基于系统动力学的创新型省份运行机制研究——以安徽省为例

陈 莉，王梦娜

(安徽建筑大学 经济与管理学院，安徽 合肥 230601)

1 引言

创新是推动国家富强与民族振兴的核心动力，早在2006年我国就提出了构建创新型国家的战略目标。为快速实现这一目标，破除传统增长模式难以为继的发展困境，安徽省委、省政府政府敢于当先，成为全国第二个创新型省份建设的试点省份。

创新型省份建设的本质就是将创新作为省城发展的核心推动力，以推动产业升级和经济转型为主要目标，加强省城竞争力。省份创新系统是创新省份建设的主要系统，主要是由创新主体、创新环境、创新投入及创新产出等四部分组成。鉴于其本身的复杂性以及各子系统间的难以度量的相互关系，仅通过模糊数学方法、主成分分析法、聚类分析等评价方法是难以提出有效解决现阶段创新型省份建设发展难题的科学的方案。基于此，本文引入了系统动力学的相关理论知识，以安徽省为例，构建省份创新系统的运行机制模型，分析省份创新系统的各个构成要素以及不同要素之间的互动反馈关系，为安徽创新型省份建设提出一些思路。

2 省份创新系统的框架分析

在阅读大量文献，综合考虑并吸取了王进富[1]、吴优[2]等学者的研究精华的基础之上，本文将省份创新系统划分为创新主体、创新环境、创新投入和创新产出等4个子系统。创新主体是展开创新活动的最基础的载体，它主要是由政府、企业、高校及科研机构组成，其中，政府是创新型省份建设的主要监管员，指明了创新型省份建设的前进之路。企业是创新型省份建设的核心力量，对于省份创新能力的高低至关重要。高校及科研机构则是创新型省份建设的知识库，是从事基础研究、技术开发、知识创新的重要参与者；创新环境是创新活动开展的空间，创新环境主要是由创新软环境和创新硬环境组成，创新环境的好坏受到多种因素的影响，如地区开放程度、基础设施建设水平、文化程度等。良好的创新环境不仅能够吸引大批资金流入，还能够推进省份创新系统良性发展；创新投入为创新活动的持续健康开展提供源源不断的动力，突破创新过程中的难题一定离不开大量的资金投入和高质量的人才参与，因此，为保证创新活动的健康运行就必须采取有效措施保障人力和财力的稳定投入；创新产出是进行创新活动收获的丰硕成果，它主要由经济发展、知识产出以及技术产出等3项产出构成，创新活动的开展推动了创新产出的增加，反过来，高水平的创新产出又促进了创新活动的进一步开展，提高了创新型省份的建设水平。

从省份创新系统结构图(图1)中可以看出，政府、企业、高校及科研机构等创新主体在信息网络、道路交通、科技设施等创新硬环境和文化、对外开放程度等创新软环境下，通过大量的科技人员和资金的投入，推动着知识和技术在整个创新链中流动，促进了地区经济发展，4个子系统相互作用，将创新型省份建设的各个要素合理有序地组织在一起，共同服务于创新型省份建设。

图1 省份创新系统结构

3 省份创新系统反馈机制分析

系统动力学认为系统中的任何事物都相互关联，在因果关系的作用之下，系统不断地进行着规律的发展演化。因果关系图(Causal Loop Diagram，CLD)是系统动力学中描述系统内各要素间相互关系的一个十分生动形象的方法，是系统进行动态研究的基础。

省份创新系统是一个复杂的动态社会系统，是由多种多样的创新要素和不同要素之间的关系连接所构成，存在着非线性、多层次、发散性等特征，加之系统内各要素之间的反馈机制存在一定的时间滞后性，使得很难依据直观的认识和经验去判断原因、现象和结果三者之间的关系。鉴于此，在省份创新系统结构分析的基础之上，利用因果关系图有利于更加清晰地分析各个创新要素对安徽省创新型省份建设的影响机理，本文以省份内部不同创新主体(企业、政府、高等院校及科研机构)的创新路径为主线，分别从创新环境、创新投入、创新产出等3个创新子系统对创新型省份建设的影响路径进行分析，综合考虑不同动力要素在整个系统中的作用，并通过系统动力学软件Vensim以因果回路图的形式表示。以求厘清系统内各创新要素之间的关系，了解各要素之间的作用机制并对其进行合理配置。

3.1 创新环境子系统反馈机制分析

由前文分析可知，创新环境主要由创新软环境和创新硬环境构成，软环境主要是指地方开放程度与地方创新文化程度，鉴于软环境是定性指标，与定量指标相比具有较强的主观性，减少了结果的可信度，因此本文将定性指标量化，用高等学校在校学生数量与常住人口的比值来表示创新文化程度，衡量一个地区的文化氛围，地方开放程度用外贸依存度来计算，公式是进出口总额/地区GDP总值；硬环境主要指与创新活动相关的基础设施建设与信息化建设，例如平均每百人拥有公共图书馆藏量、每万人固定互联网数、地区的科技孵化器数量等。

创新环境对创新活动的顺利开展以及持续产出有着较为显著的影响，创新主体在不同的创新环境下所创造的经济效益是不同的，良好的创新环境有利于创新主体更好地发挥自身能动性，产出一系列的创新成果，带来更多的创新经济效益，从而促进地区经济水平的不断发展，提高区域GDP。一方面，发达的市场经济水平要求企业不断推出新技术、新产品，唯有如此才能在高速发展的经济时代中获取竞争优势。技术创新活动的蓬勃生机又促进了市场需求不断扩大，推动经济良性发展。伴随着市场需求的迅速增加，政府需要制定相关的政策扶持创新企业的发展，要增加财政支出中科技支出的占比，有了资金的支持，创新活动就有了充足的物质保障。另一方面，经济水平的提升会给予政府充足的自信以大兴教育、加快信息化与基础设施建设。受高等教育投入额持续加大的影响，教育水平日益提高，地区文化程度明显提高。良好的创新文化氛围不仅促进了企业、高校及科研机构等创新主体突破自我、积极创新，还加速了各类创新主体达成共识，有利于实现协调创新；同时，丰富的信息化资源、便捷的基础设施、雄厚的资本为创新型省份建设奠定了充足的物质基础。因此，只有合理地利用环境优势，才能够事半功倍，促进资源优化配置，才能使创新型省份建设朝着高质量、深层次迈进。基于上述分析，最终确定了省份创新系统在创新环境子系统的因果关系图(图2)。

图2 创新环境因果关系

3.2 创新投入子系统反馈机制分析

创新投入包括人力投入和财力投入。一切创新活动的开展需要通过人的参与才能实现，省份创新系统中人才的数量、结构、层次决定着系统创新能力的高低。人才资源既包括从事一线研发工作的人才，也包括从事知识创新等基础研究、实现创新成果转化、技术创新成果推广应用的人才。财力投入是创新资源的另一重要组成部分，是指在创新活动中所投入的资金，资金来源既可以是政府，也可以是企业、高校、科研机构。创新投入是创新活动开展的基本条件，没有充足的人才、资金的支持，创新活动将难以顺利展开，而创新活动需要大量资金，人才、资金、知识又来自高校、科研机构、企业、政府等创新主体。

创新投入是知识创造前期准备过程。在创新投入阶段资金、人员投入及环境直接影响着高校、科研机构知识创新成果的产出，创新投入是关乎省份创新能力能否显著提升的关键因素。创新活动取得经济效益的同时提高了区域GDP，进而省政府增加其财政支出，由此可分为三条主线来提升省份创新能力。第一，财政支出中科学技术支出增多，成为了提升全省R&D经费投入额的核心力量，同时，政府加大科学技术支出的行为成为了企业、科研机构等创新主体争相跟随的风向标，带动了大量工业企业、高校、科研机构等为创新研发活动提供支持，增加R&D经费投入额。科学技术支出主要是为进一步技术创新做准备，技术创新带来经济收益又通过促进区域经济水平的增长带动财力投入的增长，如此不断推动省份创新能力。第二，GDP的增加催生出大量的市场需求，在需求带动下，企业提高研发经费进而促进技术的改进更新，增加技术投入。第三，财政支出的增多也带动了政府在教育方面的投资额增加，进而促进省份的教育水平提高，培养更多的科技人才，科研机构和高校科技人员的数量是省份科技人员的重要组成部分，为创新活动的开展提供了充足的人才保障。此外，大量的科技人员和科研经费的投入，催生了一系列知识创新成果，如科技论文发表数量、专利授权量、技术市场成交额等，奠定了良好的创新环境基础，带来大量的经济效益。通过上述分析，最终确定了省份创新系统在创新投入子系统的因果关系(图3)。

图3 创新投入因果关系

3.3 创新产出子系统反馈机制分析

创新产出是通过创新活动所获得的最直接的收获，创新产出通常包括企业、高校及科研机构等在创新各个阶段得到的知识产出、技术产出以及创新活动带来的经济效益；知识产出指学习、研究过程中知识的更新进步等，包括新增科技论文数量、专利申请量、专利授权量、发明专利占专利授权比重等要素；技术产出主要是指由于技术进步带来的经济收入，如技术市场成交额、高技术产业主营业务收入等；创新所带来的经济效益，主要是通过GDP、人均可支配收入、第三产业增加值来衡量。知识产出具有实现经济价值的潜在可能，技术创新的进行需要以知识产出为依托，知识产出与创新产出又为经济的发展提供了充足的准备。

技术产出促进技术市场成交额的增加，进而推动高技术产值提高，知识产出通过影响科技论文数量和发明专利数量等来增加技术市场成交额，以上这些均进而作用于省份GDP，促进区域经济水平的增长。由此，带动市场需求增加，加大财政支出进行基础设施和信息化建设，改善创新硬环境。加大财政支出中高等教育投入额，提升了教育水平，提高省份创新文化程度和对外开放程度，改善了创新软环境。此外，国家政策的倾斜推动了企业、高校及科研机构等各类创新主体的资金投入，在各个创新驱动要素的推动之下，提升省份创新能力，实现了创新产出的增多。通过上述分析，最终确定了省份创新系统在创新产出子系统的因果关系(图4)。

图4 创新产出因果关系

通过对省份创新系统反馈机制的分析可以发现，政府、企业、高校及科研机构等创新主体是贯穿于整个创新活动中的核心力量，创新主体的积极参与对于创新型省份建设水平的提升具有举足轻重的作用。创新型省份的建设水平是受多种要素共同影响的，单一的因素对其影响十分有限。因此，只有通过各个影响要素间的复杂关系分析，才能够对于省份创新系统有一个整体地把控和了解，对于提高省份创新系统的效率，推动创新型省份建设具有重要意义。

4 构建安徽创新型省份的基本思路分析

近年来，安徽省的创新水平得到了显著的提升，创新主体的创新意识明显增强、创新环境不断改善、创新投入持续增加、创新产出稳步扩大，距离“大湖名城，创新高地”的伟大构想又进了一步。但是在创新省份建设的过程中也存在一些薄弱环节，如产学研创新结合不够紧密，资源未能最大化利用、科技成果转换率相对较低等。鉴于此，在上述省份创新系统的反馈机制分析的基础之上，结合安徽省的具体实际分别从创新主体、创新环境、创新投入3个方面提出意见和建议，为持续用力推进安徽创新型省份建设步伐提供一些基本思路。

(1)在创新主体上，应努力构建以产学研合作为基础的科技研究体系。政府应重视地方教育水平，加大高等教育投入额，加强与高等院校的科技合作，鼓励高校产学研相结合，加速提高科研产业化水平；尽可能发挥大企业、大集团的带动作用，加强企业与高校及科研机构的战略联盟，形成企业在技术创新上的竞争优势。鼓励企业创办各类科研机构，努力做到先进技术为我所用；制定完善的政策体系，发挥市场调节作用，提升各类创新主体的创新热情，调动其积极性，努力做到产学研深度融合。

(2)在创新环境上，应努力营造万众创新的社会氛围。政府应制定积极有效的政策，激励各类创新主体主动参与创新活动。同时，政府应适当的简政放权，改变传统的创新发展观念，由创新活动主导者转为幕后推动创新活动的引导者，给予企业、高校、科研机构等更大的创新空间；注重“持续创新力”，努力完善人才机制，倡导“勇于创新、敢为人先、鼓励竞争、容忍失败”的创新氛围，不重资历重潜力，营造人尽其才、人才辈出的创新环境，从而形成长久持续的创新能力。

(3)在创新投入上，应继续加大科研经费的投入力度。资金与人才是影响知识成果转化的关键动力因素，是提升创新成果产出的重中之重。政府在增加科学技术投入额的同时，应发散思维，努力拓展资金投入的渠道，改变以往创新投入依赖政府的发展观念，引导企业发挥能动性，自觉担负起创新主体的责任，增加企业科研经费投入。同时，要注重人才管理体制的改革创新，不仅要重视本地区人才的培育，还要制定合理的人才引进举措吸引国内外科技人才流入安徽，构建科学合理的人才梯队，贯彻落实人才强省战略。政府资金、政策等适当向此倾斜，完善科技成果奖励机制，促进创新成果转换率的提高，让创新在整个社会蔚然成风。