SCI视角的官产学创新合作关系测度研究

蔡 翔，刘晓正

(1.东南大学经济管理学院，江苏 南京210096;2.桂林电子科技大学商学院，广西 桂林 541004)

SCI视角的官产学创新合作关系测度研究

蔡 翔1，2，刘晓正2

(1.东南大学经济管理学院，江苏 南京210096;2.桂林电子科技大学商学院，广西 桂林 541004)

大学、产业和政府之间的三螺旋关系在国际上的研究已日趋丰富并完善，但在中国却处于起步阶段，尤其是相关定量细化的规范性研究就更加屈指可数。本文借鉴Leydesdorff的三螺旋定量算法，以江苏、天津、贵州和广西为研究对象，采用基于网络计量的数据挖掘技术对基于SCI的引文数量进行统计并对其所反映的官产学关系进行纵向及横向分析，对官产学之间互动关系的定量规范性研究进行了初步的探索。

三螺旋算法;官产学;数据挖掘

20世纪90年代后期，受生物学中三螺旋结构的启发，Etzkowitz在观察、分析和总结全球知识经济发展的基础上，提出了著名的并被广泛认同的三螺旋创新理论，用以解释大学、产业、政府相互渗透的复杂的互动关系。三螺旋创新理论中主要涉及三个组成单元:以大学为主的知识生产机构，包括高技术公司、企业集团在内的产业部门以及地方、区域、国家等不同层次的政府部门。这三个组成单元相较之前承担传统的知识创造、财富生产和政策协调的职能外，还通过相互作用衍生出一系列新的职能［1－5］。

三螺旋创新理论的出现给创新体系的构建提供了一个新的思路。本文在借鉴Leydesdorff的三螺旋定量算法基础上，以江苏、天津、贵州和广西为研究对象，选取以SCI科技论文发布情况为单一测度指标，探索性地分析了大学、产业、政府之间的互动关系，进而提出了衡量区域创新能力强弱的一个新标准。

1 三螺旋算法

许多专家、学者都曾对官产学关系的紧密程度进行研究，其中，Leydesdorff在对论文发表数量的统计整理的基础上，运用布尔逻辑代数体系下的“和”运算进行测度，即用“大学”和“产业”合作发表的论文数量 (UI)、“大学”和“政府”合作发表的论文数量 (UG)、“产业”和“政府”合作发表的论文数量 (IG)的布尔数值来计量双边的铰链程度，而“大学”、“产业”和“政府”合作发表的论文数量 (UIG)则代表了三个概念域内的共通度。虽然这些结果只是通过一些代理数据，从某种意义上说明官产学之间的合作程度，并不能完全诠释官产学关系的全部内涵，但无疑提供了一种新的测度官产学关系的计量模型，而Leydesdorff使用的这种算法即“三螺旋算法”(Triple Helix Algorithm)［6－9］。

Leydesdorff认为各创新主体发表的论文数量都会产生相应的频率分布fi，而这种频率分布有其所对应的概率分布Pi，且:

申农以或然熵解释这种概率分布所包含的平均信息量，用Hi表示，其中:

多维度下的或然熵Hij可由增添适当的变元后进行测量得到。对应两组基下的对数运算，Hij可由信息的单位比特进行测度，如下所示:

将二维协同信息定义为不确定性的转接量Tij:

对于三维协同信息的转接量可以由Tijk表示，而Tijk的值可由下列等式计算得出:

考虑到大学、产业、政府的实际数据关系，我们可以将上式改写为:

注意到可测变量的不确定性由界面关系的增加致使其不断减少，因此，不妨以三维空间内的组织信息的转接量作为一个动态计量的指标，等式 (1)即是我们所要的“三螺旋算法”，其中三维信息转接量TUIG的数值大小则反映了官产学的关系的强弱。

2 基于网络计量法的数据挖掘

伴随互联网的广泛使用，书刊、报纸中的大部分信息都会被包含在网络数据库中，通过传统的计量统计方法进行的有关频次、作者特征、作者合作能力和程度的分析在网络数据库中同样适用［10］。在运用三螺旋算法计算协同信息的转接量，分析官产学关系之前，使用数据挖掘的方法利用网络数据库中的资源在大量的数据中筛选有用的信息，并通过对原始数据的设定、处理和统计，获得所需要的数据。

本文采用广西区内2001—2010年度发表并被SCI引用的721篇论文进行纵向分析，从官产学合作的角度对广西过去10年的创新发展进行评判并从中寻找进步空间。

除广西区内的纵向比较外，根据《中国区域创新能力报告2010》中的排名情况，选取创新能力与广西分处不同级别的另外3个省份——江苏、天津、贵州就其官产学合作水平进行横向比较。其中江苏拥有众多高水平学府、经济发展水平也居全国前列，区域创新能力更是位列全国第1位，对其官产学合作的探讨有助于挖掘其创新潜力，使其经济呈可持续发展的态势;区域创新能力位列全国第7位的天津作为“环首都”工业城市，更容易受到各种科技政策的强烈辐射，其官产学合作的关系为我们衡量现有政策对合作创新的促进作用指明了方向;贵州受其经济发展水平的限制，区域创新能力暂列全国第29位，但其作为西部省份的代表，丰富了官产学合作的研究案例［11］。因此，采用2010年度江苏、天津、广西、贵州4省 (市、区)被SCI引用的669篇论文进行横向分析。

所有这些论文按其地址属性依次被贴上“大学”、“产业”、“政府”的标签 (允许重复计量):若地址中包含“局”、“部”、“基地”、“中心”、“中国科学院”或其他国家直属的研究院所、实验室等机构名称就将其划归到“政府”的范围内;若地址中包含“公司”、“集团”、“厂”或其他营利性单位的名称就将其划归到“产业”的范畴内;若地址中包含“大学”、 “学院”、“学校”或其他属于学校所有的研究院所、实验室等机构名称就将其划归到“大学”的行列。根据所贴“标签”将全部论文划归至“大学”、“产业”、“政府”、“大学－产业”、“大学－政府”、“产业－政府”、“大学－产业－政府”7个类别，分别统计每个类别内出现的频数，所得到的这些数据就组成了我们进行跨组织边界合作者关系研究的数量基础。

2.1 广西区内的纵向统计

SCI 2001—2010中由广西产出的721篇论文中有效统计663篇，占总数的92.0%，涉及2317个有效地址。将663篇论文按年度分入集合S1－S10后，分别在Si内依据其所有的地址信息对大学、产业、政府的归属关系进行分配，通过归类统计，全部论文可以被划归至“大学”、“产业”、“政府”、“大学－产业”、“大学－政府”、“产业－政府”、“大学－产业－政府”7个不同的类别 (见表1)。

表1 基于SCI 2000—SCI 2010广西区内论文统计

由表1发现，广西过去10年间的论文产出不论是总数量还是分属7个类别的子数量，在总体势头上都表现出上升的趋势，仅在2002年、2008年以及2010年有所回落。为解释这种数量减少的原因，特选取EI 2001—2010及CSSCI 2001—2010中涉及广西区的10425篇论文进行对比，尝试找出数据背后隐藏的原因。

将统计集合扩大后，论文总数量下降的现象仅出现在2008和2010年。因此，我们可以判断，数据统计的局限性在一定程度上制约了研究结果的客观性。然而，除去数据获取上的不足，又是什么原因导致不论是SCI还是EI或是CSSCI检索的论文数量在2008年及2010年都较前一年有所减少呢?2008年由于遭受自然灾害和金融危机双重冲击的影响，广西安排的科学研究与技术开发计划项目和资助经费虽然在总量上较前一年有所增加，但平均经费却由2007年的17.6万元/项下降为16.9万元/项，导致本年度的基础理论成果由2007年的42项下降为33项，相关研究的论文数量也随之下降。2010年，尽管该年度的科技立项和资助经费的数量保持上升趋势，但科技成果的产量却有所缩减，表明科学研究的效率仍有待增强。

综上所述，影响广西区科技产出的原因可以归结为应对外部冲击的能力以及项目研究的效率两个方面。为避免类似的情况发生，应通过科技政策的制订对经费的数量及所占比重进行硬性规定，保障科技投入，同时，定期监督项目的执行情况，提高科学研究的效率，双管齐下，切实提高科研能力。

2.2 江苏、天津、广西、贵州的横向统计分析

将SCI 2010中江苏、天津、广西、贵州4省(市、区)的669篇论文进行横向分析，其中有效统计665篇，占总数的99.4%，涉及有效地址2789个。将全部665篇论文按地域分入集合S1－S4后，分别在Si内依据其所有的地址信息对大学、产业、政府的归属关系进行分配，分配原则与纵向统计一致，于是得到4个省份被SCI引用论文的在7个类别中的分布情况 (见表2)。

表2 EI 2001—2010广西区内论文统计

表3 基于SCI 2010的江苏、天津、广西、贵州4省论文统计

将4个省份被引用的论文数量进行横向比较，可以发现:(1)区域创新能力与科技论文的产出总量成正比，总量越多的区域，创新排名越靠前;(2)以科技论文的发表为产出的官产学合作是以大学为主体的，大学的产出能力直接决定了区域的产出能力，进一步印证了知识经济时代中大学对社会发展的重要性;(3)产业的科技产出能力直接影响着当地的经济发展水平，产业的科技成果越丰硕，当地的人均GDP越高 (见表3)。鉴于以上分析，我们预测区域创新能力或经济发展水平与官产学的合作关系也呈正相关，并试图通过有关三维协同信息转接量的计算证实我们的判断。

3 三螺旋算法的实现及分析

将所要分析的论文归好类后，通过三螺旋算法的实现对这些数据所反映的协同信息转接量进行度量，从而得到不同年度、不同地区相应的三螺旋的系统状态，最终得到有关官产学合作关系的计量表达。

3.1 广西区内的纵向统计分析

这里的讨论是在所统计到的论文范畴S内所有论文的所有地址信息，可重复并对重复地址信息按其重复次数进行统计的基础上的算法实现。通过对广西区内SCI 2001—2010引用的663篇论文的地址信息的分类，进而对所得数据进行三螺旋算法的程序化处理，得到如表4所示的具有该算法意义而非纯粹按点计数意义下的三重螺旋的三维转接运算布尔代数数值，定量展现广西区内近10年官产学合作的基本情况。

表4 基于SCI 2001—SCI 2010的广西区官产学三螺旋关系计量表达

将近10年协同信息转接量的变化情况以折线图的形式直观地呈现出来即得到图1，对图中反映的三维协同信息转接量TUIG的曲线采用线性回归最小二乘法拟合，以年份的末位数字作为相应的x轴的取值，可以得到拟合直线方程:

y= － 0.036x+0.014

该拟合方程拟合了自2001年起始终非正的TUIG的值。根据信息论的相关内容，负熵是我们希望看到的，它表明重叠系统给运载整体带来了关于不确定性减少的信息。就其绝对值而言，负熵呈增长之势，表明广西区内过去10年内的三螺旋模式越加紧密整合集成了。在看到成绩的同时，还要注意到这种线性增长的趋势并非从始至终的，在某些年份，TUIG的数值出现了回落的现象，且这种波动幅度较为明显，说明官产学的合作关系尚不稳固。我们通过横向对比，深入分析这种现象出现的原因。

图1 广西区内2001－2010年度TUIG的变化情况

3.2 江苏、天津、广西、贵州的横向统计分析

对江苏、天津、广西、贵州4省 (市、区)被引665篇论文的2789个地址，使用与纵向比较中同样的方法可以得到各个地区的TUIG，并以此为依据进行横向分析 (见表5、图2)。

在对江苏、天津、广西、贵州的TUIG横向比较时，区域创新能力排名第1的江苏省三维协同信息转接量TUIG的异常打破了我们之前的猜测。加之，对天津和广西两个省份近5年的TUIG波动情况的分析，发现波动幅度较大的广西的TUIG优于天津。这两个现象的发现将我们的研究引回到之前的假设:区域创新能力与三维协调信息转接量如何相关，官产学的合作与区域创新能力有着怎样的关系。

在三螺旋算法中，大学 (HU)、产业 (HI)、政府 (HG)及官产学三者联合的或然熵 (HUIG)会增大三维协同信息转接量 TUIG的值，而产学(HUI)、官学 (HUG)、官产 (HIG)双边联合的或然熵会减小三维协同信息转接量TUIG的值。根据信息论的相关内容，或然熵的数值大小与其所包含的信息量成正比，也就意味着熵值越大的事件其不确定性也越大。因此，当政府 (HG)、产业(HI)、大学 (HU)及官产学联合或然熵 (HUIG)较小，而官产 (HIG)、官学 (HUG)、产学 (HUI)双边的联合或然熵较大时，三维协同信息转接量TUIG的值为负，并且官产学合作越紧密，负熵的绝对值越大。

表5 基于SCI2010的江苏、天津、广西、贵州4省区官产学三螺旋关系计量表达

图2 广西、天津TUIG波动情况比较

首先来看广西的官产学合作行为。广西区内合作创新多以大学牵头，其他主体的科研意识欠佳、科研能力不足，其中涉及产业或政府的科技论文多是采取与大学合作研究的方式发表的，在其他数值差别不大的情况下，较小的HI、HG减少了TUIG的数值大小，即对大学的高度依赖性优化了TUIG的数值。

相比之下，天津、江苏或其他创新较活跃的省份，各主体的创新动力较高，也具备一定的科研实力，产业和政府经常独立地开展科学研究工作，此时的合作行为占总体比重略显不足，合作关系稍显逊色。以江苏省的官产学合作创新为例，在江苏省创新积极性普遍较高，创新行为较踊跃的背景下，有限次数的官产学合作仅发生在某些个体之间，因此出现了创新广泛 (HU、HG、HI较大)但合作有限 (HIG、HUG、HUI较小)的情况，极大地削弱了官产学合作的紧密程度 (TUIG较大)。

总体说来，广西看似理想的TUIG数值表现下仍隐藏着科研创新的弊端——科学研究被束缚在大学的领域内，没有激发出整个社会的创新积极性。在以后的创新引导上应从增加产业、政府参与科研、创新的主动性，增强官产学合作关系的紧密性两方面入手，更多地调动一切有创新愿望的机构从事科研、创新行为，在多方面、多领域结成牢靠的官产学合作关系，进一步激发区域创新活力。而天津、江苏等区域创新势头较好的省份，更不要因为TUIG数值的不理想而感到沮丧，而是在制定鼓励创新的相关政策时，突出强调官产学合作的重要性，除在某些学术能力突出的大学或发展前景明朗的产业内促进合作外，还应在一切渴望创新的机构间努力促成合作，摸索新的发展出路，营造官产学合作百家争鸣、百花齐放的景象，在扎实合作关系的基础上进一步提高区域创新的能力。

4 小结

本文给出了基于SCI引文统计的三螺旋计量算法的分析，通过这一算法的实现，政府、产业和大学的相互关系可由互联网中搜集到的高水平科技论文的发表数量得以反映，其中三维协同信息转接量TUIG的数值大多为负，表示官产学合作的不稳定性大幅下降，较为紧密的创新合作关系已初步结成，并且随着经济发展程度的不断提高，官产学的创新合作关系也会日益紧密。为了结成更为牢固的合作创新关系，进一步凝聚区域创新能力，在日后创新活动的指导过程中，政府要发挥好创新“工程师”、“立法者”的作用，通过法律与规章制度的制定，加强大学、产业、政府之间的联系，为一切有创新愿望的机构或个人提供施展的平台，并且鼓励创新效果较好的项目结成长期合作关系，在多领域开展创新合作，使区域内的官产学创新合作关系较为稳定及持久。

官产学三方共同发表科研论文只是联合创新的一种表现形式，除了以智力要素为投入展开合作外，大学、产业和政府还可以基于智力 －技术－资金、智力－市场－政策等诸多形式开展合作创新。因此，在后续的研究中，我们还可以从诸如科研基金的获得情况、国家标准的起草情况、发明专利的申请情况等多角度对官产学的合作行为进行分析，丰富研究结果、增加研究的信度及效度，使之成为与区域创新能力切实相关的数量依据。

［1］万勇，文豪.中国区域创新能力的评价指标体系研究［J］.中南大学学报(社会科学版)，2009，(10):643－646.

［2］李健，罗军飞.依靠科技创新促进中部崛起的战略思考［J］.中南大学学报(社会科学版)，2006，(2):16－18.

［3］边伟军，罗公利.基于三螺旋模型的官产学合作创新机制与模式［J］.科技管理研究，2009，(2):4－7.

［4］牛盼强，谢富纪.创新三重螺旋模型研究新进展［J］.研究与发展管理，2009，(10);94－99.

［5］韩大卫，程海琼.协同对策在官产学联合模式下利益分配研究［J］.科学学与科学技术管理，2002，(10):13－15.

［6］王成军，黄宝东.基于SCI2000的官产学三重螺旋关系比较研究［J］.科技进步与对策，2006，(2):50－52.

［7］林学军.基于三重螺旋创新理论模型的创新体系研究［M］.广东:暨南大学出版社.2010，47－54.

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［11］中国科技发展战略研究小组.中国区域创新能力报告2010［M］.北京:科学出版社.2010，20－55.

(责任编辑 张九庆)

Relationship Among University，Industry and Government Based on the Perspective of SCI

Cai Xiang1，2，Liu Xiaozheng2
(1.School of Management，Southeast University，Nanjing 210096，China;2.School of Business，Guilin University of Electronic and Technology，Guilin 541004，China)

The researches of the triple helix relationship relation among university，industry and government have been carried extensively and deeply.But this issue especially the quantitative analysis is scarce in China.This paper takes Jiangsu，Tianjin，Guizhou and Guangxi as the objects of this study，and gives a quantitative analysis of different period and different areas based on the data mining for SCI and triple helix algorithm.

Triple helix algorithm;University－industry－government;Data mining

G312

A

国家自然科学基金项目 (70802028)，教育部重点规划课题 (DIA090206)。

2012－03－31

蔡翔 (1968－)男，湖南益阳人，教授，博士生导师;研究方向:技术创新与管理。