科研院所主导产学研联盟协同创新机制研究
——以海洋监测设备产业技术创新战略联盟为例

梁 帅1,李海波2,李 钊2

(1.清华大学 科学技术与社会研究所,北京 100084;2.山东省科技发展战略研究所,山东 济南 250014)

摘 要:产业技术创新战略联盟是产学研协同创新的新型组织形式。随着现代科研院所的发展,科研院所在协同创新过程中,无论是角色定位、技术研发还是产业化途径都呈现出区别于以往院所和大学的新特征。以科研院所主导的国家级联盟——海洋监测设备产业联盟为例,聚焦科研院所主导的协同创新过程,分析院所在推进产业创新网络、共性技术研发、产业化协同创新、产业发展目标协同等方面的特征,总结该类联盟成功运行的规律。结果发现,相较于大学和企业,科研院所主导的联盟拓展了协同创新范畴。其中,产业化协同创新是该类联盟的重要特点。

关键词:协同创新;科研院所;产学研联盟;产业技术创新战略联盟;共性技术

0 引言

《“十三五”科技创新发展规划》中提出,要继续深化产学研协同创新机制,包括联盟形成与运行机制、共性技术平台建设、合作模式等。起源于2007年的产业技术创新战略联盟(简称联盟)是具有产业特征的新型合作研发技术创新组织模式[1],由于联接了科研界、学术界和产业界的创新要素,克服了传统产学研合作松散、形式化及短期性的局限,在产业知识生产及转移、成果产业化等方面具有特殊优势,是我国开展产学研协同创新的重要组织形式。

市场经济下,我国科研院所在产学研合作中的角色定位,逐渐由计划经济下配合大学和企业进行研发设计的“直线模式”,逐渐转向协同各类要素进行合作创新的“网络模式”,甚至在产学研联盟合作中担当领导者或组织者的角色。在目前由企业主导联盟的主流范式下,部分科研院所积极进行现代科研体制改革,加上其本身区别于大学的资源禀赋特点,使得其在产学研协同创新体系中的角色和功能具有不同特征,分析科研院所引领产业技术创新的经验和规律,可以更加深入地了解科研院所与大学在产业协同创新的中不同功能和作用。

本文的案例分析对象是科研院所主导的国家级产学研联盟——海洋监测设备产业联盟,该联盟已经成为我国海洋监测设备产业发展的领军组织。通过案例研究,旨在分析科研院所主导各利益主体进行协同创新的路径和方式,探索科研院所在协同创新组织模式方面的新内涵和新特征,总结国家级联盟的成功规律,为我国科研院所引领产业升级发展提供理论和经验指导。

1 相关研究述评

协同创新是企业、政府、知识生产机构(大学、研究机构)、中介机构和用户等为了实现重大科技创新而开展大跨度整合的创新组织模式[2],其本质是政产学研等要素在科技创新过程中的诉求与互动,通常表现为产学研合作形式,如技术联合体、战略联盟、创新联盟、虚拟网络组织等。

对于协同创新框架,陈劲[2]提出了“整合-互动”解析框架,何郁冰[3]提出了基于“战略-知识-组织”三重互动的产学研协同创新分析框架,以及协同创新过程中创新主体与外部环境互动的“双钻石模型”等,这些已有框架一般将产学研协同创新系统分为高校和企业两个子系统,并都将科研院所视为协同创新中的技术供给方,与大学共同承担知识生产机构的功能。在协同创新模式中,张国昌[4]等指出,产学研协同创新呈现从线性向生态化转变,从计划性向自主性转变,从标准化向地方化转变的趋势,如产学研联盟发展逐渐从政府的线性引导走向联盟自主的情境化生态系统。在联盟产学研协同创新过程中,一般将科研院所和大学等同视为知识生产机构,较少区别两者的创新功能,所以,缺乏对科研院所参与或主导产业共性技术研发、技术产业化等进程的关注,从而在市场协同方面缺乏解释力。

科研院所不同于高等院校,Yasuda[5]指出高新技术联盟成立动机中,资源基础理论更有解释性,即联盟成员单位的资源禀赋和独特性是关键。产业升级和技术往往需要依赖于成果公布的保密和限制,而高校更加注重快速公布成果以取得优先权。虽然大学是创新系统中的关键制度性主体之一,但是,大学与产业组织在规范公开方面的冲突影响了大学在产学研联盟产业化方面的作用[6],尤其是研究型大学协同创新体制、信息不对称、知识产权博弈、利益分配观念等差异也制约了大学参与产学研协同的可持续性[7]。产业协同创新不仅仅指技术研发,还包括技术转移、产品中试和试销等方面,涉及研发、市场、技术、生产、营销等多个部门。温珂(2014)提出了科研院所协同创新能力的概念,指出现代科研院所制度的关键是将科研院所视为教育、科研和产业化服务“三位一体”的载体,并加强战略和组织结构建设,现代科研院所具有高水平科技人才队伍、研发设备、标准制定、技术集成与成套能力、良好信誉等[8]传统优势,同时,转制后的院所发展目标也不再局限于提供公共服务职能,而是扩展到产业技术转移和产业化过程。

综上所述,当前关于产学研协同创新的研究,包括理论框架、组织模式、运行路径等方面,大多将高校和科研院所看作知识创新组织,而忽略了两者资源禀赋和功能的差异,一定程度上影响了对科研院所作用的认识。随着现代科研院所的发展,在科研及产业一体化发展趋势下,科研院所主导的联盟开展协同创新的特征和路径值得深入探讨。

2 案例研究:海洋监测设备产业联盟

海洋监测设备产业联盟成立于2010年底,由山东省科学院海洋仪器仪表所(简称山仪所)牵头,联合国内30余家海洋领域内相关高校、科研院所和具有产业化经验的大中型企业、金融机构等组建,并于2013年被批准为国家级示范联盟。该联盟成立以来,以“引导产业发展,推动技术创新”为宗旨,以国家级产业创新基地和平台为依托,与联盟成员单位联合攻关、优势互补、利益共享、风险共担,在海洋动力环境监测关键技术与设备、水声探测技术、海洋焊接的产业关键及共性技术等方面获得突破,在核心技术研发、提高产业竞争能力,打破国际垄断等方面成效显著。目前该联盟以青岛市为基地,联接烟台、威海等海洋重工、海洋装备以及海洋科技企业,在山东半岛逐步形成了海洋高端产业技术创新系统雏形。

2.1 联盟协同创新网络形成

该联盟创新网络集合了科研院所、高校、企业、金融机构等许多异质性单位,形成了包括知识创新、技术创新、产业化等在内的内部组织,以及各级政府主管部门组成的外部环境,如图1所示。山东省科学院副院长、联盟理事长刘孟德指出:“海洋监测设备跨几十个学科、专业,既有硬件技术也有软件研发,既需要基础理论又需要技术手段支撑,既有水面又有空中、岸基、海基及深远海应用,一台好用的设备从理论研究到成果转化、试制生产是一条完整的产业链,没有一家研究所能掌握所有技术,满足用户的全部需求,不搞合作是没有出路的[9]。”

知识创新单位是联盟协同创新的知识基础,负担该部分功能的主要是大学和科研院所等科研组织,包括中国海洋大学、中国科学院等单位,这些单位在基础设施、重大仪器及实验设备、人才培养等方面具有资源优势,是资源和技术供给方,如共享成员单位的重要仪器设备、海洋调查船等,而山仪所、联盟企业等是技术需求方。

技术创新单位是产学研协同创新的核心,也是科研院所承担技术供给方的主要途径,以牵头单位山仪所为主导,以联盟内企业技术需求为核心,通过联合承担“863计划”等开展行业关键技术研究,如海洋焊接共性技术、船载气象水文要素精细化监测系统、多普勒测风激光雷达系统等产业关键和共性技术。

技术成果转移和产业化是科研院所主导联盟的主要优势,由于产学研合作创新及产业化过程中高校院所职能缺失,企业单打独斗很难形成竞争合力,导致技术中试或者产品试制、试销等存在困难。在产业化协同下,中试、实验测试、产品购买等产业化进程在联盟内形成一体化甚至流程化。

产业发展共识主要是协同创新内外部环境的共同诉求,海洋监测设备产业联盟由于跨产业、跨区域,其产业政策协同涉及不同层级管理部门,不仅有科技部、国家海洋局等部门,还涉及山东省及青岛市科技主管部门等,以上单位对于产业发展目标的规划及支持是否协同、是否形成共识,以及联盟发展和区域创新体系之间是否契合等是能否形成良好创新环境的关键。

图1 联盟协同创新体系

2.2 技术成果转移与中试

产学研协同创新主要是创新主体针对重要需求进行技术研发、产品开发和市场推广的技术产业化过程。在机械工程和专业工程领域,有效的创新需要不是线性的用户与生产商之间反复互动和反馈[6]。科研院所在组织实施过程中,从海洋监测设备的研发、设计、中试、市场形成了一个稳定闭环,联盟内部实现了研发设计、用户需求、市场之间诉求反馈的循环网。联盟内部技术创新及产业化“一体化”是科研院所主导型联盟运作的特点,如图2所示,这种技术产业化的协同创新闭环可以避开技术创新中的“死亡之谷”。

技术样机实验及中试是产业化的第一步,是产品在大规模量产前的较小规模试验,可以完善新产品技术性能、整机及模块测试等。而联盟的作用是综合、协调发挥各成员单位的优势和资源禀赋,如利用大连獐子岛渔业公司的海洋区域优势,打造海洋仪器中试基地,通过黄海(獐子岛)海洋观测研究站的浮标系统布放实现实验及观测数据质量测量。再如,发挥南海勘探中心、烟台港湾疏浚公司的海上作业优势,解决海洋仪器的海上作业难题等。联盟成员单位发挥自身优势承担产品产业化过程中的各种职能,如扮演中试基地、数据监测等角色,大大缩减了技术成果的中试费用,提高了企业场地及设备利用率。

技术成果转化及产业化,是将性能稳定、技术成熟的产品批量生产推向市场的最后一步,但是,需求稳定性对于市场效益有很大影响。对于海洋监测设备产业,一些“国字号”单位本身不仅作为技术参与方,而且扮演了市场接收方的角色,即部分联盟成员就是市场用户。如联盟单位协同研发的大型海洋资料浮标,年度完成产值突破8 000万元,其市场也正是联盟成员海洋局北海预报中心、东海标准计量中心、中国气象局等。另外,联盟自筹资金开发了智能预警船舶测报仪,也已经在国家海洋局东海分局投入使用[10]。“国字号”单位扮演了政府购买的角色,也为联盟成员协同、市场需求的稳定性奠定了良好基础。另一方面,在将联盟先进技术成果推向国际市场的过程中,部分联盟成员单位发挥自身国际市场优势,大力推广联盟成果及产品,提高联盟在海洋监测设备领域的影响力。

在行业标准制定方面,技术标准成为传统的公共物品,但是,随着标准与知识产权的结合,部分技术标准成为获取排他性所有权和使用权的工具[11]。在标准制定过程中,需要非营利性机构的介入以协调私有和社会公众利益间平衡,同时,防止技术标准形成恶意垄断或者降低行业门槛。在联合我国海洋监测设备产业优势单位的基础上,该联盟协同制定了2项国家标准、 7项行业标准。

2.3 关键共性技术研发

产业技术包括产业关键技术和产业共性技术两大类[12],由于共性技术能够为多个产业或者产业内许多企业提供平台性技术,所以,共性技术研发、传播和扩散是产业结构升级的关键。例如,海洋焊接是海洋工程装备产业的关键共性技术,也是目前海洋科技发展的前沿技术,属于海洋救助、海洋油矿开采、深海资源调查、海洋工程施工等多个细分产业的基础性技术,该项共性技术的突破影响海洋监测设备产业技术整体升级。

该项共性技术基于联盟内部企业发展诉求,而联盟通过共建实验室、研发中心(基地)等方式开展共性技术研究。为加快我国海洋产业关键共性技术——水下焊接技术的研发进程,由联盟单位山仪所牵头,联合哈尔滨工业大学(威海)、乌克兰国家科学院巴顿焊接研究所合作共建了“山东省海洋焊接技术重点实验室”,也是联盟开放共享实验室。产业共性技术的复杂性以及带来的联盟创新困境为政府介入联盟发展提供了必要性[13]。政府具有相当大的科技资源配置权,尤其是科技计划、政府采购等。该联盟在海洋焊接共性技术研发方面得到了来自国家自然科学基金委、“863计划”、科技部国际合作项目等方面的支持,以及山仪所主管单位的资金支持,研制出具有自主知识产权的国产新一代水下焊接技术和焊接材料,如图3所示。目前,联盟正在建设我国第一个海洋焊接技术装备产业化基地,投产后将形成焊接材料、焊接设备和服务规模化生产能力,为我国核电、港口、桥梁、船舶等提供技术支撑[11]

图2 联盟内部产业化协同创新路径

图3 产业共性技术协同创新

2.4 产业发展共识

现代科研院所具有教育、科研和产业化服务“三位一体”的功能,成为连接高校、企业等创新主体的关键枢纽。由于科研院所服务于国家与地方发展需要的职能定位,那些兼具技术创新和知识创新功能的科研院所,尤其是公益性、综合性、开发类省属科研院所,如山东省科学院、广东省科学院等,已经成为区域创新驱动产业发展的重要引擎。

(1)主管部门与联盟目标之间。对于国家级联盟,科技部的部署思路是全国范围内一个产业仅有一家国家级联盟,这样能够最大范围地联合国内优势成员单位,发挥联盟在该产业的影响力和号召力。科研院所主导的海洋监测设备联盟作为该细分产业内唯一国家级联盟,承担着海洋科技前沿探索、海洋工程装备产业升级发展的重任。在支持联盟协同创新的过程中,科技部、国家海洋局及山东省各级主管部门之间加强协调及互动,在联盟发展目标及产业发展目标之间形成共识的过程中,扮演了重要角色。

(2)产业规划与联盟目标之间。科研院所作为具有公益性质的单位,成为区域或产业发展规划牵头制定的重要组织者。2014年,海洋监测设备联盟及其成员协同为青岛市编制了《青岛市海洋仪器装备产业发展规划》,全面规划了青岛市海洋仪器装备领域的发展目标、布局载体、主要任务、核心关键技术等[14]。同时,在山东省“十二五”规划、蓝色经济区规划中,也提出形成一批辐射带动能力强的海洋高技术产业集群,增强海洋经济核心竞争力。山东半岛蓝色经济区升级为国家战略之后,青岛积极推动“一谷两区”发展,努力将海洋新能源、新材料及海水综合利用等海洋科技打造成为全国的科技创新与产业高地,推动了海洋装备制造产业发展,也为海洋监测设备产业发展提供了良好的空间和机遇。

3 案例分析与理论思考

3.1 协同创新理论框架

在各种组织牵头成立的研发联盟、标准联盟或创新联盟中,其创新网络都包括高校、院所和企业,甚至包括协会和金融机构,但是,不同组织牵头成立的联盟其协同创新的重点不尽相同,如高校协同创新系统主要由科研团队、科研项目、实验设备和科研政策等主导[15],企业协同创新注重产业技术创新及转化,而科研院所更加注重共性技术、创新平台、中试基地等要素。如海洋监测设备联盟的构建就是从初始的“产业创新的直线链式”逐渐走向“创新的网络化”,形成了以“知识创新协同-技术创新协同-产业化协同-产业政策目标协同”为框架的协同创新网络。

科研院所主导联盟的协同创新范畴拓展到“知识-技术-产业化-政策”。一般企业主导或者大学主导的联盟,其主要职能是技术需求或技术供给,在一定程度上容易造成产学研合作脱节或者共性技术研发不足。而科研院所主导的联盟往往集合技术需求和技术供给两方面的角色,将技术协同创新过程拓展到“知识-技术-产业化-政策”,这也符合产学研联盟建设的重要目标,即通过联合攻关推动创新成果产业化,增强产业竞争能力。通过联盟案例分析,在协同视角下,现代科研院所在教育、科研和产业化方面的综合功能,需要将协同创新的研究范畴延伸至教育、产业化领域,而不仅仅是科研。联盟在技术和产业化中的协同是现代科研院所发挥作用的新途径,其主导的联盟延伸了协同创新的范畴,可以让知识创新具有目的性,让共性技术研发更有针对性、推广性,也可以减少产业化中不确定性,有利于区域和产业创新体系的培育。

总之,知识、技术、产业化、政策目标协同是科研院所主导型产学研联盟成功的基础,其主要实现途径是实现以上四者的统一化。其中,政策目标协同由联盟和政府共同推动,以此作为支持和导向,推动知识、技术和产业化协同,即知识创新目的化、技术创新最优化、产业发展流程化。

3.2 产业化协同

产业化协同是科研院所主导型联盟的特点和优势。传统的协同创新其范围一般起始于知识生产,终止于技术转移,如企业联合高校院所等联合研发出相应的技术或装置,然后交给企业推广和应用。而联盟作为具有产业特征的产学研合作组织,尤其是科研院所主导的联盟,可以将协同创新由知识创新和技术创新延展到技术成果产业化,甚至整个产业链。一是部分联盟成员即市场的终端——用户,纳入联盟协同创新体系中,形成技术创新即产业化的特点,可以提高技术的预见效益,大大减少企业进行研发投入的不确定性;二是科研院所可以更加中立性地协调联盟成员在技术转移、中试及产业化过程中的优势互补、利益协同,减少技术产业化过程中的成本和不确定性。

综上所述,科研院所主导型联盟开展产业化协同创新不仅仅是技术协同创新,而是要实现知识创新、技术创新、产业化、产业标准制定等产业链各个环节的协同。科研院所凭借基础研究、技术研发、市场推广等方面的优势,成为产业内部知识、技术、产业协同的关键枢纽,其本质是依靠产业链打造创新链,但是,需要看到该联盟所在海洋监测设备产业沿海沿江布局的特殊性,也就是说,协同创新体系存在一定的地方性和情境化。

3.3 产业共性技术研发

共性技术具有“准公共物品”特性,容易导致企业投入研发不足,导致共性技术存在供给上的市场失灵、研发组织上的组织失灵和政府干预失灵[16]。所以,具有公益性的大学和科研院所是承担共性技术研发的重要组织。然而,对于共性技术扩散来说,其本质是对新技术的模仿或学习优势,共性区间越靠近市场一端,供给方共性技术成果溢出的可能性越大。而研究型大学偏重基础研究的特点导致其在共性技术研发方面距离市场较远,无论是技术特点、扩散还是应用都在产业水平层级推广时面临困难,而科研院所和企业间合作可以缩短技术创新周期中的“凝滞期”,即技术成果发明到实现转让前的一段时期。所以,在产学研联盟中,由科研院所牵头开展共性技术研发、扩散及应用,相比于大学更具有优势。

另外,科研院所主导或参与产学研联盟在功能和性质方面存在很大差异。对于科研院所参与型联盟,科研院所作为产业化基地、创新平台或者中试基地,为企业或高校主导型联盟服务,如为高校提供中试基地,为企业提供技术和知识,若作为产学研协同创新中的配角,则无法发挥统筹作用。而对于有能力统筹细分产业的科研院所来说,由其主导产学研协同创新可以统筹产业创新链中的需求,避免高校在共性技术开发以及推广中的不足,也让共性技术开发具有针对性,缩短转化中的“凝滞期”。

3.4 产业发展目标协同

无论是国家创新体系,还是三螺旋模型中,政府不仅是制定政策、创造创新环境的重要主体,还与大学、企业等机构产生互动,协同进化。Leydesdorff[17]指出,地理、技术和组织关系的三重螺旋结构也可用于研究共生协同作用,揭示知识技术的流动、配置,即空间上的接近有利于隐性知识的有效产生、传播和共享。所以,在区域创新体系建设中,围绕优势产业塑造共识,发挥区域内科研院所在协同创新中的主导或引导作用,是促进产学研协同创新的重要抓手。

各级政府对于支持联盟发展达成共识。企业主导的联盟是市场导向的,科研院所和大学是知识创新的主体,两者区别在于科研院所更加接近产业研究,对产业发展具有更高的技术外部性。一是科研院所具有的部分公共服务职能,让其在发展中不能忽视向社会提供公共技术和公益服务的职能,尤其对于市场失灵的领域,政府要发挥积极的协助作用,如科技主管部门、工业与信息化部门等;二是产业联盟联合了区域内一定数量的高校、院所、企业等创新主体,要促进联盟发展,发挥联盟发展对区域发展的推动作用,就要将联盟置于区域内产业创新体系建设的重要位置,以此为基础,打造区域技术创新体系,形成以线带面的发展格局,打造区域内产业发展的战略高地;三是要对联盟的身份形成认同,目前由于联盟不是法律实体而造成的身份认同困难,也影响了联盟在产业发展中的影响力发挥,如以联盟的名义申报国家级科技计划、国家行业代表的话语权表达等方面;四是在联盟的初期运行中,国家行政及事业性单位的政府采购等也是联盟积累资金、积累协同运作经验的重要支持,可以减少联盟运行初期的创新风险。

产业发展是市场行为,联盟在发展中不可避免地存在“市场失灵”现象。同时,作为国家支持的重点产业,不可避免受到国家政策的引导。在这一过程中,科研院所、产学研联盟以及国家机构要实现政策、产业目标的协同,其首要任务是对产业未来发展形成共识,而这是一个反复互动的过程。

4 结语

本文基于案例研究,探索性地对我国科研院所主导型产学研联盟进行了剖析,指出科研院所主导型联盟的特点,以及区别于高校和企业主导型联盟的特征,尤其是在共性技术研发和产业化中的协同化,是科研院所具备的优势,也是高等院校的不足。同时,对于协同创新机制,产业化协同作为产学研协同的重要组成部分,也是目前研究关注较少的领域,本文呼应了目前的协同创新理论,也指出区域产学研协同创新体系具有地方性。不足之处在于,作为单案例研究,涉及案例较少,对于科研院所主导型联盟的成功案例有待扩展和挖掘,以提高研究结论的科学性和普适性。

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(责任编辑:万贤贤)

Study on Collaborative Innovation Mechanism of Industry-University-Research Alliance Dominated by Research Institutes——Takes Marine Monitoring Equipment Industry Technology Innovation Strategy Alliance as an Example

Liang Shuai1, Li Haibo2, Li Zhao 2

(1.Institute of Science Technology and Society, Tsinghua University, Beijing 100084, China;2.Institute of Science and Technology for Development of Shandong, Jinan 250014, China)

Abstract:Industry Technology Innovation Strategic Alliance is a new kind of organization of collaborative innovation of industry, with the development of modern scientific research institutes, scientific research institutes have many different features than what happen in university, such as role, R&D, industrialization and so on. This paper takes Marine monitoring equipment industry alliance as example, which is identified as national alliance. Focus on the action of scientific research institutes in collaborative innovation, study and analyze the characteristics include industrial innovation networks, generic technology research, technology industrialization, and development goal. The study finds that Strategic Alliance led by research institutes widen the scope of the collaborative innovation, especially, industrialization of synergy is the most important of this kind of Strategic Alliance.

Key Words: Collaborative Innovation; Research Institutes; Industry-University-Research Alliance; Industrial Technology Innovation Strategy Alliance; Generic Technology

DOI:10.6049/kjjbydc.2017050340

中图分类号:G322.2

文献标识码:A

文章编号:1001-7348(2017)18-0001-06

收稿日期:2017-07-12

基金项目:山东省软科学研究计划重点项目(2014RZC01001);山东省科学院杰出青年基金(2015SDASJQ009);山东省自然科学基金(培养基金)项目(ZR2015PG005)

作者简介:梁帅 ( 1985-) ,男,山东潍坊人,清华大学科学技术与社会研究所博士研究生,研究方向为科学社会学与科技政策等;李海波 (1981-) ,男,山东潍坊人,博士,山东省科技发展战略研究所副研究员,研究方向为科技管理与创新政策、区域创新与产学研合作等;李钊(1984-),男,山东淄博人,博士,山东省科技发展战略研究所助理研究员,研究方向为产学研合作。