网络视角下战略性新兴产业技术创新小生境演化研究—

摘要：运用生态学小生境理论分析新兴技术演化和产业技术创新问题是当前的研究焦点。基于网络视角，通过引入期望机制、力量机制和知识机制3个指标维度，将技术创新小生境划分为缺失期、萌发期、胚胎期、原型期、成长期和成熟期6个演化阶段。选取我国内地27个省市自治区新能源汽车产业相关数据，采用社会网络分析法进行实证分析。在确定各地区技术创新小生境演化阶段的同时，归纳出3种技术创新小生境模式，分别为关键技术主导型、科技孵化支撑型和集成创新驱动型。通过进一步对核心技术演化过程进行分析，发现主导、竞争、共生构成了核心技术演化态势。最后，提出了完善自我保护机制、构建协同共生模式和优化创新生存因子的相关政策与建议。

关键词：战略性新兴产业；技术创新小生境；创新网络；新能源汽车产业

0 引言

当前，中国已经步入经济转型关键期，如何以培育和发展战略性新兴产业为动力，实现技术创新跨越式发展是经济结构调整和产业战略转型的首要课题之一。以新能源汽车产业为典型代表的战略性新兴产业面临着关键核心技术缺失、科技创新能力不足、区域创新发展滞后等诸多问题。然而，原有“技术引进—技术学习—技术创新”路径已经无法满足战略性新兴产业在当今竞争环境日趋动态化条件下的发展需求。并且，新兴技术在演化过程中面临着由外部环境和其它成熟技术范式等造成的创新“非连续性”、“死亡谷”等困境[1]。基于协同共生和自我保护特点的“小生境”生态学理论有助于解决新兴技术如何成功孵化等问题，并且能为推动战略性新兴产业深化发展提供新思路和新着力点。

目前，学术界开始利用生态系统观点来研究战略性新兴产业培育与发展。本文通过梳理已有文献发现：一方面，无论是从商业生态系统、产业生态系统还是国家创新系统等角度研究战略性新兴产业，多数研究只侧重于系统和机制构建以及相关影响因素分析[2-4]，缺乏从生态演化角度分析新兴技术突破和产业变革的；另一方面，有关战略性新兴产业技术创新小生境的研究成果主要来自于国外学者，缺乏基于中国情境下的探讨。因此，本文从小生境创新主体间形成的网络关系视角出发，通过构建新能源汽车产业技术创新小生境模型并分析其演化特征和规律，为我国战略性新兴产业实现产业升级和技术赶超提供理论指导和实践决策依据。

1 理论基础与相关研究

1.1 小生境与技术创新小生境

美国密执安大学学者Steere在阐述鸟类分离而居的现象时首次提出了“小生境”的概念。随后，美国生物学家Joseph Grinnell[5]对“小生境”概念进行了深入阐释，认为其是指不同物种(以及亚种)所占据的最后分布单元。小生境由维持物种生存的所有要素(包括外部环境、生存因子以及种间和种内关系)综合构成，其为生物的生存演化提供了一个相对独立、稳定、持续的保护场所。

技术演化具有和小生境演化相似的共性特征。Weber和Hoogma[6]将技术创新小生境定义为“一个得到暂时保护而免于市场和其它制度压力的特定领域，其为推动新技术应用起到了试验台作用，能够让生产者、使用者、政府部门发展新技术直至它走向成熟”。技术创新小生境是激进式创新的发生场所与核心地带[7]，其被比喻成未来新生技术种子的“孵化器”。技术创新小生境在演化过程中具有3个关键阶段[8-10]，分别为建立期望、网络构建和学习过程。在新兴技术发展初期，由于新兴技术在市场生存性、社会需求性等方面不确定，导致各创新主体存在模糊、零散、各异的创新期望。建立期望是不同创新主体调整自身创新愿景以实现相互间一致和协调的过程。基于一致的创新愿景，创新主体间通过多种方式，如R&D协议、技术交流、分包、研究协会、政府资助联合项目研究等形式建立关系[11]，网络构建的核心是逐渐建立对新兴技术的支持。学习过程是指各创新主体通过多维度学习，对设计规范、技术因素、市场、顾客偏好、政府政策以及社会与环境等多维因素进行接受、分析和消化的过程。在此过程中，创新主体需要关注技术优势和经济效率，找到适当的应用领域。在这3个关键阶段，网络构建被认为是决定新兴技术成功孵化的一个重要途径[12]。大量学者也从实际案例中证实了网络构建对于技术创新小生境演化的重要意义。如Frans Hermans等[13]对荷兰某处农业技术创新小生境进行研究发现，由于内部网络凝聚性逐渐减弱，导致各成员之间的信任度逐渐下降，技术创新小生境也随之逐渐缩小。Laubichler Manfred D 和 Renn Jürgen[14]指出，小生境中复杂网络的形成是促使创新动态进化的重要原因，小生境基于复杂网络发展将会记录有效的演化信息。

1.2 战略性新兴产业技术创新小生境相关研究

本文关注的研究对象是战略性新兴产业以及与之相关的新兴技术。本文通过对已有文献进行梳理发现，现有研究主要集中在战略性新兴产业技术创新效率、技术创新路径、技术创新影响因素、政府补贴与绩效和产业集群演化等方面[15-18]，而关于战略性新兴产业“小生境”相关问题的研究则十分有限。国外学者Caniels和Romijn[11]对坦桑尼亚生物柴油技术创新小生境进行研究发现，该小生境之所以发展缓慢，与其网络凝聚度、中心度、中介度等指标数值较低有关。Andrews和DeVault[19]通过运用智能体建模技术对世界混合电动车市场小生境进行研究发现，消费者、企业和政府异质性影响小生境演化。Lopolito等[1]运用社会网络分析法研究了生物炼制新兴产业小生境演化阶段、网络构建和知识流动等情况。国内学者主要将小生境作为微观层面考察战略性新兴产业。如薛奕曦、邵鲁宁等[20]运用社会—技术转型理论，讨论了新能源汽车转型发展，并指出当前新能源汽车小生境创新存在的不足。武建龙、刘家洋[21]以比亚迪新能源汽车为例，分析了新能源汽车创新生态系统演进风险，指出在小生境阶段由于网络松散导致了脆弱性风险的存在。鉴于此，本文从网络关系视角出发，结合社会网络理论，从创新主体和核心技术等方面对以新能源汽车为代表的我国战略新兴性产业技术创新小生境演化发展进行深入分析，并据此提出优化对策。本文不仅能够弥补当前的研究空白，而且能为基于中国情境的相关技术创新实践提供一定的理论参考和决策依据。

2 理论模型

2.1 新能源汽车产业技术创新小生境构建

技术创新小生境构建动力源于不同创新主体基于对市场需求、创新需求等诸多因素的判断，形成对技术创新方向的选择。其中，外在因素包括能源危机日益严重和经济结构调整需求，内在因素包括企业转型发展和新兴技术创新升级。新能源汽车产业技术创新小生境组织结构主要包括创新主体、生存因子和外部环境。其中，创新主体包括整车企业、零部件企业、能源企业、科研院所和高校等；生存因子包括基础设施、市场(消费者)、企业家精神和创新战略等；外部环境包括经济环境、科技环境、人文环境和社会环境。政府作为政策制定者，主要通过政策引导和资源配置等方式对创新期望进行调节；中介机构、金融机构和孵化器等作为辅助组织为创新主体提供支持。在技术创新小生境中，各创新主体通过合作或竞争等方式构成基于核心技术协同共生的创新网络。新能源汽车产业技术创新小生境组织结构如图1所示。

2.2 技术创新小生境演化阶段

本文在借鉴国外学者Lopolito研究理论的基础上进行了补充和完善，构建了技术创新小生境演化阶段模型。Lopolito通过构建期望机制、力量机制和知识机制划分了技术创新小生境演化阶段。其中，期望机制反映了各创新主体参与创新的意愿，力量机制反映了网络构建中各创新主体达到的控制力水平，知识机制反映了新兴技术在协同创新网络中的扩散效应。基于上述3个机制，技术创新小生境被分为4个演化阶段，分别为缺失期、胚胎期、原型期和成熟期。在缺失期，3个机制均未呈现；在胚胎期，仅存在期望机制；在原型期，存在期望和力量两个机制；当3个机制均存在时，表现为饱满期。

本文通过实际研究并结合理论分析发现，由于技术创新小生境演化的渐进性和动态性，导致了期望、权力、知识机制演化的过程性，即缺失和存在之间存在过渡阶段，故本文在定义过渡阶段相应机制时表现为该机制薄弱；其次，在实际情况中，期望、力量、知识机制往往相伴而生，尤其是力量机制和知识机制存在协同发展情况。由此，本文对原有技术创新小生境演化阶段进行补充，将其确定为以下6个演化阶段：缺失期、萌发期、胚胎期、原型期、成长期和成熟期，见表1。

3 指标设计与数据获取

3.1 期望机制指标

期望机制反映了各创新主体通过交互产生一致的创新愿景，在网络中呈现出动态扩散形式[7]。本文选取“强成分所占比例”作为期望机制指标(Expectation Index)，“强成分”代表两节点间建立了严格的双向联系，客观上反映了具备相同创新愿景的两者建立关联的情况。其计算公式为：

其中,Nsc表示整体网络中“强成分”的数量，N代表整个网络中“强成分”和“弱成分”的总和。EI∈[0,1]，当EI=0时，认为期望机制缺失；当EI∈(0,0.5)时，认为期望机制薄弱；当EI∈[0.5,1]时,认为期望机制存在。

3.2 力量机制指标

本文选取“网络接近中心势”反映力量机制的强弱。“网络接近中心势”不仅反映了位于中心位置节点和其它各节点的关联程度，还着重反映了信息传递的有效性[22]。“网络接近中心势”在0～1的闭区间内，其数值越小，则越能反映出网络整体控制力以及信息、资源等在创新主体间传递的有效性越强。为了统一标准，使指标数值与机制强弱呈正相关，故选取“1-网络接近中心势”作为力量机制指标(Power Index)。其计算公式为：

其中，CRCmax表示所有节点接近中心度的最大值，CRCi表示各节点接近中心度，n表示网络规模。PI∈[0,1]，当PI=0时，认为力量机制缺失；当PI∈(0,0.5)时，认为力量机制薄弱；当PI∈[0.5,1]时,认为力量机制存在。

其次，本文除了对整体网络力量机制予以测度外，还对节点力量机制进行了进一步分析，采用“点的中间中心度”作为单个节点力量机制(Joint Power Index)来衡量单个节点控制及其在网络中的地位，反映了单个创新主体对创新资源的控制程度和核心地位程度。其计算公式为：

其中，CABi表示各节点的中间中心度，n表示网络规模。JPI数值越大，越说明节点处于网络核心位置，对资源、信息等控制程度越高，与其它节点联系越多。

3.3 知识机制指标

本文选取“知识流动网络密度”作为知识机制指标。其计算公式为：

其中，Lk为参与知识流动节点间存在的关系总数，n为网络规模。KI∈[0,1]，当KI=0时，认为知识机制缺失；当KI∈(0,0.5)时，认为知识机制薄弱；当KI∈[0.5,1]时,认为知识机制存在。

根据期望、力量、知识机制指标，对技术创新小生境演化阶段进行量化，如表2所示。

3.4 研究方法与数据来源

本文采用社会网络分析法，以我国内地4个直辖市、21个省份和2个自治区的新能源汽车产业为技术创新小生境研究样本，选取依据主要是基于以下考虑：一方面，27个样本覆盖了我国新能源汽车示范推广试点区域，并且各地政府有明确的指导政策，每个区域即是一个典型的小生境；另一方面，27个样本数据具有较好的可查询性和完整性。在构建节点关系矩阵时，本文以中国新能源汽车产业创新主体为节点单位，选择创新主体间联合申请专利为关系依据。联合申请专利数据来自国家知识产权局专利数据库，采取关键词检索与IPC分类相结合的检索方式进行3次筛选。第一次筛选利用主题和关键词检索专利文本中的“标题”和“摘要”，关键词为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车；第二次，通过新能源汽车核心技术专利IPC分类号检索，主要包括B60J、B60K、B60L、B60W、F02D、H01M、H02J、H02K、H02P；第三次结合《节能与新能源汽车年鉴》中的相关企业信息，进行节点(创新主体)复查，以确保数据的全面性。关系强度用两个创新主体间专利合作数量的多少来衡量，并且取0-5的整数。数据检索时间跨度为2009-2014年，选取原因为：2009年国家首次提出新能源汽车战略，并颁布了《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》，标志着各地新能源汽车技术创新小生境真正意义上的开始。由于专利从提出申请到公开大约有18个月的滞后期，为了避免时间滞后的影响，本文选取2014年为终止年。最后，运用Gephi0.8.2软件绘制了中国新能源汽车产业技术创新小生境网络图并进行相关计算。

4 实证分析

4.1 技术创新小生境模式分类与演化阶段

根据网络中核心地位组织类型，本文将技术创新小生境分为关键技术主导型、科技孵化支撑型和集成创新驱动型3种模式。其中，关键技术主导型由提供关键技术的核心零部件企业或整车企业作为主导驱动力；科技孵化支撑型主导驱动力来源于科研院所或高校；集成创新驱动型由整车企业—核心零部件企业或整车(核心零部件)企业—科研机构(高校)协同构成。由于篇幅有限，本文将每个模式选取1个典型样本作为代表，依次为关键技术主导型：安徽；科技孵化支撑型：云南；集成创新驱动型：北京，如图2、图3、图4所示，对27个区域技术创新小生境分类及演化阶段的描述如表3所示。

技术创新小生境模式分类结果显示，27个样本中有18个关键技术主导型、3个科技孵化支撑型和6个集成创新驱动型。在关键技术主导型技术创新小生境中，作为主导驱动力的锂电池企业或整车企业属于产业链中的龙头企业，如天津力神、国轩高科等都是锂电池技术领域的领先者；再如吉林省新能源汽车产业中的龙头企业一汽集团，其在整车集成、电池、电机、电控技术等方面具有丰富的创新资源和强大的技术能力。关键技术主导型技术创新小生境大多处于原型期或成长期低水平阶段。在科技孵化支撑型技术创新小生境中，研究型高校是主导驱动力，如清华大学、哈尔滨工业大学等都是承担“863计划”重点项目的主要高校。由于技术成果转化的局限性，导致该类型技术创新小生境处于萌发期或胚胎期。在集成创新驱动型小生境中，大多以整车企业和核心零部件企业共同主导为主，缺乏“整车企业—核心零部件—科研高校”多维立体式关系，各创新主体间多采取“共赢”发展战略保持一定的共生关系，使得各类创新资源得到较大程度的利用，创新网络凝聚力更强，技术创新小生境演化阶段多处于成长期高水平阶段，有利于向成熟期转变。

技术创新小生境演化阶段结果显示，处于萌发期的区域是内蒙古自治区，由于其新能源汽车产业起步较晚，各创新主体间仍在调整以达到更加一致的创新愿景。处于胚胎期的区域是青海省和云南省，这两个省新能源汽车产业经过一段时期政策、资金、技术需求等多方拉动，各创新主体间形成了较为一致的创新愿景，但由于创新主体间联系较为松散，目前尚处于对相关技术发展的探索阶段，各自为营的现象比较普遍。处于原型期的区域有黑龙江、海南和江西，3大省份在各自区域内形成了一定规模的网络，并且存在核心组织，但核心组织缺乏控制力，创新主体之间的深度合作较少，且以“企业-企业”关系为主，而“企业—科研机构”或“企业—零部件—科研机构”等多种形式联系较少。其余区域处于技术创新小生境成长期，其中部分省市如福建、广东、北京、浙江等地区演化水平较高，正向成熟期涌现。这部分地区创新主体间形成了广泛紧密的网络关系，出现了新能源汽车技术联盟等合作形式，且核心组织具有较强控制力，是核心技术发展的重要载体。另外，创新资源利用较充分，网络具有一定的知识流动性；另一部分区域则刚进入成长期，各机制发展较前者比较滞后。

从各机制结果分析，所有区域均具有较充分的期望机制。大部分地区形成了某一个或某几个核心组织网络，且具备一定的控制力，但“核心—边缘”结构明显，整体网络发展不均衡。各地区技术创新小生境知识机制较为薄弱，知识网络中只有少数创新主体比较活跃，知识网络凝聚力较小，知识流动水平有限。

4.2 核心技术演化分析

为进一步分析新能源汽车产业技术创新小生境中核心技术演化发展情况，本文通过建立创新主体与核心技术的2-模网络来对核心技术演化发展进行分析。本文在电池、电控和电机三大新能源汽车核心技术的基础上加入充电技术和BMS技术，并将动力电池分为磷酸铁锂电池、三元锂电池、镍氢动力电池和燃料电池4类，以作全面分析。类比于1-模网络中的力量机制，选取2-模网络中核心技术“中间中心度”来测度核心技术的发展情况，分析结果如表4所示。

为了更清晰地表现各核心技术的发展情况，本文基于表4将样本核心技术“中间中心度”数值求和并绘制成雷达图，如图5所示。

从结果可以发现，电池、电机、电控技术的“中间中心度”较高，3者位于网络核心位置，属于主导核心技术。在电池技术中，磷酸铁锂电池的“中间中心度”最高，处于领先地位；三元锂电池技术“中间中心度”次之，在安徽、北京、湖南、江西、山西、浙江等地区，磷酸铁锂电池技术与三元锂电池技术的“中间中心度”数值相近，说明两者形成了一定的竞争关系。而燃料电池技术、镍氢动力电池技术等其它锂电池技术创新能力尚显不足；电机技术和电控技术的“中间中心度”相近，在网络中居于相同位置，由于两者技术关联度较高，形成了一定的共生关系；BMS技术和充电技术作为核心辅助技术，其“中间中心度”较低，处于边缘位置，创新能力不足。目前，我国只有惠州亿能、哈尔滨冠拓、ATL、江苏春兰等为数不多的企业具备BMS技术，这在一定程度上限制了BMS技术的创新发展；充电桩、充电站等基础设施建设投入规模较小，严重影响了充电技术发展。

5 政策与建议

5.1 完善技术创新小生境自我保护机制

结合小生境适度自我保护的特征，针对上述分析出现的4个演化阶段，提出完善自我保护机制的具体措施：①萌发期。建立高强度的自我保护机制。此时，政府需依据本地实际状况(产业基础、资源分布、发展前景等)，引导各企业建立明确的创新期望。对于新建企业，政府可通过资金补助、减税、提供智力支持等激励措施帮助其迅速成长。对于新兴技术，通过整合各类孵化器及研发团队等资源提供一个互动性、集约化、开放性的孵化空间，并建立完善的知识产权保护机制，以促进科研机构或高校技术创新成果转化；②胚胎期。该阶段，技术创新小生境呈现出脆弱性，由于网络构建尚不充分，故存在着不稳定性风险。此时，网络成员需要不断巩固和维护网络关系，其中一个行之有效的方式就是建立战略联盟，通过联盟内的广泛合作实现利益共享和风险共担；③原型期。针对核心组织建立一定程度的保护机制。此时，产业链中的龙头企业往往作为技术创新小生境网络的核心组织控制着网络发展方向。政府可通过建立创新资金等方式鼓励龙头企业开展技术研发，龙头企业亦可以通过产学研合作实现对技术创新的有效保护；④成长期。适度降低对新兴技术的保护程度。此时，需要鼓励新兴技术由实验室走向市场，旨在检验其生存可能性。各创新主体应以深化知识机制为目标进行多维度学习，主要对技术效率、客户需求和市场接受度等方面进行了解。同时，可采取“专门市场”等战略，通过定位自身市场，加强产品技术市场应用。

5.2 构建基于核心技术能力演化的协同共生模式

创新主体基于不同的技术选择，通过合作和竞争博弈塑造了核心技术能力演化路径。换言之，技术创新小生境是一个基于创新主体与核心技术的“二元”共生系统。构建基于核心技术能力演化的协同共生模式应深刻把握深化战略协同、组织协同和知识协同的逻辑关系(何郁冰，2012)，促进创新主体、核心技术间的互利共惠机制，完善技术创新小生境网络均衡发展，实现科技孵化支撑型、关键技术主导型向集成创新驱动型小生境的有效转化。面向新能源汽车产业中整车企业、核心零部件企业、科研机构、能源企业等创新主体，采用R&D协作、技术交流、联合项目等方式加速打造围绕产业链上下游的技术创新平台和产品制造及配套体系，建立良好的技术转移机制，促进共生主体间知识溢出效应的形成；进一步提升中介机构、金融机构、孵化器等组织在新兴技术演化过程中的参与度，充分发挥其在信息服务、融资服务等领域的支撑作用，形成与创新主体紧密相连的共生运行模式。面向核心技术部分，应坚持主导技术(电池、电控、电机技术)的领先地位。对于形成竞争态势的磷酸铁锂电池和三元锂电池技术，应建立以市场为导向的竞争机制，形成基于经济效益和社会效益的技术自我选择过程。完善共生关系技术(电机、电控技术)中的共性技术平台建设并加快共性技术流动。增加边缘技术(BMS、充电技术等)等创新研发投入。

5.3 优化技术创新小生境中的创新生存因子

优化创新生存因子主要包括基础设施、市场(消费者)、企业家精神和创新战略4个内容：①基础设施。当前，政府应积极鼓励汽车企业与电力企业展开广泛合作，进一步完善充电标准和规范，加大对充电桩、充电站及配套充电设施的研发投入，加速充电设施综合运营管理服务体系构建；②市场(消费者)。随着技术创新小生境的演化，新兴技术面临着市场需求及消费者认知障碍。企业应进行技术评估、市场调研和消费者偏好分析等工作，通过产品品牌塑造、技术优势宣传、用户试驾体验等方式，引导消费者对新能源汽车的需求。同时，根据反馈信息进行技术优化和产品再设计；③企业家精神。企业应重视企业家机会搜寻和识别能力，充分发挥企业家在推动市场创新、组织创新、技术范式演进等方面的组织管理和资源配置能力，充分尊重企业家精神对新市场的敏感性(李宇等，2013)，并积极塑造良好的创新文化，将“匠人精神”融入到技术创新小生境培育中；④创新战略。企业应根据不同技术需求采取不同的创新战略，合理运用技术引进战略实现对关键技术的获取，并利用技术轨道战略实现自主创新能力转化。对于锂电池等核心技术可采用低成本战略获取竞争优势，将聚群创新、边缘竞争、生态利基等理论运用到技术创新小生境发展治理中。同时，需注重动态环境下的战略柔性，协调好激进式创新与渐进式创新之间的关系。

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Research on Evolution of Technological Innovation Niche of StrategicEmerging Industry from the Perspective of Network——A Case on New Energy Vehicle Industry in China

Abstract：Using the theory of niche to analyze the evolution of emerging technology and industrial technology innovation is the focus of current research. From the perspective of network, taking the new energy vehicle industry as a study object, the technological innovation niche are divided into six evolutional stages such as stages of absence, germination, embryonic, proto-niche, growing and full through measuring indicators of three dimensions which are expectation mechanism, power mechanism and knowledge mechanism. We select relevant data of new energy vehicle industry from main 27 provinces, autonomous regions and municipalities and identify the evolutional stages by using Social Network Analysis. Meanwhile, we sum up three models which are key technology leading model, technology incubator supporting model and integrated innovation driven model. Furthermore, through analyzing the evolution of core technology, we find that the development status of core technology consists of predominance, competition and symbiosis. Finally, some optimization strategies are put forward from three aspects which are improving self-protection mechanism, constructing cooperative symbiosis model and optimizing survival factors of innovation.

Key Words：Strategic Emerging Industry; Technological Innovation Niche; Innovation Network; New Energy Vehicle Industry

收稿日期：2016-08-02 基金项目：辽宁省社会科学联合会项目(2015lslktziglx-03)

作者简介：郭燕青(1964-)，男，吉林梅河口人，辽宁大学商学院教授，研究方向为技术创新管理；何地(1989-)，男，辽宁沈阳人，辽宁大学商学院博士研究生，研究方向为技术创新管理。