科技创新下长三角区域一体化协作发展研究——基于演化博弈模型的路径分析

张 颖，骆雯雯

（河海大学商学院，江苏南京 211100）

1 研究背景

当前，由人工智能引领的新一轮科技革命和产业变革方兴未艾，正深刻改变着人们的生产和生活方式。我国政府历来高度重视科技创新，把创新驱动作为推动社会进步、优化产业结构、实现经济高质量发展的重要力量。新中国成立70年来，我国科技创新能力从无到有、实力从小到大，取得了历史性成就，发生了历史性变革，充分证明了科学技术是第一生产力的真理。面向未来，我国将瞄准世界科技前沿，提升自主创新能力，重塑全球创新格局，向科技强国之路大步迈进。

改革开放以来，我国为了尽快加入经济全球化的步伐，吸引和利用外资，参与国际分工合作，推动产业结构优化升级，先后经历了7次国内区域发展政策演变。截至2019年2月，全国已经获得国务院正式批复的国家级城市群有10个，其中《长江三角洲城市群发展规划》自2016年5月11日起实施，共包含26个城市（上海1个、江苏9个、浙江8个、安徽8个）。2018年年底，长三角区域一体化发展上升为国家战略。长三角城市群地处“一带一路”重要交汇点和长江经济带龙头位置，在我国社会主义现代化建设和改革开放格局中具有举足轻重的战略地位。长三角区域一体化经历了从设计构想、规划制定到贯彻落实的发展阶段，正面临行政壁垒和体制机制约束难以突破、区域分工合作动力不足、协同创新载体效率低下等瓶颈问题，因此必须探索和建立长三角一体化发展的新路径与新机制。

根据以往文献资料分析，国外学术界对于区域一体化的研究大多围绕欧美发达国家展开，涉及亚洲国家或地区的较少，但近些年来已有所改观。从研究方法上看，主流分析模式是以理论推导加数据检验，核心观点包括关税同盟理论、自由贸易区理论、共同市场理论、协议性国际分工原理以及综合发展战略理论等。其中，Hanson［1］研究的是美国和墨西哥之间的经济一体化；Farrell［2］以西班牙、爱尔兰两个国家为例，研究欧盟的区域一体化与凝聚力以及欧盟结构资金对区域趋同的影响；Kali等［3］把全球贸易体系视为一个相互依存的贸易网络，研究提出了基于网络的区域经济一体化措施；Andal等［4］采用网络分析法，在绘制了与亚太地区相关的贸易流量图基础上，采用适当中心度量确定相应强度，分析东盟在亚太地区的中心地位。

国内学者对区域一体化的研究以经验总结和定性分析为主，研究的焦点是亚洲地区特别是国内的区域经济发展，如，张建民［5］从WTO的成立对区域经济一体化的发展态势及我国加入WTO之后的影响展开讨论；林耿等［6］从协作基础和自身发展需求的角度，论证了大珠三角区域一体化的必要性，认为制度性障碍、产业结构性缺陷、发展阶段差异和基础设施协调不够是当前影响一体化的障碍；周立群等［7］利用层次分析法和标准差值法对1989—2007年京津冀、长三角和珠三角三大经济圈区域经济一体化程度进行测度，得出在渐进改革、梯度开放的发展策略下，京津冀经济一体化程度最高、长三角次之、珠三角最低；匡增杰［8］运用贸易引力模型研究发现中日韩自由贸易协定（FTA）存在巨大的合作空间和潜在收益，分析了制约中日韩自贸区发展的三大因素并提出相应的策略选择。

博弈论的基本原理自20世纪诞生以来，已被广泛运用到多个领域，成为经济学不可或缺的标准分析工具之一，然而随着时代的进步，有学者研究发现传统博弈论中关于“完全理性”的参与者和“完全信息”的参与条件这一前提在实际操作中是很难实现的。Smith等［9］以“有限理性”为出发点提出演化稳定策略(ESS)的概念，演化博弈理论正式诞生，从而打破了传统博弈论在实际应用中的局限和束缚，自此，国外学者对演化博弈论在各个领域尤其是经济学领域内的研究进行了推广应用，如，Friedman［10］研究认为演化博弈论在模拟实质性经济问题方面具有相当大的潜力，并对演化博弈一维和二维模型进行了分类；Daniel等［11］根据公私利益、成本的区别将囚徒困境游戏分成4种类型进行重复博弈，并分别指出这4种情形下要达成合作所需的演化和信息要求；Melbinger等［12］结合人口增长动力和内部演化，研究提出了一个基于演化博弈论的通用随机模型，认为进化和生长动力学都是基于个体繁殖事件，并且具有高度耦合性和随机性。

尽管国内学术界对博弈论的研究起步较晚，但仍有大量学者从不同角度深入和完善了演化博弈理论的发展，如，谢识予［13］基于有限理性对博弈论理性基础的影响，以一般两人对称博弈和鹰鸽博弈为例介绍了演化博弈论的思想和分析框架，并阐述了演化博弈论的理论和应用价值及发展前景；周峰等［14］将中央政府、地方政府和农民3个利益主体的博弈看作宏观和微观两个层次的博弈，建立双层次互动演化博弈模型，探讨我国现行的农村税费改革问题；黄凯南［15］系统地梳理了演化博弈和演化经济学这两种理论的基本分析结构及其发展，考察它们存在的互补性和差异性，并揭示了演化博弈在演化分析中的作用和局限；李高杨等［16］通过构建联合开发模式下的产学研协同创新演化博弈模型，研究产学研双方在协同创新过程中的策略演化路径规律，并提出了相关政策性建议。

因此，在科技创新视角下，以区域一体化理论为指导，以长三角地区为研究对象，运用演化博弈论的模型，分析区域一体化的影响因素，对推动长三角区域一体化具有一定的理论与现实意义。

2 长三角区域一体化演化博弈模型

2.1 演化博弈模型假设

本研究为了简化分析，在长三角这一限定范围内，将上海看作一个局部整体区域（G），江浙皖看作一个局部整体区域（M），分别代表区域一体化演化博弈模型中的两个博弈参与主体，每个参与主体的行为集合都是（深度协作，简单协作）。提出研究假设下：

H1：由于受到认知能力和信息获取的局限，博弈双方均为有限理性主体，即处于完全理性与不理性之间的状态，具有一定的分析判断能力，但不具备事先预测和最优选择的能力。

H2：博弈双方均遵循经济人的法则，即追求经济效益的最大化，且均为采取自愿合作的方式，不考虑其他因素对双方选择策略时的影响。

H3：当博弈双方均采取简单协作时，分别获取的经济效益为EG、EM；当双方均采取深度协作时，分别获取的超额经济效益为α、β。当双方均采取深度协作时，区域之间将会产生资源共享、要素流动等行为，为简化模型，引入参数λ作为区域一体化中的补助收益，如政府补贴、政策支持等。此外，在区域一体化的过程中，仍然可能存在不可避免的外在风险，用RG、RM分别代表上海和江浙皖所面临的经济效益风险。CG、CM则分别为博弈双方选择深度协作时各自投入的成本，有CG＞λ、CM＞λ。若有一方选择深度协作，另一方选择简单协作，则选择简单协作的一方可能会获得信息技术、流通体系等带来的额外收益，分别用UG、UM来表示。为简化模型，假设选择简单协作策略的一方在博弈过程中获得的收益与选择深度协作策略时的损失相同，上海选择深度协作策略的概率为x(0≤x≤1)，则其选择简单协作策略的概率为1-x；同理，江浙皖选择深度协作策略的概率为y(0≤y≤1)，则其选择简单协作策略的概率为1-y。

基于以上假设，本文建立以长三角地区为主体，上海和江浙皖为博弈双方的演化博弈模型，该模型的博弈支付矩阵如表1所示。

表1 上海与江浙皖协作演化博弈支付矩阵

2.2 演化博弈模型求解

2.3 演化稳定性分析

由于上述得到的局部均衡点不一定是复制动态系统的演化稳定策略，其稳定性可由系统相应的雅可比矩阵分析导出。对式（7）求关于x和y的偏导数，得出雅可比矩阵J：

若上述求出的均衡点满足以下两个条件，则该均衡点为演化稳定策略（ESS）：

对5个局部均衡点进行稳定性分析，如表2所示。

表2 上海与江浙皖协作博弈演化的雅可比矩阵及各均衡点具体取值

根据上海和江浙皖的期望效益参数，将行列式和迹符号的分析分为以下4种类型：

表3 上海与江浙皖协作博弈演化的局部均衡点类型一

表3（续）

由图1可知，在整个复制动态系统中存在4个局部均衡点，其中O（0，0）点为演化稳定点，A（1，0）点、B（1，1）点是系统的2个鞍点，而C（0，1）点是不稳定的，无论初始状态如何，系统均收敛于O（0，0）点。因此，上海和江浙皖都倾向于选取简单协作策略为演化稳定策略。

图1 上海与江浙皖区域一体化协作策略选取演化类型一

表4 上海与江浙皖协作博弈演化的局部均衡点类型二

由图2可知，在整个复制动态系统中存在4个局部均衡点，其中O（0，0）点为演化稳定点，A（1，0）点、C（0，1）点是系统的2个鞍点，而B（1，1）点是不稳定的，无论初始状态如何，系统均收敛于O（0，0）点。因此，上海和江浙皖都倾向于选取简单协作策略为演化稳定策略。

图2 上海与江浙皖区域一体化协作策略选取演化类型二

表5 上海与江浙皖协作博弈演化的局部均衡点类型三

由图3可知，在整个复制动态系统中存在4个局部均衡点，其中O（0，0）点为演化稳定点，A（1，0）点、B（1，1）点是系统的2个鞍点，而C（0，1）点是不稳定的，无论初始状态如何，系统均收敛于O（0，0）点。因此，上海和江浙皖都倾向于选取简单协作策略为演化稳定策略。

图3 上海与江浙皖区域一体化协作策略选取演化类型三

表6 上海与江浙皖协作博弈演化局部均衡点类型四

如图4所示，与上述3种类型的示意图不同，图4是标准的相位图，共存在5个局部均衡点，其中O（0，0）点、B（1，1）点为演化稳定点，即当上海和江浙皖同时选取深度协作策略或者简单协作策略时，系统处于稳定状态，而A（1，0）点、C（0，1）点是不稳定的，此外，系统中还存在着点这样一个不稳定的鞍点，将演化示意图分成不同的区域，区域内的点由于相对于鞍点所在位置的不同而向不同的方向运动。

图4 上海与江浙皖区域一体化协作策略选取演化类型四

2.4 演化博弈结论

综上所述，区域一体化协作策略的选择是一个与系统初始状态和鞍点具有高度相关性的复杂动态系统演化过程，当系统的初始状态不变时，鞍点的变化将会影响系统的演化路径。根据以上对上海和江浙皖博弈双方的演化稳定性分析，可以得出以下结论：

表7 长三角区域一体化策略选取影响因素

3 长三角区域一体化协作发展路径

3.1 区域一体化协作机制

区域一体化的实现与发展要从全局视角出发，打破区域内各地区主体的行政规划界限，整合各自的经济要素和资源优势，对区域内的所有要素进行统一规划、调整、配置，从而更好地发挥空间作用，降低整体经济发展成本，增强可持续发展能力，因此，建立一套合理、有效的区域一体化协作机制才能保证区域组织在社会经济运行过程中充分发挥其功能。从经济发展的推动力来看，区域一体化协作机制是由多方共同作用的结果，其中最主要的三大驱动机制是政府机制、市场机制和社会机制（见图5）。

3.1.1 政府机制

区域一体化既是经济发展规律的必然结果，也是由政府机制推动下各地区主体共同努力的结果。在推进区域一体化的进程中，中央政府所承担的主要角色是立足整体、放眼未来，对整个区域发展的战略定位、基本原则、发展目标以及政策方针进行全面规划和部署，对各地区经济发展进行指导和协调；而各级地方政府则应当从本地实际发展情况出发，调整和制定具体的经济发展方案，并在中央政府的领导下与其他地区形成有效联动。政府作为维护区域公共利益的代表，以参与组织和管理公共事务的方式调控和干预社会经济的发展。

3.1.2 市场机制

所谓市场机制，是指在市场经济正常运行的条件下，市场经济主体为了追求经济利益的最大化，运用价格波动、供求关系、风险监管等调节机制来实现资源配置、要素流动、结构优化等功能的过程。因此，市场机制在区域一体化中具有如下3种作用：第一，加强区域产业联系，提高资源利用效率，节约集聚成本；第二，促进要素流动，带动周围经济发展，扩散经济效应；第三，细化产业分工，优化生产方式，改善空间结构。

3.1.3 社会机制

社会机制的作用主要体现于社会公众、行业协会及非营利性组织等参与重大决策、传递市场信息、协调各方利益的功能发挥上。在区域一体化发展中，社会机制的成本低、效益高，是除政府机制、市场机制以外维护区域发展秩序的重要力量。一方面，社会机制可以对政府制定和实施的区域发展政策进行监督，维护相关企业的经济利益；另一方面，社会机制以较为公正、客观的视角协调所有跨区域经济主体的利益和冲突，确保市场始终处于良性竞争状态。

图5 长三角区域一体化协作的三大驱动机制

3.2 区域一体化阶段性发展目标

3.2.1 现阶段：政策一体化，区域一体化协议初步达成

现阶段是国家战略和政策方针自上而下逐步落实的时期，也是区域一体化达成初步简单协作的阶段。从现实情况来看，各地区主体之间无论是发展目标还是功能定位都存在显著的差异和矛盾，需要慢慢融合。受到经济扶持和财政优惠的影响，政府机制起主导作用，对整个地区经济的发展进行调控和干预，寻求上海和江浙皖在政策和规划上的一致性，而目前的市场机制和社会机制则因为尚不完善只能起到辅助驱动作用。

3.2.2 2025年：产业一体化，区域一体化框架基本形成

到2025年，长三角综合实力显著增强，各地区主体协作程度更加深入、广泛，区域内生发展动力进一步提升，区域一体化框架基本形成，其中产业整合、一体化是区域经济高速发展和产业结构转型升级的核心内容。因此，在以市场机制为主导力量，政府机制引导、社会机制参与的作用下，在资源配置合理、要素流动顺畅、创新能力突出的基础上实现区域创新体系与专业化生产，形成科学、高效的产业一体化布局。

3.2.3 2030年：全面一体化，区域一体化格局全面建成

到2030年，长三角经济实力、科技实力大幅跃升，各类资源要素高效便捷流动，区域发展协调性显著增强，区域一体化格局全面建成。在这一时期，除了继续发挥政府机制和市场机制的作用之外，还要更加注重社会机制在区域一体化中的协调作用，通过构建经济利益相关者博弈的制度平台，建立全方位、多层次、广覆盖的区域协调组织体系，营造一种政府、企业、公众以及行业协会共同参与区域治理的良好环境。

3.3 科技创新视角下长三角区域一体化协作发展策略

3.3.1 构建区域协调机制，形成社会管理领域的科技支撑体系

在区域发展规划推动执行的过程中，打破行政壁垒和体制约束，构建跨区域协调机制，加快建设社会管理领域的科技支撑体系，例如上海市发改委与江浙皖3省有关部门联合成立了长三角区域合作办公室，共同制定长三角一体化行动计划，各地区政府之间也要设立相应的跨区域协调机构，通过上下两级政策协商制度来提高相关部门之间沟通与交流的效率。充分运用信息技术等先进手段，建设网络化、广覆盖的公共服务平台，推进政府相关部门信息共享、互联互通。除此以外，还要积极鼓励长三角地区的社会组织、行业协会、企业以及各界代表和专家学者加入到区域协调机制中，作为政府官方协调机构的延伸和补充，例如定期召开群众座谈会和论坛峰会等，对涉及区域一体化发展的一系列重大问题和合作事项进行多方研究和辨证，为长三角区域一体化协作奠定更广泛的社会基础。

3.3.2 推动创新人才流通，激发科研人员的积极性和创造性

在科技创新方面，上海作为科创中心拥有大量先进的科技创新成果，但受土地等要素限制产业化空间不足；相反，江浙皖不但空间充足，而且科技成果转化能力强、需求旺［17］。因此，要充分发挥长三角地区科技研发与产业创新优势，将金融、制造、商贸、科技合为一体，推进创新要素自由流动，为人才跨地区、跨行业、跨体制流动提供便利条件，加强重大科技基础设施建设，强化知识产权的保护和运用，着眼于产学研协同创新和融合发展；对于人才引进，建立柔性、开放的人才流动机制，出台“长三角英才计划”，进一步探索合作办学、人才培训、教育交流的方式，鼓励各大知名高校和科研机构设立合作研究基地，共建科技创新战略智库平台，加快建设人才合作示范区，共享创新创业资源，激发科研人员的积极性和创造性，通过税收转移机制和共享创新收益来吸引社会高质量人才队伍。

3.3.3 强化基础设施建设，完善现代化综合交通运输体系

基础设施建设是长三角区域一体化协作发展的重要载体和基本架构，长三角城市群内部空间重构步伐加快，已经形成了从上海辐射长三角内地的1.5 h交通圈。一方面，要优化城际快速交通网络，推进区域重点项目建设，强化都市公共服务功能，依托跨江跨海大桥、铁路干线、高速公路网和重要空港优势，实现5个都市圈同城化发展和4条发展带聚合发展;另一方面，要促进3省1市基础设施和公共服务的互联互通共享以及地区人民基本生活水准的趋同，建立多元化、多层次的区域养老保障体系，可通过电子病历与健康档案共享构建区域协同与纵向分级诊疗体系，运用云计算、大数据、人工智能、区块链等高科技手段整合长三角地区医疗、养老资源，为健康医疗服务体系一体化提供数据支撑［18］。

3.3.4 优化升级产业结构，建立科学化产业链分工协作体系

长三角地区产业结构总体规模较大、发展前景广阔，拥有七大战略性新兴产业，但始终处于全球产业链的中低端，正面临着传统产业结构转型升级的困境。上海是国际科创、金融、贸易中心，江苏科教资源丰富、物联网产业发达，浙江民营经济活跃、电商企业集聚，而安徽则是国家综合科技中心且后发实力强劲，3省1市各有千秋、互补性强。因此，长三角各中心城市应该因地制宜，发挥现有产业集群区域联动优势，建立优势互补、错位竞争的科学化产业链分工协作体系，同时要着眼于区域协作发展的共性需求，坚持实体经济和服务贸易双轮驱动，发展以工业互联网和智能制造等新一代信息新技术为引领的先进制造业和现代服务业，从而实现长三角产业结构的优化升级，打造工业经济与生态经济相结合的全球经济新标杆。

3.3.5 共筑环保生命共同体，坚持开展生态文明建设协同创新

长三角更高质量的区域一体化必然离不开生态环保领域的共享共建和协同治理［19］。3省1市时空一体、山水相连，生态环境休戚相关，各地区应当明确各方责任义务，将高新技术应用于资源节约和环境保护，建立长江流域和长三角生态环境保护联动机制：完善区域生态分级保护措施、排放权交易制度和生态系统补偿机制；设立长三角区域生态环保专项基金，引导社会资本参与水环境治理；加强交界区域森林、湿地、河口、海域等生态系统的保护与修复，划定并严守生态保护红线，维护江河湖海生物多样性，确保安全的水源地和生态空间；建立统一的环保信用评价标准和环境监管治理体系，以科技创新为引领构建长三角生态环境信息资源共享交换平台和生态环境联合研究中心，深入推进跨区域重大污染联防联控，共筑长三角生态环境保护命运共同体。