更敏銳的感知，能夠洞察市場需求，引領創(chuàng)新方向。

④技術領導者能夠促進綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成。技術領導者是經(jīng)濟社會的核心主體，擁有本行業(yè)豐富的知識和技術資源；其他組織更傾向于與技術領導者進行合作。通過二者合作，技術領導者發(fā)揮知識溢出效應，其他組織獲取相關知識并提高自身創(chuàng)新能力。

⑤地理距離對綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成產(chǎn)生影響。組織間地理距離越近，越容易開展合作。這是因為，綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到區(qū)域限制，同一區(qū)域的組織更容易形成創(chuàng)新合作網(wǎng)絡。

5.2 啟示

為促進綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作，企業(yè)、高校和科研院所等創(chuàng)新主體要提升自身知識多元化水平，主動參與和推動由企業(yè)主導的產(chǎn)學研合作，并以市場需求為導向，通過合作推進關鍵技術創(chuàng)新。此外，創(chuàng)新主體在選擇合作對象時，應從實際情況出發(fā)，根據(jù)自身的知識基礎選擇合作對象，積極加入創(chuàng)新合作網(wǎng)絡，從而增加知識儲備，促進知識高效流動。

本文的貢獻在于通過實證研究揭示了綠色能源產(chǎn)業(yè)關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成機制和推動創(chuàng)新的具體路徑。然而，不同產(chǎn)業(yè)的關鍵技術創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的形成機制可能存在差異，后續(xù)研究可選擇其他產(chǎn)業(yè)，拓展研究范圍。

注釋：

① http：//www.nea.gov.cn/2024-09/23/c_1212399359.htm.

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Study on the Mechanism of Establishing a Key Technological Innovation Cooperation Network in the Green Energy Industry

Kong Lingkai， Hu Qian

（Faculty of Management and Economics， Kunming University of Science and Technology， Kunming 650093， China）

Abstract： The key technological innovations in green energy are essential for achieving \"carbon peaking and carbon neutrality goals\"， promoting rapid development within the green energy industry， and enhancing the country's new quality productivity. However， due to the complexity and innovative requirements of key technologies in green energy， it is often difficult for a single organization to undertake all research and development tasks independently. Therefore， how to accelerate knowledge and technology exchange through effective organizational cooperation and promote innovation in key technologies in green energy has become an important issue that needs to be addressed in this field. This study aims to delve into the mechanism behind the formation of a cooperation network for the green energy key technology innovation， uncover the interaction patterns among nodes within the network， and offer insights for optimizing resource allocation， enhancing cooperation efficiency， and accelerating technological innovation. Ultimately， this will contribute to the sustainable development of the green energy industry.

This study used patent data from the green energy industry as its foundation， extracted the primary and secondary classification numbers of green energy patents， and constructed an asymmetric matrix to form a directed network. Social network analysis methods， along with tools such as Gephi， were employed to measure degree centrality， betweenness centrality， closeness centrality， and structural holes for each node. Based on these measurement results， key technologies in green energy were identified. Following this identification， patents from enterprises that collaborated with universities， research institutions， and other entities were selected. By using different types of patent applicants as nodes， a collaborative network for green energy key technology innovation was created. Furthermore， ERGM was used to model and analyze the formation mechanism of the cooperation network. This analysis aimed to explore the influence of endogenous structural variables， such as preferential selection and transitivity， as well as node attributes including knowledge diversification， the roles of enterprise leaders in industry-university-research collaboration， the influence of technology leaders， and the impact of geographical distance on the formation of the cooperation network.

The results of the study show that the optimality and transitivity of network structure facilitate the natural formation of efficient clusters in cooperative networks. High-quality nodes attract more cooperation opportunities， and cooperative relationships tend to flow through established connections， forming a virtuous cycle. Additionally， the diversification of knowledge among network nodes promotes enterprise cooperation， while industry-university-research collaboration led by enterprises accelerates the integration of knowledge and practice. Technology leaders lead the direction of cooperation with their foresight and influence. Furthermore， the reduction of geographical distance lowers the barriers to cooperation， encourages face-to-face communication， and provides favorable conditions for the development of cooperation networks.

This study uncovers the mechanism behind the formation of a key technological innovation cooperation network in the green energy industry. Additionally， it offers a scientific foundation for the government to develop relevant policies， assists enterprises in selecting partners， and guides scientific research institutions in planning their research directions.

Key words： green energy industry; key technology identification;innovation cooperation network; social network analysis; exponential random graph model

（欄目編輯：朱可染）