我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性分類評價

張小燕，李曉娣

(哈爾濱工程大學 經濟管理學院，黑龍江 哈爾濱 150001)

0 引言

在創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略引領下，持續(xù)提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)水平，加快地區(qū)科技成果轉化，實現中國制造向中國創(chuàng)造轉變，需要適宜的、能夠驅動地區(qū)創(chuàng)新的生態(tài)系統等制度性條件。尤其是在我國加快推進區(qū)域創(chuàng)新戰(zhàn)略布局、積極奪取創(chuàng)新制高點的形勢下，將區(qū)域創(chuàng)新活動與生態(tài)系統對接、積極打造區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統，成為各地區(qū)創(chuàng)新實踐的重要著力點。作為由創(chuàng)新生命體及其與創(chuàng)新環(huán)境相互作用、動態(tài)協調而形成的區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統，具有多主體、強互動、共生存的關鍵特征，創(chuàng)新生命體間基于良性互動而形成的共生共榮格局是該系統實現持續(xù)健康發(fā)展的關鍵[1]。然而，當前我國在創(chuàng)新生態(tài)實踐中對其生態(tài)化、共生式特性認識不足，要素拼湊現象普遍，創(chuàng)新“碎片化”與“孤島化”問題嚴重[2]，科技成果應用與生產有限，創(chuàng)新產品市場化困難，以市場為依托的有效技術供給缺乏，導致創(chuàng)新生態(tài)系統內協同群居、互動共生格局的形成困難重重，部分地區(qū)創(chuàng)新生態(tài)系統發(fā)展滯后甚至面臨崩潰。因此，關注我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性問題、正確判斷我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生水平與共生關系、準確識別我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展弱點，是我國在培育與優(yōu)化區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統中亟待解決的現實問題。

1 文獻綜述

自美國總統科技顧問委員會提出“創(chuàng)新生態(tài)系統”概念以來，創(chuàng)新生態(tài)理論從不同層次、不同戰(zhàn)略視角獲得拓展，尤其是隨著美國硅谷、印度班加羅爾等全球性區(qū)域創(chuàng)新中心的崛起，全球競爭態(tài)勢不再拘泥于國與國的競爭，而是更多地表現為地區(qū)間競爭，因此基于區(qū)域戰(zhàn)略層面的創(chuàng)新生態(tài)系統研究日益得到學界與產業(yè)界的關注。黃魯成[3]率先界定了區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統內涵，將其視為一定時空范圍內創(chuàng)新組織與創(chuàng)新環(huán)境間基于物質、能量和信息流動，相互作用、相互依存而形成的系統；Estrin[4]認為由研究群落、開發(fā)群落與應用群落構成，在與不同支持性結構的互動中獲取養(yǎng)分、實現動態(tài)平衡是區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統的關鍵特征。在“創(chuàng)新系統”與“生態(tài)”概念的引導下，學者們開始關注創(chuàng)新生態(tài)系統的共生與互動特征。曾國屏等[5]認為創(chuàng)新主體合作上升到互動共生共榮境界是創(chuàng)新生態(tài)系統良性發(fā)展的關鍵條件；李曉娣、張小燕[6]的研究表明，創(chuàng)新主體協同共生是形成創(chuàng)新生態(tài)系統的重要條件。在系統共生互動研究方面，歐忠輝等[7]仿真分析了創(chuàng)新生態(tài)系統核心企業(yè)與配套組織間的共生演化過程；劉啟雷等[8]建立了區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)框架下自主創(chuàng)新與外資研發(fā)的生態(tài)共演理論模型。此外，還有學者以靜態(tài)要素發(fā)展狀態(tài)為表征，測度了區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統的健康度[9]、適宜度[10]等特征。

然而創(chuàng)新生態(tài)系統共生研究仍存在明顯缺憾：首先，沒有結合區(qū)域創(chuàng)新活動特質，不能準確、全面識別區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統的關鍵種群，導致現有針對個別種群共生互動現象的研究難以刻畫系統共生全貌；其次，系統互動共生現象研究仍停留在共生互動規(guī)律的模擬與仿真階段，而系統共生互動的真實水平尚無求解；最后，現有評價研究缺乏從互動共生視角測度與分析系統共生態(tài)勢。因此，有必要在遵循區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生互動規(guī)律的前提下，對其共生關系、共生水平等共生性問題展開研究。

Lotka-Volterra模型(簡稱L-V模型)是生態(tài)學領域描述種群間互動關系的數理模型，隨著交叉學科的發(fā)展，其逐漸被移植、運用到創(chuàng)新生態(tài)管理領域，用于描述創(chuàng)新生態(tài)系統核心組織與配套組織間的共生演化規(guī)律[7]、外資研發(fā)與自主創(chuàng)新共生共演過程[8]等，是對創(chuàng)新生態(tài)系統種群共生互動規(guī)律的基本刻畫[11]。區(qū)域創(chuàng)新理論認為，區(qū)域創(chuàng)新活動具有多階段特征，可基于過程視角分析區(qū)域創(chuàng)新活動及其效率[12]，且隨著價值鏈理論的擴展，創(chuàng)新價值鏈理論亦為區(qū)域創(chuàng)新活動過程及其多階段特征研究奠定了基礎。基于創(chuàng)新價值鏈視角的創(chuàng)新活動是指集聚各類要素，通過研發(fā)創(chuàng)造，形成新知識、新技術等科研成果，并進一步與資金、設備、工藝等相結合實現產品生產制造，進而在市場上營銷推廣、用于社會生活，從而產生經濟效益的過程[13-14]。目前，從創(chuàng)新過程與創(chuàng)新鏈視角審視創(chuàng)新生態(tài)系統已獲得諸多學者的理論響應[4，15]。因此，本文根據種群在區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)中承擔的創(chuàng)新活動職責與功能，結合區(qū)域創(chuàng)新活動的多階段與鏈式特征，將區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統種群劃分為研發(fā)創(chuàng)新種群、應用生產種群和商業(yè)化種群，并采用L-V模型表征生態(tài)系統種群間的共生互動規(guī)律，在獲得3個種群活動軌跡的基礎上，采用灰色估計法進行模型處理，求解出生態(tài)系統種群間的二維互動關系系數，進而構造生態(tài)系統種群間三維共生關系指數和共生水平指數模型，計算出我國內地30個省區(qū)市區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生關系指數和共生水平指數；采用系統聚類分析方法，結合共生水平指數和共生關系指數，對我國不同省區(qū)市區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性進行分類評價并提出相應對策建議，研究框架如圖1所示。

2 研究設計

2.1 研究變量與測度

在觀測區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統研發(fā)創(chuàng)新種群、應用生產種群與商業(yè)化種群活動軌跡時，考慮到其測度指標的不唯一性以及權威性不足，本文依據各種群活動內涵、職責范圍等，借鑒區(qū)域創(chuàng)新階段論、創(chuàng)新鏈理論以及創(chuàng)新生態(tài)理論等，參考區(qū)域創(chuàng)新效率[12,14]、創(chuàng)新價值鏈[13]、科技成果轉化(蔡躍洲，2015)、創(chuàng)新生態(tài)適宜度[10]等評價研究成果，并遵循全面性、科學性、代表性、數據可得性、統計口徑一致性等原則，進行評價指標選擇(見表1)。指標選取過程如下：

(1)研發(fā)創(chuàng)新活動。根據在區(qū)域創(chuàng)新過程與創(chuàng)新價值鏈理論中的內涵、范圍及創(chuàng)新生態(tài)中的作用，研發(fā)創(chuàng)新活動是指從研發(fā)投入到形成研發(fā)創(chuàng)新直接產出的活動過程[13,16]。參考Guan & Chen[12]、余泳澤和劉大勇[14]等的研究成果，主要從研發(fā)創(chuàng)新投入和研發(fā)創(chuàng)新成果兩方面測度。基于指標選取的科學性、代表性和全面性原則，研發(fā)創(chuàng)新投入選用研發(fā)人員數、研發(fā)經費內部支出、技術改造支出、新產品開發(fā)支出等測度；為提升指標代表性、科學性，進一步凸顯研發(fā)成果質量，對現有研發(fā)創(chuàng)新成果指標進行改進，主要采用每億元研發(fā)經費專利受理數、每萬名研發(fā)人員國內論文數、每萬名研發(fā)人員國際論文數3個指標測度。

圖1 研究框架

(2)應用生產活動。根據在區(qū)域創(chuàng)新過程與價值鏈增值活動中的內涵、范圍及創(chuàng)新生態(tài)中的功能職責，應用生產活動主要是指利用生產設備及其它生產資源，將研發(fā)產品投入生產、獲得物化產出的過程[12]。參考馬云俊[16]、Guan & Chen[12]等關于新產品生產與物化產出額的研究，從投入活動和產出活動兩方面進行測度。基于指標代表性和數據可獲得性，應用生產投入活動主要用新增固定資產投資額、地區(qū)生產設備、工器具投資總額表示；在遵循指標選取全面性和代表性的基礎上，以現有指標為基準，通過配比計算獲得新產品產值比、勞動生產率、資本生產率、綜合能耗產出率等，測度地區(qū)應用生產能力和物化產出能力[16]。

(3)商業(yè)化活動。根據在區(qū)域創(chuàng)新階段理論和創(chuàng)新價值鏈理論中的內涵、范圍及創(chuàng)新生態(tài)中的作用，商業(yè)化活動主要是指在銷售、推廣等活動中投入一系列商業(yè)化費用并取得銷售收入和經濟價值的過程[16]。參考Guan & Chen[12]、余泳澤等[14]、馬云俊[16]等的產品商業(yè)化研究，從規(guī)模與質量兩方面測度。基于指標代表性和數據可獲得性，商業(yè)化規(guī)模采用銷售費用、主營業(yè)務收入指標測度；基于指標全面性與代表性原則，在現有高技術產業(yè)新產品銷售額、技術市場活動成交額的基礎上，通過計算與相關處理，增加新產品銷售比和技術國際收入指標，使得商業(yè)化質量指標的選擇更加全面與完善。

2.2 研究方法與模型

2.2.1 三維Lotka-Volterra擴展模型與參數估計

Lotka-Volterra模型多應用于二維種群互動規(guī)律研究，根據實際需要，亦可擴展為三維模型。本文基于區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統三種群互動研究的需要，建立三維擴展模型。

其中，x、y、z分別表示研發(fā)創(chuàng)新活動(RD)、應用生產活動(AP)、商業(yè)化活動(CM)，r1、r2、r3分別表示其增長率，k1、k2、k3分別表示其最大值。bij表示種群j對種群i的相互作用系數，即種群j與i的二維互動系數，且當bij>0時，j對i表現為負向抑制作用；bij<0時，j對i表現為正向促進作用；bij=0時，j對i沒有影響。

表1 區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統評價指標體系

式中，種群間二維互動系數bij為待求參數，需找到適宜的求解與估算方法。雖然二維L-V模型的求解方法較多[17]，多種群間的互動關系亦可通過枚舉方式分步進行二維求解，但該方式存在求解效率低、計算中可能出現前后矛盾與沖突等問題[18]，且現有三維模型的求解方法鮮見。因此，本文根據L-V模型非線性特征，參考Wu & Wang[19]在多維非線性方程組通用求解方法中的研究成果，基于灰導數與偶對數的映射關系，將灰色估計法應用于三維擴展L-V模型的轉換與求解。求解過程為：

首先將三維模型進行一般化處理，轉換為：

其次，基于灰導數和偶對數的映射關系，將方程組離散化處理，得到如下關系式：

其矩陣方程形式：

利用最小二乘法，可得：

最后，通過如下轉換關系得到原始方程中的二維互動關系系數。

2.2.2 共生關系與共生水平指數模型構建

由于L-V模型的固有特點，求解得出的bij僅能反映三種群中任意兩種群間的互動作用關系，即屬于三種群間二維互動分析，只有將模型所得的二維互動系數bij整合成三維互動系數，才能更為直觀地揭示區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統三種群互動關系的整體效應。共生的傳統定義是“密切聯系的不同物種間形成的互利關系”，并逐漸延伸到現代的“不同物種間密切聯系所產生的利害關系”，即不同物種間對物種本身產生的有利/有害影響的聯系和關系是共生關系的本質[20]。因此，創(chuàng)新生態(tài)系統共生關系識別與分析應落實到三種群間動態(tài)互動對各種群產生的總效應強弱與性質判斷。基于此，本文進一步構造出種群間三維互動對各種群影響總效應的測度模型，即區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統互動共生關系指數模型。

式中，BRD、BAP、BCM分別表示種群間互動對各種群的總體影響系數，即共生關系指數，且當BRD、BAP、BCM均小于0時，說明系統互動對三種群均有正向促進作用，種群間表現為互惠共生關系；當BRD、BAP、BCM均大于0時，說明系統互動對三種群均有負向抑制作用，種群間表現為反向抗生關系；當BRD、BAP、BCM均等于0時，說明系統互動對各種群無影響，種群間呈并生關系；當BRD、BAP、BCM中有正值和負值時，說明系統互動對個別種群具有正向促進，對個別種群具有負向抑制，種群間表現為寄生關系。

此外，區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生關系指數僅展示了共生關系性質與強度，揭示了種群間互動的變化趨勢，但未能體現系統共生的現實水平。因此，本文進一步構造了區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生水平指數(symbiotic level index，SLI)[17]，力求從共生關系、共生水平兩個層面聯合揭示區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統的共生性，共生水平指數模型為：

其中，SLI值越大，表明區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統種群間的共生發(fā)展水平越高，反之則越低。

2.3 數據收集與處理

本文初始數據均來源于歷年的《中國統計年鑒》、《中國科技年鑒》、《中國工業(yè)經濟年鑒》、《中國高技術產業(yè)年鑒》等，西藏地區(qū)因數據缺失未納入統計，故以內地30個省區(qū)市數據為樣本展開分析。根據研究需要，先采用熵權法進行加權擬合，得到2000-2016年我國內地30個省區(qū)市研發(fā)創(chuàng)新、應用生產和商業(yè)化活動軌跡，進而展開相關研究。

3 實證分析

3.1 我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統種群間二維互動關系分析

在得到三種群互動軌跡的基礎上，根據公式(1)-(5)，得到區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統研發(fā)創(chuàng)新、應用生產和商業(yè)化活動間的二維互動系數，如表2所示。

就研發(fā)創(chuàng)新與應用生產種群間的二維互動態(tài)勢而言，天津、上海、浙江、山東、廣東、遼寧等大部分省市的二者互動作用系數為b12<0且b21<0，說明上述省市的研發(fā)創(chuàng)新與應用生產種群互動對雙方均表現出正向促進作用，即二者間呈現為相互促進的互惠共生關系。此外，大部分省市的良好態(tài)勢亦表明我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統研發(fā)創(chuàng)新種群與應用生產種群間的二維互動態(tài)勢整體較好。就研發(fā)創(chuàng)新與商業(yè)化種群間的二維互動態(tài)勢而言，除內蒙古、吉林、黑龍江等個別省份呈現為互惠共生關系(b13<0且b31<0)外，北京、河北、上海、浙江、廣西、寧夏等15個省區(qū)市的研發(fā)創(chuàng)新與商業(yè)化種群互動對雙方的作用性質相反，即兩種群間表現為寄生關系。就應用生產與商業(yè)化種群間的二維互動態(tài)勢而言，除江蘇、浙江、廣西、貴州呈現為互惠共生關系(b23<0，且b32<0)外，天津、河北、山西、內蒙古、遼寧、吉林、河南、新疆等20個省區(qū)市的商業(yè)化種群與應用生產種群互動對雙方均呈現為負向抑制作用(b23>0且b32>0)，說明我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統的應用生產種群與商業(yè)化種群間整體呈相互抑制的反向抗生關系，二者間互動態(tài)勢整體較差。

表2 我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統二維種群互動關系系數

整體而言，我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統中研發(fā)創(chuàng)新種群與應用生產種群間的二維互動態(tài)勢較好，應用生產種群與商業(yè)化種群間的二維互動態(tài)勢最差。導致上述差異的原因主要為：一方面，隨著創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的實施，我國鼓勵創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、加大研發(fā)投入，研發(fā)創(chuàng)新活動發(fā)展迅速，且突出表現為以科技創(chuàng)新振興制造業(yè)、將科技創(chuàng)新與生產制造相結合。這不僅增強了我國應用生產能力，提升了制造業(yè)對研發(fā)創(chuàng)新成果的承接能力，而且促進了研發(fā)創(chuàng)新活動與應用生產活動的良性對接及互動；另一方面，將研發(fā)成果予以應用并形成產品并非創(chuàng)新活動與科技成果轉化的全過程。我國廣泛重視科技成果向現實產品的轉化環(huán)節(jié)，但是忽視了物化產品經濟價值的實現環(huán)節(jié)[16]，導致商業(yè)化能力欠缺。不僅如此，我國在體現生產制造與商業(yè)化交互的制造業(yè)服務化水平、產業(yè)配套能力、品牌塑造能力等方面的滯后，亦直接導致應用生產活動與商業(yè)化活動間的不良態(tài)勢。

3.2 我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性分類評價與分析

在求得種群間二維互動系數的基礎上，由公式(5)-(6)得到區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統種群互動對各種群的影響效應，即三種群共生關系指數；由公式(7)得到區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生水平指數(SLI)，通過對SLI均值的聚類分析，將其劃分為4個等級，即超高水平、高水平、中水平和低水平，如表3所示。綜合考慮共生水平指數和共生關系指數，對我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性進行聯合評判與分類分析，并針對不同類別省區(qū)市共生性成因，依據地區(qū)創(chuàng)新發(fā)展水平和關鍵指標表現，聯合作出解讀。

(1)超高水平互惠共生地區(qū)(包括廣東)。就共生水平而言，廣東省區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統的SLI均值為0.660，位居全國第2名，屬于超高水平等級；就共生關系而言，種群間互動對三種群的影響效應分別為-112.064、-0.233、-3.033，負向的共生關系指數表明種群間動態(tài)互動對各種群均表現為正向促進作用，即種群間呈互惠共生關系。綜合來看，廣東省區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統的共生性表現為高水平互惠共生，可作為高水平地區(qū)創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展的學習標桿。廣東省在經濟發(fā)展的累積效應下，經濟基礎雄厚，創(chuàng)新資源豐富且在人才、資金等方面吸引力強，創(chuàng)新水平和創(chuàng)新能力始終處于全國最前端，這不僅表現在研發(fā)經費支出與研發(fā)產出質量方面，也表現在高技術產業(yè)生產、新產品產值、新產品銷售比和成果交易等方面，進而由三種群的高水平造就了創(chuàng)新生態(tài)共生水平的超高等級。經深入分析發(fā)現，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)時代背景下，廣東省堅持創(chuàng)新驅動，不斷加大科技創(chuàng)新投入力度，以科技孵化器、眾創(chuàng)空間、特色產業(yè)基地等建設為核心，不斷優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境[21]，進而在研發(fā)經費與人才投入方面、新產品生產與綜合生產效率方面、營銷與品牌服務體系建設以及新產品銷售能力等方面均實現了快速、協調式發(fā)展，進而促進區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統形成高水平互惠共生態(tài)勢。

(2)超高水平寄生地區(qū)(包括江蘇)。就共生水平而言，江蘇省區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統的SLI均值達到0.705，居全國首位，屬于超高水平等級；就共生關系而言，種群間互動對各種群的影響效應分別為6.412、-20.515、-80.645，表明三種群間呈偏利AP、CM的寄生關系。綜合來看，江蘇省區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統的共生性表現為超高水平寄生。江蘇省位于長三角地區(qū)，經濟基礎好，產業(yè)發(fā)展和結構轉型較早，創(chuàng)新資源豐富且對外部資源具有較強吸引力，高技術產業(yè)發(fā)展水平較高，整體創(chuàng)新水平和創(chuàng)新能力均領跑全國。這主要表現在研發(fā)經費和人才投入水平高、研發(fā)成果質量高、高技術產業(yè)產值和工業(yè)生產率高，新產品銷售能力較強，進而推動該省域共生水平呈現為超高等級。經深入分析發(fā)現，江蘇省聚力創(chuàng)新，注重打造根植力強大的創(chuàng)新生態(tài)系統，持續(xù)加大科技創(chuàng)新力度，加大創(chuàng)新投入，注重人才引進，持續(xù)打造具有更強吸引力的科技創(chuàng)新平臺，建設技術產權交易市場，逐漸完善錯位支持、政策互補的“金融+科技創(chuàng)新”機制，圍繞優(yōu)勢產業(yè)，實現重大科技成果攻關與轉化，進而在高技術產業(yè)發(fā)展、新產品生產與銷售能力、技術市場交易等方面均呈現出快速增長態(tài)勢。相對而言，其研發(fā)經費支出、研發(fā)成果質量等方面雖有所提升，但增長速度低于應用生產活動和商業(yè)化活動環(huán)節(jié)，因此形成了江蘇省偏利AP、CM的寄生關系。

(3)高水平互惠共生地區(qū)(包括上海)。就共生水平而言，上海市區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統 的SLI均值為0.263，在全國處于高水平等級；就共生關系而言，種群間互動對各種群的影響效應分別為-1.435、-14.007、-23.550，均為負值，表明創(chuàng)新生態(tài)系統種群間呈互惠共生關系。綜合來看，上海市區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統表現為高水平互惠共生性，可作為高水平地區(qū)的學習標桿。上海市占據長三角核心位置，經濟發(fā)展水平高，對創(chuàng)新人才和資金的吸引力強，產業(yè)結構升級速度快，高技術產業(yè)特別是先進制造業(yè)比重較大，因此在研發(fā)經費和人員方面投入較大，研發(fā)成果、高技術產業(yè)產值、新產品產值和銷售等方面均處于全國領先水平，造就了其創(chuàng)新生態(tài)共生水平的高等級。經深入分析發(fā)現，在創(chuàng)新水平位居前列的情況下，上海市仍堅持創(chuàng)新驅動，持續(xù)加大科技經費投入，不斷推出科技創(chuàng)新鼓勵政策，完善科技市場發(fā)展體系，使其標志性成果競相涌現、世界級科技設施迅速集聚、科創(chuàng)中心持續(xù)完善，進而在研發(fā)創(chuàng)新效率、高技術產業(yè)發(fā)展、工業(yè)生產率、新產品產值與銷售、科技市場交易等方面均實現了快速、協同式發(fā)展，推動了上海區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統的高水平互惠共生式發(fā)展。

(4)高水平寄生地區(qū)(包括浙江、山東、北京)。就共生水平而言，浙江、山東和北京的SLI均值分別為0.387、0.356、0.331，在全國屬于高水平等級。就共生關系而言，浙江和山東由于共生關系指數均為正值，種群間呈偏利RD、AP的寄生關系；北京的共生關系指數為正值，其種群間呈偏利AP、CM的寄生關系。整體而言，浙江、山東和北京的區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性表現為高水平寄生。造成上述創(chuàng)新生態(tài)共生現狀的原因是，一方面，在較高水平的經濟累積效應下，三省市具有較強的科技創(chuàng)新投入能力，創(chuàng)新資源豐富，且在市場機制下對優(yōu)勢資源的吸引力較強，創(chuàng)新發(fā)展水平位于全國前列，創(chuàng)新生態(tài)建設處于全國領先水平[22]。這些不僅表現在科技經費和人才投入方面，而且表現在高技術產業(yè)發(fā)展、地區(qū)生產規(guī)模與效率、新產品生產與銷售等方面，進而形成了三省市的高等級共生水平；另一方面，在全國持續(xù)推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和重視科技成果轉化的背景下，三省市致力于加大科技投入、完善科技創(chuàng)新體制機制、加快產業(yè)結構升級、持續(xù)推進自主創(chuàng)新，但各省市的創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展與創(chuàng)新效果出現了異質性，如浙江、山東的研發(fā)創(chuàng)新與應用生產活動呈快速增長態(tài)勢，而商業(yè)化活動規(guī)模相對比較平穩(wěn)，北京在應用生產產值與規(guī)模、新產品銷售與營銷規(guī)模等方面平穩(wěn)上升，但研發(fā)創(chuàng)新活動相比較平穩(wěn)，進而導致三市異質性寄生關系的形成。

表3 我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性綜合評價結果

(5)中水平互惠共生地區(qū)(包括湖南)。就共生水平而言，湖南省區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統 的SLI均值為0.139，在全國屬于中等水平；就共生關系而言，種群間互動的共生關系指數分別為-22.449、-3.595、-43.022，均為負值，種群間表現為互惠共生關系。綜合來看，湖南省區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統表現為中水平互惠共生，可作為中低水平地區(qū)的學習標桿。湖南省地處中部地區(qū)，整體創(chuàng)新水平與地區(qū)分布呈現一致性——低于東部發(fā)達地區(qū)而高于西部落后地區(qū)，即無論是在創(chuàng)新資源、創(chuàng)新環(huán)境，還是在創(chuàng)新能力等方面在全國均處于中等水平，其研發(fā)創(chuàng)新活動、綜合生產能力、新產品銷售規(guī)模和收入等方面也處于中等水平，進而導致該省共生水平處于中等態(tài)勢。此外，雖然湖南的研發(fā)創(chuàng)新、應用生產和商業(yè)化活動水平在全國的等級未變，但是隨著對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的持續(xù)重視，以及對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園區(qū)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地、孵化器、眾創(chuàng)空間等的建設，其在研發(fā)經費支出、研發(fā)人員投入、新產品產值、高技術制造業(yè)產值、新產品銷售規(guī)模等方面均表現出均衡、穩(wěn)步增長態(tài)勢，進而形成了三大種群間的協同共生關系態(tài)勢。

(6)中水平寄生地區(qū)(包括四川、陜西、遼寧、河南、天津、湖北、福建、安徽)。就共生水平而言，這些省市區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統的SLI均值處于0.1～0.2之間，在全國處于中等水平。就共生關系而言，四川、陜西、遼寧、河南和天津由于共生關系指數為正值，種群間均呈偏利RD、AP的寄生關系；湖北、安徽的共生關系指數均為正值，種群間呈偏利AP的寄生關系；福建省的共生關系指數為正值，種群間呈偏利RD的寄生關系。綜合來看，上述省市的創(chuàng)新生態(tài)系統表現為中水平寄生性。這些省市大部分處于中部地區(qū)，無論是社會經濟綜合水平、高技術產業(yè)發(fā)展水平、工業(yè)發(fā)展程度，還是創(chuàng)新資源、創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新能力等均處于低于東部而高于西部的中等水平，進而導致研發(fā)創(chuàng)新活動、應用生產活動和商業(yè)化活動呈現為中水平等級。相比而言，天津由于傳統產業(yè)發(fā)展趨緩、產業(yè)轉型慢、地理紅利漸消等，創(chuàng)新資源受限且受北京虹吸效應的影響，區(qū)域創(chuàng)新活動規(guī)模整體小于東部其它省域。陜西省由于科技企業(yè)、研發(fā)中心、科研院所等聚集，高技術產業(yè)優(yōu)勢突出，成為西部地區(qū)綜合經濟和創(chuàng)新發(fā)展的領跑者。進一步分析發(fā)現，隨著創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的持續(xù)推進，各地區(qū)推進科技與經濟、科技與產業(yè)緊密對接，加速科技成果轉化，加大科技創(chuàng)新投入力度，不斷優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境和提升地區(qū)吸引力，完善創(chuàng)新政策，使得四川、陜西、遼寧、河南、天津等地在研發(fā)經費、人員投入規(guī)模、研發(fā)成果質量、高技術產業(yè)發(fā)展、新產品生產等方面快速提升，而新產品銷售比等方面發(fā)展相對平緩；湖北和安徽在高技術產業(yè)規(guī)模、工業(yè)生產規(guī)模、新產品產值等方面增長迅速，而在研發(fā)成果、新產品銷售規(guī)模和銷售能力等方面相對平緩；福建省則在研發(fā)經費與人員投入、研發(fā)成果等方面進步明顯，而在新產品生產規(guī)模、生產能力以及銷售質量等方面處于穩(wěn)定階段，這種異質化的地區(qū)發(fā)展特征導致其形成不同類型寄生關系。

(7)低水平寄生地區(qū)(包括江西、山西、云南、新疆、黑龍江、吉林、海南、河北、重慶、貴州、廣西、內蒙古、寧夏、青海)。就共生水平而言，這些省區(qū)的SLI均值均低于1，在全國范圍內均處于低水平等級。就共生關系而言，江西、山西、云南、新疆4省區(qū)由于共生關系指數為正值，種群間表現為偏利RD、AP的寄生關系；黑龍江、吉林、海南由于共生關系指數為正值，種群間表現為偏利RD、CM的寄生關系；河北、內蒙古、寧夏由于僅為負值，種群間表現為偏利CM的寄生關系；重慶、青海僅為負值，種群間表現為偏利AP的寄生關系；貴州、廣西為正值，種群間表現為偏利AP、CM的寄生關系。綜合來看，上述省域區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性表現為低水平寄生。這些省份大部分位于西部地區(qū)，由于地理位置封閉、經濟基礎落后、創(chuàng)新資源匱乏，導致其對創(chuàng)新資源的吸引力較弱，產業(yè)發(fā)展落后，創(chuàng)新發(fā)展水平遠低于東部發(fā)達地區(qū)，因此在研發(fā)創(chuàng)新活動、應用生產活動和商業(yè)化活動中均落后于東部與中部地區(qū)，成為低水平地區(qū)。海南省由于經濟基礎薄弱、產業(yè)結構單一化發(fā)展、基礎設施相對落后、創(chuàng)新環(huán)境不盡如人意，導致其創(chuàng)新發(fā)展水平遠落后于其它地區(qū)，無論是在創(chuàng)新活動規(guī)模還是質量方面均位于全國底層，進而導致其研發(fā)創(chuàng)新、應用生產和商業(yè)化均落后；東北地區(qū)的吉林、黑龍江由于經濟結構和產業(yè)結構單一，經濟發(fā)展速度處于全國末端，傳統產業(yè)轉型與升級困難，創(chuàng)新發(fā)展受阻，致使創(chuàng)新活力不足、創(chuàng)新活動落后。進一步分析發(fā)現，這些地區(qū)寄生關系的形成具有明顯異質性。如江西、山西、云南、新疆主動承接東部地區(qū)產業(yè)轉移，積極響應創(chuàng)新型國家建設戰(zhàn)略，鼓勵創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，加強科技孵化器、特色產業(yè)基地等建設，加大創(chuàng)新資源投入和創(chuàng)新政策扶持，實現研發(fā)創(chuàng)新活動、應用生產活動規(guī)模及質量的持續(xù)快速提升，而商業(yè)化活動質量相對平穩(wěn)；黑龍江、吉林、海南通過實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，積極優(yōu)化創(chuàng)新政策環(huán)境、擴大創(chuàng)新資源投入、推進科技成果轉化，因此研發(fā)創(chuàng)新活動和商業(yè)化活動取得明顯成效，但是由于其具有的傳統經濟結構和產業(yè)結構轉型升級需要，目前進入改革陣痛期和瓶頸期，在應用生產活動方面處于震蕩期；在持續(xù)推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、逐步落實和完善科技成果轉化政策及法規(guī)的基礎上，河北、內蒙古、寧夏的科技創(chuàng)富效應初步凸顯，商業(yè)化活動規(guī)模擴大、質量明顯提升，且速度遠高于研發(fā)活動與應用生產活動；重慶、青海則在科技成果轉化初期取得明顯成效，在新產品應用生產規(guī)模和工業(yè)整體生產能力方面獲得快速發(fā)展，相比而言，研發(fā)創(chuàng)新活動和商業(yè)化活動尚顯落后；貴州和廣西重視地區(qū)創(chuàng)新投入力度、創(chuàng)新政策完善、創(chuàng)新環(huán)境優(yōu)化和科技成果轉化，其高技術產業(yè)生產、工業(yè)綜合生產能力、新產品銷售規(guī)模等在重視和推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中實現了較大改觀，但由于研發(fā)能力有限，在研發(fā)創(chuàng)新效果、質量等諸多方面未實現明顯改善。

(8)低水平反向抗生地區(qū)(包括甘肅)。就共生水平而言，甘肅省區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統的SLI均值為0.050，屬于低水平等級；就共生關系而言，種群間互動對各種群均表現出負向抑制作用(0.496、53.087、96.731)，種群間呈反向抗生關系。整體來看，甘肅省區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性表現為低水平反向抗生。甘肅省位于西部地區(qū)，由于地理位置偏僻、基礎設置落后，在經濟發(fā)展水平落后效應的影響下，創(chuàng)新環(huán)境較差、創(chuàng)新資源匱乏且吸引力欠缺，導致創(chuàng)新能力、創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展水平等均落后于東部和中部地區(qū)[22]，因此在研發(fā)、生產和商業(yè)化方面均遠低于東部與中部地區(qū)，處于低水平等級。進一步研究發(fā)現，在全國貫徹落實創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略、積極推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的背景下，甘肅省在創(chuàng)新政策實施、創(chuàng)新環(huán)境優(yōu)化、創(chuàng)新人才集聚、創(chuàng)新平臺建設等方面均采取了積極行動，國家級科技孵化器數量有所增加，新增了以天祝高性能碳基新材料為首的國家級特色產業(yè)基地，創(chuàng)新活動投入取得進展，但創(chuàng)新成效未獲得明顯提升，特別是在研發(fā)投入強度、專利研發(fā)質量、科技論文產出質量、地區(qū)生產效率、新產品銷售比等關鍵指標方面，由于片面重視創(chuàng)新投入而忽視科技成果轉化率及創(chuàng)新制度、創(chuàng)新合作機制、產業(yè)鏈條整合等重要環(huán)節(jié)，導致創(chuàng)新活動能力不升反降，研發(fā)創(chuàng)新活動、應用生產活動和商業(yè)化活動能力均出現下滑，進而使區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統呈現為低水平反向抗生態(tài)勢。

4 研究結論與對策建議

4.1 研究結論

本文基于Lotka-Volterra擴展模型，在揭示區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統研發(fā)創(chuàng)新、應用生產和商業(yè)化三種群間互動共生規(guī)律的基礎上，以內地30個省市2017年數據為樣本，測度并計算了區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統種群間二維互動系數、三種群共生水平指數和共生關系指數，經綜合考慮共生水平指數和共生關系指數，將30個省市區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統分為8類地區(qū)，進而對不同類別區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性及其成因進行分析，得到以下結論：

(1)整體而言，我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統研發(fā)創(chuàng)新種群與應用生產種群間多呈互惠共生關系，二維互動態(tài)勢良好；研發(fā)創(chuàng)新種群與商業(yè)化種群間多呈寄生關系，二維互動態(tài)勢次之；應用生產種群與商業(yè)化種群間多呈反向抗生關系，二維互動態(tài)勢明顯較差。因此，提高科技成果末端轉化效率、加強應用生產與商業(yè)化種群間良性互動，促進其協調發(fā)展，是從國家層面完善區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統建設、實現地區(qū)創(chuàng)新協調發(fā)展的重要政策著力點。

(2)我國內地30個省市區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統的共生性表現不一——區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生水平呈現“東高西低”的分布特征，超高值和高值均來自東部地區(qū)，西部大部分省份均處于低水平等級，地區(qū)間差距懸殊。總體來說，在區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生關系方面，雖然反向抗生地區(qū)較少，但互惠共生地區(qū)亦不多，寄生地區(qū)占據絕對數量，即共生關系態(tài)勢并不理想，在實現互惠共生、良性協調發(fā)展方面還有較大提升空間。

(3)廣東省區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統表現為超高水平互惠共生性，可以作為全國其它省市學習的標桿；上海和湖南的區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統分別表現為高水平、中水平互惠共生狀態(tài)，共生發(fā)展態(tài)勢總體是健康的，可作為低水平和寄生關系省市的發(fā)展標桿；甘肅省區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統表現為低水平反向抗生性，屬于共生發(fā)展形勢最差的。因此，兼顧三大種群活動規(guī)模拓展和種群間有效交流協調與銜接是該省域區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展的重點。

4.2 對策建議

針對我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生發(fā)展現狀及面臨的共生性問題，提出針對性對策建議。

(1)針對當前面臨的應用生產與商業(yè)化難以良性互動的全國性突出問題，我國應在宏觀政策方面實施有效引導。首先，鼓勵高技術制造業(yè)加快服務化進程，促進生產制造向商業(yè)化環(huán)節(jié)擴展與交互。一方面圍繞產品功能，拓展服務業(yè)務向營銷、售后等下游延伸，另一方面加強生產制造與服務業(yè)的分工協作，降低生產環(huán)節(jié)融資成本，擴寬外部營銷渠道；其次，鼓勵在市場與營銷環(huán)節(jié)中利用大數據技術，積極搜集和處理消費者大數據，為生產制造環(huán)節(jié)顯示和引導消費者偏好，發(fā)現和培育新市場。利用智能化技術保障市場大數據處理結果順利轉化為滿足消費者需求的產品和服務，推動商業(yè)化環(huán)節(jié)向生產制造環(huán)節(jié)靠攏。通過生產制造環(huán)節(jié)向商業(yè)化環(huán)節(jié)延伸、商業(yè)化環(huán)節(jié)向生產制造環(huán)節(jié)擴展，形成二者間的良性交互與協調。

(2)針對我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生水平差距懸殊的問題，首先，加大落后地區(qū)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)、科技經費投入方面的支持力度，增加以市場需求為核心的研發(fā)成果供給；通過建立技術產權交易中心、完善中介服務體系等促進科技成果轉化；加大生產制造技術更新改造支出和消化吸收支出，提高生產制造環(huán)節(jié)配套能力；推進制造業(yè)與服務業(yè)協同步伐，建立現代營銷服務體系，積極實施品牌帶動戰(zhàn)略，進而在研發(fā)創(chuàng)新效率、綜合生產能力和商業(yè)化水平方面實現協調發(fā)展。其次，利用創(chuàng)新生態(tài)的開放型創(chuàng)新格局和地區(qū)間空間聯動，通過區(qū)域間對口合作、聯合開發(fā)、成果轉化協作、聯合培養(yǎng)人才等加強科技研發(fā)和生產應用，消除創(chuàng)新要素配置的地區(qū)壁壘、組織壁壘，發(fā)揮市場機制在推動創(chuàng)新要素區(qū)際流動中的主導作用，促進東部發(fā)達地區(qū)與中西部落后地區(qū)間的交流及互動。最后，共生水平落后地區(qū)可借鑒標桿省市廣東、上海、湖南的創(chuàng)新生態(tài)發(fā)展經驗，探索本地區(qū)創(chuàng)新生態(tài)共生式發(fā)展的特色化道路。

(3)針對我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生關系的異質性、非健康特征，因地制宜，彌漏補缺，推動其由反向抗生、寄生向互惠共生轉變是我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統實現共生發(fā)展的共同路徑。首先，利用產學研結合的技術研發(fā)應用基地構建面向產業(yè)的研發(fā)機制，提供技術研發(fā)與集成、中試熟化與工程化服務，支撐行業(yè)共性技術成果轉化與應用，建立眾創(chuàng)空間、孵化器、加速器等創(chuàng)業(yè)孵化平臺，在創(chuàng)業(yè)孵化中推動研發(fā)創(chuàng)新成果與投產制造的緊密銜接；其次，進一步加強產學研協同合作，推動高校、科研院所建立面向企業(yè)的技術服務網絡，支持其以需求為導向的科技研發(fā)活動，通過健全政策法規(guī)、政府合同、稅收抵免、信貸扶持等方式提高技術市場活躍度，通過研發(fā)合作、技術轉讓、作價投資等多種形式，推動研發(fā)創(chuàng)新活動與商業(yè)化有效聯結；最后，利用大數據和智能技術，挖掘市場需求與偏好信息，建立生產制造環(huán)節(jié)產品行情評估與預測體系，提高制造業(yè)服務化水平，使應用生產環(huán)節(jié)和商業(yè)化環(huán)節(jié)有效匹配與協調。總之，除廣東、上海和湖南外，其余省區(qū)市創(chuàng)新生態(tài)均未實現互惠共生性，種群間關系在個別環(huán)節(jié)上存在異質性。因此，各地區(qū)應針對自身問題，著力解決痛點，實現區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)互惠共生模式形成。

5 研究不足與展望

由于現實條件限制，本文在研究過程中仍存在一些不足之處，需要在后續(xù)研究中作進一步深化。首先，限于指標數據的可得性和研究代表性，本文主要揭示的是我國省級區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性現狀，采用的是省級區(qū)域相關數據，得到的結果亦主要體現為省級區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性，而區(qū)域有多個表現層次，如城市、科技園區(qū)等。因此，在后續(xù)研究中需要進一步關注城市、科技園區(qū)等層次的區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性問題，實現對我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統多層次共生態(tài)勢的全面捕捉。其次，區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生性評價主要是以研發(fā)創(chuàng)新種群、應用生產種群和商業(yè)化種群為關鍵種群，并以關鍵種群間互動共生關系衡量區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統整體的共生關系及其模式。由于生態(tài)系統種群概念的相對性和創(chuàng)新主體的多樣性，不同劃分層次下種群(個體)間共生關系和模型呈多樣性共存，而本文限于研究的聚焦度，未對此展開深入研究。因此，在后續(xù)研究中需要進一步關注不同劃分層次下我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統種群(個體)間的共生性表現，以獲得更為豐富和細致的研究結果，為區(qū)域創(chuàng)新實踐提供更詳實的指導。最后，受篇幅所限，本文采用適宜方法對區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生演化模型進行求解，獲得種群間互動共生關系系數并進行評價，但尚未進一步捕捉不同共生模式下我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生演化進程，而這是全面認識我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生演化全貌的關鍵環(huán)節(jié)。因此，在后續(xù)研究中，可將種群間二維互動關系系數代入區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生演化模型，通過仿真模擬分析，預測我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生演化進程，從動態(tài)視角全面認識我國區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統共生現狀。