基于三螺旋理論的中國(guó)城市間產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征分析

王琳琳，王光輝，陳 剛

（1.澳門科技大學(xué)可持續(xù)發(fā)展研究所，澳門 999078；2.中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院，北京 100190）

產(chǎn)學(xué)研合作是一種把學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界資源進(jìn)行整合，集結(jié)優(yōu)勢(shì)、共擔(dān)成本與風(fēng)險(xiǎn)的創(chuàng)新生產(chǎn)方式，當(dāng)前這種合作創(chuàng)新模式較為成熟，受到許多國(guó)家的推崇。自20 世紀(jì)90 年代以來(lái)，中國(guó)的產(chǎn)學(xué)研合作開(kāi)始逐漸發(fā)展并在全國(guó)范圍內(nèi)形成一個(gè)普遍推廣的創(chuàng)新和發(fā)展模式，眾多企業(yè)、高校參與其中，各級(jí)政府持續(xù)加大財(cái)政支持力度。黨的二十大報(bào)告提出優(yōu)化國(guó)家科研機(jī)構(gòu)、高水平研究型大學(xué)、科技領(lǐng)軍企業(yè)的定位和布局，形成國(guó)家實(shí)驗(yàn)室體系，統(tǒng)籌推進(jìn)國(guó)際科技創(chuàng)新中心、區(qū)域科技創(chuàng)新中心建設(shè)，加強(qiáng)科技基礎(chǔ)能力建設(shè)，強(qiáng)化科技戰(zhàn)略咨詢，提升國(guó)家創(chuàng)新體系整體效能；同時(shí)，隨著快速交通體系以及信息化的快速發(fā)展，區(qū)域行政分割和空間距離的“摩擦力”逐漸減小，跨區(qū)域產(chǎn)學(xué)研合作持續(xù)增加，城際產(chǎn)學(xué)研合作呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)。然而，中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作仍然面臨區(qū)域行政壁壘、制度壁壘等問(wèn)題，因此，加強(qiáng)對(duì)中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)格局的研究，對(duì)豐富城市創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)理論和優(yōu)化創(chuàng)新格局具有重要意義。

1 相關(guān)文獻(xiàn)綜述

當(dāng)前，城市創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)是學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，相關(guān)研究大多采用城市間的論文合作和科技合作來(lái)定量分析，然而，單純的城市創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)分析難以識(shí)別跨區(qū)域創(chuàng)新合作的有效轉(zhuǎn)化。產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)作為以產(chǎn)學(xué)研合作的組織模式所構(gòu)建的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，其創(chuàng)新聯(lián)系對(duì)接企業(yè)主體，直接對(duì)標(biāo)市場(chǎng)需求，而非流于形式。學(xué)術(shù)界關(guān)于“產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)”的概念尚未明確統(tǒng)一，國(guó)外學(xué)者對(duì)產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)的表述通常使用“大學(xué)-產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)（university-industry network）”一詞，尤其重視大學(xué)所扮演的角色。Leydesdorff 等［1］在引入了政府關(guān)系的三螺旋模型（triple helix model）研究中就強(qiáng)調(diào)了大學(xué)在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)中的重要性，認(rèn)為大學(xué)需要與行業(yè)直接聯(lián)系，最大限度地實(shí)現(xiàn)知識(shí)產(chǎn)業(yè)化；中國(guó)學(xué)者則認(rèn)為，在企業(yè)、高校和研究所利用各自的資源與優(yōu)勢(shì)進(jìn)行互補(bǔ)性協(xié)作的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，三者以合作關(guān)系形成的覆蓋一定區(qū)域或產(chǎn)業(yè)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)就是產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)，如陳偉等［2］、Guan 等［3］研究。當(dāng)前，有關(guān)產(chǎn)學(xué)研合作的研究成果較多，主要圍繞以下3個(gè)方面展開(kāi)：

（1）產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)研究。如Choi等［4］、王璐璐等［5］對(duì)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行研究并提出相關(guān)優(yōu)化建議；Chesbrough 等［6］、Peng 等［7］、程華等［8］圍繞產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)的演化問(wèn)題展開(kāi)研究；還有楊陽(yáng)等［9］、張藝等［10］、Jamie等［11］、Kapoor 等［12］、Li 等［13］、Araujo 等［14］、Rycroft 等［15］、王海軍等［16］，分別從影響因素、功能與績(jī)效以及運(yùn)行機(jī)制等方面對(duì)產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析。

（2）產(chǎn)學(xué)研合作效率評(píng)價(jià)及影響因素分析。如Hellstrom 等［17］從生產(chǎn)力、范圍（產(chǎn)學(xué)合作組織的聯(lián)接與結(jié)構(gòu)、涉及合作者來(lái)自哪里以及多樣化程度等內(nèi)容）、財(cái)務(wù)效益、出版物范圍、教育和專利等6 個(gè)方面來(lái)衡量產(chǎn)學(xué)合作效率；Mora-Valentin 等［18］從合作滿意度和關(guān)系持續(xù)性出發(fā)構(gòu)建了合作效率評(píng)價(jià)模式；黃菁菁［19］、姜彤彤等［20］研究發(fā)現(xiàn)企業(yè)規(guī)模、政府支持力度、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等都是影響產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率的重要因素。

（3）產(chǎn)學(xué)研合作模式分析。如Liyanage 等［21］、江照華等［22］、魯若愚等［23］、仲偉俊等［24］、李新榮［25］、謝科范等［26］，分別依據(jù)合作動(dòng)機(jī)、合作發(fā)起者、合作緊密度、合作內(nèi)容、合作階段、合作收益分配方式對(duì)產(chǎn)學(xué)研合作模式進(jìn)行分類。

綜上所述，已有相關(guān)研究側(cè)重于對(duì)產(chǎn)學(xué)研合作概念和模式的定性分析，較少對(duì)城市間產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展定量研究。鑒于此，本研究以2011—2020年中國(guó)城市的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合申請(qǐng)授權(quán)專利為樣本，基于三螺旋理論對(duì)產(chǎn)、學(xué)、研專利合作類型分類，并運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法對(duì)城際產(chǎn)學(xué)研合作專利網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析，以期為提升中國(guó)城市間產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作能力提供決策參考。

2 理論基礎(chǔ)與分析方法

2.1 理論基礎(chǔ)

三螺旋理論最早出現(xiàn)于20 世紀(jì)50 年代，起初應(yīng)用于生物學(xué)領(lǐng)域，解釋了基因、生物體和環(huán)境三者間互為因果的辯證關(guān)系［27］。1995 年，美國(guó)學(xué)者埃茨科威茲和荷蘭學(xué)者雷德斯多夫［28］首次將“三螺旋”概念應(yīng)用到社會(huì)學(xué)領(lǐng)域，并在原有理念的基礎(chǔ)上提出了著名的官、產(chǎn)、學(xué)三螺旋創(chuàng)新理論，認(rèn)為大學(xué)、企業(yè)與政府作為創(chuàng)新主體能形成多種互動(dòng)關(guān)系，可能是大學(xué)與企業(yè)、大學(xué)與政府兩者間的互動(dòng)，也可能是3 個(gè)主體交叉重疊形成網(wǎng)絡(luò)關(guān)系；這些主體在創(chuàng)新活動(dòng)中不但保持著自己的獨(dú)立身份與原有的作用，還在與其他主體進(jìn)行互動(dòng)合作時(shí)相互交叉影響，形成了3 種力量互相交織、螺旋上升的三重螺旋新關(guān)系［29］。創(chuàng)新主體彼此間的互動(dòng)融合關(guān)系越緊密，對(duì)創(chuàng)新活動(dòng)的產(chǎn)生與發(fā)展越有利。三螺旋理論是在西方發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)社會(huì)中形成與發(fā)展起來(lái)的，在特定的制度背景下形成了由大學(xué)、企業(yè)與政府組成的協(xié)同創(chuàng)新體系并成為三螺旋模型的標(biāo)準(zhǔn)模式［30］。

然而，中國(guó)的科技與教育體系與西方發(fā)達(dá)國(guó)家都有著本質(zhì)區(qū)別。其中，國(guó)家科研機(jī)構(gòu)在中國(guó)的科技創(chuàng)新體系中的作用舉足輕重，主要從事政府指令性研究、對(duì)國(guó)家安全和發(fā)展具有重大意義的或投資巨大的研究［31］；政府部門較少作為創(chuàng)新主體直接參與科技創(chuàng)新活動(dòng)，更多的是通過(guò)出臺(tái)相關(guān)政策或指導(dǎo)性規(guī)定來(lái)引導(dǎo)和支持企業(yè)、大學(xué)與科研機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新活動(dòng)，是創(chuàng)新活動(dòng)的引導(dǎo)者和支持者，間接參與科技創(chuàng)新。因此，基于中國(guó)國(guó)情的三螺旋創(chuàng)新理論主體包括大學(xué)、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)3 類，研究產(chǎn)學(xué)研合作中3 類主體間的合作，對(duì)解決科技與經(jīng)濟(jì)“兩張皮”問(wèn)題具有重要的促進(jìn)作用。大學(xué)與研究機(jī)構(gòu)具有豐富的知識(shí)理論基礎(chǔ)，承擔(dān)著很多基礎(chǔ)性的科學(xué)研究及探索自然界客觀規(guī)律的責(zé)任，企業(yè)主要以解決生產(chǎn)生活中面臨的實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向，因此，大學(xué)或科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)的研發(fā)合作或三者間的合作是基礎(chǔ)研究與技術(shù)創(chuàng)新有效結(jié)合的組織模式，是科學(xué)走向市場(chǎng)的“橋梁”。在產(chǎn)學(xué)研合作過(guò)程中，3 個(gè)主體間以合作關(guān)系為聯(lián)系，形成了覆蓋一定區(qū)域或產(chǎn)業(yè)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)也是科技成果轉(zhuǎn)化的重要載體［32］。

基于以上分析，本研究以大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)作為三螺旋模型中的三大創(chuàng)新主體，基于3 類創(chuàng)新主體間通過(guò)相互合作所衍生出來(lái)的專利合作類型，將聯(lián)合申請(qǐng)（專利權(quán)）人中包含不同類型主體的專利合作歸納為“產(chǎn)-研”“學(xué)-研”“產(chǎn)-學(xué)”“產(chǎn)-學(xué)-研”4 種類型的合作模式，以便從創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中更加精準(zhǔn)地抽離出有效合作網(wǎng)絡(luò)，剝離無(wú)效的創(chuàng)新合作。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

與其他科研成果相比，專利因其易獲得性和創(chuàng)新性特點(diǎn)成為在科技創(chuàng)新合作領(lǐng)域被使用最普遍的數(shù)據(jù)，因而用合作專利（包含發(fā)明專利、實(shí)用新型專利、外觀設(shè)計(jì)專利）作為產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作的衡量指標(biāo)是比較合理的。選取中國(guó)296 個(gè)地級(jí)市作為研究對(duì)象（以下簡(jiǎn)稱“樣本”），以2011—2020 年城市間聯(lián)合申請(qǐng)專利數(shù)據(jù)來(lái)展示中國(guó)城市間產(chǎn)學(xué)研合作情況。樣本專利數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局中國(guó)專利信息中心。

首先，采用文獻(xiàn)檢索的方式獲取城市間合作專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)。檢索條件設(shè)定如下：選取申請(qǐng)人（PA）、申請(qǐng)日（AD）及申請(qǐng)人地址（DZ）3 個(gè)檢索條件并分別設(shè)置檢索字段，申請(qǐng)人按產(chǎn)（企業(yè)）、學(xué)（高校）、研（科研機(jī)構(gòu)）3 類創(chuàng)新主體類型劃分（見(jiàn)表1），申請(qǐng)日限定在2011 年1 月1 日至2020 年12 月31 日，申請(qǐng)人地址所在城市設(shè)定為專利檢索地址。依次檢索樣本城市專利再匯總，得到城市間合作申請(qǐng)專利（以下簡(jiǎn)稱“聯(lián)合申請(qǐng)專利”）總數(shù)。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)所研究問(wèn)題，剔除掉專利申請(qǐng)人小于2 人的非合作專利以及城市內(nèi)部合作專利，對(duì)同一條專利的申請(qǐng)人進(jìn)行地域分布拆分，將專利申請(qǐng)人進(jìn)行兩兩組合，保留企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)與大學(xué)間的合作再進(jìn)行區(qū)域匹配，每個(gè)組合算一件專利，即一次合作，得到城市間產(chǎn)學(xué)研合作專利（以下簡(jiǎn)稱“產(chǎn)學(xué)研合作申請(qǐng)專利”）數(shù)量。拆分規(guī)則見(jiàn)表2，例如，某一條專利申請(qǐng)人為北京大學(xué)、上海XX 研究院和上海XX 有限公司，其地域分布分別為北京、上海和上海，剔除掉大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)間的合作后剩下北京與上海、上海與上海的城市合作，再刪除城市內(nèi)部合作，余下一條北京與上海間的合作。

表1 樣本城市專利申請(qǐng)人分類

表2 樣本城市聯(lián)合申請(qǐng)專利拆分原則（示例）

根據(jù)以上所得數(shù)據(jù)，生成合作關(guān)系矩陣（見(jiàn)表3），構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)。

表3 樣本城市產(chǎn)學(xué)研合作申請(qǐng)專利關(guān)系矩陣

2.3 研究方法

社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法（social network analysis,SNA）是一種在社會(huì)測(cè)量的基礎(chǔ)上，通過(guò)收集和分析群體成員的關(guān)系數(shù)據(jù)來(lái)研究社會(huì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)關(guān)系的方法，廣泛運(yùn)用于社會(huì)行動(dòng)者之間關(guān)系及網(wǎng)絡(luò)的研究［33］，尤其是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)方法側(cè)重對(duì)關(guān)系結(jié)構(gòu)與屬性進(jìn)行分析。SNA 在創(chuàng)新合作領(lǐng)域被充分證明是一種有效的分析網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特征的方法［34］。選取網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征相關(guān)指標(biāo)如表4 所示，利用UCINET、Pajek 等軟件進(jìn)行實(shí)證分析。

表4 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征指標(biāo)

3 城市間合作專利整體情況分析

3.1 聯(lián)合申請(qǐng)專利增速明顯，產(chǎn)學(xué)研合作申請(qǐng)專利占比較低

從圖1 可以看出，樣本城市聯(lián)合申請(qǐng)專利數(shù)量明顯增加，從2011 年到2020 年增長(zhǎng)了5 倍多，并且逐年呈上升趨勢(shì)，年均增速超過(guò)11%，但其中產(chǎn)學(xué)研合作申請(qǐng)專利數(shù)量占比較低，近10 年平均占比只有26.5%，最高也不超過(guò)33%，且整體呈下降趨勢(shì)。這一變化趨勢(shì)反映了當(dāng)前各城市對(duì)科技創(chuàng)新愈發(fā)重視，跨區(qū)域聯(lián)合創(chuàng)新成為重要?jiǎng)?chuàng)新組織模式，但有效的跨區(qū)域合作創(chuàng)新產(chǎn)出比重并未隨著合作創(chuàng)新產(chǎn)出總量增加而大幅度增加，一方面反映了當(dāng)前跨區(qū)域聯(lián)合創(chuàng)新存在著大量的無(wú)效創(chuàng)新，另一方面反映了高校、科研院所、企業(yè)之間的聯(lián)合創(chuàng)新仍然存在一些壁壘。

圖1 樣本城市間合作申請(qǐng)專利數(shù)量情況

3.2 企業(yè)在創(chuàng)新活動(dòng)中居于主導(dǎo)地位，傾向于與研究機(jī)構(gòu)合作

如圖2 所示，從創(chuàng)新主體來(lái)看，95%的聯(lián)合申請(qǐng)專利中都有企業(yè)參與，這說(shuō)明在科技創(chuàng)新的過(guò)程中企業(yè)扮演著重要的角色，企業(yè)在跨區(qū)域創(chuàng)新合作中發(fā)揮著主導(dǎo)作用，這是因?yàn)槠髽I(yè)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、研發(fā)產(chǎn)品來(lái)占領(lǐng)市場(chǎng)、獲取利潤(rùn)，知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)持續(xù)增強(qiáng)；大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)參與的聯(lián)合申請(qǐng)專利數(shù)量占比接近，均在16%左右，這是因?yàn)榇髮W(xué)與科研機(jī)構(gòu)具有豐富的理論基礎(chǔ)，但是技術(shù)理論創(chuàng)新轉(zhuǎn)化成科技成果難度較大，因而其參與產(chǎn)學(xué)研合作產(chǎn)出的專利數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于企業(yè)。進(jìn)一步從合作主體來(lái)看，在聯(lián)合申請(qǐng)專利總量中，產(chǎn)學(xué)研合作申請(qǐng)專利數(shù)量少，僅有8 367 件，占1.39%；產(chǎn)、研合作申請(qǐng)專利數(shù)量相對(duì)較多，占12.7%，而產(chǎn)、學(xué)合作申請(qǐng)專利數(shù)量占比少于產(chǎn)、研合作，占比為10.6%，反映了企業(yè)更愿意與科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展創(chuàng)新合作，高校參與到跨區(qū)域產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)力度還不足。

圖2 2011—2020 年樣本城市聯(lián)合申請(qǐng)專利數(shù)量結(jié)構(gòu)

3.3 以雙邊合作為主，多邊合作數(shù)量整體有所增長(zhǎng)

如圖3 所示，從產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合申請(qǐng)專利數(shù)量來(lái)看，雙邊關(guān)系始終處于主導(dǎo)地位，兩個(gè)單位聯(lián)合申請(qǐng)的專利數(shù)量從2011 年的15 482 件增長(zhǎng)到2020 年的76 233 件，增長(zhǎng)了近5 倍；而3 個(gè)及以上組織共同申請(qǐng)（多邊合作）的專利數(shù)量從2011 年的3 333 件增長(zhǎng)到2020 年的26 178 件，增長(zhǎng)了近8 倍，增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)高于雙邊合作，說(shuō)明多邊合作發(fā)展不容小覷。進(jìn)一步從產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合申請(qǐng)專利數(shù)量所占比重變化來(lái)看，城市間雙邊合作專利占比整體處于下降趨勢(shì)，而多邊合作則整體呈上升趨勢(shì)，這一結(jié)果也表明，盡管各創(chuàng)新主體間的合作偏好仍然以雙邊合作為主，但是越來(lái)越多的創(chuàng)新主體逐漸傾向于尋求更多合作伙伴。

圖3 樣本城市聯(lián)合申請(qǐng)專利的合作組織關(guān)系結(jié)構(gòu)

4 城市間產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征分析

4.1 整體特征

由表5 可知，樣本城市產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)的密度較小，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的聯(lián)系稀疏、連通效率不高，網(wǎng)絡(luò)完備性較低；節(jié)點(diǎn)在一定程度上表現(xiàn)出向某一個(gè)或幾個(gè)點(diǎn)集中的趨勢(shì)，存在權(quán)力中心，呈現(xiàn)出中心化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征；且權(quán)力和信息在一定程度上較為集中，各節(jié)點(diǎn)在互相合作時(shí)擁有的關(guān)系權(quán)利不平等，易受到個(gè)別中心節(jié)點(diǎn)的影響；此外，網(wǎng)絡(luò)的小世界特性顯著，平均每個(gè)城市只需要通過(guò)1.921 個(gè)節(jié)點(diǎn)就可以聯(lián)系到其他城市，說(shuō)明各節(jié)點(diǎn)的資源信息等創(chuàng)新要素可以快速流動(dòng)，創(chuàng)新效率較高，創(chuàng)新主體具有一定的創(chuàng)造力與活力。

表5 樣本城市產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)特征

4.2 聯(lián)邊特征

為更好地分析城市間產(chǎn)學(xué)研合作聯(lián)系的強(qiáng)度及空間分布格局，借助ArcGIS10.3 軟件，按照自然斷裂法將城市間創(chuàng)新合作聯(lián)系劃分為低強(qiáng)度、中低強(qiáng)度、中強(qiáng)度、中高強(qiáng)度以及高強(qiáng)度5 個(gè)等級(jí)，如圖4 的網(wǎng)絡(luò)空間分布可見(jiàn)，城市間產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作關(guān)系在地理空間分布上的不均衡性特征顯著，總體上呈現(xiàn)出“東密西稀、東強(qiáng)西弱”的空間分布格局1），西部只有烏魯木齊、銀川、蘭州等少量城市與北京建立了一定的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)系，其余合作關(guān)系皆分布在東部地區(qū)，符合中國(guó)經(jīng)向性的經(jīng)濟(jì)地理特征。其中，以北京為核心的單中心放射狀空間聯(lián)系骨架的網(wǎng)絡(luò)特征顯著，京津冀與長(zhǎng)三角、珠三角、長(zhǎng)江中游、成渝等城市群的聯(lián)系較為緊密，但長(zhǎng)三角、珠三角、長(zhǎng)江中游、成渝城市群之間的聯(lián)系較為稀疏，與楊亮潔等［35］研究得出的當(dāng)前中國(guó)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的“菱形空間結(jié)構(gòu)”特征形成鮮明對(duì)比。造成這一空間結(jié)構(gòu)的原因是，北京的高校、科研院所高度集中，其他城市開(kāi)展創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展往往需要借助外力。

圖4 2011—2020 年樣本城市間產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作關(guān)系空間分布

從表6 可以看出，隨著合作強(qiáng)度的增加，節(jié)點(diǎn)間合作數(shù)量迅速減少，且只有少部分節(jié)點(diǎn)聯(lián)系頻繁，網(wǎng)絡(luò)整體通達(dá)性差、成員間聯(lián)系松散，節(jié)點(diǎn)間合作深度有待提升，網(wǎng)絡(luò)功能需要加強(qiáng)完善。

表6 2011—2020 年樣本城市產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作關(guān)系強(qiáng)度

4.3 節(jié)點(diǎn)特征

4.3.1 中心性分析

為測(cè)度節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的地位權(quán)利、對(duì)資源信息的控制能力以及自主能力，使用UCINET 6 軟件計(jì)算出樣本城市的度數(shù)中心度、中間中心度以及接近中心度，選取各中心度排名前20 位的城市進(jìn)行分析（見(jiàn)表7）。北京、上海、武漢、南京、西安這5 個(gè)城市的3 種中心度排名前五且位序幾乎一致，說(shuō)明它們是網(wǎng)絡(luò)中最為核心的節(jié)點(diǎn)，在產(chǎn)學(xué)研合作中處于主導(dǎo)地位，對(duì)資源、信息等的控制能力較強(qiáng)，是其他節(jié)點(diǎn)間創(chuàng)新聯(lián)系的“橋梁”；其余城市的度數(shù)中心度和接近中心度的排名始終保持一致，中間中心度的排名次序有一些變化但是整體上比較穩(wěn)定，例如長(zhǎng)沙的中間中心度排名第6 位，比成都、天津和杭州高，但是其點(diǎn)度中心度和接近中心度排名第九，比成都、天津和杭州低，說(shuō)明長(zhǎng)沙雖然在網(wǎng)絡(luò)中的權(quán)力較低，跨城市創(chuàng)新合作能力及獨(dú)立性比成都、天津和杭州3 個(gè)城市稍微遜色，但其中介作用較大，對(duì)資源的控制程度也較高。

表7 2011—2020 年網(wǎng)絡(luò)中心度排名前20 位的樣本城市

4.3.2 結(jié)構(gòu)洞分析

從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)洞的限制度指標(biāo)來(lái)看，沒(méi)有值為1的節(jié)點(diǎn)，證明沒(méi)有城市完全受限于唯一創(chuàng)新主體；限制度超過(guò)0.5 的城市有64 個(gè)，這些城市占據(jù)的節(jié)點(diǎn)少，受到的限制較大，是最不自由的城市；限制度最低的5 個(gè)城市分別為北京、上海、武漢、南京、成都，其限制度都不超過(guò)0.03，再次印證了上述關(guān)于網(wǎng)絡(luò)中心度分析的結(jié)果，即這幾個(gè)城市是產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)中最不受限制、行動(dòng)效率最高的城市，與其他許多城市都建立了創(chuàng)新合作關(guān)系。

4.4 “核心-邊緣”特征

由網(wǎng)絡(luò)度中心勢(shì)為0.802 的結(jié)果可見(jiàn)，合作網(wǎng)絡(luò)存在著“核心-邊緣”結(jié)構(gòu)特征，根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的核心邊緣度，可把樣本城市劃分為強(qiáng)核心層、核心層、強(qiáng)半邊緣層、弱半邊緣層和邊緣層5個(gè)層級(jí)（見(jiàn)表8）。

表8 2011—2020 年樣本城市產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)層級(jí)分布

借助Pajek 生成區(qū)分文件輸入到VOSviewer 中繪制網(wǎng)絡(luò)等級(jí)層次圖，其中節(jié)點(diǎn)的核心邊緣度值與節(jié)點(diǎn)大小成正比。由圖5 可見(jiàn)，處于核心層級(jí)的城市間網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系稠密、網(wǎng)絡(luò)通達(dá)性高，而外圍的城市間創(chuàng)新聯(lián)系少、合作網(wǎng)絡(luò)稀疏。具體來(lái)看：最強(qiáng)核心層即為第一層級(jí)，只有北京1 個(gè)城市，是國(guó)內(nèi)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作中心，與之合作的城市高達(dá)280 個(gè)，創(chuàng)新合作次數(shù)97 585 次，無(wú)論是從合作城市數(shù)量還是合作強(qiáng)度來(lái)看，北京都是產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作最為活躍的城市；核心層包括上海、南京、武漢、西安等20個(gè)城市，絕大部分是省會(huì)城市或副省級(jí)城市，是各省份的經(jīng)濟(jì)中心和創(chuàng)新中心，是本省份高校、科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)集中的地方，創(chuàng)新資源豐富，而且也是國(guó)內(nèi)創(chuàng)新合作重點(diǎn)城市；寧波、福州、鎮(zhèn)江等40 個(gè)城市處于強(qiáng)半邊緣層，這些城市是東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市，產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平較高、企業(yè)數(shù)量較多，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新合作意愿和需求，在國(guó)內(nèi)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作中處于比較重要的位置，也是區(qū)域性產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作中較為活躍的城市；處于弱邊緣層的宿遷、江門、菏澤等79 個(gè)城市，創(chuàng)新合作能力較低，與其他城市的合作相對(duì)稀疏；余下的漳州、陽(yáng)泉、安慶等156個(gè)城市，處于產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)的最邊緣地帶，創(chuàng)新水平低下，由于自身經(jīng)濟(jì)或地理因素等的限制，很難與其他城市建立創(chuàng)新合作關(guān)系。

圖5 2011—2020 年樣本城市產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)等級(jí)結(jié)構(gòu)

5 結(jié)論及建議

5.1 研究結(jié)論

本研究基于三螺旋理論對(duì)產(chǎn)、學(xué)、研專利合作類型分類并運(yùn)用定量研究方法分析了中國(guó)城市間產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作的數(shù)量特征和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，得出如下研究結(jié)論：

（1）產(chǎn)、學(xué)、研主體間兩兩合作或三方合作的專利占城市間聯(lián)合申請(qǐng)專利總量的比例較小，且增長(zhǎng)速度相對(duì)較慢；產(chǎn)學(xué)研主體間的合作主要集中在兩個(gè)主體間，三方合作較為稀少；企業(yè)在創(chuàng)新合作中發(fā)揮著主導(dǎo)作用，并更傾向于與科研機(jī)構(gòu)建立合作關(guān)系。

（2）城市間創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)密度低、合作關(guān)系不夠緊密，網(wǎng)絡(luò)成員間聯(lián)系松散，網(wǎng)絡(luò)連通效率低下，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)呈中心化特征，具有明顯的小世界效應(yīng)；產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作關(guān)系呈現(xiàn)出“東密西稀、東強(qiáng)西弱”的空間分布格局，以北京為中心的單中心放射狀空間聯(lián)系特征明顯，與當(dāng)前中國(guó)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的菱形空間結(jié)構(gòu)特征形成鮮明的對(duì)比。

（3）北京、上海、武漢、南京、西安這5 個(gè)城市在網(wǎng)絡(luò)中的地位、對(duì)資源的控制能力及自主能力方面都處于領(lǐng)先水平，具有重要的橋梁作用，其次是成都、天津、廣州等15 個(gè)城市，其度中心度與接近中心度排名一致；北京、上海、武漢、南京、西安、成都是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中最不受限制、行動(dòng)效率最高的節(jié)點(diǎn)城市；網(wǎng)絡(luò)的“核心-邊緣”層次清晰，形成了以北京為強(qiáng)核心層，上海、武漢、南京等20 個(gè)城市為核心層，徐州、石家莊、長(zhǎng)春等40 個(gè)城市為強(qiáng)半邊緣層，宿遷、江門、舟山等79 個(gè)城市為弱半邊緣層，棗莊、宜賓、龍巖等余下156 個(gè)城市為邊緣層的“核心-邊緣”結(jié)構(gòu)。

5.2 相關(guān)建議

根據(jù)上述結(jié)論，為進(jìn)一步加強(qiáng)中國(guó)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作能力建設(shè)，提出如下建議：

（1）推動(dòng)以企業(yè)為中心的創(chuàng)新體系建設(shè)。企業(yè)、大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)具有較強(qiáng)的異質(zhì)性，三者之間合作互補(bǔ)有利于創(chuàng)新發(fā)展。大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)研究要面向社會(huì)、面向企業(yè)，企業(yè)也要不斷吸收高校和科研機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新思想和成果，增強(qiáng)自身的自主創(chuàng)新能力。推動(dòng)大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)建立廣泛的聯(lián)系，同時(shí)鼓勵(lì)更多相關(guān)組織參與到創(chuàng)新合作中來(lái)，相互交流學(xué)習(xí)，使科學(xué)研究有效轉(zhuǎn)化為技術(shù)并服務(wù)于社會(huì)，進(jìn)而支持社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（2）政府要優(yōu)化創(chuàng)新資源的區(qū)域配置。加快北京、上海、粵港澳大灣區(qū)國(guó)際科技創(chuàng)新中心建設(shè)，協(xié)同推進(jìn)其他地區(qū)科技創(chuàng)新中心布局建設(shè)；圍繞區(qū)域創(chuàng)新協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)制的健全完善，重點(diǎn)優(yōu)化科技項(xiàng)目和創(chuàng)新基地布局，形成科技創(chuàng)新支撐東部加快發(fā)展、東北地區(qū)全面全方位振興、中部崛起和西部大開(kāi)發(fā)新格局。地方政府應(yīng)著力加強(qiáng)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，推動(dòng)建立和完善知識(shí)、資源共享平臺(tái)，促進(jìn)城市間科學(xué)技術(shù)和知識(shí)等的傳播，形成廣泛連通的知識(shí)和資源網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而調(diào)動(dòng)創(chuàng)新主體的積極性與創(chuàng)造性。

（3）發(fā)揮重要城市的引領(lǐng)作用。北京、上海、武漢、南京等核心節(jié)點(diǎn)在創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)中居于主導(dǎo)地位，應(yīng)充分利用這些城市在創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中的橋梁作用，以產(chǎn)業(yè)聯(lián)系或者人才流動(dòng)為載體，將其先進(jìn)技術(shù)、優(yōu)勢(shì)知識(shí)、重要信息等向邊緣節(jié)點(diǎn)城市傳遞，引導(dǎo)和帶動(dòng)區(qū)域周邊及邊緣城市的發(fā)展，提升產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新水平，構(gòu)建創(chuàng)新空間的管道效應(yīng)。

（4）建設(shè)西部產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作中心。著力培育成都、重慶、西安等西部創(chuàng)新中心城市建設(shè)，通過(guò)構(gòu)建西部創(chuàng)新中心，增加西部邊緣城市對(duì)外創(chuàng)新合作的機(jī)會(huì)，構(gòu)建地方城市與地方創(chuàng)新中心本地蜂鳴效應(yīng)，促進(jìn)東中西城市間產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作。

注釋：

1）根據(jù)《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)中部地區(qū)崛起的若干意見(jiàn)》和《國(guó)務(wù)院發(fā)布關(guān)于西部大開(kāi)發(fā)若干政策措施的實(shí)施意見(jiàn)》，將我國(guó)（未含港澳臺(tái)地區(qū)）劃分為東、中、西三大經(jīng)濟(jì)區(qū)域。東部包括：北京、天津、上海、江蘇、浙江、福建、山東、河北、廣東、海南、遼寧、黑龍江、吉林13 個(gè)省份；中部包括：安徽、江西、河南、湖北、湖南、山西6 個(gè)省份；西部包括：內(nèi)蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆12 個(gè)省份。