城市三螺旋創(chuàng)新體系測(cè)度——基于上海和東京的對(duì)比研究

陳 強(qiáng)，劉 笑

(同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，上海 200092)

1 引言

隨著全球知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，創(chuàng)新活動(dòng)的復(fù)雜性和不確定度與日俱增，創(chuàng)新已不是單股力量可以實(shí)現(xiàn)的，而是更多地依靠多股力量彼此間的良性互動(dòng)和相互合作。大學(xué)、產(chǎn)業(yè)和政府作為創(chuàng)新系統(tǒng)最為重要的三個(gè)部分，他們之間的相互合作、三者協(xié)同直接關(guān)系到整個(gè)創(chuàng)新系統(tǒng)功能的發(fā)揮，因此，大學(xué)—產(chǎn)業(yè)—政府間的三螺旋關(guān)系正日益成為創(chuàng)新系統(tǒng)演化升級(jí)的重要途徑之一。三螺旋創(chuàng)新體系通過(guò)組織結(jié)構(gòu)性安排、制度性設(shè)計(jì)等機(jī)制不僅可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新資源的共享與信息溝通，達(dá)到資源運(yùn)用效率與效能的提升［1］，而且通過(guò)增強(qiáng)三者之間有效互動(dòng)形成的合力可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新系統(tǒng)的不斷演變，達(dá)到城市層級(jí)的不斷提升。

上海建設(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心，不僅需要?jiǎng)?chuàng)新資源的集聚，更需要?jiǎng)?chuàng)新資源效率與效能的更好發(fā)揮，因而就需要各創(chuàng)新主體，即大學(xué)、產(chǎn)業(yè)和政府三者之間的良性互動(dòng)、協(xié)同合作。因此，充分了解上海三螺旋創(chuàng)新的特點(diǎn)對(duì)未來(lái)科技創(chuàng)新中心的建設(shè)具有舉足輕重的作用，可以為上?？萍紕?chuàng)新中心的路徑選擇提供借鑒與參考。

2 文獻(xiàn)綜述

國(guó)外關(guān)于三螺旋創(chuàng)新的理論與模型早在20 世紀(jì)90 年代就已經(jīng)如火如荼地進(jìn)行。1995 年萊茲多夫等人首次提出運(yùn)用三螺旋概念來(lái)分析大學(xué)、產(chǎn)業(yè)和政府間的動(dòng)態(tài)復(fù)雜關(guān)系，標(biāo)志了三螺旋理論模型的誕生［2］。2000 年萊茲多夫等人首次提出基于信息論而發(fā)展的三螺旋算法(Triple Helix Algorithm，簡(jiǎn)稱TH 算法)［3］，為實(shí)證研究提供了計(jì)量基礎(chǔ)，他利用該算法對(duì)美國(guó)、英國(guó)等多個(gè)國(guó)家的三螺旋關(guān)系進(jìn)行了計(jì)算和分析。此后，TH 算法陸續(xù)被其他學(xué)者所采用，Park 等人利用TH 算法研究了韓國(guó)的大學(xué)、產(chǎn)業(yè)和政府的三邊互信息量［4］，Cheol 等人分別以論文和專利作為數(shù)據(jù)研究了沙特阿拉伯的大學(xué)、產(chǎn)業(yè)和政府的三方合作［5］。

縱觀國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)三螺旋算法主要被國(guó)外學(xué)者廣泛應(yīng)用于國(guó)家層面來(lái)分析日、韓等發(fā)達(dá)國(guó)家的三螺旋關(guān)系，但對(duì)新興經(jīng)濟(jì)體和發(fā)展中國(guó)家則關(guān)注較少。而國(guó)內(nèi)研究主要偏定性分析，雖有學(xué)者對(duì)三螺旋的互動(dòng)關(guān)系進(jìn)行了省級(jí)層面的定量分析，但少有涉及城市層面的比較研究。因此，受三螺旋理論啟發(fā)，本研究嘗試將其應(yīng)用于城市層面，試圖為城市創(chuàng)新體系的構(gòu)建提供一個(gè)新思路。與現(xiàn)有文獻(xiàn)不同，本文主要聚焦全球城市層面的三螺旋模型定量對(duì)比研究，試圖研究崛起中全球城市上海與世界公認(rèn)全球城市東京兩個(gè)不同城市層級(jí)下的大學(xué)—產(chǎn)業(yè)—政府三螺旋動(dòng)態(tài)關(guān)系及特點(diǎn)，通過(guò)全球城市層面三螺旋模型的差異，來(lái)分析中國(guó)超大城市在三螺旋模型中存在的問(wèn)題并提出完善和改進(jìn)建議。

3 研究方法和數(shù)據(jù)獲取

3.1 研究方法——三螺旋算法

三螺旋理論的奠基人之一萊茲多夫認(rèn)為系統(tǒng)的不確定性和自組織性可通過(guò)子系統(tǒng)間的互信息來(lái)表示，提出用互信息來(lái)測(cè)度三螺旋動(dòng)態(tài)關(guān)系，該方法被稱為三螺旋算法。

三螺旋算法的核心思想是香農(nóng)信息熵［10］。根據(jù)香農(nóng)在信息論中提出的熵的概念，它度量的是系統(tǒng)的不確定性，系統(tǒng)的不確定性越小，熵則越小。在一個(gè)變量情況下，熵的計(jì)算公式為:

其中，H 表示熵即信息量的平均值，Pj為第j 個(gè)信息出現(xiàn)的概率。相應(yīng)地，二維分布數(shù)據(jù)集的熵可表示為:

在這里，Pij為事件i 和j 的聯(lián)合概率分布，二維信息轉(zhuǎn)接量可表示為:

如果兩個(gè)變量完全獨(dú)立，則Tij等于0，否則Tij為正值。據(jù)此，三維信息轉(zhuǎn)接量可表示為:

其中，u 代表大學(xué)，i 代表產(chǎn)業(yè)，g 代表政府。根據(jù)上述公式，即可算出T 值。T 值互信息作為一個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)反映了各主體之間的緊密程度，其中產(chǎn)學(xué)、官學(xué)、官產(chǎn)的雙邊聯(lián)合會(huì)減小三維信息轉(zhuǎn)接量Tuig值，而官產(chǎn)學(xué)三者的聯(lián)合會(huì)增大三維信息轉(zhuǎn)接量Tuig值。因此，可測(cè)變量的不確定性由界面關(guān)系的增加致使其不斷減少。Tuig越小則三者之間的合作越緊密，協(xié)同效應(yīng)越大，三螺旋系統(tǒng)的自組織性越高［11］。

3.2 數(shù)據(jù)獲取

本文以信息論為基礎(chǔ)，利用信息熵和互信息來(lái)分析Web of Science 收錄的SCI、SSCI 以及A＆HCI 三大引文數(shù)據(jù)庫(kù)中的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。在參考萊茲多夫?qū)W者所發(fā)展和測(cè)用的搜索字符串方法［12］的基礎(chǔ)上，通過(guò)高級(jí)檢索功能進(jìn)行檢索，主要對(duì)出版年P(guān)Y 和地址AD 字段進(jìn)行檢索，將地址字段中含有“UNIV* ”或“COLL* ”的論文算作包括大學(xué)(用U 表示)信息的論文，地址字段中含有“CORP*”、“INC* ”或“LTD* ”的論文算作包含產(chǎn)業(yè)(用I 表示)信息的論文，地址字段中含有“NATL*”、“GOVT*”、“MINIST”、“ACAD* ”、“INST* ”或“HOSP* ”的論文且排除字段干擾的論文算作包含政府(用G 表示)信息的論文?？珙I(lǐng)域的合著論文相應(yīng)地表示為UI (大學(xué)與產(chǎn)業(yè)合著)、UG (大學(xué)與政府合著)、IG (產(chǎn)業(yè)與政府合著)、UIG (大學(xué)、產(chǎn)業(yè)和政府三者合著)。

原文：England are home to 200 different nationalities.

然后根據(jù)以下計(jì)算公式方可得到三螺旋動(dòng)態(tài)關(guān)系研究的數(shù)量基礎(chǔ)U、I、G、UI、UG、IG、UIG。

依據(jù)上述檢索方式以及計(jì)算公式，整理后的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 2001—2012 年上海、東京作者發(fā)表論文統(tǒng)計(jì)表

續(xù)表1

4 結(jié)果實(shí)現(xiàn)

4.1 描述性分析

根據(jù)表1 可以繪制出上海2001—2011 年的論文分布圖，如圖1 所示。

而在日益增多的論文中，大學(xué)成為了重要貢獻(xiàn)者。這一現(xiàn)象說(shuō)明大學(xué)作為活躍的知識(shí)源頭，對(duì)于科技創(chuàng)新具有重要推動(dòng)作用;另一方面也說(shuō)明上海高校與中國(guó)許多高校一樣，將SCI 等論文作為教師職稱評(píng)定、學(xué)科評(píng)估等的重要依據(jù)有關(guān)［13］。政府產(chǎn)出的論文數(shù)相對(duì)較少，占論文總數(shù)的平均比例為24%，呈線性增長(zhǎng)。而產(chǎn)業(yè)界的論文則更少，雖然到2011 年論文數(shù)增長(zhǎng)了將近10 倍，但其占論文總數(shù)的比例均值卻僅有0.9%。這些數(shù)據(jù)直接反應(yīng)出了上海企業(yè)基礎(chǔ)研究的薄弱，一方面可能與中國(guó)企業(yè)產(chǎn)生“基礎(chǔ)研究是大學(xué)和科研院所責(zé)任”的認(rèn)識(shí)誤區(qū)有關(guān)，另一方面則可能是企業(yè)較注重以專利的形式保護(hù)其科研成果［14］。而從跨領(lǐng)域合作方面來(lái)看，大學(xué)與政府的合著論文相對(duì)較多，占論文總數(shù)的平均比例為3.83%。而產(chǎn)業(yè)與其他兩方面的合著論文占論文總數(shù)的比例都低于1%。究其原因，可能和產(chǎn)業(yè)與大學(xué)、政府之間所采取的合作成果形式有關(guān)，論文不是唯一的合作產(chǎn)出形式。因而，三方的合著論文也因此減少。

圖1 2001—2011 年上海論文數(shù)分布情況

而東京論文數(shù)雖在不斷增長(zhǎng)，但增速卻較慢(呈現(xiàn)對(duì)數(shù)增長(zhǎng)，見(jiàn)圖2)。在東京的論文總數(shù)中高校的論文產(chǎn)出比例達(dá)到了平均66%的水平，其增長(zhǎng)趨勢(shì)與東京論文總數(shù)的增長(zhǎng)趨勢(shì)具有較好的一致性。由此可見(jiàn)，高校是東京論文產(chǎn)出的主力軍。而以SCI 為代表的國(guó)際論文是衡量高校科研水平及創(chuàng)新能力的關(guān)鍵指標(biāo)，是世界一流大學(xué)的重要量度，作為日本教育和文化中心的東京數(shù)年來(lái)一直保持了較高的論文產(chǎn)出和穩(wěn)定的增長(zhǎng)速度，這不僅與其擁有眾多的高校有關(guān)，而且還與其較高的科研水平和國(guó)際思維有關(guān)。而產(chǎn)業(yè)和政府發(fā)表的論文則相對(duì)較少，分別占到論文總數(shù)的6.3% 和19.8%。從跨領(lǐng)域合作方面來(lái)看，大學(xué)與政府合作相對(duì)較多，其次是大學(xué)與產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)與政府之間的合作。

圖2 2001—2011 年?yáng)|京論文數(shù)分布情況

將上述圖表中的原始數(shù)據(jù)應(yīng)用于三螺旋模型，可以得出2001—2011 年上海和東京的二維和三維互信息，從而可得到相應(yīng)的三螺旋系統(tǒng)狀態(tài)。

4.2 二維互信息對(duì)比分析

二維信息轉(zhuǎn)接量反映了創(chuàng)新主體間的雙邊協(xié)同程度。大學(xué)和政府合作目前是兩個(gè)國(guó)際城市的主要合作方式，而產(chǎn)業(yè)與大學(xué)、產(chǎn)業(yè)與政府展開(kāi)的合作則較少。上海逐漸意識(shí)到產(chǎn)業(yè)部門(mén)相對(duì)獨(dú)立的研發(fā)難以促使三者間協(xié)同效應(yīng)的發(fā)揮，應(yīng)該突出企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新的主體作用，雖然通過(guò)多種方式在逐漸增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)與大學(xué)、產(chǎn)業(yè)與政府之間開(kāi)展多種形式的聯(lián)合協(xié)作，從Tui、Tig的增長(zhǎng)趨勢(shì)可以看到這一點(diǎn)，但跟東京相比，Tui、Tig的合作強(qiáng)度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，2011 年上海的Tui、Tig分別僅為東京的26%和11.7%。這可能與上海企業(yè)總體研發(fā)水平低于東京有關(guān)，在自主創(chuàng)新時(shí)代，企業(yè)扮演了重要角色，它在開(kāi)展合作時(shí)比較活躍，會(huì)積極通過(guò)各種方式開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng)，因而促進(jìn)了其與大學(xué)、政府間的協(xié)調(diào)互動(dòng)。然而企業(yè)一般希望盡快將科技成果直接轉(zhuǎn)換為經(jīng)濟(jì)效益，因此，創(chuàng)新往往發(fā)生在技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，而論文多是基礎(chǔ)領(lǐng)域研究的成果，因此上海和東京的企業(yè)參與大學(xué)、政府之間的論文數(shù)相對(duì)較少?？傮w來(lái)說(shuō)，二維合作主要由大學(xué)與政府合作為主導(dǎo)。

4.3 三維互信息對(duì)比分析

三維信息轉(zhuǎn)接量反映了創(chuàng)新主體間三者協(xié)同的程度。上海和東京的Tuig值均為負(fù)，這意味著系統(tǒng)的整體自組織性在增強(qiáng)，城市的三螺旋協(xié)同創(chuàng)新關(guān)系已經(jīng)形成。由兩年移動(dòng)平均線分析發(fā)現(xiàn)，上海和東京年度內(nèi)的互信息值變化均較為平穩(wěn)，但東京的三螺旋模型比上海更為緊密，協(xié)同創(chuàng)新能力比上海更強(qiáng)。分析年度內(nèi)東京的Tuig值始終低于-140，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于上海的Tuig值(最小值為-59. 2)。而東京更為緊密的三螺旋模型，與日本是國(guó)際上首次提出官產(chǎn)學(xué)理念的國(guó)家，并在其發(fā)展歷程中不斷深化官產(chǎn)學(xué)聯(lián)盟創(chuàng)新并同時(shí)以科學(xué)計(jì)劃的形式推進(jìn)三螺旋演進(jìn)有關(guān)。

5 結(jié)論與對(duì)策建議

本文以論文數(shù)量為基礎(chǔ)，對(duì)上海和東京的大學(xué)—產(chǎn)業(yè)—政府的三螺旋進(jìn)行了計(jì)量分析，以測(cè)度兩個(gè)全球城市的三邊合作關(guān)系情況。之所以選取上海和東京進(jìn)行比較，主要基于這兩個(gè)城市具有相似的地理位置，并且東京通過(guò)不斷深化三螺旋創(chuàng)新體系在相對(duì)狹小的高密度空間下創(chuàng)造了領(lǐng)先世界的創(chuàng)新水平，而上海正努力加快向具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心進(jìn)軍，期望成為一個(gè)依靠知識(shí)創(chuàng)造和創(chuàng)新發(fā)展的全球創(chuàng)新城市，因此，東京是上海在尋找差距過(guò)程中學(xué)習(xí)的榜樣。通過(guò)二者間比較，本研究得出以下結(jié)論:

(1)從論文發(fā)表總體情況看，總量上東京依然超越上海，但從增量和增速上看，上海勢(shì)頭較猛;從參與三螺旋創(chuàng)新系統(tǒng)的主體來(lái)看，無(wú)論上海還是東京，大學(xué)均是論文發(fā)表的主力，政府次之，而產(chǎn)業(yè)則最少。

(2)從合作模式上看，上海和東京均較注重大學(xué)—政府間的合作(Tug值分別達(dá)到了562 和330)，而產(chǎn)業(yè)與大學(xué)(Tui值分別為9.3 和76.1)、產(chǎn)業(yè)與政府(Tig值分別為1.9 和14.9)間的合著關(guān)系較弱。值得注意的是，東京的大學(xué)—產(chǎn)業(yè)合作關(guān)系遠(yuǎn)強(qiáng)于上海，從一定角度反映了東京產(chǎn)業(yè)部門(mén)較強(qiáng)的參與度與活躍度，這與東京一直注重培育本土企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，逐步確立企業(yè)在東京區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展中的主體地位有關(guān)。而上海卻由于本土企業(yè)自主創(chuàng)新能力的薄弱，造成了產(chǎn)業(yè)部門(mén)的低參與，從而使產(chǎn)業(yè)與大學(xué)、產(chǎn)業(yè)與政府的成熟合作模式尚未完全建立。

(3)從城市創(chuàng)新體系視角看，由于上海產(chǎn)業(yè)部門(mén)的低參與所導(dǎo)致的大學(xué)—產(chǎn)業(yè)—政府的弱合作關(guān)系，使得三方不能緊密集成以發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)而降低了整個(gè)系統(tǒng)的自組織性。然而，上海的互信息值呈緩慢下降趨勢(shì)，反映了在分析年度，上海的城市創(chuàng)新體系已初步形成，未來(lái)將更加成熟。而東京產(chǎn)業(yè)部門(mén)的活躍度雖不如大學(xué)和政府，但其在三螺旋模型中發(fā)揮的作用遠(yuǎn)強(qiáng)于上海，從而使三邊協(xié)同作用發(fā)揮較好，由此可見(jiàn)東京在分析年度內(nèi)已形成穩(wěn)定成熟的創(chuàng)新體系，但其互信息值稍有緩慢上升之趨勢(shì)，這可能與東京逐漸加強(qiáng)的國(guó)際科技合作有關(guān)，無(wú)形中影響了城市內(nèi)三螺旋創(chuàng)新系統(tǒng)的狀態(tài)?？傮w來(lái)說(shuō)，東京的城市創(chuàng)新體系較上海更為成熟。

針對(duì)上述結(jié)論，本文提出以下對(duì)策建議:

(1)在加強(qiáng)校企合作直接進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移的同時(shí)推進(jìn)研究型大學(xué)向“創(chuàng)業(yè)型大學(xué)”的轉(zhuǎn)變。集基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究、科研和生產(chǎn)為一體的校企合作研發(fā)模式是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)參與基礎(chǔ)研究的有效方法，既高效配置了大學(xué)優(yōu)秀資源，又快速實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。然而，僅僅通過(guò)外部加強(qiáng)合作還不足以促進(jìn)三者間協(xié)同創(chuàng)新能力的發(fā)揮，還需要高校主動(dòng)出擊，合理轉(zhuǎn)變姿態(tài)以更好地參與三螺旋模型。創(chuàng)業(yè)型大學(xué)是在傳統(tǒng)研究型大學(xué)教學(xué)與科研雙向流動(dòng)模式的基礎(chǔ)上，增加科研與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)活動(dòng)流動(dòng)模式，從而超越傳統(tǒng)知識(shí)擴(kuò)散途徑，與產(chǎn)業(yè)相互作用所形成的新模式。因而，通過(guò)創(chuàng)業(yè)型大學(xué)的推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)資本化、技術(shù)產(chǎn)業(yè)化可以更好地增強(qiáng)大學(xué)與產(chǎn)業(yè)間的合作，充分利用高校的科技優(yōu)勢(shì)為企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，使基于三方的合作發(fā)揮最大功效。

(2)在提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力的同時(shí)推進(jìn)企業(yè)的合理進(jìn)化。產(chǎn)業(yè)部門(mén)不夠活躍是目前制約上海三螺旋模型發(fā)展的重要瓶頸，因此，政府應(yīng)該通過(guò)研發(fā)抵免、減少資本所得稅等多種手段來(lái)帶動(dòng)企業(yè)提升自主創(chuàng)新能力的積極性，同時(shí)努力引導(dǎo)公司根據(jù)自己的發(fā)展目標(biāo)、發(fā)展實(shí)力選擇合適的發(fā)展類(lèi)型，即市場(chǎng)導(dǎo)向型或者研究導(dǎo)向型，讓市場(chǎng)導(dǎo)向型企業(yè)成為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的引擎，讓研究導(dǎo)向型企業(yè)成為科技創(chuàng)新的主體，逐步建立三螺旋企業(yè)、創(chuàng)業(yè)型大學(xué)、創(chuàng)新型政府協(xié)調(diào)發(fā)展的三螺旋模型。

(3)發(fā)揮政府的最適作用。在三螺旋模型里，政府已成為重要參與者之一，其角色雖有限，但日本政府卻一直致力于通過(guò)制定相關(guān)法律政策、組建官產(chǎn)學(xué)研究機(jī)構(gòu)等，適時(shí)根據(jù)日本三螺旋創(chuàng)新體系的狀態(tài)調(diào)整與之相適的角色。日本政府的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)給上海帶來(lái)了重要的啟示意義，即政府在理清各個(gè)創(chuàng)新主體角色的同時(shí)要循序漸進(jìn)地、有系統(tǒng)性地為產(chǎn)學(xué)營(yíng)造良好制度環(huán)境，設(shè)立“官產(chǎn)學(xué)推進(jìn)機(jī)構(gòu)”，及時(shí)整合優(yōu)勢(shì)科技資源，為企業(yè)和大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)牽線搭橋，努力消除在政策制定等方面不應(yīng)有的障礙和壁壘［15］，隨上海三螺旋創(chuàng)新體系的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)政府角色從支持向促進(jìn)的合理轉(zhuǎn)換。

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