基于膜系統(tǒng)的產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)化模型研究

陳 萍，劉希玉

（山東師范大學 管理科學與工程學院，濟南 250014）

引言

在當今世界競爭環(huán)境下，創(chuàng)新越來越成為經(jīng)濟競爭的重要影響因素?？茖W技術迅速發(fā)展的今天，關門研制已經(jīng)不能夠緊跟時代潮流，協(xié)同創(chuàng)新在此環(huán)境中發(fā)揮著越來越重要的作用，產(chǎn)—學—研模式的協(xié)同創(chuàng)新也越來越受關注。產(chǎn)—學—研協(xié)同創(chuàng)新是指由多個企業(yè)、學校以及科研機構組成的網(wǎng)絡組織，三者之間依據(jù)一定契約形成合作關系，從而共同投入資源。在優(yōu)勢互補的過程中，共同參與到一個創(chuàng)新過程中，進而形成創(chuàng)新成果。

一、產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模型綜述

市場競爭環(huán)境的激烈，使得企業(yè)的技術創(chuàng)新模式受到巨大挑戰(zhàn)。技術創(chuàng)新的不確定性、產(chǎn)品的復雜程度以及專業(yè)化分工引發(fā)技術創(chuàng)新所需的知識越來越分散，這都需要不同知識主體之間緊密的協(xié)同合作與創(chuàng)新。因此，對于協(xié)同創(chuàng)新模式的研究也變得越來越重要。

自20世紀50年代以來，“硅谷模式”在全球范圍內(nèi)引發(fā)產(chǎn)—學—研協(xié)同創(chuàng)新研究熱潮。硅谷模式以大學或研究機構為中心，將研究與生產(chǎn)迅速納入生產(chǎn)力或商品中，促進創(chuàng)新發(fā)展進而形成高科技綜合體。在高科技領域，技術越來越具有實際意義，也越來越要求科學技術與生產(chǎn)趨于同步，而“硅谷模式”成為科學技術人力研發(fā)的一個重要途徑，是當代科學技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成功途徑。同時，隨著科學技術的個別研究、研究單位的集體研究以及國家組織的大型項目研究，協(xié)同創(chuàng)新模式在“硅谷模式”的基礎上不斷發(fā)展。哈里伯頓產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模型基于哈里伯頓研發(fā)網(wǎng)絡，以哈里伯頓內(nèi)部研究為中心，同時整合外部研發(fā)資源，進而推進各項業(yè)務流程，其模型結構（如圖1所示）。

圖1 哈里伯頓產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模型

綜合國內(nèi)外關于產(chǎn)—學—研協(xié)同創(chuàng)新模式研究，從企業(yè)角度來看，美國石油設備制造和服務業(yè)巨頭哈里伯頓公司實行技術領先戰(zhàn)略，建立高效的生產(chǎn)研究協(xié)同研發(fā)體系，開展重大技術開發(fā)，并結合內(nèi)外部技術服務企業(yè)，以支持業(yè)務流程創(chuàng)新。至此，中國各地開始借鑒哈里伯頓公司的技術領先戰(zhàn)略，進行產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新體系的構建與完善。而國內(nèi)外學者關于協(xié)同創(chuàng)新模式的研究在不斷發(fā)展的技術條件和越來越激烈的競爭環(huán)境下，也在與時俱進并指導企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

Cao Xia基于改進的傳統(tǒng)無標度網(wǎng)絡，對產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡模型進行改進。根據(jù)產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)模型的特點，對產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新過程中的“增長優(yōu)化優(yōu)先”機制進行分析和介紹，復雜網(wǎng)絡的概念被應用于產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡模型中，解決了節(jié)點異構性的問題，構建了產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新的演進模型。劉勇利用超網(wǎng)絡的思想與方法構建產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新超網(wǎng)絡，表達產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新中“關系”“合作”“被協(xié)調”之間存在的高度耦合，嘗試解決中國產(chǎn)學研合作關系不夠穩(wěn)定、耦合度不高甚至三者合作斷鏈的現(xiàn)實問題。產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新超網(wǎng)絡由相互影響而又制約的產(chǎn)學研社會關系網(wǎng)絡、協(xié)調網(wǎng)絡和合作網(wǎng)絡構成，具有多屬性、多維度和協(xié)調全局優(yōu)化與個體優(yōu)化沖突的特點。

Yuanchun Yu基于兩階段的數(shù)據(jù)包絡分析方法改進產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模型，通過分析影響協(xié)作系統(tǒng)的內(nèi)外部因素打開技術知識轉化系統(tǒng)的黑箱，以尋找企業(yè)、高校、研究機構之間良好的協(xié)作關系。而李林將利益分配是否合理作為協(xié)同創(chuàng)新是否成功的直接影響因素，將過程階段思想引入利益分配，構建了協(xié)同創(chuàng)新三階段動態(tài)利益分配模型。

王海軍結合創(chuàng)新與生產(chǎn)研究和產(chǎn)品模塊化的理論，在現(xiàn)有三個協(xié)同創(chuàng)新主體的基礎上嵌入模塊制造商對協(xié)同發(fā)展的重要影響，并引入模塊接口概念，使企業(yè)的技術創(chuàng)新需求和模塊化業(yè)務有機融合，同時輔以保護模塊，進而使三大主體繼續(xù)參與創(chuàng)新相關業(yè)務的發(fā)展機制。其協(xié)同創(chuàng)新模型（如圖2所示）。

圖2 模塊商嵌入的產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模型

何東花認為，協(xié)同創(chuàng)新過程中知識分享起到關鍵性作用，通過知識分享與產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新的結合，構建產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新知識分享綜合模型，對不同產(chǎn)學研模式進行細化分析，使知識在分享、流動過程中發(fā)揮效益，從而加速知識流和技術流的有效流動，進而提高產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新的效率。劉國巍建立了產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡多核型結構演化模型，認為在協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡中企業(yè)扮演知識技術需求方的角色，而大學和科研院所發(fā)揮知識供給于產(chǎn)學研協(xié)作的作用。協(xié)作各方在節(jié)點度、適應度以及偏好的考慮下?lián)駜?yōu)建立多元互補合作關系，包括共建實驗室、共同攻關課題、聯(lián)合發(fā)明專利、共同研發(fā)新產(chǎn)品或創(chuàng)新服務等合作模式及其組合。

通過對產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新理論研究及實踐現(xiàn)狀，本文認為，產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新仍然面臨五個重要問題：一是企業(yè)、高校、科研機構三大主體之間交流缺失，且信息不對稱；二是過分強調企業(yè)的中心地位，各主體角色定位不清晰；三是未充分認識到政府在協(xié)同創(chuàng)新中可發(fā)揮的重要作用。

受到膜系統(tǒng)相關組成部分的啟發(fā)，本文將產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新與膜系統(tǒng)相結合，對產(chǎn)學研三大主體之間的關系在已有模型基礎上更加緊密性地聯(lián)系。其次，本文引入膜系統(tǒng)中催化規(guī)則的概念，表達催化劑對三者之間協(xié)同關系的重要影響，同時輔以促進產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展理念與建議。

二、基于膜系統(tǒng)的協(xié)同創(chuàng)新模型

協(xié)同創(chuàng)新設計創(chuàng)新的不同主題，是獨特的混合跨組織關系，因此需要建立更高層次的跨境組織形式。

膜系統(tǒng)所具有的膜分層結構由細胞結構啟發(fā)而來，其待處理的是多組符號對象。膜結構、對象多重集和演化規(guī)則是膜系統(tǒng)的三個組成部分，其中，膜結構是囊泡餓三維排列，對于它來說，膜的尺寸、空間布局，即任何取向的間距和位置并不重要，重要的是各層膜之間的關系。膜與其所包圍的區(qū)域是一種一一對應的關系，因此將膜標記看作是區(qū)域的標記，膜內(nèi)的對象也即區(qū)域內(nèi)的對象。膜結構可以用圖3的韋恩圖來表示。同時，與生物體內(nèi)協(xié)同進行的生物化學反應相似，借鑒于細胞中通過酶來加強物質之間的反應，膜系統(tǒng)的上下文無關文法產(chǎn)生方式與協(xié)同機制有極大相似處。相應的，膜系統(tǒng)也引入催化劑的概念。

圖3 膜結構

企業(yè)、高校、科研機構是協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展的三大戰(zhàn)略主體，三者獨立存在，同時通過信息與技術的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)符合時代和市場競爭環(huán)境要求的人才，發(fā)展促進生產(chǎn)力提高的科學技術。企業(yè)、高校、科研機構在不斷的信息交流中，逐步消除信息的不確定性，明確生產(chǎn)核心，使無論在人才培養(yǎng)還是技術創(chuàng)新項目中目標達成一致。

政府在協(xié)同創(chuàng)新過程中扮演催化劑的角色，可通過相關政策的實施來促進或抑制產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。在政府相關政策的作用之下，高校、企業(yè)和科研機構三者在同樣的市場競爭環(huán)境中形成環(huán)形、雙向交流的協(xié)同創(chuàng)新模式，協(xié)同創(chuàng)新績效最終作用于終端市場，提高產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力，形成一定程度的區(qū)域內(nèi)協(xié)同創(chuàng)新效應。圖4所顯示的協(xié)同創(chuàng)新模型，其主要特征有以下幾方面。

圖4 基于膜系統(tǒng)的產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模型

第一，基于終端市場業(yè)務流程要求，企業(yè)發(fā)布技術創(chuàng)新需求尋求高校、科研機構等資源響應并輸入兩者所需資源；高校吸收企業(yè)和科研機構對于人才或創(chuàng)新項目的要求，加強對人才目的性培養(yǎng)，并且利用所接收資源，提高培養(yǎng)條件甚至創(chuàng)立科學實驗室；科研機構承接來自于高校的人才輸入和企業(yè)的技術需求輸入，一方面端正科研項目發(fā)展方向，使其更好地服務于生產(chǎn)力的發(fā)展，另一方面在協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展過程中獲得自己所需資源。

第二，協(xié)同創(chuàng)新過程中，企業(yè)、高校、科研機構既處于市場競爭的大環(huán)境之下，又有基本一致的戰(zhàn)略目標，在這里被稱為處于同一區(qū)域中。

第三，三大主體是分別一一對應且雙向交流的，從而在信息交流過程中不斷糾正信息偏差。

第四，政府作為市場經(jīng)濟的宏觀調控者，對于促進經(jīng)濟發(fā)展具有輔助性作用，政府可通過發(fā)布相關政策鼓勵或抑制協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。

三、模型對比與評價

哈里伯頓產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模型以企業(yè)為中心，綜合外部各資源進行協(xié)同創(chuàng)新，是協(xié)同創(chuàng)新項目緊緊圍繞企業(yè)創(chuàng)新技術發(fā)展目標展開?；谀は到y(tǒng)的產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)化模型在哈里伯頓產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模型基礎上弱化企業(yè)的中心地位，使大體主體處于平等地位。既體現(xiàn)企業(yè)對市場要求技術把握的重要性，也體現(xiàn)高校和科研機構在協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展模式中的基礎性作用，平等而又各負其職的角色定位有助于形成均衡發(fā)展的產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模式，發(fā)揮各方主觀能動性，合理而又準確地追求技術進步和生產(chǎn)力發(fā)展。

在模塊商嵌入的產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模式中，利用模塊化將產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展過程分為多個模塊，使得獨立設計、采購生產(chǎn)每個模塊成為可能。通過模塊商的嵌入來降低不同模塊之間的關聯(lián)性，保證每個模塊的設計和開發(fā)可以不受其他模塊的干涉，因此對應的外部支持資源即高校、科研院所之間的關聯(lián)度會隨之降低，從而達到降低生產(chǎn)成本的目的。模塊商的引入在促使有效管理外部資源，保證優(yōu)秀的資源進入技術創(chuàng)新圈的同時，對外部資源進行動態(tài)管理，進而實現(xiàn)資源更迭成為現(xiàn)實。但同時，卻也存在由于降低企業(yè)、高校、科研機構之間的關聯(lián)度而造成的信息不對稱、信息誤差較大等缺陷。

在產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新超網(wǎng)絡均衡模型中，利用超網(wǎng)絡的方法設計相互作用與影響的社會關系網(wǎng)絡、協(xié)調網(wǎng)絡和產(chǎn)學研合作網(wǎng)絡，三種網(wǎng)絡的均衡表示“關系”“被協(xié)調”“合作”之間存在高度耦合。但是在該模型中，三種關系并沒有表示于同一部分，而是認為不同主體之間的所擁有的“合作”“協(xié)調”和“社會關系”不同，甚至不存在。在基于膜系統(tǒng)的產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)化模型中，基于開放創(chuàng)新的市場環(huán)境，企業(yè)、高校、科研機構三個主體都存在于這個關系之下，認為合作、協(xié)調、社會關系網(wǎng)絡具有同一性，即三個主體處于同一區(qū)域中。

產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模型比較

綜合各種協(xié)同創(chuàng)新理論，基于各種協(xié)同創(chuàng)新模型的基礎，同時借助膜系統(tǒng)的基本思想，基于膜系統(tǒng)的產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)化模型具有以下較為綜合性的優(yōu)勢：一是具有整體性，三者之間的合作、協(xié)調、社會關系網(wǎng)絡具有同一性，即表現(xiàn)于同一區(qū)域內(nèi)。二是模型表示的三者之間有相互溝通與交流的雙向關系，從而促進交流、糾正信息誤差，進而減輕信息不對稱性。三是在模型表示中，可以直觀地看出企業(yè)、高校、科研機構具有平等的地位。雖然在具體實踐過程中各部分發(fā)揮的作用有差異，也各有所長，但平等地位的賦予強調了他們分別在協(xié)同創(chuàng)新中的基礎性作用，有助于調動積極性。弱化企業(yè)中心地位，鼓勵三者之間強有力的溝通聯(lián)系，促進高校、科研機構培養(yǎng)人才、發(fā)展技術更加符合市場發(fā)展要求，更好地將科研成果轉化為科技生產(chǎn)力。四是政府作為一個重要因素介入到產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展中，以催化劑的身份發(fā)揮宏觀調控的作用。

四、總結與建議

市場競爭環(huán)境的發(fā)展變化要求技術、服務等緊跟時代迭代創(chuàng)新，協(xié)同創(chuàng)新在瞬時萬變的競爭環(huán)境中逐漸成為創(chuàng)新發(fā)展主流模式，協(xié)同創(chuàng)新模型也不斷發(fā)展完善。本文在借鑒已有模型基礎上，分析協(xié)同創(chuàng)新中存在的問題，進而基于膜系統(tǒng)提出產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模型。根據(jù)模型所具有的優(yōu)勢，提出以下建議。

第一，不斷探索，構建全面合理的溝通機制，從而減少信息不對稱性，例如使高校培養(yǎng)更適合市場要求的高素質人才，促進高校就業(yè)。

第二，確定企業(yè)、高校、科研機構的主體地位，并將協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展成果計入績效，尤其改變高?？冃Э己朔绞剑瑢f(xié)同創(chuàng)新成果計入。

第三，政府充分發(fā)揮對協(xié)同創(chuàng)新模式發(fā)展的促進作用，出臺相關政策進行扶持，例如協(xié)同創(chuàng)新集群的建立。