中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的時空演化

胡海鵬，呂拉昌

(1.廣東省科技創(chuàng)新監(jiān)測研究中心，廣東 廣州 510033；2.首都師范大學資源環(huán)境與旅游學院，北京 100048)

實踐證明產學研合作是推動高科技園區(qū)成功的重要方式，培育良好的產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡是提升產學研合作效率的捷徑。產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡是指企業(yè)與高校、科研院所之間通過正式或非正式知識、信息交流而形成的一種合作關系，這種關系隨著關系要素的多樣化、層級化、復雜化而形成知識網(wǎng)絡組織[1-4]。伴隨非線性創(chuàng)新網(wǎng)絡理論的發(fā)展，由實際生產、教育與科學研究之間建立網(wǎng)絡聯(lián)結所形成的產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡成為當前學術界探討的一個熱點問題[5-11]。

20世紀90年代中期，埃茲科威茨首次明確提出“產業(yè)、大學、科研”的關系[12]，由此展開對產學研合作的過程[13]、形式[10]、動因[14-15]、模式[16]多方面展開探討。目前，國外對產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的研究主要集中以下幾個方面：①產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的知識特性。知識在創(chuàng)新主體之間擴散、傳遞與溢出[17]、知識轉移成為影響產學研合作效率的關鍵，因此知識特性與知識轉移成為產學研合作的重要研究內容；②網(wǎng)絡結構與創(chuàng)新績效的關系。網(wǎng)絡結構是社會網(wǎng)絡理論中一個重要概念，網(wǎng)絡組織結構關系中，節(jié)點關系的強弱[19]、結構洞[20]、中心性、網(wǎng)絡密度等被認為是測度創(chuàng)新績效的指標，網(wǎng)絡結構對知識擴散、技術提升具有重要影響[21]；③從社會網(wǎng)絡分析方法的視角探討網(wǎng)絡組織演化過程[22-23]，即產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的演化。

國內對產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的研究始于21世紀初，前10年主要從定性視角探討產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡概念、知識特性、構成、運行模式與機制，2010年后伴隨著產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡理論不斷完善，研究視角逐漸從定性研究轉向定量，主要包括產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡創(chuàng)新績效及其影響因素的研究，即利用不同計量模型研究不同層級、不同行業(yè)產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡與創(chuàng)新產出關系，并揭示其影響因素；從國家[24-25]、區(qū)域[26]、行業(yè)[1,27]以及企業(yè)[28]4個尺度對產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的演化展開探討。當前，經(jīng)濟地理研究“演化轉向”不斷推進[29]，網(wǎng)絡演化成為經(jīng)濟地理學一個研究熱點，但網(wǎng)絡演化研究主要從網(wǎng)絡內部結構的視角剖析其時間演化過程，較少從地理空間視角探討產學研創(chuàng)新網(wǎng)絡的演化。

中關村是中國最典型的高新科技園區(qū)之一，產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡在其發(fā)展歷程發(fā)揮著重要作用。當前關于中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的研究主要集中在中關村創(chuàng)新網(wǎng)絡聯(lián)結機制[30]、中關村區(qū)域創(chuàng)新網(wǎng)絡與當?shù)乜萍籍a業(yè)生態(tài)的互動機制[31]、定性探討中關村創(chuàng)新網(wǎng)絡的現(xiàn)狀[32]及其演化路徑[33]，尚未有學者基于定量視角揭示中關村產學研合作網(wǎng)絡特征，并揭示網(wǎng)絡的空間規(guī)律。針對以上問題，本研究在定性分析中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡形成與發(fā)展過程的基礎上，利用社會網(wǎng)絡分析與空間分析相結合的方法，從企業(yè)視角揭示中關村產學研內部、外部合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的時空演化特征。

1 中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的形成與發(fā)展過程

20世紀50年代末，中國實行“半工半讀”的產學教育，實施項目導向的產學研結合體制，“兩彈一星”工程由中國科學院、中國工程院、清華大學、北京大學以及近千家企業(yè)共同研發(fā)，是這種產學研結合的最好例證，為中關村發(fā)展及其產學研關系的萌芽奠定了良好基礎。1980年北京第一家民辦科技機構成立、1988年國務院正式批準《北京市新技術產業(yè)開發(fā)試驗區(qū)暫行條例》、2009年國務院批復同意中關村建設國家自主創(chuàng)新示范區(qū)，以這些時間節(jié)點與事件為標志，中關村在企業(yè)發(fā)展、園區(qū)擴張、政策支持、影響力強度等方面都發(fā)生了顯著變化。據(jù)此，將中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的形成與發(fā)展大致分成萌芽階段、起步階段、提升階段、成熟階段。中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的形成及發(fā)展過程與其發(fā)展歷程是密不可分的，每個階段的園區(qū)規(guī)模、標志事件、產學研合作模式、網(wǎng)絡穩(wěn)定性、演化動力、產學研合作形態(tài)及合作形式都不盡相同(見表1)。

表1 中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的形成與發(fā)展

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究所指的中關村為中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)，包括一區(qū)十六園，與北京市14區(qū)2縣一一對應，當前中關村園區(qū)范圍覆蓋北京市絕大多數(shù)科技園區(qū)，并存在北京市全范圍覆蓋的擴張趨勢。因此本研究使用北京各區(qū)縣專利合作數(shù)據(jù)代替中關村各園區(qū)專利合作數(shù)據(jù)，能夠反映中關村園區(qū)的創(chuàng)新網(wǎng)絡聯(lián)系。

本研究數(shù)據(jù)來源于國家專利信息服務平臺，檢索涉及兩類數(shù)據(jù)，包括：①企業(yè)與高校專利合作數(shù)據(jù)；②企業(yè)與科研院所的專利合作數(shù)據(jù)。研究數(shù)據(jù)為國家專利服務平臺檢索的專利授權數(shù)，以地址、時間、申請人為限制搜索條件，選取公司與大學、公司與學院、公司與研究所、公司與研究院、公司與研究中心、廠與大學、廠與學院、廠與研究所、廠與研究院、廠與研究中心的合作數(shù)據(jù)，各個創(chuàng)新主體地理坐標通過百度地圖拾取獲得。經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)20世紀90年代以前中關村產學研合作數(shù)量過少，無研究價值。本研究主要測度20世紀90年代以來中關村產學研合作網(wǎng)絡時空演化。根據(jù)中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的形成與發(fā)展各階段園區(qū)擴張的特點：1994年(一區(qū)三園)、1999年(一區(qū)五園)、2006年(一區(qū)十園)、2009年(被授予中國首個國家級自主創(chuàng)新示范區(qū))、2012年(一區(qū)十六園)，并基于相同時間間隔原則，并且專利從申請到授權需要1～2年周期，因此分別采用1995年、1999年、2003年、2007年、2011年、2014年的數(shù)據(jù)。本次研究共搜集產學研內部合作4301次、產學研外部合作4450次，以此構建本研究的基礎數(shù)據(jù)庫。其中，各企業(yè)、大學和科研院所地址以專利申請地址為準，能夠反映創(chuàng)新主體空間聯(lián)系，揭示產學研創(chuàng)新網(wǎng)絡的真實現(xiàn)狀。

2.2 研究方法

本研究運用社會網(wǎng)絡分析方法，利用授權專利合作數(shù)據(jù)，結合ArcGIS網(wǎng)絡分析的空間特性，定量探討中關村產學研內部、外部合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的時空演化特征。其中，中關村產學研內部合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的分析從整體性特征、網(wǎng)絡中心性特征兩個方面展開；中關村產學研外部合作創(chuàng)新網(wǎng)絡的分析限于數(shù)據(jù)是以申請地址為北京的授權專利為基礎數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不包括申請地址為外地的專利合作數(shù)據(jù)。

3 中關村產學研內部合作創(chuàng)新網(wǎng)絡

3.1 網(wǎng)絡整體特征

(1)網(wǎng)絡總體狀況。結合社會網(wǎng)絡分析以及ArcGIS軟件，分析1994年、1998年、2002年、2006年、2010年以及2013年中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(見圖1)?？傻?，1994—2013年，中關村產學研內部合作創(chuàng)新網(wǎng)絡總體與中關村園區(qū)擴張路徑相似，呈現(xiàn)為合作范圍不斷擴大，由中心向外圍輻射；合作規(guī)模不斷增大，既包括產學研合作總體規(guī)模，也包括個體合作最大規(guī)模；合作網(wǎng)絡越加復雜，各個創(chuàng)新主體之間聯(lián)系多向化趨勢明顯。

(2)網(wǎng)絡規(guī)模。中關村產學研合作規(guī)模不斷擴大，1994—2013年中關村產學研專利合作次數(shù)從37次快速上升到2665次，增長了71倍，年均增長達59.39%。其中，網(wǎng)絡合作規(guī)模的擴大與園區(qū)的擴大以及政策因素有密切的關系。20世紀90年代政府開始介入產學研合作，但未有明確的產學研合作激勵政策，因此，1994—2001年中關村產學研專利合作規(guī)模增長較為緩慢。2000年后，中關村科技園區(qū)正式成立并擴展為“一區(qū)五園”“一區(qū)十園”，2007年頒布了《北京市鼓勵企業(yè)與高校、科研院所進行產學研合作的若干意見》，這一階段中介機構、金融機構等進一步推動產學研的合作，政策的激勵以及中介、產學研合作要素的介入，推動產學研合作進入快速提升期。2009年中關村被批復為國家自主創(chuàng)新示范區(qū)，伴隨著科技服務業(yè)的發(fā)展，各類中介機構、金融機構的作用更加凸顯，產學研合作進入指數(shù)增長階段，因此，2002—2010年增長進入快車道，2010—2013年增長速度進一步提高。

(3)合作的區(qū)域特征。從各園區(qū)產學研專利合作分布來看，中關村產學研合作集聚區(qū)為海淀園、朝陽園，并逐步向外圍園區(qū)擴張。1994年，海淀園集聚中關村81.08%產學研合作次數(shù)，其次為朝陽園、昌平園、西城園、大興-亦莊園；1998年產學研合作集聚程度有所下降，集聚產學研合作次數(shù)最多的園區(qū)為海淀園與朝陽園，占比共達82%，此后海淀園與朝陽園成為中關村產學研合作的中心；2002年與2006年集聚程度有所上升，兩個園區(qū)共集聚產學研合作次數(shù)占比分別達85%、94.6%；2010年與2013年產學研合作集聚程度有所下降，海淀園與朝陽園共集聚產學研合作次數(shù)占比分別達82.75%、69.36%產學研合作次數(shù)，其中2013年最為分散，西城園、昌平園、東城園分別集聚了中關村14.07%、7.54%、3.62%產學研合作次數(shù)。

3.2 網(wǎng)絡中心性特征

由1994—2013年中關村產學研合作網(wǎng)絡圖(以度數(shù)中心度為例)(見圖2)、1994—2013年中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡關鍵節(jié)點 (見表2)可知：①中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡不存在整體性的中心點，但存在局部中心點，2010—2013年“中心—邊緣”網(wǎng)絡模式發(fā)展趨勢明顯；②隨著合作網(wǎng)絡規(guī)模增大，合作網(wǎng)絡關鍵節(jié)點在整體網(wǎng)絡所起的組織程度不斷降低。20世紀90年代，清華大學、北京大學與其衍生企業(yè) (北大方正、北大方正電子、方正印捷數(shù)碼、方正信息產業(yè)、清華同方)之間發(fā)生的產學研合作在中關村產學研合作發(fā)揮重要作用，特別是在90年代初期，此后其作用有所減弱，但北京大學、清華大學由于擁有較強的研發(fā)基礎，在中關村產學研合作網(wǎng)絡中一直處于重要位置；③大型國有企業(yè)(或央企)在中關村產學研合作網(wǎng)絡中組織或控制作用越來越大。其中，1994—2010年中石化公司一直占據(jù)中關村產學研合作網(wǎng)絡最中心的位置，到2013年重要程度有所下降，度數(shù)中心度與中間中心度均排名第二，僅次于國家電網(wǎng)公司；2013年度數(shù)中心度排名前10個網(wǎng)絡關鍵節(jié)點均為大型國有企業(yè)(或央企)。主要原因是北京不斷吸引世界500強以及國內500強企業(yè)總部入駐，一方面這類企業(yè)專利產出數(shù)量巨大，特別是石油行業(yè)企業(yè)，在國家以及中關村大力推動協(xié)同創(chuàng)新背景下，加強產學研合作。另一方面這類企業(yè)從成立以來在人才、企業(yè)衍生與擴張等方面與北京的大學保持著天然的聯(lián)系；1994—2002年中間中心度排名前10企業(yè)多為0，可見早期網(wǎng)絡中的企業(yè)傾向與專業(yè)領域內某一所大學發(fā)生合作關系；④從高校與科研機構看，度數(shù)中心度排名前10的關鍵節(jié)點中大學的數(shù)量越來越多，以理工科院校為主，說明理工科院校對網(wǎng)絡的控制作用不斷加強，主要原因是理工科以專利形式的創(chuàng)新產出比率高，中關村的企業(yè)以電子信息、先進制造等技術領域為主，此外，中國科學院在中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡發(fā)展歷程中發(fā)揮重要作用，但由于不同研究所在數(shù)據(jù)統(tǒng)計中屬單獨統(tǒng)計，因此中科院各個分所在個體中心性分析中表現(xiàn)并不凸顯。

圖2 1994—2013年中關村產學研內部合作網(wǎng)絡圖(以度數(shù)中心度為例)

階段年份企業(yè)高校與科研機構名稱度數(shù)中心度中間中心度名稱度數(shù)中心度中間中心度1994中國石油化工總公司0.4000.037北京大學0.4000.037北大方正集團有限公司0.1000.000北京海淀天新電子技術研究所0.1000.000北京北大方正電子有限公司0.1000.000北京航空航天大學0.1000.0001998中國石油化工總公司0.3640.055北京科技大學0.2220.006北京快達節(jié)能技術開發(fā)公司0.1820.006清華大學0.2220.025北京京安興達機電設備公司0.0910.000北京大學0.1110.0002002中國石油化工集團公司0.4120.239清華大學0.2670.100中國石油化工股份有限公司0.2350.100中國石油大學(北京)0.2670.167北京國緯達環(huán)?？萍加邢薰?.05900.000化學工業(yè)部北京化工研究院0.1330.0362006中國石油化工股份有限公司0.2250.080清華大學0.2120.068中國石油天然氣集團公司0.0750.018北京大學0.0760.003北京北大方正電子有限公司0.0500.001北京科技大學0.0760.0022010中國石油化工股份有限公司0.0950.016清華大學0.1560.039中國石油天然氣股份有限公司0.060.017北京大學0.0920.004中國石油天然氣集團公司0.0480.004中國電力科學研究院0.040.0012013國家電網(wǎng)公司0.1410.100清華大學0.1390.137中國石油化工股份有限公司0.0550.017北京大學0.0640.002華北電力科學研究院有限責任公司0.0470.030北京交通大學0.0470.034

4 中關村產學研外部合作創(chuàng)新網(wǎng)絡演化趨勢

基于中關村與全國各省區(qū)產學研合作數(shù)據(jù)，利用核密度分析的方法，得到中關村產學研外部合作演化首先在京津冀一帶集聚，逐步擴散到環(huán)渤海地區(qū)、華東地區(qū)，此后沿著京廣鐵路往南擴散到珠三角地區(qū)，到2013年，對東、中、西部均產生明顯的輻射作用(見圖3)。其中，①中關村產學研外部合作體量增長明顯，科研院所—企業(yè)合作增長速度大于高?！髽I(yè)合作。1994—2013年中關村產學研外部合作數(shù)量從38次增長到3289次，增長了約86倍，其中科研院所與企業(yè)的合作從16次增長到2676次，高校與企業(yè)的合作從22次增長到613次?？梢?，科研院所—企業(yè)合作越來越受到社會的認可，成為產學研合作的主要形式；②接觸擴散與等級擴散是中關村產學研外部合作網(wǎng)絡演化擴散方式。1994—1998年接觸擴散較強、等級擴散較弱，2006—2013年等級擴散與接觸擴散共同成為外部網(wǎng)絡演化的重要方式；③中關村產學研外部合作空間集聚特征顯著，但集聚程度有所下降。1994—2013年，合作排名前五的省份合作次數(shù)占比分別為73.68%、62.50%、85.15%、77.60%、67.25%、61.05%?？梢?，中關村產學研外部合作空間集聚程度較高，但集聚程度總體呈下降趨勢。

5 結論與討論

(1)20世紀50年代以來，中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡經(jīng)歷了萌芽、起步、提升、成熟等4個階段。產學研合作模式從“政產學研”合作模式發(fā)展為“政產學研金介”、網(wǎng)絡穩(wěn)定性隨著網(wǎng)絡復雜化而變得更加穩(wěn)定、演化動力從依靠政府“單核驅動”發(fā)展為政府與市場“雙核驅動”、產學研合作形式向多樣化發(fā)展。其中，從“提升階段”以來，隨著中關村園區(qū)規(guī)模的快速擴張，中關村產學研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡演化合作范圍快速擴大、合作規(guī)模顯著提高、合作網(wǎng)絡越加復雜。

(2)海淀園與朝陽園是中關村產學研合作的集聚區(qū)，伴隨著中關村園區(qū)擴張路徑，外圍園區(qū)產學研合作得到較快發(fā)展，中關村產學研內部合作創(chuàng)新網(wǎng)絡形成顯著的“中心—邊緣”網(wǎng)絡模式。其中，隨著合作網(wǎng)絡規(guī)模增大，合作網(wǎng)絡關鍵節(jié)點在整體網(wǎng)絡所起的組織程度不斷降低；大型國有企業(yè)(或央企)在中關村產學研合作網(wǎng)絡中組織或控制作用越來越大；企業(yè)—科研院所間的合作是當前中關村產學研合作的主要類型，但較科研機構相比，以理工科院校為主的大學對網(wǎng)絡的控制作用不斷加強。

圖3 中關村產學研外部合作創(chuàng)新網(wǎng)絡演化趨勢

(3)中關村產學研外部合作以京津冀為主要輻射區(qū)域逐步發(fā)展為對中國東、中、西部都產生強大的輻射帶動作用。1994—1998年中關村產學研外部合作在京津冀一帶集聚，2002年后逐步擴散到環(huán)渤海地區(qū)、華東地區(qū)，2006年后沿著京廣鐵路往南擴散到珠三角地區(qū)，到2013年，對東、中、西部均產生明顯的輻射作用，并在環(huán)渤海地區(qū)與華北地區(qū)形成顯著產學研合作密集帶。

傳統(tǒng)的研究強調產學研合作的時間演化，對產學研空間合作網(wǎng)絡聯(lián)系分析不足，本研究以中關村為例，定量分析了中關村產學研合作網(wǎng)絡的時空特點，更全面揭示了中關村產學研合作特征，為政府制訂相關的產學研政策提供重要的參考依據(jù)。雖然本研究主要以合作專利數(shù)據(jù)作為創(chuàng)新合作網(wǎng)絡的測度，但基本能夠揭示中關村產學研的規(guī)律與特征，其他測度方法有待在今后的研究中進一步探討與完善。