李海波，韓愛華，王怡恒

（1.武漢大學a.社會保障研究中心；b.政治與公共管理學院，武漢 430070；2.貴州財經(jīng)大學 數(shù)學與統(tǒng)計學院，貴陽 550025；3.中南財經(jīng)政法大學 統(tǒng)計與數(shù)學學院，武漢 430037）

0 引言

十九大報告指出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐。要瞄準世界科技前沿，強化基礎(chǔ)研究，加強應用基礎(chǔ)研究，為建設(shè)科技強國提供有力支撐?；A(chǔ)研究和應用研究因投入大、周期長、風險高，其結(jié)果具有非排他性、非競爭性、外部性等公共產(chǎn)品特征，且主要由政府支持，故將其稱為公共研發(fā)?，F(xiàn)有文獻關(guān)于公共研發(fā)的研究較少，部分文獻表明公共研發(fā)與企業(yè)研發(fā)之間存在協(xié)同效應，那么，公共研發(fā)與企業(yè)研發(fā)之間的協(xié)同程度如何？是否存在某種依賴關(guān)系？其關(guān)聯(lián)路徑是什么？本文通過構(gòu)建公共研發(fā)與企業(yè)研發(fā)雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)，試圖揭示公共研發(fā)與企業(yè)研發(fā)之間的內(nèi)在聯(lián)系。

1 模型構(gòu)建與方法

1.1 復合系統(tǒng)協(xié)同度模型

測度協(xié)同創(chuàng)新的方法比較多，但每個方法都有優(yōu)劣之分，關(guān)鍵是要選擇適合研究主題和內(nèi)容的。本文根據(jù)現(xiàn)有文獻研究成果，經(jīng)認真比選，擬選用復合系統(tǒng)協(xié)同度模型，通過有序度、互信息轉(zhuǎn)接量來判斷協(xié)同關(guān)系及協(xié)同程度。在其他條件不變的情況下，假設(shè)只有兩個創(chuàng)新系統(tǒng)，一個是公共研發(fā)子系統(tǒng)，可以理解為一種創(chuàng)新環(huán)境；另一個是企業(yè)研發(fā)子系統(tǒng)，可以理解為創(chuàng)新主體。創(chuàng)新環(huán)境與創(chuàng)新主體之間的資源、能量、物質(zhì)、信息的相互交流、相互作用，有利于創(chuàng)新資源的整合與再利用，并對兩個系統(tǒng)產(chǎn)生影響。建立雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)其中 Si是系統(tǒng)S的第i個子創(chuàng)新系統(tǒng)。本文中i∈[1，2]，其中S1代表公共研發(fā)子系統(tǒng)，S2代表企業(yè)研發(fā)子系統(tǒng)。子系統(tǒng)創(chuàng)新過程中，序參量為αi=（αi）1，αi2，…，αij（其中 j≥1 ，aik≤αik≤bik，k∈[1，j]），代表雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新子系統(tǒng)的若干指標。當 αi1，αi2，…，αij為正向指標時，數(shù)值越大說明子系統(tǒng)的有序度越高，反之說明有序度越低；當 αi1，αi2，…，αij為負向指標時，數(shù)值越大說明子系統(tǒng)的有序度越低，反之說明有序度越高。因此，定義雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新的序參量有序度為：

三螺旋模型主要采用信息熵測度系統(tǒng)的不確定性，用不確定性來反映系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性條件，進而折射出其協(xié)同效果?；谌菪臏y算模型，構(gòu)建雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新模型。為方便測度系統(tǒng)的協(xié)同程度，本文將用序參量有序度代替信息熵測度系統(tǒng)的不確定性，反映其協(xié)同效果。雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)的信息轉(zhuǎn)接量由兩個子系統(tǒng)的有序度總和減去他們的交互效應，即：

其中，Hs1為公共研發(fā)協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)，Hs2為企業(yè)研發(fā)協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)，Hs1s2為兩個系統(tǒng)的交互效應。當系統(tǒng)S1、S2完全獨立時，Hs1s2=Hs1+Hs2，則Ts1s2=0；當系統(tǒng)S1、S2相互作用時，Ts1s2可正可負。Ts1s2為負值時，值越小說明交互作用越強，協(xié)同程度越高。

1.2 典型相關(guān)方法

為進一步研究雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新模型中兩個子系統(tǒng)之間的關(guān)系，利用典型相關(guān)分析方法計算其相關(guān)系數(shù)。典型相關(guān)分析是研究變量之間的整體線性關(guān)系，而不是研究每一組變量內(nèi)部各個變量之間的關(guān)系。其所研究的兩組變量可以將一組作為自變量，另一組作為因變量，也可以將兩組變量作為同等的自變量或者因變量。

研究兩組隨機變量的相關(guān)關(guān)系，X1，X2，…，XP和Y1，Y2，…，Yq，當 p=q=1時，相當于研究兩個變量 X與Y之間的相關(guān)關(guān)系；當 p＞1，q＞1時，需要找出第一組變量的線性組合U和第二組變量的線性組合V，即：

通過線性組合，將研究兩組變量之間的相關(guān)性問題轉(zhuǎn)化為研究兩個變量之間的相關(guān)性問題，通過調(diào)整參數(shù)a，b，使得U和V相關(guān)性最大，這種關(guān)系稱為典型相關(guān)。分別為任意非零常系數(shù)向量，可以得到：

則稱U和V為典型變量，他們之間的相關(guān)系數(shù)ρ為典型相關(guān)系數(shù)，即：

設(shè)典型變量為U和V，原始變量與典型變量之間的相關(guān)系數(shù)為GU和GV，則：

1.在孩子面前，在外承擔了各種壓力的家長還是要注意調(diào)整心態(tài)，以樂觀、堅強的一面去面對孩子。畢竟，家長無意的消極語言不利于孩子健康成長。孩子們暫且無法分清孰是孰非，家長對社會偏激的抱怨會影響到他的言行偏離常態(tài)。情緒是可以傳染的，應該用積極快樂的情緒去感染孩子。

式（9）中典型相關(guān)系數(shù)ρ表示各典型變量之間構(gòu)成的多維典型相關(guān)程度，揭示了兩個觀測變量組之間的相關(guān)性。式（10）中的GU和式（11）中的GV是衡量原始變量與典型變量相關(guān)性的尺度，稱為典型負載系數(shù)或者結(jié)構(gòu)相關(guān)系數(shù)。典型負載系數(shù)是典型變量與同屬本組的觀測變量進行簡單回歸時，測量散點與回歸直線之間擬合程度的指標。

2 變量選擇及數(shù)據(jù)來源

公共研發(fā)和企業(yè)研發(fā)兩個子系統(tǒng)都有創(chuàng)新要素的投入與產(chǎn)出，每個系統(tǒng)的投入與產(chǎn)出又可以作為另外一個系統(tǒng)的要素繼續(xù)參與創(chuàng)新活動。雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新的本質(zhì)也是促進系統(tǒng)內(nèi)部之間、系統(tǒng)之間的資源交換，提高使用效率，實現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新。因此，基于雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新與投入產(chǎn)出的視角，借鑒國內(nèi)外典型的協(xié)同創(chuàng)新評價指標體系，按照系統(tǒng)性、科學性、可操作性的原則，對相關(guān)指標進行認真篩選，以便增強實證分析的科學性和研究結(jié)論的準確性。由于我國公共研發(fā)的主體是高等學校和科研院所，因此公共研發(fā)子系統(tǒng)選擇高等學校和科研機構(gòu)的R&D人員全時當量（萬人年）（X11）、R&D經(jīng)費內(nèi)部支出（億元）（X12）、發(fā)表科技論文（篇）（X13）、專利申請受理數(shù)（件）（X14）作為序參量指標。企業(yè)研發(fā)涉及范圍廣泛，行業(yè)眾多，為便于研究，根據(jù)已有研究成果經(jīng)驗，將企業(yè)研發(fā)限定在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)研發(fā)。因此，企業(yè)研發(fā)子系統(tǒng)選擇高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的R&D人員全時當量（萬人年）（X21）、R&D經(jīng)費支出（億元）（X22）、新產(chǎn)品銷售收入（億元）（X23）、專利申請受理數(shù)（件）（X24）作為序參量指標（見表1）。

表1 雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)的指標選擇

鑒于數(shù)據(jù)的可獲得性，本文選擇2005—2015年作為研究樣本區(qū)間，數(shù)據(jù)來源于2006—2016年的《中國科技統(tǒng)計年鑒》，其原始數(shù)據(jù)經(jīng)過整理如表2所示。

表2 雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)序參量原始數(shù)據(jù)結(jié)果

3 雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)測度結(jié)果

3.1 子系統(tǒng)有序度測度

由于各序參量的原始數(shù)據(jù)計量單位不一致，為保證結(jié)果的準確性，需要對其進行無量綱化處理，即標準化處理。得到各子系統(tǒng)序參量的有序度（見表3）。由于各指標都是正向指標，不需要做指標逆向化處理，且有序度指數(shù)越大說明對該系統(tǒng)的貢獻越大。在公共研發(fā)子系統(tǒng)（S1）中，R&D人員全時當量（萬人年）（X11）、R&D經(jīng)費內(nèi)部支出（億元）（X12）、發(fā)表科技論文（篇）（X13）、專利申請受理數(shù)（件）（X14）均呈現(xiàn)逐年上升趨勢，這說明有序度對公共研發(fā)子系統(tǒng)的貢獻也呈逐年上升趨勢。企業(yè)研發(fā)子系統(tǒng)（S2）中，各變量有序度總體上呈現(xiàn)逐年上升趨勢，但企業(yè)專利申請受理數(shù)（件）（X24）在2014年之后出現(xiàn)了下降，這說明有序度對企業(yè)研發(fā)子系統(tǒng)的貢獻總體上呈逐年上升趨勢，但也面臨著局部調(diào)整。

表3 公共研發(fā)、企業(yè)研發(fā)子系統(tǒng)有序度結(jié)果

3.2 雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同度測度

由于各系統(tǒng)的序參量有序度呈現(xiàn)逐年遞增的線性趨勢，故本文采用加權(quán)算術(shù)平均法集成公共研發(fā)子系統(tǒng)（S1）與企業(yè)研發(fā)子系統(tǒng)（S2），并測算雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新各子系統(tǒng)的協(xié)同度，具體測算結(jié)果如圖1所示。

圖1雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新趨勢圖

從圖1中可以看出：一是兩個子系統(tǒng)的有序度均呈逐步上升趨勢。2006年S1系統(tǒng)與S2系統(tǒng)的有序度分別為0.068、0.050，兩者相差0.018個單位。2015年S1系統(tǒng)與S2系統(tǒng)的有序度分別為1.000與0.986，兩者僅相差0.014個單位，差距在進一步縮小。二是兩個子系統(tǒng)的有序度呈現(xiàn)兩階段特征。第一階段為2006—2011年，S1系統(tǒng)的有序度高于S2系統(tǒng)的有序度，該階段屬于企業(yè)研發(fā)發(fā)展滯后型。第二階段為2012—2015年，S1系統(tǒng)的有序度低于S2系統(tǒng)的有序度，該階段屬于公共研發(fā)發(fā)展滯后型。2011年，S2系統(tǒng)超越了S1系統(tǒng)，這與國家實施新一輪科技體制改革，推動企業(yè)成為創(chuàng)新主體的政策相吻合。三是協(xié)同度隨著兩個子系統(tǒng)有序度的變化呈現(xiàn)上升趨勢，從年度子系統(tǒng)的有序度看，兩個系統(tǒng)的有序度差距逐漸縮小，兩個系統(tǒng)的融合促進了雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新的協(xié)同度提升。即2005年協(xié)同度基本為零，處于勉強協(xié)同的區(qū)間，2015年協(xié)同度為0.986，處于優(yōu)質(zhì)協(xié)同的區(qū)間。因此，基于時序視角，從公共研發(fā)與企業(yè)研發(fā)兩個系統(tǒng)的整體有序度來看，雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)的整體協(xié)同程度在提高。

4 雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新效應的原因分析

4.1 雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新子系統(tǒng)的典型相關(guān)分析

4.1.1 典型相關(guān)關(guān)系的檢驗

公共研發(fā)子系統(tǒng)與企業(yè)研發(fā)子系統(tǒng)組成的雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)整體協(xié)同，但兩個子系統(tǒng)中資源之間是如何發(fā)生關(guān)聯(lián)？通過典型相關(guān)分析可以找出其相互影響的內(nèi)在規(guī)律。典型相關(guān)系數(shù)是典型變量中觀測變量的系數(shù)值，即各個變量對典型變量的影響，以及典型相關(guān)系數(shù)與典型相關(guān)的顯著性檢驗。從表4典型相關(guān)系數(shù)檢驗結(jié)果可以看出，典型相關(guān)系數(shù)非常顯著。這說明公共研發(fā)子系統(tǒng)與企業(yè)研發(fā)子系統(tǒng)存在典型相關(guān)，或者說公共研發(fā)子系統(tǒng)與企業(yè)研發(fā)子系統(tǒng)的變量之間存在相互線性依賴關(guān)系。

表4 典型相關(guān)系數(shù)檢驗結(jié)果

4.1.2 典型相關(guān)對數(shù)的檢驗

通過對公共研發(fā)子系統(tǒng)和企業(yè)研發(fā)子系統(tǒng)的線性組合，將兩組變量的相關(guān)性問題轉(zhuǎn)化為研究兩個變量的相關(guān)性問題，即?為公共研發(fā)子系統(tǒng)各指標的線性組合，為企業(yè)研發(fā)子系統(tǒng)各指標的線性組合。通過典型相關(guān)系數(shù)的計算得到4對典型相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)分別為：0.9996、0.9612、0.5510、0.0393，可見前兩對典型相關(guān)系數(shù)較大。另外通過使用典型變量為坐標的散點圖對典型線性組合進行刻畫（圖略）可以看出中的點基本上在一條直線附件中的點也在一條直線附近，但相對有點散；中的點分布都很散。因此，可以通過對兩對典型變量的分析，揭示公共研發(fā)系統(tǒng)與企業(yè)研發(fā)系統(tǒng)之間的相關(guān)關(guān)系。

4.2 典型相關(guān)變量之間的互動分析

4.2.1 第一對典型變量高度相關(guān)

（1）系統(tǒng)整體互動視角。從表5中可以看出，在第一對典型變量中，和的相關(guān)系數(shù)為 0.9996，兩者具有高度的相關(guān)關(guān)系，系統(tǒng)整體互動程度高。中公共研發(fā)專利申請受理數(shù)（X14）的典型負載系數(shù)為-0.514，絕對值最大，說明公共研發(fā)系統(tǒng)的綜合特征主要由專利申請受理數(shù)（X14）決定。中企業(yè)研發(fā)R&D經(jīng)費支出（X22）的典型負載系數(shù)為-0.454，絕對值最大，說明了企業(yè)研發(fā)系統(tǒng)的綜合特征主要由R&D經(jīng)費支出（X22）決定。同時，由于在第一典型變量中專利申請受理數(shù)（X14）與R&D經(jīng)費支出（X22）的典型負載系數(shù)是同號（都為負），說明兩者之間呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，即公共研發(fā)中專利申請受理數(shù)越大則企業(yè)研發(fā)R&D經(jīng)費支出也越多，公共研發(fā)系統(tǒng)對企業(yè)研發(fā)系統(tǒng)有促進作用。原因在于公共研發(fā)主要是一些基礎(chǔ)性、原理性、基礎(chǔ)應用性的研究，其成果可以通過可編碼的知識（專利、論文）和不可編碼的知識（理解、經(jīng)驗）進行傳播，受條件限制，一般情況下主要通過專利的形式來傳播。企業(yè)研發(fā)是根據(jù)公共研發(fā)的成果進行市場應用開發(fā)，或者圍繞市場需求尋找相應的公共研發(fā)成果進行商品化開發(fā)。因此，公共研發(fā)中專利申請受理數(shù)越大，說明供企業(yè)選擇應用開發(fā)的成果就越多。

表5 公共研發(fā)與企業(yè)研發(fā)典型系數(shù)結(jié)果

總之，公共研發(fā)的專利申請促進企業(yè)研發(fā)的R&D經(jīng)費支出，抑制企業(yè)研發(fā)R&D人員全時當量的投入。公共研發(fā)與企業(yè)研發(fā)雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新的渠道主要是通過公共利申請受理數(shù)的增加會降低公共研發(fā)系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)同度。主要原因在于公共研發(fā)的基礎(chǔ)性、不穩(wěn)定性、人才作用明顯等特征，不能將追求專利數(shù)量和人員數(shù)量作為發(fā)展目標，否則將影響公共研發(fā)的質(zhì)量。在內(nèi)部，R&D人員全時當量（X21）、專利申請受理數(shù)（X24）為正向指標，說明他們對企業(yè)研發(fā)系統(tǒng)有促進作用；R&D經(jīng)費支出（X22）、新產(chǎn)品銷售收入（X23）為負向指標，說明他們對企業(yè)研發(fā)系統(tǒng)有抑制作用。即R&D人員全時當量和專利申請數(shù)的增加會提升企業(yè)研發(fā)系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)同度。R&D經(jīng)費支出和新產(chǎn)品銷售收入的增加會降低企業(yè)研發(fā)系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)同度。主要原因在于企業(yè)是以追求利益為根本目的，R&D人員全時當量和專利申請數(shù)的增加可以使企業(yè)提升生產(chǎn)效率，并形成專利壟斷，賺取壟斷利潤，進而實現(xiàn)企業(yè)利益最大化。R&D經(jīng)費支出過多會降低企業(yè)利潤，因購買專利獲得更多的新產(chǎn)品銷售收入使企業(yè)降低自身研發(fā)的積極性。

4.2.2 第二對典型變量比較相關(guān)

（1）系統(tǒng)整體互動視角。在第二對典型變量研發(fā)的專利和企業(yè)研發(fā)的R&D經(jīng)費支出產(chǎn)生交換。即專利是公共研發(fā)與企業(yè)研發(fā)雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新的橋梁。公共研發(fā)通過專利形成科技研發(fā)知識的外部流動，企業(yè)通過購買專利，增加R&D經(jīng)費支出，降低企業(yè)R&D人員全時當量投入，提升企業(yè)生產(chǎn)效率，形成專利壟斷，賺取壟斷利潤，進而實現(xiàn)企業(yè)利益最大化。

5 結(jié)論

本文基于復合系統(tǒng)協(xié)同度模型和典型相關(guān)分析方法，以2005—2015年科研機構(gòu)、高等學校、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的時序數(shù)據(jù)為樣本，測度了公共研發(fā)與企業(yè)研發(fā)構(gòu)建的雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)的有序度及兩者之間的相關(guān)系數(shù)，主要結(jié)論如下：

（1）雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)的兩個子系統(tǒng)有序度均呈逐步上升趨勢，但呈現(xiàn)兩階段特征，即企業(yè)研發(fā)發(fā)展滯后型和公共研發(fā)發(fā)展滯后型。基于時序視角，兩個子系統(tǒng)有序度的逐步提升促進雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)的協(xié)同度逐步提升，在2015年達到優(yōu)質(zhì)協(xié)同。

（2）公共研發(fā)子系統(tǒng)與企業(yè)研發(fā)子系統(tǒng)存在典型相關(guān)關(guān)系，且存在兩對典型相關(guān)變量，變量之間存在相互線性依賴關(guān)系。公共研發(fā)的專利申請促進企業(yè)研發(fā)的R&D經(jīng)費支出，抑制企業(yè)研發(fā)R&D人員的投入。專利是公共研發(fā)與企業(yè)研發(fā)雙螺旋協(xié)同創(chuàng)新的橋梁。增加公共研發(fā)系統(tǒng)中R&D經(jīng)費支出可以促進專利數(shù)增加，專利數(shù)增加可以促進企業(yè)研發(fā)系統(tǒng)的協(xié)同創(chuàng)新，進而推動雙螺旋系統(tǒng)的協(xié)同創(chuàng)新程度提升。