結構平衡目標下區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型

王宏起，劉 夢，李 玥,2，楊仲基

(1.哈爾濱理工大學經(jīng)濟與管理學院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.愛丁堡大學商學院，蘇格蘭 愛丁堡 EH8 9JS)

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展與其核心競爭力的提升，取決于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)創(chuàng)新能力，而戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新需要整合創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各創(chuàng)新體的科技創(chuàng)新資源，實現(xiàn)各創(chuàng)新體間的協(xié)同創(chuàng)新[1]。黨的十九大報告指出，發(fā)展的不平衡、不充分是目前中國發(fā)展方面存在的突出問題，已經(jīng)嚴重阻礙了當前中國經(jīng)濟社會發(fā)展。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)在國民經(jīng)濟中的地位舉足輕重，實現(xiàn)其創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)平衡是提高區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和促進區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)失衡通常是由系統(tǒng)內(nèi)部結構失衡造成的[2]。區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新過程中，科技資源匱乏、短缺與科技資源閑置、浪費、冗余等科技資源配置不合理的現(xiàn)象普遍存在，創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各創(chuàng)新體間的矛盾與沖突不斷激化，造成創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構失衡，這將嚴重影響其系統(tǒng)的科技創(chuàng)新效率、阻礙區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展[3]。因此科學有效地配置科技資源、避免其閑置與浪費，保證區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構平衡，促進產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是目前中國創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略實施中亟待解決的重要問題。

1 文獻回顧

伴隨著全球科技創(chuàng)新競爭的激烈化和復雜化，創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)已逐步成為國內(nèi)外學者研究的熱點問題，隨著戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)概念的提出，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)也引起了廣大學者的關注。與本文的相關前期研究主要涉及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)、科技資源配置以及結構平衡理論三個方面。

1.1 戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)

目前，對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的研究主要圍繞戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)涵、演進機理、結構及其平衡等內(nèi)容展開。Gawer 等將戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)定義為能夠發(fā)揮戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)基礎性創(chuàng)新支撐作用的技術、服務與產(chǎn)品的集合[4]。李其瑋等結合產(chǎn)業(yè)實際情況，將產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構劃分為創(chuàng)新生產(chǎn)、創(chuàng)新整合、創(chuàng)新應用三大創(chuàng)新群落[5]；曹如中等則從承擔角色角度，將產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構要素分為主體要素、功能要素及環(huán)境要素三部分[6]。此外，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的平衡也是學者們重點關注的問題。黃魯成通過反饋調(diào)節(jié)、魯棒調(diào)節(jié)、多樣性調(diào)節(jié)三種調(diào)節(jié)方式實現(xiàn)技術創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定[7]；謝守美等從結構層次、功能、動態(tài)平衡三個方面研究了企業(yè)知識生態(tài)系統(tǒng)的平衡問題[8]。實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)平衡有利于提高科技創(chuàng)新效率和促進區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，相反產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的失衡會造成創(chuàng)新種群分工不明確、利益關系不協(xié)調(diào)，阻礙其系統(tǒng)的有序運行與可持續(xù)發(fā)展[9]，而造成產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)失衡的關鍵原因是其結構的失衡[2]，可見實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結構平衡尤為重要。

1.2 戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)科技資源配置

合理配置科技資源有利于提升戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的科技產(chǎn)出與核心競爭力[10]，然而優(yōu)化配置科技資源離不開政府的指導與監(jiān)督[11-12]。目前，關于科技資源配置的研究成果非常豐富，其研究主要集中在配置效率方面，黃海霞等采用DEA或改進DEA方法，從投入與產(chǎn)出角度對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的科技資源配置效率進行定量分析[13-15]。馬書剛等分別以最大創(chuàng)新效益為目標構建科技資源配置模型，制定最優(yōu)科技資源配置方案，以提高科技資源的利用率與配置效率[16-17]?，F(xiàn)有研究的科技資源配置模型多以效益為目標，而以系統(tǒng)結構平衡為目標構建科技資源配置模型的研究較少。

1.3 結構平衡理論

結構平衡理論最早由Heider提出[18]，主要是描述與分析系統(tǒng)成員間關系影響，及如何實現(xiàn)系統(tǒng)結構平衡的思想方法。有關學者常用結構平衡理論解釋國家、游戲玩家，以及在線社交用戶間的競爭與合作關系[19-21]，也有學者運用結構平衡理論研究創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)新體間存在的關系，如黨興華等基于結構平衡理論闡述技術創(chuàng)新網(wǎng)絡內(nèi)各創(chuàng)新體間的合作沖突關系[22]。部分學者則通過分析系統(tǒng)成員間存在的正負關系、合作沖突關系等符號關系，判斷此系統(tǒng)的結構是否處于平衡狀態(tài)[23]。運用結構平衡理論可分析戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)新體間的存在關系、判斷其創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構是否平衡。因此以結構平衡理論為依據(jù)制定發(fā)展目標，通過對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源有效配置，實現(xiàn)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結構的平衡性，以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

綜上所述，盡管在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構框架、平衡、科技資源配置等方面已取得了一定的研究成果，但鮮有學者從結構平衡視角研究戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技資源配置。鑒于此，本文基于結構平衡理論描述戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構平衡狀態(tài)，并以此為目標構建科技資源配置模型，為實現(xiàn)其創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構平衡提供科技資源配置基準，提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置的科學性與有效性，同時也為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置管理提供一個新的視角與思路。

2 區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結構平衡

2.1 區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結構

區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)(以下簡稱為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng))是指在特定空間范圍內(nèi)，由創(chuàng)新群落與創(chuàng)新環(huán)境相互聯(lián)系而形成的復雜網(wǎng)絡。本文根據(jù)創(chuàng)新體在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的重要性、在科技創(chuàng)新過程中所承擔的科技創(chuàng)新功能，并結合相關文獻對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結構的劃分[6-7]，將創(chuàng)新群落分為核心創(chuàng)新層、輔助創(chuàng)新層以及支撐創(chuàng)新層。

核心創(chuàng)新層是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技創(chuàng)新的核心部分，對科技創(chuàng)新具有關鍵性作用。其內(nèi)的核心企業(yè)主要負責開發(fā)新產(chǎn)品與新技術，主要為科技創(chuàng)新活動提供財力、物力、信息、技術等科技資源。除此之外，核心創(chuàng)新層還包括與核心企業(yè)相關的競爭企業(yè)、互補企業(yè)、供應商以及顧客，它們之間通過產(chǎn)業(yè)鏈與價值鏈的方式保持競爭與合作關系。

輔助創(chuàng)新層對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新起輔助作用，主要包括高校和科研院所兩類創(chuàng)新體。

(1)高校。高校直接參與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)新技術與新知識的研發(fā)應用與推廣，具有豐富的技術資源與知識資源。此外，高校具有不同專業(yè)的學科帶頭人、創(chuàng)新團隊以及大批博士、碩士研究生等科技人力資源，是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技人力資源的供給源，其所擁有的先進實驗設備、實驗室等科技物力資源也為科技創(chuàng)新活動提供了良好的平臺。

(2)科研院所。在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新活動中，科研院所與高校所承擔的角色相似，但對作為中試基地、產(chǎn)業(yè)化基地的科研院所來說，它在基礎研究、技術開發(fā)以及市場推廣方面明顯優(yōu)于高校，是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)知識、技術等科技資源的關鍵樞紐[24]。

支撐創(chuàng)新層對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新起支撐作用，主要包括政府、金融機構以及中介機構。

(1)政府。雖然政府沒有直接參與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新活動，但常通過制定一些和科技創(chuàng)新相關的政策、法律與法規(guī)等，來引導、帶動各創(chuàng)新體開展科技創(chuàng)新活動，營造了良好的科技創(chuàng)新氛圍。主要為科技創(chuàng)新活動提供財力、物力以及信息等科技資源。

(2)金融機構。產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的健康運行離不開金融的支持，龐大的金融市場與健康有序的金融環(huán)境是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力大幅度提高與可持續(xù)發(fā)展的基礎與保障。主要為科技創(chuàng)新活動提供貸款、風險投資等資金支持。

(3)中介機構。中介機構尤其是科技服務機構對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新活動具有重要銜接作用，是各創(chuàng)新體相互聯(lián)系的橋梁。創(chuàng)新體通過中介機構將自身的技術、信息等科技資源發(fā)布出去，需要此科技資源的創(chuàng)新體可通過中介機構獲取，以完成技術、信息等科技資源的供需對接。

在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，核心創(chuàng)新層、輔助創(chuàng)新層、支撐創(chuàng)新層在創(chuàng)新環(huán)境層的作用下通過相互配置科技資源協(xié)同開展科技創(chuàng)新活動(見圖1)。其內(nèi)的核心創(chuàng)新層、輔助創(chuàng)新層、支撐創(chuàng)新層是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對其創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新成敗起到?jīng)Q定性作用，因此產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構平衡主要指三個創(chuàng)新層間的平衡。

圖1 區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結構

2.2 區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結構平衡狀態(tài)

Cartwright等用符號網(wǎng)絡對結構平衡理論進行描述，經(jīng)歸納發(fā)現(xiàn)個體間存在積極的友好關系或消極的敵對關系，積極關系用+表示、消極關系用-表示[25]。結構平衡理論圍繞個體組成的三元組結構展開，由代表+、-關系的三條邊組成的三元組結構是否平衡，可根據(jù)以下原則來判定：若三邊符號乘積為正，表明該三元組結構平衡，若乘積為負則表明其結構不平衡[26](見圖2)。

圖2 基本三元組結構平衡和非平衡關系

基于結構平衡理論的思想，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結構的平衡狀態(tài)可通過三個創(chuàng)新層間的符號關系來判斷。產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的+關系表示利用所配置的科技資源、創(chuàng)造相應的創(chuàng)新價值，以促進產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的健康運行；-關系表示配置的科技資源閑置，科技資源閑置不僅會造成科技資源浪費，增加創(chuàng)新體自身的成本費用，而且可能會造成其他創(chuàng)新體因無法獲取此科技資源而不能完成科技創(chuàng)新任務，使創(chuàng)新體間產(chǎn)生矛盾與沖突，阻礙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。兩創(chuàng)新體間可能既存在科技資源利用關系，又存在科技資源閑置關系，兩創(chuàng)新體間的實際關系取決于關系強度強的一方，兩創(chuàng)新層間的關系亦是如此。本文沒有詳細研究創(chuàng)新層內(nèi)部的創(chuàng)新體相互利用與其閑置科技資源，但每一創(chuàng)新層內(nèi)部創(chuàng)新體的整體表現(xiàn)都為充分利用科技資源關系，即每一創(chuàng)新層整體表現(xiàn)為+關系。根據(jù)三邊關系乘積為+原則，可判斷產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)共存在兩種平衡狀態(tài)，一是三個創(chuàng)新層間都為充分利用科技資源關系，二是其中兩創(chuàng)新層間為充分利用科技資源關系，另一創(chuàng)新層與前兩個創(chuàng)新層間都為科技資源閑置關系。結合產(chǎn)業(yè)實際情況，只有三個創(chuàng)新層間的整體關系都表現(xiàn)為充分利用科技資源關系，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)才會高效創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展。為此，本文主要研究三個創(chuàng)新層間都為+關系的平衡狀態(tài)(見圖3)。

圖3 區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結構平衡

3 結構平衡目標下創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型設計思路

產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構平衡有利于提高系統(tǒng)的科技創(chuàng)新效率、形成系統(tǒng)的持續(xù)競爭優(yōu)勢、促進區(qū)域經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，而其系統(tǒng)結構內(nèi)各創(chuàng)新體間的+、-關系是由科技資源的流動產(chǎn)生，因此可通過合理構建科技創(chuàng)新資源配置模型、優(yōu)化配置科技資源，制定最優(yōu)科技資源配置方案，以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)三個創(chuàng)新層間的關系平衡。產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技資源主要包括人力、財力、物力、技術、知識以及信息等資源。為了方便研究，本文將對科技資源進行無量綱化處理，對科技資源進行資金換算，用科技資金這種價值量來反映各類科技資源的規(guī)模，具體表現(xiàn)為將有限的科技資金合理配置給各個創(chuàng)新體[27]。

(1)目標函數(shù)設計思路。根據(jù)結構平衡理論，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構平衡必須保證每兩創(chuàng)新層間的科技資源利用總量大于科技資源閑置總量。當科技資源閑置量較高時，會造成對供應不足創(chuàng)新體的不公，增加與閑置量較多創(chuàng)新體間的矛盾，不利于產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構平衡。由于科技資源具有較強的易逝性，科技資源閑置既是一種損失，也是一種浪費，直接影響產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)新效率，不利于產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，為此產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構平衡還需考慮科技資源利用率等方面因素，即需盡可能實現(xiàn)充分利用科技資源、避免科技資源的閑置。因此將以三個創(chuàng)新層的科技資源利用總量與科技資源閑置總量的差最大作為目標函數(shù)，以保證三個創(chuàng)新層間的矛盾與沖突最小。

(2)約束條件設計思路。分別將以下六點內(nèi)容作為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型的約束條件：①每兩創(chuàng)新層間的科技資源利用總量大于科技資源閑置總量，以保證每兩創(chuàng)新層間都為+關系；②三個創(chuàng)新層的科技資源配置總量應控制在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)對科技資源最小需求量與最大需求量的范圍內(nèi)，以保證能夠滿足各創(chuàng)新體的科技創(chuàng)新需求；③三個創(chuàng)新層的科技資源閑置總量大于部分創(chuàng)新體(對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展具有關鍵作用的創(chuàng)新體)為應急而儲備的最小科技資源總量，以防止因關鍵創(chuàng)新體不能及時獲取科技資源造成整個產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的癱瘓；④各創(chuàng)新層的科技資源利用總量小于產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)能夠向其配置的最大科技資源量，以保證各創(chuàng)新體在自身能力范圍內(nèi)充分利用科技資源；⑤各創(chuàng)新層的科技資源閑置總量小于各創(chuàng)新體為應急而儲備的最大科技資源總量，以防止科技資源閑置量過多增加創(chuàng)新體間的矛盾；⑥各創(chuàng)新體利用與閑置科技資源的數(shù)量均滿足非負條件。

4 結構平衡目標下創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型構建

根據(jù)結構平衡理論，當三個創(chuàng)新層間的關系都為+關系，表示科技資源利用率高，科技資源閑置率低，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構穩(wěn)定性強，有利于保障產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的長效運行。根據(jù)上述模型設計思路中有關目標函數(shù)及約束條件的描述，構建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型如下：

4.1 目標函數(shù)

(1)

式中：M=5;N=7;Z=10。a指A創(chuàng)新層的創(chuàng)新體，包括核心企業(yè)、競爭企業(yè)、互補企業(yè)、供應商以及顧客，分別用a=1,2,L,5代替；b、c代表的含義同理，其中b=6,7;c=8,9,10。xij表示第i種創(chuàng)新體利用第j種創(chuàng)新體向其配置的科技資源數(shù)量；yij表示第i種創(chuàng)新體將第j種創(chuàng)新體所配置的科技資源閑置的數(shù)量，其中i、j=a、b、c且i≠j。

4.2 約束條件

(1)利用量與閑置量約束。

(2)

(2)三個創(chuàng)新層的科技資源配置總量約束。

(3)

式中，Tmin、Tmax分別表示三個創(chuàng)新層對科技資源的最小、最大需求總量。

(3)三個創(chuàng)新層的科技資源閑置總量約束。

(4)

式中，σmin表示三個創(chuàng)新層的最小科技資源閑置總量，主要指對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展具有關鍵作用的創(chuàng)新體為應急而儲備的最小科技資源總量。

(4)各創(chuàng)新層的科技資源利用量約束。

(5)

式中，wa、wb、wc分別表示第a、b、c種創(chuàng)新體在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的重要性。waTmax、wbTmax、wcTmax分別表示產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)能夠向第a、b、c種創(chuàng)新體配置的最大科技資源量。

(5)各創(chuàng)新層的科技資源閑置量約束。

(6)

式中，σmax表示三個創(chuàng)新層的最大科技資源閑置總量，主要指產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各創(chuàng)新體為應急而儲備的最大科技資源總量。waσmax、wbσmax、wcσmax分別表示第a、b、c種創(chuàng)新體為應急儲備的最大科技資源量。

(6)非負約束。

xij≥0,yi、j≥0,i、j∈{a，b，c且i≠j}

(7)

4.3 算例分析

產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型中Tmax、Tmin、σmin、σmax等參數(shù)的具體取值需綜合考慮創(chuàng)新體在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的重要性程度、對科技資源的實際需求量與使用量等因素。為了分析創(chuàng)新體間的科技資源利用與閑置規(guī)律，現(xiàn)以其中一組假設參數(shù)為例，對此科技資源配置模型進行試算，不同規(guī)模下Tmax、Tmin、σmin、σmax等參數(shù)的運算過程同理，借鑒文獻[28]與[29]對算例數(shù)值的設置規(guī)律，現(xiàn)設參數(shù)Tmax、Tmin、σmin、σmax分別為10000、5000、50、150。各創(chuàng)新體在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的重要性是采用層次分析方法，通過問卷調(diào)查，專家打分計算得出，其重要性系數(shù)分別為w1=0.3775、w2=0.1928、w3=0.0935、w4=0.0325、w5=0.0344、w6=0.0377、w7=0.1507、w8=0.0145、w9=0.0574、w10=0.0090。將上述參數(shù)分別帶入科技資源配置模型，運用MATLAB R2014b軟件進行計算，求得結構平衡目標下產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的最優(yōu)科技資源配置結果(見表1)，決策者可根據(jù)實際情況進行調(diào)整。

表1 區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源優(yōu)化配置結果

續(xù)表1

注：每組創(chuàng)新體的左側分別表示xab、yab、xac、yac、xbc、ybc,右側分別表示xba、yba、xca、yca、xcb、ycb。

當Tmax=10000、Tmin=5000、σmin=50、σmax=150時，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)按表1的結果分別向創(chuàng)新體配置科技資源，以及創(chuàng)新體利用與閑置科技資源的數(shù)量分別與表1的結果相對應，可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構平衡。由表1可知，創(chuàng)新體在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的地位越高，系統(tǒng)對其配置的科技資源量越多，為應急而儲備的科技資源量也相對較多，這與實際科技資源配置方式相符。

科技資源閑置量σ的取值范圍不同，其最終的科技資源配置結果及目標函數(shù)值會有顯著的差異?，F(xiàn)取三種科技資源閑置量組合：①σmin=50、σmax=150；②σmin=150、σmax=250；③σmin=250、σmax=350進行結果比較分析，不同科技資源閑置量組合下的目標值見圖4。通過比較分析三種科技資源閑置量組合下的最優(yōu)科技資源配置結果發(fā)現(xiàn)，隨著科技資源閑置量取值范圍的增加，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技資源利用率會逐漸下降，增加創(chuàng)新體及三個創(chuàng)新層間的矛盾與沖突。因此，提高科技資源利用率、避免科技資源閑置是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結構平衡的重要手段。

圖4 不同科技資源閑置量組合的目標值

通過分析三組最優(yōu)科技資源配置結果中科技資源利用量與閑置量的變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)，隨著科技資源閑置量取值范圍的增加，各創(chuàng)新體所利用的科技資源量逐漸降低，各創(chuàng)新體的科技資源閑置量逐漸增加，為此可通過各創(chuàng)新體間的協(xié)同管理，有效獲取相匹配的科技資源，并合理利用科技資源，以控制產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技資源閑置總量。現(xiàn)以其中核心企業(yè)(第1種創(chuàng)新體)與高校(第6種創(chuàng)新體)間相互利用與閑置科技資源的變化情況為例，來反映科技資源閑置量取值范圍的變化將如何影響各創(chuàng)新體的科技資源利用量與閑置量，如圖5、圖6所示。

圖5 核心企業(yè)與高校間的科技資源利用量

圖6 核心企業(yè)與高校間的科技資源閑置量

5 結論及建議

本文運用結構平衡理論，分析了產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)三個創(chuàng)新層間的科技資源利用與閑置關系，以三個創(chuàng)新層間的結構平衡為目標，構建了產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技資源配置模型，利用MATLAB R2014b軟件進行算例分析。根據(jù)研究結果得出以下結論：

(1)為了使產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)三個創(chuàng)新層間的矛盾與沖突最小和實現(xiàn)三個創(chuàng)新層間的關系平衡，各創(chuàng)新體應依據(jù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型的計算結果，即科技資源配置方案，向其他創(chuàng)新體配置相應價值量的人力、財力、物力、技術、知識、信息等科技資源。

(2)科技資源利用率越高或閑置率越低，三個創(chuàng)新層間的矛盾與沖突越弱，有利于促進三個創(chuàng)新層間保持相對穩(wěn)定的關系?？梢妼崿F(xiàn)其創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構平衡，關鍵在于能否實現(xiàn)合理分配、利用科技資源，避免科技資源閑置。

根據(jù)以上分析，提出以下對策與建議：

第一，強化政府對科技資源優(yōu)化配置的引導作用。堅持以市場為主導、政府為引導的原則配置科技資源。為了實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構平衡，促進創(chuàng)新體自身及整個產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的長遠發(fā)展，創(chuàng)新體會傾向按照最優(yōu)的科技資源配置基準相互配置科技資源，但個別創(chuàng)新體會因一時利益違背各創(chuàng)新體達成的統(tǒng)一可持續(xù)發(fā)展共識，對整個產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)造成損失，此時需要政府發(fā)揮科技資源配置的引導作用，通過科技計劃以及出臺相關的激勵、稅收、補貼優(yōu)惠和科技服務等措施，引導各創(chuàng)新體按照產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結構平衡的目標配置科技資源，以促進其系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

第二，建立和完善閑置科技資源調(diào)配和共享機制。由于科技資源閑置過多，會增加各創(chuàng)新體間的矛盾與沖突，因此科技資源配置中需要充分考慮各創(chuàng)新體閑置科技資源的情況，及時調(diào)整科技資源配置方向與規(guī)模。為應急而儲備科技資源主要是避免因無法及時獲取科技資源而造成巨大損失，對于不盡合理的儲備科技資源及科技資源閑置量較多的創(chuàng)新體，政府應建立和完善閑置科技資源調(diào)配和共享機制，以實現(xiàn)科技資源的充分利用，以使各創(chuàng)新體間矛盾與沖突降到最小，促進產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構平衡。

第三，加強區(qū)域科技創(chuàng)新服務平臺的建設。運用現(xiàn)代服務技術構建和完善區(qū)域科技創(chuàng)新服務平臺，并注重提升科技創(chuàng)新服務平臺的網(wǎng)絡化和專業(yè)化服務水平，根據(jù)科技資源供需相匹配的原則，主動向各創(chuàng)新體提供其科技資源配置方案或推送科技資源服務信息，提高科技資源的利用率。區(qū)域科技創(chuàng)新服務平臺應積極建立和完善創(chuàng)新需求匯集機制和科技資源集成機制，以及科技資源供需匹配機制。并通過科技創(chuàng)新服務聯(lián)盟，建立與有關省市的科技資源與科技服務互助機制，以實現(xiàn)跨區(qū)域創(chuàng)新需求與科技資源的有效匹配,減少科技資源閑置，提高創(chuàng)新體間的協(xié)同創(chuàng)新水平，促進產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結構平衡。