結(jié)構(gòu)平衡目標(biāo)下區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型

王宏起，劉 夢，李 玥,2，楊仲基

(1.哈爾濱理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.愛丁堡大學(xué)商學(xué)院，蘇格蘭 愛丁堡 EH8 9JS)

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展與其核心競爭力的提升，取決于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)創(chuàng)新能力，而戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新需要整合創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各創(chuàng)新體的科技創(chuàng)新資源，實(shí)現(xiàn)各創(chuàng)新體間的協(xié)同創(chuàng)新[1]。黨的十九大報(bào)告指出，發(fā)展的不平衡、不充分是目前中國發(fā)展方面存在的突出問題，已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位舉足輕重，實(shí)現(xiàn)其創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)平衡是提高區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)失衡通常是由系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)失衡造成的[2]。區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新過程中，科技資源匱乏、短缺與科技資源閑置、浪費(fèi)、冗余等科技資源配置不合理的現(xiàn)象普遍存在，創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各創(chuàng)新體間的矛盾與沖突不斷激化，造成創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)失衡，這將嚴(yán)重影響其系統(tǒng)的科技創(chuàng)新效率、阻礙區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[3]。因此科學(xué)有效地配置科技資源、避免其閑置與浪費(fèi)，保證區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是目前中國創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略實(shí)施中亟待解決的重要問題。

1 文獻(xiàn)回顧

伴隨著全球科技創(chuàng)新競爭的激烈化和復(fù)雜化，創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)已逐步成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)問題，隨著戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)概念的提出，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)也引起了廣大學(xué)者的關(guān)注。與本文的相關(guān)前期研究主要涉及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)、科技資源配置以及結(jié)構(gòu)平衡理論三個(gè)方面。

1.1 戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)

目前，對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的研究主要圍繞戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)涵、演進(jìn)機(jī)理、結(jié)構(gòu)及其平衡等內(nèi)容展開。Gawer 等將戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)定義為能夠發(fā)揮戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)性創(chuàng)新支撐作用的技術(shù)、服務(wù)與產(chǎn)品的集合[4]。李其瑋等結(jié)合產(chǎn)業(yè)實(shí)際情況，將產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)劃分為創(chuàng)新生產(chǎn)、創(chuàng)新整合、創(chuàng)新應(yīng)用三大創(chuàng)新群落[5]；曹如中等則從承擔(dān)角色角度，將產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素分為主體要素、功能要素及環(huán)境要素三部分[6]。此外，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的平衡也是學(xué)者們重點(diǎn)關(guān)注的問題。黃魯成通過反饋調(diào)節(jié)、魯棒調(diào)節(jié)、多樣性調(diào)節(jié)三種調(diào)節(jié)方式實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定[7]；謝守美等從結(jié)構(gòu)層次、功能、動(dòng)態(tài)平衡三個(gè)方面研究了企業(yè)知識(shí)生態(tài)系統(tǒng)的平衡問題[8]。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)平衡有利于提高科技創(chuàng)新效率和促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，相反產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的失衡會(huì)造成創(chuàng)新種群分工不明確、利益關(guān)系不協(xié)調(diào)，阻礙其系統(tǒng)的有序運(yùn)行與可持續(xù)發(fā)展[9]，而造成產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)失衡的關(guān)鍵原因是其結(jié)構(gòu)的失衡[2]，可見實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平衡尤為重要。

1.2 戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)科技資源配置

合理配置科技資源有利于提升戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的科技產(chǎn)出與核心競爭力[10]，然而優(yōu)化配置科技資源離不開政府的指導(dǎo)與監(jiān)督[11-12]。目前，關(guān)于科技資源配置的研究成果非常豐富，其研究主要集中在配置效率方面，黃海霞等采用DEA或改進(jìn)DEA方法，從投入與產(chǎn)出角度對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的科技資源配置效率進(jìn)行定量分析[13-15]。馬書剛等分別以最大創(chuàng)新效益為目標(biāo)構(gòu)建科技資源配置模型，制定最優(yōu)科技資源配置方案，以提高科技資源的利用率與配置效率[16-17]。現(xiàn)有研究的科技資源配置模型多以效益為目標(biāo)，而以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平衡為目標(biāo)構(gòu)建科技資源配置模型的研究較少。

1.3 結(jié)構(gòu)平衡理論

結(jié)構(gòu)平衡理論最早由Heider提出[18]，主要是描述與分析系統(tǒng)成員間關(guān)系影響，及如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平衡的思想方法。有關(guān)學(xué)者常用結(jié)構(gòu)平衡理論解釋國家、游戲玩家，以及在線社交用戶間的競爭與合作關(guān)系[19-21]，也有學(xué)者運(yùn)用結(jié)構(gòu)平衡理論研究創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)新體間存在的關(guān)系，如黨興華等基于結(jié)構(gòu)平衡理論闡述技術(shù)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各創(chuàng)新體間的合作沖突關(guān)系[22]。部分學(xué)者則通過分析系統(tǒng)成員間存在的正負(fù)關(guān)系、合作沖突關(guān)系等符號(hào)關(guān)系，判斷此系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是否處于平衡狀態(tài)[23]。運(yùn)用結(jié)構(gòu)平衡理論可分析戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)新體間的存在關(guān)系、判斷其創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是否平衡。因此以結(jié)構(gòu)平衡理論為依據(jù)制定發(fā)展目標(biāo)，通過對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源有效配置，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的平衡性，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

綜上所述，盡管在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架、平衡、科技資源配置等方面已取得了一定的研究成果，但鮮有學(xué)者從結(jié)構(gòu)平衡視角研究戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技資源配置。鑒于此，本文基于結(jié)構(gòu)平衡理論描述戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡狀態(tài)，并以此為目標(biāo)構(gòu)建科技資源配置模型，為實(shí)現(xiàn)其創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡提供科技資源配置基準(zhǔn)，提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置的科學(xué)性與有效性，同時(shí)也為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置管理提供一個(gè)新的視角與思路。

2 區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平衡

2.1 區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)(以下簡稱為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng))是指在特定空間范圍內(nèi)，由創(chuàng)新群落與創(chuàng)新環(huán)境相互聯(lián)系而形成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。本文根據(jù)創(chuàng)新體在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的重要性、在科技創(chuàng)新過程中所承擔(dān)的科技創(chuàng)新功能，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的劃分[6-7]，將創(chuàng)新群落分為核心創(chuàng)新層、輔助創(chuàng)新層以及支撐創(chuàng)新層。

核心創(chuàng)新層是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技創(chuàng)新的核心部分，對科技創(chuàng)新具有關(guān)鍵性作用。其內(nèi)的核心企業(yè)主要負(fù)責(zé)開發(fā)新產(chǎn)品與新技術(shù)，主要為科技創(chuàng)新活動(dòng)提供財(cái)力、物力、信息、技術(shù)等科技資源。除此之外，核心創(chuàng)新層還包括與核心企業(yè)相關(guān)的競爭企業(yè)、互補(bǔ)企業(yè)、供應(yīng)商以及顧客，它們之間通過產(chǎn)業(yè)鏈與價(jià)值鏈的方式保持競爭與合作關(guān)系。

輔助創(chuàng)新層對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新起輔助作用，主要包括高校和科研院所兩類創(chuàng)新體。

(1)高校。高校直接參與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)新技術(shù)與新知識(shí)的研發(fā)應(yīng)用與推廣，具有豐富的技術(shù)資源與知識(shí)資源。此外，高校具有不同專業(yè)的學(xué)科帶頭人、創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以及大批博士、碩士研究生等科技人力資源，是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技人力資源的供給源，其所擁有的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室等科技物力資源也為科技創(chuàng)新活動(dòng)提供了良好的平臺(tái)。

(2)科研院所。在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新活動(dòng)中，科研院所與高校所承擔(dān)的角色相似，但對作為中試基地、產(chǎn)業(yè)化基地的科研院所來說，它在基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)以及市場推廣方面明顯優(yōu)于高校，是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)知識(shí)、技術(shù)等科技資源的關(guān)鍵樞紐[24]。

支撐創(chuàng)新層對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新起支撐作用，主要包括政府、金融機(jī)構(gòu)以及中介機(jī)構(gòu)。

(1)政府。雖然政府沒有直接參與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新活動(dòng)，但常通過制定一些和科技創(chuàng)新相關(guān)的政策、法律與法規(guī)等，來引導(dǎo)、帶動(dòng)各創(chuàng)新體開展科技創(chuàng)新活動(dòng)，營造了良好的科技創(chuàng)新氛圍。主要為科技創(chuàng)新活動(dòng)提供財(cái)力、物力以及信息等科技資源。

(2)金融機(jī)構(gòu)。產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的健康運(yùn)行離不開金融的支持，龐大的金融市場與健康有序的金融環(huán)境是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力大幅度提高與可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)與保障。主要為科技創(chuàng)新活動(dòng)提供貸款、風(fēng)險(xiǎn)投資等資金支持。

(3)中介機(jī)構(gòu)。中介機(jī)構(gòu)尤其是科技服務(wù)機(jī)構(gòu)對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新活動(dòng)具有重要銜接作用，是各創(chuàng)新體相互聯(lián)系的橋梁。創(chuàng)新體通過中介機(jī)構(gòu)將自身的技術(shù)、信息等科技資源發(fā)布出去，需要此科技資源的創(chuàng)新體可通過中介機(jī)構(gòu)獲取，以完成技術(shù)、信息等科技資源的供需對接。

在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，核心創(chuàng)新層、輔助創(chuàng)新層、支撐創(chuàng)新層在創(chuàng)新環(huán)境層的作用下通過相互配置科技資源協(xié)同開展科技創(chuàng)新活動(dòng)(見圖1)。其內(nèi)的核心創(chuàng)新層、輔助創(chuàng)新層、支撐創(chuàng)新層是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對其創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技創(chuàng)新成敗起到?jīng)Q定性作用，因此產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡主要指三個(gè)創(chuàng)新層間的平衡。

圖1 區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.2 區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平衡狀態(tài)

Cartwright等用符號(hào)網(wǎng)絡(luò)對結(jié)構(gòu)平衡理論進(jìn)行描述，經(jīng)歸納發(fā)現(xiàn)個(gè)體間存在積極的友好關(guān)系或消極的敵對關(guān)系，積極關(guān)系用+表示、消極關(guān)系用-表示[25]。結(jié)構(gòu)平衡理論圍繞個(gè)體組成的三元組結(jié)構(gòu)展開，由代表+、-關(guān)系的三條邊組成的三元組結(jié)構(gòu)是否平衡，可根據(jù)以下原則來判定：若三邊符號(hào)乘積為正，表明該三元組結(jié)構(gòu)平衡，若乘積為負(fù)則表明其結(jié)構(gòu)不平衡[26](見圖2)。

圖2 基本三元組結(jié)構(gòu)平衡和非平衡關(guān)系

基于結(jié)構(gòu)平衡理論的思想，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)可通過三個(gè)創(chuàng)新層間的符號(hào)關(guān)系來判斷。產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的+關(guān)系表示利用所配置的科技資源、創(chuàng)造相應(yīng)的創(chuàng)新價(jià)值，以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的健康運(yùn)行；-關(guān)系表示配置的科技資源閑置，科技資源閑置不僅會(huì)造成科技資源浪費(fèi)，增加創(chuàng)新體自身的成本費(fèi)用，而且可能會(huì)造成其他創(chuàng)新體因無法獲取此科技資源而不能完成科技創(chuàng)新任務(wù)，使創(chuàng)新體間產(chǎn)生矛盾與沖突，阻礙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。兩創(chuàng)新體間可能既存在科技資源利用關(guān)系，又存在科技資源閑置關(guān)系，兩創(chuàng)新體間的實(shí)際關(guān)系取決于關(guān)系強(qiáng)度強(qiáng)的一方，兩創(chuàng)新層間的關(guān)系亦是如此。本文沒有詳細(xì)研究創(chuàng)新層內(nèi)部的創(chuàng)新體相互利用與其閑置科技資源，但每一創(chuàng)新層內(nèi)部創(chuàng)新體的整體表現(xiàn)都為充分利用科技資源關(guān)系，即每一創(chuàng)新層整體表現(xiàn)為+關(guān)系。根據(jù)三邊關(guān)系乘積為+原則，可判斷產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)共存在兩種平衡狀態(tài)，一是三個(gè)創(chuàng)新層間都為充分利用科技資源關(guān)系，二是其中兩創(chuàng)新層間為充分利用科技資源關(guān)系，另一創(chuàng)新層與前兩個(gè)創(chuàng)新層間都為科技資源閑置關(guān)系。結(jié)合產(chǎn)業(yè)實(shí)際情況，只有三個(gè)創(chuàng)新層間的整體關(guān)系都表現(xiàn)為充分利用科技資源關(guān)系，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)才會(huì)高效創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展。為此，本文主要研究三個(gè)創(chuàng)新層間都為+關(guān)系的平衡狀態(tài)(見圖3)。

圖3 區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平衡

3 結(jié)構(gòu)平衡目標(biāo)下創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型設(shè)計(jì)思路

產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡有利于提高系統(tǒng)的科技創(chuàng)新效率、形成系統(tǒng)的持續(xù)競爭優(yōu)勢、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，而其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)各創(chuàng)新體間的+、-關(guān)系是由科技資源的流動(dòng)產(chǎn)生，因此可通過合理構(gòu)建科技創(chuàng)新資源配置模型、優(yōu)化配置科技資源，制定最優(yōu)科技資源配置方案，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)三個(gè)創(chuàng)新層間的關(guān)系平衡。產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技資源主要包括人力、財(cái)力、物力、技術(shù)、知識(shí)以及信息等資源。為了方便研究，本文將對科技資源進(jìn)行無量綱化處理，對科技資源進(jìn)行資金換算，用科技資金這種價(jià)值量來反映各類科技資源的規(guī)模，具體表現(xiàn)為將有限的科技資金合理配置給各個(gè)創(chuàng)新體[27]。

(1)目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)思路。根據(jù)結(jié)構(gòu)平衡理論，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡必須保證每兩創(chuàng)新層間的科技資源利用總量大于科技資源閑置總量。當(dāng)科技資源閑置量較高時(shí)，會(huì)造成對供應(yīng)不足創(chuàng)新體的不公，增加與閑置量較多創(chuàng)新體間的矛盾，不利于產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡。由于科技資源具有較強(qiáng)的易逝性，科技資源閑置既是一種損失，也是一種浪費(fèi)，直接影響產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)新效率，不利于產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，為此產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡還需考慮科技資源利用率等方面因素，即需盡可能實(shí)現(xiàn)充分利用科技資源、避免科技資源的閑置。因此將以三個(gè)創(chuàng)新層的科技資源利用總量與科技資源閑置總量的差最大作為目標(biāo)函數(shù)，以保證三個(gè)創(chuàng)新層間的矛盾與沖突最小。

(2)約束條件設(shè)計(jì)思路。分別將以下六點(diǎn)內(nèi)容作為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型的約束條件：①每兩創(chuàng)新層間的科技資源利用總量大于科技資源閑置總量，以保證每兩創(chuàng)新層間都為+關(guān)系；②三個(gè)創(chuàng)新層的科技資源配置總量應(yīng)控制在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)對科技資源最小需求量與最大需求量的范圍內(nèi)，以保證能夠滿足各創(chuàng)新體的科技創(chuàng)新需求；③三個(gè)創(chuàng)新層的科技資源閑置總量大于部分創(chuàng)新體(對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展具有關(guān)鍵作用的創(chuàng)新體)為應(yīng)急而儲(chǔ)備的最小科技資源總量，以防止因關(guān)鍵創(chuàng)新體不能及時(shí)獲取科技資源造成整個(gè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的癱瘓；④各創(chuàng)新層的科技資源利用總量小于產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)能夠向其配置的最大科技資源量，以保證各創(chuàng)新體在自身能力范圍內(nèi)充分利用科技資源；⑤各創(chuàng)新層的科技資源閑置總量小于各創(chuàng)新體為應(yīng)急而儲(chǔ)備的最大科技資源總量，以防止科技資源閑置量過多增加創(chuàng)新體間的矛盾；⑥各創(chuàng)新體利用與閑置科技資源的數(shù)量均滿足非負(fù)條件。

4 結(jié)構(gòu)平衡目標(biāo)下創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型構(gòu)建

根據(jù)結(jié)構(gòu)平衡理論，當(dāng)三個(gè)創(chuàng)新層間的關(guān)系都為+關(guān)系，表示科技資源利用率高，科技資源閑置率低，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)，有利于保障產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的長效運(yùn)行。根據(jù)上述模型設(shè)計(jì)思路中有關(guān)目標(biāo)函數(shù)及約束條件的描述，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型如下：

4.1 目標(biāo)函數(shù)

(1)

式中：M=5;N=7;Z=10。a指A創(chuàng)新層的創(chuàng)新體，包括核心企業(yè)、競爭企業(yè)、互補(bǔ)企業(yè)、供應(yīng)商以及顧客，分別用a=1,2,L,5代替；b、c代表的含義同理，其中b=6,7;c=8,9,10。xij表示第i種創(chuàng)新體利用第j種創(chuàng)新體向其配置的科技資源數(shù)量；yij表示第i種創(chuàng)新體將第j種創(chuàng)新體所配置的科技資源閑置的數(shù)量，其中i、j=a、b、c且i≠j。

4.2 約束條件

(1)利用量與閑置量約束。

(2)

(2)三個(gè)創(chuàng)新層的科技資源配置總量約束。

(3)

式中，Tmin、Tmax分別表示三個(gè)創(chuàng)新層對科技資源的最小、最大需求總量。

(3)三個(gè)創(chuàng)新層的科技資源閑置總量約束。

(4)

式中，σmin表示三個(gè)創(chuàng)新層的最小科技資源閑置總量，主要指對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展具有關(guān)鍵作用的創(chuàng)新體為應(yīng)急而儲(chǔ)備的最小科技資源總量。

(4)各創(chuàng)新層的科技資源利用量約束。

(5)

式中，wa、wb、wc分別表示第a、b、c種創(chuàng)新體在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的重要性。waTmax、wbTmax、wcTmax分別表示產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)能夠向第a、b、c種創(chuàng)新體配置的最大科技資源量。

(5)各創(chuàng)新層的科技資源閑置量約束。

(6)

式中，σmax表示三個(gè)創(chuàng)新層的最大科技資源閑置總量，主要指產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各創(chuàng)新體為應(yīng)急而儲(chǔ)備的最大科技資源總量。waσmax、wbσmax、wcσmax分別表示第a、b、c種創(chuàng)新體為應(yīng)急儲(chǔ)備的最大科技資源量。

(6)非負(fù)約束。

xij≥0,yi、j≥0,i、j∈{a，b，c且i≠j}

(7)

4.3 算例分析

產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型中Tmax、Tmin、σmin、σmax等參數(shù)的具體取值需綜合考慮創(chuàng)新體在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的重要性程度、對科技資源的實(shí)際需求量與使用量等因素。為了分析創(chuàng)新體間的科技資源利用與閑置規(guī)律，現(xiàn)以其中一組假設(shè)參數(shù)為例，對此科技資源配置模型進(jìn)行試算，不同規(guī)模下Tmax、Tmin、σmin、σmax等參數(shù)的運(yùn)算過程同理，借鑒文獻(xiàn)[28]與[29]對算例數(shù)值的設(shè)置規(guī)律，現(xiàn)設(shè)參數(shù)Tmax、Tmin、σmin、σmax分別為10000、5000、50、150。各創(chuàng)新體在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的重要性是采用層次分析方法，通過問卷調(diào)查，專家打分計(jì)算得出，其重要性系數(shù)分別為w1=0.3775、w2=0.1928、w3=0.0935、w4=0.0325、w5=0.0344、w6=0.0377、w7=0.1507、w8=0.0145、w9=0.0574、w10=0.0090。將上述參數(shù)分別帶入科技資源配置模型，運(yùn)用MATLAB R2014b軟件進(jìn)行計(jì)算，求得結(jié)構(gòu)平衡目標(biāo)下產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的最優(yōu)科技資源配置結(jié)果(見表1)，決策者可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

表1 區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源優(yōu)化配置結(jié)果

續(xù)表1

注：每組創(chuàng)新體的左側(cè)分別表示xab、yab、xac、yac、xbc、ybc,右側(cè)分別表示xba、yba、xca、yca、xcb、ycb。

當(dāng)Tmax=10000、Tmin=5000、σmin=50、σmax=150時(shí)，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)按表1的結(jié)果分別向創(chuàng)新體配置科技資源，以及創(chuàng)新體利用與閑置科技資源的數(shù)量分別與表1的結(jié)果相對應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡。由表1可知，創(chuàng)新體在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的地位越高，系統(tǒng)對其配置的科技資源量越多，為應(yīng)急而儲(chǔ)備的科技資源量也相對較多，這與實(shí)際科技資源配置方式相符。

科技資源閑置量σ的取值范圍不同，其最終的科技資源配置結(jié)果及目標(biāo)函數(shù)值會(huì)有顯著的差異。現(xiàn)取三種科技資源閑置量組合：①σmin=50、σmax=150；②σmin=150、σmax=250；③σmin=250、σmax=350進(jìn)行結(jié)果比較分析，不同科技資源閑置量組合下的目標(biāo)值見圖4。通過比較分析三種科技資源閑置量組合下的最優(yōu)科技資源配置結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著科技資源閑置量取值范圍的增加，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技資源利用率會(huì)逐漸下降，增加創(chuàng)新體及三個(gè)創(chuàng)新層間的矛盾與沖突。因此，提高科技資源利用率、避免科技資源閑置是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平衡的重要手段。

圖4 不同科技資源閑置量組合的目標(biāo)值

通過分析三組最優(yōu)科技資源配置結(jié)果中科技資源利用量與閑置量的變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)，隨著科技資源閑置量取值范圍的增加，各創(chuàng)新體所利用的科技資源量逐漸降低，各創(chuàng)新體的科技資源閑置量逐漸增加，為此可通過各創(chuàng)新體間的協(xié)同管理，有效獲取相匹配的科技資源，并合理利用科技資源，以控制產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技資源閑置總量。現(xiàn)以其中核心企業(yè)(第1種創(chuàng)新體)與高校(第6種創(chuàng)新體)間相互利用與閑置科技資源的變化情況為例，來反映科技資源閑置量取值范圍的變化將如何影響各創(chuàng)新體的科技資源利用量與閑置量，如圖5、圖6所示。

圖5 核心企業(yè)與高校間的科技資源利用量

圖6 核心企業(yè)與高校間的科技資源閑置量

5 結(jié)論及建議

本文運(yùn)用結(jié)構(gòu)平衡理論，分析了產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)三個(gè)創(chuàng)新層間的科技資源利用與閑置關(guān)系，以三個(gè)創(chuàng)新層間的結(jié)構(gòu)平衡為目標(biāo)，構(gòu)建了產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的科技資源配置模型，利用MATLAB R2014b軟件進(jìn)行算例分析。根據(jù)研究結(jié)果得出以下結(jié)論：

(1)為了使產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)三個(gè)創(chuàng)新層間的矛盾與沖突最小和實(shí)現(xiàn)三個(gè)創(chuàng)新層間的關(guān)系平衡，各創(chuàng)新體應(yīng)依據(jù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)科技資源配置模型的計(jì)算結(jié)果，即科技資源配置方案，向其他創(chuàng)新體配置相應(yīng)價(jià)值量的人力、財(cái)力、物力、技術(shù)、知識(shí)、信息等科技資源。

(2)科技資源利用率越高或閑置率越低，三個(gè)創(chuàng)新層間的矛盾與沖突越弱，有利于促進(jìn)三個(gè)創(chuàng)新層間保持相對穩(wěn)定的關(guān)系。可見實(shí)現(xiàn)其創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡，關(guān)鍵在于能否實(shí)現(xiàn)合理分配、利用科技資源，避免科技資源閑置。

根據(jù)以上分析，提出以下對策與建議：

第一，強(qiáng)化政府對科技資源優(yōu)化配置的引導(dǎo)作用。堅(jiān)持以市場為主導(dǎo)、政府為引導(dǎo)的原則配置科技資源。為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡，促進(jìn)創(chuàng)新體自身及整個(gè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的長遠(yuǎn)發(fā)展，創(chuàng)新體會(huì)傾向按照最優(yōu)的科技資源配置基準(zhǔn)相互配置科技資源，但個(gè)別創(chuàng)新體會(huì)因一時(shí)利益違背各創(chuàng)新體達(dá)成的統(tǒng)一可持續(xù)發(fā)展共識(shí)，對整個(gè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)造成損失，此時(shí)需要政府發(fā)揮科技資源配置的引導(dǎo)作用，通過科技計(jì)劃以及出臺(tái)相關(guān)的激勵(lì)、稅收、補(bǔ)貼優(yōu)惠和科技服務(wù)等措施，引導(dǎo)各創(chuàng)新體按照產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平衡的目標(biāo)配置科技資源，以促進(jìn)其系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

第二，建立和完善閑置科技資源調(diào)配和共享機(jī)制。由于科技資源閑置過多，會(huì)增加各創(chuàng)新體間的矛盾與沖突，因此科技資源配置中需要充分考慮各創(chuàng)新體閑置科技資源的情況，及時(shí)調(diào)整科技資源配置方向與規(guī)模。為應(yīng)急而儲(chǔ)備科技資源主要是避免因無法及時(shí)獲取科技資源而造成巨大損失，對于不盡合理的儲(chǔ)備科技資源及科技資源閑置量較多的創(chuàng)新體，政府應(yīng)建立和完善閑置科技資源調(diào)配和共享機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)科技資源的充分利用，以使各創(chuàng)新體間矛盾與沖突降到最小，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡。

第三，加強(qiáng)區(qū)域科技創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)。運(yùn)用現(xiàn)代服務(wù)技術(shù)構(gòu)建和完善區(qū)域科技創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)，并注重提升科技創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)化和專業(yè)化服務(wù)水平，根據(jù)科技資源供需相匹配的原則，主動(dòng)向各創(chuàng)新體提供其科技資源配置方案或推送科技資源服務(wù)信息，提高科技資源的利用率。區(qū)域科技創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)應(yīng)積極建立和完善創(chuàng)新需求匯集機(jī)制和科技資源集成機(jī)制，以及科技資源供需匹配機(jī)制。并通過科技創(chuàng)新服務(wù)聯(lián)盟，建立與有關(guān)省市的科技資源與科技服務(wù)互助機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域創(chuàng)新需求與科技資源的有效匹配,減少科技資源閑置，提高創(chuàng)新體間的協(xié)同創(chuàng)新水平，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平衡。