开放式创新视角下区域创新系统演化路径分析

徐 佳,魏玖长,王 帅,赵定涛

(中国科学技术大学 管理学院,安徽 合肥 230026)

摘 要:从区域角度分析技术创新与经济发展已成为重要的研究课题,构建、发展和完善区域创新系统对提升我国创新能力、促进区域经济发展、实现中华民族伟大复兴的“中国梦”具有重要意义。以区域创新系统为研究对象,将开放式创新理念引入区域创新系统,从开放式创新角度对区域创新系统的演化动力、演化路径、演化特征和演化意义进行研究。在此基础上,利用DEA方法对我国区域创新系统效率进行评价,对我国各区域创新系统所处演化阶段进行分析,并据此提出对策建议。

关键词:区域创新系统;开放式创新;创新演化;绩效影响因素

0 引言

当今时代,国际市场竞争日益加剧,全球化程度不断加深,知识经济逐渐成为主导,技术创新成为促进区域经济发展和获取竞争优势的关键。中国已经把创新驱动确立为国家战略,从2007年十七大提出“提高自主创新能力,建设创新型国家”,到2012年十八大明确提出“实施创新驱动发展战略”,再到2015年5月份提出“互联网+”战略与“制造强国”战略,技术创新都是核心驱动要素,其已成为促进中国经济增长的主要驱动力。

1912年,美国哈佛大学教授约瑟夫·熊彼特(Joseph Alois Schumpeter)在其代表性著作《经济发展理论》一书中首次提出“创新”概念,并把创新定义为:“用新的生产要素与生产条件相结合,创造出新的成果”。其本质是对创新要素的重新组合,包括以下5种模式:开发新产品,提出新的生产方法,开辟新市场,控制新的原材料市场,形成或打破现有市场组织状态。从经济意义上来说,全球资本的流动与区域经济的兴起使国家已经无法充分有效地作为一个独立单元来解决相关的经济与技术创新问题[1],“国家单元”已经日趋让步于“区域单元”。如美国硅谷产业园、瑞典基斯塔(Kista)科技园、德国慕尼黑科技园、俄罗斯新西伯利亚科学城、新加坡国家高科技区、中国台湾新竹产业园、中国中关村高科技产业区等具有自身特点的技术创新产业区都对所在区域、国家乃至世界的技术和经济发展产生重大影响。从区域角度分析技术创新与经济发展已成为重要研究课题。1992年,英国卡迪里大学库克(Cooke)教授[2]首先提出“区域创新系统 (RIS, Regional Innovation System)”概念,此概念从区域层面出发,借助地理经济学、社会学与系统学理论,将区域中的文化、组织、环境等要素与熊彼特的创新理论有机结合起来,构建起分析区域技术创新与区域经济发展的理论框架。

现有研究对区域创新系统内涵的讨论已经相当深入,很多学者应用该理论对中国的创新能力和创新绩效进行实证分析。但现有文献对RIS的研究主要集中于内涵、框架及绩效测度等方面,对于区域创新系统演化机制及演化路径的研究较少,而且主要是基于传统内生经济增长理论,没有考虑开放式创新等新兴背景对区域创新系统诸要素的影响。相比区域创新系统理论,开放式创新(Open innovation)理论起源较晚,最早由美国伯克利大学教授Henry Chesbrough 于2003年提出。经过十几年发展,开放式创新战略已被证明对企业的长期创新绩效具有显著影响,能够有效提高创新资源配置效率,降低交易成本,并逐渐被企业采纳和成为未来发展趋势。开放式创新作为一种新范式,是针对传统封闭式创新提出的。封闭式创新的定义主要来自熊彼特关于创新是由企业内部经济力量所形成的观点,即新技术的开发主要依靠企业内部研发部门。而开放式创新认为企业能够像利用内部创意、知识、技术一样去使用外部创新资源,并借助外部途径将新产品推向市场[3-4]

开放式创新的本质是打破资源流动的边界限制,有效整合企业内外部创新资源,同时,探索和开发相应的创新成果市场转化机制,分享创造的新价值。其不单指纯粹的技术创新,还包括商业模式创新,是一种价值创新。本文以区域创新系统为研究中心,基于开放式创新对创新主体及区域创新网络带来的影响,从新角度对区域创新系统的演化动力、演化路径、演化特征及演化意义进行探讨,利用DEA方法对中国区域创新系统效率进行评价,并对各区域创新系统所处演化阶段进行分析,以期能够为中国区域创新政策的制定提供依据,促进中国区域创新能力提升。

1 区域创新系统演化内涵

针对“演化”的本质,著名演化经济学家瑞士圣加伦大学教授Kurt Dopfer在其代表作《演化经济学——纲领与范围》一书中将其解释为“经济系统是具有巨大复杂性、历经长期演化的规则结构,具有通类性质的新意识、新规则在经济系统中产生、扩散、普及与推动经济系统组织和结构的演化”。所谓通类规则,是指在经济系统中具备一般性、普遍性特征。

区域创新系统演化也是各类新通类规则及意识产生和普及的过程,在这个过程中,区域创新系统逐渐完成由无序到有序、由低效到高效、由零散到完善的发展过程。基于不同通类规则与意识角度,可以对区域创新系统的演化过程进行不同界定和分析。根据区域创新系统发展生命周期,苏屹和李柏洲[5]将区域创新系统演化过程划分为孕育生成期、成长期、高速发展期和衰退期5个阶段,并对各个时期的主要演化动力进行分析,分别为政企导向、系统经济、创新网络、网络系统和系统钝化。王景荣和徐荣荣[6]依据区域创新系统的自组织特征,将区域创新系统演化过程划分为无序稳定阶段、轻微失稳阶段、彻底失稳阶段和新稳定阶段,认为所有区域创新系统都是由无序到有序的自组织演化过程。张洪阳[7]依据区域产业结构变化,将区域创新系统演化过程划分为组织稀疏型、组织稠密专业型和组织稠密多元型。

开放式创新已经成为一种趋势并被广泛采用,其与区域创新系统理论都强调加速创新过程、提高创新资源利用率。本文将开放式创新与区域创新系统理论有机结合起来,基于开放式创新范式的实施广度和深度,对区域创新系统的演化过程进行分析,原因如下:首先,开放式创新思想提出的重要意义之一是打破创新资源流动的边界限制,减弱和消除区域创新系统发展中存在的地理与行政边界限制;其次,出于贸易和合作需求,进一步提升区域创新系统开放度已成未来发展的必然要求。区域创新系统并不是一个内部匀质的系统,其可能包含多个产业集群,除了内部的资源流通外,跨越区域边界、与区域外部建立连接对于提升创新效率十分重要[8];再者,随着开放式创新战略的普及,企业外部知识库将越来越完善,区域内外创新主体间的联系将更加密集和常态化,区域创新网络趋于健全并对整个区域产生影响,成为推动区域创新系统演化的力量。因此,开放式创新理念不仅对于企业和产业的创新发展具有重要作用,对于区域创新系统也具有重要价值。本研究将开放式创新范式作为通类规则,分析随着开放式创新战略在区域的普及,区域创新系统的演化过程。

2 基于开放式创新的区域创新系统演化模型

2.1 演化动力

根据系统论观点,系统能够进行自我演化的前提是具有自组织性,并需要满足开放性、非平衡性、非线性和随机涨落4个条件[9]。区域创新系统并不是一个完全孤立的系统,其时刻需要与外界进行信息、资源和能量的交换。作为区域创新系统重要组成部分的区域创新网络,为区域内外部创新资源的交换、流通提供渠道。因此,开放性是区域创新系统的本征之一。同时,激烈的市场竞争和复杂多变的内外部环境会促使区域创新系统远离平衡态。因此,区域创新系统具有动态性。创新本身是一个微观过程,一般由企业、高校及科研机构主导,但并不是一个孤立的过程,各类创新主体以及创新资源之间相互关联、相互影响,是一个复杂的非线性过程。由于区域创新系统的产出和产出效率会受一些非观测因素的影响,随着时间变化会出现随机涨落。因此,区域创新系统满足自组织性的4个基本特征,从本质上能够进行自组织演化。

从开放式创新视角,将开放式创新范式作为通类规则,随着该类规则在区域内的推广和应用,由于量变引起质变,整个区域创新系统状态将会发生显著改变。开放式创新作为新的通类规则,其在区域内的实施广度和深度成为区域创新系统演化的显性驱动力量。从根源上进行探究,促使开放式创新广泛实施的市场需求和政府导向是区域创新系统演化的根本驱动力量。开放式创新战略对企业的长期创新绩效具有显著正向影响,能有效提高创新资源配置效率,降低交易成本。市场对创新成果的需求会促使企业广泛搜寻外部创新资源,加速内部创新。一方面,企业出于自身利益考虑,为了降低研发成本,实现市场竞争优势,获取经济利益,在时机和条件成熟的情况下,会自发采用开放式创新战略。另一方面,政府从宏观角度考虑,为了降低整个区域的交易成本,提升创新效率,会通过制定相关科技政策,建立科技成果交易平台,营造良好的制度环境,直接或间接地作用于创新主体,激励和引导开放式创新战略在区域内的实施和推广。市场需求和政府引导共同形成合力,共同推动区域创新系统的演化和发展。同时,开放式创新作为一种手段和表现形式,是区域创新系统演化的显性驱动因素。

2.2 演化路径

随着开放式创新战略的推广,其会在整个区域层面对创新主体、创新网络和创新环境产生影响。基于开放式创新视角,本文认为区域创新系统在其不断发展和完善的过程中会经历3个阶段:封闭式区域创新系统→内部开放式区域创新系统→开放式区域创新系统。

在发展初期,开放式创新战略只是被区域内小部分企业零星采用,大部分企业仍采取传统的创新模式,依靠自身研发部门进行创新。此阶段,区域创新系统并不是完全封闭的,区域创新主体之间存在互动与合作,但一般局限在创新产品研发阶段;为了独享和垄断创新利润,在商业化阶段企业一般会选择独自推广。从区域整体来看,完善的合作及资源共享机制尚未形成,创新网络规模和密度较小,创新环境中蕴含的公共知识较少。

内部开放式区域创新是由封闭式区域创新系统走向开放式区域创新系统的过渡阶段,不同区域创新系统经历此阶段的时间不同,部分区域创新系统可能长期滞留在这个阶段。创新资源的跨界流动需要突破两层边界,分别是企业边界和区域边界。在此阶段,开放式创新战略已经在区域内得到广泛推崇,开放式创新逐渐成为主流意识,企业边界被突破,区域创新主体间逐渐形成常态化互动合作,且贯穿于模糊前端阶段、新产品研发阶段和商业化阶段整个创新流程。从区域整体来看,区域内部创新资源共享机制已经形成,创新网络趋于完善,蕴藏于创新环境中的公共知识规模进一步扩大。

开放式区域创新系统是区域创新系统演化的最后阶段,此时,开放式创新战略在区域内得到普及,区域创新资源已不能满足创新主体需求。在对外部创新资源的一致需求下,区域边界被打破,创新资源能够在区域内外自由流通。虽然创新主体获取区域内外创新资源的路径不同,但当开放式创新程度达到一定水平时,企业边界和区域边界都被打破,可以逐渐忽略区域范畴,形成一个超本地化的创新网络,使创新资源能够在一种稳定且有效的机制中无边界流动。从区域整体看,连接区域内外的资源共享机制已经形成,创新网络逐渐演化成跨区域边界的超本地化创新网络,蕴藏于创新环境中的公共知识库正式建立并不断发展。

区域创新系统的3个演化阶段既相互联系又相互独立,每个阶段都要经历发展、完善、成熟的过程,同时,每个阶段对应的经济条件和科技政策不同。每个区域在各个阶段的停留时间不同,当市场需求和政府导向一致时,二者形成合力,会加速区域创新系统的演化。各区域创新系统应根据自身条件与发展阶段调整和制定相应的科技政策,以促进自身演化与发展。

2.3 演化特征

(1)突破双层边界限制。在开放式区域创新系统中,创新不仅是跨越企业边界的开放式过程,而且是克服区域边界的超本地化现象[10]。企业边界主要受企业自身创新战略的影响,但区域边界超出了企业的控制范围。区域边界包括地理边界和行政边界两种,地理边界主要受区域所在位置条件影响,行政边界主要受政府治理机制影响。随着信息技术和交通设施的发展,地理边界的影响不断减弱,行政边界成为阻碍创新资源跨区域流动的主要因素。在开放式区域创新系统中,政府主导的行政边界障碍极大减弱,但并不意味着完全开放和允许所有外界要素进入。实际中,为了维护区域创新系统的稳定性,行政边界具有一定选择性,如同细胞膜一样起着过滤作用,只允许需要、正向的资源要素进入。

(2)创新主体由三螺旋结构向四螺旋结构演化。在传统封闭式的区域创新系统中,由企业-高校-政府组成的三螺旋结构被广泛认可。该结构中企业、高校和政府是主要的创新参与主体,它们之间的共生共存、合作竞争和协作演化决定了区域创新系统状态[11]。随着开放式创新理念在区域内的普及,客户、供应商及中介机构也开始广泛参与创新,成为创新系统中关键的利益相关者[12]。传统的三螺旋结构将逐渐演化为由企业-高校-政府-客户组成的四螺旋结构,来自于客户、供应商及媒体的创意将被整合到新产品中[13];中介组织作为创新信息和资源的联结者、整合者,能够降低创新资源的流通交易成本,对于区域创新系统发展具有重要作用。创新主体的改变会带来创新网络和治理机制的改变,在开放式区域创新系统中,基于四螺旋结构的治理机制及创新网络会逐渐确立并趋于成熟。

(3)由本地创新网络向超本地化创新网络演化。在开放式区域创新系统中,由于新的利益相关者的加入,创新网络变得更加复杂。一旦克服了双层边界的限制,各类创新主体通过合作研究、技术授权、商业合作、风险投资和战略联盟等方式与区域外部组织建立联系,完成信息流、知识流、资本流和物流的自由流动,使创新网络延伸到区域外部,进而促使创新网络由本地化向超本地化发展。超本地化创新网络主要包括横向创新链和纵向创新链两种类型,横向创新链是指创新者之间的合作创新关系,纵向创新链是指创新者与客户、供应商等上下游产业链间的联合创新关系。

(4)由单一治理模式向多层治理机制演化。在开放式区域创新系统中,创新主体间的联系密度和跨区域合作频度都很高,需要建立多层级的治理机制去管理这些复杂关系。多层级治理机制主要反映在两个方面,即创新网络的内部治理机制和外部区域创新系统间的协调机制。内部创新网络的治理机制既包括正式的法律法规,如知识产权保护法等,又包括非正式的社区治理机制,如行业协会及公司内部治理条例等。区域创新系统间的协调机制包括两方面,一种是同等层级区域创新系统间的合作机制,另一种是某区域创新系统与另一个更高级别区域创新系统(如国家创新系统)间的协调机制。正式机制与非正式机制互为补充,共同规范区域创新利益相关者行为,确保各类要素关系的正常运作和发展。

基于以上对区域创新系统演化特征的分析,本文对开放式区域创新系统的框架进行构建,如图1所示。

图1 开放式区域创新系统结构框架

2.4 演化意义

开放式创新系统不仅是区域创新系统的演化,其本身也是一种创新,有助于打破原有创新系统的固有模式和创新路径锁定,为区域创新系统的发展注入新的活力,意义如下:

(1)提高资源配置效率。开放式创新促使企业开放创新过程并且积极搜索外部资源,能够提高创新资源的匹配度并充分利用闲置专利。根据Chesbrough[14]的研究,有大约25%的专利一直处于闲置状态,不被任何所有者使用,这是一种严重的创新资源浪费。通过技术许可、知识产权交易和合作研究等手段,开放式创新模式能够挖掘闲置专利价值,提升资源配置效率。除此之外,在开放式创新背景下,创新资源的配置焦点将从企业扩大到开发者社区和外部合作伙伴身上[15],这样能从两个层面提升创新资源配置效率。首先,在企业层面,创新者将减少不必要的重复研究。其次,在社会层面,专利和创意能够匹配到合适的商业化模式[16]。总体来说,在开放式区域创新系统中,创新资源配置效率将得到进一步提升。

(2)促进社会资源参与创新。创新系统需要充足的资源去持续支持技术研究、知识创新与新产品研发[17]。在开放式区域创新系统中,创新主体演化为四螺旋结构,使创新不仅能够从私人研发投资、政府资助与补贴中获得经费支持,而且能够从客户、供应商及其它利益相关者身上获取创意和知识。除此之外,还能够从区域外获取新技术与研发资金。因此,在开放式区域创新系统中,创新资源的来源渠道增加,有更多的社会资源被调动与投入进来。

(3)促进创新分工专业化。现有经济学理论已经证明分工专业化有助于促进生产效率提升。在开放式区域创新系统中,创新分工程度将会进一步提升,其主要反映在两个方面:首先,为了更加有效地获取和吸收外部资源,企业将倾向于设立专门的内部研发部门。其次,在开放式创新环境下,创新主体能够自主选择购买新技术去替代内部研发或者选择出售专利去替代直接商业化[18]。通过这种方式,创新主体能够专注于创新流程或创新网络中最擅长的工作,进而提升创新分工专业化程度。

(4)加速知识流动和技术转移。在开放式创新环境下,强烈的外部资源探索意愿将会促进创新主体间的合作。同时,创新中介组织的普及能够帮助创新者在较低的交易成本下与其它创新主体建立联系[19]。此外,超本地化创新网络的发展能够减少创新资源跨地区流动障碍。因此,在开放式区域创新系统中,知识流动速度和技术转移频度会显著提升。

总体来说,开放式创新为区域创新系统注入了新的活力,其作为一种新的通类规则,促进了区域创新系统向开放式创新系统演化,为区域创新能力发展带来了新的繁荣。

3 区域创新系统效率评价与演化阶段分析

3.1 区域创新能力发展状况

近10年,中国的区域创新能力有了显著提升。专利是创新知识的凝聚与体现,国际上通常用专利数量衡量一个地区的创新能力。如图1,近10年中国的专利申请数和专利授权数都呈快速增长趋势,2013年中国的专利申请数量已经达到220.96万件,相比2004年增长了7.53倍;专利授权数量达到121.01万件,相比2004年增长了7.72倍。

研发投入强度是一个地区研发经费投入总额与地区GDP的比例,能够有效反映地区科技投入水平。从研发投入来看(图2),中国的研发强度逐年增大,到2013年超过2%,达到2.08%,2004-2013年年平均增速达到6.91%。特别是2009年,相比2008年增长了13.5%,研发强度达到1.7%,超过1.5%,达到“强”级水平。据经合组织研究报道,2012年中国的研发强度已经超过欧盟28个成员国1.96%的总体比例,中国已经成为仅次于美国的世界第二大研发经费投入国。根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》,中国研发强度将在2020年达到2.5%。

图2 2004-2013年中国专利数量增长趋势

图3 2004-2013年中国研发强度发展趋势

随着中国整体创新能力的迅速提升,国内各地区创新能力的差距也在不断扩大。图4、图5分别描绘了按地区从高到低排列的我国专利申请数与专利授权数累积分布情况。2004年中国专利申请总量的54%来自申请量排名前5个地区,到2013年,这一比例已提升至60.7%。同样,专利授权数也呈现同样的集中趋势。

图4 按地区从高到低排列专利申请量累积占比分布

过去的十年中,中国提升创新能力的主要动因来源于投入的显著增加,随着近年中国经济的增速放缓,创新投入将逐渐到达瓶颈。中国正进入一个由追求创新增速与规模向追求创新质量和效率的转型阶段。

3.2 中国区域创新系统效率评价

3.2.1 评价方法

目前关于区域创新效率测度的研究已经相当成熟,鉴于DEA方法的无量纲要求及相对帕累托最优特性,本文采取DEA方法对中国区域创新系统效率进行评价。

3.2.2 评价指标体系构建

创新活动的主要投入要素有人力资本、物理资源和知识存量[20]。人力资本通常用研发人员全时当量(R&D FTE)来衡量。物理资源包括仪器设备、基础设施等,通常用研发内部支出来衡量(R&D IE)[21]。对于知识存量,现有文献提出两种表征变量,一种是用人均

GDP来衡量;另一种是用一定时间内授权专利的累积量来衡量[22]。本文认为人均GDP受到多种因素影响,而特定时期内的专利累积量能够有效反映一个区域的知识水平,用来表征知识存量更为适合。受Lev 和 Sougiannis[23]用5年资本化研发费用来衡量固定资产存量的启发,本文采用5年加权累积专利授权量来衡量知识存量。计算公式为:(1+0.2t)×GPt,KS表示知识存量,GPt表示基准年t年前的专利授权量。该公式表明距离基准年越近,其当年的专利授权量对知识存量的影响越大。

图5 按地区从高到低排列专利授权量累积占比分布

关于创新产出,毫无疑问,专利是最重要的表征变量。为了减少时间滞后性的影响,本文采用年度专利申请量,而不是专利授权量来表征创新产出。针对专利产出,本文设置了两个变量,分别是发明专利申请量(NIPA)和实用新型及外观设计专利申请量(NUDPA)。除此之外,为了衡量创新产生的经济价值,增强创新产出表征的综合性与全面性,本文还设置了新产品产值(NPO)变量。具体评价指标与数据收集来源见表1,各变量的描述性统计见表2。

表1 评价指标体系与数据来源

一级指标二级指标变量 代码数据来源创新投入人力资本研发人员全时当量R&DFTE中国科技统计年鉴物理资源研发费用内部支出R&DIE中国科技统计年鉴知识存量5年加权累积专利授权量KS中国科技统计年鉴创新产出知识产出发明专利申请量NIPA中国科技统计年鉴实用新型及外观设计专利申请量NUDPA中国科技统计年鉴经济产出新产品产值NPO中国科技统计年鉴

表2 变量描述性统计

变量平均值标准差最小值最大值R&DFTE91416.6195379.514210.00492326.90R&DIE265.37293.835.781287.86KS57835.1893775.44738.20556626.40NIPA11877.7717138.34175.00110091.00NUDPA32302.1254585.67324.00362565.00NPO3046.143787.008.5017845.42

注:数据时间节点为2009-2013。2009年《中国科技统计年鉴》相关数据的统计口径发生重大修订,因此2009年前的统计数据不能应用于本研究。可获得的最近数据为2013年度数据,故本研究采用2009-2013年数据

3.2.3 评价结果

基于建立的评价指标体系,利用DEA模型对中国区域创新系统效率进行评价,结果如表3。将2009-2013年的样本区域放在一起进行效率分析,得到的结果如面板A所示,对各年度数据进行单独测算,得到的结果如面板B所示。从时间变化趋势来看,中国区域创新系统的整体效率呈上升趋势,处于有效前沿面上的区域数量逐年增多。同时,区域创新效率的标准差值呈下降趋势,这表明2009-2013年中国各区域创新效率的差异度有所缩小。

表3 区域创新效率统计

观测样本数平均值标准差25%分位值中位值75%分位值 面板A:2009-2013年区域创新效率总体评价变量区域1550.8180.1650.6540.8481.000 面板B:区域创新效率按年份单独评价年份2009310.8030.1670.6500.8121.0002010310.7910.1810.6310.7861.0002011310.8450.1570.6820.8851.0002012310.8610.1510.7410.9011.0002013310.8940.1280.7830.9351.000

图6是根据全样本数据计算区域年度创新效率平均值所作的区域创新系统创新效率空间分布图。可见,中国区域创新系统效率的空间分布具有以下特征:①区域创新系统效率呈现一定集聚性,此结果与Fritsch、白俊红等人的研究结论一致;②东部、南部及西部等地区拥有较高的创新效率,特别是东部沿海地区的上海、江苏、浙江及山东等省市,中部和北部部分地区创新效率较低,如河北、西藏、内蒙古等地区;③北京、天津、上海及重庆4个直辖市的创新效率较高。

图6 中国区域创新系统创新效率空间分布

3.3 区域创新系统演化阶段

区域创新效率体现了地区创新投入转化为创新成果的效率,但不能直接反映区域创新系统的发展程度。根据上文对区域创新系统内涵及演化特征的研究,本文认为区域创新系统的演化状况可以从区域创新投入规模、创新主体密度、创新网络强度和区域开放度4个维度并结合区域创新效率来度量。创新投入规模可以用区域研发费用内部支出(X1)表征;创新主体密度可以用单位面积企业、高校和研究机构数量(X2)表征;创新网络强度可以用区域技术合同成交数(X3)表征,区域技术合同成交数反映了创新主体间的链接数量,能够有效反映网络强度;区域开放度可以用区域进出口总额(X4)表征,进出口总额从一定程度上反映了区域与外部的资源交互程度。因此,区域创新系统演化程度可以通过公式(1)进行测度。

(1)

式中,S表示演化程度,e表示区域创新效率,wi表示第i个维度权重,Xi表示第i个维度变量的标准化得分。

基于上文对中国各区域创新效率的评价,利用2009-2013年全国省际面板数据(由于西藏地区数据缺失严重,故下文分析不包括西藏),对各区域创新系统的演化程度进行测算,结果如表4。相关变量数据主要来自2010-2014年《中国科技统计年鉴》、《中国统计年鉴》和《中国高技术产业年鉴》。关于各维度变量的权重,本文认为其重要性相当,故采用均值赋权法。

根据表4可见,整体上,中国区域创新系统的演化程度较低,得分最高地区为上海,分值仅为0.604,有2/3地区的分值低于0.100,且不同地区演化程度差距较大,其中,演化程度得分最低的青海仅为0.005,与第一名上海相差近120倍。基于演化程度得分,利用SPSS对中国各区域创新系统进行聚类分析,如图7所示。

根据聚类分析结果,可将中国区域创新系统演化状况分为三类:第一类为上海、北京、广东和江苏4个地区,其演化程度相对较高,得分值在0.561~0.604之间;第二类为山东、浙江、辽宁、陕西和天津5个地区,演化程度居中,得分值在0.124~0.335之间;第三类为海南、宁夏、青海等其它21个地区,演化程度较低,得分值在0.005~0.101之间。从空间分布来看,第一类和第二类主要分布在东南沿海地区,第三类主要分布在中西部地区和东北地区。

表4 2009-2013年中国各区域创新系统演化程度得分

地区创新投入规模(X1)创新主体密度(X2)创新网络强度(X3)区域开放度(X4)年平均效率(e)演化程度得分(S)上海0.5481.0000.4890.4480.9720.604北京0.8660.1521.0000.3970.9880.596广东0.9600.1260.3291.0000.9440.570江苏1.0000.2600.4260.5581.0000.561山东0.7840.1320.1800.2451.0000.335浙江0.5610.2310.2350.3190.9880.332天津0.2770.2640.2170.1120.9980.217辽宁0.3190.0680.2730.1040.8390.160陕西0.2380.0100.2300.0161.0000.124湖北0.3020.0360.1720.0330.7460.101安徽0.2130.0520.1090.0350.9220.094四川0.2820.0130.1840.0520.6860.091福建0.2060.0670.0910.1500.6330.081湖南0.2200.0310.1050.0210.8540.080河南0.2440.0580.0780.0400.6540.068重庆0.1190.0350.0590.0380.9720.061河北0.1890.0340.0790.0530.5680.050吉林0.0880.0150.0570.0230.7980.036黑龙江0.1240.0050.0410.0360.6600.034江西0.0940.0220.0390.0310.6870.032山西0.1060.0130.0150.0150.8310.031甘肃0.0470.0020.0560.0090.9140.026广西0.0730.0120.0090.0270.8060.024内蒙古0.0780.0020.0190.0120.6690.018云南0.0530.0040.0310.0190.6860.018贵州0.0340.0080.0130.0060.8740.013新疆0.0310.0010.0220.0240.6520.013海南0.0100.0060.0030.0130.9500.007宁夏0.0140.0090.0100.0020.8160.007青海0.0110.0000.0100.0010.9070.005

图7 中国区域创新系统演化程度聚类分析

以上海作为标杆,对中国区域创新系统演化进行分析。上海作为我国经济最发达的地区之一,经国务院批准,于2013年9月23日设立国内第一个自由贸易试验区(上海自贸区)。上海自贸区采取“一线放开,二线管住”的治理原则,进一步减少边界阻碍,吸引了大量国际企业进入,形成了多种合作模式,初步建立起超本地化创新网络,进一步促进了上海的创新发展,但完善的治理机制仍在探索之中。因此,可以判定上海正处于开放式区域创新系统的发展初期,以此为标杆,可以把上海、北京、广东和江苏等属于的第一类别界定为开放式区域创新系统发展初期。山东、浙江、辽宁、陕西和天津等属于第二类别,可以界定为处于内部开放式区域创新系统阶段,开放式创新理念和模式在这些区域正被接受与推广,区域内已经形成较为稳定的创新资源共享机制,内部创新网络正趋于完善。海南、宁夏、青海等其它21个地区等属于第三类别,可以界定为处于传统封闭式区域创新系统阶段,开放式创新战略只是被区域小部分企业零星采用,大部分企业仍采取传统创新模式,区域内尚未形成完善的合作与资源共享机制,创新网络规模和密度较小。

处于封闭式区域创新系统阶段的21个区域的发展程度仍有较大差异。对其单独进行聚类分析,如图8,可以进一步划分为4类:湖北、四川、安徽、湖南和福建等地处于封闭式区域创新系统阶段发展中后期,未来可能会较快进入内部开放式区域创新系统阶段;河北、重庆和河南等地处于封闭式区域创新系统阶段发展中期,完善区域创新网络和提升区域对外开放度是其进一步发展重心;黑龙江、吉林、山西、江西、广西和甘肃处于封闭式区域创新系统阶段发展初期,当前的发展重点是加大创新投入规模;云南、内蒙古、新疆、贵州、青海、宁夏和海南尚处于创新系统孕育期,扩大创新主体数量、完善创新主体构成是当前主要任务。

总体来说,中国区域创新系统演化程度较低,有超过2/3的地区尚处于封闭式区域创新系统阶段,仅有上海、北京、广东和江苏4个地区可判定进入开放式区域创新系统阶段。各地区应根据自身所处发展阶段来调整与确定下一步发展方向,加速演化,进一步提升区域创新能力。处于封闭式区域创新系统阶段的地区应着重加大创新投入、加强内部创新网络建设和提升创新效率;处于内部开放式区域创新系统阶段的地区应努力提升区域开放度,加强跨区域合作,拓展创新网络;处于开放式区域创新系统阶段的地区应注重探索新的开放模式及治理机制,为自身和其它区域的发展积累经验与奠定基础。

图8 类属于封闭式区域创新系统演化阶段的区域聚类分析

4 总结与建议

本文开创性地将开放式创新理念应用于区域创新系统理论中,将开放式创新范式作为新的通类规则,对区域创新系统的演化动力、演化路径、演化特征和演化意义进行探讨。

依据区域创新系统理论,基于中国省际面板数据,利用DEA评价方法对中国内地各省市的创新效率进行评价,并结合区域创新系统演化理论,对各区域创新系统的演化阶段进行分析,得到如下结论:

(1)近年来中国创新能力迅速提升,各地区间的创新能力差距也在不断扩大,创新强省日益集中于少数科技水平发达地区,中国正进入一个由追求创新增速与规模向追求创新质量和效率的阶段转型。

(2)区域创新系统效率呈现一定集聚性,有效区域主要分布在长三角、珠三角、津京唐等地区,低效区域主要分布在中、西部地区。

(3)总体上,区域创新系统演化程度较低,各地区演化程度差异大。上海、北京、广东和江苏等地区处于开放式区域创新系统发展初期,山东、浙江、辽宁、陕西和天津等地区处于内部开放式区域创新系统阶段,海南、宁夏、青海等其它21个地区处于传统封闭式区域创新系统阶段。

根据以上研究,对中国区域创新系统发展提出以下对策建议:

第一,各级政府应从宏观层面上鼓励和促进开放式创新模式的实施与推广,加速区域创新系统演化。目前开放式创新模式的应用主要集中在企业,属于自下而上的自发行为,创新范式的推广速度较慢。作为区域创新系统演化的根本驱动力之一,政府导向极为重要:一方面可加强宣传开放式创新理念,从舆论上鼓励企业实施开放式创新;另一方面可以从税收和金融政策方面对实施开放式创新战略的企业提供支持与激励。

第二,各地区应根据自身所处发展阶段,调整、确定下一步发展方向,加快演化,进一步提升区域创新能力。处于封闭式区域创新系统阶段的地区应着重扩大创新投入规模、加强内部创新网络建设和提升创新效率;处于内部开放式区域创新系统阶段的地区下一步发展的重心是提升区域开放度,加强跨区域合作,拓展创新网络;处于开放式区域创新系统阶段的地区应注重探索新的开放模式与治理机制,为自身和其它区域的发展积累经验、奠定基础。

第三,政府科技政策的关注点应从投入侧转向环境侧。①注重区域创新主体质量提升和结构优化。引导建立高校评估体系和标准,促进高校质量提升。促进企业结构调整,加强对高技术企业的支持,提高高技术企业比例。促进技术市场的建设和完善,加速创新成果流通和转化;②加强经济基础设施建设,提高区域交通便利性、网络覆盖率和速度,完善金融系统建设;③提升区域内外开放度。鼓励区域内有条件的企业实施开放式创新,引导建立各种合作机制,积极营造开放式创新氛围,降低整个区域的科技成果交易成本,提高区域对外开放程度,加强与区域外及境外组织的合作。

第四,各区政府应注重提升本地的开放式创新水平,强化知识溢出带来的正外部性,促进自身创新绩效提升。此外,中央政府在设立重大科技项目或投资创新产业时,应考虑布局的均衡性,降低资源挤占效应对周边区域的负面影响。

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(责任编辑:胡俊健)

Regional Innovation System Evolution and Performance Determinants under the Open Innovation Perspective

Xu Jia,Wei Jiuchang,Wang Shuai,Zhao Dingtao

(Management School of USTC, Hefei 230026,China)

Abstract:Innovation has become a key factor in promoting the development of regional economy and gaining competitive advantage. Therefore, it will be a critical research topic to shed light on the relationship between the technological innovation and economic development from a regional perspective. Moreover, the formulation, development and improvement of regional innovation system is of great significance for strengthening the innovative capability, promoting the development of regional economy and further achieving the "Chinese dream" on the road to revival. Focusing on the regional innovation system, this research will first review the related literature on the regional innovation system and open innovation in order to provide a theoretical foundation for the following research. Second, the motives, paths, characteristics and implications of the regional innovation system evolution will be investigated from an open innovation view by introducing this notion into the regional innovation system. On this basis, the research will make an evaluation on the efficiency of Chinese regional innovation system using a DEA method and then analyze regional innovation systems of different regions in China and on which stage they are. Finally, the research concludes and gives implications accordingly with expect to provide hints to the development of Chinese regional innovation systems.

Key Words:Regional Innovation System; Open Innovation; Innovation Evolution; Performance Determinants

收稿日期:2016-09-14 基金项目:国家科技支撑计划项目(2015BAH18F01)

作者简介:徐佳(1990-),女,江苏江阴人,中国科学技术大学管理学院博士研究生,研究方向为科技创新、危机管理;魏玖长(1979-),男,河南南阳人,博士,中国科学技术大学管理学院教授、博士生导师,研究方向为风险管理、信息管理;王帅(1990-),男,安徽六安人,中国科学技术大学管理学院博士研究生,研究方向为创新区域管理;赵定涛(1955-),男,安徽宣城人,博士,中国科学技术大学管理学院教授、博士生导师,研究方向为战略管理、创新管理。

DOI:10.6049/kjjbydc.2016060786

中图分类号:F124.3

文献标识码:A

文章编号:1001-7348(2017)05-0025-10