區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)“新興—成熟”協(xié)同演化策略分析

伊輝勇 付正順

（重慶交通大學經(jīng)濟與管理學院 重慶 400074）

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟工業(yè)化程度的提高，產(chǎn)業(yè)區(qū)域化現(xiàn)象越發(fā)突出，優(yōu)化區(qū)域經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展成為區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。從區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢看，產(chǎn)業(yè)核心競爭力不再局限于技術(shù)和產(chǎn)品本身，還與產(chǎn)業(yè)所處環(huán)境緊密相關。處于同一區(qū)域的各個產(chǎn)業(yè)相互聯(lián)系、相互制約，每一個產(chǎn)業(yè)都有屬于自己的特定位置，并與其他有著密切聯(lián)系的產(chǎn)業(yè)一起構(gòu)成網(wǎng)狀的區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。當區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部成員之間的生態(tài)關系達到平衡狀態(tài)時，整個區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和各個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都會朝最優(yōu)方向演化。如果這種穩(wěn)定狀態(tài)能長時間維持，也就是區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的各個成員持續(xù)保持在恰當?shù)纳鷳B(tài)位，整個系統(tǒng)就能穩(wěn)定、協(xié)調(diào)地向前發(fā)展。從生態(tài)學角度研究區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同演化趨勢，能夠更清晰地展現(xiàn)區(qū)域內(nèi)各產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律，進而提出促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的對策建議。

一、文獻綜述

（一）區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念與形成

Frosch、Gallopoulos[1]首先提出“產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)”概念。其認為產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是由多個產(chǎn)業(yè)群落與其內(nèi)外部環(huán)境相互作用形成的復雜系統(tǒng)。此后產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)逐漸成為學者們關注的熱點。Rocha、Audretsch[2]從產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、區(qū)域集群和工業(yè)區(qū)的歷史演變過程出發(fā)，采用批判現(xiàn)實主義本體論，研究了生態(tài)系統(tǒng)、集群和工業(yè)區(qū)的起源，得出一個歷史和理論的框架。為研究如何促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)形成，Ebru 等[3]將產(chǎn)業(yè)生態(tài)學與 可持續(xù)轉(zhuǎn)型生態(tài)位觀點結(jié)合起來，以西班牙加泰羅尼亞自治區(qū)為案例，得出該區(qū)域逐漸形成的新興的區(qū)域工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)缺少一個廣泛的區(qū)域產(chǎn)業(yè)協(xié)同網(wǎng)絡的結(jié)論，認為構(gòu)建區(qū)域產(chǎn)業(yè)協(xié)同網(wǎng)絡能夠促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)變革以及地區(qū)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)轉(zhuǎn)型。Pan Mingmin 等[4]認為產(chǎn)業(yè)生態(tài)化是一個地區(qū)產(chǎn)業(yè)體系生態(tài)化轉(zhuǎn)型的重要途徑。國內(nèi)學者也對區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的形成進行了研究。姜李丹等[5]從人工智能的視角出發(fā)對產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的要素構(gòu)成、功能邊界、生態(tài)互動等進行研究，研究結(jié)果表明產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)正在逐漸形成一種新型的生態(tài)互動關系，且系統(tǒng)內(nèi)的多宿主體和次生群落使得產(chǎn)業(yè)樣態(tài)發(fā)生快速變革，導致產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)不斷演化。李曉華、劉峰[6]基于商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、國家創(chuàng)新系統(tǒng)等理論提出產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是對某一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有重要影響的各種要素的集合及其相互作用的一種關系，產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然界生態(tài)系統(tǒng)一樣具有相互依賴、復雜連接、自我修復、共同演化等特征；孫麗文等[7]提出基于產(chǎn)業(yè)群落互利共生、協(xié)同發(fā)展等特征來構(gòu)建集產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、價值鏈、服務鏈等四鏈于一體的新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

（二）區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展與路徑

國內(nèi)外文獻大多從系統(tǒng)主體關系或特征出發(fā)對產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)演化發(fā)展進行研究。如Tatyana 等[8]研究了在共生模式和循環(huán)性原則基礎上形成的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)；范太勝[9]運用Lotka-Volterra 模型對區(qū)域低碳產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的競爭演化機制進行了研究；孫冰[10]利用Logistic 模型分析了區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的共生模式和演化規(guī)律。在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同演化的制約因素方面，Ivanova 等[11]對區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)“教育—科學—產(chǎn)業(yè)”之間的協(xié)同關系進行了研究，分析了區(qū)域內(nèi)大學和科研機構(gòu)在產(chǎn)業(yè)技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展過程中的作用；商亮、趙暉[12]運用生命周期理論對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)成長性及其成長因子進行了研究，研究結(jié)果表明不同成長時期的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特征、成長因子存在差異；曹海霞[13]對高效協(xié)同的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建進行了研究，建議借鑒自然生態(tài)系統(tǒng)的特性推動區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同演化。有研究表明，區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的演化穩(wěn)定對產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟提升有激勵作用。如趙長軼等[14]指出，區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的共生度對技術(shù)引進和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率有正向調(diào)節(jié)作用；武翠、譚清美[15]的研究表明產(chǎn)業(yè)相關多樣性對區(qū)域經(jīng)濟韌性及生態(tài)系統(tǒng)共生性有顯著促進作用，提出通過打造“有效市場”和“有為政府”促進產(chǎn)業(yè)相關多樣性發(fā)展，進而促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)均衡發(fā)展。張慧等[16]基于價值共創(chuàng)和動態(tài)研究視角提出要促進區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展，需平衡種群共生演化動力、優(yōu)化共生環(huán)境、完善高效協(xié)同創(chuàng)新機制。

綜上所述，目前國內(nèi)外對區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的研究大多集中在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的形成、發(fā)展趨勢等方面，研究視角多元，研究方法多樣。學者們在研究產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)各類要素之間的耦合關系時，更多的是關注系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)業(yè)群落之間的關系，且多以一個產(chǎn)業(yè)為例進行分析，對不同產(chǎn)業(yè)、不同群落之間的關系以及產(chǎn)業(yè)內(nèi)在競爭機理研究得較少。同時，現(xiàn)有文獻大多研究產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展機理，探討區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)演化過程的影響因素，對同樣的影響因素在不同時期會產(chǎn)生怎樣的影響研究得較少。深入剖析區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在不同階段的影響因素以及演化機制對促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，提升整個區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展水平具有重要意義。本文的創(chuàng)新有兩點：一是以整體性視角將區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)演化過程視作一體來研究區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在不同時期的演化機制；二是以logistic 模型為基礎，加入變量“政府扶持”和“高校和科研機構(gòu)”來構(gòu)建區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)演化模型，對處于不同階段的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展提出了建議。

二、問題描述與模型

（一）問題描述

區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)從新興到成熟的演化實質(zhì)上是系統(tǒng)內(nèi)部不同主體的規(guī)模不斷增加、創(chuàng)新能力不斷提升，各方協(xié)同發(fā)展創(chuàng)造價值的過程，借助已有的對自然生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過程的了解可以更好地理解產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。產(chǎn)業(yè)類似于自然界的物種，處于同一區(qū)域的產(chǎn)業(yè)共同形成區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，各個產(chǎn)業(yè)之間存在著相互競爭、交叉衍生的互動關系，這些關系直接決定產(chǎn)業(yè)間的競爭結(jié)果，影響整個區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的不同階段，產(chǎn)業(yè)之間的生態(tài)關系有所不同，環(huán)境對各產(chǎn)業(yè)的影響也不同。區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的演化機制以及影響因素如圖1所示，本文主要研究政府扶持和高校及科研機構(gòu)對產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響。

圖 1 區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)演化機制

（二）模型假設

通過以上分析，本文擬構(gòu)建區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)新興階段和成熟階段演化模型來探索其在互利共生與相互競爭模式下的演化趨勢，模型的假設如下。

假設1：假定區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)僅有A、B 兩個產(chǎn)業(yè)，兩者都在本區(qū)域拓展市場、穩(wěn)定發(fā)展，因而兩者之間存在互利、相互競爭等生態(tài)關系。同時，假定在一定時間內(nèi)，區(qū)域內(nèi)的各種要素稟賦是一定的，因而兩個產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量存在上限。由于市場規(guī)模有限，A、B 兩產(chǎn)業(yè)遵循最基本的logistics 增長方程。

假設2：假定產(chǎn)業(yè)A 和產(chǎn)業(yè)B 的產(chǎn)出水平分別為y1和y2，在理想環(huán)境下的最大增長率分別為r1和r2，由環(huán)境所決定的最大產(chǎn)出水平分別為K1和K2。

假設3：假定產(chǎn)業(yè)A和產(chǎn)業(yè)B 的自然增長飽和度（即產(chǎn)業(yè)A和產(chǎn)業(yè)B的實際產(chǎn)出水平分別占各自最大產(chǎn)出水平的比例）為和，則產(chǎn)業(yè)A和產(chǎn)業(yè)B未實現(xiàn)產(chǎn)出占最大產(chǎn)出的比例1?和1?分別體現(xiàn)了在既定約束條件下自然增長飽和度對產(chǎn)業(yè)A 和產(chǎn)業(yè)B 產(chǎn)出水平增長的阻滯作用。

假設4：假定θ1、θ2分別為產(chǎn)業(yè)A 和產(chǎn)業(yè)B 在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過程中的影響因素，包括產(chǎn)業(yè)處于新興階段時政府對產(chǎn)業(yè)的扶持政策或者資金補貼、產(chǎn)業(yè)之間的相互影響、高?；蚩蒲袡C構(gòu)對產(chǎn)業(yè)的研發(fā)支持和人才培養(yǎng)等。

基于上述假設，得到A、B 兩產(chǎn)業(yè)的logistics 增長方程，如下：

（三）模型構(gòu)建與分析

1. 新興階段互利模型構(gòu)建與分析

在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的新興階段，各個產(chǎn)業(yè)都處于發(fā)展的萌芽時期，各產(chǎn)業(yè)的基礎相對薄弱，迫切需要通過合作和互利共生來提升各自的市場拓展能力。假定兩產(chǎn)業(yè)合作的互利程度用互利系數(shù)來表示，設B 產(chǎn)業(yè)對A 產(chǎn)業(yè)的互利系數(shù)為α，則α表明在有限的外界條件下，產(chǎn)業(yè)B 的產(chǎn)出水平對產(chǎn)業(yè)A 的產(chǎn)出水平所產(chǎn)生的影響；同理可設A 產(chǎn)業(yè)對B 產(chǎn)業(yè)的互利系數(shù)為β，則β為產(chǎn)業(yè)A 的產(chǎn)出水平對產(chǎn)業(yè)B 所產(chǎn)生的影響。當兩個產(chǎn)業(yè)在同一區(qū)域的市場環(huán)境中抱團發(fā)展時，產(chǎn)業(yè)B 就會對產(chǎn)業(yè)A 產(chǎn)生促進作用；產(chǎn)業(yè)A 對產(chǎn)業(yè)B 亦是如此。在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的新興階段，政府對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的扶持極為重要，同時此階段產(chǎn)業(yè)發(fā)展還未形成規(guī)模，研發(fā)投入相對較少，假定政府扶持系數(shù)為ε，將高校或科研機構(gòu)的研發(fā)系數(shù)設為φ，則A、B 產(chǎn)業(yè)的互利方程為：

為研究A、B 兩產(chǎn)業(yè)互利策略的均衡結(jié)果，即當t→+∞ 時y1和y2的趨向，只需對平衡點進行穩(wěn)定性分析，令

通過（5）式和（6）式，可以得到4 個平衡點，分別為：

顯然，P1、P2、P4滿足條件y1≥ 0 及y2≥ 0；要使P3中y1、y2的分子大于零，必須有(1+φ?ε)2?αβ＞0，由此可得αβ＜1 是A、B 兩產(chǎn)業(yè)互利共生達到均衡狀態(tài)應滿足的條件；同時，1+φ?ε的值對y1、y2有很大的影響，其值越小，兩產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出水平越大。從上述分析可得到結(jié)論1：在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)新興時期，政府應加大對各個產(chǎn)業(yè)的扶持，促使各產(chǎn)業(yè)在政府的支持下實現(xiàn)合作共贏、互惠互利、共同發(fā)展；高?；蚩蒲袡C構(gòu)的研發(fā)系數(shù)φ不宜過大，因為此階段產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各方面都處于快速上升時期，對創(chuàng)新的要求較高，研發(fā)投資回收期較長且風險較大。

存在互利關系的產(chǎn)業(yè)的均衡條件討論1：當α＜1 且β＜1 時，αβ＜1，因為α、β分別為兩產(chǎn)業(yè)各自的互利系數(shù)，若兩者都小于1，則表明兩產(chǎn)業(yè)的規(guī)模較小，且其生產(chǎn)的產(chǎn)品具有一定的相似性，彼此對對方的貢獻相差不大，這時一個產(chǎn)業(yè)對另一個產(chǎn)業(yè)的貢獻主要是通過基礎設施共享、專業(yè)化分工促進生產(chǎn)能力和市場規(guī)模擴大等方式實現(xiàn)的。由此得出結(jié)論2：在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)新興階段，規(guī)模較小且相似的產(chǎn)業(yè)達到互利共生的均衡狀態(tài)的條件是各個產(chǎn)業(yè)之間保持一定的競爭，盡量抵消產(chǎn)業(yè)同構(gòu)化、同質(zhì)化帶來的影響。

存在互利關系的產(chǎn)業(yè)的均衡條件討論2：當α＜1 且β＞1 或α＞1 且β＜1 時，表明兩產(chǎn)業(yè)的規(guī)模相差較大，其中一個產(chǎn)業(yè)是主導產(chǎn)業(yè)，另外一個是為主導產(chǎn)業(yè)提供中間產(chǎn)品或服務的從屬產(chǎn)業(yè)。本文對α＜1 且β＞1 的情形進行討論。在這種情形下，從屬產(chǎn)業(yè)依賴主導產(chǎn)業(yè)，從屬產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品訂單大部分來自主導產(chǎn)業(yè)，而且主導產(chǎn)業(yè)為從屬產(chǎn)業(yè)提供大量的技術(shù)指導、管理咨詢等扶持，甚至主導產(chǎn)業(yè)有可能對從屬產(chǎn)業(yè)直接投資，因此，主導產(chǎn)業(yè)對從屬產(chǎn)業(yè)的影響遠大于從屬產(chǎn)業(yè)對主導產(chǎn)業(yè)的影響。由此得出結(jié)論3：在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)新興階段，如果生態(tài)系統(tǒng)中存在規(guī)模較大的產(chǎn)業(yè)，則需要這個產(chǎn)業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)形成一個互利型生態(tài)關系，系統(tǒng)內(nèi)各產(chǎn)業(yè)才能保持互惠互利、相互合作的平衡。α＞1 且β＜1 時存在類似結(jié)論。

2. 成熟階段競爭模型構(gòu)建與分析

區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進入成熟階段后，由于產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成規(guī)模且市場規(guī)模有限，產(chǎn)業(yè)間會存在競爭，產(chǎn)業(yè)間競爭程度用競爭系數(shù)來表示。設B 產(chǎn)業(yè)對A 產(chǎn)業(yè)的競爭系數(shù)為λ，λ表明在有限的外界資源下，產(chǎn)業(yè)B 的產(chǎn)出水平對產(chǎn)業(yè)A 的產(chǎn)出水平的影響；設A 產(chǎn)業(yè)對B 產(chǎn)業(yè)的競爭系數(shù)為μ，μ即產(chǎn)業(yè)A 的產(chǎn)出水平對產(chǎn)業(yè)B 的產(chǎn)出水平的影響。當兩個產(chǎn)業(yè)在同一區(qū)域的市場中競爭時，為爭奪有限的市場，都會對對方產(chǎn)生不利影響，為了取得領先地位，各產(chǎn)業(yè)對創(chuàng)新的需求會越來越大，根據(jù)互利方程，可得此時A、B 產(chǎn)業(yè)的競爭方程：

為研究A、B 兩產(chǎn)業(yè)競爭策略的均衡結(jié)果，即當t→+∞ 時，y1和y2的趨向，只需對平衡點進行穩(wěn)定性分析，令

從上述公式可得到4 個平衡點，分別為：

因為y1≥ 0，y2≥ 0，所以要使P1、P2、P4滿足條件，需要1?ε?φ＞0，由此可得出結(jié)論4：在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進入成熟階段后，為了在激烈的競爭中脫穎而出，各產(chǎn)業(yè)必須更加重視高校或科研機構(gòu)對自身的研發(fā)支持，加大研發(fā)投入，以獲得技術(shù)、人才方面的優(yōu)勢，同時此階段政府應充分發(fā)揮監(jiān)管、調(diào)節(jié)作用，使政府扶持系數(shù)ε與研發(fā)系數(shù)φ的和不超過1，最終使得產(chǎn)業(yè)間形成積極、良性的競爭，促進經(jīng)濟發(fā)展。

對P3而言，y1、y2要大于零，必須有：

由上面分析可知，最大產(chǎn)出水平K為正值且1?ε?φ＞0，此時只需要分析競爭系數(shù)的影響。

討論1：當λ=μ時，有

可得到y(tǒng)1≥ 0 且y2≥ 0，這意味著當區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進入成熟階段后，若兩產(chǎn)業(yè)規(guī)模相當，彼此對對方的影響相等或相差不大時，生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同演化會趨于平衡。由此可得到結(jié)論5：此階段產(chǎn)業(yè)之間必須保持競爭且各產(chǎn)業(yè)的實力應該基本相當，政府可發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，給予弱勢產(chǎn)業(yè)一定的支持，以促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)趨于平衡。

討論2：當λ≠μ，λ＞1 且μ＞1 時，y1≥ 0 且y2≥ 0，因為λ、μ均大于1，意味著兩個產(chǎn)業(yè)的規(guī)模都較大且彼此對對方的貢獻非常大，說明兩個產(chǎn)業(yè)都是該產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的支柱產(chǎn)業(yè)，對整個區(qū)域有著舉足輕重的作用。由此可得到結(jié)論6：在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)成熟期，產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的支柱產(chǎn)業(yè)應達到相互競爭的均衡狀態(tài)，產(chǎn)業(yè)之間應保持合理的競爭，并積極開展合作。

三、數(shù)值仿真與分析

為更好地展現(xiàn)區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)演化趨勢，本文進行了數(shù)值仿真分析。由于本文主要研究區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)從新興階段到成熟階段產(chǎn)業(yè)間的生態(tài)關系變化以及變量政府扶持、高校及科研機構(gòu)對產(chǎn)業(yè)演化趨勢的影響，所以假定式（1）和式（2）中除了效應系數(shù)以外，其他參數(shù)不變，結(jié)合姚晶晶、孔玉生[17]的研究，假定區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)業(yè)在理想環(huán)境下的最大增長率r1、r2分別為0.1、0.2，兩產(chǎn)業(yè)由環(huán)境所決定的最大產(chǎn)出水平K1、K2分別為200、300，利用MATLAB 2021b 分別對區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)不同階段產(chǎn)業(yè)演化發(fā)展趨勢進行仿真分析。

（一）新興階段互利模式仿真分析

1. 政府扶持系數(shù)的影響

在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)新興時期，各產(chǎn)業(yè)都處于初步發(fā)展階段，規(guī)模相對較小，彼此需要相互合作，共同提升市場拓展能力。為分析政府扶持系數(shù)ε對系統(tǒng)新興階段產(chǎn)業(yè)演化趨勢的影響，滿足競爭模型下區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)均衡條件，假定兩個產(chǎn)業(yè)的互利系數(shù)均為0.5、高?；蚩蒲袡C構(gòu)的研發(fā)系數(shù)為0.2，政府扶持系數(shù)ε分別為0.2、0.3、0.5，可得到圖2 所示仿真結(jié)果。

圖 2 新興階段互利模式下政府扶持系數(shù)ε 影響仿真圖

由圖2 可知，當政府扶持系數(shù)ε分別為0.2、0.3、0.5 時，兩個產(chǎn)業(yè)的演化趨勢差別不大，都是在實現(xiàn)一定的增長后達到峰值并穩(wěn)定下來，這與互利模型中的結(jié)論1 相符。

2. 產(chǎn)業(yè)互利系數(shù)的影響

從上面的分析可以看出，三個政府扶持系數(shù)中0.5 是較為合適的系數(shù)。同時由互利模型分析結(jié)果可知，互利系數(shù)存在三種情形：第一種，α、β都小于1；第二種，α＜1 且β＞1 或α＞1 且β＜1；第三種，α、β為第一種和第二種情形之外的其他值。據(jù)此，為分析兩個產(chǎn)業(yè)的互利系數(shù)對對方的影響，假設政府扶持系數(shù)為0.5，高?；蚩蒲袡C構(gòu)的研發(fā)系數(shù)為0.2，對α、β都為0.2，α為1.2 且β為0.2，α為1.2 且β為1.5 等三種情形進行仿真，得到如圖3 所示結(jié)果。

圖 3 新興階段互利模式下產(chǎn)業(yè)互利系數(shù)α、β 仿真圖

當兩個產(chǎn)業(yè)的互利系數(shù)α、β分別為1.2、1.5 時，不滿足互利模型中區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)達到均衡的條件，從圖3 可看出，A、B 兩個產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出在極短的時間突然猛增，出現(xiàn)這樣的仿真結(jié)果是因為兩個產(chǎn)業(yè)的互利系數(shù)都大于1 的情形在現(xiàn)實中不會出現(xiàn)。這種情形不利于整個區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡，會導致其崩潰，使得整個區(qū)域經(jīng)濟陷入癱瘓，這與互利模型得到的結(jié)論一致。

當兩產(chǎn)業(yè)的互利系數(shù)α、β均為0.2 時，滿足區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)達到均衡的條件。從圖3 可看出，兩個產(chǎn)業(yè)在實現(xiàn)一定的增長后各自達到自己最大的產(chǎn)出水平且穩(wěn)定下來，整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展穩(wěn)定。這說明在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)新興階段，存在互利關系的小規(guī)模產(chǎn)業(yè)彼此之間會保持一定的競爭，在隨后的演化過程中各個產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，最終促進整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)達到平衡，這與結(jié)論2 是一致的。

當兩產(chǎn)業(yè)的互利系數(shù)α、β分別為1.2、0.2 時，滿足區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)達到均衡的條件。從圖3 可看出，在這種情形下，兩個產(chǎn)業(yè)在實現(xiàn)一定的增長后都各自達到自己最大的產(chǎn)出水平且穩(wěn)定下來。區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)新興階段存在互利關系的主從產(chǎn)業(yè)演化發(fā)展達到平衡狀態(tài)，有利于產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，這與結(jié)論3 是一致的。

（二）成熟階段競爭模式仿真分析

1. 政府扶持系數(shù)的影響

當產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進入成熟階段后，各產(chǎn)業(yè)之間存在相互競爭。為分析政府扶持系數(shù)ε對產(chǎn)業(yè)演化趨勢的影響，滿足競爭模式下系統(tǒng)穩(wěn)定條件，本文假定兩個產(chǎn)業(yè)的競爭系數(shù)均為0.2，高?；蚩蒲袡C構(gòu)的研發(fā)系數(shù)為0.4，政府扶持系數(shù)ε分別為0.2、0.3、0.5，可得到圖4 所示仿真結(jié)果。

圖 4 成熟階段競爭模式下政府扶持系數(shù)ε 影響仿真圖

由圖4 可知，當扶持系數(shù)ε為0.5 時，在A 產(chǎn)業(yè)被淘汰、B 產(chǎn)業(yè)獲得勝利后，B 產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出水平非常高，顯然這種一家獨大的情形會導致區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)失衡，不利于區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，這與結(jié)論4 是一致的。

當扶持系數(shù)ε分別為0.2 和0.3 時，兩個產(chǎn)業(yè)在實現(xiàn)一定的增長后都達到自身最大的產(chǎn)出水平且穩(wěn)定下來，顯然這兩種情形比上述情形更有利于產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展，也更有利于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。也就是說，在區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進入成熟階段后，政府關注的重點不應是加大扶持力度，在這個階段政府應加強監(jiān)管，發(fā)揮動態(tài)調(diào)節(jié)作用，促進積極的、良性的競爭形成，推動區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)均衡發(fā)展。

2. 產(chǎn)業(yè)競爭系數(shù)的影響

由上述分析可知，政府扶持系數(shù)為0.3 為較為合適的系數(shù)。同時，由競爭模型分析結(jié)果可知，競爭系數(shù)可分為三種情形：第一種，λ和μ相等；第二種，λ和μ都大于1；第三種，λ和μ為前面兩種情形之外的值。據(jù)此，為分析兩產(chǎn)業(yè)競爭系數(shù)的影響，假定政府扶持系數(shù)為0.3，高?；蚩蒲袡C構(gòu)的研發(fā)系數(shù)為0.4，當λ 和μ都為0.2，λ、μ分別為1.5、1.2，λ、μ分別為0.2、0.8 時，可得到圖5 所示的仿真結(jié)果。

圖 5 成熟階段競爭模式下產(chǎn)業(yè)競爭系數(shù)λ、μ 影響仿真圖

當兩個產(chǎn)業(yè)的競爭系數(shù)λ 和μ分別為0.2 和0.8 時，不滿足區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)均衡條件。從圖5 可看出，當B 產(chǎn)業(yè)在競爭中被淘汰、A 產(chǎn)業(yè)獲得勝利后，A 產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出水平非常高，顯然這種一家獨大的情形會導致區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)失衡，不利于區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，這與前文論證結(jié)果一致。

當兩個產(chǎn)業(yè)的競爭系數(shù)λ 和μ均為0.2 時，滿足區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)均衡條件。從圖5 可看出，兩個產(chǎn)業(yè)在實現(xiàn)一定的增長后都達到自身最大的產(chǎn)出水平且穩(wěn)定下來，整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展穩(wěn)定。

當兩個產(chǎn)業(yè)的競爭系數(shù)λ、μ分別為1.5、1.2 時，滿足區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)均衡條件。從圖5 可看出，在這種情形下，兩個產(chǎn)業(yè)的演化結(jié)果卻不一致，A 產(chǎn)業(yè)被淘汰，B 產(chǎn)業(yè)獲得勝利。B 產(chǎn)業(yè)競爭勝利后其產(chǎn)出水平非常高，最終會導致區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性被破壞。之所以出現(xiàn)這樣的仿真結(jié)果是因為兩個產(chǎn)業(yè)的競爭系數(shù)都大于1 的情況在現(xiàn)實中不會出現(xiàn)。

四、結(jié)論及對策建議

本文以產(chǎn)業(yè)為主體，以區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展為目標，借鑒自然界中生物種群的生態(tài)關系，構(gòu)建區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)“新興—成熟”協(xié)同演化模型進行分析和仿真，得到以下結(jié)論及對策建議。

第一，增強區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的開放性，加強其與外界的物質(zhì)、信息交流。由于外界因素對區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)不同發(fā)展階段的影響不同，因此，在產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)處于新興階段時，政府相關部門應加大扶持力度，促進各產(chǎn)業(yè)互惠互利發(fā)展，而高校或科研機構(gòu)的研發(fā)投入在前期不宜過大；當區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進入成熟階段后，政府相關部門應加強監(jiān)管，使各個產(chǎn)業(yè)之間形成良性競爭，促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)均衡發(fā)展。

具體來看，區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的外界影響主要體現(xiàn)在市場和技術(shù)兩方面。在市場方面，政府相關部門可以通過舉辦產(chǎn)品博覽會、招商引資會等加強區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與外部市場的聯(lián)系，也可以建立網(wǎng)絡智能共享平臺，利用大數(shù)據(jù)建立共享平臺互通信息。在技術(shù)方面，可以組織相關產(chǎn)業(yè)的企業(yè)到高校研發(fā)中心或國家重點實驗室進行考察、交流、學習，通過加強新技術(shù)應用和引進有創(chuàng)新能力的高級人才等方式促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與外部的技術(shù)交流。

第二，通過分工協(xié)同網(wǎng)促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的均衡發(fā)展。區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)從新興到成熟的協(xié)同演化過程中，應以協(xié)同為核心促進系統(tǒng)中的產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)分工協(xié)同，同時應以市場需求為導向，協(xié)調(diào)好系統(tǒng)內(nèi)部利益驅(qū)動與協(xié)同共生關系。在產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)新興階段，具有互利關系的小規(guī)模產(chǎn)業(yè)之間要保持一定的競爭；在產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)成熟階段，處于競爭關系的大規(guī)模、支柱產(chǎn)業(yè)之間要保持合理競爭和合作。合理的競爭和合作可以提高產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，還有利于促進產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，保持整個生態(tài)系統(tǒng)的活力。

具體來講，應當制定和完善高效的區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新機制。當產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各產(chǎn)業(yè)都處于恰當?shù)奈恢貌⑦_到均衡狀態(tài)時，各產(chǎn)業(yè)就構(gòu)成一個分工協(xié)同網(wǎng)。在分工協(xié)同網(wǎng)中，產(chǎn)業(yè)間既有競爭又有合作。政府相關部門可以通過在招商引資過程中有意識地吸引產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)展相對薄弱的產(chǎn)業(yè)進入產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、積極地引入中介服務機構(gòu)等措施促進系統(tǒng)的均衡發(fā)展。

第三，構(gòu)建有主導產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新聯(lián)盟。要積極構(gòu)建服務于區(qū)域產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，積極探索符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的創(chuàng)新體制和協(xié)同發(fā)展方式。在一個區(qū)域內(nèi)，要有大規(guī)模的主導產(chǎn)業(yè)，使其從屬產(chǎn)業(yè)之間形成競爭，還要促使主導產(chǎn)業(yè)逐漸成為整個區(qū)域的支柱產(chǎn)業(yè)。例如，可以將各種類型的工程中心、研發(fā)中心、檢測中心等平臺建設與產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新聯(lián)盟構(gòu)建結(jié)合起來，建立能夠促進本區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新平臺；還可由政府相關部門出臺相關政策支持主導產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次、產(chǎn)業(yè)集中度和產(chǎn)業(yè)外向度，加快建立區(qū)域支柱產(chǎn)業(yè)，形成有主導產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新聯(lián)盟，使系統(tǒng)中各個產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)優(yōu)勢互補和協(xié)調(diào)發(fā)展，共同促進系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。