基于创新生态系统观点的我国科技园区发展观测

陈向东，刘志春

(北京航空航天大学 经济管理学院,北京 100191)

一、引言

我国科技园区是在迎接世界新技术革命浪潮的挑战，欧美日等国不断加强高新技术产业发展，国内深化改革开放的大背景下诞生的，是国家重大战略部署。1985年，中央做出《关于科技体制改革的决定》，提出了“要在全国选择若干智力资源密集的地区，采取特殊政策，逐步形成具有不同特色的新兴产业开发区”，1988年批准建立了第一个国家高新区——北京市新技术产业开发实验区。着眼于加快建设经济大国的战略目标，国家对高新区进行全国性的布局，高新区建设步伐不断加快。1991、1992连续两年分别批准建设了26和25个国家高新区；1997年，特别批准建立了杨凌农业高新区，2007年升级宁波为国家级高新区。在2008年国际金融危机爆发后，高新区出现了逆势增长的态势，表现出了较强的抗风险能力，启动新一轮省级高新区的升级。截至2013年底，国家在智力密集区、中心城市、沿海开放城市、老工业基地等地区相继设立了114个国家高新区。

目前，我国正处于经济转型升级的攻坚期，国际产业竞争日趋激烈，核心竞争力不足、资源环境约束强化、要素成本上升等矛盾日益突出。高新区作为国家、地方政府推动高新技术产业发展、承载区域创新、经济发展建设、社会功能的重要载体，应当抓住这一实现跨越式发展的重要历史性机遇，跟上全球高新技术产业发展的步伐，支撑中国经济社会发展和创新型国家建设。从创新生态系统视角下研究高新区创新问题，有利于更加直接地引入创新影响要素，为高新区全面诊断创新情况提供依据；同时，有利于更加有的放矢地提出创新发展建议，推动高新区优化创新环境，推动自主创新，优化资源配置。

二、科技园区创新生态系统观测的相关概念及分析框架

(一)创新生态系统概念及相关研究进展

从生物学的角度来看，生态系统是指一定区域内的所有生物与环境通过进行能量流转而组成的统一整体，由非生物成分、生产者、消费者和分解者构成，各部分相互联系、相互作用，通过物质、信息以及能量的转换维持生态系统的平衡[1]。主要包含3方面的内容：态表现生态系统内部的起始资源成分，势则反映生态系统的外部表现或产出水平，而系统流动特点可以反映生态体系的动态健康发展状态。整体上看，创新态指物种的资源发展状态，而势能则表现物种在生长、发育、学习以及与环境的相互作用的结果。

创新生态系统概念最早源自美国总统科技顾问委员会(PCAST)于2003年发布的一份报告——《维护国家的创新生态体系、信息技术制造和竞争力》[2]，该报告指出，国家的技术和创新领导地位取决于有活力的、动态的“创新生态系统”，而非机械的终端对终端的过程。创新生态系统概念提出以来，不少国内外学者都对其展开了研究，主要包括其创新生态系统结构、评价方法研究等方面。

创新生态系统作为一种观测体系又比较侧重区域层面的创新活动，例如，《区域优势: 硅谷和 128 号公路的文化和竞争》( Regional Advantage: Culture and Competition in SiliconValley，2000)[3]和《硅谷前锋: 创新和创业的栖息地》( The Silicon Valley Edge: a habitat for innovation and entrepren- eurship，2002 )[4]是两本关于硅谷研究的著名著作。两本书不仅详细地阐述了硅谷的创新文化、创新优势，而且特别强调硅谷难以复制的高新技术产业和创业精神需要从生态学的角度去思考；该报告显示，如果要建立一个强有力的知识经济，就必须学会如何建设(而并非单纯模仿)一个强有力的知识生态系统。美国国家科学基金会的杰克逊[5]将创新生态系统与生物学生态系统的类比，并指出:“一个创新生态系统模拟的是复杂关系的经济动力学而不是能量动力学。”

学者关于科技园区创新生态系统的研究主要集中方法探索、模型建立和实证研究等层面，张忠德(2002)构建高新区创新系统模型[6]，吴长年、魏婷(2005)则运用多层次模糊综合评价方法对区域技术创新活动的生态系统水平进行评价，并对苏州科技园开展实证研究[7]。孙洪昌(2007)创建了开发区创新生态系统模型，并结合生态学中生态位的分析方法，分析了影响开发区“二次创业”中企业创新发展的问题[8]。何燕子(2007)以区域创新系统的视角进行研究，提出基于农业科技园区创新系统的完整结构，指出基于农业科技园区创新系统运行的实质是知识的流动[9]。彭莹莹(2011)建立了技术创新耦合度与区域绩效关联模型，并对中关村信息产业创新生态系统的技术创新耦合度进行了实证研究[10]。农添珍(2012)选择广西北部湾经济区进行实证研究，采用模糊层次分析法对该区域技术创新生态系统适宜度进行评价[11]。

学界关于科技园区创新生态系统的研究还处于初期，依托我国科技园区发展现状及趋势，开展科技园区创新生态系统的研究较少，对于科技园区创新生态系统的内涵和外延并没有统一的界定，提出的模型种类较多，却并没有得到普遍认可的代表性成果，对科技园区创新生态系统内涵的研究急需深化。且相关研究对象主要集中在对于某一地区某一类科技园区，研究范围较窄，研究结论和措施建议过于泛化，缺乏针对性。当前，在我国科技园区转变发展方式、寻求创新驱动内生发展路径阶段，亟待在定性评价的基础上对科技园区创新生态系统进行定量分析，构建一组合适的评价指标体系和模型，并结合实证研究，提出有针对性提升科技园区创新生态系统综合水平的发展建议，进而推动我国科技园区功能发挥和持续发展。

(二)科技园区发展的创新生态系统评价框架分析

结合国内外关于区域创新生态系统生态位的研究思路，科技园区创新生态系统的研究应落实在对于区域创新生态水平的测评或评价框架上面。通过科技园区创新生态系统的基本分析，本文提出评价科技园区创新生态系统运行状态的基本框架，并期望在此过程中寻求系统发展的正向和负面因素，为系统有序发展提供思路[15]。

对比分析我国科技园区发展状况，特别是我国科技园区建设的发展状态，显然，借助创新生态体系的概念并分析其评价框架，具有十分重要的理论和现实意义。

科技园区发展的创新生态体系测评应把握以下几个问题。

1.健康的创新生态系统应能维持其组织运行，且保持稳定的自我运作投入能力。区域创新生态系统发展的基本目标是实现创新能力持续稳定，这就需要系统创新活动充满活力、系统在资金、人才、物资以及政策投入水平上保持一定的稳定性和增长性。

2.健康发展的创新生态系统应能发挥完善的社会价值流动功能。高水平的科技园区创新生态系统应对社会经济的发展和生态环境的优化发展具有支持推动作用。高水平的创新生态园区必须充分发挥其流动功能，以保持科技园区的可持续发展。

3.健康发展的创新生态系统应具有正常的势能转换系统。势能转换用于描述系统创新活动与经济产出和社会价值流动过程中的循环过程。

三、科技园区发展的创新生态系统评价指标体系

本文结合科技园区的特征，提出科技园区创新生态系统的概念：在一定时间范围内，科技园区内创新主体及其创新组织形成的创新群落与创新生态环境之间的健康的相互作用，而这些作用主要通过各类要素流动，如价值流动、信息流动、资金流动、物资流动、人才流动来表现，因此，科技园区建设和发展过程中的组织、环境和要素流动3个方面的表征是定义和测评科技园区的创新生态系统发展水平及其系统性的关键。

本文将科技园区创新生态系统的评价主要分为“态“评价、“流”评价和“势”评价3个方面。其中：“态”主要用于评价园区创新投入的情况，“势”主要用于评价创新产出情况，“流”则用来分析科技园区创新生态系统发展的要素流动。本文构建科技园区创新生态系统评价体系，注重一系列有内在联系、有创新活动代表性、概括科技园区特点的指标要素构成。

(一)“创新态”评价指标内涵

园区创新态由资本态、人才态、物资态以及政策态构成。能够占据优势创新态，在各维度均占据较宽的适应幅度，创新态复合体积大的物种，比较容易获得竞争优势。拥有较宽人、财、物、政策创新态的科技园区，创新要素更为齐全，能够显著降低种群创新成本，促进高效率创新创业的发生。

第一，资金是制约创新活动的首要因素，资本向高利润方向流动，这是资本的天然禀性，优良的创新体系必然容易获得较宽和优质的态，同时，能持续获得较宽和优质态的园区创新系统必然会推动园区的快速、有序、健康发展，因此，资本态体现了科技园区对创新活动的资金投入，资本态越高，表明园区对创新活动的资金投入越多。第二，人才是创新的基础，一切创新活动均要依靠人来进行，只有聚集相关人才，并使这些人才有发挥能力的空间，才能进行创新活动，人才态越高，园区创新主体能获得人员的空间越大。第三，物资是进行创新活动的必要因素，缺乏必要的物资保证，创新往往不能实现，物资态越高，创新活动获得物资的空间越大。第四，创新驱动发展日益成为我国科技和经济发展重大战略途径，政策对于创新的推动作用愈发重要，园区的政策态体现的是政策对园区创新活动的支持力度，政策态越高，表明园区创新活动受到的政策支持力度越大。总体而言，科技园区建设的创新态概念主要体现其相关投入水平。综上所述，我国科技园区创新生态系统态评价指标构成内涵构成如表1所描述。

表1 科技园区创新态评价指标内涵说明

(二)“生态势”评价指标内涵

在科技园区创新生态系统中，生态势代表创新产出，创新产出可以形成3方面的效应。拥有高势能的科技园区，在创新活动转换效益的机制体制上面较为完善，拥有比较大的竞争优势，是园区综合效益综合水平高最直观表现。

生态势主要包括科技产出、经济产出和社会产出。科技产出是创新活动的具有学术意义或实际价值的直接结果，包括专利、标准、论文等知识技术产出成果；经济产出是指创新活动为创新主体带来的经济效应，包括高新技术产出、新产品产出、经济总量等；社会产出表示创新能够对社会各个方面带来的积极影响，包括人员就业、财政收入、机制体制创新辐射带动、发展模式输出等内容。

表2 科技园区生态势评价指标体系内涵说明

(三)“生态流”评价指标内涵

创新生态系统中创新活动最重要的表现是要素之间的流动，这一点可以由“生态流”指标来反映。从科技园区创新生态体系建设水平观测角度出发，所谓“生态流”指标应能反映系统内部各要素在系统内部和系统外部相互作用而产生的流动状态，特别从科技园区创新生态系统发展的特征考虑，其生态流应包括价值流、信息流、人才流以及物资流。

价值流是指价值创造过程表现出的相关要素流动，表现在以技术要素为核心的研制、增值和转移过程，以研发人员的创造性智力劳动为基础，将技术要素转化成经济价值的相关要素流，特别通过要素(技术)交换表现出市场价值，价值创造过程的流动程度与技术成果商业化程度成正比；信息流指的是创新生态系统中维持与发展过程中的信息交流，在创新过程中既有系统内部之间的信息交流也有系统与外部系统之间的信息交流，在创新生态系统中信息量随着生产的发展以及创新生态系统的进步不断增加，信息越来越多样化，创新生态系统的信息流保持通畅，系统的创新才能不断进步发展。人才作为知识创造活动的主体，活跃的人才流动能够带来活跃的创新活动。物资流是创新生态系统中价值创造的重要载体，通过生产过程中物质在各部门之间的流动，实现创新的直接产出。

表3 科技园区生态流评价指标体系内涵说明

四、我国科技园区创新生态系统评价实际观测

(一)创新生态系统评价指标体系

从具体指标选择上来说，国内外学者应用不同的指标对科技园区创新生态系统进行了评价。在创新投入方面，唐厚兴等人以“R&D经费支出占GDP比重”“技术改造经费支出”“科技经费支出”“外商直接投资”等指标来度量创新资本投入[16-18]；刘骅等以“园区R&D人员数量”“科技活动人员占从业人员比重”等指标来度量园区人员投入[19]；王鹏、陆浩然以园区基础设施投入额来度量园区物资投入情况[20]；谭宏等以“研发加计扣除所得税减免额占总研发费用的比重”“财政科技支出与当年财政支出比例”等指标来度量园区政策投入水平[21-22]。

对科技园区创新生态系统的上述评价中，缺乏对创新生态系统活跃程度的考量，因此，本文引入生态流指标来评价系统与外界进行物质、能量、信息交换的频率。

在创新产出方面，张宗益、张莹以“当年申请授予专利数”来度量科技成果产出水平[23]；谢子远等分别以“园区GDP”、“企业销售收入利润率”来度量园区的经济产出水平[24-25]；胡类明等人以“园区从业人员人均工资”[26]，牛玲飞以“当年新注册企业数”[27]来度量园区的社会效益产出水平。

本文在现有文献对创新生态系统的指标选择上，按照以下指标选取原则，最终确定科技园区创新生态系统态、势、流3个维度的具体指标。

1.生态代表性

指标所代表的内容是创新生态系统的综合反映，选取指标应该结合生态系统健康的特征，测度我国高新区的创新生态系统，全面反映高新区的生态创新。同时，为保障指标体系测度的客观性，不应该出现过多的信息包容涵盖以及指标内涵重叠。

2.数据可得性

要求指标数据获得方式权威，能充分客观的评价现实情况，指标数据是构建指标体系的基础，数据必须具备统计充分性的特点才能保证指数构建有效的数据支撑，因此指标统计数据的权威性是构建体系的必要条件。本文指标大部分来源于科技部创新监测与评价体系。

3.综合性原则

创新生态系统是一个系统中各要素的有机结合，它包括园区内部运行机制、外部抗压环境以及整体的功能机制，因而建立的指标体系必须能够将系统主要因素都考虑在内，能够具有真实特征，缺少任何一方面，都会失之偏颇。笔者通过结合创新生态系统结构给出指标体系。

4.以相对指标为主

由于高新区的面积、人口、发展水平存在显著差异，科技创新、经济产出也存在着较大差距，因此建立的指标体系应以相对指标为主，保证对比的结果能够确切地说明问题，得出有意义的更接近真实性的结论。

综上所述，本文得出如下科技园区创新生态系统综合评价三级指标体系。其中，创新态对应4个二级指标，11个三级指标；生态流对应4个二级指标，8个三级指标；生态势对应3个二级指标7个三级指标：

(二)数据来源与评价样本选择

创新生态系统评价中的数据主要来源于科技部火炬高新技术产业开发中心编制的《中国火炬统计年鉴》《国家高新技术产业开发区企业统计报表》以及《高新区综合统计报表》。2009年之前认定的53家国家级高新区，包括世界一流科技园区、创新型园区、创新型特色园区以及其他类型的园区。

20世纪50年代，我们开始了社会主义新农村建设的初步探索，其中包含了农业发展纲要的通过和知识青年参加农村社会主义建设的决定。改革开放以后，从1982年至1986年，国家连续五年关注“三农”问题，提倡农村改革和新农村建设；1996年，国家领导提出农村干部队伍培养的新要求；党的十四届六中全会，提出了提高农民素质、奔小康、创建文明村镇等目标。国家对农村建设本着“多予”、“少取”、“放活”的原则，着重解决工农关系和城乡关系。

表4 我国科技园区创新生态系统评价指标体系

(三)创新生态系统综合评价方法

创新生态系统指标评价方法主要有主成分分析法、层次分析法、能值分析法、生态学分析法、模糊评价法、神经网络法等[28]。这些评价方法各有优点和适应范围，在分析不同问题时需根据实际情况确定采用的评价方法。主成分分析法在分析问题时，可以舍弃一部分主成分，从而减少了计算工作量。同时，主成分分析法对原指标变量进行变换后形成的主成分之间彼此相互独立，消除评价指标之间的相关影响，因而可以减少指标选择的工作量。在综合评价函数中，各主成分的权数为其贡献率，它反映了该主成分包含原始数据的信息量占全部信息量的比重，这样确定权数较客观、较合理，因而克服了某些评价方法中根据以往经验确定权数的主观性[29]。高新区创新生态系统是由创新态、生态流以及生态势等因素耦合而成的复杂生态系统，很难用精确尺度来刻画。主成分分析法能客观的确定态、势、流里各指标对创新生态系统的影响的相对权重，最后通过线性加权综合评估进行计算研究。因此，本文选取主成分分析法对科技园区创新生态系统综合水平进行评价。主成分综合评价法的数学原理如下所示：

设本评价指标体系有n个样本，每个样本(在本文中为样本高新区)对应p项指标：X1，X2，…，Xp,得到原始数据矩阵：

(1)

设ai=a1i,a2i,…,apiT(i=1，2，3…，p)为p个常数向量，用数据矩阵X的p个指标向量作线性组合(即综合指标向量)为：

Fi=a1iX1+a2iX2+…+apiXp

(2)

F1的方差Var(F1)越大，表示F1所包含的X1，X2，…，Xp中的信息越多。通常要求所有ai具有单位长度，即

(3)

(4)

ci越大，则说明相应的主成分所反映综合信息的能力越强。

由此，得到综合得分

(5)

(6)

(四)结果分析

将2012年53家样本科技园区的相关数据带入计算得到相关指标值，经过主成分分析，得到2012年53家样本高新区在态、势、流3方面的综合评价水平。

为比较典型高新区在所谓“创新态”“生态流”“生态势”3个方面的相对位置，本研究分别作出“创新态-生态流”、“创新态-生态势”、生态流-生态势”3个二维平面图，并分别观测各样本在相关平面图的位置，结果如下。

首先是在创新态和生态势两者平面上的比较，也是高新区建设的投入与产出类型指标上的比较，如图1所示。*中位线以全体样本的平均数作为标准划分。

图1 我国高新区样本点在创新态-生态势二维平面上的分布①

以4个区间划分的相关样本群落分布如表5所示。

可以从图1看出，位置I区的样本的态和势均较高，属于科技园区健康发展的典型区域；而处于位置II区间的样本则显示生态势相对较高，但创新态相对较低，区域的创新投入资源相对较低但创新产出水平较高，表现出相对更强的创新生态水平，但这样的样本数量并不多，并且这些地区偏向生态势指标的倾向性也并不明显；处于位置III的样本更多显示其创新态高而生态势相对较低，属于创新投入相对较高而创新产出水平相对较低的状况，处于此种状态的样本群数量较多；大多数样本高新区是落在位置IV区域，表现出创新态和生态势都相对较低的状态。总体来看，如图中曲线所示，高新区样本的创新生态水平表现为投入(创新态)相对大于产出(生态势)，而北京中关村科技园区由于集中了全国优秀的科研机构和创新人才与资金资源，属于比较特殊的样本点，其位置可能不具有一般意义(如略去则如图1中直线所示)。

表5 我国科技园区样本在创新态-生态势平面上的分布组合

其次，从创新态与生态流的关系来看，如图2所示。

以4个区间划分的相关样本群落分布如表6所示。

图2 我国高新区样本在创新态-生态流平面图上的分布观测

生态流状态可以用来解释科技园区样本点的创新活动，具体的创新生态流动指标表现了相应的高新区的创新活跃水平和动态演进水平，如同自然界生态发展的表现。生态流水平高，通常预示着较高的生态产出水平。从图2可以看出，我国大多数高新区建设的创新态指标要相对高于其生态流指标(如果将北京中关村科技园区作为特殊点排除，则此特征更为突出)，也就是说，从大多数样本的生态流水平看，并没有很好地反映其创新态所表征的投入水平，一定程度上也可以用来解释我国大多数科技园区的创新态要高于其生态势(图1)的原因。此外，图2也表现出，样本区域在此二维平面上的分布是比较分散的，说明不同地区高新区建设的生态发展测度上差异性较大。

第三，从我国高新区的创新生态流与创新生态势的关系图形来看(图3)，也存在类似的表现。

以4个区间划分的相关样本群落分布如表7所示。

由图3可知，我国高新区建设的生态流与生态势有着比较密切的对应关系，除了存在少量相对奇异的样本点之外，大多数样本都集中在直线两侧，表现出生态流对于生态势具有较为直接的相关关系。

表6 我国高新区样本在创新态-生态流平面上的分布组合

表7 我国高新区样本在生态流-生态势平面上的分布组合

图3 我国高新区样本在生态流-生态势平面图上的分布观测

五、总结

应用创新生态系统的观点和方法观测我国科技园区的建设和发展，是本文的创新点。创新生态系统按照生态系统的规律和特征运行，强调“态”“势”“流”三者之间的有机联系，其中，创新态突出了特定地区创新活动的投入状态，而生态势则突出了特定地区创新活动的产出水平，而生态流更注重特定地区创新活动的动态发展，本文对三者关系进行了系统性分析，突出了生态流在创新态和生态势发展过程中的重要表征作用。

根据本文实证分析的结果可以看出，我国不同地区高新区存在一些创新生态系统发展方面的共性问题。从创新态和生态势之间的关系看，我国高新区样本呈现投入(创新态)相对大于产出(生态势)的总体状态；从创新态和创新生态流之间的关系看，我国大多数高新区的创新态指标要相对高于其生态流指标，即大多数园区的创新流水平较低，这也在一定程度上解释了我国大多数高新区呈现投入大于产出的现象的原因；从生态势与生态流的关系看，表现出大多样本高新区的生态流与生态势之间具有比较明显的相关关系。因此，本文得出结论，单纯注重科技创新投入的存量指标并不能完全有效地将投入转化为相应的产出，还要关注体现园区创新活力的流量指标，结合我国目前大多数科技园区创新态处于高位水平而生态流产出过低的现状，本文认为，有针对性地提升高新区生态流的水平，能够带动提升创新生态系统综合水平的快速攀升，因此我国高新区需要从促进人才流、资金流、信息流以及物资流等方面着手，全面提升创新生态系统综合水平。具体建议如下。

(一)加大人才引进力度，优化人才环境建设

创新人才是高新区创新系统持续运转的源泉，要通过多种方式吸引创新人才，加强高新区人才流。第一，加强产业化基地、大学生科技创业实习基地、留学人员创业园、博士后科研工作站等人才载体建设；第二，树立高端人才创新创业特区，引进人才团队；第三，通过加快专业产业聚集、推进龙头企业建设等手段大力招揽人才；第四，制定促进人才集聚的政策和相关规划，吸引海外人才、高层次人才集聚高新区，形成全国人才高地。

(二)大力发展科技金融，加快资金利用效率

高新区中高成长性中小企业多，这些高成长性企业是众多中小企业中的优质企业群体，也是最具发展潜力和创新精神的群体，在促进新兴产业发展和引导经济结构调整方面发挥着至关重要的作用。但在当前间接融资仍占主导地位的情况下，单个中小企业在获取资金流方面处于弱势地位。近年来我国高新区科技创新经费投入保持较高的增速，但这种扩充速度仍难以满足创新生态系统运转对经费的需要，影响了创新生态系统中的资金流动。应该从三个方面来加强高新区创新生态系统的资金流动。第一，设置专项发展基金推动科技型中小企业创新活动，弥补关键领域创新资源投入不足；第二，加强政府投资评审提高资金使用效率；第三，积极拓展融资渠道，积极推动企业到各级资本市场融资，打破资金配置渠道的封闭性，实行投资主体多元化，改善科技园区创新资金瓶颈问题，推动其创新生态系统健康发展。

(三)加强建设各类公共服务平台，提升信息、能量流动效率

从欧美等发达国家科技园区的发展经验来看，市场经济尤其是知识经济越发达的地区，公共服务平台越完善。科技园区是我国市场经济发达、知识含量最高的地区，区内的企业对各类公共服务平台的需求日益紧迫。对于高新区创新生态系统而言，公共服务平台具有三大功能：一是沟通粘结区域中的各类创新资源和创新主体，降低交易成本和风险；二是为企业提供全方位地咨询服务；三是协调重组功能区域内技术合作创新与扩散。因此，公共服务平台是高新区域创新生态系统中的重要纽带，发挥着降低交易成本、促进区域专业化分工以及信息流通的功能，对促进产业集群的形成和产业发展具有重要的作用。要构筑有效的产业加速机制，高新区须大力支持公共服务平台的发展壮大。通过建立科技资源共享服务平台，加快科技信息在园区的流动以及科技仪器等物资设备在园区的共享。积极推进开放实验室建设、建立研发公共服务平台、引进与培育一批提供认证、评估、推介、产权、信息咨询等专业服务的科技中介服务平台。

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