區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位測評實證研究

付 英

(1.甘肅省科學技術情報研究所，甘肅 蘭州 730000;2.甘肅省科技評價重點實驗室，甘肅 蘭州 730000)

區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位測評實證研究

付 英1，2

(1.甘肅省科學技術情報研究所，甘肅 蘭州 730000;2.甘肅省科技評價重點實驗室，甘肅 蘭州 730000)

本文從技術生態(tài)的視角，選取20個指標擬合構建高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位評價體系，采用主成分分析和區(qū)域空間多維結構模型，對中國高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位“寬度”和“深度”進行測評并進行了深入剖析。結果顯示：區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位寬度拓展創(chuàng)新水平和發(fā)展深度均呈現(xiàn)出由東部地區(qū)向中、西部地區(qū)依次遞減的分布態(tài)勢，且各區(qū)域內(nèi)部存在明顯差異。同時，技術生態(tài)位成長環(huán)境空間分布差異明顯，不平衡狀態(tài)相當嚴重，高技術產(chǎn)業(yè)投入與產(chǎn)出效率、技術創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)適應度呈現(xiàn)出正相關關系。

高技術產(chǎn)業(yè)；技術生態(tài)位；區(qū)域創(chuàng)新能力；“態(tài)勢”評估模型

1 文獻綜述

產(chǎn)業(yè)生態(tài)位是指某一產(chǎn)業(yè)在一定生態(tài)環(huán)境內(nèi)從產(chǎn)生、生存、發(fā)展乃至衰退而消亡階段所具有的特定功能地位。技術生態(tài)位源于生態(tài)學，Weber等人認為，技術生態(tài)位是一個為新生代技術試驗避免局限發(fā)揮保護作用的特定領域，可以協(xié)助新技術發(fā)展逐步走向成熟[1]。Agnolucci認為，技術生態(tài)位是一種推動新技術發(fā)展成熟的輔助動力器，“孵化器”就是通過技術生態(tài)位孕育新技術種子[2]。Drengson等學者提出的戰(zhàn)略生態(tài)位管理解決了關于將新技術從技術生態(tài)位過渡到市場生態(tài)位的路徑問題[3-4]。在高技術產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，張麗萍從宏觀的視角[5]，把技術生態(tài)位劃分為資源生態(tài)位和需求生態(tài)位，并認為后者是區(qū)別技術生態(tài)位和生物生態(tài)位的根本。許蕭迪認為，高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位具有主體性和可再生性，根據(jù)其產(chǎn)業(yè)生態(tài)因子類型，將生態(tài)位分為技術生態(tài)位、市場生態(tài)位和資源生態(tài)位[6]。曾德明等通過社會網(wǎng)絡分析法，利用專利IPC分類號數(shù)據(jù)測度產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位寬度和生態(tài)位重疊度[7]。從已有研究成果來看，國內(nèi)外學者對基于生態(tài)學理論的高技術產(chǎn)業(yè)研究多集中于定性研究，缺乏系統(tǒng)性定量方法的論證；目前國內(nèi)學者從不同角度針對技術的生態(tài)適應性進行了研究，但對高技術產(chǎn)業(yè)很少從生態(tài)位層面進行系統(tǒng)的測度及建模研究。因此，本文將高技術產(chǎn)業(yè)作為研究對象，從技術生態(tài)視角擬合構建評價體系，采用主成分分析和區(qū)域空間多維結構模型，對高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位“寬度”和“深度”進行實證研究。

2 模型構建

2.1 區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位評測模型

(1)區(qū)域技術生態(tài)位適應寬度評測模型。高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位寬度越寬，企業(yè)生存的能力越強、生存和影響的范圍越寬。若令L為綜合加權平均距離，βi為各變量的權重，Bi為技術可獲取的資源支撐、創(chuàng)新能力、發(fā)展環(huán)境、市場前景、技術空間等所有變量維度上的加權平均距離，則有[8]：

L=β1×B1+β2×B2+…βi×Bm

(i=1,2,3,…,m)

(1)

由于高技術產(chǎn)業(yè)的技術生態(tài)位測評所涉及范圍廣，分析指標之間通常具有很強的相關性，一般用主成分分析法，從眾多相關變量中提取幾個主成分解釋描述。因此，基于主成分分析的技術生態(tài)位寬度測度公式(1)變?yōu)?2)式，其中，Wi為個變量的權重，F(xiàn)i為各變量的綜合評價值，得分越高說明區(qū)域技術生態(tài)位越寬，高技術企業(yè)生存能力越強，生存和影響的范圍越寬。

L=W1×F1+W2×F2+…+Wi×Fn

(i=1,2,3,…,n)

(2)

(2)技術生態(tài)位的“態(tài)”評估模型。技術生態(tài)位的“態(tài)”值反映產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的技術創(chuàng)新活動，令高技術產(chǎn)業(yè)成長過程有m個技術生態(tài)位因子，Xij為第i個技術生態(tài)系統(tǒng)在技術生態(tài)因子j上的觀測數(shù)據(jù)值。在實際研究中，可以對采集到的數(shù)據(jù)進行無量綱處理：

Xii″=Xij/Xmax

(i=1,2,3,…,m;j=1,2,3,…,n)

(3)

無量綱處理后Xij″為第i個技術生態(tài)系統(tǒng)技術生態(tài)因子j的現(xiàn)實生態(tài)位。又令Xij表示第j個技術生態(tài)因子的最佳技術生態(tài)位，則：

Xij=max{X″ii}(i=1,2,3,…,m;j=1,2,3,…,n)

(4)

因而，可以通過如下模型得出高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位“態(tài)”的測算值：

(0≤ε≤1;i=1,2,3,…,m;j=1,2,3,…,n)

(5)

其中，Xi為第i個區(qū)域技術生態(tài)系統(tǒng)“態(tài)”值；值越大，區(qū)域技術生態(tài)系統(tǒng)的技術生態(tài)位適宜度越高，越有利于區(qū)域創(chuàng)新群的技術創(chuàng)新活動。γj為第j個技術生態(tài)位因子的權重，反映該因子對區(qū)域技術生態(tài)系統(tǒng)適宜度的影響程度；ε為模型參數(shù)，其值通常由Pi=0.5估算。

φii=|X″ij-Xij|

(i=1,2,3,…,m;j=1,2,3,…,n)

(6)

φmax=max{φii};φmin=min{φii}

(7)

式(4)可化簡為式(8)：

(8)

Pi=(φmin+εφmax)/(φii+εφmax)

(9)

因此，代入數(shù)據(jù)可以求得產(chǎn)業(yè)的生態(tài)位適宜度值；Pi值越大，表明高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位與技術資源環(huán)境適宜度越高，越有利于產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的技術創(chuàng)新活動，反之則越低。

(3)技術生態(tài)位的“勢”評估模型。技術生態(tài)位的“勢”值反映技術生態(tài)位的發(fā)展空間，若設區(qū)域技術生態(tài)位系統(tǒng)現(xiàn)實生態(tài)位為Xt=(Xt1，Xt2，…Xtm)，最佳技術生態(tài)位為上文定義的Xa=(Xal，Xa2，…，Xam)，則可得到“勢”值表達式(10)。通常，現(xiàn)實技術生態(tài)位距其最適技術生態(tài)位的距離越遠，趨適作用越強，進化動量也就越大，技術生態(tài)位的發(fā)展空間越廣。

(i=1,2,3,…,m)

(10)

3 指標體系設計及數(shù)據(jù)來源

3.1 指標體系設計

產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位重點反映特定產(chǎn)業(yè)在特定時期、特定生態(tài)環(huán)境中的梯度位置，以及所在空間內(nèi)各要素在流動過程中所扮演的角色。為把握各區(qū)域技術協(xié)同創(chuàng)新環(huán)境的優(yōu)劣勢，本研究結合區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位結構模型，借鑒國內(nèi)外學者的研究成果[8-11]，從資源、市場和效率3個生態(tài)位維度，設置7個二級指標和20個三級指標，構建適合區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位成長環(huán)境及其評價指標體系(見圖1)。

圖1 區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位評價指標體系

3.2 數(shù)據(jù)來源與處理

為了使數(shù)據(jù)分析結果具有科學性、可比性和可信性，本研究統(tǒng)一數(shù)據(jù)來源和統(tǒng)計口徑，所采用的數(shù)據(jù)主要來自于《中國高技術產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒》《中國科技統(tǒng)計年鑒》《中國高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展年鑒》《中國火炬統(tǒng)計年鑒》，還有部分數(shù)據(jù)來源于地方科技統(tǒng)計年鑒及相關統(tǒng)計部門網(wǎng)站。此外，為了消除數(shù)據(jù)不同量綱和不同數(shù)量級對評價結果的影響，運用SPSS20.0軟件對指標數(shù)據(jù)進行了標準化處理。

4 實證評價與分析

4.1 區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位適應寬度測評

本研究選取1×31×20三維立體數(shù)據(jù)表做KMO和Bartlett的檢驗，從表1輸出結果看，KMO統(tǒng)計量為0.81>0.6；Bartlett球形檢驗的Sig值為0.000<0.05，表示拒絕該假設。從Bartlett檢驗可以看出，近似卡方檢驗值為1604.790(自由度為190)達到顯著，表明各指標之間存在較強的相關性，主成分分析的適用性檢驗通過，適合做主成分分析。

表1 KMO和Bartlett的檢驗

應用SPSS進行主成分分析，計算出幾乎所有變量共同度都在90%以上，說明所提取出的這幾個公因子對各變量解釋能力是較強的。然后，根據(jù)各變量的相關系數(shù)矩陣得到特征值及方差貢獻率。從輸出結果可以看出，以特征根≥1為標準，提取了3個公因子，特征根分別為15.362、2.388和1.045，方差貢獻率分別為76.81%、11.939%和5.227%，均大于1。同時，前3個主成分的累計方差貢獻率為93.976%>85%，可以解釋20個原變量94%的信息量，故提取前3個因子作為主成分是比較合理的。為了便于主因子對實際問題的解釋和分析，對載荷矩陣進行了方差最大化旋轉，得到旋轉矩陣，見表2。

表2 旋轉成分矩陣a

提取方法：主成分分析法。旋轉法：具有Ka1ser標準化的正交旋轉法。

從表2可以看出，主成分F1主要用于解釋X1、X2、X3、X7、X8、X9、X10、X12、X13、X14、X15、X16、X17等技術生態(tài)位投入資源維度的狀況與從業(yè)智力資源維度的情況，解釋的貢獻率達76.81%，定義為技術生態(tài)位的科技資源能力。F2主要用于解釋X4、X5、X6、X11等市場資源和產(chǎn)出成果，解釋的貢獻率為11.93%，定義為技術生態(tài)位的市場效益能力。F3主要用于解釋X18、X19、X20等產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級問題，解釋的貢獻率為5.227%，定義為技術生態(tài)位的發(fā)展升級能力。上述3個主成分很好地反映了高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位寬度評價標準，符合評價技術生態(tài)位寬度標準。根據(jù)表2中主成分載荷可以寫出主成分F1、F2和F3的表達式：

F1=0.882X1+0.879X2+0.870X3+0.613X4+0.364X5+0.743X6+0.978X7+0.970X8+0.869X9+0.874X10+0.797X11+0.907X12+0.921X13+0.922X14+0.981X15+0.985X16+0.970X17+0.293X18+0.149X19+0.054X20

F2=0.308X1+0.378X2+0.403X3+0.733X4+0.890X5+0.633X6+0.165X7+0.223X8+0.485X9+0.456X10+0.578X11+0.336X12+0.325X13+0.292X14+0.141X15+0.002X16+0.025X17+0.028X18+0.261X19+0.056X20

F3=0.226X1+0.119X2+0.140X3+0.097X4+0.120X5+0.017X6+0.016X7+0.054X8+0.022X9+0.028X10+0.093X11+0.023X12+0.065X13+0.121X14+0.9030X15+0.022X16+0.017X17+0.933X18+0.740X19+0.964X20

利用綜合得分表達式計算各省高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位寬度的綜合得分及排名，見表3。

分析各省市的綜合得分及排名，可以得到如下結論：

(1)區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位寬度拓展不平衡，呈現(xiàn)出由東部沿海地區(qū)依次向中西部內(nèi)陸地區(qū)由高到低呈梯次分布的特點。綜合得分值前10名的地區(qū)，除四川外，其他9個地區(qū)的空間分布均在東部；綜合得分值躋身前15名的地區(qū)主要在中部的安徽、湖南、湖北、河南、黑龍江5省，安徽、湖南、湖北亦屬于泛長江三角洲地區(qū)；得分值后10名的地區(qū)，基本分布在西部、西北部。

表3 基于因子分析的技術生態(tài)位寬度評測綜合得分及排名

續(xù)表3

(2)各省市高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位成長環(huán)境空間分布差異較大，不平衡狀態(tài)相當嚴重。落后地區(qū)數(shù)量占有相當大的比例。同時，區(qū)域內(nèi)部也存在較大差異性，如東部遼寧省和海南省處于中下游水平，而其他省市區(qū)均列前10位，西部地區(qū)四川省躋身全國前10位，而其他省份均列后10位，中部地區(qū)也存在類似現(xiàn)象。

(3)高技術產(chǎn)業(yè)科技投入與產(chǎn)出效率呈現(xiàn)正相關關系，科技活動投入越大科技創(chuàng)新能力越高，如陜西、四川兩省的科技投入在西部地區(qū)最強，其綜合排名仍是西部地區(qū)最強的，海南為東部最弱的，綜合排名同樣排名最后。高技術企業(yè)作為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的主體，也是技術創(chuàng)新體系的根本，在地區(qū)科技創(chuàng)新中發(fā)揮著極為重要的作用，企業(yè)科技創(chuàng)新能力的強弱決定著地區(qū)整體高技術產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新水平的高低。

4.2 區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位“態(tài)勢”測評分析

將上述結果代入式(5)和式(10)可得：

(i=1,2,3,…,31)

(11)

(i=1,2,3,…,31)

(12)

綜合上述分析，利用標準化處理后的數(shù)據(jù)和式(11)和式(12)就可以得出區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)生態(tài)位適宜度值和進化動量值，如表4所示。

表4 基于空間多維結構模型的區(qū)域技術生態(tài)位態(tài)勢值

續(xù)表4

注：西藏排名第31位，態(tài)值、勢值分別為0.4233和0.9778。

綜析各省市技術生態(tài)位“態(tài)勢”評估，可以得到如下結論：

(1)從發(fā)展“態(tài)勢”來看，廣東、北京、江蘇、山東和上海等沿海地區(qū)與其他中西部省市相比，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的技術生態(tài)位適宜度相對較高，更有利于開展區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的技術創(chuàng)新活動。海南、黑龍江、山西以及大多數(shù)西部地區(qū)的技術生態(tài)位生存力、競爭力則相對較弱，具有更大的發(fā)展和進化空間。

(2)從區(qū)域發(fā)展來看，中國東部地區(qū)技術創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)適應度相對較高，如江蘇、山東、浙江、北京、上海等省市的“態(tài)”值得分較高，具有絕對優(yōu)勢。西部地區(qū)技術生態(tài)位適應度相對較弱，處于絕對弱勢。中部地區(qū)技術生態(tài)位“態(tài)”值介于中間層面。這說明中國區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位的“態(tài)”從東部向西部呈現(xiàn)出階梯形的態(tài)勢。

(3)從評估指標比較來看，廣東、北京、上海、江蘇、浙江和山東在一些指標中處于最優(yōu)技術生態(tài)位的位置。

(4)從特定區(qū)塊優(yōu)良的技術生態(tài)環(huán)境來看，區(qū)域技術創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)適宜度值僅反映的是區(qū)域創(chuàng)新環(huán)境的總體發(fā)展態(tài)勢，并沒有否認區(qū)域中一些特定區(qū)塊優(yōu)良的技術生態(tài)環(huán)境。譬如西咸新區(qū)、西安高技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、重慶經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)等正成為區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展的龍頭，具有良好的示范作用。

4.3 寬度與深度綜合分析

通過兩種方法評價結果比較，發(fā)現(xiàn)基于主成分分析的技術生態(tài)位適應寬度評價值排名和“態(tài)勢”值排名基本相當(西藏排名第31位)，但個別樣本地區(qū)的評價結果有較大差異(見表5)。

從表5看出，各省市技術生態(tài)位適應寬度評價和“態(tài)勢”值差異比較大的地區(qū)有安徽、天津、吉林、河北、黑龍江和海南6省，差異最大的是吉林、黑龍江和海南兩個地區(qū)。其中，安徽省在技術生態(tài)位適應寬度評價排名第15位，而在技術生態(tài)位適應深度評價排名第9位；天津市在技術生態(tài)位適應寬度評價排名第7位，而在技術生態(tài)位適應深度評價排名第13位；河北省在技術生態(tài)位適應寬度評價排名第8位，而在技術生態(tài)位適應深度評價排名第15位。黑龍江省技術生態(tài)位適應寬度評價得分排名為第12位，它的技術生態(tài)位的科技資源因子排名第17位，技術生態(tài)位的發(fā)展升級因子排名第7位，都處于中上游水平，但技術生態(tài)位的市場效益因子卻排名第23位。黑龍江省地處最東北角，相對于科技資源因子和發(fā)展效率因子排名來說其市場效益因子排名倒數(shù)第8。黑龍江省技術生態(tài)位市場效益不足，對技術生態(tài)位發(fā)展抑制作用被放大，因而“態(tài)勢”評估排名第21位也是具有說服力的。吉林省技術生態(tài)位適應寬度評價得分排名為第27位，它的技術生態(tài)位的市場效益因子排名第7位，技術生態(tài)位的發(fā)展升級因子排名第17位，都處于中上游水平，但技術生態(tài)位的科技資源因子卻排名第27位。黑龍江省地處最東北角，相對于市場效益因子和發(fā)展效率因子排名來說其科技資源因子排名倒數(shù)第4位。黑龍江省技術生態(tài)位市場效益不足，對技術生態(tài)位發(fā)展抑制作用被放大，因而“態(tài)勢”評估排名第17也是具有說服力的。海南省歸屬最南邊，從技術生態(tài)位適應寬度評價得分上可以看出，海南省“寬度”值排名較高，適應寬度3個因子得分分布不均勻。其科技資源因子和發(fā)展效率因子得分排名處于中游，分別為第16位和第10位，但是市場效益因子排名第26位。從上述情況分析，海南省技術生態(tài)位雖然科技資源環(huán)境一般，發(fā)展效率處于優(yōu)勢，但市場效益相對低下，這很大程度上影響了技術生態(tài)位的成長，因而評估技術生態(tài)位生存力、競爭力的“態(tài)勢”評估排到了第30位。

表5 實證分析評價值排名匯總表

5 結論與啟示

本文在借鑒國內(nèi)外學者有關高技術產(chǎn)業(yè)研究的基礎上，采用主成分分析和“態(tài)勢”評估結構模型，將技術生態(tài)位引入?yún)^(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)測評研究。研究發(fā)現(xiàn)，首先中國區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)位寬度拓展創(chuàng)新水平和發(fā)展深度均呈現(xiàn)出不均衡性和階梯性的分布態(tài)勢，由東部地區(qū)向中、西部地區(qū)依次遞減，且各區(qū)域內(nèi)部具有明顯的差異性。其次，由于歷史積累、國家政策導向和以往創(chuàng)新的作用，經(jīng)濟開放、發(fā)達的東部沿海省份或直轄市高技術產(chǎn)業(yè)領先發(fā)展，其技術生態(tài)位寬度一般要高于相對落后的地區(qū)，導致區(qū)域生態(tài)位拓展寬度不平衡，這也是今后創(chuàng)新的基礎和起點。再次，實證研究顯示高技術產(chǎn)業(yè)技術生態(tài)適應性受生態(tài)環(huán)境的影響，區(qū)域科技投入與產(chǎn)出效率、技術創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)適應度呈現(xiàn)出正相關關系，區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)生態(tài)位適應深度和適應寬度呈現(xiàn)出負相關關系。最后，區(qū)域技術創(chuàng)新能力作為區(qū)域高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心，其爆發(fā)出的“連環(huán)效應”已成為支撐經(jīng)濟發(fā)展的強大動力。研究得出的啟示是：部分省份的現(xiàn)實技術生態(tài)位與最優(yōu)技術生態(tài)位之間存在著一定的差距，急需未達到最優(yōu)技術生態(tài)位的省份把處于最優(yōu)技術生態(tài)位的省份作為標桿，進一步改善技術生態(tài)位適宜度指標所代表的環(huán)境，提升技術創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的適宜度。

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(責任編輯 劉傳忠)

Empirical Research on Technology Ecology Niche Evaluation of Regional High-tech Industry

Fu Ying1,2

(1.Gansu Institution of Scientific and Technical Information，Lanzhou 730000,China; 2.Key Laboratory of Science& Technology Evaluation and Monitoring of Gansu Province，Lanzhou 730000,China)

From the ecological perspective of technology,the paper selected 20 targets fitting to construct the high-tech industry technology’s ecological niche appraisal system.It used the principal components analysis and the regional space multi-dimensional structural model to assess high-tech industry technology ecology position’s “width” and “depth” of China，and carried on the thorough analysis.The results shows that width innovation level of regional high-tech industry technology’s ecology niche and depth of development are appearing in decreasing in turn from the East to Midwest areas.Within various regions interior,there exists significant difference.Environment space distributions of technology’s ecological niche are difference:Imbalance is serious;High-tech industry input and output efficiency，technological innovation eco-system are showing a positive correlation.

High-tech industry；Technology’s ecological niche；Regional innovation capacity；Situation assessment model

國家自然科學基金項目“蘭州新區(qū)高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展測評機理研究-基于技術生態(tài)適應性視角”(71363003)。

2016-06-23 作者簡介：付英(1987- )，女，甘肅臨澤人，管理學碩士，助理研究員；研究方向：區(qū)域經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、科技創(chuàng)新管理。

F062.9

A