新旧动能转换背景下山东产业创新能力比较研究——基于生态位适宜度理论

宋国超，李维梁

(中共山东省委党校(山东行政学院) 经济学教研部，山东 济南250000)

一、引言

新旧动能转换是在经济社会发展过程中，不断依靠创新寻找新的发展动力、释放新的发展动能、完善新的发展制度、实现新的发展跨越，最终塑造新的发展环境的发展模式，可以有助于实现旧动能的根本转型和新动能的快速发展，从而促进经济社会高质量发展。新旧动能转换离不开创新，创新使旧动能在创新中焕发新机，新动能在创新中孕育。根据生态位理论，生物竞合共生单元包括同类单元与异类单元两种，同类单元的竞合共生关系体现为竞争，异类单元的竞合共生关系体现为分工，在产业创新生态系统中，产业竞合共生关系取决于创新单元对生态位的选择。山东省工业门类齐全，各产业在发展过程中既对资源展开竞争又对上下游产业提供要素支撑，资源要素在产业之间的配置必然存在相适位置，创新资源的配置又是各类要素配置的关键一环，考察山东省各产业创新生态系统的生态位适宜度，不仅可以评价各产业的创新能力，也可以为山东省新旧动能转换策略的实施提供参考。

新旧动能转换的研究从一开始集中在对新动能、旧动能的阐释，逐渐深入到对培育新动能的探索，研究者们从政治、制度、模式、技术、业态、绿色等多个角度进行了论述。黄少安(2017) 从中国发展的阶段背景出发，系统性提出新旧动能转换的相关问题，认为山东应提高资本的效率和物质资本的形成率，将人口红利的发展模式转化为资本红利、技术红利的发展模式(1)黄少安．新旧动能转换与山东经济发展［J］．山东社会科学，2017，(9) :103 －110．。中国人民大学宏观经济分析与预测课题组(2016) 认为，中国新动能的构建将从以技术模仿为动力的赶超型模式转变为促进前沿创新的经济治理模式(2)中国人民大学宏观经济分析与预测课题组．全球技术进步放缓下中国经济新动能的构建［J］．经济理论与经济管理，2016，(12) :5 －20．。王金胜(2019) 强调绿色发展的价值，山东省对绿色发展重视程度不够高、现有要素制约大、企业自身约束能力有限，只有通过创新才能实现绿色发展(3)王金胜．山东省经济绿色发展新动能的培育理路［J］．青岛科技大学学报(社会科学版) ，2019(3) :36 －40．。一部经济史就是一部创新的需求史和供给史，也是一部新旧动能转换的历史。

提高经济效率、转变经济模式、实现绿色发展从根本上说都需要以创新为支撑，以构建创新生态系统为基础。Adner Ron(2006) 从企业的角度出发，运用生态学理论将产业链延伸构成创新生态系统，强调一个产业链上的企业创新的投入与回报具有共同面对风险和收益的特性(4)Adner R．Match Your innovation strategy to your Innovation ecosystem［J］． Harvard business review，2006，84(4) :98 －107;148．。武晓辉、韩之俊(2006)把生态学的生态位理论引入产业集群的研究，建立区域产业生态位模型，并依次进行比较(5)武晓辉，韩之俊，杨世春．区域产业集群生态位理论和模型的实证研究［J］．科学研究，2006，(6) :58 －63．。周彬、钟林生等(2014) 利用生态位理论评价中俄边境城市旅游的生态位宽度和重叠程度，结合了旅游资源、旅游环境、旅游社区、旅游市场、旅游区位和旅游交通6 个指标，挖掘了黑龙江省中俄界江的生态旅游潜力(6)周彬，钟林生，陈田，等．基于生态位的黑龙江省中俄界江生态旅游潜力评价［J］．资源科学，2014，36(6) :1142 －1151．。万伦来(2004) 建立企业综合生态位的评价方法，将企业生态位解剖为生存力、发展力、竞争力三个层面。赵长轶、王莹(2021) 用省际面板数据、高技术产业生态位评价高技术产业创新生态系统的竞争力，将生态位评价指标划分为三级，对省际创新能力进行了比较研究(7)赵长轶，王莹．我国高技术产业生态位评价研究——基于省际面板数据的实证研究［J］．决策咨询，2021(2) :56－63．。刘和东、陈洁(2021) 引入门槛效应测度生态位适宜度对经济高质量发展的关系(8)刘和东，陈洁．创新系统生态位适宜度与经济高质量发展关系研究［J］． 科技进步与对策，2021，38(11) :1 －9．。

在已有研究基础上，构建产业创新生态系统生态位适宜度评价模型，从需求、供给和环境要素三个方面对产业创新生态系统进行生态位适宜度分析，从区域产业可持续发展和产业链升级的角度分产业进行分析并提出建议，助力山东省新旧动能转换。

二、模型构建

生态位(ecological niche) 是指每个个体或种群在种群或群落中的时空位置及功能关系。来源于养分、生存空间的生物资源竞争使得每个生物物种为获得生存占据了特定的空间或区域。产业间的竞争也存在这种相似性，社会资源与生物资源一样都具有稀缺性，物种间资源竞争依靠大自然这双看不见的手，社会分配资源则依靠市场这双无形的手，生产资料总是涌入回报率更高的产业。产业竞争研发人员、研发投入、新产品收入等社会属性的经济资源如同生物竞争阳光、空气、水资源等自然资源，运用生态位适宜度理论可以研究产业创新生态系统的供给、需求和环境因素如何影响创新资源配置的绩效，并据此提出改善的方法。

设某一区域内有m 个产业，每个产业有n 个产业创新生态系统生态位适宜度影响因子，则Sij(i =1，2，3，…，m;j=1，2，3，…，n) 表示第i 个产业，第j 个生态因子上的实际观测值，不同产业的观测值构成n 维生态向量Sij=(Si1，Si2，Si3，…，Sin) 。不同的生态因子组合成为产业创新生态系统的供给、需求和环境因素，共同描述产业创新生态系统的生态位适宜度。

(一) 指标归一化处理

(二) 生态位适宜度测度模型

构建产业创新生态系统生态位适宜度测度模型:

在以上的公式中，NFi表示的是第i 个产业创新生态系统的生态位适宜度的大小。其中ε 在公式中表示的是参数;Φj表示第j 个生态因子的权重，体现该生态因子在产业创新生态系统中的重要程度，Φj的值是通过熵权法来计算确定的。

(三) 生态位适宜度测度模型参数ε 的确定

ε 的大小一般是根据NFi=0．5 来确定的，采用如下计算过程得出:

得出:

(四) 生态位适宜度测度模型参数Φj的确定

数据经标准化处理后，利用熵权法计算确定各生态因子的权重Φj，计算公式为:

式中，

(五) 进化动量的计算

进化动量表示某一产业创新生态系统现实生态位对其最适生态位的趋适作用的强度。某一生态因子的进化动量越大，现实生态位与最适生态位之间的差距越大，其趋适作用越强，反之则反是。

三、指标选取及模型计算

(一) 山东工业行业指标选取

选取山东统计年鉴2014 年和2019 年36 个行业规模以上工业企业数据，在统一口径后选取了10个经济指标，运用生态位适宜度模型从需求、供给、环境以及综合生态位四个方面对2014 年和2019 年山东省36 个工业行业产业创新生态系统生态位进行比较。

根据目前产业创新生态系统研究的文献，结合数据获取方面的现实考虑，选取研发投入人员折合全时当量、研发经费内部支出、研发经费外部支出、开发新产品经费支出、新产品开发项目、新产品销售收入、R＆D 经费中政府资金、R＆D 经费对境内研究机构的支出、R＆D 经费对境内高等学校支出、R＆D 经费对境外支出等10 个产业转型指标，并分为三大类要素指标来表征产业创新生态系统的综合生态位，包括供给生态位要素、需求生态位要素和环境生态位要素等，形成如表1 所示的评价指标体系。供给生态位要素是指产业内部技术创新供给能力，涵盖从用于研发的经费、人员投入以及面向市场的新产品开发等要素投入的数量，属于产业创新生态系统中的内在推动力。需求生态位要素是指产业外部对本产业的创新产品的需求情况，代表市场对本产业新产品需求强弱程度，属于产业创新生态系统中的外在拉动力。环境生态位要素是指影响产业创新生态系统的环境要素，主要是政府对产业研发的资金投入，代表社会、政府对行业的支持力度;研发经费对境内研究机构和高等学校的支出分别代表境内研究机构对产业技术创新和基础创新需求的满足程度。

表1 产业创新生态系统评价指标体系

(二) 模型计算及结果

根据产业创新生态系统生态位适宜度模型公式(1) －(4) 计算，得出2014 年山东36 个工业行业中规模以上企业的综合生态位适宜度和2019 年山东36 个工业行业中规模以上企业的供给、需求、环境和综合生态位适宜度及其进化动量、增加值占规模以上工业比重，计算结果如表2 所示。

表2 山东36 个工业行业创新生态系统生态位适宜度及相关数据表

续表

由计算结果可知，2019 年山东36 个工业行业中，规模以上企业的产业创新生态系统生态位适宜度均值为0．508，极差为0．314。2014 年产业创新生态系统生态位适宜度均值为0．478，极差为0．310。创新生态系统生态位适宜度出现增长趋势，5 年平均涨幅0．03，但极差变化不大。2019 年36 个行业供给生态位均值、需求生态位均值、环境生态位均值分别为0．529、0．423、0．448，2014 年36 个行业供给生态位均值、需求生态位均值、环境生态位均值分别为0．523、0．474、0．467，可见山东省新旧动能转换战略实施以来，创新生产力的增长主要得益于需求和环境方面的改善。

从综合生态位看，2019 年山东36 个工业行业中，规模以上企业的创新生态位适宜度前5 名的分别为:医药制造业;化学原料和化学制品制造业;铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业;通用设备制造业;汽车制造业。排名最低的后5 名分别为:黑色金属矿采选业;非金属矿采选业;烟草制品业;废弃资源综合利用业;金属制品、机械和设备修理业。5 年间36 个工业行业创新生态位适宜度出现增长的共30 个行业，出现整体性的创新能力增长趋势。涨幅最大的是黑色金属冶炼及压延加工业，主要原因是自身供给生态位和环境生态位要素的提高。综合生态位适宜度跌幅最大的是电气机械及器材制造业，主要原因是需求生态位的降低。从进化动量看，均值为0．901，只有14 个行业进化动量小于0．9，创新投入空间大，进化动量与综合生态位适宜度呈负相关。增加值占规模以上工业产值比重最大的两个行业是:石油加工、炼焦和核燃料加工业(13．2%) 和化学原料和化学制品制造业(10．3%) ，其中化学原料和化学制品制造业综合生态位适宜度为0．677，位居第二位，仅次于医药制造业(增加值占规模以上工业产值的比重为3．0%) 。2019 年，山东36 个工业行业中，综合生态位适宜度位居前十五位的行业工业增加值之和占比超过78%，说明山东省工业行业总体竞争力和创新发展潜力巨大，新旧动能转换成效显著。

(三) 回归分析

为研究各分类生态位适宜度对创新产出的影响大小，如前所述，选取山东统计年鉴2015 年－2019年36 个行业规模以上工业企业数据进行生态位适宜度计算。对5 年36 个行业生态位适宜度面板数据通过STATA16．0 建立如下混合回归模型:

式(5) 中NPR 表示新产品销售收入作为被解释变量，X1、2、3 分别代表供给生态位适宜度、需求生态位适宜度、环境生态位适宜度，为相关系数;为残差值。回归结果如表4 所示。

表3 山东省36 个工业行业新产品销售收入与生态位适宜度混合回归结果

对山东省36 个工业行业新产品销售收入与供给、需求、环境生态位适宜度进行混合回归中，回归系数分别为0．520、3．868、1．917，结果均显著并为正。回归结果表明，无论是供给、需求还是环境生态位适宜度的提高对于提升行业新产品销售收入均有正向作用，而对于行业创新产出影响最大的因素就是市场对行业创新的需求。回归结果显示，需求生态位适宜度对于新产品销售收入的影响系数是供给生态位适宜度的7．4 倍，也就是说一个行业适应市场需求而开展的的新产品开发项目，用于开发新产品的经费支出以及对境外支出的R＆D 经费等项目增加对于提升行业新产品销售收入具有显著影响。

四、对策与建议

基于对山东省36 个工业行业创新生态系统供给、需求、环境和综合生态位适宜度的计算和分析，从传统优势产业、新兴产业和弱势产业三个方面提出提高山东各产业创新能力的对策和建议。

(一) 保持传统优势产业创新投入，避免发展动能后劲不足

山东省工业部门齐全，传统制造业并非落后产能，应该是山东当下新旧动能转换、完善产业可持续发展的重点。

1．传统四大制造业转型升级。2019 年，山东省以石油、煤炭及其他燃料加工业、化学原料和化学制品制造业、有色金属冶炼及压延加工业、黑色金属冶炼及压延加工业为代表的传统制造业增加值占规模以上工业比重的39%，这四大制造业既是山东省传统优势产业又是环境规制下转型升级压力最大的产业，新时代生态文明理念要求这类高污染产业必然转型升级。但是这四大传统优势产业综合生态位适宜度的5 年增长幅度值低于36 个行业的平均增幅，说明创新要素投入增加有限、创新环境也没有满足产业升级的需要。针对以上情况提出以下建议:一是突出政府职能，纾困传统制造企业。从2014 年到2019 年，四大制造业产业创新综合生态位适宜度虽有所增加，但环境生态位适宜度无增加并且平均出现下降趋势，说明从高校、研究机构到政府在创新的投入上并没有比其他产业占据优势。传统制造企业在供给侧结构性改革过程中艰难转型，要提升全要素生产率必须改善创新要素投入，积极引导企业走技术升级的道路，为落后企业提供技术指导，协助区域主导的传统产业引进和投资研发先进技术。传统制造企业与新兴产业企业相比融资更加困难，“担保圈”塌方问题各地频发，解难纾困过程中政府要为有技术支撑的企业提供金融支持，鼓励地方国有资本积极参股潜力企业，运用创新基金等支持改制企业上市融资。二是改善公司治理结构，加大企业主体创新供给。四大制造业产业创新供给生态位适宜度5 年整体变化不大，平均增长幅度低于36 个行业的5 年增幅平均值。鲁桐、党印(2014) 研究认为公司治理的股东、激励机制因素对研发投人的影响有较高的显著性，董事会方面因素影响的显著性普遍较低。股东持股比例、基金持股比例和董监高持股比例提高均会促进研发投入增加，核心技术人员的期权激励对创新也有显著的正向影响(9)鲁桐，党印． 公司治理与技术创新:分行业比较［J］． 经济研究，2014，49(6) :115 －128．。应鼓励传统制造企业改变现有的局限性发展模式，从家族式发展模式向现代企业制度转变，引进专业管理团队并给予灵活比例持股，给予技术人员期权奖励，提高技术人员的创新参与度，促进研发投入的持续增长。三是保持环境监察力度不减，督促传统制造业创新发展。以环境保护政策倒逼传统制造业进行新旧动能转换，环境监察的高压态势可以避免因企业私人生产成本和社会成本不相等而破坏市场秩序和造成严重的环境污染，有效的环境监察也能保证良好的营商环境和保持传统制造业创新要素的持续投入。灵活排放指标分配机制的前提是排放的准确监控，网格化监管的前提是责任与权力相匹配。现阶段“规模小，排污却不少”的企业大多在乡镇，乡镇企业网格化排放监管难并且乡镇一级权力有限，因而需要以技术手段保障制度有效实施，建立监管平台使乡镇监督指导与县市处罚相结合，运用大数据和智能设备监控气候、土壤、水质变化，科学预测超标排污企业所在区域，避免基层寻租现象。

2．农业创新发展，确保粮食安全。山东是全国农业产值最大的省份，当前国际形势下粮食安全问题凸显，习近平总书记强调“洪范八政，食为政首”，中国人的饭碗应牢牢端在自己手里。与2014 年相比，2019 年山东省农副食品加工业和食品制造业的综合生态位适宜度增长幅度都超过了36 个行业的5 年增幅平均值。加快农业创新发展对于确保粮食安全的重要性不言而喻，“解决好种子和耕地问题”作为2021 年经济工作八大重点之一，其突破口就是创新发展。首先，积极营造农业研发投入持续增长的环境。农副食品加工业的环境生态位适宜度最高，说明因农副产品加工行业研发投入面临产出周期长、风险大的特点，创新要素投入离不开政府主导。要提升创新绩效就要不断营造创新要素发挥作用的环境。解决科研和市场“两张皮”问题，多管齐下保障种子安全，建立农业从源头到餐桌的全过程创新发展。引导农产品加工企业增加研发投入，给予创新政策优惠，打造特色产品。做好高校人才与农产品加工企业对接，让农业学科不“冷门”。创新农产品的加工方式，学习引进国外先进的专家系统，预测口感和营养成分，降低企业因研发周期长所带来的风险。其次，饭碗端在自己手里就需要多头并举。农副产品加工业以及食品制造业需求和供给生态位适宜度都远低于环境和综合生态位适宜度，说明企业缺乏创新能力、创新意识和有吸引力的创新产品。农产品加工以口感、营养为导向，农副食品加工和食品制造又能提高农产品附加值，在加工环节不断增加研发力度，提高行业需求生态位适宜度是农副产品加工业、食品制造业新旧动能转换最急迫的要求。农副产品加工业、食品制造业与农业育种、农产品经销紧密相连，国外大型农产品加工企业都直接参与农产品相关产业，农业畜牧业育种是农业不失去竞争优势可持续发展的基础，山东省应培育大型农产品加工综合性企业，掌握行业话语权，以大型企业为基础研发推广创新农副产品品种，不断将核心技术掌握在自己手中。

(二) 提高新兴产业竞争优势，突破创新要素供给约束

新兴产业具有长远性、全局性、动态性和导向性的特征，相比较传统产业有更高附加值、高技术含量、资源集约的特点，也是促使国民经济和企业发展走上创新驱动发展、内生增长轨道的有效途径。新兴产业对创新要素需求往往数量要求更多、质量要求更高。

1．中国人口老龄化问题凸显，养老产业离不开“医”和“药”。《山东省创建全国医养结合示范省工作方案》中把医养产业作为山东的新旧动能转换战略的重要组成部分，医养的新模式离不开新产品的支撑。医药制造业综合生态位适宜度从2014 年第2 位增长为2019 年的第1 位，位次提升主要来自于环境生态位的变化。山东省医药制造业发展既有基础也有潜力，重点应在不断加强自主创新，提高产品附加值。一是维持创新要素投入，提高要素产出效率。综合生态位排名最高是我国前期医药技术储备落后的国情和世界医疗卫生事业近年来高速发展的结果。我国现阶段无论是临床用药还是医用设备都还未走在世界前列，要素投入力度只能增加不能减少，在较高的综合生态位条件下仍需把医药技术和医药设备的核心技术以及要素产出效率作为行业追求的目标，从技术上做到“人无我有，人有我精”才能支撑产业可持续发展(10)张贵，吕长青．基于生态位适宜度的区域创新生态系统与创新效率研究［J］．工业技术经济，2017(10) :12 －21．。二是引导社会资金支持建立完整的医药产业链。医药制造业创新投入有着周期长、高投入、风险大的特点，药品从立项研发到后期设备安装投入生产需要大量的人力和资金，药品生产过程还需符合严格的生产质量规范标准，对生产环境和生产工艺流程有较高要求，政府要在环境生态位上持续增加投入，结合医养产业战略实施，引导社会资金、医养产业基金等流入创新医药企业，鼓励医药企业在科创板上市，获得更多融资机会。

2．资源循环利用产业在可持续发展要求下具有较好的发展前景。废弃资源综合利用业综合生态位适宜度最低，作为辅助产业规模较小。在越来越严格的环境规制下，该行业发展前景可观，从全国看，废弃资源利用业规模以上工业产值占比逐步提高。中国正在跨越中等收入陷阱，社会资源利用观念逐渐得到加强，各产业必然走向资源重复利用、高效利用的行列。一是保持稳定需求量，提高需求生态位。近年来，废弃资源综合利用业出现无废弃资源加工而停工停产的状况，营业即亏损，要素难以流入、创新也难以产生。要营造废弃资源重复利用的社会氛围，严格管控废弃资源流出渠道，鼓励废弃资源输出型企业在条件允许的情况下同步建设废弃资源利用项目。二是改善行业补贴模式，提高供给生态位适宜度。废弃资源利用业多为政府直接或间接参与的公益性企业和以补贴为基础的商业企业，这两种模式都使得企业选择做大而非做强，政府要通过创新基金和创新奖励等形式引导企业加大对创新的投入力度，把创新作为补贴核算的重要指标。三是高质量发展阶段，鼓励废弃资源综合利用业与新一代信息技术结合。对废弃资源的利用首先是放对位置，帮助资源找到更多的用途，包括新一代信息技术等在内的现代技术使得对废弃资源的追踪成为可能，并能够通过现代技术达到更高的资源回收率与更快的资源成分分析能力，协助废弃资源综合利用业创新发展。四是加快引进与国情相适应的资源利用技术。日本、德国的废弃资源综合利用技术先进，应适当引进可靠技术并培养适应当前中国国情和未来科技潮流的废弃资源利用新产品、新业态，在做大这一产业的基础上通过“引进－消化－吸收－再创新”的模式将这一“传统”产业做强做新，变为新兴产业，使其具有可持续发展能力、符合生态文明发展的要求。

(三) 补足弱势产业短板，升级产业供给的发展动能

产业的可持续发展离不开各产业协同作用，产业可持续发展也易受到产业短板制约。对于弱势产业，应强化科技创新和产业链供应链韧性，加强基础研究，推动应用研究，开展补链强链专项行动，加快解决“卡脖子”难题，发展专精特新中小企业。

1．传统动能提质增效，走向产业链高端。山东省铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业，通用设备制造业，汽车制造业，专用设备制造业和电气机械及器材制造业等行业综合生态位适宜度高、发展动能较强，但配套的生产性服务业如金属制品、机械和设备修理业生态位适宜度低、发展动能较弱。山东省采矿业技术先进，但是产业链高端的矿产品加工业发展不足，最终使得山东省弱势产业的产品结构中高附加值、高科技含量比例偏低，主要工业品处于产业链中低端层次，能源和资源环境承载压力较大，使得产业供给结构动能接续不足。(11)张文，张念明．供给侧结构性改革导向下我国新旧动能转换的路径选择［J］．东岳论丛，2017，38(12) :93 －101．企业研发投入要积极走向产业链深处，国有企业、龙头企业应具有使命担当、勇于尝试。

2．遵循市场主体地位，激发市场活力。在对创新生态系统综合生态位与供给生态位、环境生态位、需求生态位适宜度进行的多元回归中，供给生态位适宜度回归系数最高为0．47，说明创新力最终源于企业自身。山东省汽车制造业规模大、创新要素投入多，但是山东省汽车制造业产值主要源于潍柴、中国重汽、中通客车等国资大型企业，山东汽车制造领域民营经济不够活跃，缺少以技术为支撑的专精特新中小企业。山东省的装备制造业实力雄厚，更要加大改革攻坚力度，进一步激发市场主体活力，提升供给生态位。市场活力需要有效市场和有为政府相结合，国有大型企业发展过程中要避免委托代理问题，不断增强创新发展能力;也要注重发挥中小企业创新活力，激发企业家精神，让企业家有机会从信息不对称的小市场中寻求利润、补充市场，拉动创新进而提高社会经济效率。