摘要:中試產業作為推動科技創新和產業發展相互銜接的橋梁,對于增強產業自主性和促進產業高端化具有十分重要的作用。通過對中試產業的發展分析以及發展影響因素的調節來尋找推動中試產業高質量發展的方式,基于新經濟企業孵化作為中試產業發展的必然結果,同時針對中試產業發展中遇到的問題,采用系統動力學方法構建基于新經濟企業孵化的中試產業系統動力學模型,以探明中試產業的內在運行過程和過程中的影響因素,模擬各因素變化時對中試產業發展的影響。研究結果表明:在中試產業發展過程中,中試熟化系數對中試產業發展的促進作用>中試服務利潤系數>中試人才系數;且在這3個因素中,中試產業產值對中試熟化系數的變化更為敏感。此外,中試需求增加一倍時,中試產業產值相對同年初始值將增加一倍以上。因此,在中試產業發展過程中,應首先側重于提升中試平臺的中試熟化能力,其次應提升中試平臺提供中試服務可獲得的利潤,再其次要注重培養和引進中試人才。此外,也應該設法增大中試需求。
關鍵詞:新經濟企業;系統動力學;中試產業;孵化導向;因素調節
中圖分類號:F 062.4文獻標識碼:A文章編號:1672-7312(2025)02-0227-15
The Development of Pilot Industry Under the Incubation Orientation of New Economy Enterprises
ZHANG Xi,HE Dong
(School of Management,Xihua University,Chengdu 610039,China)
Abstract:As a bridge to promote the interconnection of scientific and technological innovation and industrial development,the development of pilot industry plays a very important role in enhancing industrial autonomy and promoting industrial highend.Through the analysis of the development of the pilot industry and the regulation of the development of influencing factors,this paper attempts to find ways to promote the highquality development of the pilot industry so as to incubate more new economic enterprises and add more new power for economic development.Based on the incubation of new economy enterprises as the inevitable result of the development of pilot industry,and at the same time for the problems encountered in the development of pilot industry,the system dynamics model of pilot industry based on the incubation of new economy enterprises is constructed by adopting system dynamics method,in order to find out the inner operation process of pilot industry and the influencing factors in the process,and simulate the influence of the change of each factor on the development of pilot industry.The research results show that in the process of pilot industry development,the promotion effect of pilot ripening coefficient on the development of pilot industry>profit coefficient of pilot service>talent coefficient of pilot;and among these three factors,the output value of the pilot industry is more sensitive to the change of the pilot ripening coefficient;moreover,when the demand for pilot tests doubles,the output value of the pilot industry will more than double relative to the initial value of the same year.Therefore,in the process of developing the pilot industry,the focus should be firstly on improving the pilot maturation capacity of the pilot platform,secondly on improving the profitability of the pilot platform in providing pilot services,and thirdly on training and introducing pilot talents.In addition,efforts should be made to increase the demand for pilot tests.
Key words:new economy enterprises;system dynamics;pilot industry;incubation oriented;factor regulation
0引言
隨著新一輪科技革命與產業變革的加速演進,全球戰爭演變為科技戰、產業戰。要搶占產業競爭的制高點,必須堅持創新在現代化建設全局中的核心地位,加速科技成果向現實生產力轉化[1],以技術創新引領產業變革。習近平總書記在四川考察時,曾提出要推進科技創新和科技成果轉化同時發力,以科技成果轉化促進創新鏈和產業鏈深度融合。中試作為連接科研和生產的橋梁,在促進科技成果轉化上起著關鍵作用。有數據顯示,科技成果經過中試,產業化成功率能從30%提高到80%[2]。而科研單位、中小企業由于自身經濟、生產條件的限制而無力中試,造成成果轉化失敗[3],中試成為制約成果轉化的關鍵環節。而大量創新技術的涌現必然會引起大量科技成果轉化,同時大量科技成果轉化必然會帶來對同類型分類技術中試的大量需求,通過中試平臺來提供這種公共中試服務,自然會孕育和衍生出中試產業。
對于技術創業企業來說,將技術原型從實驗室推向市場的過程中,除技術領先性外,產品成本、穩定性等指標也需要得到客戶認可[4]。而中試階段通過對科技成果的穩定性、適應性和可靠性進行反復試驗,通過調整和改善來保證科技成果的功能質量、制造質量、應用質量,為大規模量產或形成新產業做準備[5]。中試有效銜接了研發端和市場端,提高了科技成果產業化成功率。從技術過程論來看,技術創新被理解為科技成果向現實生產力轉化的社會化過程、產業化過程和商品化過程[6],中試加速了技術創新的進程,以及技術創新作為經濟增長的根本推動力,對于產業轉型升級具有決定性影響[7]。因此,中試產業化發展間接推動了產業轉型升級。
從技術采納生命周期理論可知新技術產品的初始客戶群體主要由創新者和早期采用者構成,在早期市場上最終拍板決定購買產品的人是后者,而在創新者和早期采用者之間存在裂縫,創業公司的突破性技術產品需要跨越裂縫才能從創新者市場平穩過渡到早期采用者市場,否則就會從裂縫直接跌落谷底,止步于創新者市場[8]。而中試階段就會進行產品的市場測試,將中試產品小規模投向市場或者借助中試平臺的力量將中試產品推到相關企業去試用,從而為新技術產品在正式投入市場之前找到一批早期使用者,從技術角度助力新技術產品平穩過渡到早期使用者市場。從破壞性創新理論來看,破壞性創新并不能為主流市場的客戶提供更好的產品,也不涉及特別復雜的技術變革,其主要表現形式就是將成品元件組裝在一起,以一種獨特的結構重新組合現有的技術,相比之前的產品,產品結構通常會變得更加簡單,但是就是這樣的破壞性創新卻會使擁有破壞性技術的新興企業顛覆領先企業的市場地位[9]。且有研究表明,破壞性創新的“差異化”和“低成本”特點能開辟出新的發展機遇,是新興企業實現顛覆性成長的可行路徑[10]。中試階段能較好驗證破壞性技術的可行性并完善此技術,降低新技術應用的成本,有力支撐新興企業成長壯大。這樣基于新技術發展起來的企業就是新經濟企業,因此圍繞中試所形成的中試產業是新經濟企業孵化的關鍵環節。
與此同時,通過中試所形成的成熟產品也需要依靠企業推向市場獲取經濟價值,科技成果產業化過程也就是新經濟企業孵化過程,因此中試產業發展的重要結果就是孵化出更多更具創新性、更有市場競爭力、更能高質量發展的新經濟企業。從中試產業發展的結果出發來推進中試產業的發展研究,將有助于實現中試產業的發展價值,推進中試產業高質量發展。因而,基于新經濟企業孵化的角度來研究中試產業的發展。
目前國內中試產業發展仍處于初步階段,在國家政策支持和財政補貼下,面臨極好的發展機遇,同時隨著經濟發展,市場對新技術產品的需求也極為旺盛,中試產業將迎來快速發展時期。中試產業發展將進一步促進科技創新,形成科技創新和科技成果轉化同時發力推動經濟高質量發展的局面。
針對中試產業的研究,以中試產業為主題在中國知網中進行檢索,檢索結果中學術期刊也僅有38篇、報紙31篇、學位論文2篇、成果2個。通過閱讀文獻發現,國外更多側重在對技術工藝的中試研究[11-13]上,國內更多關注在中試工藝研究[14-15]、中試環節政策分析[16]、中試模式[17]或中試基地發展建設[18-19]和影響[20]上,而這些僅是中試產業的部分,從產業整體的角度來進行研究的文獻較少。李好等[21]從成都發展中試產業的優勢和短板出發,范文博[22]和成都市科學技術局[23]從生態的視角出發分析了中試產業化的發展。葉銳等[24]基于文瀾智谷中試基地的實踐提出了“科學家+企業家+工程師”的創新模式。蒲楠[25]從青白江區培育中試產業的措施和成效進行了論述。但現有文獻尚未對于中試產業發展的內在運行機理和影響因素進行研究,而本文將嘗試填補這方面的不足。同時以“系統動力學”和“中試產業”作為主題在知網中進行檢索,暫未發現檢索數據,說明將系統動力學納入中試產業的系統研究中能夠實現方法創新。
1中試產業發展分析
通過對中試產業發展的特征和問題進行分析,以明確中試產業發展現狀。
1.1中試產業發展特征
1.1.1政策支持
政府近年來出臺了大量中試政策來支持中試產業的發展,如工信部、國家發改委2024年聯合印發的《制造業中試創新發展實施意見》,明確提出通過強化政策協同、加快中試關鍵技術攻關、拓展全鏈條中試服務能力等措施來創新發展中試產業。以及各省級行政區出臺的中試基地建設、管理、運行和績效考核、獎補政策(見表1)規范和促進了中試平臺的建設和發展,補齊了創新鏈中的中試環節,加速了科技成果產業化應用。此外,成都市還對2023年第一批備案的大多數中試平臺進行了30~50萬元人民幣的補助。
因中試相關政策過多,表1僅列了部分中試相關政策來供參考。
1.1.2公共中試平臺參與
首先,大量科技型企業和科研院所自身的資金實力有限,無法承擔自建中試線的成本;其次,即使有實力自建中試線,也會因為使用不充分而造成資源的浪費。而公共中試平臺的建立能夠通過規模經濟極大降低中試線成本,提高中試資源的使用效率。
1.1.3以企業為成果轉化主體
據國家知識產權局發布的《2022年中國專利調查報告》可知,我國有效發明專利中近7成為企業所有,2022年企業發明專利產業化率為48.1%,較上年提高1.3%,而高校發明專利產業化率僅為3.9%,較上年僅提高了0.9%,企業的創新轉化主體地位逐漸得到強化。 具體而言,由于企業市場化和融資能力遠高于高校、科研院所等主體,其人脈資源更廣,往往能為中試項目尋找到市場應用場景、市場經驗更為豐富,更能快速判斷出項目中試卡點、人才資源更為豐富,中試熟化能力更強,由此其成果產業化的成功率自然更高,相應地也就奠定了企業的成果轉化主體地位。例如,據成都日報錦觀新聞報道,文瀾智谷中試基地在成都玉龍化工有限公司支撐之下轉化科技成果15項,產業化成功率100%,并且其中多項成果位于行業領先地位,成功孵化出8家科技型企業,其中孵化出的成都龍成高新材料有限公司低粘度PVB樹脂成熟生產工藝全球領先,產品銷往國外多個國家和地區;據紅星新聞報道,蜂鳥智造中試平臺在成都蜂鳥智造科技有限公司支撐下與多所高校緊密合作,形成了科研團隊+產業專家+技術經理人的人才矩陣,目前已累計服務400多個客戶,累計中試服務營收數億元,完成200余項科技成果轉化為市場應用產品。
1.1.4外部經濟環境與中試產業的相互促進
創新被擺在經濟發展的核心位置上,相應地對科技成果轉化的需求也愈加旺盛,中試作為科技成果轉化的關鍵環節,科技成果轉化需求的大量增加促進了中試產業的發展。中試產業發展又將助推更多科技成果轉化為現實生產力,進而推動經濟高質量發展。據國家統計局數據可知,2012 年至 2019 年技術密集型的高技術產業對規模以上工業營業收入增量的貢獻率超過40%,說明高技術產業中的創新成果轉化有力推動了經濟發展。
1.2中試產業的發展問題
通過對網上中試產業相關資料的學習和分析,以及到文瀾智谷中試產業基地和成都蜂鳥智造中試平臺(郫都區)的實地調研,總結出中試產業發展中存在的問題有中試服務存在外部性、中試服務方收支不平衡、科技成果擁有方中試意識不強、中試人才不足等。
1.2.1中試服務存在外部性
中試服務將解決科技成果產業化過程中存在的可行性、穩定性和經濟環保等問題,降低新技術產品大規模生產過程中的風險和不確定性,提高新技術產品產業化的成功率,從而以新技術產品來推動相應產業補鏈延鏈強鏈,增強產業鏈韌性,形成產業鏈上下游企業連通發展、集聚發展,提高科技型產業發展水平。中試服務的提供還將拉動中試設備制造、設備安裝和維保、原材料供應等相關配套產業的發展,吸引國內外創新資源的集聚,形成創新高地,增強地區競爭力。
1.2.2中試服務方收支不平衡
作為提供中試服務的主體,中試企業為提供中試服務所購置的設備和建設的中試車間,以及招引和培育的中試人才所形成的成本過大,而現有中試規模量不足以使中試企業的成本收益達到平衡點,以至于中試企業大都處于虧損狀態。依托筆者在郫都區蜂鳥智造中試平臺的調研可知,除了蜂鳥智造中試平臺收入略超過支出外,其他中試平臺企業大都處于一種虧損狀態。通過企查查官方網站,以中試為關鍵詞,同時限定檢索范圍為企業名和經營范圍,截止到2024年3月14日,僅檢索到4 503條相關結果,可見提供中試服務的企業數較少,其中成立年限在10年以上的有3 783家企業,近幾年成立的中試服務企業不超過1 000家,說明之前一段時間內市場對中試服務的重視程度不高,而在國家大力支持中試產業發展的這3年內也僅成立105家,說明從中試服務中獲取的收益不足以吸引更多的企業進入中試服務行業。
1.2.3科技成果擁有方中試意識不強
據國家統計局,規模以上工業企業中有研究與試驗發展活動的企業僅占比37.3%,還有大量企業尚未進行中試活動。同時高校和科研院所很多是忽略了中試環節而直接進行成果轉化,從而面臨“達爾文死海”困境,而這也說明了擁有科技成果的主體尚未意識到中試活動的重要性,對中試認識不到位。
1.2.4中試人才不足
產業的發展必然離不開人才的支撐,由于中試活動是為了使新技術能夠形成產品進行大規模生產,對中試過程中存在的問題需要及時察覺并提出解決措施,以形成新技術產品生產的經濟性并對新技術進行進一步改進和升級,這就要求人才具備豐富的實踐經驗和較強的創新能力。由于中試銜接科研和生產兩端,涉及跨學科知識的綜合運用與合作,對人才的溝通交流能力、合作能力以及新知識的學習和掌握能力等綜合性能力提出了較高的要求,而我國這樣的綜合性人才還較為欠缺,由此造成我國中試人才不足。
2中試產業的系統動力學模型構建
針對中試產業發展過程中存在的問題,結合中試產業發展的特征,建立基于新經濟企業孵化的中試產業系統動力學模型。
2.1系統動力學模型的適用性
選擇系統動力學來研究中試產業的發展,主要是基于以下3方面的原因。首先,中試產業發展是一個動態復雜的系統過程,且發展時間較短,可用數據較少,不能用傳統的定性和定量分析方法來進行研究,而系統動力學的研究對象是系統,適合用于研究解決系統問題。其次,本文的研究目的是找出影響中試產業發展的主要因素,通過調節因素來解決中試產業發展問題,而系統動力學能通過調節參數來找到改善系統行為的方法,與本文的研究目的不謀而合。最后,系統動力學模型已廣泛應用于社會經濟系統問題的研究中,取得了良好的效果,得到學術界的認可。
2.2建模目的
通過構建系統動力學模型來探究中試產業系統的內在構成部分及其運行機制,從中找出中試產業發展的主要影響因素。通過調整因素來探索解決中試產業發展問題的方式,進而促進中試產業高質量發展。
2.3模型邊界
凡是涉及到上文所論述的中試產業發展問題的因素和運行機制,均應納入中試產業系統邊界內。
2.4模型假設
由于中試產業系統內部復雜,難以覆蓋全部影響因素,同時根據中試產業發展實際,特提出如下假定。
假定1:按照《制造業中試創新發展實施意見》將中試產業系統模型模擬時間截止為2027年,同時按照新經濟企業的提出時間,將起始時間設定在2016年。
假定2:由于本文的主要目的是探清中試產業發展的內部運行路徑和主要的影響因素,對其長期發展效果進行精準預測不是本文的主要研究目的,同時由于中試具有較大的不確定性,其產業發展的效果滯后性難以準確量化,以及為了簡化模型,因此暫時不考慮中試產業發展的效果滯后性。
假定3:由于外部經濟環境復雜嚴峻,為保障我國經濟安全,對國內產業鏈供應鏈的韌性提出了更高要求,而中試作為提高科技成果產業化率的有效工具,其產業化發展間接增強了產業鏈供應鏈韌性,受到了國家層面的高度重視和政策支持,因此假定中試產業發展是連續的。
2.5因果回路
根據中試產業發展問題以及調研實際情況來繪制中試產業系統因果回路圖,并按照中試邏輯“研發-中試-市場”將中試產業系統劃分為需求、供給、新經濟企業孵化子系統。中試產業是基于特定的經濟環境而衍生出來的,而經濟環境在很大程度上受經濟發展水平的影響,因此從經濟發展水平來具體分析中試產業的內在構成部分和運行機制。
2.5.1需求子系統
需求子系統從中試需求增加的原因角度來展開分析,本子系統的關鍵是經濟發展水平和發明專利2個因素。隨著經濟發展水平提高,用于研發上的經費投入會增加,進行的研發活動也會越頻繁和深入,相應產生的發明專利數量也越多。同時營造創新環境一方面將加速知識的流動,促進科學想法的交流碰撞,激發研發主體的創新活力,有利于產生新的發明專利,另一方面創新環境中的知識產權保護將會極大增加研發動力,激勵各類研發主體增加研發投入,從而增加發明專利數量。其次,隨著我國經濟發展水平的提高,市場要求產品更加節能環保、使用更高效便捷,同時產品價格還要相對合適,會增加對新技術產品的需求,而新技術產品需求將要求更多的科技成果轉化為產品,在科技成果轉化需求下,更多的發明專利會產生轉化需求,在政府、學會、協會引導下,越來越多的發明專利會選擇通過中試來提高成果產業化成功率,由此形成大量的中試需求,進而提高中試產業的發展水平。中試產業作為科技成果轉化服務的關鍵產業,其發展水平的提高必然會引起高科技產業發展水平的提高,進而將推動經濟發展水平的提高。如此便形成了閉合回路,相應的因果回路如圖1所示。
2.5.2供給子系統
主要從中試服務的供給角度來分析供給子系統。經濟發展促使我國產業從價值鏈中低端往高端移動,而這種移動需要大量的科技創新轉化來作為支撐,因此中試產業的發展就被擺在了相當重要的地位上;隨著經濟發展水平的提高,國外對我國進行的技術封鎖和貿易限制愈加嚴重,為了增強我國產業的自主性和高端性,越來越多的原創性顛覆性創新需要被轉化,而中試正是實現這種轉化的關鍵環節,在這樣的外部經濟環境下中試產業的發展顯得格外重要。隨著政府不斷加大對中試產業發展的重視,將會出臺更多中試相關政策和給予更多中試補貼來推動中試服務的供給。數字化將會促進中試環節的透明化,提高中試服務效率,增加中試服務的供給。中試服務供給的增加,一方面將積攢中試經驗,提高中試熟化能力,進而提高中試產業發展水平,同時通過中試項目實踐還能為中試產業發展培養出更多的中試人才,以人才來促進中試產業的發展;另一方面將產生中試服務收入,以經濟價值助推中試產業發展。此外,隨著同類型中試技術項目的增加,還將形成規模經濟,降低中試服務成本,從而提高中試產業發展水平。中試產業發展水平的提升,將促使更多科技成果轉化,進而促使科技產業往自主高端方向發展,提高經濟發展水平,如此便形成閉合回路,相應的因果回路如圖2所示。
2.5.3新經濟企業孵化子系統
科技成果經過中試后形成產品,需要推向市場才能形成生產力。新經濟企業作為將中試成功后的產品推向市場的主體,其孵化成果就是市場化的結果。因此,本子系統從中試成果市場化的角度來展開分析。在中試產業以及中試服務配套產業的支持下,成果產業化率將得到提高,成果產業化率的提高和投資者對中試產品的投資偏好會促使新經濟企業孵化,新經濟企業孵化一方面會促使科技型產業發展,進而提高經濟發展水平,經濟發展水平的提高又將進一步促進中試產業的發展;另一方面會產生市場反饋,提高中試熟化能力,進而提高中試產業發展水平,由此形成閉環的反饋回路,如圖3所示。
2.5.4中試產業系統因果回路
將上述3個子系統的因果回路圖進行融合,去掉重復的回路,得到中試產業系統的總體因果回路,如圖4所示。通過VENSIM軟件的Loops功能統計得到中試產業系統因果回路圖中有30條反饋回路,且都是正反饋回路。
由于本文研究的目的是促進中試產業發展。因此以中試產業發展水平為研究因素,利用VENSIM軟件的原因樹功能找到影響中試產業發展的因素有中試人才供給、中試服務利潤、中試熟化能力、中試需求,如圖5所示。
2.6存量流量圖及方程設定
由于因果回路圖只能顯示變量之間的因果關系和反饋回路,不能具體量化這個模型,因此需要先確定變量及變量類型,然后據此畫出系統流圖,設定系統方程,進而對模型進行檢驗和仿真分析。
2.6.1變量說明
系統動力學中涉及4類變量:存量、流量、輔助變量和常量。存量是狀態變量,是為系統行為提供決策基礎的變量,反映系統的狀態。流量是速率變量,是改變系統狀態的變量。輔助變量是存量和流量之間的中間變量,常量是基本不發生改變的變量。本系統中涉及4個存量、4個流量、8個常量和9個輔助變量,見表2。
2.6.2存量流量
基于簡化中試產業系統和量化模型的目的,結合中試產業系統總體因果回路圖以及對中試產業發展水平的影響因素分析。考慮數據可得性,對中試產業系統內部運行路徑進行凝練總結,并對部分運行路徑進行調整和更改,以更好模擬中試產業發展實際。形成的存量流量如圖6所示。
2.6.3方程設定
根據系統存量流量圖以及各變量之間的關系,再結合實際,借助WITHLOOKUP表函數和INTEG函數設定如下方程。
1)FINAL TIME = 2027,模型輸出的終值為 2027 年的數據 Units:Year
2)INITIAL TIME = 2016,模型輸入的初始值為 2016年數據Units:Year
3)TIME STEP = 1Units:Year
4)GDP= INTEG(GDP增長量,746 395)Units:億元
746 395是2016年的GDP數值。
5)GDP增長量 = WITH LOOKUP(Time,([(2016,0)-(2027,10 00 000)],(2016,57 536.8),(2017,85 640.9),(2018,87 245.2),(2019,67 234.1),(2020,27 051.8),(2021,135 670),(2022,55 487),(2023,55 858.1)))Units:億元/Year
數據點第一項為2016到2023年,第二項為相應年份GDP的差,各年GDP數據來源于中經數據。
6)中試產業產值=INTEG(中試產業產值增加值,13 243.4)Units:億元
用研究與試驗發展經費中的試驗發展經費支出來衡量中試產業產值,數據來源于中經數據的Ramp;D經費支出_試驗發展指標。13 243.4是2016年的中試產業產值。
7)中試產業產值增加值=中試產業產值*中試人才系數*中試服務利潤系數*中試服務外部效應*中試熟化系數*中試需求系數Units:億元/Year
8)中試人才系數=中試規模因子*產學研合作力度Units:Dmnl
由于中試環節往往需要解決復雜的工程化難題和技術的市場適應性難題,這對人才的創新能力和實踐能力提出了較高要求。而產學研合作為培養具有理論與實際相結合能力的創新人才提供了平臺[26],同時隨著中試規模的擴大,可供人才實踐的機會隨之增多,培養出來的中試人才也越符合中試產業的發展需求。因此,在考慮中試人才系數時需將中試規模和產學研合作力度納入其中。
9)中試服務利潤系數=中試規模因子*政府中試補貼因子Units:Dmnl
中試規模化發展不僅會降低中試服務的成本,還會增加可服務的中試項目數量,而中試項目不僅會產生直接的中試服務收入,同時還會產生正的外部效應,對此,政府通過直接或間接的方式給予中試補貼,以激勵中試平臺提供公共中試服務收入。
10)中試服務外部效應=中試服務配套產業發展因子*新經濟企業孵化產值/GDP
Units:Dmnl/Year
11)中試熟化系數=中試規模因子*產業數字化水平Units:Dmnl
進行的中試項目越多,形成的中試規模也越大,越能發現產業領域內需要集中攻克的關鍵共性中試技術,實現資源的集約利用,從而在同等資源情況下實現中試技術的最大化提升,以及通過將產業進行數字化改造,使之前中試項目積攢的經驗和數據轉化為提高項目質量和效率的資源。
12)中試需求系數=中試引導系數*發明專利轉化需求量/發明專利數量Units:Dmnl
市場增加對新技術產品的需求,會產生對發明專利的轉化需求,而這種轉化需求需要立足于現有的發明專利。同時,中試作為轉化的有力工具,增加中試引導將促進更多需要轉化的發明專利產生對中試的需求。
13)中試規模因子=1.2Units:Dmnl
14)產學研合作力度=3.4Units:Dmnl
15)政府中試補貼因子=1.7Units:Dmnl
通過調研和網上搜索可知,現有中試規模較小、政府給予了中試平臺較多補貼、中試平臺在積極承接高校院所的科研成果以及企業進高校合作培養人才,在此基礎上通過模型擬合調試得出(13)、(14)、(15)的取值。
16)中試服務配套產業發展因子=0.9Units:Dmnl/Year
17)新經濟企業孵化產值=INTEG(新經濟企業孵化產值增加值,113 587)Units:億元
由于三新經濟的發展主體就是新經濟企業,因此用三新經濟增加值來衡量新經濟企業孵化產值。三新經濟增加值數據來源于中經數據的行業增加值_三新經濟指標。113 587是2016年的新經濟企業孵化產值。
18)新經濟企業孵化產值增加值=新經濟企業孵化產值*有效發明專利產業化率*中試產品投資系數Units:億元/Year
由于技術創新對于企業發展具有明顯的促進作用[27],而中試能提高發明專利產業化的成功率,因此在中試產業系統模型中考慮新經濟企業孵化產值增加值的影響因素時,需將有效發明專利產業化率納入其中。
19)有效發明專利產業化率=WITH LOOKUP(中試產業產值,([(0,0)-(1×106,1)],(20 168.9,0.347),(22 995.9,0.354),(25 276.9,0.367)))"Units:Dmnl
有效發明專利產業化率數據來源于國家知識產權局。20 168.9、22 995.9、25 276.9和0.347、0.354、0.367分別是2020年、2021年、2022年對應的中試產業產值和成果產業化率。由于其他年份的成果產業化率數據無法獲得,因此只選取了上述3個數據點。
20)中試產品投資系數=0.32Units:Dmnl/Year
該系數通過模型擬合調試得到,這個系數相對較小可能是因為現有中試規模較小,能投資且預期投資回報較好的中試項目相對較少。
21)中試引導系數=1.4Units:Dmnl
中試引導系數反映的是政府、學會、協會促進中試雙方對接的情況,目前正在積極引導科技成果去進行中試,在此定性基礎上通過模型擬合調試得到。
22)發明專利轉化需求量=發明專利數量*新產品需求系數Units:件
23)發明專利數量= INTEG(發明專利增長量,1.772×106)Units:件
1.772×106是2016年的有效發明專利數。
24)發明專利增長量=發明專利數量*其他因子*研發投入力度Units:件/Year
由于研發投入力度越大,產生的發明專利數量也越多[28],因此在考慮發明專利增長量方程時需要把研發投入力度考慮在內。同時,由于技術創新具有累積循環效應[29],一項發明專利的產生往往會帶動其他創新專利的產生,因此在考慮發明專利增長量時應立足現有的發明專利數量。
25)其他因子=6.81Units:Dmnl/Year
用于衡量研發投入以外的因素如創新環境對發明專利數量的影響,通過模型擬合調試使發明專利數量的實際值和預測值相契合,由此確定其他因子取值。發明專利數量用有效發明專利數來衡量,取2016到2023年的數據來進行模擬,數據來源于中經數據。
26)研發投入力度 = WITH LOOKUP(Time,
([(2016,0)-(2027,1)],(2016,0.021),(2017,0.021 16),(2018,0.021 41),(2019,0.022 45),(2020,0.024 07),(2021,0.024 33),(2022,0.025 55),(2023,0.026 4)))Units:Dmnl
數據點的第一項是2016到2023年,第二項是相應年份的研發投入力度,其中研發投入力度用Ramp;D經費支出/GDP來衡量,相應數據來源于我國統計年鑒。
27)新產品需求系數=WITH LOOKUP(Time,([(2016,0)-(2027,1)],(2016,0.150 65),(2017,0.169 06),(2018,0.186 41),(2019,0.198 67),(2020,0.219 69),(2021,0.224 84),(2022,0.246 01)))
Units:Dmnl
數據點的第一項對應的是2016年到2022年,第二項對應的是相應年份的新產品需求系數,其中新產品需求系數用規模以上工業企業新產品銷售收入/規模以上工業企業營業收入來近似衡量,相應數據來源于我國統計年鑒。
28)產業數字化水平=0.3Units:Dmnl
產業數字化水平用2016年到2022年產業數字化規模占GDP的比重的平均值來衡量,其中產業數字化規模數據來源于我國信息通信研究院。
3系統動力學模型檢驗與仿真分析
3.1模型結構檢驗
首先,運用Vensim中的“Check Model”來對構建的模型進行檢驗。檢驗結果如圖7所示,表明該模型通過了結構性檢驗。
3.2模型有效性檢驗
接著,通過模型預測數據與實際數據之間的誤差來判斷模型是否有效,并運用預測評價指標平均絕對百分誤差MAPE。MAPE等于該指標下所有數據通過(預測值-實際值)/實際值運算后得到的值相加取算數平均來衡量誤差程度,一般認為MAPE值小于10%屬于高精度預測,MAPE值在10%~20%是良好預測,在20%~50%是可行預測,大于50%是錯誤預測[30]。選取存量中試產業產值和新經濟企業孵化產值來作為檢驗對象,檢驗結果見表3。
從表3可知,中試產業產值預測值和實際值之間的平均絕對百分誤差為2.45%,屬于高精度預測;新經濟企業孵化產值預測值和實際值之間的平均絕對百分誤差為2.62%,屬于高精度預測。由此可知模型有效性得到檢驗,即模型能較好反映中試產業發展的實際情況。
3.3仿真分析
3.3.1中試產業發展總體趨勢分析
在構建的中試產業系統模型基礎上通過Vensim軟件對中試產業發展的總體趨勢進行仿真分析,結果如圖8所示。
由圖8可知,中試產業的發展總體上呈現上升趨勢,且隨后幾年中試產業的發展速度將加快,這可能是因為很多涉及顛覆性原創性的技術要實現商業化大規模生產,都需要進行中試。如新能源和先進制造產業發展是以新技術作為支撐的,而中試能提高新技術產業化的成功率,使大規模生產過程中可能出現的技術可行性、穩定性和經濟性問題在中試階段得以解決,同時通過中試階段試制出來的產品還能吸引他們進入新技術產品行業,增強風險投資者對新技術的信心,為他們提供投資決策依據。此外,在中試階段積攢的技術參數和生產工藝數據還能為新技術的下一次更新迭代提供數據支撐,加速技術創新進程。
3.3.2政策仿真分析
針對中試產業發展面臨的問題出發,同時結合中試產業發展水平原因樹圖的分析,選取中試服務利潤系數、中試人才系數、中試熟化系數和中試需求系數來作為政策仿真的因素,通過改變對應因素來分析其對中試產業發展的影響,為后期中試產業政策建議提供理論參考。
1)改變中試服務利潤系數。
中試服務利潤是中試服務主體提供中試服務獲得的凈收益,中試服務正利潤能極大提高中試服務主體提供中試服務的積極性,更加注重中試服務質量,進一步提高新經濟企業孵化成功率,產生新的經濟收益;同時也將帶動中試設備、原材料等中試服務配套產業的發展,提高整體產業鏈的競爭力,而這也會反過來又會促進中試產業的發展。通過將中試服務利潤系數初始值2.04分別增加和減少0.1,即調整為2.14和1.94來模擬中試服務利潤系數改變時對中試產業發展的影響,模擬結果如圖9所示。
由圖9可知,中試服務利潤系數對中試產業發展整體是促進作用,且中試服務利潤系數越大,對中試產業發展的促進作用越強。具體影響數據見表4。
由表4可知,中試服務利潤系數增加0.1,中試產業產值在原基礎上平均要增加3.41%;中試服務利潤系數降低0.1,中試產業產值在原基礎上平均要減少3.28%。說明中試服務利潤系數對中試產業發展的影響較大,政府應盡量多增加中試服務補貼,同時中試平臺企業也應探索對看好的中試產品追加投資,然后以投資來分享新經濟企業孵化收益等方式增加中試收益。
2)改變中試人才系數。
中試人才系數是中試產業發展中的重要基礎支撐,中試產業發展過程中通過產學研合作將培養出更多的中試人才,同時中試人才又將為中試過程的順利進行提供智力支持和人力保障,提高中試服務效率和質量,進而促進中試產業發展。 通過將中試人才系數初始值4.08分別增加和減少0.1,即調整為4.18和3.98來模擬中試人才系數改變時對中試產業發展的影響,模擬結果如圖10所示。
由圖9和圖10可知,中試人才系數相比中試服務利潤系數變化時對中試產業發展的影響要小,但仍是促進中試產業發展的。具體影響數據見表5。
由表5可知,中試人才系數增大0.1,中試產業產值相對初始值平均增加1.69%;中試人才系數減弱0.1,中試產業產值相對初始值平均要減少1.65%,說明中試人才系數對中試產業產值的促進作用要弱于中試服務利潤系數1.72%。這可能是因為相比中試人才不足,目前中試產業發展問題更多在于如何提供中試服務利潤,以激勵更多主體提供公共中試服務。
3)改變中試熟化系數。
中試熟化是在中試過程中解決新技術產品在未來大規模生產過程中可能出現的技術問題以及盡可能優化生產工藝,降低生產成本,使新技術產品推向市場能夠有利可圖,同時還收集產品相關數據,為后續進一步開發產品提供數據支持。中試熟化系數反映的是中試平臺企業提供中試服務的能力,通過將中試熟化系數0.36分別增加和減少0.1,即調整為0.46和0.26來模擬中試熟化系數改變時對中試產業發展的影響,模擬結果如圖11所示。
由圖9、圖10和圖11可知,中試熟化系數對中試產業發展具有正向促進作用,且相比中試服務利潤系數和中試人才系數,中試產業產值對中試熟化系數更為敏感。具體影響數據見表6。
由表6可知,中試熟化系數增強0.1,中試產業產值相比初始值將增加21.43%;同時中試熟化系數減弱0.1時中試產業產值相比初始值也將減少16.92%,也即中試熟化系數不論是增強還是減弱,對中試產業發展的影響都較大,且遠遠大于中試服務利潤系數和中試人才系數。這可能是因為中試熟化是確保新技術產品在實際生產環境中的可靠性、穩定性和經濟性的關鍵階段,決定了新技術產品是否能夠成功產業化,是中試成功的關鍵;同時中試熟化數據也是新經濟企業用以吸引投資和客戶以及合作伙伴的重要工具,提高新經濟企業孵化成功率的重要方式,而這些將增強市場對中試產業的認可度,進一步促進中試產業的發展。
4)改變中試需求系數。
中試需求反映市場對中試產業的認可程度,對中試產業的發展起著至關重要的作用。通過將中試需求系數增加一倍和減少一倍來模擬中試需求改變時對中試產業發展的影響,模擬結果如圖12所示。
由圖12可知,中試需求增加時對中試產業發展的促進作用要強于中試需求減少時對中試產業的抑制作用,具體影響數據見表7。
由表7可知,中試需求增加一倍時中試產業產值相比初始值增加107.91%,而中試需求減少一倍時中試產業產值相比初始值減少27.89%,說明中試需求增加帶來的促進影響是中試需求減少造成的抑制影響的3倍以上。說明政府應該統籌各種資源去引導各種科技創新成果與中試平臺進行對接,增強政府、學會、協會的中試鏈接作用。
4研究結論與政策建議
通過構建中試產業的系統動力學模型和仿真模擬分析,發現在中試服務利潤系數、中試人才系數和中試熟化系數這3個因素中,對中試產業發展的促進作用是中試熟化系數gt;中試服務利潤系數gt;中試人才系數,且相較于中試服務利潤系數和中試人才系數,中試產業的發展對中試熟化系數更為敏感。同時研究還發現中試需求增加一倍時,中試產業產值相較初始值會增加一倍以上。因此,在中試產業發展過程中,應首先側重于提升中試平臺的中試熟化能力,其次提升中試平臺提供中試服務可獲得的利潤,再其次要注重培養和引進中試人才。此外,也應該設法增大中試需求。
1)通過產業數字化和中試項目實踐,提高中試熟化能力。順應數字經濟發展趨勢,將工業互聯網、物聯網、5G、人工智能、云計算、區塊鏈等新一代信息技術融合應用于中試產業發展過程中,對中試平臺及其配套支撐產業進行數字化改造,使中試流程透明化、決策最優化,在原材料選擇、設備選型及安裝運維、檢驗檢測、工藝流程創新改進等各環節效率最大化,縮短中試項目進程,提升項目中試熟化的質量和效率。以及利用數字孿生技術開展中試項目的仿真模擬實驗,強化基于模型的系統工程規模應用,降低中試過程中可能的材料損耗。此外,通過多次中試項目實踐,一是將明晰該產業領域中試過程中所需要集中攻克的關鍵共性中試技術,以中試技術匯聚各類創新資源進行聯合攻關,提高整個產業領域內項目中試熟化的成功率;二是將積攢中試經驗和中試數據,以中試經驗來提高人才中試熟化能力和通過新一代信息技術來發揮數據的資源集約配置和決策引領作用,改進項目中試熟化過程,進一步提高項目中試熟化的效率和質量。
2)通過增收降本,提高中試服務利潤。引導中試平臺憑借多次中試項目積攢的技術能力和中試放大經驗,將單一的中試服務向中試上下游擴展,對高校科研院所提供技術研發輔助、對企業提供技術咨詢和人才培養等附加服務;支持中試平臺提供中試服務套餐,為客戶提供全方位、一體化的中試解決方案,按照中試服務效果向客戶收取費用,以此增加中試服務的綜合收入。基于中試服務帶來的外部效應,探索“科技成果分成”模式,支持中試平臺通過投資占股等方式參與新經濟企業孵化過程中,分享企業孵化收益;對于由中試服務項目帶動起來的配套產業發展,由政府給予中試平臺補貼或對中試平臺進行稅收優惠。此外,支持中試平臺建立中試服務品牌,以品牌來招引中試項目,通過增加中試項目數量來增加中試服務總體收入,以及通過形成中試規模,優化中試流程,提高中試服務效率,降低中試服務成本。鼓勵中試平臺和其他創新機構組建聯盟,共同承擔中試項目,分攤中試成本和中試可能帶來的損失風險。立足建設投入、中試項目數量和服務質量等指標建立中試平臺績效評價指標體系,按照評價結果擇優給予財政補貼。
3)通過產學研合作和中試項目,引育中試人才。立足中試項目,加強中試平臺與高校科研院所、企業的深度合作,通過中試項目實踐來聯合培養工程師、工匠、技術經理人等中試人才,形成專業性強同時又懂放大試驗、懂產品市場化、善于解決復雜問題的復合型人才隊伍,實現人才培養和產業需求的精準對接,建立涉及研發-中試-產業化全流程的復合型人才聯合培養體系,完善中試人才培養評價體系,以評價結果為依據來給予獎補。以中試項目來匯聚人才,梳理中試項目產業化所需要的人才目錄,分類施策來引進具有豐富中試服務經驗的各類人才,充分發揮領軍人才的示范帶動作用、工程師人才的動力引擎作用、工匠人才的技能支撐作用、科技服務人才的助力轉化作用,提高各類人才的成就感和獲得感,構建完善的中試人才生活保障體系,讓中試人才留得住、生活舒適,以此降低人才流失率;此外,探索“智力飛地”模式,組建由院士專家、教授學者、國企央企總工程師、總經理等高端人才形成的線上智庫,通過線上指導方式來提供智力支持。最后,在產學研各個平臺上構建中試人才激勵機制和成長機制,鼓勵更多人才進入中試行業來發展。
4)通過中試鏈接,增大中試需求。加強政策支持和引導,出臺有利于中試產業發展的各種政策,對中試平臺建設運營進行規范管理、稅收優惠、用地優惠和資金扶持,鼓勵行業龍頭企業和高校科研院所共建共享公共中試平臺,整合中試生產線、專用中試設備、檢測分析設備等設備資源和中試技術、工藝優化技術、質量控制技術等技術資源以及中試工程師、研發人員、項目管理人員等人力資源和國有資本、風投資本、天使基金、銀行信貸等金融資源,使這些中試資源得到集約利用,降低中試服務成本,以專業低價高效的特點來吸引科技成果擁有方進行中試。提高政府推介會舉辦的質量和頻次,收集參會人員的聯系方式和資源信息,建立線上中試數據庫,利用大數據算法促進科技成果和中試平臺進行精準匹配,積極推動科技成果擁有方和中試服務主體進行對接,減少兩主體之間的信息不對稱,引導科技成果進行中試,并宣傳推廣典型中試成果,增強公眾對中試項目的認知和信心。組織中試相關的學術會議、研討會,分享中試領域最新研究成果,提升整個行業對中試的認知,促進技術交流與合作。通過中試行業協會制定中試服務標準和規范,提升整個中試行業的服務質量和效率,形成口碑營銷;以及組織科技成果擁有方進入中試平臺參觀考察,對中試項目展開深入交流,增強用戶對中試的信心,從而提高中試項目成交量,增大中試需求。
參考文獻:
[1]程宇.馬克思主義生產力理論的創新性發展 加快形成新質生產力(新知新覺)[N].人民日報,2023-11-21(09).
[2]邱超凡.基于中試資源共享的科技成果轉化戰略[J].中國發展觀察,2015(09):54-55.
[3]葉淺草,金學慧.我國科技成果轉化中試環節政策現狀、問題及思考[J].科技智囊,2020(07):43-46.
[4]REZAEI E,PAYDAR M M,SAFAEI A S.Customer relationship management and new product development in designing a robust supply chain[J].RAIROOperations Research,2020,54(02):369-391.
[5]林筠,吳瑩瑩,喬建麒,等.以核心企業為主體的中試模式研究[J].科學學研究,2019,37(05):940-949.
[6]李兆友.過程論視野中的技術創新研究[J].東北大學學報(社會科學版),2006(05):313-317.
[7]尹敬東,卞元之.技術創新促進產業升級的實證研究[J].經濟論壇,2019(02):20-29.
[8]〔美〕杰弗里·摩爾.跨越鴻溝:顛覆性產品營銷圣經[M].祝惠嬌,譯.北京:機械工業出版社,2022.
[9]〔美〕克萊頓·克里斯坦森.創新者的窘境[M].胡建橋,譯.北京:中信出版社,2014.
[10]沈志漁,孫婧.基于破壞性創新的新興企業成長路徑研究[J].首都經濟貿易大學學報,2014,16(01):90-96.
[11]LLAMOSAS V J,AGUIRRE R A,COLN G,et al.H2 production based on a ternary mixture of commercial CuO-NiO-TiO2 in a solar pilot plant[J].Catalysis Today,2024,431:114608.
[12]ALNUMANI A,MATIN A,FAROOQUE M,et al.Osmoticinduced cleaning is effective in longterm fouling mitigation of reverse osmosis elements at pilot plant level[J].Desalination,2024,578:117336.
[13]OMAR A,MARA F,GERMN B,et al.Wet anaerobic digestion of organic fraction of municipal solid waste:Experience with longterm pilot plant operation and industrial scaleup[J].Bioprocess and Biosystems Engineering,2024,47(02):235-247.
[14]張健君,陳立春,吳春雷,等.醫藥產業園區廢水提標處理中試工藝參數優化[J].中國給水排水,2019,35(05):73-77.
[15]董有,陳文廷,李武.A/O+MBR工藝處理石化產業園污水中試研究[J].工業安全與環保,2016,42(12):70-72.
[16]葉銳,鐘誠,溫曉雨,等.我國中試環節政策分析及建議[J].科技創業月刊,2023,36(06):63-67+2.
[17]賈玉平,任慧.中國戰略性新興產業中試模式選擇研究[J].科技進步與對策,2015,32(04):30-35.
[18]吳建強.我國中試基地建設的路徑研究[J].中小企業管理與科技,2022(20):82-84.
[19]汪杰.基于創新型國家戰略背景下我國化工中試基地的現狀模式及其對策研究[J].當代化工研究,2020(11):169-170.
[20]張力.情景規劃方法在城市設計中的應用探究[D].重慶:重慶大學,2011.
[21]李好,李恒,何文軍.加快推動中試產業化發展讓“創新之花”早結“產業之果”[J].先鋒,2023(07):54-56.
[22]范文博.中試產業生態基地體系建構的理論、經驗啟示及成都路徑[J].決策咨詢,2023(04):19-23.
[23]成都市科學技術局.在推進科技創新和科技成果轉化上同時發力 加快建設具有全國影響力的科技創新中心[J].先鋒,2023(08):30-32.
[24]葉銳,溫曉雨,王林燊,等.我國科技成果轉化關鍵路徑研究——中試產業創新模式分析[J].科技創業月刊,2023,36(01):77-82.
[25]蒲楠.青白江區政府推行重點項目全生命周期管理的案例研究[D].成都:電子科技大學,2023.
[26]高瑞平.關于我國產學研結合的現狀與思考[J].中國科學基金,2008(05):290-293.
[27]唐潔,葛玉輝.技術創新、高管團隊薪酬差距與企業績效[J].技術與創新管理,2023,44(06):703-712.
[28]鄧多杰,張崢.基于系統動力學的高技術企業技術創新績效研究[J].技術與創新管理,2022,43(04):398-407.
[29]楊志恒,劉猛,鄒嘉琦,等.我國技術創新成果轉化現狀與難題破解[J].技術與創新管理,2016,37(01):39-42.
[30]張清秀.北京市健康產業發展影響因素研究[D].北京:北方工業大學,2022.
(責任編輯:張江)
收稿日期:2024-05-28
基金項目:國家社會科學基金項目(22BJY128);四川省哲學社會科學研究“十四五”規劃重大項目(SC21ZDZT009)
作者簡介:張喜,女,四川廣安人,碩士研究生,主要從事技術經濟及管理方面的學習與研究。