城市創新環境對產學研合作創新的影響

張樹靜，張秀峰

(1.河南科技學院，河南　新鄉　453003；2.河南師范大學商學院，河南　新鄉　453007)

作為企業的一種重要創新活動，產學研合作創新一直是創新管理領域相關學者重點關注的研究主題之一，也是科技政策制定者最為關注的重要問題之一。現有的國內外相關文獻已經對產學研合作進行了深入的分析和探討，研究主要集中在各個合作方的主體特征、投入要素、合作關系等因素對產學研合作的影響。作為產學研合作創新的重要外部因素，城市創新環境在很大程度上影響著產學研合作效果，需要從多個方面加以分析和研究。

現有研究主要關注城市創新環境的建設和評價方面，而在城市創新環境對企業技術創新績效所產生的影響方面的研究相對不足，且實證研究較為缺乏。本文重點研究城市創新環境對產學研合作創新績效影響情況，分析造成影響的原因，并在此基礎上對政府的產學研合作創新資助政策和城市創新環境建設提出相應的建議。與現有的文獻相比，本文的研究特色有以下兩點：①以廣東省省部產學研合作研發項目為例，分析和探討城市創新環境對產學研合作創新績效所產生的影響；②在借鑒創新價值鏈理論的基礎上，分析了城市創新環境在知識創新、科研創新和產品創新三個階段對產學研合作創新績效所產生的影響。

1　理論分析與研究假設

1.1　城市創新環境相關理論及文獻述評

城市創新環境的相關研究是伴隨著國家創新系統理論和區域創新系統理論的發展和完善而產生的，英國創新型城市權威研究機構Comedia的創始人Landry在2000年首次系統地提出了創新型城市的概念[1]，之后隨著創新理論與實踐研究的逐步細化和深入，作為影響各種創新組織發展的空間載體，創新型城市的相關研究引起了廣泛關注，其相關理論研究得到了快速發展。現有關于創新型城市的相關理論認為，創新型城市是以創新為核心驅動力的一種城市發展模式，一方面以企業為主體的創新組織在開展創新活動的過程中通過構建知識與技術集聚擴散的網絡，不斷提高和完善創新型城市的創新環境，加快創新型城市的建設，另一方面，創新型城市通過聚集知識、技術、資金、人才等創新要素，在完善創新環境的基礎上有效地激發創新組織開展各種創新活動[2-5]。

在區域創新系統對企業的創新活動影響方面，相關研究者認為，區域創新系統內部形成的創新文化、氛圍、環境和交流網絡有利于企業創新活動的有效開展，如Asheim研究認為區域創新系統內部的制度基礎設施與價值觀、規范和慣例共同構成了區域創新系統內部特有的創新文化，從而形成了區域創新系統的競爭優勢[6]。國內學者王緝慈等人的研究認為，通過在區域環境內扎根和結網而形成的地方集聚為企業建立了交流與合作的網絡系統，這些網絡的形成有利于提升企業的技術創新能力和競爭力[7]。賈若祥等人的研究則認為區域創新系統與企業之間存在相互推動和相互促進的關系，區域內企業之間的合作通過生產要素的蛙跳式擴散和涓滴效應，促進了區域內創新網絡的形成，而區域創新網絡則又進一步推動了企業技術創新能力的提升[8]。

在城市創新環境對企業創新活動的影響方面，相關研究者認為，城市的軟硬件環境會對企業的創新活動產生影響，Li通過對中國區域創新的實證研究發現，企業的創新績效不僅受到企業創新資源投入的影響，而且還受到企業外部創新環境的影響，創新型城市為企業開展創新活動提供了良好的軟硬件環境[9]。吳素春通過對國內31個城市的企業創新績效的實證研究認為，創新型城市內部特定的激烈的競爭環境和創新文化氛圍會對其內部的企業創新行為和創新結果產生積極影響，使得創新型城市內部的企業創新行為和創新績效不同于一般城市[10]。

綜上所述，大部分學者的研究結論比較一致，即城市的創新環境影響了企業技術創新活動的有效開展，但在城市創新環境對產學研合作創新活動的影響方面還缺乏相應的研究。

1.2　理論分析與研究假設

由企業牽頭實施的產學研合作創新活動與企業獨立開展的技術創新活動相比，其牽涉主體更多，在合作創新的過程中更容易受到外部創新環境的影響，企業、科研機構和高校之間的信息和知識交流需要更多地依賴于有效的外部合作網絡，企業所處的空間環境為企業提供的各種創新資源、服務及產業鏈都會在很大程度上影響產學研合作的效果。

城市作為企業、科研機構和高校的重要載體和聚集地，其內部密集的企業、科研機構和高校在研究、開發與創新過程中會產生大量的知識溢出，這些在城市內部溢出的知識逐漸形成各個創新主體的共性知識池[11]，城市內部的企業、科研機構和高校可以充分利用這些公共知識池進行新的合作研究和開發，而在新的合作研究開發過程中形成的知識溢出又進一步增加了公共知識池的知識存量，更多的知識存量則又將進一步推動城市內部企業、科研機構和高校的合作研究和開發，這種由于合作研發過程中產生的知識溢出而形成的螺旋式增長的公共知識池將不斷推動城市內部產學研合作研發水平的提高。同時城市創新環境的開放和完善將更有利于企業、科研機構和高校及時跟蹤和了解國際科學知識前沿，保持與國際科學技術市場的交流與合作，并通過技術轉移、人才引進等方式引入國際先進科技知識，在對科技知識進行消化、吸收的基礎上加快研發。基于此，本文提出假設H1：完善的城市創新環境有利于提高產學研合作研發的知識創新績效。

企業、科研機構和高校在產學研合作過程中所產生的隱性知識難以被編碼化，這些粘滯程度較高的隱性知識難以實現遠距離的溝通和交換，使得合作主體之間越來越依賴于有效的網絡化的交互學習和知識流動[12]，而完善的城市創新環境所擁有的先進和便利的研發基礎設施使得企業、科研機構和高校的大量高素質研究開發人員可以更加方便、有效地開展科研活動，同時完善的城市創新環境所形成的知識交流與合作網絡為企業、科研機構和高校進行產學研合作提供了良好的科研平臺，并使得科研人員能夠更好地進行知識的溝通與交流，另外完善的城市創新環境所擁有的更加有效的科研人才流動體系可以實現研發人才的有效流動和配置，從而也能夠實現知識的有效流動。與此同時城市內部更加完善的法制環境能夠更有效地執行知識產權保護政策，從而能夠有效地激勵企業與科研機構、高校開展產學研合作并積極申請專利。基于此，本文提出假設H2：完善的城市創新環境有利于提高產學研合作研發的科研創新績效。

在相對完善的市場體制環境下，作為創新主體的企業為獲取競爭優勢和超額利潤而開展的創新性活動主要包括兩個方面，一方面是為提高產品生產效率、降低生產成本為目的而開展的工藝創新，另一方面是為生產差異化的產品或提高產品質量、性能為目的而開展的產品創新[13]，城市內部相對更加完善的市場體制可以更加有效地為企業開展各種創新活動提供和配置創新資源，城市內部更加公平有效的競爭環境則不斷激發企業為獲取高額創新利潤不斷而開展各種創新活動，包括產學研合作創新活動。與此同時有效的競爭環境也促使城市內部其他創新服務機構不斷提升為產學研合作創新提供優質服務的效率，從而有利于產學研合作創新活動的開展。此外，完善的城市創新環境能夠提供良好的中介服務和更加多元化的投融資支持體系，能夠為企業開展產學研合作及其成果轉化提供良好的信息服務和資金支持。完善的城市創新環境所擁有的法制環境和市場環境更有利于企業尋找將產學研合作成果進行轉化的合作伙伴和市場機會，也有利于企業及時獲取用戶的市場需求信息，結合用戶需求制定產學研合作的產品創新策略。同時完善的城市創新環境所擁有的從知識創新到技術和產業創新的完備價值鏈條能夠為企業實現產學研合作成果轉化提供更加穩定和有效的產業化支持[14]，從而有效提升產學研合作成果轉化的效率。基于此，本文提出假設H3：完善的城市創新環境有利于提高產學研合作研發的產品創新績效。

2　研究設計

本文以廣東省省部產學研合作項目為例，以廣東省科技廳于2007—2011年批復實施的產學研合作研發項目為樣本，項目均已在2014年之前通過廣東省科技廳驗收結項，樣本數據來源于廣東省科技廳綜合業務管理系統。根據研究需要，本文篩選出了以企業為承擔主體的技術研發類產學研合作項目的樣本數據，樣本量為633個。

2.1　因變量

產學研合作創新是一個涉及因素較多且包含多個階段的創新過程，難以用單一的評價指標全面反映該過程，因此本文借鑒了Hansen等[15]以及余泳澤[16]關于創新價值鏈的定義，將產學研合作創新分為知識創新、科研創新和產品創新三個階段，以全面地反映產學研合作創新績效。其中知識創新階段主要開展基礎性研究，產出的形式主要是科技論文(Paper)，科研創新階段的主要開展應用類技術研究，產出的形式主要是專利(Patent)，產品創新階段的主要開展新技術、新產品的轉化研究，產出形式主要是新產品(New Product)、新工藝(New Process)和成果轉化(Transformation of Achievements,TrAch)。

(1)在知識創新階段，開展基礎性究是產學研合作研發的主要目的之一，可以為企業未來開展技術研發儲備必要的基礎性知識，與承擔項目的企業相比，高校和科研院所在基礎性研究方面更具有優勢，通過基礎性知識研究發表科技論文也是高校和科研院所參與合作項目的重要目的之一，同時也是知識創新階段的重要成果，該階段采用的因變量是項目的科技論文發表數。

(2)在科研創新階段，企業、高校和科研院所合作研發的重點開始逐漸向應用型技術研究轉移，而在該階段專利是技術發明唯一可以觀察的測度[17]，也是衡量企業創新活動產出的常用指標，因此該階段采用的因變量是項目的專利授權數，因不同的專利所包含的技術水平不同，為綜合反映產出的創新性水平，本文借鑒了白俊紅分析和處理專利的方法[18]，分別將發明、實用和外觀專利賦予0.5、0.3和0.2的權重，最后取其加權平均值作為專利產出衡量指標。

(3)在產品創新階段，產學研合作研發的重點逐漸轉向新產品、新工藝及其商業化，通過開展新技術、新產品的轉化研究可以有效提升企業的創新水平，同時通過研發新工藝可以幫助企業改善原有的生產工藝，提高企業生產效率，而作為實現新產品商業化的關鍵環節，成果轉化直接決定了研發項目是否能夠最終提升企業的經濟效益，該階段采用的因變量分別是項目研發的新產品數、新工藝數和成果轉化數。

2.2　自變量

目前國內在城市創新環境的評價方面已經有部分學者進行了相關研究，本文重點關注城市內部的創新要素、創新網絡等創新環境因素對產學研合作創新的影響，通過對廣東省21個地級市在產學研合作項目執行期間的相關數據整理和分析，在此基礎上形成了城市創新環境指數(Index of Urban Innovation Environment，IUIE)，取該指數在產學研合作項目執行期間的平均值作為自變量，相關數據來源于《中國城市統計年鑒》《廣東省統計年鑒》及各城市政府網站，具體設計過程如下。

(1)指標體系構建的邏輯思路。在城市創新環境指標體系構建方面，以往的文獻主要從城市創新環境要素本身出發考慮構建城市創新環境指標體系[19-20]，而在城市創新發展的過程中，城市創新環境與城市創新資源、城市創新發展之間是相互影響、相互作用的，政府、企業、科研機構等部門通過投入城市創新資源在創新機制作用下推動城市的創新發展，在此過程中城市創新硬環境和城市創新軟環境起到了重要的支撐和促進作用，同時城市創新發展的快速提升又反作用于城市創新硬環境和軟環境，為城市創新硬環境和軟環境建設提供了更多的創新資源支持，即城市創新核心資源、城市創新硬環境、軟環境和創新產出之間存在交互作用關系，從而形成良性的循環反饋體系，因此將城市創新核心資源、城市創新硬環境、軟環境和創新產出綜合考慮更能夠全面體現出城市創新環境水平，基于此邏輯本文構建了城市創新環境指數的邏輯思路框架(見圖1)。

圖1　城市創新環境指數構建邏輯思路

(2)指標體系的構建。在關于城市創新環境指標體系設計方面，閆凌州[21]、朱凌[22]、李琳[23]等人分別從城市的創新資源、創新機制、創新網絡、創新環境、城市經濟社會發展等方面構建了城市創新能力評價指標體系，較全面地反映了城市的創新能力，因此本文結合上述城市創新環境指數構建邏輯思路，在借鑒了上述學者關于創新型城市相關研究的思路基礎上，根據本文研究及數據實際情況對相關研究所提出的指標體系進行了相應的調整和完善，構建了城市創新環境指數指標體系。該指標體系由目標層、一級指標層和二級指標層構成，其中目標層是城市創新環境綜合指數，四個一級指標層分別是城市創新核心資源、城市創新硬環境、城市創新軟環境和城市創新發展，二級指標則包括30個具體指標(見表1)。

表1　城市創新環境指數指標體系

(3)城市創新環境指數的計算。本文采用主成分分析法對廣東省21個地級市在產學研合作項目執行期間的相關數據進行分析，以克服多個指標之間的信息相關或重疊以及人為確定指標權重的主觀性。因本文所用數據指標較多，各個指標之間的量綱差距較大，因此為消除量綱不同造成的影響，本文首先對各個指標的數據進行了標準化預處理。

在對數據進行標準化預處理之后，分別對四個一級指標層的指標數據進行主成分分析，分析過程如下：①選取一級指標的主成分：選取標準為KMO檢驗通過，累計貢獻率大于85%的主成分；②確定主成分權重：主成分權重=主成分解釋貢獻程度/總累計解釋貢獻；③確定一級指標各主成分得分計算方式：該計算方式根據因子得分系數矩陣確定；④計算一級指標得分：各主成分得分乘以其權重并加總計算。通過以上計算可以得出各個一級指標得分，在對一級指標進行上述計算過程之后，可以得出最終各個城市的目標層得分。

2.3　控制變量

產學研合作創新績效受到多方面因素的影響，其中既包括產學研合作研發投入因素，又包括企業自身特性、政府資助情況等因素，因此本文選擇了一系列控制變量，以使得回歸模型能夠在有效控制合作研發投入、企業特性、政府資助等因素的情況下準確反映出城市創新環境對產學研合作創新績效的影響。

合作研發投入包括合作研發項目經費投入和合作研發團隊人員投入兩個方面：①研發項目經費投入(Exp)，該變量主要表示合作研發項目的經費投入情況，本文采用的樣本主要是由企業承擔的合作項目，研發經費投入主要來自于企業，同時廣東省科技廳為鼓勵企業開展產學研合作，對企業給予了一定的經費支持，因此合作研發項目經費由企業自身投入和政府資助支持兩部分組成；②研發團隊人員投入(Team)，產學研合作研發項目是由企業、高校和科研院所共同實施的，合作的各方均派出研發人員組成研發團隊，參與項目的研發人數直接影響著合作創新的績效；③企業的資產規模(Scale)，企業規模一方面在很大程度上體現了企業在開展創新活動中所能提供的各種資源，另一方面也能夠影響到企業開展合作創新活動的運作效率和企業承擔創新風險的能力，該變量采用企業的資產規模來衡量；④企業的知識吸收能力(KnAbs)，在產學研合作研發過程中，企業與高校、科研院所形成了有效的合作關系，由于高校和科研院所擁有更多的專業研究人員，在知識創新方面更具有優勢，因此企業可以通過合作研發充分吸收和利用創新性知識并將其轉化成為合作創新成果，吸收的效果則依賴于企業的知識吸收能力，該變量采用企業研發人員占員工總數的比重來衡量；⑤外部知識獲取(KnAcq)，高校和科研院所是基礎性創新知識的重要來源，企業開展合作創新的主要目的之一就是有效獲取高校和科研院所所擁有的專業化知識，這些專業化知識需要通過雙方的有效接觸和溝通才能實現共享，因此高校和科研院所的研究人員參與情況會對合作創新效果產生直接的影響，該變量采用合作研發團隊中高校、科研院所的研發人員占研發團隊人員總數的比重來衡量；⑥政府資助強度(GovFund)，為激勵企業積極開展合作創新活動，政府部門會采取包括給予合作研發配套經費、實施優惠政策等方式支持創新活動，另外政府在給予經費資助之前一般會對企業的創新能力進行評估，對創新能力較強的企業會給予更多的資助，因此政府對企業合作研發的資助強度也會影響產學研合作效果，該變量采用政府對項目的資助經費占項目經費總支出的比重來衡量。

3　實證分析

3.1　模型選擇與設定

由于本文采用的因變量數據均為任意非負整數，屬于離散型數據，不服從正態分布，因此在計量分析時適合采用計數模型。常用的計數模型包括泊松回歸模型(Poisson regression)和負二項回歸模型(Negative binomial regression)，泊松模型的基本方程為：

假設觀測值yi來自參數為λi的泊松分布：

但由于泊松回歸的期望值與方差均要求等于泊松到達率，即：

E(Yi|xi)=Var(Yi|Xi)=λi

本文中所采用的因變量的方差明顯大于期望值，存在“過度分散”，需要對泊松分布進行修正，負二項回歸則允許變量的方差大于期望值[24]，因此本文采用負二項分布的似然函數極大化來估計模型的參數：

基于以上分析，本文選擇采用負二項回歸模型進行實證分析，基本模型如下：

其中,Yin表示產學研合作項目的創新價值鏈產出變量，分別為科技論文、專利、新產品、新工藝和成果轉化數量，β0為截距常數項，βj表示自變量和控制變量的回歸系數，Xij表示包括自變量和控制變量在內的影響因素，εi為殘差項。

3.2　實證結果分析

計量回歸結果如表2所示，根據模型1和模型2的回歸結果，在產學研合作研發的知識創新階段和科研創新階段，城市創新環境指數與產學研合作創新績效呈現顯著的正相關關系，且分別在5%和1%水平上通過顯著性檢驗，表明完善的城市創新環境更有利于提高產學研合作創新在知識創新階段和科研創新階段的創新績效，統計結果支持假設1和假設2。根據模型3、模型4和模型5的回歸結果，在產學研合作研發的產品創新階段，城市創新環境指數與產品創新階段產品創新和工藝創新的績效之間的關系未通過顯著性檢驗，而與產品創新階段的成果轉化績效顯著正相關且在1%水平上通過顯著性檢驗，表明完善的城市創新環境在產品創新階段僅提高了成果轉化績效，并沒有顯著提高該階段的產品創新和工藝創新的績效，統計結果部分支持假設3。

以上計量回歸結果整體表明，城市創新環境對產學研合作創新價值鏈的影響呈現U型結構，即城市創新環境在促進產學研合作前端的基礎性研究和后端的合作研發成果市場化推廣方面起到了顯著的促進作用，而在將產學研合作前端的基礎性研究成果轉化為中端的新產品或新工藝方面作用不顯著。原因可能在于近年來中國為實現經濟增長轉型，各個城市出臺了多種優惠政策吸引和資助創新型企業和人才，同時為企業和人才創造了良好的基礎設施和環境，但地方政府對科技創新資助效果的評價體系不夠完善，過于注重短期的論文和專利產出，使得合作研發項目僅止步于基礎性研究，而未將基礎性研究進一步向創新價值鏈的中端和后端延伸。同時政府部門對支持項目的考核要求也使得參與產學研合作創新的各方容易存在快速產出的急功近利的行為，更傾向于快速實現合作研發項目的短期產出，而對合作項目的產品創新和工藝創新重視不足。另一方面，產學研合作過程中的產品創新和工藝創新需要更多的非編碼化知識，這些非編碼化的知識需要依賴于城市內部各個創新主體之間依托創新網絡進行交流并激發新的創新機會，而目前中國的城市創新環境建設仍然處于起步階段，創新網絡和創新環境建設還不夠完善，難以支持非編碼化知識的有效流動并激發有效的創新，因此城市內部現有的創新網絡和創新環境直接影響和制約了產學研合作創新的產品創新和工藝創新水平，這些因素使得城市創新環境對產學研合作創新價值鏈的影響呈現“中部塌陷”的U型結構。

表2　回歸分析結果

注：***表示小于0.01，**表示小于0.05，*表示小于0.1。

4　結論與啟示

本文以廣東省省部產學研合作研發項目為例，以企業為承擔主體開展的產學研合作研發項目為樣本，通過構建城市創新環境指數，從創新價值鏈的視角實證檢驗和分析了城市創新環境對產學研合作創新績效的影響。分析和研究結果表明：城市創新環境在產學研合作前端的知識創新和科研創新以及后端的成果轉化方面具有顯著的促進作用，而在產學研合作產品創新階段的新產品或新工藝方面的促進作用不顯著，即城市創新環境對產學研合作創新價值鏈的影響呈現U型結構。

針對中國的城市創新環境建設和政府資助，以企業為主體承擔的產學研合作創新活動可以得出以下啟示：①目前城市創新環境建設仍然處于起步階段，在建設過程中難以有效整合和配置城市內部的創新資源，以企業為主體所開展的創新活動所依賴的創新環境未有效建立，創新網絡的不健全使得企業、科研機構和高校之間的知識無法有效流動，因此在建設城市創新環境的過程中需要吸收和借鑒國際先進經驗，在有效整合創新資源的同時，進一步健全創新網絡建設以及創新環境的治理；②地方政府需要進一步完善由政府資助和支持的產學研合作項目的科技創新評價體系，從創新價值鏈的各個階段進行綜合評價，實現從基礎性研究到產品創新及新產品的市場化推廣的整體延伸，同時由于產品創新的周期相對較長，因此可以適當延長資助和評價周期，對能夠較好地將合作研發成果順利轉化為產品創新、工藝創新的企業在下次資助時應當優先考慮；③城市創新環境建設與以企業為主體而開展的創新活動是一個相互促進的過程，地方政府通過建立和完善公平的市場創新環境有效地激勵企業積極開展創新活動，同時實現對以企業為主體而開展的創新活動的積極引導，從而實現城市創新環境建設與以企業為主體而開展的創新活動的有機結合和相互促進。

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