高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化與工藝及產(chǎn)品創(chuàng)新的協(xié)同關(guān)系研究

劉英基

(河南師范大學公共政策與社會管理創(chuàng)新研究中心，河南 新鄉(xiāng) 453007)

1 引言

目前，我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總體上處于投資拉動階段，在全球產(chǎn)業(yè)價值鏈中主要從事組裝加工活動，技術(shù)含量水平低，產(chǎn)品附加值不高。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化是工藝創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新共同作用的結(jié)果，研究我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化與工藝創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

2 理論分析與模型構(gòu)建

2.1 技術(shù)創(chuàng)新與高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同機制

復(fù)合系統(tǒng)各子系統(tǒng)間的協(xié)同關(guān)系是指在與外部環(huán)境進行物質(zhì)、能量和信息交換過程中，各子系統(tǒng)以自組織方式形成時間、空間和功能上的有序結(jié)構(gòu)和協(xié)同演化狀態(tài)［1］。復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展是系統(tǒng)自組織演化機制和他組織演化機制共同作用下，各子系統(tǒng)得以協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn)復(fù)合系統(tǒng)整體效應(yīng)放大的過程。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化與技術(shù)創(chuàng)新共同構(gòu)成了能夠協(xié)同發(fā)展的復(fù)合系統(tǒng)，由高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化子系統(tǒng)、工藝創(chuàng)新子系統(tǒng)和產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)通過相互作用、相互制約、相輔相成的結(jié)構(gòu)與功能協(xié)同發(fā)展體系，見圖1。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化與技術(shù)創(chuàng)新復(fù)合系統(tǒng)主要包括工藝創(chuàng)新子系統(tǒng)、產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化子系統(tǒng)。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化子系統(tǒng)的有序度提升表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)附加值率增加、結(jié)構(gòu)優(yōu)化與升級和可持續(xù)發(fā)展能力提升，工藝創(chuàng)新子系統(tǒng)和產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)的演進促進了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化進程;高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化過程能夠為技術(shù)創(chuàng)新提供經(jīng)驗、信息和物質(zhì)平臺，甚至通過倒逼機制推動技術(shù)創(chuàng)新水平提升。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化與工藝創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)的協(xié)同關(guān)系是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速、健康發(fā)展的基礎(chǔ)。從復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型的視角對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化和工藝創(chuàng)新子系統(tǒng)、產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)的協(xié)同關(guān)系進行測量，評價其互動關(guān)系，進而對我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化提出科學的對策建議，具有重要的現(xiàn)實意義。

圖1 高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化與技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展機制模型

2.2 復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度測量模型

本文借鑒孟慶松、韓文秀對復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)度模型的研究［2］和賈軍、張卓對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與能源效率協(xié)同發(fā)展的研究［3］，構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化與工藝創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度測量模型。復(fù)合系統(tǒng)S 主要包括高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化子系統(tǒng)s1、工藝創(chuàng)新子系統(tǒng)s2和產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)s3，即S=f(s1，s2，s3)。復(fù)合系統(tǒng)各子系統(tǒng)在自組織內(nèi)驅(qū)力和他組織外驅(qū)力的共同作用下實現(xiàn)結(jié)構(gòu)、功能、狀態(tài)等協(xié)同發(fā)展，推動復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度D(S)的提升。設(shè)子系統(tǒng)序參量為eji(βji≤eji≤αji，αji、βji為j 子系統(tǒng)i 序參量的上下限)。子系統(tǒng)序參量有序度可描述為:

(1)子系統(tǒng)序參量有序度模型。序參量eji對第j 子系統(tǒng)sj有序程度的作用可以由序參量有序度dj(eji)的“集成”作用實現(xiàn)。本文采用幾何平均法對子系統(tǒng)序參量進行集成，子系統(tǒng)有序度計算公式為:

其中，λi是第i 個序參量的權(quán)重，=1 。

(2)子系統(tǒng)協(xié)同度測量模型。構(gòu)建子系統(tǒng)間的協(xié)同度測量模型，設(shè)為子系統(tǒng)sj的有序度初始值，為子系統(tǒng)sj的有序度當期值。則復(fù)合協(xié)同中h、k 子系統(tǒng)協(xié)同度測量模型設(shè)置為:

c(sh，sk)與復(fù)合系統(tǒng)整體協(xié)同度D(S)成正向關(guān)系。

(3)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度測量模型。結(jié)合復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同機制和上述子系統(tǒng)協(xié)同度測量模型，復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度測量模型可以設(shè)置為:

D(S)∈［0，1］，代表了三個子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的高低。子系統(tǒng)序參量有序度和子系統(tǒng)協(xié)同度的集成作用決定了整個復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度水平。

3 復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度測量與分析

3.1 序參量選取與數(shù)據(jù)來源

產(chǎn)業(yè)高端化是基于產(chǎn)品創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)附加值提升、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展能力增強過程［4］，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化子系統(tǒng)序參量應(yīng)能夠反映上述內(nèi)容。為此，本文選取高技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值率(Y1)作為附加值率指標，選取高技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值占制造業(yè)增加值比重(Y2)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)利潤率占制造業(yè)利潤率比重(Y3)作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化指標，選取高技術(shù)產(chǎn)業(yè)能源效率(Y4)、新產(chǎn)品產(chǎn)值率(Y5)作為可持續(xù)發(fā)展能力指標。在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系方面，選取高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造經(jīng)費支出 (X1)、技術(shù)消化吸收經(jīng)費支出(X2)和新工藝開發(fā)經(jīng)費支出(X3)作為工藝創(chuàng)新子系統(tǒng)的序參量;選取高技術(shù)產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)費支出(X4)、新產(chǎn)品銷售收入(X5)和有效發(fā)明專利(X6)等指標作為產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)的序參量。

本文的數(shù)據(jù)均源于歷年《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒》、《中國科技統(tǒng)計年鑒》和《中國統(tǒng)計年鑒》。通過數(shù)據(jù)整理得到2000—2012年的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化、工藝創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新各子系統(tǒng)序參量，數(shù)據(jù)指標的簡單描述性統(tǒng)計見表1。

表1 數(shù)據(jù)指標的簡單描述性統(tǒng)計

3.2 子系統(tǒng)有序度測量

為了有效測量高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化與工藝創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度，先采用因子分析法確定高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化和工藝創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新系統(tǒng)序參量的權(quán)重。運用方差最大正交旋轉(zhuǎn)法分別對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化和技術(shù)創(chuàng)新指標進行因子分析，按照特征值大于1 和累計方差貢獻率超過85%的原則，得到因子分析得分矩陣，設(shè)經(jīng)旋轉(zhuǎn)后因子得分系數(shù)為fij，系統(tǒng)序參量的權(quán)重用λi=計算得到，其中m=5，3;n=2，1 (見表2)。

表2 系統(tǒng)序參量各變量權(quán)重

將各子系統(tǒng)序參量有序度數(shù)值和表2 的變量權(quán)重代入式(2)，得到我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化與技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)各子系統(tǒng)有序度，見表3。

表3 各子系統(tǒng)有序度、協(xié)同度與復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度測量結(jié)果

根據(jù)表3，用EXCEL2007 繪制出各子系統(tǒng)有序度趨勢圖，如圖2 所示。

圖2 高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化與技術(shù)創(chuàng)新各子系統(tǒng)有序度趨勢圖

由圖2 可見，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化子系統(tǒng)、工藝創(chuàng)新子系統(tǒng)和產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)的有序度均呈波動式上升趨勢。產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度呈現(xiàn)出明顯的穩(wěn)步、快速增長趨勢，工藝創(chuàng)新子系統(tǒng)有序度呈現(xiàn)出波動式上升趨勢。產(chǎn)業(yè)高端化子系統(tǒng)有序度在2000—2005年呈下降趨勢，這和我國剛加入WTO，發(fā)達國家高技術(shù)產(chǎn)品涌入國內(nèi)，而我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新和市場競爭優(yōu)勢不足相關(guān);受全球金融危機的沖擊，2008—2010年高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化子系統(tǒng)有序度呈明顯的漲落特征;2010年以來，我國有效擺脫了全球金融危機的負面影響，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化呈現(xiàn)出有序、快速發(fā)展趨勢。

3.3 子系統(tǒng)與復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度測量

將各子系統(tǒng)有序度代入式(3)，可得到高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化-工藝創(chuàng)新子系統(tǒng)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化-產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)的協(xié)同度，見表3 第5、6列。將其代入式(4)，可得復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度，見表3 的第7 列。各子系統(tǒng)協(xié)同度和復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度變動趨勢見圖3。

圖3 復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度變動趨勢

由圖3 可見，我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化—工藝創(chuàng)新—產(chǎn)品創(chuàng)新各子系統(tǒng)協(xié)同度和復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度均呈波動式增長趨勢。2004年前，由于我國加入WTO，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)部門加大了對工藝創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新力度，能夠在短時間內(nèi)提高產(chǎn)業(yè)效益的工藝創(chuàng)新得到快速發(fā)展，三個系統(tǒng)協(xié)同度都呈現(xiàn)穩(wěn)步提升特征;2005—2008年，兩個子系統(tǒng)協(xié)同度和復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度均呈快速上升趨勢，其原因是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化子系統(tǒng)有序度漲落的沖擊，印證了系統(tǒng)序參量有序度漲落會影響到整個復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的結(jié)論;2008—2009年，受全球金融危機的影響，以組裝加工為主要特征我國高技術(shù)產(chǎn)品出口受到?jīng)_擊，導(dǎo)致系統(tǒng)協(xié)同度出現(xiàn)短暫下降;2010年以來，受全球經(jīng)濟形勢好轉(zhuǎn)、我國擴大內(nèi)需政策和科技戰(zhàn)略實施的推動，各子系統(tǒng)協(xié)同度、復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度均呈快速增長趨勢。從不同子系統(tǒng)協(xié)同度的變動情況看，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化-工藝創(chuàng)新子系統(tǒng)協(xié)同度在2011年之前最高，而高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化-產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)協(xié)同度較低，但其在2011年超過了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化-工藝創(chuàng)新子系統(tǒng)協(xié)同度，并帶動了整個復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的快速提升。長期以來，我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)主要從事組裝加工業(yè)務(wù)，較為注重流程改造和工藝革新，對新產(chǎn)品研發(fā)、品牌開發(fā)重視不夠，導(dǎo)致高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化-產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)協(xié)同度較低;隨著新產(chǎn)業(yè)革命發(fā)展和我國企業(yè)對全球價值鏈控制權(quán)的追求，我國政府和企業(yè)加大了對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新的支持力度，促使其對產(chǎn)業(yè)高端化的促進作用增強。

4 研究結(jié)論與對策建議

高技術(shù)產(chǎn)業(yè)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度實證測量結(jié)果顯示:由于我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)在全球價值鏈中的“低端”地位，使其容易受到外部環(huán)境和內(nèi)部條件的沖擊，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化子系統(tǒng)有序度波動幅度較大;高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化-工藝創(chuàng)新子系統(tǒng)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化-產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)的漲落機制和沖擊效應(yīng)推動了復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度在波動中上升;高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化-產(chǎn)品創(chuàng)新子系統(tǒng)協(xié)同度不高制約了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的提升，但近年來，我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的新產(chǎn)品研發(fā)、品牌營銷能力增強加快，使產(chǎn)品創(chuàng)新對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化的推動作用更加明顯。基于全球新工業(yè)革命對我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化帶來的契機與挑戰(zhàn)，提出以下對策建議:

第一，堅持技術(shù)創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)高端化戰(zhàn)略思路。在全球新產(chǎn)業(yè)革命背景下，通過技術(shù)創(chuàng)新推動高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化需要樹立“研發(fā)設(shè)計、工藝制造與品牌營銷”的一體化戰(zhàn)略思路，兼顧工藝創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新，實現(xiàn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和轉(zhuǎn)型升級，改變我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的組裝加工現(xiàn)狀，快速向“微笑曲線”兩端邁進。

第二，鼓勵高技術(shù)企業(yè)積極實施產(chǎn)品創(chuàng)新戰(zhàn)略。高技術(shù)企業(yè)要兼顧短期和長期利益，既注重有助于短期利潤增加的流程改造和工藝革新，更重視有助于贏得全球市場競爭優(yōu)勢的新產(chǎn)品研發(fā)、品牌培育等產(chǎn)品創(chuàng)新，通過產(chǎn)品創(chuàng)新能力提升有效推動我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化。

第三，構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化—工藝創(chuàng)新—產(chǎn)品創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展機制。一是構(gòu)建以高技術(shù)企業(yè)為主導(dǎo)的多方協(xié)同創(chuàng)新體系，鼓勵企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中提升產(chǎn)品附加值率和市場競爭優(yōu)勢;二是構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化政策整合機制，通過產(chǎn)業(yè)政策、科技發(fā)展戰(zhàn)略和公共服務(wù)體系完善為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新搭建平臺。

第四，完善高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新激勵機制。為了有效增強高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化與技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同程度，政府要完善知識產(chǎn)權(quán)保護政策與激勵機制，鼓勵高技術(shù)企業(yè)提升自主技術(shù)創(chuàng)新與消化能力，為推進高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化提供技術(shù)保障。

［1］Janzen.D H.When is It Co-evolution［J］.Evolution，1980，(34):611-612.

［2］孟慶松，韓文秀.復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)度模型研究［J］.天津大學學報，2000，(4):444-446.

［3］賈軍，張卓.中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與能源效率協(xié)同發(fā)展實證研究［J］.中國人口.資源與環(huán)境，2013，(2):36-42.

［4］歐陽平凱等.產(chǎn)業(yè)高端化及其評價指標體系［J］.山東科技大學學報(社會科學版)，2009，(1):1-6.