基于城市创新的产业集群生态系统共生机制研究

于喜展 隋映辉

摘 要：要提高产业集群创新绩效、提升创新能力，就有必要吸引企业、大学和科研机构、中介机构及政府等创新主体及创新资源汇入并形成创新生态系统。而如何提升系统的创新绩效，实现可持续发展，关键在于系統群体间以何种方式进行联系以建立起共生关系并维持系统良好运行。为此，借助生态共生理论，提出了基于城市创新的集群生态系统概念模型。根据企业、大学和科研机构、中介机构及政府等群体在产业创新过程中的作用与参与程度的不同，界定了共生单元，在共生环境的作用下，它们之间通过物质、能量、信息等交换、交流方式构成互惠共生模式。为了提高系统内共生体间物质流动、能量转换及信息交流的速度与效率，需要建立起共生关系生成机制、共生关系反应机制及共生能量调节机制等共生机制来确保系统功能的实现。在特定的城市创新的环境下建立起有效的共生机制以促进高质量的共生关系生成并促进系统良好运行，可实现合作创新高效进行，从而带动产业集群创新能力的提高。

关键词：城市创新;产业集群;生态系统;共生关系;共生机制

中图分类号：F 062.9019-06

Abstract：To promote the innovation performance and the innovation ability of industrial clusters，it is necessary to attract such innovative resources and innovative entities as enterprises，universities and scientific research institutions，intermediary agencies，and governments，to form an innovation ecosystem.To achieve it，the key is how to establish a symbiotic relationship among ecosystem groups and how to keep it running smoothly.Therefore，the concept model of cluster ecosystem on urban innovation was put forward by means of symbiosis theory.The symbiosis units were defined by what roles the different ecological groups，such as companies，universities and research institutions，intermediary agencies，and governments，play in the process of industrial innovation.And the mutualism models among these symbiosis units were constituted through the exchange of material，energy and information.To speed material flow，energy conversion and information exchange，it was necessary to establish some symbiosis mechanisms including symbiotic relationship generation mechanism，symbiotic relationship reaction mechanism and symbiotic energy regulation mechanism to ensure the realization of system functions.Under the special city innovation environment，the effective symbiosis mechanisms could not only generate high-quality ecological relationships，but also keep system operating well.For if this occurred，collaborative innovation among symbiosis units could be carried out efficiently so as to improve the innovation ability of industrial cluster.

Key words：city innovation;industrial cluster;ecosystem;symbiotic relationship;symbiotic mechanism

0 引 言“共生”（Symbiosis），是由德国生物学家德贝里（Anton De Bary）于1879年提出的[1]。共生现象不仅存在于生物界，而且广泛存在于社会体系之中[2]。近十几年来，共生理论逐步拓展到经济学和社会学领域。因而可借鉴其理论及原理来研究基于城市创新的产业集群生态系统在一定环境下，如何建立相互联系、相关作用、协同演化的共生关系与机制。

1 基于城市创新的产业集群共生系统及其构成

在基于城市创新的产业集群生态系统内，企业、大学、研究机构、政府、中介机构等主体，按照一定的排列顺序、空间结构、聚集状态、联系方式等之间相互作用建立关系，形成一个“两层四群”互动网络结构[3-4]。系统能否有效运行的关键在于各群落主体间能否建立起相互联系、相互作用的共生关系，即在一定环境的影响和作用下，群落间以何种机制建立起相互联系、相互作用方式。研究表明，硅谷的成功就在于研究型大学和高技术创业型公司之间建立起互动合作网络[5]。产业集群在发展过程中，要充分利用的城市创新所提供的完备创新环境、完善创新网络以及制度安排建立起良好的创新生态，形成多方共赢的合作创新机制，实现“转方式、调结构”，这是以科技创新为战略基点，产业创新为核心，通过系统创新来进行的[6]。然而由于现代社会发展的多变性与复杂性，决定了实现这一过程必须依靠多方的合作来完成，要求企业、大学及科研机构、政府、中介等在产业创新过程中分工协作、优势互补，共同促进科技创新与进步（如图1所示），由此便产生了基于城市创新的产业集群共生系统。在系统内，这些创新主体在一定的共生环境下按照特定的模式形成以产业创新活动（创新信息、物质和利益）为核心内容的相互作用和相互依存的共生关系。根据共生理论，决定共生关系的三要素中，共生单元是基础，共生环境是条件，共生模式是关键[7]。

1.1 共生单元的界定如图1所示，由于各创新主体在产业创新过程中的作用及参与程度不同，在城市创新的集群生态系统中，可以生成不同层次的共生界面，形成不同的共生单元，主要包括企业、大学和科研机构、政府及中介（包括科技服务机构、社会资本等）等4类共生单元，是构成共生体的基本能量和交换单位，可由反应共生单元一系列基本活动要素的质参量来描述，反映了共生单元的内部性质[8]。

1.1.1 企业

最重要的共生单元、创新投入及创新活动的主体，也是实现创新增值的最直接行为主体。以企业为中心结点的共生体是研究的重点与出发点，其功能主要体现在对共生系统的边界、资源的配置、共生网络的完善、信息与知识的流动、制度与组织及各主体间联结的强度和牢固性等方面的影响力。

1.1.2 大学与科研机构

主要的共生单元，是科研成果与创新的重要源头。产业集群生态系统能否具有持续提高创新功能的关键在于系统中能否拥有高质量、高水平的大学与科研机构提供足够的创新源。它们不但直接参与知识创造、传播及应用等活动，还通过创办企业或进行校企、产研及产学研合作等形式间接参与技术创新活动。它们因反应其一系列基本活动要素的质参量不同而表现出不同的作用。

1.1.3 中介机构

主要的共生单元，在创新活动中，它们并不直接参与创新过程，只是起到辅助、沟通、协调及促进等作用：如提供信息沟通技术创新信息及协调关系、提高技术创新资源整合及应用推动等。中介机构在政府、高校、企业及市场之间“承上启下”“上挂下联”，不仅促进各主体间的进行良好沟通、协调，而且还提供资金支持。

1.1.4 政府

主要的共生单元，在创新活动过程中，虽不直接参与其中，但通过积极营造产业集群生态系统共生环境，以促进共生网络形成与发展。致力打造适合共生体发展的软、硬环境，营造创新氛围，使知识与信息能够更有效、准确、迅速扩散;通过建立促进集群创新网络建设的支持体系，制定产业、科技等政策以指导、协调和规范各种共生关系，通过激励、引导、协调及保护等方式影响整个创新过程，从而推动系统内共生功能的实现。

1.2 共生模式选择共生模式是指在产业集群生态系统中共生单元之间实现信息、能量及物质交换的方法与方式，它决定了各创新主体进行合作的深度、广度及形式[9]。要使产业集群生态系统具有持久稳定性并实现共同进化，共生各单元必然要选择互惠共生的方式，都从系统中获取利益[10]。各共生单元必须能够从系统内共生关系中获得新能量。否则，这样共生关系就不形成，即使形成了也难以维持下去。因此，在产业集群生态系统中，各共生单元都必须从系统中获取到有利于自身发展的利益和能量，才有可能围绕共同目标建立起长期稳定的相互依存与合作关系，实现共同发展、共同进化。以互惠共生模式为主导，各共生单元围绕共生目标并结合着自身发展需求，以选择与之相适应的共生模式：既有基于一次性或短期合作考虑的技术转让的点共生模式、委托研究及联合攻关的间歇共生模式，也有着眼于中长期合作的共建科研基地的连续共生模式、组建研发实体与产业技术联盟的一体化共生模式（见表1）。

1.3 共生环境理想的共生环境是正向环境，对改善共生关系起到积极的正向作用。可从宏观和微观两个角度进行界定共生环境，决定了物质、能量在共生单元之间传递的速度和效率，对共生关系的产生与发展有着重要影响。具体包括：政策环境、空间地理环境、开放环境、网络化环境和社会环境，可以分别用政策支持度、空间聚集程度、信息完备度、网络化程度和社会对共生主体的信任度等来分别衡量[11]（见表2）。

2 共生关系生成机制分析能否有效建立共生关系并长期维持下去的关键在于各共生单元间是否存在某种确定的共生界面。在特定的时间空间条件下，各潜在共生单元之间必须在特定条件下按照一定方式建立联系，才能产生确定的共生界面，这是系统得以生存及发展的前提、共生机制生成的基础。所有共生环境因素对共生单元发生作用都要通过共生界面才能实现[12]。共生界面不仅为各共生单元之间提供了接触、合作的机会，而且还成为表达共生愿望、交流信息的平台。在系统内，随着共生關系的生成，共生界面也会相应地逐步转化为共生通道，成为企业、大学、科研机构、中介及政府等共生单元间进行物质传递、信息交流及能量转换的“渠道”，从而推动系统内物质、能量能够有效流动传播并保持畅通，使系统能够有效运行以实现其功能[13]。

在系统内，这些信息、物质及能量的交流、传递及转换，既可以是相关主体之间非正式的员工间私下交流，也可以组织间进行业务往来、交流合作的制度化的正式通道形式存在。因而，这也决定了在不同的共生环境下生成的共生界面也有所不同。在表3中，列举了在产业创新过程中，各共生单元间可能会建立的共生界面及可能产生的共生关系。一般情况来讲，共生单元之间建立的共生界面越多，相互间进行物质、信息及能量的传递、交流、转换活动就会越频繁，可能发生更多的共生关系，产生的共生效果就会越好;相反，各单元间建立的共生界面越少，相互间进行物质、信息及能量的传递、交流、转换活动就会越少，就会少有共生关系发生，就不会有太好的共生效果产生。

3 共生关系反应机制对共生关系的描述还可通过共生度、共生系数等深入反应共生单元之间的物质、信息和能量关系。

3.3 质参量兼容度质参量兼容度反映了共生单元质参量之间相互表达能力的强弱，可用以衡量共生单元的特征及性质，反映各单元间参与合作的深度及广度。对于产业集群生态系统中的共生单元大学（U）与企业（E）而言，企业（E）的质参量ZE主要表现为为劳动力、资金、技术、人才等;而大学（U）的质参量ZU则表现为研究人员、资金、人才培养、技术等[4]。企业（E）与大学（U）间的质参量兼容度值越大，企业就越迫切需要大学提供的人才、知识、技术等，而大学也就越需要企业的信息、资金等，二者之间的依存程度就越高，越容易建立起亲密且广泛的共生关系;相反，二者间质参量兼容度越低，二者间的依存度就越低，二者间的共生关系也就越不显著。根据质参量兼容度大小，各共生单元间建立起来的共生关系可呈现低度兼容，中度兼容及高度兼容3种状态。

4 共生能量调节机制共生关系能够生成并得以发展的关键就在于系统内共生能量的产生与转换。对于城市创新的产业集群生态系统而言，共生能量就是在集群内企业、大学、科研机构、中介、政府等相互作用而释放出来的。新能量的不断产生并可在各共生单元间顺畅交互转换，可正强化激励各单元间的共生关系，促进系统逐步优化，产生增值系统效益有利于扩大系统规模，形成良性循环发展。相反，如果不产生共生能量或能量转换通道不流畅，则会导致系统内的共生关系因缺乏足够的新能量而逐渐衰退，甚至消亡。因此，为了增值系统效益或扩大发展系统规模，产业集群生态系统内须采取相应的措施，建立共生能量调节机制。

1）提高共生界面交互作用的效果和效率。一方面，要尽量选择质量较高的共生单元，以提高要素间发生交互作用时的质量，产生较好效果;另一方面，要尽量保持共生界面间“管道”畅通，减少交互作用阻力，降低交易成本，从而提升效率。效果及效率的提升，可有利于系统新增能量。

2）提高各共生单元间的共生度。共生度反映了共生单元间交互作用程度，在一定程度上决定了共生系统内能量生成及增长幅度。共生单元间共生度越高，系统内产生的共生能量就越高。因而，需要尽快地创造条件改善共生关系，提高共生单元间交互作用程度。例如政府可通过加强创新活动组织、加大基础设施投入、制定相关政策法规、提供优惠条件等创造更有利的软硬环境，促进共生关系显著发生，产生更多共生能量，从而推动系统功能不断实现。

3）建立优胜劣汰制度，将共生密度（一定区域内共生单元数量）及共生维度（共生单元内同一类机构数量）控制在一定规模范围内。特定共生系统内，由于资源、空间、地理条件等方面存在一定的承载力限度，在边际效用递减规律作用下，生态系统的规模并不是无限扩张为好，系统内共生单元的数量扩张及交互作用维度存在着一个最合理规模临界点或最优状态的均衡状态。在尚未达到这一均衡状态之前，系统内共生单元数量较少，共生密度偏低，单元间交互作用的维度也不足，会导致资源闲置浪费，产生的共生效应也会不足。此时，如果增强单元的共生密度及共生维度，就会提升单元间的相互关联协同效应。相反，在达到均衡状态之后，随着共生单元数量的增多、共生密度及共生维度的增强，会引起系统因承载能力不足而呈现拥挤状态，一方面单元间交互作用阻力增大，另一方面由于资源供给不足导致单元间交互作用能力闲置，资源配置效率及共生效率下降，共生效应也随着降低。因此，为了实现系统共生效应最大化，需要建立优胜劣汰的遴选机制，既要尽可能选择质优量好的机构或组织进入到系统内，又要对系统内单元的共生密度和共生维度进行调控，使之逐步达到并维持在一个动态的均衡状态。

5 结 语

1）共生模式反映了基于城市创新的产业集群生态系统中共生单元之间实现信息、能量及物质交换的方法与方式，它决定了系统内各创新主体进行合作的深度、广度及形式。因而，只有在特定环境下，企业、大学和科研机构、政府、中介等不同参与主体在产业创新过程中按照特定模式分工协作、优势互补，形成以产业创新活动（创新信息、物质和利益）为核心内容的相互作用和相互依存的共生关系。才能确保在产业集群生态系统中，各共生单元都能从系统中获取到有利于自身发展的利益和能量，才有可能围绕共同目标建立起长期稳定的相互依存与合作关系，实现共同发展、共同进化。

2）在系统内，各主体间能够建立有效共生关系并长期维持下去的关键在于各共生单元间是否存在某种确定的共生界面，这是系统得以生存及发展的前提、共生机制生成的基础，它不仅为各共生单元之间提供了接触、合作的机会及平台，而且还是企业、大学、科研机构、中介及政府等共生单元间进行物质传递、信息交流及能量转换的“渠道”和“通道”，这既可以表现为相关主体之间非正式的员工间私下交流，也可以表现为组织间进行业务往来、交流合作的制度化的正式通道形式。

3）系统内各共生单元之间的物质、信息和能量关系的反应程度还可通过共生度、共生系数、质参量兼容度等深入反映。共生度反映了各质参量间相互作用、相互影响的程度，决定了共生关系的生成类型，是共生系统的本质及发展规律的最直接体现;而质参量兼容度反映各单元间参与合作的深度及广度。4）共生关系能够生成并得以发展的关键就在于系统内共生能量的产生与转换。因而，为了增值系统效益或扩大发展系统规模，产业集群生态系统内须采取相应的措施，建立共生能量调节机制。一方面要采取各种有效措施提升共生界面交互作用的效果和效率提高共生度，以产生更多有利于促进系统发展所需能量;另一方面又要建立优胜劣汰机制尽量将共生密度和共生维度控制在一个合理的动态均衡状态，以避免资源配置效率及共生效率下降。因而，各共生单元间只有建立起高效的共生机制并生成高质量共生关系，才提高系统内物质流动、信息交流及能量转换的速度与效率，以确保以此为核心内容的产业创新活动高效进行，从而带动产业集群创新能力的提高，转变经济增长方式，提升区域竞争力，实现可持续发展。

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（责任编辑：张 江）