SCI視角的官產學創新合作關系測度研究

蔡 翔，劉曉正

(1.東南大學經濟管理學院，江蘇 南京210096;2.桂林電子科技大學商學院，廣西 桂林 541004)

SCI視角的官產學創新合作關系測度研究

蔡 翔1，2，劉曉正2

(1.東南大學經濟管理學院，江蘇 南京210096;2.桂林電子科技大學商學院，廣西 桂林 541004)

大學、產業和政府之間的三螺旋關系在國際上的研究已日趨豐富并完善，但在中國卻處于起步階段，尤其是相關定量細化的規范性研究就更加屈指可數。本文借鑒Leydesdorff的三螺旋定量算法，以江蘇、天津、貴州和廣西為研究對象，采用基于網絡計量的數據挖掘技術對基于SCI的引文數量進行統計并對其所反映的官產學關系進行縱向及橫向分析，對官產學之間互動關系的定量規范性研究進行了初步的探索。

三螺旋算法;官產學;數據挖掘

20世紀90年代后期，受生物學中三螺旋結構的啟發，Etzkowitz在觀察、分析和總結全球知識經濟發展的基礎上，提出了著名的并被廣泛認同的三螺旋創新理論，用以解釋大學、產業、政府相互滲透的復雜的互動關系。三螺旋創新理論中主要涉及三個組成單元:以大學為主的知識生產機構，包括高技術公司、企業集團在內的產業部門以及地方、區域、國家等不同層次的政府部門。這三個組成單元相較之前承擔傳統的知識創造、財富生產和政策協調的職能外，還通過相互作用衍生出一系列新的職能［1－5］。

三螺旋創新理論的出現給創新體系的構建提供了一個新的思路。本文在借鑒Leydesdorff的三螺旋定量算法基礎上，以江蘇、天津、貴州和廣西為研究對象，選取以SCI科技論文發布情況為單一測度指標，探索性地分析了大學、產業、政府之間的互動關系，進而提出了衡量區域創新能力強弱的一個新標準。

1 三螺旋算法

許多專家、學者都曾對官產學關系的緊密程度進行研究，其中，Leydesdorff在對論文發表數量的統計整理的基礎上，運用布爾邏輯代數體系下的“和”運算進行測度，即用“大學”和“產業”合作發表的論文數量 (UI)、“大學”和“政府”合作發表的論文數量 (UG)、“產業”和“政府”合作發表的論文數量 (IG)的布爾數值來計量雙邊的鉸鏈程度，而“大學”、“產業”和“政府”合作發表的論文數量 (UIG)則代表了三個概念域內的共通度。雖然這些結果只是通過一些代理數據，從某種意義上說明官產學之間的合作程度，并不能完全詮釋官產學關系的全部內涵，但無疑提供了一種新的測度官產學關系的計量模型，而Leydesdorff使用的這種算法即“三螺旋算法”(Triple Helix Algorithm)［6－9］。

Leydesdorff認為各創新主體發表的論文數量都會產生相應的頻率分布fi，而這種頻率分布有其所對應的概率分布Pi，且:

申農以或然熵解釋這種概率分布所包含的平均信息量，用Hi表示，其中:

多維度下的或然熵Hij可由增添適當的變元后進行測量得到。對應兩組基下的對數運算，Hij可由信息的單位比特進行測度，如下所示:

將二維協同信息定義為不確定性的轉接量Tij:

對于三維協同信息的轉接量可以由Tijk表示，而Tijk的值可由下列等式計算得出:

考慮到大學、產業、政府的實際數據關系，我們可以將上式改寫為:

注意到可測變量的不確定性由界面關系的增加致使其不斷減少，因此，不妨以三維空間內的組織信息的轉接量作為一個動態計量的指標，等式 (1)即是我們所要的“三螺旋算法”，其中三維信息轉接量TUIG的數值大小則反映了官產學的關系的強弱。

2 基于網絡計量法的數據挖掘

伴隨互聯網的廣泛使用，書刊、報紙中的大部分信息都會被包含在網絡數據庫中，通過傳統的計量統計方法進行的有關頻次、作者特征、作者合作能力和程度的分析在網絡數據庫中同樣適用［10］。在運用三螺旋算法計算協同信息的轉接量，分析官產學關系之前，使用數據挖掘的方法利用網絡數據庫中的資源在大量的數據中篩選有用的信息，并通過對原始數據的設定、處理和統計，獲得所需要的數據。

本文采用廣西區內2001—2010年度發表并被SCI引用的721篇論文進行縱向分析，從官產學合作的角度對廣西過去10年的創新發展進行評判并從中尋找進步空間。

除廣西區內的縱向比較外，根據《中國區域創新能力報告2010》中的排名情況，選取創新能力與廣西分處不同級別的另外3個省份——江蘇、天津、貴州就其官產學合作水平進行橫向比較。其中江蘇擁有眾多高水平學府、經濟發展水平也居全國前列，區域創新能力更是位列全國第1位，對其官產學合作的探討有助于挖掘其創新潛力，使其經濟呈可持續發展的態勢;區域創新能力位列全國第7位的天津作為“環首都”工業城市，更容易受到各種科技政策的強烈輻射，其官產學合作的關系為我們衡量現有政策對合作創新的促進作用指明了方向;貴州受其經濟發展水平的限制，區域創新能力暫列全國第29位，但其作為西部省份的代表，豐富了官產學合作的研究案例［11］。因此，采用2010年度江蘇、天津、廣西、貴州4省 (市、區)被SCI引用的669篇論文進行橫向分析。

所有這些論文按其地址屬性依次被貼上“大學”、“產業”、“政府”的標簽 (允許重復計量):若地址中包含“局”、“部”、“基地”、“中心”、“中國科學院”或其他國家直屬的研究院所、實驗室等機構名稱就將其劃歸到“政府”的范圍內;若地址中包含“公司”、“集團”、“廠”或其他營利性單位的名稱就將其劃歸到“產業”的范疇內;若地址中包含“大學”、 “學院”、“學校”或其他屬于學校所有的研究院所、實驗室等機構名稱就將其劃歸到“大學”的行列。根據所貼“標簽”將全部論文劃歸至“大學”、“產業”、“政府”、“大學－產業”、“大學－政府”、“產業－政府”、“大學－產業－政府”7個類別，分別統計每個類別內出現的頻數，所得到的這些數據就組成了我們進行跨組織邊界合作者關系研究的數量基礎。

2.1 廣西區內的縱向統計

SCI 2001—2010中由廣西產出的721篇論文中有效統計663篇，占總數的92.0%，涉及2317個有效地址。將663篇論文按年度分入集合S1－S10后，分別在Si內依據其所有的地址信息對大學、產業、政府的歸屬關系進行分配，通過歸類統計，全部論文可以被劃歸至“大學”、“產業”、“政府”、“大學－產業”、“大學－政府”、“產業－政府”、“大學－產業－政府”7個不同的類別 (見表1)。

表1 基于SCI 2000—SCI 2010廣西區內論文統計

由表1發現，廣西過去10年間的論文產出不論是總數量還是分屬7個類別的子數量，在總體勢頭上都表現出上升的趨勢，僅在2002年、2008年以及2010年有所回落。為解釋這種數量減少的原因，特選取EI 2001—2010及CSSCI 2001—2010中涉及廣西區的10425篇論文進行對比，嘗試找出數據背后隱藏的原因。

將統計集合擴大后，論文總數量下降的現象僅出現在2008和2010年。因此，我們可以判斷，數據統計的局限性在一定程度上制約了研究結果的客觀性。然而，除去數據獲取上的不足，又是什么原因導致不論是SCI還是EI或是CSSCI檢索的論文數量在2008年及2010年都較前一年有所減少呢?2008年由于遭受自然災害和金融危機雙重沖擊的影響，廣西安排的科學研究與技術開發計劃項目和資助經費雖然在總量上較前一年有所增加，但平均經費卻由2007年的17.6萬元/項下降為16.9萬元/項，導致本年度的基礎理論成果由2007年的42項下降為33項，相關研究的論文數量也隨之下降。2010年，盡管該年度的科技立項和資助經費的數量保持上升趨勢，但科技成果的產量卻有所縮減，表明科學研究的效率仍有待增強。

綜上所述，影響廣西區科技產出的原因可以歸結為應對外部沖擊的能力以及項目研究的效率兩個方面。為避免類似的情況發生，應通過科技政策的制訂對經費的數量及所占比重進行硬性規定，保障科技投入，同時，定期監督項目的執行情況，提高科學研究的效率，雙管齊下，切實提高科研能力。

2.2 江蘇、天津、廣西、貴州的橫向統計分析

將SCI 2010中江蘇、天津、廣西、貴州4省(市、區)的669篇論文進行橫向分析，其中有效統計665篇，占總數的99.4%，涉及有效地址2789個。將全部665篇論文按地域分入集合S1－S4后，分別在Si內依據其所有的地址信息對大學、產業、政府的歸屬關系進行分配，分配原則與縱向統計一致，于是得到4個省份被SCI引用論文的在7個類別中的分布情況 (見表2)。

表2 EI 2001—2010廣西區內論文統計

表3 基于SCI 2010的江蘇、天津、廣西、貴州4省論文統計

將4個省份被引用的論文數量進行橫向比較，可以發現:(1)區域創新能力與科技論文的產出總量成正比，總量越多的區域，創新排名越靠前;(2)以科技論文的發表為產出的官產學合作是以大學為主體的，大學的產出能力直接決定了區域的產出能力，進一步印證了知識經濟時代中大學對社會發展的重要性;(3)產業的科技產出能力直接影響著當地的經濟發展水平，產業的科技成果越豐碩，當地的人均GDP越高 (見表3)。鑒于以上分析，我們預測區域創新能力或經濟發展水平與官產學的合作關系也呈正相關，并試圖通過有關三維協同信息轉接量的計算證實我們的判斷。

3 三螺旋算法的實現及分析

將所要分析的論文歸好類后，通過三螺旋算法的實現對這些數據所反映的協同信息轉接量進行度量，從而得到不同年度、不同地區相應的三螺旋的系統狀態，最終得到有關官產學合作關系的計量表達。

3.1 廣西區內的縱向統計分析

這里的討論是在所統計到的論文范疇S內所有論文的所有地址信息，可重復并對重復地址信息按其重復次數進行統計的基礎上的算法實現。通過對廣西區內SCI 2001—2010引用的663篇論文的地址信息的分類，進而對所得數據進行三螺旋算法的程序化處理，得到如表4所示的具有該算法意義而非純粹按點計數意義下的三重螺旋的三維轉接運算布爾代數數值，定量展現廣西區內近10年官產學合作的基本情況。

表4 基于SCI 2001—SCI 2010的廣西區官產學三螺旋關系計量表達

將近10年協同信息轉接量的變化情況以折線圖的形式直觀地呈現出來即得到圖1，對圖中反映的三維協同信息轉接量TUIG的曲線采用線性回歸最小二乘法擬合，以年份的末位數字作為相應的x軸的取值，可以得到擬合直線方程:

y= － 0.036x+0.014

該擬合方程擬合了自2001年起始終非正的TUIG的值。根據信息論的相關內容，負熵是我們希望看到的，它表明重疊系統給運載整體帶來了關于不確定性減少的信息。就其絕對值而言，負熵呈增長之勢，表明廣西區內過去10年內的三螺旋模式越加緊密整合集成了。在看到成績的同時，還要注意到這種線性增長的趨勢并非從始至終的，在某些年份，TUIG的數值出現了回落的現象，且這種波動幅度較為明顯，說明官產學的合作關系尚不穩固。我們通過橫向對比，深入分析這種現象出現的原因。

圖1 廣西區內2001－2010年度TUIG的變化情況

3.2 江蘇、天津、廣西、貴州的橫向統計分析

對江蘇、天津、廣西、貴州4省 (市、區)被引665篇論文的2789個地址，使用與縱向比較中同樣的方法可以得到各個地區的TUIG，并以此為依據進行橫向分析 (見表5、圖2)。

在對江蘇、天津、廣西、貴州的TUIG橫向比較時，區域創新能力排名第1的江蘇省三維協同信息轉接量TUIG的異常打破了我們之前的猜測。加之，對天津和廣西兩個省份近5年的TUIG波動情況的分析，發現波動幅度較大的廣西的TUIG優于天津。這兩個現象的發現將我們的研究引回到之前的假設:區域創新能力與三維協調信息轉接量如何相關，官產學的合作與區域創新能力有著怎樣的關系。

在三螺旋算法中，大學 (HU)、產業 (HI)、政府 (HG)及官產學三者聯合的或然熵 (HUIG)會增大三維協同信息轉接量 TUIG的值，而產學(HUI)、官學 (HUG)、官產 (HIG)雙邊聯合的或然熵會減小三維協同信息轉接量TUIG的值。根據信息論的相關內容，或然熵的數值大小與其所包含的信息量成正比，也就意味著熵值越大的事件其不確定性也越大。因此，當政府 (HG)、產業(HI)、大學 (HU)及官產學聯合或然熵 (HUIG)較小，而官產 (HIG)、官學 (HUG)、產學 (HUI)雙邊的聯合或然熵較大時，三維協同信息轉接量TUIG的值為負，并且官產學合作越緊密，負熵的絕對值越大。

表5 基于SCI2010的江蘇、天津、廣西、貴州4省區官產學三螺旋關系計量表達

圖2 廣西、天津TUIG波動情況比較

首先來看廣西的官產學合作行為。廣西區內合作創新多以大學牽頭，其他主體的科研意識欠佳、科研能力不足，其中涉及產業或政府的科技論文多是采取與大學合作研究的方式發表的，在其他數值差別不大的情況下，較小的HI、HG減少了TUIG的數值大小，即對大學的高度依賴性優化了TUIG的數值。

相比之下，天津、江蘇或其他創新較活躍的省份，各主體的創新動力較高，也具備一定的科研實力，產業和政府經常獨立地開展科學研究工作，此時的合作行為占總體比重略顯不足，合作關系稍顯遜色。以江蘇省的官產學合作創新為例，在江蘇省創新積極性普遍較高，創新行為較踴躍的背景下，有限次數的官產學合作僅發生在某些個體之間，因此出現了創新廣泛 (HU、HG、HI較大)但合作有限 (HIG、HUG、HUI較小)的情況，極大地削弱了官產學合作的緊密程度 (TUIG較大)。

總體說來，廣西看似理想的TUIG數值表現下仍隱藏著科研創新的弊端——科學研究被束縛在大學的領域內，沒有激發出整個社會的創新積極性。在以后的創新引導上應從增加產業、政府參與科研、創新的主動性，增強官產學合作關系的緊密性兩方面入手，更多地調動一切有創新愿望的機構從事科研、創新行為，在多方面、多領域結成牢靠的官產學合作關系，進一步激發區域創新活力。而天津、江蘇等區域創新勢頭較好的省份，更不要因為TUIG數值的不理想而感到沮喪，而是在制定鼓勵創新的相關政策時，突出強調官產學合作的重要性，除在某些學術能力突出的大學或發展前景明朗的產業內促進合作外，還應在一切渴望創新的機構間努力促成合作，摸索新的發展出路，營造官產學合作百家爭鳴、百花齊放的景象，在扎實合作關系的基礎上進一步提高區域創新的能力。

4 小結

本文給出了基于SCI引文統計的三螺旋計量算法的分析，通過這一算法的實現，政府、產業和大學的相互關系可由互聯網中搜集到的高水平科技論文的發表數量得以反映，其中三維協同信息轉接量TUIG的數值大多為負，表示官產學合作的不穩定性大幅下降，較為緊密的創新合作關系已初步結成，并且隨著經濟發展程度的不斷提高，官產學的創新合作關系也會日益緊密。為了結成更為牢固的合作創新關系，進一步凝聚區域創新能力，在日后創新活動的指導過程中，政府要發揮好創新“工程師”、“立法者”的作用，通過法律與規章制度的制定，加強大學、產業、政府之間的聯系，為一切有創新愿望的機構或個人提供施展的平臺，并且鼓勵創新效果較好的項目結成長期合作關系，在多領域開展創新合作，使區域內的官產學創新合作關系較為穩定及持久。

官產學三方共同發表科研論文只是聯合創新的一種表現形式，除了以智力要素為投入展開合作外，大學、產業和政府還可以基于智力 －技術－資金、智力－市場－政策等諸多形式開展合作創新。因此，在后續的研究中，我們還可以從諸如科研基金的獲得情況、國家標準的起草情況、發明專利的申請情況等多角度對官產學的合作行為進行分析，豐富研究結果、增加研究的信度及效度，使之成為與區域創新能力切實相關的數量依據。

［1］萬勇，文豪.中國區域創新能力的評價指標體系研究［J］.中南大學學報(社會科學版)，2009，(10):643－646.

［2］李健，羅軍飛.依靠科技創新促進中部崛起的戰略思考［J］.中南大學學報(社會科學版)，2006，(2):16－18.

［3］邊偉軍，羅公利.基于三螺旋模型的官產學合作創新機制與模式［J］.科技管理研究，2009，(2):4－7.

［4］牛盼強，謝富紀.創新三重螺旋模型研究新進展［J］.研究與發展管理，2009，(10);94－99.

［5］韓大衛，程海瓊.協同對策在官產學聯合模式下利益分配研究［J］.科學學與科學技術管理，2002，(10):13－15.

［6］王成軍，黃寶東.基于SCI2000的官產學三重螺旋關系比較研究［J］.科技進步與對策，2006，(2):50－52.

［7］林學軍.基于三重螺旋創新理論模型的創新體系研究［M］.廣東:暨南大學出版社.2010，47－54.

［8］Leydesdorff Loet.The Challenge of Scientometrics:the development，measurement，and self－organization of scientific communication［M］.Leiden:DSWO Press，Leiden University，1995，111 －121.

［9］Leydesdorff Loet，The Measurement and Evaluation of Triple Helix Relation among University，Industries，and Governments［C］.Copenhagen，the Fourth International Triple Helix Conference，2002.179 －211.

［10］吳華香.網絡計量學:互聯網上的文獻計量學［J］.圖書館雜志，2001，(1):33 －36.

［11］中國科技發展戰略研究小組.中國區域創新能力報告2010［M］.北京:科學出版社.2010，20－55.

(責任編輯 張九慶)

Relationship Among University，Industry and Government Based on the Perspective of SCI

Cai Xiang1，2，Liu Xiaozheng2
(1.School of Management，Southeast University，Nanjing 210096，China;2.School of Business，Guilin University of Electronic and Technology，Guilin 541004，China)

The researches of the triple helix relationship relation among university，industry and government have been carried extensively and deeply.But this issue especially the quantitative analysis is scarce in China.This paper takes Jiangsu，Tianjin，Guizhou and Guangxi as the objects of this study，and gives a quantitative analysis of different period and different areas based on the data mining for SCI and triple helix algorithm.

Triple helix algorithm;University－industry－government;Data mining

G312

A

國家自然科學基金項目 (70802028)，教育部重點規劃課題 (DIA090206)。

2012－03－31

蔡翔 (1968－)男，湖南益陽人，教授，博士生導師;研究方向:技術創新與管理。