基于三螺旋理论的科技创新 系统效率研究
——以北京市为例
2014-09-03刘小畅
文 魁,刘小畅
(首都经济贸易大学 经济学院,北京 100070)
一、三螺旋创新理论
(一)三螺旋创新理论的提出
三螺旋创新理论,是由美国学者亨利·埃茨科维兹(Henry Etzkowitz)和荷兰研究人员劳伊特·雷德斯多夫(Loet Ley-desdorff)共同创立的。该理论以大学—企业—政府间的相互合作为基础,研究创新网络对创新的推动作用,是创新理论体系的重要发展。三螺旋模型将大学—企业—政府之间的关系网络模式发展推广,形成三者根据内外环境的不断变化来选择作用方式的新进化模型。他们认为,假如两种相互作用的选择机制可以形成某种轨迹,那么三者的环境选择则能够生成一种制度。当涉及到双边和三边关系的相互作用的时候,就会出现更复杂的动力学模式,即三螺旋模式。这种模式产生企业财富创造、大学知识创新以及政府公共调控的功能。它降低了在非线性动力学的历史条件下,大学、企业、政府三者关系的复杂性,将重点放在三大功能之间的权衡上,形成局部稳定的轨道[1]。
1995年,亨利·埃茨科维兹(Henry Etzkowitz)和劳伊特·雷德斯多夫(Loet Ley-desdorff)共同出版了《大学和全球知识经济:大学一产业一政府关系的三重螺旋》论文集。同年,他们又发表《三重螺旋——大学、产业、政府关系:以知识为基础的经济发展的实验室》的文章,引起了学界的广泛关注。随着学者们不断的理论研究和经验研究,1996年在荷兰阿姆斯特丹第一届三重螺旋国际会议顺利召开。此后,国际会议的主题也随着三螺旋理论的研究更加细致和专业化,三螺旋模型已经成为创新理论集群中的一个重要分支。
(二)三螺旋创新理论的运行机制
三螺旋创新系统的运行机制,是指维持整个创新系统生存和发展的内在工作方式和运行机能。它贯穿于大学、企业和政府的协同创新之中,使创新主体按照一定的原则相互组合、相互作用,确保创新系统目标真正得以实现。三螺旋创新系统的运行机制不断推进微观层次相互运动促使其更快升级为宏观的定向运动[2]。良好的运行机制能够使创新系统的创新活动协调、有序地进行,不仅增强了创新活动的内在活力,同时还提高了对外部环境的应变能力。三螺旋创新系统有以下三种运行机制:
1.动力机制
动力机制是保障主体要素能够有效利用外部资源的供给,同时能够发挥自身资源的优势,从而耦合成具有特殊网络结构的创新过程。三螺旋创新理论的动力机制包括外部动力机制和内部动力机制。
外部动力机制主要是市场的不确定和政策引导下产生的科技创新驱动力。对于企业而言,可以享受政府提供的公共基础设施和税收优惠等支持性政策,直接利用大学提供的科研人才、设备和成果,以便获取更大利益。对于政府而言,竞争力强的企业能够吸引更多外资,科研实力雄厚的大学也更容易留住优秀人才,促进经济发展。对于高校而言,从政府获得资金支持,参与国家科研项目,提升整个学校的科研能力,企业同时也为在校生提供实习及就业机会。外部市场的不确定性要求大学、企业和政府组织联合开展创新活动,共同提升对抗外部风险的承受能力。
内部动力机制主要基于自身发展压力的创新驱动力。企业必须提高生产经营能力,扩大生产规模,及时调整企业策略以增强自身竞争力。大学必须了解社会需求方向,制定学生培养计划,加强科研团队建设。地方政府因为承担着促进当地经济发展,为居民创造更好生活环境的巨大压力,就必须通过灵活的政策提供公共服务和基础设施。三方基于各自发展的压力而形成维系三螺旋良性运转的纽带[3]。
2.互动机制
由于创新主体各自的特点和优势区别明显,大学偏重科研能力、企业市场信息捕捉能力强、政府注重制定引导政策。为了各自的生存发展,三个主体都必须与周围的环境进行资源交换,这种获取资源的需求迫使其对外部环境产生无法摆脱的依赖感。整个创新过程中,大学、企业和政府因为对彼此资源的依赖性而形成互动机制。科技创新合作互动效益的最大化收益是通过技术、知识等资源在创新主体间的流动和使用来实现的。三螺旋创新系统整合社会最广泛资源,包括大学提供的人才资源、知识、创新能力,企业在风险投资、发现创新需求和市场需求等方面的经验,以及政府中的政策资源、资金资源和税收资源等,通过不同资源的反复循环,自发地制定产业标准、提供创新环境、研发创新产品,最终实现整个系统的互利互惠[4]。创新系统内部主体由于彼此的合作与竞争关系,在实现共同利益及各自利益的目标基础上形成的互动机制,在系统中表现出特定的规律性。
3.约束机制
创新系统的各个子系统之间需要自身约束和外部环境约束,以实现合作的良好有序循环。政府的结构功能使得它必须承担政策制定者的角色,企业的结构功能决定了在受到政策约束条件下的产业链位置,大学的结构功能决定其为合作提供科研成果和人才。同时,三螺旋创新主体为了在整个系统中获取更大利益提升自身价值,要节约创新开发成本,在避免较少付出成本的情况下获得最大优势资源。但如果主体在利益分配上存在分歧,系统的稳定就会受到一定的影响。
二、北京科技创新系统效率实证研究
(一)北京市各区县科技创新系统效率评价指标体系
本文运用数据包络法(Data Envelopment Analysis,DEA)来研究北京市科技创新系统效率。数据包络分析方法以凸分析、相对效率和线性规划等知识为依托,凭借数学规划模型计算并比较决策单元之间的相对效率,以便对评价对象做出决策。1978年由查理斯库伯(Charnes Cooper)、罗德(Rhodes)提出的CCR(规模报酬不变)模型和1984年班克(Banker)、查理斯库伯(Charnes Cooper)提出的BCC(规模报酬可变)模型,是目前为止应用最为广泛的两个模型。本文的实证部分结合这两种模型进行效率评价,可以同时获得决策单元的综合技术效率、纯技术效率和规模效率,能够更好地对整个系统的绩效做出决策。
本文数据来源于2011年和2012年的《北京统计年鉴》以及各区县统计局网站等发布的数据资料。由于各区县数据按照大学、企业、政府的不同主体的投入分类寻找较为困难,本文选取3项相对有代表性的科技创新投入指标,3项能够客观反映科技创新成果的产出指标。限于篇幅,具体数据略。
整个指标体系可分类为创新投入指标和创新产出指标两部分:
1.投入指标
政府资金投入(X1单位:万元):反映各区县地方政府用于研究开发的全部实际支出,是政府对开展科技创新活动支持程度的最直观反映。
企业资金投入(X2单位:万元):企业在研发活动中的资金投入很大程度上代表企业对科技创新的重视程度。
本科以上在校参与科研人员(X3单位:人):反应各区县高校培养的优秀人才直接参与科技创新活动的程度。
2.产出指标
专利申请量(Y1单位:件):表示整个地区知识创新成果的数量,是衡量科技创新的重要指标。
技术合同成交项数(Y2单位:项):技术合同成交数量体现着北京鼓励科技创新效果显著。
技术合同成交金额(Y3单位:万元):客观反应了科技创新活动带来的创新收益状况,更能体现市场对科技创新的接受程度。
(二)北京市各区县的科技创新系统效率评价
1.DEA有效性分析
基于北京各个区县的不同情况,综合运用BCC模型和CCR模型,以北京16个区县投入产出值为依据,比较各区县的创新综合效率、纯技术效率和规模效率,判断规模收益情况,同时也从投入松弛变量数值和产出剩余变量数值来分析北京市科技创新状况。
表1 北京市16区县的科技创新系统效率值表
续表
综合技术效率表示的是在对决策单位(DMU)的资源配置能力以及资源使用效率进行充分计量后所产生的综合评价。从综合技术效率结果来看,整个北京市的综合技术效率值为0.643,处于中等水平。东城区、西城区、丰台区、大兴区、怀柔区和密云县的综合技术效率值为1,从CCR模型的评价中可以看出,这6个区县是处于有效状态,即不存在纯技术无效率,也不存在规模无效率,它们位于CCR模型所设定的有效生产前沿面上。其他区县则均存在不同程度的综合技术无效率状态,尤其是石景山区、门头沟区、房山区、昌平区和延庆县这5个区县的综合技术效率值均小于0.3,表明其科技创新效率处于一个非常低的水平。
纯技术效率是指在管理水平和技术水平等因素的影响下的生产效率。具体反映每一个决策单元在创新资源要素投入之后能否高效率生产的状况,结果越小表示创新产出的太少或者相对投入的过多。从纯技术效率来看,除石景山区、门头沟区、房山区、通州区、顺义区和昌平区这6城区之外的其他区县结果均显示1,表明剩余的10个区县均位于BCC模型的有效边界上,也就是说这些地区的资源可以在大学、企业和政府之间合理配置和流动,创新运作及其管理水平、制度安排等方面同样处于优良状态。同时表明朝阳区、海淀区、平谷区和延庆县这4个地区综合技术无效率的根源主要在于规模无效率,即造成该地区科技创新无效的主要原因是创新资源的投入结构不合理,而想要改善这些地区的科技创新效率就必须依靠规模效率的提升。
规模效率则主要用来反映要素组合结构以及规模大小的合理性程度。其经济意义可理解为一个地区在创新资源要素投入与产出比例方面的效率状态,结果越大代表经济规模越适当合理。上表显示只有东城区、西城区、丰台区、大兴区、怀柔区和密云县的科技创新规模效率结果为1。石景山区、通州区和顺义区的规模效率在0.9以上,相对较高。其中石景山区、房山区和顺义区的规模效率远高于纯技术效率,说明这三个城区的综合技术无效率主要是纯技术无效率造成的,此时只能依靠提升纯技术效率来改善综合效率状况。此外,昌平区和延庆县的规模效率相对较低,效率值均小于0.3。
规模收益递增,是指如果所有的投入要素都以相同的百分比投入增加,会导致产出增加的百分比大于投入的比例。规模收益递减,是指如果所有投入要素均增加相同百分比的数量,但产出增加的百分比却小于该投入百分比数。如上表所示,6个区县的规模效率为1,表示其处于规模报酬不变的状态,意味着在此投入下,科技产出规模已经达到最大。在其他城区中,朝阳区、海淀区和昌平区的规模效益递减,表明有很多科技投入存在着浪费或者管理不善等问题,相应地可以减少科技投入,提高利用效率。其余区县都处于规模报酬递增的状态,表明这些区县适当增加科技投入会获得更高比例的产出。同时,这些城区在增大现有科技投入规模的基础上,还应当加强对科技资源投入的管理力度,这样才可能增加产出效率。
根据DEA分析结果,我们可以得到各决策单元的投入松弛变量和产出剩余变量。投入松弛变量的值是指,在对比其他决策单元的基础上,要想继续保持创新输出的结果不变,此决策单元的要素输入可以减少的数量,即三个投入要素需要减少的数量。同理,产出剩余变量的大小是指,在对比其他决策单元的基础上,要想继续保持创新输入的投入不变,此决策单元的要素输出可能增加的数量。表中对应的是创新产出可能增加的数量。
表2 各决策单元的松弛变量和剩余变量
观察各决策单元的投入松弛变量和产出剩余变量,我们可以发现,对于投入要素指标,政府资金投入指标中有3项结果不为0,企业资金投入指标中有2项结果不为0,本科以上在校参与科研人员指标中有一项结果不为0。对于产出要素指标,专利申请量指标中有2项结果不为0,技术合同成交数指标中,有4项结果不为0,技术合同成交金额指标中,有4项结果不为0。
投入松弛数值不为0意味着决策单元应适当减少投入。从表中可以看出,石景山区、通州区和顺义区在政府资金支持方面应当有所减缓。通州区和昌平区可以适当降低企业对于科技创新的投入力度,提高企业的科研效率。同时,昌平区也需要减少高校研究人员的投入。
产出剩余值不为0意味着决策单元应适当提升产出效率。从表中可以看出,门头沟区和房山区需要集中增加专利发明成果。门头沟区、通州区、顺义区和昌平区技术合同成交数额明显不足。同时,门头沟区、房山区、顺义区和昌平区的技术成交金额也普遍偏低。
2.各区县科技创新投影分析
根据DEA方法显示的效率结果进行计算,对于那些非DEA有效的城区,我们可以先列出其创新投入冗余率和创新产出不足率,然后进行分析,探讨各决策单元相对无效性背后的原因。在进行生产前沿面投影分析之后,目标投入和目标产出是根据结果调整计算得出的。计算公式如下:
产出不足率
续表
对于非DEA有效的区县,根据上表显示的投入冗余率和产出不足率可以分析其投入产出效率低下的原因,有助于各地采取相应的策略来提高当地科技创新效率。东城区、西城区、朝阳区、丰台区、海淀区、大兴区、怀柔区、平谷区、密云县和延庆县不存在任何冗余或者不足,说明其大学、企业和政府三方的创新资源投入合理配置,没有出现资源浪费,产出成果效率低下的问题,科技创新效率已经达到较高水平。
通过对北京市各区县的科技创新体系效率进行评价,能够发现北京市各城区之间存在发展失衡现象,效率水平也有一定的差距。结合北京实际情况来看,有些区县存在产业基地或科技园,其系统创新能力明显较高,例如中关村科技园区海淀园、丰台园,丰台区企业孵化器集群,还有大兴区的亦庄都对科技创新效率有很大影响。从产出指标不足率看,技术合同成交数量和技术合同成交金额存在部分产出不足的现象,其中,门头沟区、房山区和顺义区较为严重。从投入指标冗余率上看,石景山区、门头沟区、房山区、通州区、顺义区和昌平区表现为现有产出水平下投入过剩,这里的投入过剩并不是数量上的绝对过剩,而是由于投入结构不合理所造成的资源的相对冗余。
三、提升北京市科技创新系统效率的对策建议
(一)北京市科技创新存在的问题
1.首都科技创新环境有待改善
根据三螺旋创新理论,政府、企业和大学以及科研机构应该相互合作,以达到创新的目的。尽管北京市科技创新资源十分丰富,但是创新环境并不完善,很多企业、高校和科研机构都面临着市场竞争秩序混乱、市场法律法规不健全的问题,这些都是企业和大学无法通过自身去解决的。只有政府尽快出面,侧重解决公共性问题,同时配合市场这只看不见的手来相互补充发挥作用。
对创新人才的吸收和激励机制不健全。众所周知,北京高校资源优势明显,每年有大量的毕业生,再加上海外归国人员,以及工作经验丰富的企业人才,整个就业市场规模巨大。但是在供过于求的现实中,多数用人单位片面追求知名院校背景,追求海归学历,使得大量科技创新人才流失。此外,用人单位采用片面单一的高薪激励手段早已不能满足员工需求,导致职员归属感不足,更难以培养员工忠诚度。企业应该提供多种差异化激励方式,更多关注科技创新环境的改善和提供更多培训成长机会,使北京市的人力资源得到充分利用。
部分行业垄断现象严重,中小企业难以进入市场与之抗衡,长期缺少竞争对手导致垄断企业科技创新动力严重不足。因此必须要营造公平有序的市场竞争环境,制定统一的行业标准和税收政策,并且对部分自主研发产品的中小企业给予适当补贴和支持。以互联网为基础建立公开信息平台,及时将市场信息反映给所有企业,发布科技创新发展趋势,帮助企业制定战略规划,实现资源共享,提升科技创新能力。
2.知识链和产业链存在脱节,科技成果产业化不足
从三螺旋理论创新主体来看,大学和企业的科技成果无法根据市场的需求迅速产业化,导致整个市场的需求和供给不能很好地匹配,造成严重的资源浪费。从上节实证研究中可以发现,技术合同成交项和成交总额存在产出不足的情况,这与大学和企业对成果转化缺乏热情动力有很大关系。长期以来,在部分高校和科研机构中形成了重学术轻实用,重理论轻实践的不良风气,大学科研人员的绩效考核往往与论文发表数量、著作出版数量相挂钩,过分强调理论水平和完成项目,缺乏其对社会效益的考量,这就加剧了大量科研成果束之高阁的现象,科研人员成果对转化率的考虑不够。
很多企业只重视眼前效益,认为在科技创新中投入大量人力物力短期内得不到收益,这导致无法结合自身需要去研发核心技术,企业技术力量薄弱,通常只能单纯依靠引进科技成果提升企业竞争力,不能形成真正的创新增值体系,也存在科学技术缺乏适应性而无法真正投入生产的风险。
3.科技创新中介服务体系结构不合理、发展不平衡、服务能力不足
科技中介服务机构在科学技术成为第一生产力的背景下迅速发展,在各创新主体之间起到纽带和桥梁的作用。科技中介服务体系是衡量技术市场成熟与否的重要标志,是整个社会科技创新活动必不可少的组成部分。北京市科技中介服务机构就目前来看,科技产业园区、专业孵化器等发展很快,但是产权评估事务所、创业投资服务等却发展很慢,发展上的不平衡导致市场调节功能无法正常发挥,不利于提供创新主体所需要的信息、资金等专业性的服务,降低了社会资源与服务的有效分配。想要建立和完善科技中介服务体系,必须营造更好的创新环境,提供更大的发展空间,引导中介机构向着专业化和规范化发展,并且建立中间转化渠道,加速科技成果商业化,使它们早日承担起应尽的社会责任。
(二)提升北京市科技创新系统效率的对策与建议
1.加快政府职能转变
(1)加强宏观调控能力
在宏观引导的基础上做好政策扶持工作,将三螺旋科技创新体系归入北京创新发展体系,北京市政府要站在国家的高度上,明确重点产业、重点领域和关键技术,通过金融财政等经济手段、行政手段和法律手段保证首都科技创新活动的迅速开展。把握好重点突出与和谐发展两个原则,重点发展支柱性产业、选择有前景的幼小产业进行扶持,定期在平台上发布对高技术产业发展有重大作用的关键性技术和共性技术,同时给予资金和政策上的支持,监督和干预高科技产业的技术进步,制定能够代表产业关键技术和共性技术的标准,定期主动淘汰市场中落后的生产工艺和设备,制定一系列配套政策措施,以实现从科技成果的开发到科技产品商业化的发展,更好地推动和支持技术的开发与转化。
(2)营造良好的科技创新环境
①建立和谐有序的科技创新环境,加强创新型人才队伍建设。北京市高校资源丰富,拥有强大的创新人员储备力量,因此可以利用资源优势,针对不同层次、不同行业和不同年龄实施高校人才差异化培养,将人才培养与科技创新牢牢结合,坚持培养与使用并重的原则。与此同时,依托产业联盟、创新基地等重大项目,进一步落实国家“千人计划”、北京市“海聚工程”等高层次海外人员引进模式,健全完善人才引进机制,为高层次的海外人才提供政策支持,拓宽创业平台吸引优秀海外人员回国。建立以战略性科技人才为重点的人才信息库,完善信息共享机制,促进科技创新人才在不同创新主体中的自由流动,健全科技人才信息管理体系。
②建立完善的服务平台,激发中小企业的创新活力。随着创新方式的不断增进深化,中小企业毋庸置疑已经成为科技创新的源泉和希望。但是伴随着全球经济不景气,市场外部需求持续下降,资金的投入支持力度不足,中小企业的生存压力骤增,科技创新能力更是无法得到真正施展,切实解决中小企业融资难的问题成为政府工作的重中之重。已经实施的各项税收减免优惠政策、中小企业信用担保体系等却无法完全改变现状,中国还急须构建并出台面向中小企业的完善金融体系。拥有了健全的金融体系,银行等金融部门才能够给拥有良好信誉的科技型中小企业提供资金支持,然而这些都必须依赖于政府部门的积极作用。另一方面,在某些领域还存在不同程度的垄断行为,这些垄断企业一旦出现产品倾销或者降价等行为,将严重损害中小企业的利益。地方政府需要建立公平有序的市场竞争机制,形成中小企业创新集群,以点带面辐射带动技术进步和产业发展。
③加大知识产权保护力度。知识产权拥有量的增长快慢标志着一个地区经济科学技术水平的发展速度。只有授予知识产权专利之后,科技创新成果发明者的权益才能获得保证保障,才有继续科研工作的动力。因此要鼓励大学、企业建立促进科技人员创造知识产权的激励机制,加大对申报高质量专利单位支持力度,对在国外申请专利单位给予重点支持。进一步督促政府建立知识产权信息公众平台,增强知识产权管理水平,激发主体的创新积极性,在不断的研究实践中提高创新效率。
④提升整个社会在公共领域的科技创新能力。虽然企业和高校可以促进整个社会的科技创新能力,但在能源与资源节约、生态环境建设、循环经济和国防等方面,因为缺少激励和利润追求的驱动,企业和高校的科技创新效果是有限的。因此这部分必须由北京市政府作为主导,坚持“以人为本”的发展理念,促进首都文化、科技、教育等优势资源整合,着力发挥科技在改善民生中的支持作用,组织开展前瞻性研究,确定在公共领域方面的重点产业与关键技术,集中资金投入重大项目的研究,使科技产业得到迅速发展,增进公益性科技创新能力,使科技发展的成果惠及更多人民。
2.增强企业对科技创新的主导性
(1)重点关注以市场需求为导向的科技创新活动,提升科技成果的产业化及规模化能力
市场既是科技创新的诱发点,也是科技成果商业化的最终吸收场所。企业处于生产的第一线,环境瞬息万变,在日益激烈的市场竞争中,不进行有效的科技创新,就有可能面临倒闭和破产。因此不断提升自身科技创新能力是市场竞争的客观要求和获取利润的主观意愿共同决定的。利用企业直接面对市场的特性,企业直接与消费者沟通联系,充分接触了解客户偏好,通过调查研究可以针对市场需求开发新技术,以市场竞争能力作为判断标准,避免了科研和产品生产方向不一致。企业可以提前判断有发展前景的科研成果,对高校和科研机构发出明确的需求信号,规避了高校单纯追求科学技术的前沿知识,一味热衷学术文章发表而浪费时间精力的风险。
(2)培养企业文化理念,树立企业创新观念指导创新行为
企业文化是企业创新的精神动力,许多企业长期不变革、不创新,过分注重追求眼前利益,只愿意投入能立竿见影的短平快项目,企业文化中创新意识严重薄弱。这种狭隘的企业文化让企业家缺乏对企业的长远战略规划,过分重市场化项目而轻科技创新项目;让内部职工失去创新动力,对关于企业长远发展的研究项目漠不关心,严重阻碍了企业内部科技创新发展,更制约北京向创新型城市的转变。企业作为创新系统的重要组成,要以科技创新为导向,增强自主创新能力,对职工的思想行为起到导向作用,提高企业中科技人员的社会地位,营造企业内部相互学习的文化氛围,全体成员在学习中达成共识,鼓励研究人员拓宽创新领域,勇于突破。
3.建设创业型大学
三螺旋创新模式认为,大学在理论研究方面有着得天独厚的优势,在技术实践和成果商业化方面也有很强的竞争力,在整个创新系统中作为强有力的主驱动力,在未来经济社会发展中的作用更是日益增强。埃兹科维茨在2002年出版的《麻省理工学院与创业科学的兴起》中,系统分析了以麻省理工学院为代表的创业型大学的起源和发展,他认为创业型大学的成功崛起归结起来主要有几个因素:拥有研究团队;建立有商业潜力的研究基础;将研究作为知识产权转移出大学的组织机制;在大学里组建公司的能力;学术要素和商业要素整合成新的组织模式,如大学——产业研究中心。因此我们要在与政府、企业的合作关系的基础之上普及创业型大学,既要秉承传统大学的使命,也要与时俱进增加创业内容。利用大学本身的知识创新成果和自身培养的一批优秀的科研人才,不断开展应用性的科研活动,通过创办衍生企业发展新兴产业,研究关键性科学技术,推动地方经济发展和国家竞争力[5]。
传统高校仅仅研究知识而不发掘市场价值的行为模式不足以适应当今经济时代,社会要求大学也要能够快速灵活地应对科技创新的不断发展。而创业型大学强调的正是知识生产直接面对市场的实际需求,更多的要从外部环境来考虑科研项目的选择。通过定期与企业举行会议,商讨市场趋势、发布最新科研成果,主动争取合作研究的机会,同时还提供合作谈判和法律咨询等服务。创业型大学还应当开展学生体验式创业教育[6],企业为学生提供实习机会,帮助其了解商业运作模式,以引导他们将来的科研朝着可商业化的目标发展。在科技创新活动中资源一旦被占用,就必须完成一定的产出任务,否则资源就会流向产出效率高的大学,激发了大学通过利用有限资源,识别尽可能多的商业机会,实施创业行为,将科研成果进行实践应用。
参考文献:
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