京津冀协同发展视阈下创新创业生态系统构建研究

张 贵，李 涛，原慧华

（河北工业大学 经济管理学院，天津 300401）

京津冀协同发展视阈下创新创业生态系统构建研究

张 贵，李 涛，原慧华

（河北工业大学 经济管理学院，天津 300401）

充分利用创新创业资源，构建区域创新创业生态系统，是激发京津冀协同发展内在动力的必然选择。通过评估北京、天津和河北的各自生态位宽度，运用动态发展模型和模拟仿真方法，探讨三地区域创新创业生态共建的可行性。研究结果表明：北京具有较宽的研究生态位，天津具有较宽的开发生态位，河北拥有较宽的应用生态位，京津冀三地已初步形成优势互补、互联互通的生态系统构建基础，但仍需要利用各自资源优势，夯实“研究、开发、应用”三大群落的定位，增加自身生态位宽度，形成“研发—转化—生产”互惠互利、协同共赢的创新创业区域竞合格局，以更好推动京津冀一体化发展。

京津冀协同发展；创新创业生态系统；生态位；模拟仿真

当前世界经济复苏乏力，全球贸易持续低迷，各国积极探索经济增长的新模式，以期构建竞争新优势。2014年，京津冀协同发展正式上升为国家重大战略，肩负着建设具有世界影响力的科技创新和产业创新中心的重要使命，而创新创业是京津冀协同发展的动力源泉。如何利用现有创新创业资源和要素，构建区域创新创业生态系统对释放新动能、促进协同发展具有重要意义。

一、引言

20世纪70年代，经济学界才逐渐开始将自然生态系统理论与经济理论相结合分析问题。Hannan和Freeman首次以生态学视角对企业发展的外部环境进行诠释[1]。Aldrich最早关注企业创立与群落、组织、种群、社会这些制度层面要素的联系，强调创新创业环境中各类组织和人才对创新创业的影响[2]。20世纪90年代开始，国内外学者从创新创业生态系统的内涵[3]、构成[4]、特征[5]、运行机制[6]、模式[7]等角度展开研究。创新创业生态系统本身受地域影响，不同地理位置的区域生态系统内企业表现不同[8]，区域创新生态系统在特定的空间范围内经过创新创业物质流动、能量循环和信息流动互相影响作用后构成体系[9]。目前，学界对区域创新创业生态系统的研究集中在以美国硅谷[10]、北京中关村[11]等典型地区和以长三角[12]、珠三角[13]等为主的跨行政区域。

随着京津冀协同发展正式上升为重大国家战略，学界的相关研究成果不断丰富。林嵩基于京津冀区域创业活动，研究了创新创业种群成长原理，构建京津冀创业生态指数[14]。刘雪芹 等阐述了创新生态系统形成过程与京津冀三地产业发展需求，提出京津冀协同创新需要形成由研究、开发、应用三大群落构成的创新生态系统[15]。张贵 等从生态系统角度研究京津冀产业转移和对接，建构了适宜京津冀区域产业发展的生态系统[16]。陈诗波 等认为京津冀区域科技创新要素分布不均，联系和协同程度较低，提出建立京津冀科技创新合作与协调机制[17]。王厚全提出强化中关村在京津冀协同发展过程中人才聚集、科技创新、企业创业、产业引导的示范引领作用[18]。张建国认为经济新常态下要重视技术创新、管理创新、服务创新、业态创新等方面全方位打造京津冀创新创业生态系统[19]。姚东旭通过评价中国创业生态环境，从财税角度评析京津冀创新创业发展现状并提出建议[20]。李国平分析了京津冀协同创新的基础，认为需要明确三地科技创新功能定位，加速构建京津冀区域协同创新体系[21]。

然而，理论界对于跨行政区域的创新创业生态系统研究集中在现象分析，研究的理论性、系统性不强；对京津冀创新创业的研究还停留在探索阶段，未从生态视角构建协同创新创业网络。创新创业已成为区域竞争主体和科技发展新战略，大量实践活动迫切需要充分可靠的理论指导。基于此，本文通过评估区域内各地生态位，深入分析本区域创新创业生态系统具有的优势和存在的问题，明确京津冀三地在生态系统中所处的位置，优化创新创业资源配置，以期为京津冀协同发展提供新思路。

二、研究假设、理论模型与指标选取

（一）研究假设

区域创新创业生态系统里的不同栖息者，主要可以分为三大群落：研究群落、开发群落和应用群落，三者需要发挥各自的优势，推动区域生态系统的整体演化发展[22]。

研究群落在区域创新创业生态系统中具有高端辐射和引领作用，是创新创业生态系统良好运行的奠基石。作为自主创新重要源头和原始创新主要策源地，中关村聚集产学研创新主体和产业高端要素，一大批科技型企业进入快速成长阶段，拥有40余家“独角兽”企业。目前，中关村国家自主创新示范区已经形成了由96家创新型孵化器、29家大学科技园、26家特色产业孵化平台为代表的创新与创业相结合、线上与线下相结合、孵化与投资相结合的服务生态，奠定了北京在京津冀协同发展战略中创新创业的领头羊作用。由此做以下假设：

假设1：北京的研究生态位在京津冀中最宽，是区域创新创业生态系统的研究群落。

开发群落需要根据具体的业务需求把研究成果助推市场，将更多的研究成果概念转化为产品，得到使用者的认可和积极反馈，使区域创新创业生态系统的演进方向始终在时代前沿。作为天津发展的最大增长极，滨海新区在开发开放的历史机遇下，不断优化产业结构，推动新区制造业规模和质量的同步提升。目前，滨海新区已形成包括航空航天、汽车及装备制造、电子信息、石油石化、粮油轻工、生物医药、新能源、新材料等八大优势产业，着力打造具有强大带动力的产业创新中心。由此做以下假设：

假设2：天津的开发生态位在京津冀中最宽，是区域创新创业生态系统的开发群落。

应用群落主要进行创新创业成果的消化吸纳，根据个人和组织的需求调整理论研究和科学技术的方向，推动整个区域创新创业生态系统的运行发展。内环京津的独特的地理优势，使河北既能充分利用北京的政治、经济、文化力量，又能引进应用天津丰富的产品开发成果，充分利用京津发展带来的辐射力和渗透力，扩大自身发展优势。河北省重点围绕环渤海、环京津两大增长极，谋划布局了一批省级高新区，致力于承接京津先进技术的转移和科技成果转化，将京津冀的创新创业的成果应用推广到全国甚至世界。由此做以下假设：

假设3：河北的应用生态位在京津冀中最宽，是区域创新创业生态系统的应用群落。

基于以上分析，京津冀创新创业生态系统基本形成了研究、开发、应用三大群落，本文假设京津冀创新创业生态系统的动态发展需要三大群落中不同生态位的合作，即北京向天津和河北扩散创新创业的研究资源与成果；天津捕获北京的创新创业研究成果，并向河北提供开发资源和成果；河北作为京津冀创新创业的应用群落，除了获取京津研究成果，还为北京反馈创新创业应用的相关信息，以便北京进行创新创业研究的方向调整和改进（见图1）。

图1 京津冀创新创业生态系统群落关系

（二）理论模型

1．生态位宽度。生态位宽度主要指创新创业群落对不同资源利用的多样化程度，以m个群落为行，以n个生态位因子指标为列，形成生态位因子利用或占有不同资源状况的m×n矩阵（见表1），其中，qij表示第i（i=1，2，…，m）个群落第 j个生态位因子的状况；yi是群落i所有生态因子的总和；xj为区域内所有群落有关第j个影响因子的总和；z是总的观测个数。Pij=qij/xj为第i个群落第j个生态位因子所占的比例。

生态位宽度通常采用Mhannon-Weinnen多样性指数和Levinm的Mimpmon指数来测度，其表达式为：

在式（1）和式（2）中，Ni表示区域创新创业群落生态位宽度，Pij表示区域内第i个创新创业群落利用资源j的比例。

表1 创新创业生态位资源矩阵

2.生态位重叠。对于一维的生态位重叠度测度公式为：

其中，qia和qja分别表示创新创业群落i和群落j的对资源 a（a=1，2，…，n）的利用状况，Lij=Lji。生态位重叠度值的范围是［0，1］，0表示生态位完全分离，1表示生态位完全重叠。

对于多维独立的创新创业群落生态位采用积α法，即创新创业群落之间的多维生态位重叠度为各群落一维生态位重叠度矩阵相同位置元素的乘积：

当影响区域创新创业群落生态位的各个维度之间的资源存在相关关系，不独立时，采用和α法计算重叠度，即创新创业群落之间的多维生态位重叠度为各群落一维生态位重叠度矩阵的算术平均值：

式（4）、（5）中，αijp是群落 i与群落 j直接的多维群落生态位重叠度，αij（Ok）是创新创业群落i与群落j在第k个资源O上的一维重叠度。

3.生态位相似性。群落生态位的相似比例是指每两个群落利用资源的相似程度，反映了各群落对对不同维度资源需求和利用的雷同性，公式如下：

式（6）中Cab表示群落a与b的相似程度，且Cab=Cba，取值区域为［0，1］，Paj、Pbj为群落 a 和群落 b 在资源j的生态位因子所占的比例。

4.京津冀创新创业生态系统动态发展模型构建。根据指数发展模型的logistic发展模型，定义京津冀创新创业动态发展模型为：

式（7）中，x1、x2、x3分别是北京、天津和河北各自群落内创新创业资源数量，Nm（m=1，2，3）代表北京、天津和河北各自群落内创新创业资源最大量，ri（i=1，2，3）分别是北京、天津和河北群落个体数量增长率，即北京研究生态位宽度、天津开发生态位宽度和河北应用生态位宽度，δ12和δ13分别表示天津开发群落和河北应用群落对北京研究群落发展的影响系数，δ21和δ23分别表示北京研究群落和河北应用群落对天津开发群落发展的影响系数，δ31和δ32分别表示北京研究群落和天津开发群落对河北应用群落发展的影响系数。

为了达到创新创业生态系统平衡，当且仅当平衡点中x1，x2，x3＞0的时才有实际意义，因此模型的稳定点坐标为：

（三）评价指标体系与数据来源

本文将京津冀创新创业群落生态位因子评价体系划分为创新创业研究、开发和应用三个方面能力（表2）。数据来源为《中国统计年鉴2015》《中国科技统计年鉴2015》以及《中国火炬统计年鉴2015》。

三、实证分析

（一）创新创业群落生态位评价

1.生态位宽度。根据原始数据整理测度得出京津冀地区3个群落生态位宽度（表3）。

从研究生态位来看，北京在拥有最高的生态位宽度，证实了北京创新创业的研究资源在区域内研究能力最高；天津研究生态位0.681，还有进一步上升的空间；河北研究生态位宽度仅为0.519，与京津差距明显。从开发生态位宽度看，天津拥有最高的生态位宽度，高于北京（0.768） 和河北（0.461），天津在技术开发方面具有优势。从应用生态位看，河北拥有最高的生态位宽度，说明河北主要扮演创新创业成果转化的角色。

表3 京津冀创新创业群落生态位宽度

2．生态位重叠。由式（3） 和式（5） 计算，得出京津冀创新创业群落之间各一维资源生态位的重叠度（表4） 和综合生态位重叠矩阵（表5）。

从一维生态位测算结果看，各创新创业群落的重叠度均在0.5以上，说明在京津冀地区各创新创业群落利用资源较充分。对于研究生态位而言，津冀的竞争较激烈，重叠度为0.743，明显高于京津重叠度（0.663） 和京冀重叠度（0.540）。在开发生态位上，津冀也竞争也较为激烈，生态位重叠度为0.795。河北近年来致力于传统产业（钢铁、煤炭、重化工等产业）转型升级，这与天津先进制造业发展有一定的资源竞争；京冀的开发生态位重叠度为0，说明京冀开发资源互动方面的活力不够。从应用生态位看，京津的生态重叠度达0.9，说明京津在创新创业成果转化和市场推广上资源争夺激烈。

从综合生态位重叠矩阵看，京津和津冀的创新创业综合生态位均未超过0.75，说明相邻群落间利用创新创业资源充分，需要发展群落内优势种群，拓宽优势资源生态位。

表4 京津冀创新创业群落生态位重叠度

表5 京津冀创新创业群落综合生态位重叠矩阵

3．生态位相似度。由式（6）计算，得出京津冀各群落之间生态位相似程度（表6）。

表6 京津冀创新创业群落生态相似性

在研究生态位上，京津冀两两之间相似程度不高，京冀间的相似程度最低；在开发生态位上，京冀间的相似度为0，可能由于在已有的指标中，京冀之间指标值差距悬殊，若加入更多创新创业指标，数值可能会有所上升；在应用生态位上，京津的相似程度较高，达0.745。

（二）京津冀创新创业生态系统动态发展模型仿真

本文将专利授权量为研究资源预测量，新产品开发项目数为开发资源预测量，孵化企业毕业数量为应用预测量，研究京津冀创新创业生态系统的动态发展。以2014年资源量为初始值，最大资源量为生态位宽度对应的创新创业资源量，模型参数取值（见表7）。

表7 京津冀创新创业生态系统模型参数设定

1．京津冀创新创业生态系统发展。按照表7的参数设定，利用Matlab进行模拟仿真，可得北京研究群落、天津开发群落、河北应用群落资源数量随时间变化的关系，如图2所示（篇幅所限，仅显示京津冀创新创业生态系统仿真结果）。

由图2可知，在模拟时间t=7.5之后，京津冀创新创业生态系统内各群落资源数量基本达到稳定。北京呈上升态势，在模拟时间t=6.8之后达到稳定，资源占有最大值达128 000，上升了71.4%；天津呈平稳略降的趋势，在模拟时间t=5.3之后群落开发资源达到稳定，新产品开发项目数从初始值13 213下降到10 090，资料利用率为76.4%；河北呈平稳上升的趋势，在模拟时间t=7.6之后孵化企业毕业数量达到最大值3 149，上升134%。

图2 京津冀创新创业生态系统动态发展仿真

2．北京研究生态位宽度增加后，生态系统发展趋势仿真。将北京研究群落的生态位宽度增加0.1，模拟时间t=9.4之后，京津冀创新创业生态系统内各群落资源数量达到稳定。北京群落的研究生态位宽度增加0.1后，研究能力上升，创新创业研究产出最大值从之前的128 000提高到150 600。受北京研究成果扩散的影响，天津开发群落资源利用率提高到78.0%。河北创新创业资源应用能力也有所提高，模拟预测孵化企业毕业数量达到最大值3 151，说明河北捕获了北京扩散的创新创业研究成果。

3．天津开发生态位宽度增加后，生态系统发展趋势仿真。若天津开发群落的生态位宽度增加0.1，在模拟时间t=8.8之后，京津冀创新创业生态系统内各群落资源数量达到稳定。天津群落的开发生态位宽度增加0.1后，开发资源能力提高，呈现上升态势，创新创业开发资源提高到19 290，上升了46%。北京研究群落资源利用率有所下降，天津开发能力的自然增长系数提高，对北京研究资源的捕获能力增强。河北创新创业资源应用能力也有所提高，模拟预测孵化企业毕业数量达到最大值3 151，说明天津对河北有扩散影响。

4．河北应用生态位宽度增加后，生态系统发展趋势仿真。若河北应用群落的生态位宽度增加0.1，在模拟时间t=9.3之后，京津冀创新创业生态系统内各群落资源数量达到稳定。河北群落的应用生态位宽度提高0.1后，应用资源获取能力提高，创新创业应用资源最大值达到6 335。北京研究群落发展曲线较为独特，在模拟时间前期，京津产生资源竞争，导致北京群落资源利用率下降，资源最大值为130 400，比河北应用生态位宽度未提高时的资源最大值（128 000）要高，说明河北对北京的应用资源反馈能力变强。天津群落的资源量呈先上升后下降的趋势，在模拟时间前期，河北群落捕获天津资源的能力较小；而到后期河北对天津开发资源捕获的能力增强，导致天津群落开发资源开始下降，最终稳定在最小值9 988。河北创新创业资源应用能力也有所提高，资源最大值由3 149提高到6 335。

5．京津冀整体生态位宽度增加后，生态系统发展趋势仿真。若京津冀各创新创业群落的生态位宽度各增加0.1，在模拟时间t=8.3之后，京津冀创新创业生态系统内各群落资源数量达到稳定。北京研究群落资源总量从74 661提升到136 500，资源利用率达182.83%。天津开发群落资源总量从13 213提升到16 130，资源利用率达87.79%。河北应用群落资源总量从1 345提升到3 413，资源利用率达253.75%。

京津冀三大群落创新创业优势生态位宽度的提升有利于各群落的资源利用率的提高，各地要充分发挥各自生态位优势，共同促进区域创新创业生态系统演化。

四、主要结论与对策建议

通过构建京津冀创新创业生态系统，评估三大群落各自生态位宽度，运用动态发展模型和模拟仿真，主要得到以下结论：

首先，京津冀地区基本形成了由研究群落（北京）、开发群落（天津）和应用群落（河北）构成的创新创业生态系统，其中北京具有较宽的研究生态位，天津具有较宽的开发生态位，河北具有较宽的应用生态位。

其次，通过构建京津冀动态发展模型，明确了京津冀创新创业生态系统的演化方向。三大群落要在增加自身优势生态位宽度的基础上，提高自身资源优势对系统的贡献，特别是天津需要进一步拓展开发资源生态位宽度，提升京津冀创新创业生态系统的整体发展水平。

最后，通过对京津冀创新创业生态系统动态发展模拟仿真分析，证明了京津冀创新创业生态资源存在优势和不足。在京津冀创新创业生态系统构建中，充分夯实“研究、开发、应用”三大群落的角色定位，逐渐形成“研发—转化—生产”协同共赢创新创业区域竞合关系。

基于以上结论和分析，提出如下对策建议：

首先，深化功能定位。一是充分发挥北京在京津冀协同创新过程中的引领作用。京津冀协同发展本质上要依靠协同创新，中关村是京津冀协同创新的探索者和引领者，不断将中关村优势创新创业资源引入津冀，共建创新创业基地和社区。二是不断推进天津先进研发制造基地建设。京津冀协同发展离不开以先进制造业为核心的实体经济支持。滨海新区要以“提高改革开放先行区建设水平，努力在京津冀协同发展中唱主角、作示范”为目标，积极承接北京优质创新创业资源，为区域创新创业生态系统奠定坚实产业基础。三是大力增强河北承接京津优质创新创业资源能力。以雄安新区、中关村与曹妃甸未来城、河北·京南国家科技成果转移转化示范区等园区为依托，不断吸收京津优质创新创业资源，增强科技成果转移转化能力，逐步缩小与京津差距。

其次，完善保障体系。一是加强政府协作。京津冀创新创业生态系统构建离不开三地政府间合作，建立健全跨行政区域的政府管理组织协调机制，使三地政府在战略规划、资源配置、政策供给等方面更加协调，降低制度性成本。二是创新金融体系。完善金融与创新创业结合机制，大力发展创业投资和多元化多层次的资本市场，深化创新创业和金融结合试点，建立从基础研究、试验检验到应用生产的全链条、多元化和差异性的创新创业融资模式。三是延伸服务链条。津冀服务业相对比较落后，可将北京发展成熟的信息服务业向津冀延伸，在两地设立分支机构，将其平台、品牌、理念等根植于津冀地区，方便当地创新创业种群及时了解市场信息，为企业提供更好的信息化服务，推动京津冀创新创业生态系统发展。

最后，优化系统环境。一是加强信息化建设。大力引导“物联网”“大数据”等信息技术领域的研发投入和应用推广，将实体创新活动以数据、信息、终端的方式有限连接，汇总、整合、流通及衍生创新资源，建立“互联互通”开放式的区域创新创业生态系统。二是建立健全技术交易市场。依托“互联网+”行动计划，建立“线上线下”信息共享、规则相容、标准统一、服务衔接的技术交易服务机构，使研究、开发、应用信息在交易平台网站及时、准确呈现，简化交易手续，降低交易成本，提高创新成果转化效率，提升创新创业的内生动力。三是营造良好文化氛围。广泛宣传普及“大众创业、万众创新”的相关政策，树立崇尚创新、创业致富的价值导向，支持众创空间、创业联盟等各类创新创业组织发展，挖掘和树立创新创业典型，不断提升区域创新创业文化氛围，构建优良的京津冀创新创业生态系统。

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Research on the Construction of Innovation and Entrepreneurship Ecosystem from the Perspective of Coordinated Development of Beijing-Tianjin-Hebei

Zhang Gui，Li Tao，Yuan Huihua
（School of Economics and Management，Hebei University of Technology，Tianjin300401，China）

Making full use of innovation and entrepreneurship resources to construct the regional innovation and entrepreneur ship ecosystem is an inevitable choice of the internal driving force to stimulate the coordinated development of Beijing-Tianjin-Hebei.In this paper，through the calculation of the ecological niche breadth of Beijing，Tianjin and Hebei，use dynamic development model and simulation，explore the feasibility of Beijing-Tianjin-Hebei regional innovation and entrepreneurship.This paper finds that Beijing has a broad research niche，Tianjin has wide development niche and Hebei has a broad application niche，the basic ecological system has formed in Beijing-Tianjin-Hebei，which characteristics are complementary advantages and interoperability，but need to use their own resources，play the role of"research，development，application"of the three communities，increase the niche breadth，form a"R&D-transformation-production"mutual benefit and win-win cooperation in the area of innovation and entrepreneurship to better promote the coordinated development of Beijing-Tianjin-Hebei.

coordinated development of Beijing-Tianjin-Hebei，innovation and entrepreneurship ecosystem，（ecological）niche，simulation

F127

A

1003-3890（2017）06-0005-07

2017-03-10

国家社科基金重点项目（14AJY006）；河北省社会科学基金项目（HB16YJ004）；天津市科技发展战略研究计划项目（16ZLZXZF00340）；河北省科技计划项目（174576162D）

张贵（1971-），男，河北尚义人，教授，博士生导师，河北工业大学京津冀发展研究中心、京津冀区域治理协同创新中心执行主任，主要研究方向为产业创新、区域经济；李涛（1990-），男，河北邢台人，河北工业大学经济管理学院博士研究生，研究方向为区域创新。

高钟庭