產(chǎn)學研視角下高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)動力學研究

李培哲

(1.南京航空航天大學經(jīng)濟與管理學院,南京 210016;2.山東政法學院商學院,濟南 250014)

0 引言

伴隨著經(jīng)濟全球化的不斷深入，作為知識和技術(shù)密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，能夠有效促進國家經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，逐漸成為引領(lǐng)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要力量之一[1]。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平關(guān)系到一個國家或地區(qū)的綜合競爭力，分析高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長的主要因素以及影響程度，理解其成長的內(nèi)在機理和規(guī)律，可以為優(yōu)化高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)提供依據(jù)，也可以為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長和培育的研究提供一種新思路，對于提升高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力并促進其健康發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

近年來，中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度不斷加快，產(chǎn)值規(guī)模不斷擴大，但在不斷發(fā)展壯大的同時仍存在許多問題，比如關(guān)鍵技術(shù)自給率不高、科技成果轉(zhuǎn)化率較低等?？傮w來看，科技創(chuàng)新能力不足仍是困擾中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長和發(fā)展的主要障礙之一。知識經(jīng)濟時代，知識資源成為創(chuàng)新的重要載體，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為知識密集型產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)新是其成長的重要推動力，而有效的知識流動和共享是科技創(chuàng)新能否成功的重要影響因素；基于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新性強、技術(shù)復雜性高等特點，傳統(tǒng)的自主創(chuàng)新模式已經(jīng)難以適應(yīng)其發(fā)展的要求，產(chǎn)學研合作作為創(chuàng)新活動的一種有效實現(xiàn)方式，有利于促進知識的共享與流動，對創(chuàng)新具有巨大的推動作用，是加快高技術(shù)產(chǎn)業(yè)培育和成長的有效途徑[2]。

目前，關(guān)于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長方面的研究還比較少，主要集中在產(chǎn)業(yè)成長的影響因素、創(chuàng)新模式等方面。Dawson等從組織管理等角度分析了新興產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展，認為新興產(chǎn)業(yè)的成長是一個非線性的系統(tǒng)，受到組織間合作水平等因素的影響[3]；Jacobsson等認為產(chǎn)業(yè)的內(nèi)生比較優(yōu)勢和競爭優(yōu)勢共同影響著產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展，有效的政策對于產(chǎn)業(yè)的培育和成長具有重要影響[4]。Wright等根據(jù)技術(shù)創(chuàng)新不同階段的特點，提出了產(chǎn)學研聯(lián)合開發(fā)、委托開發(fā)以及提供咨詢服務(wù)等產(chǎn)學研合作模式[5]；儲德銀等研究發(fā)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出受到自主研發(fā)支出的影響且影響較為顯著，技術(shù)引進支出對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出的促進效果逐漸顯現(xiàn)[6]；王麗平等以民營企業(yè)為研究對象，構(gòu)建了產(chǎn)學研各創(chuàng)新主體間的組織距離與創(chuàng)新績效模型，并進行了實證研究[7]。也已經(jīng)有學者使用系統(tǒng)動力學的方法研究產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)，盧文光等利用系統(tǒng)動力學方法構(gòu)建了新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)化潛力成長性動力學模型，分析了新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)化潛力成長性與各要素之間的動態(tài)關(guān)系[8]；曹興等運用系統(tǒng)動力學方法分析了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)自主技術(shù)創(chuàng)新能力形成的關(guān)鍵因素，通過模擬仿真發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)新環(huán)境、科技人才以及創(chuàng)新合作對創(chuàng)新產(chǎn)出有顯著的正向影響[9]。

從現(xiàn)有文獻看，對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長的研究成果還比較少，且大多屬于靜態(tài)層面的研究[10-13]，未能進一步揭示創(chuàng)新要素間的動態(tài)關(guān)系與互動機制。雖然已有學者運用系統(tǒng)動力學方法研究產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)，但大多是定性的描述，缺乏實證分析。基于此，本文以產(chǎn)學研為視角，利用系統(tǒng)動力學理論構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長動力學模型，挖掘其各要素間的反饋關(guān)系，以揭示產(chǎn)業(yè)的成長和發(fā)展規(guī)律；通過模擬仿真探索影響高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長的主要因素及其影響程度，以期為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)的優(yōu)化提供理論依據(jù)與決策參考。

1 產(chǎn)學研視角下高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

高技術(shù)產(chǎn)業(yè)由于自身技術(shù)復雜性高、風險性大等特點，創(chuàng)新成為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長的核心驅(qū)動力[14-15]。從創(chuàng)新過程來看高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)包括投入子系統(tǒng)和產(chǎn)出子系統(tǒng)；同時，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長還會受到產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新能力以及環(huán)境因素的影響。因此，本文將高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為：投入子系統(tǒng)、產(chǎn)出子系統(tǒng)、產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新子系統(tǒng)和環(huán)境子系統(tǒng)4部分。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)中，投入子系統(tǒng)主要包含企業(yè)、政府和其他主體的研發(fā)經(jīng)費投入以及企業(yè)、高校和科研院所等科技人才的投入等；產(chǎn)出子系統(tǒng)主要包括新產(chǎn)品銷售收入、專利數(shù)量等要素；加強創(chuàng)新投入可以有效提高創(chuàng)新產(chǎn)出和創(chuàng)新效益，同時，創(chuàng)新產(chǎn)出的提高又會反作用于投入子系統(tǒng)，進一步增強產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的投入力度?；诟呒夹g(shù)產(chǎn)業(yè)的特點和產(chǎn)學研合作的優(yōu)勢，產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新子系統(tǒng)對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的成長具有較大影響，產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新具備明顯的資源優(yōu)勢，高校、科研院所的基礎(chǔ)性創(chuàng)新結(jié)合企業(yè)的實踐和商業(yè)化能力，可以有效提升核心技術(shù)的研發(fā)成功率和科技成果的轉(zhuǎn)化率，進而提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)出能力；對于環(huán)境子系統(tǒng)，政府政策以及科技中介服務(wù)能力等都會間接影響高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的成長能力。因此，4個子系統(tǒng)相互影響，共同影響高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的成長。

2 系統(tǒng)動力學理論

系統(tǒng)動力學是以系統(tǒng)反饋控制理論為基礎(chǔ)，以計算機仿真模擬為手段，通過分析系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性及其反饋關(guān)系，研究復雜系統(tǒng)動態(tài)發(fā)展行為的學科，被廣泛應(yīng)用于社會、經(jīng)濟、管理和生態(tài)等多個研究領(lǐng)域，成為管理與決策研究中常用的有效研究方法[16-18]。

2.1 系統(tǒng)動力學基本原理

系統(tǒng)動力學的主要研究對象是復雜系統(tǒng)，一般包含多個不同層次的子系統(tǒng)。

1)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)具有整體性和層次性特征，可以分為兩個層次：大系統(tǒng)(整體系統(tǒng))與子系統(tǒng)。即：

S={Si∈S|1-p}，i=1,2,…,p

其中，S代表整體系統(tǒng)；Si代表子系統(tǒng)，p代表劃分的子系統(tǒng)數(shù)量。

2)系統(tǒng)反饋結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)動力學的研究對象一般為多變量系統(tǒng)。對于多變量系統(tǒng)，需要在狀態(tài)變量分析的基礎(chǔ)上揭示系統(tǒng)的反饋機制和運行規(guī)律。系統(tǒng)反饋結(jié)構(gòu)的空間數(shù)學模型描述如下：

系統(tǒng)可以由一組隨時間變化的狀態(tài)變量X=(x1,x2,…xn)來描述。

系統(tǒng)具有一定的控制量輸入：U=(u1,u2,…um)。

系統(tǒng)因不同因素間的相互作用而發(fā)展變化：X′=(X,U,t)，其相互作用反饋如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)反饋結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)在將來一定時期內(nèi)的發(fā)展變化取決于系統(tǒng)及初始條件：U,f(X,U,t)。

系統(tǒng)動力學模型相當于微分方程組：X′=(X,U,t)，通過研究系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系及反饋機制，預測系統(tǒng)未來的動態(tài)發(fā)展行為。

2.2 系統(tǒng)動力學建模流程

系統(tǒng)動力學建模的一般流程包括：確定系統(tǒng)邊界并提出基本假設(shè)、繪制因果關(guān)系圖、確定系統(tǒng)流圖、設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方程式、模型檢驗和模型仿真結(jié)果分析。建模過程中有3個重要的組成部分，分別是因果關(guān)系圖、系統(tǒng)流圖和結(jié)構(gòu)方程式。其中，因果關(guān)系圖用來描述各要素間的因果關(guān)系，系統(tǒng)流圖是用符號直觀地反映復雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特征，方程式用來描述變量之間的數(shù)學關(guān)系。

2.3 系統(tǒng)動力學的適用性

系統(tǒng)動力學是一種結(jié)構(gòu)化仿真方法，通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，實現(xiàn)對將來一定時期系統(tǒng)行為的預測，彌補了單純定性或定量方法的不足，可以有效應(yīng)用于具有非靜態(tài)、反饋性、不規(guī)則等特征的系統(tǒng)[19-20]。系統(tǒng)動力學也存在一些不足，比如對于系統(tǒng)的優(yōu)化，主要是事先設(shè)計政策方案，通過模擬結(jié)果在方案中選優(yōu)，對于建模和分析要求較高，難以做到數(shù)學意義上的最優(yōu)。盡管系統(tǒng)動力學存在一些缺點，但對于非線性復雜社會經(jīng)濟系統(tǒng)來說，仍是一種非常實用且有效的分析方法。

3 高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)動力學模型構(gòu)建

高技術(shù)產(chǎn)業(yè)包含企業(yè)、高校、科研機構(gòu)、政府和科技中介等多種創(chuàng)新主體，是一個由若干相互聯(lián)系的要素構(gòu)成的動態(tài)復雜經(jīng)濟系統(tǒng)，存在多重互動反饋行為，呈現(xiàn)出復雜的非線性特性，且由于有些數(shù)據(jù)難以獲得，在定性和定量分析上都存在一定的缺陷，很難通過構(gòu)造精確的數(shù)學模型來描述，傳統(tǒng)的研究方法難以反映其復雜的互動機理和作用機制。因此，基于上述系統(tǒng)動力學理論分析，本文選用系統(tǒng)動力學方法對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)進行模擬仿真分析。

3.1 系統(tǒng)邊界的確定與基本假設(shè)

高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)涉及的影響因素眾多，而要考慮所有因素的影響是不可行的，因此需要確定系統(tǒng)的邊界，將對系統(tǒng)影響較大、聯(lián)系密切的因素納入系統(tǒng)[16,21]。以產(chǎn)學研為視角，考慮高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長中涉及的創(chuàng)新主體及要素，根據(jù)上述對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的劃分，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)包括投入子系統(tǒng)、產(chǎn)出子系統(tǒng)、產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新子系統(tǒng)和環(huán)境子系統(tǒng)4部分，即本文所研究的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)的邊界。同時，作如下基本假設(shè)：

H1：高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)是一個連續(xù)、漸進的過程。

H2：不考慮非正常情況及突發(fā)事件導致的產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)的崩潰。

H3：高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長的主要驅(qū)動力是科技創(chuàng)新，因此，選用科技創(chuàng)新產(chǎn)出來表征產(chǎn)業(yè)成長能力，主要選取新產(chǎn)品銷售收入、專利申請量兩個指標。

H4：高技術(shù)產(chǎn)業(yè)雖具備自主創(chuàng)新能力，但由于資源的有限性和技術(shù)的復雜性，必須開展產(chǎn)學研合作。

H5：高技術(shù)產(chǎn)業(yè)研發(fā)經(jīng)費的來源為政府科技投入和企業(yè)研發(fā)經(jīng)費投入，不考慮其他經(jīng)費的來源。

3.2 因果關(guān)系分析

因果關(guān)系圖能清晰地表達系統(tǒng)內(nèi)要素之間的因果和反饋關(guān)系，是系統(tǒng)動力學建模的基礎(chǔ)。在前面分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)的因果關(guān)系圖，如圖3所示。

圖3 高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)因果關(guān)系圖

從因果關(guān)系圖可以看出，系統(tǒng)包含多條反饋回路。限于篇幅，本文僅對一些主要回路進行分析：

1)新產(chǎn)品銷售收入→產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新能力→創(chuàng)新產(chǎn)出→企業(yè)收益→企業(yè)研發(fā)投入→研發(fā)經(jīng)費→研發(fā)經(jīng)費投入強度→新產(chǎn)品銷售收入。

2)新產(chǎn)品銷售收入→產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新能力→創(chuàng)新產(chǎn)出→企業(yè)收益→政府財政收入→政府財政支出→高等教育投入→科技人才投入→新產(chǎn)品銷售收入。

以上兩條反饋回路均為正反饋回路，說明新產(chǎn)品銷售收入的提高，會提升產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新能力，進而促進創(chuàng)新產(chǎn)出，增加企業(yè)收益，然后會增加企業(yè)和政府對于研發(fā)經(jīng)費的投入以及科技人才的投入，最后又會提高新產(chǎn)品的銷售收入。

3)專利數(shù)量→創(chuàng)新產(chǎn)出→新產(chǎn)品銷售收入→網(wǎng)絡(luò)企業(yè)數(shù)量→產(chǎn)學研創(chuàng)新合作→知識轉(zhuǎn)移有效性→企業(yè)收益→政府財政收入→政府財政支出→政府科技投入→研發(fā)經(jīng)費→研發(fā)經(jīng)費投入強度→專利數(shù)量。

4)專利數(shù)量→創(chuàng)新產(chǎn)出→企業(yè)收益→政府財政收入→政府財政支出→政府科技投入→研發(fā)經(jīng)費→研發(fā)經(jīng)費投入強度→新產(chǎn)品銷售收入→高校及科研機構(gòu)數(shù)量→科技人才投入→專利數(shù)量。

以上兩條反饋回路，說明專利數(shù)量的增加，可以促進創(chuàng)新產(chǎn)出，增加產(chǎn)業(yè)收益，進而增強研發(fā)經(jīng)費的投入及人才的投入，最后又會進一步增加專利數(shù)量。

5)產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新能力→創(chuàng)新產(chǎn)出→企業(yè)收益→政府財政收入→政府財政支出→政府科技投入→研發(fā)經(jīng)費→研發(fā)經(jīng)費投入強度→新產(chǎn)品銷售收入→網(wǎng)絡(luò)企業(yè)數(shù)量→產(chǎn)學研創(chuàng)新合作→知識轉(zhuǎn)移有效性→產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新能力。

以上反饋回路，說明提升產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新能力，能夠促進創(chuàng)新產(chǎn)出和產(chǎn)業(yè)收益，更多的創(chuàng)新主體會參與到系統(tǒng)中來，會進一步增加研發(fā)經(jīng)費的投入，進而增強創(chuàng)新主體產(chǎn)學研合作的意愿和知識轉(zhuǎn)移的有效性，最后又會提升產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新能力。

3.3 模型結(jié)構(gòu)分析與方程設(shè)計

3.3.1 系統(tǒng)流圖

系統(tǒng)流圖可以通過對系統(tǒng)變量的具體刻畫來反映系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特征。因果關(guān)系圖對系統(tǒng)只是定性的描述，要對系統(tǒng)進行更為準確有效的分析，還需要建立系統(tǒng)流圖，系統(tǒng)流圖可以將變量間的邏輯關(guān)系用方程式表達出來，對系統(tǒng)進行定量描述?？紤]數(shù)據(jù)的可得性和可操作性，對因果關(guān)系圖進行適當簡化和調(diào)整，構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)流圖，如圖4所示。

圖4 高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)動力學流圖

由圖4可以看出，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)流圖包含3個狀態(tài)變量，分別為新產(chǎn)品銷售收入、專利數(shù)量以及R&D人員累計投入。其中，專利數(shù)量為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)年申請專利數(shù)，R&D人員累計投入用R&D人員折合全時當量來表征；與狀態(tài)變量對應(yīng)的為速率變量，其他為輔助變量和常量。

3.3.2 模型主要方程設(shè)計與說明

根據(jù)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)流圖中關(guān)鍵要素之間的相互關(guān)系，參考前人研究經(jīng)驗，綜合應(yīng)用多種方法，設(shè)計高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方程式，本文涉及的主要方程式如下：

1)新產(chǎn)品銷售收入=INTEG(新產(chǎn)品銷售收入增量,16 364)

2)專利數(shù)量=INTEG(專利增長量,59 683)

3)"R&D經(jīng)費投入"=政府科技投入+"企業(yè)R&D經(jīng)費投入"

4)新產(chǎn)品銷售增量=新產(chǎn)品銷售收入*新產(chǎn)品銷售收入增長率

5)專利增長量=專利數(shù)量*專利增長率

6)"企業(yè)R&D經(jīng)費投入比例"=0.1

7)政府科技投入強度=0.5

8)人才政策支持力度=0.6

9)合作意愿=0.5

10)科技中介服務(wù)能力=0.4

本文研究數(shù)據(jù)主要來源于《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國科技統(tǒng)計年鑒》和《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒》。模型中主營業(yè)務(wù)收入、政府財政支出等變量數(shù)據(jù)為實際數(shù)值，結(jié)合時間序列預測方法確定；一些可以量化的指標，如新產(chǎn)品銷售收入增長率、專利增長率、R&D人員投入增長率等，運用回歸分析方法確定；常數(shù)值的確定分為兩種情況：一種是依據(jù)歷年統(tǒng)計數(shù)據(jù)估算得出，如企業(yè)R&D經(jīng)費投入比例、政府科技投入強度等，其他無法通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定的，則參考了相關(guān)學者的研究[22-24]；模型中涉及到的權(quán)重系數(shù)，采用專家評分法確定。由于系統(tǒng)動力學方法對于系統(tǒng)中變量參數(shù)取值的準確性要求并不高，主要目的是判斷相關(guān)參數(shù)的變化對系統(tǒng)的影響程度，因此，模型參數(shù)的取值特別是常數(shù)值的確定，在前面確定原則的基礎(chǔ)上，經(jīng)過不斷調(diào)整優(yōu)化，使模型盡量符合現(xiàn)實情況。

4 模型仿真與結(jié)果分析

4.1 模型有效性檢驗

模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以2010年為起點，模擬中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)2010～2016年新產(chǎn)品銷售收入情況，通過對比模型仿真運行結(jié)果和實際系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)的差異，對模型進行有效性檢驗，具體結(jié)果見表1和圖5。

表1 新產(chǎn)品銷售收入擬合效果

圖5 新產(chǎn)品銷售收入擬合效果

由表1和圖5可以看出，2010～2016年高技術(shù)產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品銷售收入模擬值與真實值擬合較好，誤差基本都在6%以內(nèi)。只有2013年誤差較大，為8.31%，對比歷史數(shù)據(jù)可知，2013年新產(chǎn)品銷售收入比前幾年的增長幅度都大，導致模擬數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)誤差偏大，但該誤差也在9%以內(nèi)，可以接受?？傮w而言，模擬值與真實值的擬合度較好，模型與實際系統(tǒng)一致性較高，說明本文所建立的系統(tǒng)動力學模型較客觀地反映了中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際情況，預測精度較高，模型是有效的。

4.2 仿真模擬及結(jié)果分析

4.2.1 基本仿真結(jié)果輸出

設(shè)置仿真運行時間為2010～2025年，仿真步長為1年，系統(tǒng)初始狀態(tài)下，運用Vensim PLE軟件，對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品銷售收入和專利數(shù)量進行模擬仿真，輸出結(jié)果如圖6所示。

圖6 新產(chǎn)品銷售收入及專利數(shù)量變化趨勢

從圖6可以看出，衡量中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長能力的兩項主要指標：新產(chǎn)品銷售收入和專利數(shù)量，都呈現(xiàn)上升趨勢，且上升速度不斷加快，這也體現(xiàn)出國家對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重視程度逐年上升，在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不斷增強的驅(qū)動下，中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出較好的發(fā)展趨勢。

4.2.2 靈敏度分析

系統(tǒng)動力學研究的是復雜系統(tǒng)，參數(shù)的確定難免帶有一定的主觀性和不精確性，通過調(diào)整有關(guān)參數(shù)，模擬系統(tǒng)的變化趨勢，可以辨別參數(shù)對于系統(tǒng)的影響程度，從而找出影響系統(tǒng)的重要因素。本文主要通過調(diào)整科研經(jīng)費投入強度、人才政策支持力度、科技中介服務(wù)能力和創(chuàng)新主體間合作意愿等參數(shù)進行模擬仿真，分析其對新產(chǎn)品銷售收入和專利數(shù)量的影響，進而判斷其對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長的影響程度。

1)科研經(jīng)費投入強度的影響分析

本文科研經(jīng)費投入分為企業(yè)R&D經(jīng)費投入和政府科技投入兩部分。在其他參數(shù)不變的情況下，對企業(yè)R&D經(jīng)費投入比例和政府科技投入強度分別增加和減少20%，得到方案1和方案2(下同)。模擬仿真結(jié)果如圖7、圖8所示。

圖7 企業(yè)R&D經(jīng)費投入比例的影響

圖8 政府科技投入強度的影響

由仿真結(jié)果可以看出，企業(yè)R&D經(jīng)費投入比例和政府科技投入強度對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品銷售收入和專利數(shù)量均為正向影響。其中，企業(yè)R&D經(jīng)費投入的變化比政府科技投入的變化對創(chuàng)新產(chǎn)出影響更為顯著，說明企業(yè)R&D經(jīng)費投入對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長更加重要。從模擬結(jié)果還可以看出，企業(yè)和政府的研發(fā)投入對新產(chǎn)品銷售收入的影響比較明顯，對專利數(shù)量的影響相對較小，這也說明專利數(shù)量除了受到研發(fā)投入的影響之外，可能還會受到企業(yè)重視程度以及科技人才投入等多種因素的影響。

2)人才政策支持力度的影響分析

對人才政策支持力度分別增加和減少20%，仿真模擬結(jié)果如圖9所示。

圖9 人才政策支持力度的影響

由圖9仿真結(jié)果可以看出，人才政策支持力度對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品銷售收入和專利數(shù)量均為正向影響，且影響均較為顯著，進一步體現(xiàn)了科技人才對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要性。

4)科技中介服務(wù)能力的影響分析

對科技中介服務(wù)能力分別增加和減少20%，仿真模擬結(jié)果如圖10所示。

圖10 科技中介服務(wù)能力的影響

由圖10仿真結(jié)果可以看出，科技中介服務(wù)能力對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品銷售收入為正向影響，且影響較為明顯。這也說明，加強科技中介服務(wù)能力，可以有效提高高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的新產(chǎn)品銷售收入。與之相比，科技中介服務(wù)能力的變化對于專利數(shù)量影響較小，說明對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)來說，科技中介現(xiàn)有功能主要還是促進已有科技成果的轉(zhuǎn)化，對于新的創(chuàng)新成果的產(chǎn)生，作用還不夠明顯。

5)創(chuàng)新主體間合作意愿的影響分析

對創(chuàng)新主體間合作意愿分別增加和減少20%，仿真模擬結(jié)果如圖11所示。

圖11 創(chuàng)新主體間合作意愿的影響

由圖11仿真結(jié)果可以看出，創(chuàng)新主體合作意愿對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品銷售收入為正向影響，且影響較為明顯。這也說明，提高創(chuàng)新主體間合作意愿，可以有效增加高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的新產(chǎn)品銷售收入。創(chuàng)新主體合作意愿的變化對于專利數(shù)量影響不大，這可能由于中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)通過產(chǎn)學研合作申請的專利比例仍然較低，大多還是企業(yè)自己申請或者企業(yè)與企業(yè)聯(lián)合申請，導致產(chǎn)學研創(chuàng)新主體間合作意愿對于專利申請數(shù)量的影響不夠顯著。

5 結(jié)論

本文以產(chǎn)學研為視角，采用系統(tǒng)動力學方法構(gòu)建了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長的系統(tǒng)動力學模型，對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的成長機理和規(guī)律進行了研究，揭示了系統(tǒng)間變量的因果關(guān)系，分析了不同因素對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長的影響程度。主要研究結(jié)論如下：

1)基于產(chǎn)學研視角的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長系統(tǒng)可以分為：投入子系統(tǒng)、產(chǎn)出子系統(tǒng)、產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新子系統(tǒng)和環(huán)境子系統(tǒng)，4個子系統(tǒng)之間相互聯(lián)系，相互作用，共同影響高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的成長。

2)通過模擬仿真可以看出，衡量高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長能力的新產(chǎn)品銷售收入和專利數(shù)量兩個指標均在未來呈現(xiàn)較快增長，也反映出在國家高度重視和支持下，作為國家新的經(jīng)濟增長點的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，對于促進國家較長時期的經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展將會產(chǎn)生較大的推動作用。

3)通過靈敏度分析發(fā)現(xiàn)，調(diào)整科研經(jīng)費投入強度、人才政策支持力度、科技中介服務(wù)能力和創(chuàng)新主體間合作意愿等參數(shù)，均對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長有正向影響。其中，企業(yè)R&D經(jīng)費投入、人才政策支持力度、科技中介服務(wù)能力和創(chuàng)新主體間合作意愿對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品銷售收入影響較為明顯；而對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)專利數(shù)量來說，除了人才政策支持力度和企業(yè)R&D經(jīng)費投入影響相對明顯以外，其他參數(shù)的影響均不顯著，各參數(shù)對于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品銷售收入的影響程度要明顯大于對專利數(shù)量的影響程度。綜合來看，企業(yè)R&D經(jīng)費投入與科技人才投入是影響高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成長的主要因素。

基于上述結(jié)論，提出如下建議：

1)加大研發(fā)經(jīng)費與科技人才投入力度。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)復雜性和技術(shù)性高，需要大量的資金用于技術(shù)創(chuàng)新，資金不足往往是制約高技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新和成長的主要障礙；同時，研發(fā)人員是創(chuàng)新的主力軍，只有充分發(fā)揮科技人才優(yōu)勢，才能有效促進企業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展。因此，高技術(shù)企業(yè)在充分考慮企業(yè)成本的基礎(chǔ)上，應(yīng)不斷加大企業(yè)R&D經(jīng)費投入與科技人才投入力度，同時探索多渠道的資金籌集機制和科技人才引進機制，為企業(yè)快速成長打下堅實的基礎(chǔ)。

2)加強產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)重視產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新，發(fā)揮不同創(chuàng)新主體的優(yōu)勢，做到資源共享和風險共擔，實現(xiàn)創(chuàng)新資源在各創(chuàng)新主體間的共享和技術(shù)擴散；還應(yīng)提高創(chuàng)新主體間的信任度，增強創(chuàng)新各方合作的意愿，建立以高技術(shù)企業(yè)為創(chuàng)新主體的產(chǎn)學研相結(jié)合的創(chuàng)新體系，不斷提高科技成果的轉(zhuǎn)化率，促進高技術(shù)產(chǎn)業(yè)競爭力的提升。

3)提升政策保障和科技服務(wù)水平。政府應(yīng)通過多種方式為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)營造良好的成長和發(fā)展環(huán)境，比如不斷完善高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的各項規(guī)章制度，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供政策保障；通過稅收優(yōu)惠以及政策扶持等方式，降低企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新成本，提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的積極性；也可以通過建立高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新信息服務(wù)平臺，提高信息的反饋速度和效率，促進系統(tǒng)內(nèi)的知識交流和共享。

本文通過構(gòu)建系統(tǒng)動力學模型，模擬仿真了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的成長機理，但研究仍存在一些不足，比如有一些因素因數(shù)據(jù)難以獲得，并沒有納入到模型中。在今后的研究中，將繼續(xù)對模型和參數(shù)設(shè)置進行完善，進一步提高模型的適用性。通過本文的研究，希望能為中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供決策參考。