朱杰敏

(南京郵電大學(xué) 管理學(xué)院，南京 210003)

隨著科技進步和時代發(fā)展，國家的科技創(chuàng)新能力愈發(fā)重要，它是國家發(fā)展前進的源泉力量，不斷推動著國家綜合實力的提升。為了順應(yīng)時代的發(fā)展浪潮，建設(shè)創(chuàng)新強國、提升區(qū)域科技創(chuàng)新能力已經(jīng)成為當下熱點議題。如何科學(xué)評價區(qū)域科技創(chuàng)新系統(tǒng)水平，并針對該系統(tǒng)創(chuàng)新過程中暴露出來的問題提供相應(yīng)的改進措施，成為提升區(qū)域創(chuàng)新能力、促進區(qū)域科技創(chuàng)新發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

目前已經(jīng)存在很多關(guān)于區(qū)域創(chuàng)新相關(guān)概念、運行機制、效果評價等的研究，其中對于影響因素與運行機制的結(jié)構(gòu)性分析一直是國內(nèi)外研究的重點。Porter和Stern[1]指出，要想評判一個國家的創(chuàng)新能力，需要考慮該國家相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施完善程度以及它是否具備了必要的大環(huán)境來支持相應(yīng)的創(chuàng)新活動的進行，其中的基礎(chǔ)設(shè)施主要包含R&D的人力與資金資源、國際投資的開放程度、教育投資水平、對知識產(chǎn)權(quán)重視力度以及人均國民生產(chǎn)總值，創(chuàng)新集群環(huán)境的支持條件包含產(chǎn)業(yè)R&D投資強度，兩者間互動的強度則可用大學(xué)R&D水平來判定。Riddel等[2]認為，影響區(qū)域科技創(chuàng)新能力的因素有很多，最重要的是在該地區(qū)內(nèi)投入的創(chuàng)新資源、該地區(qū)的創(chuàng)新知識豐富程度以及當?shù)嘏囵B(yǎng)出的科技人才的數(shù)目。Sun等[3]在比較了一些重要因素的影響力之后，認為若想要區(qū)域創(chuàng)新的能力得到質(zhì)的飛躍，一定要重視對自身研發(fā)能力的開發(fā)與提升。賈春光等[4]從科技投入、創(chuàng)新產(chǎn)出、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)業(yè)環(huán)境4個維度構(gòu)建了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新競爭力評價指標體系，并以此展開對全國各地科技創(chuàng)新競爭力的分析。張榮天[5]圍繞投入變量和生產(chǎn)結(jié)果變量兩個角度構(gòu)建了科技創(chuàng)新發(fā)展水平的評價體系。郭金興等[6]在針對一些省級區(qū)域的科技創(chuàng)新能力所做出的研究中，選取了相關(guān)的參考指標，從創(chuàng)新的投入、產(chǎn)出和效率3個層面入手，建立了影響區(qū)域創(chuàng)新的相關(guān)評價體系。雖然國內(nèi)外眾多學(xué)者在對區(qū)域創(chuàng)新的研究上取得了一定進展，但由于適應(yīng)中國發(fā)展狀況的區(qū)域創(chuàng)新理論起步較晚，且聚焦省域科技創(chuàng)新機制的研究尚未形成體系，因此還有待進一步深入探索。

作為國內(nèi)第一個創(chuàng)新型試點的江蘇省，其區(qū)域科技創(chuàng)新能力毋庸置疑，已經(jīng)多年在全國名列前茅，因此需要以更嚴格的創(chuàng)新標準來要求自己。雖然相較于國內(nèi)其他省而言，江蘇省已取得諸多科技創(chuàng)新成就，但對照高質(zhì)量高發(fā)展的更高要求，仍然存在許多不足和短板，所以有必要針對江蘇省科技創(chuàng)新的現(xiàn)狀進行深入探究，總結(jié)經(jīng)驗，并提出合理建議?；诖?，本文運用系統(tǒng)動力學(xué)方法，圍繞政府、高校與企業(yè)3個主體，從創(chuàng)新投入與創(chuàng)新產(chǎn)出的角度構(gòu)建系統(tǒng)動力學(xué)模型，探究不同因素對江蘇省科技創(chuàng)新能力的影響程度，進而為江蘇省科技創(chuàng)新的發(fā)展提供合理化建議。

1 系統(tǒng)動力學(xué)模型構(gòu)建

區(qū)域科技創(chuàng)新系統(tǒng)是一個處于不斷變化、不斷發(fā)展之中的復(fù)雜系統(tǒng)，它與普通的線性系統(tǒng)不同，層次結(jié)構(gòu)較為繁冗，因此很適合運用系統(tǒng)動力學(xué)方法對該系統(tǒng)進行分析。圍繞江蘇省創(chuàng)新系統(tǒng)中政府、高校及企業(yè)3個創(chuàng)新主體，建立江蘇省科技創(chuàng)新系統(tǒng)的因果回路圖，從而幫助構(gòu)建系統(tǒng)動力學(xué)仿真模型，并為其提供依據(jù)。

1.1 系統(tǒng)邊界確定

系統(tǒng)動力學(xué)主要聚焦系統(tǒng)內(nèi)部各個要素對系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的影響，需要建立系統(tǒng)外部的環(huán)境變化對該系統(tǒng)內(nèi)部運轉(zhuǎn)不產(chǎn)生本質(zhì)影響的假設(shè)前提，因而對系統(tǒng)邊界的界定對模型的構(gòu)建層面非常重要。任何系統(tǒng)都要同周遭的環(huán)境進行一定的物質(zhì)信息交換[7]，在界定系統(tǒng)的邊界時，應(yīng)該分清哪些要素屬于系統(tǒng)內(nèi)部，哪些屬于系統(tǒng)外部。由于影響區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的因素與方面太過繁雜，本文主要將江蘇省科技創(chuàng)新系統(tǒng)劃分為政府子系統(tǒng)、高校子系統(tǒng)以及企業(yè)子系統(tǒng)三大主體來進行研究。模型所涉及的要素主要有區(qū)域的科技創(chuàng)新資本、創(chuàng)新產(chǎn)品、人才、技術(shù)管理等[8]。區(qū)域的科技創(chuàng)新資本包括政府對科技的支出、企業(yè)對R&D的經(jīng)費投入等；創(chuàng)新產(chǎn)品主要包括研究發(fā)明專利的數(shù)量以及企業(yè)新產(chǎn)品銷售收入等要素；區(qū)域創(chuàng)新人才層面，主要考慮科技人員數(shù)量，高校與企業(yè)的R&D人員數(shù)量；技術(shù)管理則是強調(diào)對系統(tǒng)的參數(shù)以及相關(guān)政策的調(diào)控。

1.2 模型基本假設(shè)

H1：針對區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)而言，它在長時間內(nèi)都保持著循序漸進、連續(xù)不斷的運行過程。

H2：對于一些不可抗力因素對系統(tǒng)造成的影響，暫時不納入考慮范圍之內(nèi)，如自然災(zāi)害等。

H3：隨著社會的發(fā)展，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的國際競爭力提升顯著，創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈日益豐富與完善[9]，因此對于政府方面重大的政策變動等非常正常情況下導(dǎo)致的體系崩潰暫不予以考慮。

H4：包括人才與經(jīng)費投入在內(nèi)的創(chuàng)新投入是影響江蘇省科技創(chuàng)新能力的決定性因素。

H5：用創(chuàng)新產(chǎn)品來衡量江蘇省科技創(chuàng)新的產(chǎn)出。

1.3 因果關(guān)系模型

通過上述分析，從創(chuàng)新投入的角度出發(fā)，探究科技創(chuàng)新的資本、人才等投入情況對創(chuàng)新產(chǎn)出層面的影響。構(gòu)建關(guān)于江蘇省科技創(chuàng)新系統(tǒng)的因果關(guān)系模型，如圖1所示。

圖1 江蘇省科技創(chuàng)新系統(tǒng)因果關(guān)系模型

該模型中主要的因果反饋回路有：

1)教育支出↑→高等教育支出↑→高校在校學(xué)生數(shù)↑→高校年畢業(yè)生數(shù)↑→高校累計畢業(yè)生人數(shù)↑→科技人員數(shù)↑→企業(yè)R&D人員數(shù)↑→企業(yè)發(fā)明專利申請量↑→企業(yè)發(fā)明專利授權(quán)量↑→企業(yè)發(fā)明專利擁有量↑→企業(yè)新產(chǎn)品銷售收入↑→企業(yè)主營業(yè)務(wù)收入↑→GDP↑→地方財政收入↑→地方財政支出↑→教育支出↑

2)科技支出↑→企業(yè)R&D科研資助↑→企業(yè)R&D經(jīng)費投入↑→年發(fā)明專利申請量↑→發(fā)明專利授權(quán)量↑→企業(yè)發(fā)明專利擁有量↑→企業(yè)新產(chǎn)品銷售收入↑→企業(yè)主營業(yè)務(wù)收入↑→GDP↑→地方財政收入↑→地方財政支出↑→科技支出↑

3)企業(yè)R&D經(jīng)費投入↑→企業(yè)發(fā)明專利申請量↑→企業(yè)發(fā)明專利授權(quán)量↑→企業(yè)發(fā)明專利擁有量↑→企業(yè)新產(chǎn)品銷售收入↑→企業(yè)主營業(yè)務(wù)收入↑→企業(yè)R&D經(jīng)費投入↑

4)高校在校學(xué)生數(shù)↑→高校年畢業(yè)生數(shù)↑→高校累計畢業(yè)生人數(shù)↑→科技人員數(shù)↑→企業(yè)R&D人員數(shù)↑→年發(fā)明專利申請量↑→發(fā)明專利授權(quán)量↑→企業(yè)發(fā)明專利擁有量↑→企業(yè)新產(chǎn)品銷售收入↑→企業(yè)主營業(yè)務(wù)收入↑→GDP↑→地方財政收入↑→地方財政支出↑→教育支出↑→高等教育支出↑→高校在校學(xué)生數(shù)↑

1.4 系統(tǒng)動力學(xué)仿真模型建立

基于對數(shù)據(jù)的有效性、可靠性、可計算性等方面的考量，將江蘇省科技創(chuàng)新系統(tǒng)的因果反饋回路圖加以簡化并進行總結(jié)，得到相應(yīng)的存量流量圖，如圖2所示。

圖2 江蘇省科技創(chuàng)新系統(tǒng)流圖

江蘇省區(qū)域科技創(chuàng)新系統(tǒng)流圖主要分為以下幾個模塊：①以政府為中心，包括江蘇省GDP、地方的財政收入、地方的財政支出、政府對區(qū)域科技的支出、政府對區(qū)域教育的支出等；②以R&D的活動主體為中心(即高校與企業(yè)兩大主體)，包含企業(yè)新產(chǎn)品銷售收入、企業(yè)主營業(yè)務(wù)收入、企業(yè)對R&D活動的經(jīng)費投入等；③以發(fā)明專利的數(shù)量為中心，包括支撐發(fā)明專利產(chǎn)出的R&D人員數(shù)量、R&D活動經(jīng)費投入等；④以為中心，包含跟隨時間變化的各方面比例以及投入的強度，構(gòu)成整個區(qū)域科技創(chuàng)新系統(tǒng)仿真模型的核心要義，它不但真實反映了江蘇省科技創(chuàng)新系統(tǒng)中政策及效應(yīng)的歷史情況，同時也為模擬未來的政策與其帶來的效應(yīng)提供平臺。

所構(gòu)建的系統(tǒng)動力學(xué)模型主要用于探究江蘇省區(qū)域科技創(chuàng)新系統(tǒng)中的創(chuàng)新投入對該區(qū)域的創(chuàng)新能力的影響效果，因此選取江蘇省的“省發(fā)明專利擁有量”作為模型的輸出結(jié)果，借此反映江蘇省的科技創(chuàng)新能力。

1.5 模型數(shù)據(jù)選取

選取江蘇省2016—2019年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行考察，數(shù)據(jù)主要來自《中國統(tǒng)計年鑒》《江蘇統(tǒng)計年鑒》等。以江蘇省科技創(chuàng)新系統(tǒng)的因果關(guān)系分析來確定系統(tǒng)動力學(xué)仿真模型中的變量間定性關(guān)系，變量間的函數(shù)關(guān)系也是基于江蘇省2016—2019年的各項統(tǒng)計指標。

2 模型仿真

2.1 模型檢驗

模型檢驗是確定模型正確性、有效性以及可信性的研究測試過程，現(xiàn)實的區(qū)域科技創(chuàng)新系統(tǒng)是十分復(fù)雜的，模型只是現(xiàn)實系統(tǒng)的抽象、簡化與近似描述。因此，對仿真模型進行歷史檢驗，驗證模型運行的狀態(tài)是否與實際系統(tǒng)的行為相似。如果模型的仿真結(jié)果與實際系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)不能相吻合，那么便無法通過該模型來正確描述系統(tǒng)未來的狀態(tài)。通過將參數(shù)運行的結(jié)果與真實值進行比較，衡量隨著時間而動態(tài)改變的參數(shù)的擬合程度，從而判斷模型整體的有效性。這里選擇GDP以及省發(fā)明專利擁有量來具體說明，結(jié)果如圖3、圖4及表1所示。

圖3 GDP擬合圖

圖4 省發(fā)明專利擁有量擬合圖

表1 2016—2019年江蘇省GDP、省發(fā)明專利擁有量及誤差率

通過比較江蘇省GDP以及江蘇省發(fā)明專利擁有量的仿真輸出結(jié)果與它們的真實值，可以發(fā)現(xiàn)構(gòu)造出的系統(tǒng)動力學(xué)模型擬合度較好，變量中的最大誤差不超過0.100 3，說明該模型能夠較好地描述江蘇省近幾年的區(qū)域科技創(chuàng)新狀況，表明該仿真模型的參數(shù)選取與結(jié)構(gòu)設(shè)計是合理的，基于該模型對江蘇省科技創(chuàng)新的分析是有依據(jù)的。

2.2 模型仿真結(jié)果

通過各種參數(shù)的調(diào)整，可以表現(xiàn)出不同情況下的投入因素給江蘇省區(qū)域科技創(chuàng)新水平帶來的影響。

2.2.1 政府的教育支出對江蘇省科技創(chuàng)新水平的影響

在基準場景的基礎(chǔ)上，分別將政府的教育支出增加20%、40%、60%，對江蘇省科技創(chuàng)新系統(tǒng)進行模擬與比較，得出政府加大教育層面的投入對江蘇省發(fā)明專利擁有量的影響情況，結(jié)果如圖5所示。

根據(jù)圖5可知，加大政府的教育支出，省發(fā)明專利的數(shù)目也會相應(yīng)增長，江蘇省科技創(chuàng)新水平也會隨之提高，但這在短期內(nèi)的效果并不顯著。教育投入到取得成效是個長期的過程，在不久的將來，區(qū)域科技水平的提高程度便會逐漸顯示出來。深入剖析圖5?？梢园l(fā)現(xiàn)，在教育支出增加20%與教育支出增加40%之間的江蘇省發(fā)明專利擁有量跨度較大，若繼續(xù)將教育支出增加到60%，江蘇省科技創(chuàng)新水平的提升步伐會逐漸變慢。也就是說，在一個合理的范圍內(nèi)，適當提高政府的教育支出，雖然短期內(nèi)效果不明顯，但是長期來看仍然有助于江蘇省科技創(chuàng)新水平高速發(fā)展。

2.2.2 高校在校學(xué)生數(shù)對江蘇省科技創(chuàng)新水平的影響

為了探究高校在校學(xué)生數(shù)對江蘇省發(fā)明專利擁有量的影響，除了基準場景以外，分別將高校在校學(xué)生數(shù)增加30%和減少30%，探究其影響情況，結(jié)果如圖6所示。

高校在校學(xué)生數(shù)分別增減30%，省發(fā)明專利擁有量也隨之增減，這樣的影響是符合常規(guī)邏輯的。恰當?shù)卦黾痈咝Ｔ谛Ｉ娜藬?shù)有利于為社會輸送更多有知識才能的科技人員，促進區(qū)域內(nèi)發(fā)明專利的產(chǎn)出。

圖5 教育支出對江蘇省發(fā)明專利擁有量的影響

圖6 高校在校學(xué)生數(shù)對江蘇省發(fā)明專利擁有量的影響

2.2.3 企業(yè)R&D經(jīng)費投入對江蘇省科技創(chuàng)新水平的影響

通過分析企業(yè)R&D經(jīng)費投入的變化得出的模擬結(jié)果數(shù)據(jù)，可以在企業(yè)層面提出有效建議。為了獲得直觀的模擬結(jié)果，將企業(yè)R&D經(jīng)費投入分別減少10%、30%以及分別增加10%、30%，對其影響情況進行研究，結(jié)果如圖7所示。

圖7 企業(yè)R&D經(jīng)費投入對江蘇省發(fā)明專利擁有量的影響

增加企業(yè)R&D經(jīng)費的投入能夠促進企業(yè)發(fā)明專利的產(chǎn)出，從而增加江蘇省發(fā)明專利擁有量，為江蘇省科技創(chuàng)新水平的提高作出貢獻。因此，應(yīng)鼓勵企業(yè)合理加大R&D經(jīng)費的投入。

2.2.4 科技人員數(shù)對江蘇省科技創(chuàng)新水平的影響

科技人員是區(qū)域內(nèi)創(chuàng)造發(fā)明專利的主力軍，分別將科技人員數(shù)增加20%和減少20%，探究其對江蘇省科技創(chuàng)新水平的影響，結(jié)果如圖8所示。

圖8 科技人員數(shù)對江蘇省發(fā)明專利擁有量的影響

增加或減少科技人員數(shù)對省發(fā)明專利擁有量的影響都很明顯，并且這種影響在短期內(nèi)就能夠表現(xiàn)出來。因此應(yīng)加大對科技人員的培養(yǎng)力度，從而促進江蘇省發(fā)明專利擁有量的增加，提高江蘇省區(qū)域創(chuàng)新水平。另一方面，對于減少科技人員的做法則需要審慎看待。

2.2.5 高校發(fā)明專利申請量與企業(yè)發(fā)明專利申請量對江蘇省科技創(chuàng)新水平的影響

高校發(fā)明專利申請量與企業(yè)發(fā)明專利申請量是影響江蘇省發(fā)明專利擁有量的重要因素，對這兩個因素的參數(shù)進行調(diào)整，會導(dǎo)致省發(fā)明專利擁有量數(shù)目的變化。因此，在這里將高校發(fā)明專利授權(quán)量和企業(yè)發(fā)明專利申請量分別增加20%，探究其對江蘇省發(fā)明專利擁有量的影響程度，結(jié)果如圖9所示。

增加高?；蚱髽I(yè)的發(fā)明專利申請量對省發(fā)明專利擁有量的提高均有促進作用，但是兩者相比而言，將企業(yè)發(fā)明專利申請量增加20%能使江蘇省發(fā)明專利擁有量提高到一個更高的水平，且這種提高在短期內(nèi)就可實現(xiàn)。

圖9 高校與企業(yè)各自的發(fā)明專利申請量對江蘇省發(fā)明專利擁有量的影響

3 結(jié)論與建議

基于系統(tǒng)動力學(xué)方法建立江蘇省科技創(chuàng)新系統(tǒng)模型，選取2016—2019年的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，探討了江蘇省創(chuàng)新投入與區(qū)域科技創(chuàng)新能力之間的關(guān)系，并進行了相關(guān)分析，主要結(jié)論與建議如下：

1)政府長期的科技支出與教育支出均能夠促進江蘇省科技創(chuàng)新水平的提升，但在短期內(nèi)，加大教育支出并不能立竿見影，且增強效應(yīng)不明顯。因此，從政府的角度而言，應(yīng)根據(jù)其財政收入的增長情況來適當增加對科技和教育領(lǐng)域的投入，優(yōu)化其財政支出制度與資源配置結(jié)構(gòu)。與此同時，江蘇省高校的數(shù)量與質(zhì)量都位居全國前列，這使得江蘇省在科技人才資源層面有著顯著優(yōu)勢，應(yīng)充分把握這一優(yōu)勢，加大對高校的R&D經(jīng)費投入。另一方面，政府還應(yīng)加大對區(qū)域內(nèi)科技人員的培養(yǎng)力度，完善知識產(chǎn)權(quán)保護體系。除了這些方面，政府還應(yīng)破除“官本位”的科技管理體制，在市場主導(dǎo)的前提下，堅持企業(yè)為主體，激發(fā)創(chuàng)新市場的活力。

2)高校承擔(dān)著為社會輸送科技人才的主要職責(zé)，適當?shù)卦黾痈咝Ｔ谛Ｉ娜藬?shù)有利于為社會輸送更多有知識才能的科技人員，促進區(qū)域內(nèi)發(fā)明專利的產(chǎn)出。近年來許多高校也都采取了相關(guān)措施，例如適當擴招等。因此，高校應(yīng)合理調(diào)控招生人數(shù)，并且鼓勵在校學(xué)生參加創(chuàng)新活動，產(chǎn)出諸如發(fā)明專利的創(chuàng)新型成果，助推教育界與產(chǎn)業(yè)界的對接，加強與科研機構(gòu)、企業(yè)之間的人才培養(yǎng)、科學(xué)研究與資源共享。除此之外，高校還應(yīng)注重自身體制創(chuàng)新、隊伍建設(shè)以及服務(wù)支持制度的體系建設(shè)，完善高校的科技創(chuàng)新生態(tài)鏈，努力開創(chuàng)高?？萍紕?chuàng)新的新局面。

3)在企業(yè)方面，確保自身主營業(yè)務(wù)正常運轉(zhuǎn)的情況下，可適當加大對企業(yè)內(nèi)部的R&D經(jīng)費投入，促進企業(yè)創(chuàng)新性成果的產(chǎn)出。據(jù)前文分析，區(qū)域內(nèi)的創(chuàng)新成果主要來自企業(yè)，鼓勵企業(yè)加強自身的創(chuàng)新性建設(shè)對整個區(qū)域科技創(chuàng)新水平的提高起著重要作用。此外，大部分國際知名企業(yè)都有自己的核心技術(shù)，正是由于這些其他企業(yè)無法擁有的創(chuàng)新成果，讓它們能夠生產(chǎn)出一些質(zhì)量過硬、技術(shù)領(lǐng)先的產(chǎn)品或服務(wù)，從而幫助它們在激烈的市場競爭中獲得一定的話語權(quán)。對于企業(yè)自身而言，其發(fā)明專利擁有量是它的長期可利用資源，在此積累的前提下，企業(yè)擁有的這些創(chuàng)新資源會給企業(yè)本身帶來巨大的經(jīng)濟利潤或收益。因此，企業(yè)應(yīng)適當增加研發(fā)支出，并配合相應(yīng)的激勵與保障措施，來吸引、培養(yǎng)進而留住科技創(chuàng)新型人才，在企業(yè)內(nèi)部形成比較穩(wěn)定的科技研發(fā)隊伍。同時，企業(yè)還應(yīng)重視與高校、科技機構(gòu)等之間的產(chǎn)學(xué)研融合，加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)聯(lián)合體的建設(shè)。支持高校與科研機構(gòu)輸送人才進入企業(yè)，為江蘇省科技創(chuàng)新的發(fā)展提供人才資源與技術(shù)資源。

研究主要圍繞政府、高校和企業(yè)3個主體，探究江蘇省的創(chuàng)新投入對區(qū)域內(nèi)科技創(chuàng)新水平的影響，并據(jù)此提供合理性建議。除了這些研究范圍之外，現(xiàn)實中的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)還應(yīng)重視創(chuàng)新活動中產(chǎn)生的負向因素對其創(chuàng)新水平的影響。例如，在推動區(qū)域科技創(chuàng)新發(fā)展的同時，不能忽略給生態(tài)文明方面帶來的影響。除了要注重發(fā)展傳統(tǒng)創(chuàng)新理念，推進制度創(chuàng)新，在科技創(chuàng)新進程中的環(huán)境風(fēng)險問題也同樣值得關(guān)注，后續(xù)研究應(yīng)結(jié)合這一點加以深化。