皖北地区创新生态系统健康度评价研究

王 鸽，朱建文

(安徽财经大学 经济学院，安徽 蚌埠 233030)

自20世纪初熊彼特提出“创新”这一概念以来，创新范式已经经历了线性创新、创新体系阶段，开始进入到创新3.0时代，也就是创新生态系统阶段。创新生态系统的构建已经逐渐成为区域经济发展的重要推力。党的十九大报告中提出要“加快建设创新型国家”，明确“创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑”。安徽省积极响应国家号召，大力实施创新驱动发展战略，皖北地区地处安徽省北部，创新生态系统虽然有着一定的发展潜力但仍存在着不足之处，因此，研究皖北地区创新系统健康度具有一定的必要性。创新生态系统阶段，皖北地区必须牢牢把握机遇，大力推进科技创新，促进产业结构转型，提高区域竞争力。

一、相关研究回顾

2004年，美国总统科技顾问委员会(PCAST)首次正式在报告中使用了“创新生态系统”(Innovation Ecosystem)这一概念，随后关于“创新生态系统”的研究逐渐增多。综合国内外现有文献，关于创新生态系统的研究主要集中在如下两个方面：第一，关于创新生态系统的内涵、构成要素方面。张利飞认为创新生态系统是由高科技企业以技术标准为创新耦合纽带, 在全球范围内形成的基于构件、模块的知识异化、协同配套、共存共生、共同进化的技术创新体系[1]。Adner指出创新生态系统存在着创新价值链，是其增值链的一种外延表现形式[2]。Birol Mercan指出创新生态系统的组成为集群、大学与产业的合作及创新文化三个部分[3]。颜永才综合运用生态学理论、协同理论、博弈论等理论和方法,系统研究了产业集群创新生态系统的结构、进化机制和治理机制[4]。马宗国等基于对研究联合体的研究，表明构成开放式创新生态系统的主要有主体性要素、辅助性创新要素、服务性要素和环境要素[5]。第二，关于创新生态系统的绩效评估等方面。罗亚非等利用稳健主成分方法对于区域技术创新绩效进行了分析[6]。张运生等从融合风险、机会主义败德风险、资源流失风险、锁定风险及外部环境风险等五个方面评价了创新生态系统风险[7]。

关于创新生态系统评价的研究，现有的文献多从创新生态系统的适宜度评价角度出发，覃荔荔等引入减弱系统数据受冲击扰动影响的二阶缓冲算子，基于绝对生态位适宜度和相对生态位适宜度改进的生态位适宜度模型从生态位视角研究了区域创新系统的可持续性[8]。苌千里引入生态学中生态适宜度评估模型，构建了区域创新生态系统的评价指标体系,对河南省17个地级市的区域创新生态系统的适宜度进行了测算和分析[9]。李峰等从创新群体、创新资源、经济环境、技术环境四个方面的25个实测指标，通过实证分析，计算出各省的适宜度值与进化动量值并比较我国区域创新生态适宜度的差异[10]。除此之外，段进军等利用成熟度测算模型，构建区域创新生态系统成熟度评价指标体系，运用主成分分析法，对江苏省13 市和上海、杭州、深圳市的创新生态系统进行了实证研究[11]。

关于创新生态系统健康度的研究，现有的文献多侧重于其内涵或者其中某一方面，如苗红等根据生态系统健康理论，提出了区域技术创新生态系统健康的内涵及评价方法，对生态系统健康评价的评价指标权重及评价标准进行了研究。并在此基础上,对苏州科技园区的健康状况进行了评价[12]。陈向东等认为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、能发挥完善的社会价值流动功能、具有正常的势能转换系统[13]。吴金希提出衡量创新生态体系活力的关键在于与环境的融入能力、增值能力和健康度及寿命和生命周期阶段[14]。李福等在生存与发展两个目标的阐释框架下构建出创新生态系统的“四轮驱动”健康评估模型[15]。

总体而言，目前学术界对于创新生态系统的研究主要集中于对产业、企业创新生态系统的研究，对某一地区创新生态系统的系统研究相对较少。其次研究内容多集中在对创新生态系统内涵的界定、绩效评估及适宜度方面，对健康度的研究相对较少，而健康度却是评价创新生态系统活力的关键所在。因此，本文基于区域创新生态系统视角，运用“健康度”这一评价生态系统的概念，对皖北地区创新生态系统的健康度进行系统的分析。

二、创新生态系统健康度测算方法

(一)数据标准化处理及指标权重的确定

由于各指标的量纲不同，需要将数据进行去除量纲的处理。我们采取“最大最小标准化”对数据进行标准化处理，计算公式为：

(1)

式中，i表示皖北6个城市，j表示27项指标，maxXj表示研究对象在j指标上的最大值，minXj表示研究对象在j指标上的最小值。

确定指标权重的方法有多种，目前较为常用的有主观赋权法和客观赋权法。为减少主观因素的影响，采用属于客观赋权法之一的熵权法来确定指标的权重，计算过程如下：

(1)根据“最大最小标准化”方法对矩阵进行处理，得到标准化矩阵:

(2)计算第i个城市第j项指标的比重：

(2)

(3)计算第j个指标的信息熵ej：

(3)

(4)计算第j个指标的权重wj：

(4)

(二)健康度评估模型的构建

目前常用于生态系统健康度评价的指标体系的方法有模糊综合评价法、层次分析法、TOPSIS法等。TOPSIS模型可以在有限数量的方案下，按照各评估对象与正、负理想解的距离来进行排序，从而对多个方案进行综合对比，并分析各个方案的优劣情况。具体计算步骤如下：

(1)设多属性决策问题的决策矩阵为A=(αij)m×n，规范化决策矩阵为，其中：

(5)

(2)构造加权规范矩阵C=(Cij)m×n，设权重向量为w=[w1,w2,…，wn]T,其中wj为第j个指标的权重，即：

Cij=wj×bij,i=1,2,…，m;j=1,2,…，n

(6)

(3)确定正理想解C+和负理想解C-，公式如下：

(7)

(8)

(9)

(5)计算各评估对象的相对贴近度fi：

(10)

(6)计算各评估对象的健康度Hi：

Hi=A×fi，其中A取100

(11)

三、创新生态系统健康度评价指标体系构建

(一)指标设立原则

创新生态系统较为复杂，涵盖各种不同的主体，且主体间关联性较强，共同形成了一个有机整体。因此在设计评价指标体系时，要充分考虑创新生态系统的特点，遵循系统整体性与开放性原则，保证指标的选取能够完整、系统的反映皖北各城市创新生态系统的健康程度，全面覆盖各个层面。遵循可操作性与可比性原则，由于要进行不同城市之间的比较，数据的有无将直接影响论证的结果，因此在设计时要尽可能地选取共性指标，以保证数据的可操作性和可比性。

(二)指标体系构成

创新生态系统由多个子系统构成，具有整体性、内生性、开放性和动态性等特征。吴金希提出判断创新生态系统健康与否的关键因素在于：(1)对优质创新资源的粘性和吸引力；(2)对新鲜事物的感知力；(3)保持多样化的能力；(4)开放性[14]。我们在现有的研究基础之上，构建了皖北地区创新生态系统健康度评价指标其由系统主体、系统环境和系统功能三个子系统构成，全方位分析皖北地区创新生态系统的健康程度。

1.创新生态系统主体

创新生态系统中，系统主体起到主导作用。系统主体自身要具有自我调节、自我更新的能力，能够吸引优质的创新资源、感知新鲜事物、保持多样性和开放性。创新生态系统主体的构成包括创新产出、创新群体和创新资源。创新产出反映了创新生态系统主体的产出能力，能够直观反应出该系统的创新能力，为衡量创新产出，选取了专利申请授权量、登记科技成果数量和新产品销售收入。创新群体是创新生态系统主体中最为重要的部分，有了创新群体的存在，才能保证创新生态系统拥有持续创新能力，高等学校数、研究与试验发展(R&D)机构数和有R&D活动企业数占比三个指标用来反映创新群体。创新资源方面，用R&D经费内部支出、研究与试验发展(R&D)人员、高新技术企业减免税和地方财政科技拨款四个指标来反映。

2.创新生态系统环境

创新生态系统环境对整个创新生态系统起支撑的作用，只有拥有一个良好的外部环境，才能保证创新生态系统的健康发展。创新生态系统环境可以分为基础设施环境、文化教育环境。基础环境用计算机普及率、移动电话普及率、人均城市道路面积、人均公园绿地面积、卫生机构床位数、公路客运量和公路货运量这些指标来反映，教育文化环境则用财政教育支出占总支出的比重、高等学校在校生数、高等学校专任教师数、科技论文成果数量和公共图书馆总藏量这五个指标来反映。

3.创新生态系统功能

创新生态系统功能这一子系统主要中来反映对社会合理需求的满足程度，主要分为环境保护和社会经济两个方面。环境保护方面，选取环保能力建设资金使用总额、工业固体废物综合利用率和空气质量达到及好于二级的天数比例这三个指标。社会经济方面，用人均工资收入和城镇化率来反映。

综上所述，对皖北地区创新生态系统健康度评价的指标体系整理如表1所示。

四、皖北地区创新生态系统健康度实证分析

(一)数据来源

文章选取2017年皖北地区六个城市的数据为研究对象，数据来源为《安徽省统计年鉴》、《安徽省科技统计公报》、《淮北市统计年鉴》、《亳州市统计年鉴》、《宿州市统计年鉴》、《蚌埠市统计年鉴》、《阜阳市统计年鉴》、《淮南市统计年鉴》及各城市的《国民经济和社会发展统计公报》。

(二)基于熵权TOPSIS法的创新生态系统健康度实证分析

利用公式(1)得到规范化决策矩阵，如表2所示。

表1 皖北地区创新生态系统健康度评价的指标体系

表2 2017年皖北地区创新生态系统健康度评价决策矩阵

根据公式(2)至(4)计算各级指标的权重和信息熵，得到结果如表3所示。

表3 2017年皖北地区创新生态系统健康度评价指标权重

最后根据公式(6)至公式(10)计算出皖北六个城市指标与正理想解的距离、与负理想解的距离、相对贴近度及创新生态系统的健康度，如表4所示。

表4 2017年皖北创新生态系统各项指标计算结果

(三)实证结果分析

通过实证的计算得出了皖北六个城市创新生态系统的健康情况，健康度排名依次为蚌埠市、淮北市、阜阳市、淮南市、亳州市、宿州市。为了深入分析皖北地区创新生态系统的健康情况，进一步计算了六个城市创新生态系统主体、创新生态系统环境、创新生态系统功能三个子系统的相对贴近度，并绘制如图1所示的雷达图。

图1 2017年皖北创新生态系统健康度评价雷达图

从综合角度来看，蚌埠市的相对贴近度为0.6542，相应的健康度为65，为皖北六个城市中最高；第二名为淮北市，健康度约为40；第三名是阜阳市；后三位分别是淮南市、亳州市和宿州市。究其原因，可能是受创新生态系统主体的影响，从图1可以看出，蚌埠市在创新生态系统主体健康度的评分上较其他五个城市较高。

从创新生态主体来看，蚌埠市在该子系统的评分远高于皖北其他市，为0.46；排名第二的为阜阳，评分为0.16；淮南市为0.12位居第三位；其余依分别为淮北、亳州、宿州，评分均在0.1上下。创新生态主体子系统包括创新产出、创新群体、创新资源三个方面。在创新产出方面，2017年蚌埠市专利申请授权量达到了630件，第二名的淮南市为281件，第三名的阜阳市为161件，而宿州市、淮北市、亳州市则未足100件，可见蚌埠市在专利申请授权方面较皖北其他五市有较大的优势。不仅如此，蚌埠市在科技成果数量、新产品销售收入上较其他五市也有一定的优势。在创新群体方面，皖北地区六市在高等学校数量上差距并不大，相差较大的为研究与试验发展(R&D)机构数上。排名第一的仍然为蚌埠市，有506个R&D机构，有R&D活动企业数占比为0.45，远高于其他五市。在创新资源方面，蚌埠市在R&D经费内部支出、研究与试验发展(R&D)人员、地方财政科技拨款上都处于皖北六市中领先的位置，但是在高新技术企业减免税上，淮北市为18 309万元，超过了蚌埠市及其他四市。2008年10月安徽开始建设合芜蚌自主创新改革试验区，蚌埠市作为其中重要的成员，经过几年的发展，在科技创新方面已经取得了一定的成效，因此，这可能是使得蚌埠市在创新生态主体子系统评分遥遥领先于皖北地区其他五市的重要原因。

从创新生态环境来看，皖北六市在该子系统上的评分较为平衡，如图1所示。皖北地区创新生态环境子系统六市按排名依次为阜阳市、淮北市、蚌埠市、亳州市、宿州市和淮南市。从基础设施环境来看，在每百户拥有的计算机和移动电话上，淮北、阜阳、蚌埠、淮南、亳州的相差并不大，而宿州市却远低于其他五市；而在皖北六市中，人均城市道路面积最多的为宿州市，为31.51平方米，宿州市地处安徽省东北部，一直以来都是安徽省外出劳动力主要输出的一个市，农村青壮年劳力大部分都外出打工，农村出现了越来越多的留守老人及儿童，这可能是导致宿州市在在每百户拥有的计算机和移动电话上远远低于其他市而人均道路面积却最高的原因之一；在人均公园绿地面积和卫生机构床位数上，皖北地区六市较为相近；在公路客运量及公路货运量方面，由于阜阳市与皖北地区其他市相比而言公路里程较多，故而均位居第一，其余五市的公路客运量及公路货运量相差不大。从文化教育环境来看，皖北六市在财政教育支出比重上都较为相近，其中比重最高的为宿州，为0.197；比重最低的为淮北市，为0.165，但总体相差并不大，说明皖北六市对教育的重视程度总体上差异并不大；在高等学校在校生数及高等学校专任教师数方面，由于蚌埠市和淮南市各拥有一所建成时间较长的大学，所以在学生规模和教师队伍方面蚌埠市与淮南市要略高于其他四市；蚌埠市2017年的科技论文成果数量为4 033篇，远远高于其他五市，皖北六市中科技论文数量最少的为亳州市，仅为380篇；在公共图书馆总藏量方面，数量最多的仍然为蚌埠市，为1 020千册，最少的为阜阳市，仅为178千册，这充分的说明了蚌埠市较为重视创新能力的培养，而皖北其他五市的重视程度还需要加强。

从创新生态系统功能来看，皖北六市有一定的差异，如图1所示。在环境保护方面，2017年安徽省工业固体废物综合利用率为90.90%，皖北地区除淮南市以外，均在全省平均水平以上，说明皖北地区总体而言在工业固体废物综合利用方面完成较好；从空气质量来看，2017年空气质量达到及好于二级的天数比例为66.7%，皖北六市均在这个比例以下，最低的为宿州市，为50.40%，这一数据充分说明了皖北六市还需要加强对环境的保护。在社会经济方面，皖北六市人均工资相差并不大，但较全省平均情况来看还是较低；在城镇化率方面，宿州、阜阳、亳州的城镇化率较全省平均水平略低。总体而言，皖北地区在环境保护和社会经济上还有很大的提升空间。

五、对策建议

本文通过构建创新生态系统健康度评价指标体系，从创新生态系统主体、创新生态系统环境和创新生态系统功能三大方面评估了皖北地区创新生态系统健康度，结果显示皖北地区创新生态系统健康度存在较大的不平衡现象，创新发展与经济发展还存在着较大的提升空间。因此在上述研究的基础之上，我们提出如下建议：

一是强化蚌埠在皖北地区中心城市的地位。蚌埠市作为皖北地区的中心城市，又是全国性的交通枢纽城市，随着合芜蚌国家自主创新示范区的建立，蚌埠市创新生态系统健康度较皖北其他城市占据领先地位。蚌埠市应当紧抓机遇，借助合芜蚌国家自主创新示范区，不断提升自身的自主创新能力，发挥自身辐射能力，促进皖北地区共同发展。宿州、淮北、阜阳、淮南、亳州也应加强与蚌埠市的联系，打破行政壁垒，通过城市之间的相互融合，提升区域整体竞争能力。二是合理利用区位优势。皖北地区东靠江苏，南接皖南，西连河南，北望山东，要充分发挥皖北地区特别是蚌埠市、阜阳市的综合交通枢纽作用，加强区内、区间合作，以经济发展作为支撑，全面提高区域创新能力。三是加强人才建设。皖北地区具有竞争力的高等院校较少，师资力量薄弱，生源质量不佳，这些问题都限制着皖北地区创新能力的发展，因此必须加强人才建设，要坚持政策引领和机制创新，通过多渠道引进人才。