浙江省企业融入长三角产学研合作网络演化研究——基于联合申请专利视角

程华，文弈，徐瑶怡

（浙江理工大学 经济管理学院，浙江 杭州 310018）

0 引言

创新是引领发展的核心动力。2019年12月中共中央、国务院发布《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》，对“构建区域创新共同体”进行了战略规划，使长三角区域创新共同体建设上升到国家战略层面。长三角三省一市的产学研合作可以弥补地区科技资源分布不均、优化区域科技资源配置，提高科技成果转化率，提升区域创新能力。

产学研合作本质是企业、大学与科研机构秉承“共享利益，共担风险”原则下，运用各自优势资源，相互协作进行的合作创新活动。在区域内，参与产学研合作的创新主体相互吸收对方的创新知识，并且在新一轮创新活动中重组知识元素以产出更多创新成果，微观层面的组织学习上升为宏观层面的区域知识累积，最终实现整体区域创新水平的提升。产学研合作成果有多种形态。典型的有高校（科研机构）和企业共同发表论文、联合申请专利等。合作专利作为创新合作研究的科学量化标准之一，常被用来表征创新合作成果。日益扩大的创新需求与产学研合作规模使产学研合作创新网络化成为必然。通过挖掘合作专利数据及构建相关合作网络，可以有效地展示出知识流通的网络动向和技术转移方向，表征产学研合作创新网络成效。学者们对于创新合作网络结构演化研究可分为两个方面：一是从网络静态结构特征入手，通过计算合作网络中心度、结构洞、中心势、小世界性、核心－边缘特征等典型网络结构指标来表征网络演化，结合创新绩效探索二者之间关系。静态网络结构特征分析有微观和宏观两个视角。微观层面，基于高校、科研机构与企业等创新主体视角研究合作网络；宏观层面，基于区域、行业、组织间创新合作关系研究合作网络。二是从网络动态演化视角研究，选取极具特点或重要的时间节点划分连续的阶段，探索网络演化规律及特征。此外，还有学者着眼于探索影响创新合作网络演化的其他因素，如地理邻近性、经济水平、政策距离等。

近年来，产学研创新合作网络成为学术界关注的热点，但是以企业视角，结合整体网络特征，将空间演化及区域产业结构调整研究的文献较少。长三角区域一体化背景下，浙江省企业如何聚焦“互联网＋”，着眼国际科技前沿，以国家重大发展需求驱动，主动融入，深化区域产学研创新合作值得探究。

本文基于合作专利数据，运用社会网络分析方法，选取网络规模及网络密度等整体网络指标，通过Ucinet6.0及ArcGIS10.2等可视化工具绘制各阶段图谱，探索1990—2019年浙江省企业与长三角其他地区高校和科研机构产学研创新合作网络结构及空间演化特征，为政府制定相关政策、促进长三角产学研合作创新网络深度融合提供决策依据和参考，同时为浙江省企业研判自身定位、主动融入长三角创新合作网络、制定创新合作策略提供决策依据，研究对促进长三角产学研合作创新具有重要现实意义。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源与变量选择

1.1.1 数据来源

本文以联合申请专利数据构成的合作网络来考察各创新主体的知识水平。大为（Innojoy）专利检索分析平台收录了涵盖全球104个国家及地区的专利数据，达1亿多条，数据更新速度快，检索及分析功能强大，因此，本文利用此专利平台收集数据。

我国专利分为发明专利、实用新型专利和外观设计专利三种类型。发明专利相较于其他两种专利创新水平更高，更能精确表征知识水平，利用发明专利数据进行研究更具代表性。本文基于浙江省企业视角，研究浙江省企业融入长三角地区产学研合作创新网络演化，聚焦浙江省企业跨省产学研合作，即浙江省企业与长三角其他地区的高校及科研机构产学研合作的演化。因此，本文选取1990—2019年浙江省企业与长三角其他省市的高校及研究机构等联合申请发明专利数据作为样本数据。

在Innojoy专利检索分析平台上，在国省代码检索栏上分别输入“浙江%” “上海%” “江苏%” “安徽%”，按照专利申请人为大学、学院、研究所和公司、企业、厂的交叉组合进行检索，在检索结果中选取浙江省企业、厂与江苏省、安徽省以及上海市的高校、研究所的联合申请专利数据。专利检索的日期限制以专利申请日为准，时间从1990年至2019年，最后共检索到1 206条有效数据。

1.1.2 网络变量指标选取

网络规模是网络中所有节点的数量总和。较大的网络规模有利于节点之间的信息扩散和合作交流，但是过大的网络规模会影响整体网络的创新效率。

网络边数即网络节点间合作关系的数量总和；联结次数即网络节点间合作次数的数量总和。对比网络边数和联结次数可以直观地观测节点之间的合作情况。

网络密度是节点间相互联系合作的密集程度。较高的网络密度能促进信息流动及知识扩散，但过大的网络规模，网络联系广度及潜在联系边数会降低网络密度，使整体结构松散。

中心势是研究整体网络围绕某些中心节点的程度，其中，度数中心势越大，整体网络集中程度越大；中间中心势越大，表明网络被某些中心节点控制的可能性越大。

平均距离是两节点之间最短路径的长度，表示两个节点建立联系所需要的中介节点数量。基于距离的凝聚力指数是节点间紧密程度的反映，越大的凝聚力指数说明节点间越高的紧密程度。

综上，本文选取网络规模、网络边数、网络连接次数、网络密度、度数中心势、中间中心势、平均距离及凝聚力指数作为指标研究网络整体结构特征。

1.2 研究方法

社会网络是由行动者作为的节点及各个节点之间的联系一起构成的集合，节点即社会网络的主体，而主体之间的连接表征了网络节点之间的联系强度，是社会网络分析的主要对象。社会网络分析既注重整体网络的规模、密度、位置／角色、中心性、核心－边缘等理论，也关注个体网络的强弱关系、结构洞、中间人等概念。

本文采用社会网络分析法，以浙江省企业及长三角其他地区的高校、科研机构作为网络中的节点，以节点之间1990—2019年的联合专利申请数量为边，建立产学研创新合作网络，利用Ucinet 6.0软件计算整体网络指标，利用ArcGIS10.2软件绘制网络空间合作关系强度图，探索浙江省企业融入长三角产学研创新网络结构特征演化及空间演化规律。

2 浙江省企业融入长三角产学研合作发展阶段

分析长三角合作发明专利申请量数据，发现1990—2005年浙江省企业与长三角地区合作申请专利合作数量较少，随着2005年12月25日于杭州召开长三角两省一市主要领导座谈会，长三角区域合作正式纳入长三角地区最高决策层的视野，随后联合申请专利数量有大幅度提升；2010年6月7日国家发展和改革委员会印发《长江三角洲地区区域规划》，随后长三角地区各省市政府纷纷出台各类实施方案，制定区域规划，合作专利数量整体呈上升趋势，但存在波动，而且上升趋势比较缓慢；2016年5月22日《长江三角洲城市群发展规划》正式实施，长三角地区的产学研合作发展迅速，2016年起联合申请专利数量年增长率有明显提升。综上，将长三角产学研合作发展根据的关键时间节点分为四个阶段：1990—2005年，2006—2010年，2011—2015年和2016—2019年。

观测合作专利数量显示2005年之前整体合作数量低下，浙江省企业与长三角其他地区产学研合作专利数量均低于30个，发展比较缓慢。2006—2010年，合作专利数量增长速度较快；2011—2015年，合作专利上下有波动，但整体呈上升态势，2014年合作数量处于波谷，2015年快速上升；2016—2019年合作专利数量大幅度提升，和前面几个阶段比，增长速度明显，表明浙江省企业参与长三角产学研合作创新有了较大提高。见图1。

图1 1990—2019年浙江省企业与长三角其他省市合作发明专利申请情况

从区域分布来看（图2），浙江省企业与长三角内各省市产学研合作数量整体分布不均，其中浙江省企业与上海市各高校及科研机构合作最为紧密，其次为江苏省，最末为安徽省。1990—2005年，浙江省企业与上海市学研类创新主体合作占比达72.63%，江苏省占比为23.16%，安徽省占比为4.21%；2006—2010年以及2011—2015年两阶段内，上海市占比下降，江苏省合作占比上升，安徽省合作占比持续下降；2016—2019年，上海市占比保持稳定，江苏省占比下降至30%以下，安徽省占比上升，整体发展较之前更为均衡，但仍然呈现合作主体区域以上海市为主，江苏省次之，安徽省最末的发展势态。

图2 1990—2019年浙江省企业与长三角其他省市产学研合作数量占比

3 浙江省企业融入长三角产学研合作创新网络演化

3.1 产学研合作创新网络图谱演化

以专利申请人为节点，专利合作关系为联系，利用Ucinet6.0内置的netdraw功能绘制了不同阶段产学研合作创新网络演化图谱（图3），由此可以一窥关键节点、产业变革的演化规律。

1990—2005年，网络形成早期，浙江省企业与上海市节点合作占比最高，江苏省次之，安徽省节点数量占比最少。产学研合作主要以上海市高校（如复旦大学、东华大学等）为网络核心节点。网络以“一企一校（研）”连接为主，无大规模子网形成。唯一与两个高校或研究机构同时保持合作节点的是浙江医药股份公司新昌制药厂，说明浙江省医药类企业进入长三角创新网络较早。东华大学成为网络核心节点是因为当时纺织业是浙江省重要支柱产业，也说明浙江省纺织企业率先利用长三角创新资源，积极开展产学研合作，增强企业创新能力与竞争力。

2006—2010年，产学研合作在上海的基础上，涌现了较多江苏省高校类节点，如南京大学、南京林业大学及江苏大学等。在网络中出现了更多“一企多校（研）”合作关系，如浙江省电力公司与南京工程学院、国网电力科学研究院建立了合作关系。此外，除浙江医药股份公司新昌制药厂外，浙江莎普爱思药业股份有限公司和浙江海正药业股份有限公司也分别与两所江苏省、上海市高校或研究机构合作创新，说明产学研合作创新对浙江省医药产业迅速发展及竞争力提升作用较大。华东理工大学从网络边缘节点成长为网络核心节点，表明更多的浙江企业与华东理工大学合作创新；东华大学同样成长迅速，更多的浙江企业与其合作创新。

2011—2015年，浙江省企业与上海市节点、江苏省间节点合作数量更为均衡，安徽省节点仍处于缓慢发展阶段。创新合作网络中较多节点中心度成长为网络核心节点，产生较多子网，子网之间连接逐渐复杂，整体网络向“多核心”网络结构靠近。有更多浙江省企业节点充当了子网与子网之间的“桥梁”。医药类企业保持稳定势态，有新医药企业节点进入网络，如浙江仙居君业药业有限公司同时与华东师范大学及江南大学合作。另外，纺织类企业在网络中的影响力逐渐形成。网络的核心节点不再只是东华大学或者江南大学等单一高校节点，如浙江华峰氨纶股份有限公司及浙江莱美纺织印染科技有限公司等企业分别与上海高校、研究所保持一企多校（研）连接。此外，湖州新开元碎石有限公司、浙江建业化工股份有限公司等重工业企业也拥有一企多校连接。

2016—2019年，该阶段合作创新网络连线复杂，江苏省节点不断增多，但核心节点仍主要以上海市节点为主。浙江省企业节点更多从网络边缘成长为中心节点。浙江省企业节点不再全是边缘节点被动接受资源，而是出现了国网浙江省电力公司及其子公司等节点成为中间节点，左右连接安徽、上海及江苏的各高校或研究机构，促进了知识和信息及的流动与扩散，出现了一企八校（研）复杂的合作关系。

图3 浙江省企业与长三角其他省市产学研合作创新图谱

通过浙江省企业融入长三角产学研合作创新网络演化图谱，发现：

（1）浙江省企业合作对象区域路径演变。合作初期从以上海为主，发展到覆盖长三角地区。早期网络中，核心节点大多属于上海市节点，浙江省企业与上海市的创新节点形成了规模较小的子网，且与上海市节点合作数量最多；与江苏省节点大多为一企一校（研）的单一连接，合作强度次于上海市；安徽省节点在网络边缘位置，浙江省企业与其合作强度最小；后期，浙江省企业与江苏省、上海市的合作创新发展平稳，与江苏产学研合作创新增长较快，与安徽省合作，虽然出现了以合肥工业大学为核心节点的合作关系子网，但是总体合作创新发展比较缓慢。

（2）在产学研合作网络中，浙江省企业节点形成了网络影响力以大型国企为主、民营企业为辅，产业丰富度以民营企业为主、大型国企为辅的格局。网络形成早期，浙江省企业处于边缘位置，缺乏主动性，发展缓慢，网络中只有大型国企及少数典型产业如医药业的民营企业与两个及以上创新主体产生合作行为；发展中期，更多的民营企业占据网络中心位置；发展后期，浙江省民营企业占据了许多小规模子网的核心位置，而大型国企与苏沪皖三地区高校形成了较大规模子网，占据了核心节点位置，打破了整体网络一直被高校或研究机构节点控制的格局。虽然以国网浙江省电力有限公司为代表大型国企参与产学研创新合作网络强度大，但是产业类型较为限制，而民营企业虽然网络影响力次于国企节点，但其涉及行业众多，知识交换范围更广。

（3）产学研合作网络由传统产业为主发展到高新产业为主。早期活跃的浙江省企业节点主要来自于医药、纺织和重工业等传统行业，较早合作创新网络较好的促进了这些产业竞争力提升。发展到目前，传统行业占比逐渐降低，信息产业等高新技术产业合作创新成为主体。

3.2 产学研合作创新网络整体结构特征演化

利用Ucinet6.0软件，分别计算四个阶段的整体网络指标，结果见表1。

表1 浙江省企业融入长三角产学研创新合作网络整体特征演化

通过观察各阶段的整体网络指标，可以发现：

（1）网络规模不断扩大，创新主体间合作更加频繁

网络规模由1990—2005年的69增长至2016—2019年的270。早期浙江省企业与长三角其他地区产学研合作比较少，到第二阶段（2006—2010），创新合作主体增加，合作创新增长率最高，随着网络规模不断扩大，网络连接次数明显大于网络边数数量，表明各创新主体间的合作更加频繁，网络结构更加趋于稳定。

（2）网络密度逐渐变小

浙江省企业融入长三角产学研合作创新网络密度逐渐变小。网络密度由1990—2005年的0.040 5降低至2016—2019年的0.013 3。较高的网络密度有利于信息快速流通，但由于网络规模增大，网络节点维持合作关系的精力有限，将导致其减少建立新的合作关系，网络密度会随之降低。由表1可见，网络密度的不断降低说明网络呈现一种疏松的结构，意味着浙江省企业与长三角其他地区的高校、科研机构仍存在较大的发展空间。

（3）网络合作呈现“多核心”结构发展

浙江省企业参与长三角产学研创新合作网络的度数中心势由1990—2005年的0.026 1下降至2016—2019年的0.012 1，这是由于网络规模的扩大导致网络中的节点与其他节点直接接触的能力降低。网络的中间中心势呈现逐渐升高的趋势。随着网络发展，核心节点不断增加，网络结构变得更加复杂，网络核心节点控制网络的能力增强，网络中节点趋向与某些控制着主要信息与创新资源的核心节点进行合作，网络被这些核心节点控制，后期网络中涌现更多的核心节点，网络发展向“多核心”结构靠拢。

（4）网络的“小世界性”

网络节点间若在不超过6个中介节点进行联系，说明网络具有小世界效应。由表1可以看出，四个阶段的平均距离均在1.5～4之间，说明网络中两个任意的节点之间只需1.5～4的中介节点即可产生联系，网络中的信息流通较快，网络呈现“小世界性”特征。小世界特性的网络具有较高的聚簇程度以及较短的平均路径长度，使得节点可获取新鲜非冗余的信息，该网络同时具有较高质量的信息交流和良好的传递效率，可以更好地刺激节点的创造力。

3.3 产学研合作创新空间结构演化

进一步按照所属城市归类，研究长三角地区城市间合作创新空间结构演化。采用ArcGIS 10.2工具，绘制了四个阶段各城市产学研节点之间的合作关系强度图，见图4。

图4 浙江省与长三角其他城市合作关系强度

1990—2005年，浙江省会城市杭州率先与长三角其他城市合作创新，合作对象主要是上海市及南京市等核心城市的高校和科研机构，形成了以杭州市、上海市、南京市、无锡市等城市之间连接的核心圈，知识扩散和交流主要以接触扩散为主，地理距离是决定产学研合作强度的主要因素。

2006—2010年，浙江省企业与安徽省高校节点合作减少，但是与江苏省、上海市的合作不断增强而且合作范围变广。地理位置偏远的区域节点如衢州市及丽水市等企业进入网络寻求产学研合作。

2011—2015年，除保持上一阶段的合作发展势态，浙江省企业与安徽省的产学研合作逐渐加强。地理偏远的浙江省企业节点越来越多地涌入网络中，表明此阶段的知识扩散不再以接触扩散为主，而是转向更高级的等级扩散，地理距离不再是影响双方城市合作的决定性因素。

2016—2019年，合作关系图中的网络线段变得更加稠密，城市间的合作强度进一步增大，浙江省南部的企业节点逐渐增多，地理边界约束逐渐变小。网络整体空间结构发展呈现出较为明显的圈层结构。知识流动由早期的核心城市圈逐渐扩散至周边城市，最后渗透到边缘城市。

浙江省杭州市拥有一定技术创新水平优势，加之其便利的地理位置，杭州市企业是早期长三角创新合作网络的主要力量。早期浙江省企业节点在结网时主要倾向于南京、上海等创新实力雄厚城市的高校和科研机构，随着合作的深化，地理距离对于双方合作的影响逐渐减小，杭州市企业节点开始与长三角地区其他城市合作创新，如常州、镇江等，杭州企业合作创新占比为31.43%；位于第二梯队的城市如宁波、绍兴、嘉兴的企业与长三角其他城市企业合作创新占比在10%～20%之间。位列第三梯队的城市如湖州、台州、温州，其合作占比在1%～10%之间，大多处于网络较边缘的位置，合作对象更倾向于具有较高创新水平的城市节点，实现知识扩散与交流；位于最次位置城市如丽水、衢州、舟山，合作创新占比在1%以下，这些城市地理位置较为偏远，离网络的核心位置也比较远，合作创新发展比较迟缓。地理因素是影响节点产生合作的重要因素之一。见表2。

表2 1990—2019年长三角城市合作关系强度

4 结论及启示

4.1 研究结论

基于1990—2019年浙江省企业与沪、苏和皖三省高校或科研机构联合申请专利数据，本文通过Ucinet6.0及ArcGIS10.2等可视化工具绘制各阶段图谱，选取网络规模及网络密度等整体网络指标，探索1990—2019年浙江省企业融入长三角产学研创新合作网络结构及空间演化特征，得到了以下主要结论：

浙江省企业融入长三角产学研合作创新网络发展水平不断上升。整体网络规模不断扩张，网络密度不断变小，网络发展呈现“小世界”特性，节点与节点间距离缩短，信息及资源流动与转移速度加快。网络后期阶段，核心节点不断增多，网络呈现“多核心”结构发展，创新主体合作对象不再只围绕几个核心节点，而是转向更多元化的创新主体。体现在：（1）浙江省企业合作对象区域路径演变。早期合作从以上海为主，逐步发展到覆盖长三角地区。（2）参与长三角合作的主体从大型国企为主、民营企业为辅的局面发展到国营企业与民营企业共同占据网络中心位置。

创新合作网络空间呈现圈层式结构且网络分异性明显，知识扩散由接触扩散向等级扩散转化。网络形成初期杭州市、南京市、上海市等具有较高创新水平并且地理邻近的城市组成核心城市圈，率先进行产学研创新合作，对网络发展过程贡献巨大。早期的知识扩散及交换的主要影响因素为地理距离。随着发展，逐渐形成圈层结构，使得处于边缘位置的城市节点进入网络，空间网络结构扩张使得知识流通范围变广，知识扩散转由等级扩散。此外，网络分异特征明显，城市之间创新水平参差不齐，浙江省企业与上海市节点合作强度最高，与江苏省合作强度不断增强，与安徽省的节点发展最弱，但与之的创新合作水平在缓慢提升。

产学研创新合作网络形成了由传统产业为主转为高新产业为主。网络中起步较早的医药类企业、轻、重工业企业为后期阶段的企业发展奠定了基础。高新技术企业逐渐成为长三角合作创新网络的主要力量，为实现高质量发展奠定了扎实的基础。这类拥有较强创新能力的企业成为了合作网络的重要力量。此外，浙江省企业中的国企节点与外界合作强度较大，但行业较为单一，网络影响力大，但知识水平范围局限，民营企业创新合作行为涉及较多行业，网络位置虽次于国企节点，但知识跨度较大，对网络形成及发展贡献巨大，未来发展中保有较大潜力和空间。

4.2 研究启示

第一，巩固核心节点的创新水平，增加知识溢出，带动企业协同创新效率提升。基于网络的个体结构特征，高校及科研机构仍占领着网络的核心位置，具有更强的控制信息与资源流动的能力，浙江省企业仍有上升空间。以实现高质量发展为目标，应巩固核心圈内的企业节点，合理配置创新资源，增加核心节点的知识溢出，加强涓滴效应对边缘城市节点的影响，实现多核心节点的协同创新，提升浙江省企业产学研合作创新竞争力。

第二，鼓励民营企业积极融入长三角产学研创新合作。浙江省民营企业对提升整体浙江省企业核心竞争力的贡献不可忽视，加强对民营企业产学研合作创新的政策激励以加快实现长三角区域一体化国家战略。

第三，完善跨区域创新合作机制，加强浙江省与长三角其他地区产学研合作创新的政策支持。跨区域产学研合作是促进长三角区域一体化发展的重要方式，政府应提供更强有力的政策支撑，鼓励区域间的协同创新，重视创新成果的知识产权保护，推动创新链与产业链的有机结合，提升浙江省整体协同创新能力，向高质量发展靠拢。