云南省創新生態系統韌性測度與路徑提升

劉含琪　唐世凱

關鍵詞：創新生態系統；韌性理論；熵權TOPSIS法；突變級數法

中圖分類號：F124 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-8256.2023.06.010

0 引言

隨著數字技術驅動競爭格局向平臺間轉變，科技創新日益成為支持地區經濟增長、提高產業整體競爭力的基礎。創新是城市獲得可持續競爭力的關鍵所在，而創新依賴于良好的創新生態系統［1］。在全球創新的新浪潮下，區域、產業及企業間的競爭已逐漸從單一維度的競爭轉變為基于創新生態系統的競爭與合作。優化創新生態系統效能，有助于創新主體間聯動共生，創新要素高效匹配和轉變［2］。

新冠病毒感染疫情、自然災害等突發事件的沖擊，使系統創新要素及資源的流動與集聚受到阻礙，原有的業態和商業模式受到不同程度沖擊，區域經濟下行壓力持續增大。創新生態系統最重要的方面是其可持續性能力，即在其結構中產生變化的能力，創造新的或有效的方法，或產生新的內容和價值以應對不同的沖擊［3］。因此，需考慮原有創新環境的抗沖擊力與恢復力，汲取適當理論工具對危機情境下的創新生態系統治理進行指導，釋放創新要素潛在價值。創新生態系統的韌性研究提供了一種機制，在解決危機情境下創新生態系統的治理問題方面具有一定可行性，使參與者能夠及時采取措施和調整戰略，以應對市場、技術及外部環境的變化。創新生態系統韌性評價和提升，對提升系統應對突發事件和抵御風險的彈性和適應能力具有重要意義。

云南省地處我國西南，與緬甸、老撾和越南陸地接壤，同我國“一帶一路”經濟走廊建設密切相關，對建設面向南亞、東南亞的輻射中心具有顯著區位優勢。2021年，云南科技創新工作成效顯著。高新技術企業相較于2020年增加了376家，凈增長率達到122.39%；982 家科技型中小企業通過評估入庫；全年專利授權達到41 167 件。盡管多領域創新研究取得進展，但仍存在諸多問題。2018—2020 年認定登記的技術合同成交額逐年下降，分別為89.61億元、82.82億元和50.1億元，與全國較快增長的發展趨勢形成反差。2018年科技成果登記577 項，不足2017 年1 224 項的一半，科技成果轉化波動大。2021 年云南省R&D 經費投入281.9億元，與中東部R&D經費投入均值1 455.99億元仍具有較大差距。相較其他省份，云南省創新基礎研究依舊相對薄弱，一定程度上造成了人才流失，領域之間發展水平差距拉大，加大了整體科技創新環境的不確定性和脆弱性。

提升系統韌性，有助于精準識別可能的危機事件，提升對沖擊的吸收能力和自主適應能力，更新創新生態系統整體環境，推動人力、技術和資本等要素的堆疊向要素間有效匹配和互動共生轉變。識別系統韌性提升影響因素，有利于云南省依據自身優勢制定針對性創新生態優化方案，對提升中國創新生態系統韌性和經濟韌性的協調發展、推動經濟高質量發展具有重要現實意義。

1 理論基礎與文獻回顧

從Moore［4］首次引入“商業生態系統”概念到歐盟提出進入創新范式3.0階段后，創新生態系統的研究逐漸受到重視。創新生態系統的研究從最初關注創新生態系統本身的概念、框架和知識演進［5］、演化機理闡釋［6］，到宏觀、中觀和微觀不同層次的知識治理［7］、協同創新，再過渡到價值共同創造［8］。學術界創新生態系統相關概念有多種，如Adner［9］認為創新生態系統是企業整合投資和創新成果，產生以客戶為導向的、一致的解決方案的協同機制。樊霞等［10］指出，創新生態系統是一個聚合網絡，由異質創新主體在特定環境的相互作用和相互依存組成。盡管缺少統一界定，但都強調了不同行為者之間的相互適應和依賴，以加速技術的發展和創新。

關于創新生態系統的構成存在不同觀點，從資源轉移角度而言，創新生態系統包含知識應用開發和知識轉移擴散兩個子系統；從系統主體功能角度而言，創新生態系統包含高校、科研機構、企業與政府結構；同樣有學者基于生態學視角，提出創新生態系統的研究除考慮高校、科研機構、企業與政府結構4 類主體外，還應將自然環境作為一類系統主體進行研究［11］。創新生態系統演化過程的研究與趨勢的評價，是深入了解創新生態系統內部結構功能與內外部交互關系的關鍵切入點，也是進行創新生態系統有效治理的前提。學術界基于不同理論視角對創新生態系統的演化過程進行探究，比較有代表性的視角包括生態學視角、復雜網絡視角等，不同理論視角下所提出的創新生態系統的評價標準也存在較大差異。當前關于創新生態系統評價指標中運用較多的有生態學視角下的適宜度、健康度和成熟度等指標，也有學者嘗試從其他視角進行創新生態系統的評價，如從經濟學視角評價創新生態系統的生產率、創新效率與適應力等［12］，從共生視角評價創新生態系統的共生性，從系統視角評價創新生態系統的耦合度等［13］。

基于韌性水平的研究，國內外學者進行了多方向深層次的討論。“韌性”概念起源于機械工程領域，用于描述物理材料受到外部沖擊時的抗沖擊力及復原能力。隨著時代發展與學科間的不斷融合，韌性的研究逐漸拓展到其他學科，不斷被應用于社會、經濟與心理學［14］等領域。21世紀以來，“韌性”不斷被賦予新內涵，在城市建設［15］、區域經濟［16］及災害防治［17］等領域中的應用日漸凸顯。隨著數字經濟迅猛發展及新冠疫情的暴發，組織韌性［18-19］、演化韌性、數字韌性等方向研究逐漸成為學界關注焦點。現有創新生態系統的韌性相關研究中，梁林等［20］從多維度構建了國家級新區創新生態系統的韌性監測體系。楊偉等［21］指出數據驅動是提升創新生態系統韌性的關鍵，并通過優化評價指標體系，識別出不同韌性水平對應的治理利基組態［22］。

梳理已有文獻發現，圍繞創新生態系統的研究多為文獻綜述和多目標靜態分析，評價標準也多為健康度、協同度和系統適宜度等［23］。韌性在社會生態系統領域的研究多集中于特定城市的韌性評價，在創新生態系統治理方面的研究仍處于初級階段。基于此，本文以云南省為研究對象，從多樣性、生長性、流動性和可持續性四維視角構建創新生態系統韌性理論模型。從動態和靜態兩方面對創新生態系統四個維度進行評估，綜合測度2012—2020年創新生態系統韌性水平發展趨勢，深入探究云南省創新生態系統韌性提升的影響要素及演化規律。

2 指標體系設計

本文基于創新生態系統內涵，依托國家和地方產業鏈、供應鏈韌性指導思想，借鑒現有研究成果及評價指標，綜合考慮系統多方面影響因素，進行各層次指標的合理設計。系統構建云南省創新生態系統韌性評價指標體系，以期對云南省創新生態系統韌性內涵作出完整、綜合的反映。

2.1 框架設計

系統中各創新要素時刻處于發展、進化和演變過程中，各要素間連接關系也在時刻發生變化。在總結和回顧創新生態系統研究基礎上，提出從多樣性、生長性、流動性和可持續性4個維度，測度包含政府、科研機構、企業在內的多創新主體的云南省創新生態系統韌性綜合評價指標體系，理論框架如圖1所示。

多樣性是各種系統的基本特征。創新生態系統中，多樣性指創新要素與創新活動種類的豐富度、均勻度和差異度，用以測度系統要素組成和連接關系的復雜程度。異質性主體構成的創新生態群落多樣性程度越高，系統復雜性越強，生態系統越穩定，抵御各類風險干擾的能力就越強［24-25］。經濟學中，生長性相關研究多集中在企業和產業的生長。在創新生態系統中，生長性反映了人力、資金等創新要素投入、產出的規模和結構的變化過程。系統中創新主體在競爭與協作及創新資源的流動與擴散中實現共同進化。創新生態系統會因創新主體的適應度、系統所處外界環境的變化而變動。流動性多指人才、資本、信息和技術等創新要素的流動和循環。韌性視角下，不同創新要素的持續交互有助于提升各種突發事件沖擊時的適應和恢復能力，提升系統的整體穩定性。測算創新生態系統要素的流動性，能夠及時準確地發現要素流動發展現狀和趨勢，有助于創新生態系統在受到外部沖擊時高效地進行要素優化和資源配置結構重塑，快速適應現有社會、市場、經濟的發展。可持續性是一種可以長久維持現有狀態的能力。人類社會對持續性定義包括經濟可持續性、生態可持續性和社會可持續性，三者緊密聯系不可分割。創新生態系統中，強可持續性意味著整體生態環境的高度穩定性，是促進系統主體適應外部環境變化，不斷進行自適應、自學習、自調整，提升抵御能力的依托。

在區域韌性研究中，多樣性被特別地與可持續性聯系在一起［26-28］。一個更加多樣化的系統能更加靈活地應對沖擊，提供一個對抗沖擊的投資組合。流動性將區域從特定軌跡中解放出來，并增強適應性。在企業層面，多樣性需要靈活地應對市場變化。技術與人力組合的多樣化為創新主體提供了減輕路徑依賴的能力。可持續性來自多樣化通過混合資源為新的增長軌跡提供的機會。流動性依賴于連續性和適應性，需要同質性和異質性。同質性保證了穩定和增長，異質性意味著任何集群的適應性和可持續性的開放性和多樣性。

2.2 指標選取

依據科學性、可比性、數據可獲得性等原則，對評價指標的選取進行優化和改進。充分考慮不同時期云南省自身情況，采用可以長期穩定獲取指標，如R&D人員全時當量、人均GDP、建成區綠化覆蓋率等，選取23項基礎指標構建創新生態系統韌性評價指標體系（表1），對云南省創新生態系統韌性水平進行綜合評價。為進一步推動云南省數字經濟發展、科技創新提供科學決策依據。

2.3 數據的來源

數據所涉及統計年鑒有《中國科技統計年鑒》《云南省統計年鑒》《高技術產業統計年鑒》《中國火炬統計年鑒》。相關報告及互聯網數據包括云南省國民經濟與社會發展統計公報、云南省科技統計公報、中經網統計數據庫等，少數缺失值采用插值法、均值法進行填補。

2.4 數據的無量綱化

為減少原始數據的量綱差異對研究結論造成的偏差，在開展各維度及綜合研究之前，采用極值處理方法進行無量綱化處理。

2.5 指標權重測定

信息熵主要體現各指數的離散程度。信息熵值越小，指數中所包含信息量就越大，而相應的指數權重也越大；相反，熵值越大則相應的指數權重也越小。因此本文采用熵值法測算各指數權重大小，結果如表2所示。

3 研究方法

3.1 多樣性

香農-威納（Shannon-Wiener）指數和辛普森指數在多樣性測算中最為常見。20世紀60年代初，Shannon以費歇爾和普雷斯頓的方法為基礎，提出香農-威納指數，用于生物學領域計算物種多樣性。隨后，這一概念被引入社會科學領域，并廣泛應用于文化多元化、人口分布多樣性等的研究中。本文借用香農-威納指數測度系統的多樣性，計算公式如下：

其中，p_e為物種e 的數量與各種類總數量之比，n 表示種類數目。將多樣性各維度指標原始數據代入（2）式后可得香農指數H，再乘以相應權重后加和可得多樣性維度。

3.2 生長性

突變級數法結合了模糊數學和突變理論，通過對評價目標進行多層次分解和排序分析來進行綜合評價。相較于隸屬函數評估法、加權評分法更具科學性、合理性，且計算簡易準確，因此得到廣泛應用。本文借鑒李柏洲和董恒敏［29］的研究，運用突變級數法對創新生態系統生長性維度進行測度。

3.3 流動性

生態系統內人力、物資、資金、信息等要素的流動是創新生態系統抵御外部沖擊的重要源泉。提升創新要素流動速度和頻率，有助于優化市場資源配置結構。參考劉微微等［30］構建的具有速度特征的動態評價模型，對云南省創新生態系統流動性維度進行測度和分析。

3.4 可持續性

可持續性源于系統內部資源的豐富度以及結構的復雜程度，豐富的創新資源積累和多元化復雜連接結構能提高系統承載力，最大化降低外部沖擊力對系統的破壞。本文借鑒現有研究中構建熵值法和TOPSIS法相結合的集成評價方法［31］，架構可持續性維度測度模型。通過熵值法確定指標權重，利用TOPSIS法測定最終結果與最優解的歐氏距離，達到科學測定可持續性的目的，對云南省創新生態系統可持續性做出準確評估。

4 結果與分析

依據理論分析及研究設計步驟，根據設定模型對數據分別從多樣性、生長性、流動性和可持續性四個維度進行實證分析，測度結果如圖2所示。

4.1 多樣性

總體看，云南省創新生態系統多樣性測度值呈現波浪式下降趨勢。2012—2020年中，2015年受嚴重自然災害影響，多樣性維度值降幅最大，達到3.14%。2016—2020年多樣性維度值整體態勢較為穩定。結合創新生態系統多樣性一級指標的變化趨勢（圖3），評價期內，人才、企業和高校多樣性均出現了不同程度的下降，產業多樣性指數有所提升，但2018—2020年仍出現連續下降態勢。四項一級指標中，人才多樣性指數波動幅度最大，而科技人才的流失，成為近年來人才多樣性降低的重要原因。

4.2 生長性

創新生態系統生長性維度值在2013 年出現顯著提升，2014—2020 年整體呈現平滑的U 形曲線波動趨勢。2013 年，云南省出臺突破性政策支撐科研發展，使得該年度創新人力、資金、實物的投入和創新產出均呈現較大幅度增長，其中創新資金投入增加15.99%、科技論文產出量增長達28.8%，推動了系統生長性維度值迅速增長。

4.3 流動性

2016 年流動性維度值C<0，2012—2015 年和2017—2020 年流動性維度值C>0，表明2016 年云南省創新生態系統流動性變化速度呈下降趨勢，其他年份流動性變化速度均呈現上升趨勢。受2019 年末疫情影響，2019—2020 年流動增長速度持續降低，相較2019年，2020年增長率降低2.74%。

4.4 可持續性

云南省創新生態系統可持續性維度值整體呈現上升態勢。受疫情影響，2020年可持續性維度值增速有所降低，相較2019年增長率降低26.09%。2012—2020年，經濟資源、自然環境資源、社會環境資源的各項指標值均呈穩步上升趨勢。云南省人均GDP 平均增速達10.5%，人均GDP排名上升5個位次，但增速有所下降且仍低于全國平均水平。2010年以后，政府持續推進節能減排工作，淘汰落后產能，提升了自然環境的可持續發展效能，各方有利因素共同推動了云南省創新生態系統可持續性水平不斷提高。

4.5 韌性

由于創新生態系統四個維度具有同等重要程度，本研究采用均值法測算創新生態系統韌性值。通過SPSS27 采用方差膨脹因子檢驗方法對模型回歸進行了檢驗，以避免由于解釋變量之間存在多重共線性而導致估計結果無效。由圖4可知，2012—2020年韌性值呈現波浪式上升態勢，受自然災害及創新投入和產出的影響，2015年韌性水平最低。2020年疫情的出現，使得韌性值增速降低。

表3 表明，各解釋變量的VIF 值均小于5、容差均大于0.1，可知模型不存在嚴重多重共線性的問題。同時，出于對比分析及影響顯著性的考慮，本研究采用最小二乘模型（OLS）對四個維度進行回歸分析。由OLS估計顯著性結果可知，四個維度值均通過了1% 的顯著性水平。Beta 系數分別為0.058、0.498、0.140 和0.904，即創新生態系統的各個維度對韌性的提升均具有明顯的正向促進作用。其中，可持續性的波動對系統韌性水平影響最為顯著，生長性次之，多樣性和流動性對創新生態系統的影響相對較弱。由此可知創新資金和創新性人才的投入、創新成果產出及資金、技術和科研技術設施建設對提升云南省創新生態系統韌性具有顯著推動作用。

5 結論與建議

5.1 研究結論

云南省創新生態系統韌性水平呈現波浪式上升趨勢，系統整體韌性水平發展態勢良好，仍具有較大的提升空間。其中，多樣性水平呈現波浪式下降趨勢，生長性、流動性和可持續性三個維度測度值均有不同程度的上升。相較2014和2015年韌性水平的下降，2020年面對突發疫情事件，系統應對沖擊的反應速度及吸收能力和適應能力明顯增加，系統韌性受擾動后的波動程度有所降低。提升云南省創新生態系統韌性水平可從提高系統生長性和可持續性入手，創新要素的投入對科研成果轉化率及系統生長性維度值的提升具有重要影響，經濟和人文教育等資源儲備對促進系統內部整體流動及系統應對外部干擾的適應能力和恢復能力影響顯著。

5.2 政策建議

結合云南省地區優勢，加快創新生態系統建設，抵御和化解各種沖擊影響，提升系統更新和組織重構的能力，提出以下對策和建議：

（1）提升云南省創新生態系統發展可持續性和生長性。可持續性表征系統的抵御能力，而生長性反映了系統的重構和更新能力。提升系統內部結構的復雜程度和資源的儲備量，能夠形成先發資源稟賦優勢。系統內部創新資源的有效積累和不同要素的多元連接，能夠提升系統承受風險沖擊的緩沖能力，避免脆弱性導致的系統崩潰。著重提升R&D人力投入規模，積極引入農業、流通性服務業和社會性服務業等行業科研人員，突出滇中城市經濟圈等區域技術轉移服務聯盟，促進高新技術向現實生產力轉化。

（2）增強系統流動性和鞏固系統多樣性。促進資金、技術和信息等創新要素的流動速度和頻率，有助于創新生態系統在受到外部沖擊時高效地進行要素優化和資源配置結構重塑，填補系統因受到沖擊出現的各種缺口，快速適應現有社會、市場、經濟的發展。多樣性持續降低會提升創新主體的試錯成本，削弱應對外部環境變化的反應空間，進而增加系統整體衰退的風險。政府應充分識別云南區位和生態資源稟賦優勢，強化“智匯云南”計劃的實施，支持國內外各領域人才和企業入滇創新創業，提升系統創新主體的多元異質性，進而提升系統整體應對沖擊的彈性和緩沖能力。

（3）促進創新生態系統多維度耦合協調發展。系統內部各主體多維廣泛互聯，人才、物資、信息實時流動。單一維度值的持續性走低，對其他維度的發展產生抑制作用，不利于整體開放式創新的提升。提高系統內外環境協調性和適應性能夠促進區域內部創新資源的均衡分布和產學研用的緊密結合，優化整體創新環境，進而提升系統的抗風險能力和再組織能力，形成具有較強韌性的創新生態系統。