農林產業產學研合作網絡的演化

夏瑩瑩　周君璐　毛鵬　黃學明　戴兆華

摘要：隨著新農科、新林科等政策的推動，傳統農林產業的綠色、智慧轉型已成為時代發展的必然。在此背景下，農林類產學研合作機構紛紛開始建立產學研合作網絡，分析合作網絡的演化規律對推動農林產業轉型升級具有重要的意義。依托CNKI數據庫，以2012—2021年江蘇省南京市農林產業聯合申請專利和發表論文數據為基礎，運用社會網絡分析方法對產學研合作網絡演化進行分析。結果表明，產學研合作網絡的形態由少節點且結構簡單向多節點結構復雜演化，并隨著網絡的不斷發展，網絡密度總體呈下降趨勢，平均路徑長度總體呈上升趨勢。此外，度數中心勢不斷下降，中間中心勢波動起伏，且只有少數核心主體能夠較好地控制資源，合作網絡具有科研院所和高校為主導，各合作主體間發展不平衡的問題，進而有針對性地提出合理有效的對策和建議，以促進農林產業轉型升級。

關鍵詞：農林產業；產學研合作；網絡演化；社會網絡分析

中圖分類號：F323.3 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2023）05-0241-07

農林產業是國家的基礎性產業，在國家實施創新驅動、加快推進農林現代化等重大戰略的引領下，傳統農林產業的綠色、智慧轉型已成為時代發展的必然［1］。因此，促進農林產業的科技創新發展具有重要的戰略意義。然而，相較于其他高新技術產業，農林產業的發展較滯后，且由于農林生產技術研發成本高、周期長、專業人才短缺等問題［2］，相關企業自主創新的風險偏高。為探尋出路，在新農科、新林科建設的驅動下，農林院校期望與企業深度融合，對標現代農林業前沿研究［3］。在此背景下，越來越多的農林類科研院校開始和企業進行合作，其中產學研合作是最重要的模式之一［4］。產學研合作是指企業、高校和科研院所等合作主體運用各自優勢和資源進行互補的活動［5］，是一種能夠充分發揮各合作主體的優勢，進而推動技術進步和發展的跨組織合作方式。然而，農林產業的產學研合作目前尚處于發展階段，成果轉化率較低、體制機制活力不足等問題突出［6］。雖然朱長明等已對農林產業產學研合作或農林類高校產學研合作進行研究［7-8］，但大多站在宏觀角度對合作網絡進行探討，忽視了產學研合作網絡的形成與演變過程中的深層根源和運作機制。因此，本研究通過揭示江蘇省南京市農林產業產學研合作網絡的演化特征和規律，為決策者和各合作主體制定合理有效的對策建議，以期加快南京市農林產業的轉型升級，進而實現南京市農林產業現代化和綠色智慧農林等戰略目標。

1 研究現狀

國內外不少學者對產學研合作網絡進行研究，但目前關于產學研合作網絡的研究主要聚集在儲能、信息技術以及醫藥等高新技術產業。如王文婷等采用社會網絡分析方法對儲能產業的產學研合作網絡的發展趨勢進行研究，并結合實際情況提出對策建議［9］；Wohlin等分析軟件工程產業產學研合作網絡的演化，并提出對策建議來促進軟件工程產業產學研合作［10］；閆娟娟等運用醫藥制造業產學研合作專利數據構建產學研合作網絡，計算結構參數并分析其演化規律［11］。可見，多數研究都聚集在高新技術產業，較少有關注農林產業產學研合作網絡的相關研究。

此外，現有研究大多僅依托專利或論文兩者之一的數據來構建產學研合作網絡，如王濟干等基于長江經濟帶污水處理產業的專利數據構建產學研合作網絡，并分析網絡的演化過程［12］；Chen等運用合著論文數據來構建基礎研究領域的產學研合作網絡［13］。聯合申請專利作為產學研合作實際產出成果的表現形式之一，能夠較好地反映各合作主體的合作情況。同時，論文是基礎研究最重要的產出，也是產學研合作的產出成果之一。因此，本研究基于農林產業產學研合作的聯合申請專利數據和論文數據，運用社會網絡分析方法和分析工具Ucinet對農林產業產學研合作網絡的階段演化和結構演化進行分析，并為決策者和各合作主體制定合理有效的對策和建議，以期促進農林產業的轉型升級。

2 數據來源與研究方法

2.1 研究范圍

本研究圍繞江蘇省南京市農林產業產學研合作展開分析。南京市作為長三角經濟帶最重要的中心城市之一，在國家發展全局中處于至關重要的位置。然而目前南京市農林產業產學研合作成果轉化率較低［14］。因此，在新農科、新林科等政策的推動下亟須對南京市的農林產業展開研究，從而加快南京市農林產業的轉型升級，為實現全國的農林產業現代化、綠色化作出貢獻。

2.2 數據來源

本研究以南京市農林類本科院校、科研院所和企業聯合申請專利數據以及聯合發表論文數據作為主要數據來源，并以此來衡量分析南京市農林產業產學研合作網絡的演化趨勢。如果專利的申請人或論文的作者單位中同時包含公司企業和南京市的農林類本科院校或科研院所，則該專利或論文被認定為產學研合作專利或論文，且這些主體之間存在合作關系。

本研究的專利數據和論文數據來源于CNKI數據庫，該數據庫是國內較全面和權威的數據庫。在正式搜集數據之前，首先確定在南京市的農林類本科院校2所，以及位于南京市的農林類科研院所8所（表1）。結合已有的檢索策略［15］，本研究分別以2所農林類本科院校和8所農林類省屬科研院所的名稱加上公司或企業為專利申請人或作者單位進行檢索。因為2012年以前聯合申請專利數和聯合發表論文數較少，缺乏代表性，所以專利公開日和論文發表時間限定在2012—2021年，按照《國際專利分類表》中IPC分類號，農林產業專利的IPC分類號為A01，因此檢索專利時在國際專利分類欄中勾選A01，檢索論文時在文獻分類欄勾選農業科技，最終通過篩選得到聯合申請專利數和聯合發表論文 2 536 篇。

2.2 研究方法與指標選取

社會網絡分析方法（social network analysis，SNA）能將復雜網絡和社會網絡研究相結合，包含社會學、統計學、數學、圖論等多種理論與技術，這種方法在合作創新等其他多個研究領域是一種新的研究范式［16］。目前，社會網絡分析方法被廣泛運用到產學研合作網絡的研究中，且該方法能夠從整體宏觀的角度分析網絡中各節點之間的聯系，因此，本研究運用社會網絡分析方法對南京市農林產業產學研合作網絡的演化特征與過程進行分析。

本研究先使用社會網絡分析軟件Ucinet直觀地分析不同年份產學研合作網絡的拓撲圖，并根據各網絡的總體結構來劃分產學研合作的生命周期，通過計算網絡結構相關指標進行結構演化分析。參考相關研究成果，網絡結構指標選取網絡密度和平均路徑長度來測量網絡的緊密程度和通達性［17-18］，選取中心度和中心勢測量網絡中心性［19-20］，具體包含度數中心勢、中間中心勢、度數中心度以及中間中心度。

2.2.1 網絡密度

網絡密度是指網絡中目前所包含的實際關系數量與網絡所應具有的關系數量的概率，描述網絡結構的松緊度或網絡中各主體間的聯系，其數值為0～1，網絡密度越高，表示網絡中各主體間的關聯度越高。其計算公式為

式中：m表示整個網絡內實際存在的關系數；n表示網絡中合作主體總數。

2.2.2 平均路徑長度

平均路徑長度是指一個節點通過相對較少的節點和其他更多不同節點建立連接的困難程度，它可以用來度量網絡中的信息或大眾運輸的效率。其計算公式為

式中：L表示節點i和j之間的最短距離；n表示其中的節點數。

2.2.3 度數中心勢

度數中心勢是度量網絡結構向心性的指標，它反映整體網絡向網絡中某一節點的傾向性。其計算公式為

式中：CRDmax表示網絡中各節點節點度的最大值；CRDi表示節點i的節點度；n表示網絡的節點數。

2.2.4 中間中心勢

中間中心勢是指在網絡中可能存在由多個節點組成的小團體，且這些小團體非常依賴某一節點的傳遞。其計算公式為

式中：CRBGmax表示網絡中最大中間中心度值；CRBi表示其他節點的中心度值。

2.2.5 度數中心度

度數中心度是指一個節點在一個網絡中與另一節點進行交流互動的能力，它可以判斷一個節點是否處于核心位置。其計算公式為

式中：CDRD（i）表示點i的相對度數中心度；CDAD（i）表示點i的絕對度數中心度，即與點i直接相連的其他點的個數；n表示網絡的節點數。

2.2.6 中間中心度

中間中心度是指網絡中一個節點處于另2個節點最短路徑上，它刻畫節點對資源控制的程度，如果節點的中間中心度越大，則該節點能較好地控制其他節點。其計算公式為

式中：Pjk表示主體j到主體k的最短路徑數量；Pjk（i）表示主體j到主體k的最短路徑中通過i的數量。

3 農林產業產學研合作網絡演化分析

3.1 網絡階段演化分析

3.1.1 總體趨勢分析

在收集到的聯合申請專利和聯合發表論文數據中，專利申請人或論文作者單位即為參與產學研合作的主體，且其中包含產-學或產-研2種異質性主體。通過統計數據可以發現，2012—2021年合作主體的數量總體呈上升趨勢，聯合申請專利數量和聯合發表論文數量總體也呈不斷增加的趨勢（圖1）。根據合作主體和聯合申請專利數量、聯合申請論文數量的增減變化，本研究將產學研合作演化過程分為2個階段。第一階段為初期起步階段（2012—2017年）。在此階段，高校或科研院所和企業這2種不同類型的合作主體，經過產學研合作，由原來的自主創新向合作創新轉變，在此階段合作主體、聯合申請專利數量和聯合發表論文數量總體呈上升趨勢。但2015年中期到2017年中期數量有所下降，主要是由于在2015年中期之前的階段，已經合作過的主體繼續加深合作，在這個階段并沒有新的主體加入。同時，因為專利和論文的公布有滯后性，所以聯合申請專利數量和聯合發表論文數量也略有下降的趨勢。第二階段為快速發展階段（2018—2021年）。在此階段，無論是合作主體數量，還是聯合申請專利數量和聯合發表論文數量總體都呈飛躍性增長的趨勢，表明網絡規模在不斷擴大，主體之間的聯系逐漸加深。2020年中期到2021年專利和論文數量呈現下降趨勢，有可能是受新冠肺炎疫情的影響，但是同期合作主體數量仍有少量增加。

3.1.2 可視化演化分析

根據上述2個階段的劃分，選取2012、2017、2021年這3個時間點來繪制網絡拓撲圖。其中，紅色節點表示農林類的高校和科研院所，藍色節點表示與它們存在合作關系的企業，且節點的大小與主體在網絡中所處的位置成正比，若節點A和節點B共同申請專利或發表論文，則AB之間產生1條連線，表示2個主體間存在合作關系，合作的次數和連線的粗細呈正比關系。由圖2至圖4可知，與2012年相比，2021年南京市農林產業產學研合作網絡合作主體數量明顯增加，規模逐漸擴大。2012年合作主體數量為130個，主體間合作次數不多，整體網絡結構較松散，此時處于產學研合作的萌芽階段。2017年合作主體不斷增加，其合作主體的數量為148個，各合作主體之間的合作次數也隨之增加，網絡結構比2012年更加密集，此時是產學研合作的發展階段。2021年合作主體數量增長至251個，網絡規模也在不斷擴大，網絡中開始出現小型子網絡，此時的產學研合作網絡較成熟。

3.2 網絡結構演化分析

3.2.1 整體網絡結構演化

用Ucinet軟件計算2012—2021年南京市農林產業產學研合作網絡整體結構（圖5），根據計算結果可知，產學研合作網絡結構越來越復雜，網絡規模逐漸擴大。網絡密度較低且呈下降趨勢，從2012年的0.023一直下降到2021年0.011，甚至網絡密度在每一年都不超過0.1，表明主體之間的交流聯系較弱。平均路徑長度從2012年至2021年總體呈不斷增大的趨勢，可見合作網絡的規模在逐漸擴大，但網絡結構較稀松，各主體間并未形成良好的合作關系，彼此缺乏交流互動，合作網絡的通達性較差，主體必須經過3個或3個以上的中介才能和距離較遠的主體建立連接。

3.2.2 整體網絡中心性演化

關于整體網絡的中心性（圖6），在合作初期階段度數中心勢呈現階段性上升或下降，處于不斷波動的狀態，總體上處于較高水平，但2017年以后呈下降趨勢，從9.35%逐漸減少到3.81%，可見合作網絡的演化具有不穩定性，在早期階段產學研合作模式尚未被普遍接受，只有少數幾個主體控制著核心資源，但經過一段時間的發展，某些主體擁有了更多的資源以及更強的實力，從而吸引越來越多的主體加入合作，最終這些主體在合作網絡中演變成為核心節點。2012—2021年合作網絡的中間中心勢處于不斷波動的狀態，網絡中不存在明顯的核心控制點。經過一段時期的發展，盡管局部子網絡已經出現，但是在網絡中的主體數量較少，網絡結構也較單一和零散，產學研合作網絡也逐步形成了局部子網絡，只有極少數的核心主體能夠對其他主體進行控制。

3.2.3 合作主體中心性演化

為了對2012—2021年產學研合作網絡中節點的中心性進行分析，本研究選取2個階段中中心度排名前十的主體進行統計分析（表2）。

2012—2021年排名前10主體的度數中心度和中間中心度都呈上升趨勢，并逐漸成為整個網絡的核心。總體而言，高校和科研機構在產學研合作中的重要性日益突出，其中南京農業大學、江蘇省農業科學院和南京林業大學在網絡中處于核心位置，擁有較強的資源控制能力，在南京市農林產業中發揮引領作用。此外，這些高校和科研院所同時具有較高的度數中心度和中間中心度，表明各合作主體之間有密切的交流，且核心主體的控制能力更強。

在初期起步階段，有2所高校、4所科研院所以及1家企業的度數中心度和中間中心度均排在前10位，表明高校和科研院所在網絡中占主導地位。在快速發展階段，企業在網絡中的地位開始提高，其中中糧肉食（江蘇）有限公司和南京慧瞳作物表型組學研究院有限公司的度數中心度和中間中心度都進入中心性排名前5位，相較于初期起步階段，企業在網絡中發揮的作用逐漸增大。總體而言，南京市農林產業產學研合作網絡主要是以高校和科研院所為主導，且其創新能力在不斷加強，而企業在合作網絡中處于邊緣位置，沒有擁有較好的資源控制能力，整個網絡中的主體之間發展不平衡，可能會對農林產業的成果轉化和落地推廣等存在影響。

4 結論及對策建議

本研究以2012—2021年江蘇省南京市農林產業產學研聯合申請專利數據和聯合發表論文數據為基礎，運用社會網絡分析方法對南京市農林產業產學研合作網絡結構特性及演化過程進行分析，研究結論如下。第一，2012—2021年產學研合作演化過程可以劃分為緩慢發展的起步階段和快速發展階段2個階段。同時，網絡由節點分散且結構簡單向小型局部子網絡且結構復雜的形態演化。第二，網絡密度呈下降趨勢，平均路徑長度波動上升，整體網絡聯通性較差，網絡結構較松散，各主體之間的交流互動頻率較低。第三，度數中心勢在快速發展階段不斷下降，中間中心勢升降起伏較大，網絡中沒有明顯的關鍵核心節點，只有較少主體擁有資源聚集的能力和控制其他節點的優勢。第四，中心度排名前10位的主體中高校和科研院所占比較大，企業占比較少，且高校和科研院所的中心度在逐漸增大，高校和科研院在產學研合作網絡中占據核心位置，其對資源的控制能力比企業強，網絡中各類主體間發展不均衡。

綜上，本研究提出如下建議：第一，提升產學研合作緊密程度和合作效率。在南京市農林產業產學研合作中，高校和科研院所一直處于主導地位，而企業的主體性地位沒有充分發揮。因此，一方面各高校和科研院要繼續發揮其知識服務與技術支撐的功能；另一方面相關的農林類企業也要加強產學研合作。同時，企業管理者應帶領企業積極參與產學研合作，因為合作創新能夠提升企業自身的技術能力。 第二，加強合作深度和優化網絡結構。隨著時間的推移，產學研合作網絡規模不斷擴大，合作主體越來越多，但只有少數主體占據核心位置，部分主體間形成合作路徑依賴。因此，各合作主體不僅要保持與那些在當前階段發揮積極作用且能夠產生巨大利益的合作伙伴繼續合作，還要積極挑選具有潛力的企業開展合作，形成一個均衡、穩定的合作網絡，從而達到資源互補，不斷地提高自身創新能力的目的。第三，加強政策引導，促進產學研合作。目前，南京市農林產業產學研合作網絡結構較松散，各主體之間的聯系交流較弱。因此，政府相關部門應制定合理的政策，推動更多的農林類高校、科研院所和廣大中小企業建立合作關系，并幫助各合作主體解決在合作中存在的矛盾及制度約束等問題，進而促進合作主體之間的交流溝通，確保產學研合作網絡持續穩定的發展壯大。

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收稿日期：2022-03-22

基金項目：江蘇省高校哲學社會科學研究一般項目（編號：2021SJA0121）；江蘇省高等學校大學生創新創業訓練計劃（編號：202110298028Z）。

作者簡介：夏瑩瑩（1998—），女，貴州遵義人，碩士，主要從事工程管理研究。E-mail：522793631@qq.com。

通信作者：戴兆華，碩士，副教授，主要從事工程管理研究。E-mail：daizhaohua@njfu.edu.cn。