產學研合作網絡時空演化研究

摘要：文章利用國家重點產業(yè)專利信息服務平臺檢索到的2181項中國大學、科研院所和企業(yè)聯合申請發(fā)明專利的數據，構建了中國裝備制造業(yè)產學研專利申請合作網絡。采用社會網絡分析技術從時空二維視角解釋中國裝備制造業(yè)產學研專利申請合作網絡的衍化趨勢。結果表明，中國裝備制造業(yè)產學研合作網絡規(guī)模有所增大，但成員間聯系強度不高，網絡中心度和網絡中心勢尚未真正形成，產學規(guī)模遠高于產研規(guī)模；各省市裝備制造業(yè)產學研合作方式不同，按照活躍度，裝備制造業(yè)產學研聯合申請專利地區(qū)劃分成三個梯隊，同時各地區(qū)的裝備制造業(yè)產學研研發(fā)水平與本地區(qū)的裝備制造業(yè)規(guī)模不吻合，反映出有些地區(qū)是產學研研發(fā)的輸出地，而另外一些地區(qū)則是輸入地。這些研究結論發(fā)映出中國裝備制造業(yè)產學研合作尚存巨大的發(fā)展空間，同時亟需產學研協同創(chuàng)新本地化。

關鍵詞：裝備制造業(yè)；社會網絡分析；發(fā)明專利；產學研合作

一、 引言

大學-產業(yè)-政府關系的“三重螺旋”創(chuàng)新模式由Etzkowitz和Leydesdorff在1995年提出，它指官、產、學之間透過組織的結構性安排、制度性設計，以加強資源分享與訊息溝通，提高整體效率與效能。他們的研究成果為后續(xù)研究奠定了理論基礎。尤其近年來，隨著各國專利數據庫的逐步完善及相關分析軟件的蓬勃發(fā)展，越來越多的學者采用專利合作信息從網絡視角研究產學研合作。Petruzzellia通過考察歐洲12國33個大學共796份校企聯合專利，探討伙伴間的技術關聯性、既有關系、地理距離與校企專利合作網絡創(chuàng)新價值和創(chuàng)新產出的影響。Bottazzi， Peri利用歐洲地區(qū)1977年～1995年間的專利數據，指出區(qū)域創(chuàng)新溢出效應具有本地化特征，只存在于300公里的范圍內。Lissoni利用意大利專利數據庫、調研問卷和ISI網絡科學數據庫考察高校發(fā)明人合作網絡時，指出高校與企業(yè)聯合專利發(fā)明人在網絡中更容易處于穩(wěn)定的看門人位置。Motohashi利用中國專利數據庫（Chinese Patent Database）搜集1985年～2005年間科學部門與產業(yè)部門之間的關聯活動發(fā)現，公司與大學合作在不斷增加，而與公共研究機構的合作下降。Hong wei依據1985年～2004年中國專利數據生動地展示了空間對高校-產業(yè)間知識流動的影響。王朋等（2010）采用國家知識產權局數據庫1992年～2008年的納米專利的相關數據，定量地描述了高校與企業(yè)在納米專利合作上的拓撲結構，對網絡相關特征進行分析和總結。劉鳳朝、馬榮康、姜楠以中國“985高校”為例，繪制了“985高校”與其他高校、研究機構以及企業(yè)之間的產學研專利合作網絡，分析了1985年～2009年間專利合作網絡結構及空間分布的演化路徑。

基于上述可知，國內外學者對產學研合作行為進行了大量探討。已有研究多以基于高校的產學研合作為研究對象。這類研究或者基于宏觀視角考察產學研合作網絡結構，或基于微觀視角考察少數高校的聯合專利申請行為。然而，已有文獻較少關注中觀視角，即關于特定產業(yè)的產學研合作網絡研究。因此，本文選取裝備制造業(yè)作為研究對象，一方面考慮裝備制造業(yè)在我國產業(yè)結構中的重要地位，另一方面是擬從中觀視角研究聯合專利產學研合作網絡。文章通過運用社會網絡分析法，基于一系列網絡結構特征來解析中國裝備制造業(yè)產學研專利申請合作網絡的時間演化趨勢。同時，根據基于聯合專利申請主體所屬的省區(qū)域來解析中國裝備制造業(yè)產學研專利申請合作網絡的空間演化趨勢。

二、 樣本選擇和數據處理

可獲得專利保護的發(fā)明創(chuàng)造包括發(fā)明專利、實用新型專利和外觀設計專利。考慮到三種專利中外觀設計的技術創(chuàng)新含量較低，所以本文收集裝備制造業(yè)和科研機構發(fā)布的聯合專利中，只包括發(fā)明專利和實用新型專利。通過國家知識產權局的國家重點產業(yè)專利信息服務平臺進行數據查詢。為了獲取能夠反映產學研合作的專利樣本，本研究參考相關學者的方法，采取對聯合申報的專利申請人字段進行識別的方式。設定檢索條件如下：工業(yè)部門的賦值名稱為公司、廠、企業(yè)，科研機構的賦值名稱為大學、學院、研究所，在數據庫中申請（專利權）人檢索欄分別輸入公司、廠、企業(yè)和大學、學院、研究所的交叉組合，再加上裝備制造業(yè)的檢索關鍵字，檢索“中國發(fā)明專利”和“中國實用新型”的數據。檢索時間范圍是自1985年～2011年27年間的聯合專利申請狀況。上述檢索結果中有重復項，有些聯合專利實際上是一個實體申請的（例如專利申請人為“**公司研究所”，“**廠研究所”，“**大學**公司”的發(fā)明專利）。同時港澳臺地區(qū)的大學和企業(yè)聯合申請中國專利也不在本文的討論范圍之內，因此剔除。最終獲得兩類聯合專利共2181項。

分別對企業(yè)和高校（產學）、企業(yè)和研究所（產研）以及兩者之和（產學研）進行統(tǒng)計（統(tǒng)計情況見圖1）。

從裝備制造業(yè)產學研聯合專利數的總體趨勢上來看：1985年～2001年間，全國裝備制造業(yè)的產學研合作數目一致處于較低水平，增幅緩慢，合作數量在之間10～35之間，處于發(fā)展的初期，在這其中的1993年～1997年間，裝備制造業(yè)的產學研合作數目銳減，從20跌落到9，從1998年開始裝備制造業(yè)產學研合作逐漸升溫。2002年～2006年間，產學研合作的項目數迅速增加，從2002年的49件增加到2006年的102件；2007年～2011年，裝備制造業(yè)產學研合作的數量進入躍升期，從2007年的120件上升到2011年的453件。這一發(fā)展歷程和趨勢與我國科技體制改革密不可分。1982年～1991，隨著科學基金制的建立，我國初步建立科技管理體制；1992年～1997年，社會主義市場經濟加速建立，科技人員紛紛下海，科技人才流失狀況嚴重，基礎研究相對薄弱；1998年至今，推進國家創(chuàng)新體系建設時期，科技協作蓬勃發(fā)展。

從產研合作和產學合作的發(fā)展態(tài)勢比較中可以看出，在1997年之前產研合作的項目數是接近或者稍微大于產學合作的項目數量。1997年之后，產學合作的數目逐步擴大，到2004年，產學合作數目加速超越產研合作數目，發(fā)展差距拉大。這一現象與國家研究機構改革有關，1998年底國務院決定對國家經貿委管理的242個科研院所進行管理體制改革，以鼓勵減少獨立的國家屬應用研究機構，鼓勵企業(yè)建立自己的應用類研究機構，使企業(yè)成為技術創(chuàng)新的主體。自此，高校逐漸取代研究所成為產學研合作的主要力量。

三、 裝備制造業(yè)產學研合作網絡時間演化分析

根據檢索到的聯合專利的數據，生成n×n階對稱鄰接矩陣.利用社會網絡分析法獲得如下研究結果。鑒于裝備制造業(yè)產學研合作在2003年之前處于較低的發(fā)展水平，網絡演化分析不具備顯著的特征和意義，因此，僅繪制2003年～2011年間裝備制造業(yè)專利申請合作網絡規(guī)模演化圖，如圖2所示。

不難看出，隨著時間的遞增，網絡規(guī)模呈增長趨勢。從表1中，也可以看到，網絡邊數（組織之間是否合作），以及網絡聯接次數（組織之間合作次數）也呈現逐漸增大的演化趨勢。這種發(fā)展趨勢是技術和產業(yè)共同發(fā)展（Technologies and Institutions Co-evolve）的結果。建國以后，我國裝備制造業(yè)水平落后，大多數先進設備和核心技術依靠從國外大規(guī)模進口。為改善這種局面、增強產業(yè)創(chuàng)新能力，我國加強裝備制造業(yè)的原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進消化吸收再創(chuàng)新。特別是2006年《國務院關于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》實施以來，我國裝備制造業(yè)發(fā)展明顯加快，重大技術裝備自主化水平顯著提高，國際競爭力進一步提升，部分產品技術水平和市場占有率躍居世界前列。同時科技發(fā)展規(guī)律要求促進企業(yè)、科研院、高校之間的結合和資源集成。大學和科研院所向企業(yè)輸出顯性知識及隱性知識是產業(yè)創(chuàng)新的重要源泉之一。網絡外部的企業(yè)傾向于與網絡中大學或研究所進行親密合作獲得技術支持，以縮短研發(fā)周期，分攤研發(fā)成本和風險，集中企業(yè)有限資源。大學科研院所則愿意通過與企業(yè)合作，可以獲得更多的資金和市場，而進一步支撐科學研究工作。在這兩種規(guī)律運動的影響下，我國裝備制造業(yè)網絡規(guī)模快速擴大，年均增長率高達到10.74%。

隨著中國裝備制造業(yè)產學研專利申請合作網絡規(guī)模的擴張，網絡中局部中心點也在發(fā)生變化，如表2所示。2003年網絡局部中心點是上海大學，2004年～2006年網絡局部中心點是清華大學，2007年～2008年網絡局部中心點是浙江大學，2009年網絡局部中心點又重新變回清華大學，2010年網絡局部中心點是大連理工大學，2011年網絡局部中心點是上海交通大學。可以看出，清華大學在中國裝備制造業(yè)產學研專利申請合作網絡中占據相對優(yōu)勢，其次是浙江大學。同時，從相對局部中心度指標來看，隨著網絡規(guī)模的增大，局部中心點的相對局部中心度呈下降趨勢，表明局部中心點的重要性在降低，更多的節(jié)點開始發(fā)揮功效，百花齊放，百家爭鳴。

同時，通過計算網絡密度（網絡中所有結點之間的實際聯系與其所展示的所有可能存在的聯系數量的比率）還發(fā)現，本研究中裝備制造業(yè)產學研合作申請專利網絡的密度遠低于網絡最大密度0.5，而且隨著網絡規(guī)模的增大，網絡成員間的關系變得分散，不再緊密。針對這一現象有幾種可能的推測：一方面，隨著行動者實際聯系人數的增加，對每對關系投入的時間、精力、財務的資源會減少，通過博弈合作帶來的預期收入，行動者會自動增加、減少或者停止某些實際聯系；另一方面，不同裝備制造業(yè)業(yè)的不同領域間的研究方向差異性大，行動者間缺少協同的共振點；再者，高校科研院所間合作、企業(yè)合作間的疏離，造成了網絡密度偏小；最后，這表明我國裝備制造業(yè)產學研合作網絡存在巨大的合作空間。此外，中國裝備制造業(yè)產學研專利申請合作網絡中心勢（網絡的總體整合度或一致性多大程度上能圍繞局部中心點組合起來的程度）隨網絡規(guī)模的遞增總體上呈現遞減趨勢。這表明隨著網絡規(guī)模的遞增，局部中心點的凝聚力下降，更多的網絡節(jié)點開始發(fā)揮作用，網絡自組織性增強。

四、 裝備制造業(yè)產學研合作網絡空間演化分析

1. 區(qū)域產學研專利申請合作的專利數分析。利用《中國工業(yè)經濟統(tǒng)計年鑒》中裝備制造業(yè)各年度工業(yè)總產值（當年價格），計算出2004年～2010年間中國裝備制造業(yè)工業(yè)總產值最具規(guī)模的10個省市（江蘇、廣東、山東、浙江、上海、遼寧、湖北、北京、天津和福建）進行比較研究。通過專利第一申請所在省份進行檢索，可以得到不同區(qū)域各年的產學研合作專利數據。

從區(qū)域產學研合作申請的專利數來看，北京和上海是裝備制造業(yè)產學研聯合申請專利最活躍的地區(qū)，是產學研聯合專利申請的第一梯隊。江蘇、浙江和廣東表現出較大的增長趨勢，尤其是江蘇省，2008年以后飛速增長，2011年躍居首位，它們歸屬于產學研聯合申請的第二梯隊。相對，山東、遼寧和湖北則屬于第三梯隊，規(guī)模中等，增長穩(wěn)步。天津、福建專利申請發(fā)展緩慢。

2. 各省市工業(yè)總產值排名與產學研合作專利申請排名的比較研究。對2003年～2010年間各省市工業(yè)總產值排名與產學研合作專利申請排名的比較分析可以看出，各區(qū)域在裝備制造業(yè)產學研合作創(chuàng)新程度及產學研合作創(chuàng)新模式上存在差異。北京是裝備制造業(yè)產學研合作創(chuàng)新網絡的超級巨星，8年間聯合專利申請一直排行首位，但同時，它也是典型的產學研聯合創(chuàng)新的知識輸出中心，因為北京市的裝備制造業(yè)工業(yè)總產值8年間一直排在6位以后，這表明北京地區(qū)的產學研創(chuàng)新更多的為全國其他省市服務。湖北省、四川省裝備制造業(yè)產學研競爭實力較強，排名較穩(wěn)定，但它們不是裝備業(yè)制造強省，是裝備制造知識創(chuàng)新輸出大省。上海市專利申請排名僅次于北京，也是產學研創(chuàng)新的活躍地區(qū)，其裝備制造業(yè)排名與專利申請排名基本相吻合，表明上海市一個比較典型的“自我維持型”產學研創(chuàng)新合作模式。浙江省與上海市的情況類似。廣東省連續(xù)7年裝備制造業(yè)排名名列首位，而其產學研合作創(chuàng)新名列5名以后，與其裝備制造業(yè)大省的身份極為不符，這也折射出廣東省是裝備制造業(yè)技術創(chuàng)新的進口商。江蘇、山東同樣是裝備制造業(yè)的大省，有其江蘇省在2010年工業(yè)總產值趕超廣東省，它們的產學研合作創(chuàng)新與廣東省類似，也是區(qū)域產學研創(chuàng)新優(yōu)勢不明顯，是知識創(chuàng)新導入的省份。遼寧是裝備制造業(yè)大省，其產學研合作創(chuàng)新在2005年～2008年這4年間呈現下降趨勢，2009年后專利申請又激增，區(qū)域產學研創(chuàng)新煥發(fā)活力。福建、天津裝備制造業(yè)產學研合作創(chuàng)新不具優(yōu)勢，幾乎無緣前10。

五、 結論

我國裝備制造業(yè)產學研專利申請合作網絡規(guī)模近年增長迅猛，同時聯合專利申請絕對數不大，這與我國裝備制造業(yè)大而不強、技術創(chuàng)新低的現狀相吻合。產學合作規(guī)模要遠遠高于產研合作規(guī)模。從裝備制造業(yè)產學研專利申請合作網絡局部中心點的變化趨勢來看，2003年后都是大學，這充分說明大學在產學研合作中發(fā)揮著重要的創(chuàng)新平臺作用。而且局部中心點多次體現為清華大學。通過空間演化分析發(fā)現各省市裝備制造業(yè)產學研合作方式不同。北京是知識輸出的重要省份，一方面說明其在產學研合作創(chuàng)新網絡中的重要地位，另一方面也說明現階段我國裝備制造業(yè)產學研協同創(chuàng)新本地化趨勢不明顯。今后，我國應進一步完善產學研合作支撐體系，促進更多具有科研實力和技術優(yōu)勢的大學、科研院所參與協同創(chuàng)新，將創(chuàng)新權力下放到各省份。

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基金項目：教育部人文社科規(guī)劃項目（項目號：12YJC 630033）；遼寧省教育廳一般項目（項目號：W2012249）；大連大學青年博士專項基金（項目號：0310041）。

作者簡介：趙爽，大連大學經濟管理學院副教授，大連理工大學管理學博士。

收稿日期：2013-09-08。