基于知識鏈的產業協同演進實證研究
——以我國通信制造業為例

張 貴，劉 洋，任 赟

（1.河北工業大學經濟管理學院，天津 300401；2.天津交通職業學院物流工程系，天津 300110）

基于知識鏈的產業協同演進實證研究
——以我國通信制造業為例

張 貴1，劉 洋1，任 赟2

（1.河北工業大學經濟管理學院，天津 300401；2.天津交通職業學院物流工程系，天津 300110）

本文從知識鏈角度以我國通信制造業為研究案例，分別運用子系統有序度模型和系統協同度模型討論了該產業的知識協同度，運用改進后的Logistic模型分析產業內知識創新群之間的相互影響與產業協同演進關系。結果表明：通信制造業處于縱向協同演進階段，已從單個主體創新向多主體合作創新演進，但產業內部協同關系不穩定，協同效果不理想，有序度和協同度均存在較高的調整空間；迫切需要政府破除產業協同創新障礙，健全知識協同機制，營造良好的創新合作環境，推動通信制造產業整體的優化升級。

知識鏈；協同演進；通信制造業

一、引言及文獻回顧

在新形式下，我國經濟發展進入創新驅動、內生增長階段。知識理所當然地作為重要的創新資源備受關注。特別是近年來，通信制造產業逐漸發展為國民經濟支柱產業，在世界各國都受到高度重視與支持。我國通信設備制造業屬于外向型產業，在政府大力支持下，產業發展實現了歷史性跨越。然而，隨著知識、技術的廣泛應用，該產業也面臨著如何加快知識創新整合、加強知識協同，如何提高產業競爭力、促進產業結構優化升級等重要課題。

當前，理論界對知識與創新結合的研究也隨著經濟社會發展而進入高漲期。Karlenzig（2002）較早地把知識與協同聯系在一起進行研究，他認為大型組織可以通過系統性開展知識協同獲取最大收益，在公司范圍內建立和維持網絡化知識可以彌補部門、地區和文化的缺口，并且知識協同不應該被限制在單一公司內［1］。隨后，管理專家Anklam（2002）指出，為彌補知識缺口、解決知識情境嵌入和路徑依賴問題，企業可以通過 “知識協同”的方式進行創新［2］。此外，McKelvey和Almb（2003）認為知識協同是參與各方都積極投入其中并產生 “可見的”成果的協作知識創新 “活動”［3］。Gloge、Howell和Hugh等（2005）進一步將知識協同定義為 “組織在正確的時間將正確的信息傳遞給正確的人的能力”［4］。在知識協同作用研究方面，Leijen和Baets（2002）通過建立多代理間知識協同模型，認為知識供需雙方達成共識有利于整合雙方知識、解決知識需求者知識資源不足問題［5］。Samaddar（2006）從成本方面考慮，認為知識創新是一項高成本活動，通過建立協同關系可以更好地降低風險成本，實現知識創新，為論證此結果，他從主從關系的知識協同角度進行了數量建模與分析［6］。Siemsen等（2008）建立了協同制約因素模型，認為知識協同是供應鏈中的一個重要序參量，并分別從知識協同的速度、規模分析了供應鏈的敏捷性和知識資源創造效益能力［7］。在知識協同的模型設計與應用方面，Ho（2004）設計了一個分布式的知識管理模型研究促進企業內部知識管理與協作的系統［8］。Adam、Hofer和Zang等人（2005）建立跨國公司全球化知識和本地化知識協同框架，在這一框架中跨越公司的業務可以被協同地計劃和控制［9］。而Ohira等人（2005）引入協同關系可視化工具，通過對跨項目團隊知識協同社會網絡案例的深入分析，證明該工具的有效性［10］。為進一步推進知識在不同主體間傳播，Lin（2007）在知識協同多主體之間建立了基于標準語義網語言的MSE本體模型，促進了實體間的知識交流與交換［11］。

國內學者從多角度對知識協同進行了研究。有的學者從產業視角，如羅亞非、張勇（2008）重點研究了高科技產業集群內的知識共享過程，構建集群知識理論框架，揭示了知識共享影響因素［12］。謝榮見、孫劍平等人（2009）進一步分析了集群創新環境下，企業內外部知識的獲取、整合、共享、應用與創新擴散過程，并提出了傳播擴散型、培養指導型、互動創造型、混合型四種知識擴散方式［13］。彭雙、顧新（2010）則對集群知識協同組織間的動力機制進行研究，從個體、知識創新團隊、知識鏈、創新外部環境四個層面提出集群知識協同的組織知識創新動力機制［14］。同時，也有學者從供應鏈視角開展相關研究。吳冰、劉仲英（2009）對供應鏈結點進行分析，提出了基于模糊多屬性群決策模型的供應鏈協同知識創新決策過程［15］。潘瑞玉（2013）通過分析供應鏈知識協同與集群企業創新績效間的關系，得出結論認為，本地和超本地供應鏈知識協同對集群企業創新績效都有正向影響［16］。

綜上所述，知識協同研究內容較為復雜，國內外對知識協同演進規律的研究還處于起步階段，各類文獻較為分散，缺少對產業主體之間的協同關系研究，缺乏對主體之間協同演進程度的深入分析。為此，本文將從知識鏈角度，以我國通信制造業為案例，研究該產業協同發展狀況，并對其協同演進與創新進行測度，深度探究知識鏈與產業協同演進、產業創新的關聯關系，進一步豐富發展創新理論。

二、通信制造業知識協同度的測度與分析

知識鏈是一個復雜的網絡系統。Gilbert Prost［17］和Karl M.W iig［18］等國外學者從知識價值增值角度對知識鏈進行研究，認為知識鏈是知識轉化為智慧的過程，包括知識獲取、開發與創新、共享與傳播、應用與價值實現等環節，強調各環節之間的對接循環問題。筆者認為，就通信產業而言，其產業的知識鏈由主體層（包括電信運營商、技術提供商、設備提供商、服務提供商等）和輔助層（包括政府、金融機構、高校、科研機構、科技中介等）構成，它們之間協同演進與創新，形成一種共贏發展模式。圖1中粗線箭頭表示通信制造業知識鏈主體的創新活動。

本文在充分考慮通信產業知識鏈構成主體的要素特征、關聯關系以及數據可獲性基礎上，以傳輸設備商與終端設備商兩個主體作為研究對象，運用子系統有序度模型和系統協同度模型對該產業的協同性進行定量測度，明確我國通信制造業的知識協同狀況。

圖1 通信制造業知識鏈創新系統結構圖

（一）子系統有序度模型

在前蘇聯物理學家朗道（1937）和德國物理學家哈肯（1969）對序參量研究的基礎上，本文結合張保林、劉小瑜的相關研究［19］，利用序參量能夠衡量知識創新能力對我國通信制造業傳輸和終端子系統有序程度的貢獻。

設通信制造業系統K=f（K1，K2，…，Kn）中的通信傳輸子系統Ki，i∈［1，n］。發展過程中測度知識創新能力的序參量變量為 si=（si1，si2，sil，…，sim），其中 m≥1，l∈［1，m］，si1，si2，…，sih的取值越大，通信傳輸子系統的有序程度越高；而 sih+1，sih+2，…，sim取值越大，通信傳輸子系統有序程度越低，故有：

定義1 衡量通信傳輸子系統知識創新能力的序參量sil的系統有序度模型：

其中，δil、εil分別為樣本中通信傳輸子系統知識創新能力序參量sil的上限值與下限值，Ui（sil）∈［0，1］，其值越大，sil對通信傳輸子系統Ki有序的 “貢獻”越大。

從總體上看，知識創新變量si對通信傳輸子系統Ki有序程度的 “總貢獻”可通過Ui（sil）的集成來實現。實際應用中往往采取線性加權法求和，即：

定義2 定義（2）式中的Ui（si）為知識創新序參量變量si的系統有序度。

可知，Ui（si）∈［0，1］，Ui（si）越大，si對子系統Ki有序的貢獻越大，子系統Ki知識創新有序的程度就越高，反之則越低。通信終端子系統有序度模型同上。

（二）系統協同度模型

定義3 設對于給定的初始時刻T0，通信傳輸子系統（Kb）知識創新序參量的系統有序度為，通信終端子系統（Kb+1）知識創新序參量的系統有序度為，則對于通信制造業知識創新協同演進過程T1時刻而言，若此時通信傳輸子系統（Kb）知識創新序參量的系統有序度為，通信終端子系統（Kb+1）的知識創新序參量的系統有序度為，且同時成立，則稱通信制造業系統在 T0至 T1時段里知識協同發展，定義下式為系統協同度。

其中，

C值越大，表明通信制造業系統知識創新協同發展程度越高，反之則越低。

由定義3可知，系統知識協同度綜合考慮了兩個子系統的因素，當兩個子系統有序度均有大幅度提高時，整個系統處于較高的協同狀態。然而，如果一個子系統的有序度提高幅度較大，而另一個子系統的有序度提高幅度較小或下降，則整個系統不能處于較好的協調狀態或根本不協調。該模型用子系統序參量的有序度變化來反映系統整體的協同狀況，實現了對系統的動態把握與分析。

（三）有序度、協同度的測度

本文在孫陳（2007）［20］等人的創新指標體系基礎上，充分考慮通信制造業知識創新的特點，制定了4項一級指標和14項二級指標對通信傳輸設備和終端設備子系統協同度進行測定，指標詳見表1。

表1 通信制造產業知識創新能力評價指標

其中，創新支撐能力是提高產業自主創新能力的基礎和保障，主要體現在產業經濟實力與人才存量上。創新資源投入是產業知識鏈的起點，主要體現在資金投入和人員投入上，是衡量產業創新潛力的重要指標。創新轉化能力是衡量產業將發明創造與新工藝實現產業化并獲得經濟效益的能力，是知識鏈與產業鏈銜接的橋梁。對于知識創新收益能力，采用 “萬名從業人員擁有發明專利數”指標來測度行業自主知識產權創新能力和對核心技術的掌握程度；用 “全員勞動生產率”來衡量行業的技術密集程度與勞動效率；用 “新產品市場推廣率”、 “新產品出口率” 測度知識創新所產生的直接經濟效益和國際競爭力。

按照上述指標體系，根據 《中國高技術產業統計年鑒》匯總了2000-2010年相關數據，結合上文的子系統有序度模型和系統協同度模型，計算出我國通信制造業知識創新系統的有序度與協同度，詳見表2。

表2 我國通信制造業知識創新系統的有序度與協同度

從表2可以看出，通信傳輸和終端子系統的有序度從2000年開始，基本保持逐年增加的態勢，其中2010年通信傳輸和終端子系統的有序度均達到2000年的兩倍左右，這說明各創新要素的有序發展對通信制造業子系統的有序度貢獻較大，推動了子系統的快速發展。另外，在發展過程中，終端子系統的有序度相對于傳輸子系統有一些差距，不夠穩定，有待于提高。

圖2 2000-2010年我國通信制造業知識創新系統協同度變化趨勢

圖2直觀地反映了2001-2010年我國通信制造業知識創新系統協同度的變化趨勢，可以看出，2001-2004年我國通信制造業知識創新系統的協同度較低，協同狀況不理想；2005年之后，協同度基本保持逐年上升的趨勢，在2009年達到了0.364，表現出較高的協同性。但是協同關系仍不夠穩定，2007年出現了較大波動，因此我國通信制造業知識創新系統的協同度還存在較大的調整空間。

三、通信制造業協同演進與創新進程分析

產業協同演進過程同時也是產業協同創新過程。通過上文對我國通信制造業知識創新系統協同度的分析，可以看出子系統有序度影響著整體系統協同度。同時，子系統之間知識創新層面的聯系和相互作用情況也影響著產業協同演進情況，下面通過構建演進模型，分析子系統間的內在聯系和協同關系，明確我國通信制造業協同演進與創新進程。

（一）演進模型構建

本部分在Logistic模型基礎上推導Lotka-Volterra模型，分析通信制造業內知識創新群之間的相互影響與產業協同演進的作用關系，推導過程如下：

其中，r是在沒有任何干擾條件下，通信傳輸產業群的增長率；N為通信傳輸產業群個體數量，K為創新環境容納量；當數量N趨于零時，表明該群的創新資源空間未被利用，創新群具有潛在增長能力，當數量N趨于K時，則表明該群的創新潛力幾乎全被挖掘。

將通信制造產業中傳輸設備和終端設備看作兩個創新群，其中設通信傳輸設備業為知識創新群1，通信終端設備業為知識創新群2。則可通過Logistic方程描述這兩個知識創新群的增長情況：

若通信傳輸創新群與通信終端創新群是相互作用的，則用影響系數 a12表示創新群2數量的變化對創新群1數量變化的影響，同理可用影響系數a21表示創新群1對創新群2的影響，即：

故可將Logistic模型改寫為：

由此可得差分形式：

將（7）代到（13）得：

由此得到一般性的回歸模型，即：

由（16）可知，當β1、β2都大于0時，N2增加，ΔN1也增加，即 N1增加，表明通信終端創新群與通信傳輸創新群存在協同演進關系；當 β1＞0，β2＜0時，且，則 N2增加，N1減少，表明通信終端創新群與通信傳輸創新群存在競爭關系；若 β1＞0，β2＜0，且 |β1|≥|β2|，則2增加，N1也增加，表明通信終端創新群與通信傳輸創新群存在以協同演進為主的關系；若β1＜0，β2＜0，則2增加，必有N1減少，即為通信終端創新群替代通信傳輸創新群的關系。

（二）系統演進程度分析

收集1998-2010年通信傳輸創新群和終端創新群的科技機構數（見表3），并對其進行回歸分析，得到模型（16）中的相關數據（見表4）。通過兩大創新群的科技機構數量變化可以反映出通信制造業子系統在科技研究方面的投入情況、關聯關系與競爭狀況，進而反映通信制造業的整體演進過程。

表3 1998-2010年通信制造業科技機構數

表4 1998-2010年通信制造業科技機構數回歸分析結果

從表4可得模型（16）的判定系數R2大于0.5，且F檢驗為顯著，故回歸模型有效。由于β1＞0、β2＜0，而且|β1|≥|β2|，故通信終端子系統科技機構數量增加時，傳輸子系統的科技機構數量也會增加，因此通信傳輸和終端子系統之間表現為協同演進關系。以上分析說明，現階段我國通信制造業子系統之間協同發展，下游終端子系統科技機構規模能夠推動上游傳輸子系統科技機構數量的變化。

在對通信制造業子系統科技機構數量的協同性進行分析之后，繼續對子系統的技術創新成果的協同性進行研究。我們通過專利擁有數的變化來反映子系統在科研成果方面的相互影響。表5收集了1998-2010年的相關數據，對其進行回歸分析（見表6）。

表5 1998-2010年通信制造業專利擁有數

表6 1998-2010年通信制造業專利擁有數回歸分析結果

從表6可知，模型（16）的判定系數R2大于0.5，且F檢驗值顯著，故回歸效果顯著有效。由于β1＞0、β2＜0，而且|β1|≥ |β2|，故通信傳輸與終端子系統的專利擁有數存在協同演進關系，兩大系統在知識創新與技術改進方面是相互促進、協同發展的，共同推動了通信制造業的整體發展和協同演進進程。

可見，通過構建通信制造業內的兩大知識創新群之間的協同演進模型，并進行行業大樣本數據驗證，可以得出我國通信制造業的發展表現為縱向協同演進，知識鏈上下游主體之間互為依托、相互影響，任何一方的健康發展均有助于另一方的發展；同時，創新主體也從單個主體創新向多主體合作創新演進，并且在傳輸、業務、終端等領域出現了創新主體之間的融合，知識共享程度進一步提高，技術創新相互促進，技術改進潛力也在加大，這些都將推動我國通信制造業整體發展。

四、結 論

通過對我國通信制造業的知識協同情況與演進進程的研究，筆者認為必須樹立知識鏈創新與產業協同發展的思路，即加強協同創新意識，提高自主創新能力，進而促進我國經濟結構調整和優化。針對現階段我國通信制造業知識協同創新面臨的諸多問題，提出以下建議：（1）政府需從知識鏈角度，支持通信制造產業發展，加強協同創新意識，強化創新機制和體制改革，引導社會資本加強對通信制造產業創新投入，支持和推動通信制造產業核心技術的研發，提高產業自主創新能力；（2）建立有效的知識合作、聯盟、共享保障制度，確保創新知識在知識鏈的不同結點有序、順暢地流動；（3）構建知識交易第三方監管機構，完善交易糾紛解決機制，降低知識交易風險性，有效保障知識交易活動的順暢進行；（4）構建多層次、安全、可靠的知識交流信息服務體系，支持不同知識結點之間的知識獲取、存儲、傳輸、利用與評價，提高信息和知識交流質量，實現知識主體之間的信息與知識管理的系統化、網絡化、集成化；（5）統一協調并完善知識共享收益分配制度，確保知識共享各方利益分配的合理性和公平、公正性，使產業知識共享良性循環；（6）增加創新資金投入，拓寬融資渠道，從企業銷售收入中提取適當比例建立技術開發基金，從證券市場上籌資或設立中小企業發展專項基金，用于產業內中小企業技術創新和規模擴充；（7）鼓勵企業建立長期穩定的合作機制，發揮技術帶動作用，構建產業創新網絡。

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Empirical Research on Know ledge Chain-Based Industrial Collaborative Evolution——Taking China's Communication Manufacturing Industry as a Case

ZHANG Gui1，LIU Yang1，REN Yun2
（1.School of Economics&Management，Hebei University of Technology，Tianjin 300401，China；2.Tianjin Transportation Vocational College Department of Logistic Engineering，Tianjin 300110，China）

From the perspective of knowledge chain，this paper takes China’s communication manufacturing industry for a case study and applies the models of sub-system order degree and system synergetic degree to do a quantitative measurement to the know ledge synergy of the industry.We use the model of improved Logistic to analyze the relationship between the interaction of know ledge innovation clusters within the industry and industrial collaborative evolution.The results show that the communication manufacturing industry is in the stage of vertical collaborative evolution，having evolved from single subject innovation to multi-agent cooperative innovation.However，the collaborative relationship within the industry is not stable，synergetic effect is not satisfactory，and the degrees of order and synergy have much room for ad justment.Therefore，government is urgently needed to dismantle the barriers of industry collaborative innovation，improve the mechanisms of knowledge synergy and create a favorable environment for innovation cooperation to promote the overall optimization and upgrading of the communication manufacturing industry.

know ledge chain；coordination evolution；communication manufacturing industry

F062.9

：A

：1004-4892（2014）04-0072-09

（責任編輯：聞 毓）

2013-11-07

國家社會科學基金重大資助項目（13&ZD15）；天津市科技發展戰略研究計劃重大資助項目（13ZLZLZF01000）；河北省軟科學基地重點資助項目（134576222D）

張貴（1971-），男，河北尚義人，河北工業大學經濟管理學院教授，博士生導師；劉洋（1989-），女，河北承德人，河北工業大學經濟管理學院碩士生；任赟（1983-），女，山西運城人，天津交通職業學院物流工程系講師。