中关村产学研合作创新网络的时空演化

胡海鹏，吕拉昌

(1.广东省科技创新监测研究中心，广东 广州 510033；2.首都师范大学资源环境与旅游学院，北京 100048)

实践证明产学研合作是推动高科技园区成功的重要方式，培育良好的产学研合作创新网络是提升产学研合作效率的捷径。产学研合作创新网络是指企业与高校、科研院所之间通过正式或非正式知识、信息交流而形成的一种合作关系，这种关系随着关系要素的多样化、层级化、复杂化而形成知识网络组织[1-4]。伴随非线性创新网络理论的发展，由实际生产、教育与科学研究之间建立网络联结所形成的产学研合作创新网络成为当前学术界探讨的一个热点问题[5-11]。

20世纪90年代中期，埃兹科威茨首次明确提出“产业、大学、科研”的关系[12]，由此展开对产学研合作的过程[13]、形式[10]、动因[14-15]、模式[16]多方面展开探讨。目前，国外对产学研合作创新网络的研究主要集中以下几个方面：①产学研合作创新网络的知识特性。知识在创新主体之间扩散、传递与溢出[17]、知识转移成为影响产学研合作效率的关键，因此知识特性与知识转移成为产学研合作的重要研究内容；②网络结构与创新绩效的关系。网络结构是社会网络理论中一个重要概念，网络组织结构关系中，节点关系的强弱[19]、结构洞[20]、中心性、网络密度等被认为是测度创新绩效的指标，网络结构对知识扩散、技术提升具有重要影响[21]；③从社会网络分析方法的视角探讨网络组织演化过程[22-23]，即产学研合作创新网络的演化。

国内对产学研合作创新网络的研究始于21世纪初，前10年主要从定性视角探讨产学研合作创新网络概念、知识特性、构成、运行模式与机制，2010年后伴随着产学研合作创新网络理论不断完善，研究视角逐渐从定性研究转向定量，主要包括产学研合作创新网络创新绩效及其影响因素的研究，即利用不同计量模型研究不同层级、不同行业产学研合作创新网络与创新产出关系，并揭示其影响因素；从国家[24-25]、区域[26]、行业[1,27]以及企业[28]4个尺度对产学研合作创新网络的演化展开探讨。当前，经济地理研究“演化转向”不断推进[29]，网络演化成为经济地理学一个研究热点，但网络演化研究主要从网络内部结构的视角剖析其时间演化过程，较少从地理空间视角探讨产学研创新网络的演化。

中关村是中国最典型的高新科技园区之一，产学研合作创新网络在其发展历程发挥着重要作用。当前关于中关村产学研合作创新网络的研究主要集中在中关村创新网络联结机制[30]、中关村区域创新网络与当地科技产业生态的互动机制[31]、定性探讨中关村创新网络的现状[32]及其演化路径[33]，尚未有学者基于定量视角揭示中关村产学研合作网络特征，并揭示网络的空间规律。针对以上问题，本研究在定性分析中关村产学研合作创新网络形成与发展过程的基础上，利用社会网络分析与空间分析相结合的方法，从企业视角揭示中关村产学研内部、外部合作创新网络的时空演化特征。

1 中关村产学研合作创新网络的形成与发展过程

20世纪50年代末，中国实行“半工半读”的产学教育，实施项目导向的产学研结合体制，“两弹一星”工程由中国科学院、中国工程院、清华大学、北京大学以及近千家企业共同研发，是这种产学研结合的最好例证，为中关村发展及其产学研关系的萌芽奠定了良好基础。1980年北京第一家民办科技机构成立、1988年国务院正式批准《北京市新技术产业开发试验区暂行条例》、2009年国务院批复同意中关村建设国家自主创新示范区，以这些时间节点与事件为标志，中关村在企业发展、园区扩张、政策支持、影响力强度等方面都发生了显著变化。据此，将中关村产学研合作创新网络的形成与发展大致分成萌芽阶段、起步阶段、提升阶段、成熟阶段。中关村产学研合作创新网络的形成及发展过程与其发展历程是密不可分的，每个阶段的园区规模、标志事件、产学研合作模式、网络稳定性、演化动力、产学研合作形态及合作形式都不尽相同(见表1)。

表1 中关村产学研合作创新网络的形成与发展

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

本研究所指的中关村为中关村国家自主创新示范区，包括一区十六园，与北京市14区2县一一对应，当前中关村园区范围覆盖北京市绝大多数科技园区，并存在北京市全范围覆盖的扩张趋势。因此本研究使用北京各区县专利合作数据代替中关村各园区专利合作数据，能够反映中关村园区的创新网络联系。

本研究数据来源于国家专利信息服务平台，检索涉及两类数据，包括：①企业与高校专利合作数据；②企业与科研院所的专利合作数据。研究数据为国家专利服务平台检索的专利授权数，以地址、时间、申请人为限制搜索条件，选取公司与大学、公司与学院、公司与研究所、公司与研究院、公司与研究中心、厂与大学、厂与学院、厂与研究所、厂与研究院、厂与研究中心的合作数据，各个创新主体地理坐标通过百度地图拾取获得。经检索发现20世纪90年代以前中关村产学研合作数量过少，无研究价值。本研究主要测度20世纪90年代以来中关村产学研合作网络时空演化。根据中关村产学研合作创新网络的形成与发展各阶段园区扩张的特点：1994年(一区三园)、1999年(一区五园)、2006年(一区十园)、2009年(被授予中国首个国家级自主创新示范区)、2012年(一区十六园)，并基于相同时间间隔原则，并且专利从申请到授权需要1～2年周期，因此分别采用1995年、1999年、2003年、2007年、2011年、2014年的数据。本次研究共搜集产学研内部合作4301次、产学研外部合作4450次，以此构建本研究的基础数据库。其中，各企业、大学和科研院所地址以专利申请地址为准，能够反映创新主体空间联系，揭示产学研创新网络的真实现状。

2.2 研究方法

本研究运用社会网络分析方法，利用授权专利合作数据，结合ArcGIS网络分析的空间特性，定量探讨中关村产学研内部、外部合作创新网络的时空演化特征。其中，中关村产学研内部合作创新网络的分析从整体性特征、网络中心性特征两个方面展开；中关村产学研外部合作创新网络的分析限于数据是以申请地址为北京的授权专利为基础数据，数据不包括申请地址为外地的专利合作数据。

3 中关村产学研内部合作创新网络

3.1 网络整体特征

(1)网络总体状况。结合社会网络分析以及ArcGIS软件，分析1994年、1998年、2002年、2006年、2010年以及2013年中关村产学研合作创新网络(见图1)。可得，1994—2013年，中关村产学研内部合作创新网络总体与中关村园区扩张路径相似，呈现为合作范围不断扩大，由中心向外围辐射；合作规模不断增大，既包括产学研合作总体规模，也包括个体合作最大规模；合作网络越加复杂，各个创新主体之间联系多向化趋势明显。

(2)网络规模。中关村产学研合作规模不断扩大，1994—2013年中关村产学研专利合作次数从37次快速上升到2665次，增长了71倍，年均增长达59.39%。其中，网络合作规模的扩大与园区的扩大以及政策因素有密切的关系。20世纪90年代政府开始介入产学研合作，但未有明确的产学研合作激励政策，因此，1994—2001年中关村产学研专利合作规模增长较为缓慢。2000年后，中关村科技园区正式成立并扩展为“一区五园”“一区十园”，2007年颁布了《北京市鼓励企业与高校、科研院所进行产学研合作的若干意见》，这一阶段中介机构、金融机构等进一步推动产学研的合作，政策的激励以及中介、产学研合作要素的介入，推动产学研合作进入快速提升期。2009年中关村被批复为国家自主创新示范区，伴随着科技服务业的发展，各类中介机构、金融机构的作用更加凸显，产学研合作进入指数增长阶段，因此，2002—2010年增长进入快车道，2010—2013年增长速度进一步提高。

(3)合作的区域特征。从各园区产学研专利合作分布来看，中关村产学研合作集聚区为海淀园、朝阳园，并逐步向外围园区扩张。1994年，海淀园集聚中关村81.08%产学研合作次数，其次为朝阳园、昌平园、西城园、大兴-亦庄园；1998年产学研合作集聚程度有所下降，集聚产学研合作次数最多的园区为海淀园与朝阳园，占比共达82%，此后海淀园与朝阳园成为中关村产学研合作的中心；2002年与2006年集聚程度有所上升，两个园区共集聚产学研合作次数占比分别达85%、94.6%；2010年与2013年产学研合作集聚程度有所下降，海淀园与朝阳园共集聚产学研合作次数占比分别达82.75%、69.36%产学研合作次数，其中2013年最为分散，西城园、昌平园、东城园分别集聚了中关村14.07%、7.54%、3.62%产学研合作次数。

3.2 网络中心性特征

由1994—2013年中关村产学研合作网络图(以度数中心度为例)(见图2)、1994—2013年中关村产学研合作创新网络关键节点 (见表2)可知：①中关村产学研合作创新网络不存在整体性的中心点，但存在局部中心点，2010—2013年“中心—边缘”网络模式发展趋势明显；②随着合作网络规模增大，合作网络关键节点在整体网络所起的组织程度不断降低。20世纪90年代，清华大学、北京大学与其衍生企业 (北大方正、北大方正电子、方正印捷数码、方正信息产业、清华同方)之间发生的产学研合作在中关村产学研合作发挥重要作用，特别是在90年代初期，此后其作用有所减弱，但北京大学、清华大学由于拥有较强的研发基础，在中关村产学研合作网络中一直处于重要位置；③大型国有企业(或央企)在中关村产学研合作网络中组织或控制作用越来越大。其中，1994—2010年中石化公司一直占据中关村产学研合作网络最中心的位置，到2013年重要程度有所下降，度数中心度与中间中心度均排名第二，仅次于国家电网公司；2013年度数中心度排名前10个网络关键节点均为大型国有企业(或央企)。主要原因是北京不断吸引世界500强以及国内500强企业总部入驻，一方面这类企业专利产出数量巨大，特别是石油行业企业，在国家以及中关村大力推动协同创新背景下，加强产学研合作。另一方面这类企业从成立以来在人才、企业衍生与扩张等方面与北京的大学保持着天然的联系；1994—2002年中间中心度排名前10企业多为0，可见早期网络中的企业倾向与专业领域内某一所大学发生合作关系；④从高校与科研机构看，度数中心度排名前10的关键节点中大学的数量越来越多，以理工科院校为主，说明理工科院校对网络的控制作用不断加强，主要原因是理工科以专利形式的创新产出比率高，中关村的企业以电子信息、先进制造等技术领域为主，此外，中国科学院在中关村产学研合作创新网络发展历程中发挥重要作用，但由于不同研究所在数据统计中属单独统计，因此中科院各个分所在个体中心性分析中表现并不凸显。

图2 1994—2013年中关村产学研内部合作网络图(以度数中心度为例)

阶段年份企业高校与科研机构名称度数中心度中间中心度名称度数中心度中间中心度1994中国石油化工总公司0.4000.037北京大学0.4000.037北大方正集团有限公司0.1000.000北京海淀天新电子技术研究所0.1000.000北京北大方正电子有限公司0.1000.000北京航空航天大学0.1000.0001998中国石油化工总公司0.3640.055北京科技大学0.2220.006北京快达节能技术开发公司0.1820.006清华大学0.2220.025北京京安兴达机电设备公司0.0910.000北京大学0.1110.0002002中国石油化工集团公司0.4120.239清华大学0.2670.100中国石油化工股份有限公司0.2350.100中国石油大学(北京)0.2670.167北京国纬达环保科技有限公司0.05900.000化学工业部北京化工研究院0.1330.0362006中国石油化工股份有限公司0.2250.080清华大学0.2120.068中国石油天然气集团公司0.0750.018北京大学0.0760.003北京北大方正电子有限公司0.0500.001北京科技大学0.0760.0022010中国石油化工股份有限公司0.0950.016清华大学0.1560.039中国石油天然气股份有限公司0.060.017北京大学0.0920.004中国石油天然气集团公司0.0480.004中国电力科学研究院0.040.0012013国家电网公司0.1410.100清华大学0.1390.137中国石油化工股份有限公司0.0550.017北京大学0.0640.002华北电力科学研究院有限责任公司0.0470.030北京交通大学0.0470.034

4 中关村产学研外部合作创新网络演化趋势

基于中关村与全国各省区产学研合作数据，利用核密度分析的方法，得到中关村产学研外部合作演化首先在京津冀一带集聚，逐步扩散到环渤海地区、华东地区，此后沿着京广铁路往南扩散到珠三角地区，到2013年，对东、中、西部均产生明显的辐射作用(见图3)。其中，①中关村产学研外部合作体量增长明显，科研院所—企业合作增长速度大于高校—企业合作。1994—2013年中关村产学研外部合作数量从38次增长到3289次，增长了约86倍，其中科研院所与企业的合作从16次增长到2676次，高校与企业的合作从22次增长到613次。可见，科研院所—企业合作越来越受到社会的认可，成为产学研合作的主要形式；②接触扩散与等级扩散是中关村产学研外部合作网络演化扩散方式。1994—1998年接触扩散较强、等级扩散较弱，2006—2013年等级扩散与接触扩散共同成为外部网络演化的重要方式；③中关村产学研外部合作空间集聚特征显著，但集聚程度有所下降。1994—2013年，合作排名前五的省份合作次数占比分别为73.68%、62.50%、85.15%、77.60%、67.25%、61.05%。可见，中关村产学研外部合作空间集聚程度较高，但集聚程度总体呈下降趋势。

5 结论与讨论

(1)20世纪50年代以来，中关村产学研合作创新网络经历了萌芽、起步、提升、成熟等4个阶段。产学研合作模式从“政产学研”合作模式发展为“政产学研金介”、网络稳定性随着网络复杂化而变得更加稳定、演化动力从依靠政府“单核驱动”发展为政府与市场“双核驱动”、产学研合作形式向多样化发展。其中，从“提升阶段”以来，随着中关村园区规模的快速扩张，中关村产学研合作创新网络演化合作范围快速扩大、合作规模显著提高、合作网络越加复杂。

(2)海淀园与朝阳园是中关村产学研合作的集聚区，伴随着中关村园区扩张路径，外围园区产学研合作得到较快发展，中关村产学研内部合作创新网络形成显著的“中心—边缘”网络模式。其中，随着合作网络规模增大，合作网络关键节点在整体网络所起的组织程度不断降低；大型国有企业(或央企)在中关村产学研合作网络中组织或控制作用越来越大；企业—科研院所间的合作是当前中关村产学研合作的主要类型，但较科研机构相比，以理工科院校为主的大学对网络的控制作用不断加强。

图3 中关村产学研外部合作创新网络演化趋势

(3)中关村产学研外部合作以京津冀为主要辐射区域逐步发展为对中国东、中、西部都产生强大的辐射带动作用。1994—1998年中关村产学研外部合作在京津冀一带集聚，2002年后逐步扩散到环渤海地区、华东地区，2006年后沿着京广铁路往南扩散到珠三角地区，到2013年，对东、中、西部均产生明显的辐射作用，并在环渤海地区与华北地区形成显著产学研合作密集带。

传统的研究强调产学研合作的时间演化，对产学研空间合作网络联系分析不足，本研究以中关村为例，定量分析了中关村产学研合作网络的时空特点，更全面揭示了中关村产学研合作特征，为政府制订相关的产学研政策提供重要的参考依据。虽然本研究主要以合作专利数据作为创新合作网络的测度，但基本能够揭示中关村产学研的规律与特征，其他测度方法有待在今后的研究中进一步探讨与完善。