基于“985高校”的产学研专利合作网络演化路径研究

2011-07-26 07:59刘凤朝马荣康
中国软科学 2011年7期
关键词:子网广度象限

刘凤朝,马荣康,姜 楠

(大连理工大学工商管理学院,辽宁大连116024)

一、引言

高校作为国家创新体系的组成部分,是知识创造和扩散的重要载体,高校与其他组织之间的知识交流与创新联系是学术界研究的重点之一。已有研究大都将高校、企业和研究机构作为平行主体,从一般意义上研究产学研合作网络的生成与演化。从高校角度看,产学研合作网络中,既有高校与企业间的合作,也有高校与研究机构的合作,还有高校与高校之间的合作等,不同主体间的合作构成产学研合作网络中功能各异的子网。这些子网的运行耦合和功能互补成为产学研合作网络演化的基本动力。从主体间合作的性质看,高校与高校间的合作是高校系统内部的研发合作,实现的是高校研发资源的整合;高校与研究机构的合作是公共研发组织间的合作,实现的是知识和人才的共享;而高校与企业间的合作是高校系统与产业系统之间的合作,实现的是新技术(产品)开发与产业化的结合。因此,以高校为切入点,研究产学研合作网络中不同子网的生成与运行,对于揭示产学研合作网络的演化机理具有重要理论意义和实践价值。

Etzkowitz和Leydesdorff(1997)提出的“官-产-学”三螺旋创新模型[1]为产学研研究奠定了理论基础,后续学者从不同角度对产学研合作进行了研究,如仲伟俊等(2009)从企业视角对中国产学研合作及其技术创新模式进行了分析[2];崔新健和宫亮亮(2008)从跨国公司角度考察了在华跨国公司与高校R&D合作的影响因素[3];冯锋和王亮(2008)从创新网络的角度分析了产学研合作网络的结构特征,提出了促进中国产学研合作交流的培育策略[4]。近年来,随着各国专利数据库的逐步完善以及相关分析软件的发展,学者们越来越多地利用专利合作信息从网络视角研究高校与其他组织之间的产学研合作模式,从而揭示高校在创新体系中的地位和作用。Balconi等(2004)利用专利中的发明人信息,分析了意大利发明人合作网络中高校教授发挥的作用[5]。Lissoni(2010)考察高校发明人合作网络时发现,高校中与企业合作发明专利的发明人在网络中更容易占据核心位置[6]。Graf和 Henning(2009)以德国四个区域为样本研究发现,高校与研究机构在区域专利合作网络中占据重要位置,创新网络密度越大,网络中的大学和公共研究机构就越多[7]。Graf和Kruger(2011)进一步研究德国和法国典型区域专利合作网络发现,高校与研究机构在网络中倾向于充当守门人角色,不断地把外部知识转移到区域内部[8]。Petruzzelli(2010)等选取英国3所典型高校,利用EPO专利信息讨论了高校在研发合作网络中的守门人角色[9]。Petruzzelli(2011)还通过考察12个欧洲国家的33所高校与企业的专利合作网络,探讨了技术相关性、地理距离等对高校专利合作网络形成的影响[10]。

近些年,中国高校的专利拥有量大幅增加,专利活动中高校与其他组织间的联系与互动引起诸多学者的关注[11],Motohashi(2008)利用专利合作信息考察中国1985-2005年间科学部门与产业部门之间的关联发现,高校与企业之间的合作逐步增长,而研究机构与企业的合作则有所下降[12];邓颖翔和朱桂龙(2009)研究发现1998年以后,中国产学研合作比例开始逐步上升,区域创新能力越强,产学研合作越活跃[13];马艳艳等(2011)利用合作发明专利信息分析了中国大学-企业专利申请合作网络的结构特征及其变化趋势[14]。王朋等(2010)以清华大学为例,分析了清华大学纳米专利中校企科研合作网络的结构特征[15];陈仁松等(2010)以武汉市高校专利授权为例,分析了产学合作的影响因素[16]。此外,部分学者从整体上考察了中国高校与企业专利合作网络的空间特征,洪伟对中国专利合作数据分析发现,高校与企业间的知识流动由以北京为中心向全国扩散转变为以本地化为主,并揭示了中国区域校企专利合作网络四个历史时期的空间演变模式[17-18];雷滔和陈向东(2011)从区域层面剖析了1985年以来中国校企专利合作网络的演化模式[19]。

综上可知,国内外学者对基于高校的产学研合作行为进行了大量探讨,已有研究大多从宏观层面考察产学研合作网络的演变模式,或者基于少数样本高校从微观层面分析高校的专利合作行为。然而,已有文献主要考察的是高校与企业的专利合作行为,对高校与高校、高校与研究机构间的专利合作关注较少,无法全面反映高校在产学研合作网络中的功能实现;此外,已有宏观层面和微观层面的分析还难以清晰地揭示出高校在不同产学研合作网络中的演变路径,也较少分析高校的区域属性在专利合作网络空间演变过程中的作用。因此,本文选取中国“985高校”作为样本,运用社会网络分析方法,研究基于“985高校”的产学研专利合作网络的结构特征及空间特征,从而识别“985高校”在产学研合作网络中的功能演变,揭示中国典型高校产学研合作网络的演化机理。

二、样本选择与数据处理

本文选取中国“985工程”高校作为研究样本,原因在于:第一,“211工程”和“985工程”是我国建国以来国家正式立项在高等教育领域进行的大规模重点建设工程,而“985工程”高校又全部属于“211工程”,在政策的支持和引导下,“985工程”高校与科研实力较强的国立研究机构(如中科院下属研究所)以及大企业研究机构建立了良好的合作关系,同时与中国的世界500强企业(如中国石油化工、中国石油天然气、鸿海科技等)以及创新突出的民营高科技企业(如华为技术有限公司等)也建立了稳定持久的合作关系。可以说,“985工程”高校已经成为中国创新体系重要的知识生产者和知识扩散者,考察其在产学研合作网络中的作用对于揭示中国国家创新体系的运行机理具有重要意义。第二,“985工程”的目标是建设若干所世界一流大学和一批国际知名的高水平研究型大学。“985工程”高校虽然数量较少,但其在校博士生数、重点学科数、国家重点实验室数、两院院士数和研究生院数等均占全国高校50%以上[20],科技资源位列全国前茅;该类高校在全国高等学校中创新能力也最为突出,根据《2009年高等学校科技统计资料汇编》,“985工程”高校发明专利申请数占各类高等学校发明专利申请总数的60%左右,占教育部直属高校的75%以上。因此,把“985高校”作为研究样本考察其创新活动中的产学研合作行为具有较强的代表性,对于我国进一步推进高校在产学研合作中功能的发挥具有较高参考价值。“985工程”在实施中分为两期,第一期在1999-2003年间一共签署了34所高校,2006年后增加了第二期的5所高校,为了保持样本的统一性,仅选取第一期的34所高校作为研究样本。

本文以发明专利申请衡量高校的创新活动,在专利申请信息中,如果专利申请人中拥有包含某高校的多个申请人,就认为该高校与其他申请人之间存在专利合作关系。发明专利申请数据来源于中国国家知识产权局专利检索数据库,数据区间为1985-2009年。在专利检索过程中发现中国人民大学发明专利申请数极少,1985-2009年间共有9件,不适合用来分析其创新活动,因此从样本中剔除,最后得到33所样本高校1985-2009年的发明专利申请数据。为了考察不同类别高校的专利合作特征,这里借鉴《高等学校科技统计资料汇编》对高校类型的划分标准,即综合类、工科类、农林类、医药类、师范类和其他类,33所高校除了北京师范大学属于师范类以外,其他高校均属于综合类和工科类。为了数据处理的方便,把师范类归类到综合类中,这样共有20所综合类高校,13所工科类高校。33所高校名称、代码和类别如表1所示。在下文中,统一把这33所样本高校简称为“985高校”。

图1描述了1985-2009年间33所高校发明专利申请总数及合作申请数所占比例。从发明专利合作数量来看,1985-1998年,985高校专利合作数一直处于较低水平,合作数量在20~60之间;从1999年开始,专利合作数量迅速增加,从1999年的155件增加到2005年的673件;2006年以后,985高校专利合作数量进入跃升期,从2006年的955件上升到2009年的1507件。从专利合作数占总发明专利申请数比例来看,1985-1998年,专利合作所占比例在10%~20%之间上下波动;1999-2005年,专利合作比例呈现下降趋势,从1999年的24%一直下降到了2005年的8%,说明这一时期的高校专利合作数量的增长速度远远低于其发明专利申请数的增长速度;2006年以后,专利合作比例保持在10%左右,高校合作发明专利的增长速度有所提升。综上可知,985高校专利合作行为呈现明显的阶段特征,可以分1985-1998年、1999-2005年和2006-2009年3个阶段研究其专利合作行为的演变规律。

表1 33所“985高校”名称、代码和类别

图1 中国985高校合作发明专利申请数及所占比例

三、专利合作网络结构演化路径

(一)整体网络结构演化分析

通过把“985高校”合作发明专利按1985-1998年、1999-2005年和2006-2009年3个阶段进行汇总,然后提取出合作发明专利中的专利申请人,利用UCINET6.0软件绘制出以组织为结点、组织之间专利合作关系为联系的专利合作网络图谱(图2-图4)。网络中结点越大表示与其合作的组织数越多,连线越粗表示结点间合作次数越多。其中,33所高校用方形表示,并显示出高校名称,其他合作组织略去名称;985高校的合作组织中,圆形代表高校,菱形代表研究机构,三角形代表企业。

图2 1985-1998年专利合作网络图谱

图3 1999-2005年专利合作网络图谱

从图2到图4可以看出,在1985-1998年间,985高校中有5所高校没有进入网络,分别是华中科技大学、中国海洋大学、中南大学、电子科技大学以及兰州大学;1999年国家实施“985工程”以后,33所高校均逐步嵌入专利合作网络。为了详细描述网络结构特征的变化,本文运用社会网络分析指标对3个阶段专利合作网络的整体结构进行测度。首先,对1985-2009年3个阶段的总体专利合作网络结构特征进行测度(表2);然后,根据985高校的类别,把总体专利合作网络划分为综合类高校专利合作子网和工科类高校专利合作子网分别进行测度。由于综合类高校有20个,工科类高校有13个,因此还计算了平均网络规模、平均网络边数以及平均网络联结次数,从而对比分析不同类别高校专利合作行为的差异及演变趋势(表2);最后,根据985高校合作组织的类型把3个阶段的总体专利合作网络划分为高校-高校专利合作子网、高校-研究机构合作子网以及高校-企业合作子网进行测度,从而对比分析不同类型对象专利合作行为的演变趋势(表3)。

图4 2006-2009年专利合作网络图谱

表2 按985高校类型划分专利合作网结构特征

由表2可知,对于总体合作网络而言,网络规模从第一阶段的377增加到第三阶段的1842,说明随着时间的推移,985高校与越来越多的企业和研究机构或与其他985高校进行专利合作,尤其是1999年国家实施“985工程”以后,参与合作的组织数迅速增多。网络中的边数代表组织之间是否合作,而网络联结次数代表组织之间合作的次数,由这两个指标可以看出,第一阶段总体合作网络中与985高校合作的组织及合作次数相对较少,第二阶段专利合作随着网络中结点的增多而增多,第三阶段与985高校进行专利合作的组织及合作次数出现明显的跃升,网络边数和联结次数达到2294条和6398次,说明此阶段985高校已经与其他组织建立了持续的专利合作关系,知识交流变得频繁。网络的连通子图数从第一阶段的14个减少到第二阶段的3个,而在第三阶段网络变为完全连通,最大子图结点数分别为320、1051和1842,说明从第二阶段开始,专利合作网络逐步变得高度连通,以33所985高校为核心的个体网络之间也建立了良好的合作关系,网络中的知识交流越来越方便。

对于综合类和工科类高校专利合作子网而言,二者在1985-2009年的3个阶段与总体专利合作网络呈现相同的演变趋势,网络规模、网络边数以及网络联结次数都在不断增加。从绝对量指标可知,综合类高校各项指标均高于工科类高校,且增长幅度较大,尤其是在2006-2009年间,综合类高校合作网络规模、边数以及联结次数分别达到1163、1487和4057,而工科类高校合作网络规模、边数以及联结次数仅为787、984和2956。但是,平均量指标显示出与绝对量指标相反的态势,3个阶段中综合类高校的各项平均指标均低于工科类高校,但综合类高校的各项平均指标与工科类高校的差距在逐步缩小,2006-2009年间二者的平均指标基本持平。可以看出,1985-2009年间,综合类985高校在专利合作活动总量上占据主导地位,而工科类985高校专利合作活动的频率更高,但综合类985高校与其他高校、研究机构或企业的知识交流频率正在逐步与工科类985高校接近,综合类985高校在知识扩散中发挥的作用越来越突出。另外,网络连通子图以及最大连通子图结点数显示两类985高校都逐步实现了完全连通,同类985高校之间的联系越来越紧密。

由表3可知,高校、研究机构和企业三个专利合作子网中,高校-企业合作子网的网络规模始终最大,其次是高校-研究机构合作子网,最后是高校-高校合作子网,说明在发明专利活动中,985高校更倾向于与企业进行合作,与其他高校和研究机构之间的专利合作相对较少。1985-2009年,三个子网的网络规模均在不断增加,但只有高校-企业子网的规模增幅较大,从第一阶段的261增加到了第三阶段的1526;高校-高校与高校-研究机构子网的规模增幅较小。网络边数与网络联结次数也显示出同样的趋势,高校-企业子网始终占据网络中的主体地位,且在1999年后出现迅速的增长。从网络连通子图数以及最大子图结点数可以看出,三个子网都逐步实现了连通,2006-2009年间只有少数结点游离在最大连通子图外,网络均向越来越连通的方向演变。

表3 按合作对象划分专利合作子网结构特征

(二)“985高校”个体网络演化分析

本文利用33所985高校在专利合作网络中的结构指标来揭示不同高校个体网络结构的演变。度数表示与某985高校直接相连的组织个数,度数越大代表与高校合作的组织个数越多,高校掌握的知识来源越广泛;联结次数表示某985高校与其他组织进行专利合作的次数,次数越高代表高校的知识交流活动越频繁,与其他组织的合作关系越持久。这里把985高校的“合作强度”定义为:合作强度=联结次数/度数。由于985高校与网络中直接相连的组织至少合作1次,因此合作强度大于或等于1,该指标越大,说明某985高校与其他组织的合作强度越高。度数可以衡量高校专利合作对象的“广度”,合作强度可以衡量高校专利合作活动的“深度”,因此通过建立“广度-深度”二维矩阵,可以把高校分为四种类型:一是高广度-高深度类型(HH),这类高校的合作个数较多,且合作强度较高,是网络中的核心结点,知识交流广泛且深度较高;二是高广度-低深度类型(HL),这类高校的合作个数较多,但合作强度较低,是网络中的重要结点,知识交流广泛但缺乏深度;三是低广数-高深度类型(LH),这类高校的合作个数较少,但合作强度较高,是网络中的一般结点,知识交流对象有限但交流深度较高;四是低广数-低深度类型(LL),这类高校的合作个数较少,合作强度也较低,是网络中的边缘结点,在产学研知识交流活动中发挥作用较小。

根据“广度-深度”二维矩阵,本文分别考察了高校-高校合作子网、高校-研究机构合作子网、高校-企业合作子网中不同类别985高校的分布模式及其演变(图5-图7)。其中,横坐标表示合作广度,纵坐标表示合作强度,这里界定合作广度与合作强度高低的标准是所有985高校的平均值,图中正值表示高于平均值,负值表示低于平均值。985高校均用代码(表1)来表示,黑点代表综合类985高校,白点代表工科类985高校。

高校-高校合作子网中,对于综合类985高校,第一阶段浙江大学和北京大学表现相对突出,但专利合作总量较少;第二阶段,浙江大学和上海交通大学位于HH象限中,属于核心结点,其他综合类高校只有中国海洋大学合作强度较高;第三阶段,上海交通大学仍是核心结点,浙江大学转移到了HL象限,合作广度大幅增加,北京大学和复旦大学转移到HH象限成为核心结点;湖南大学和南开大学通过加强合作深度转移到了LH象限。对于工科类985高校,第一阶段清华大学和中国科学技术大学表现相对突出,但合作规模较小;第二阶段,清华大学和电子科技大学表现突出且呈现两种典型模式,清华大学位于HL象限,合作广度较高,电子科技大学位于LH象限,合作深度较高;第三阶段清华大学由HL转变到了HH象限中,成为最突出的核心结点,大连理工大学在HH象限中的地位变得更为突出,华南理工大学仍位于HL象限,合作广度有所增加。

图5 高校-高校合作子网中高校分布模式

图6 高校-研究机构合作子网中高校分布模式

图7 高校-企业合作子网中高校分布模式

高校-研究机构合作子网中,对于综合类985高校,第一阶段大多数高校位于HH与LH象限,中山大学和浙江大学作为核心结点分别在合作深度与合作广度方面表现突出,北京师范大学在LH象限合作深度较高;第二阶段,浙江大学变动较小,上海交通大学在与合作广度和深度方面都有较大突破,成为核心结点,其他大多位于LH与LL象限。第三阶段,北京大学和浙江大学在合作广度方面有所提高,其他大多位于HH象限与LH象限,合作深度表现突出,包括复旦大学、上海交通大学、西安交通大学及北京师范大学。对于工科类985高校,第一阶段只有清华大学与研究机构专利合作广度比较高;第二阶段,清华大学和电子科技大学与高校-高校合作子网中的表现相似,清华大学不断增加合作广度,而电子科技大学更注重合作深度;到了第三阶段,清华大学和北京航空航天大学作为核心结点在合作广度方面表现突出,华中科技大学和华南理工大学作为核心节点在合作深度方面表现突出,其余大多位于LL象限。

高校-企业合作子网中,对于综合类985高校,第一阶段中山大学、浙江大学和北京大学作为核心节点,建立了与企业的合作广度与合作深度,吉林大学的合作深度较高;第二阶段,浙江大学与上海交通大学的合作广度大幅提升,复旦大学和北京大学的合作深度大幅增加;第三阶段,浙江大学继续致力于合作广度的提升,转变到了HL象限,北京大学通过增加合作广度从LH象限转变到了HH象限中,成为核心结点;其余综合类高校2006-2009年期间大多转变到LL象限中成为了边缘结点。对于工科类985高校,第一阶段大多数高校在合作广度方面表现突出,尤其是清华大学,只有天津大学和华南理工大学的合作深度相对较高;第二阶段,清华大学在合作广度和合作深度方面都大幅增加成为最突出的核心结点,电子科技大学的合作深度最为突出,相比而言,其他工科类高校与企业的专利合作较少;第三阶段与第二阶段的分布模式类似,清华大学是唯一的核心结点,而电子科技大学在LH象限仍表现突出,华南理工大学逐步通过加强合作广度成为重要结点。

根据985高校产学研专利合作网络的结构演化可知,1999年以后,随着中共中央国务院提出“加强技术创新,发展高科技,实现产业化”,并开始实施“985工程”,985高校在产学研合作中的作用逐步增强,尤其是与企业相结合实现产业化的功能越来越突出。2006年,我国提出建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,985高校与高校、研究机构和企业的合作力度大幅增加,高校与企业合作的主体地位得到进一步加强。这一时期,高校与高校间的知识整合、高校与研究机构间的知识和人才共享、高校与企业间的技术产业化3个环节的运行效率都大幅提升,加速了知识在不同创新主体间的有效流动。

1985-2005年间,综合类985高校在产学研合作网络中表现突出,以浙江大学、上海交通大学、复旦大学为代表,这些综合类高校与较多组织建立了长期的合作关系;工科类985高校中只有清华大学与较多的组织建立了合作关系,但仅仅与企业的合作深度较高;这一时期只有几所科研实力较强的高校,尤其是在工科领域占优势的高校与较多的高校、研究机构和企业建立了合作关系,说明这一时期高校的科研水平对其产学研合作活动有较大影响。2006年以后,随着国家对产学研合作支持力度的加大,更多的985高校加强了与其他高校以及研究机构的专利合作,但高校-企业子网中仍然只有部分高校表现突出,如清华大学、浙江大学、上海交通大学、北京大学等。这一时期,除了外部政策环境和高校科研水平以外,高校对产学研合作战略的重视以及模式选择有很大关系。清华大学一直致力于推进产学研合作,如清华大学与企业合作委员会现已发展国内成员单位近150家[14],清华大学还以企业基金的方式与鸿富锦(深圳)公司建立了持久的合作关系;北大与方正电子及方正技术研究院以校办产业的模式形成稳定持久的合作关系;上海交通大学在新能源领域与国家电网公司共建智能电网研发中心,与中国核工业集团、广东核电集团合作建设核电研究院等,这一时期不同985高校的产学研发展战略也直接影响了其产学研合作网络的演化。

四、专利合作网络空间分布演化路径

在分析985高校专利合作网络结构演变的基础上,这里重点讨论985高校专利合作的空间分布模式及其变化,揭示空间因素对985高校专利合作行为的影响。首先,把33所985高校按所属区域归类,共包括18个省市,分别是安徽、北京、福建、广东、黑龙江、湖北、湖南、吉林、江苏、甘肃、辽宁、山东、陕西、上海、四川、天津、浙江和重庆。其中北京地区985高校数最多,包括5所。然后,把与985高校进行专利合作的所有组织按所属区域归类,整理发现与985高校专利合作的国外组织个数虽然不断增多,从1985-1998年的3个日本企业增加到2006-2009年的包括日本、美国、英国、韩国等外国组织一共64个,但是整体上合作数量较小,因此本文剔除了参与合作的外国组织,仅保留包括港澳台在内的中国各省市的合作组织。最后,基于985高校所属的18个省市以及合作组织所属的国内省市,构建了区域专利合作网络。

(一)“985高校”所属区域内部合作演化分析

表4统计了985高校所属的18个省区与本区域内部组织专利合作数及其所占专利合作总数比例。1985-1998年间,只有少数几个区域表现突出,包括北京、广东、浙江、上海、天津与辽宁,这些区域中北京内部合作比例稍高,达到27%。说明985高校在第一阶段大多是与外部区域的组织进行合作,且这一阶段总体合作专利数较少。1999年以后,985高校所属区域的发明专利申请总量以及合作发明数都迅速增加,尤其是北京、广东、上海、浙江四个区域增长最为突出。因此,本文侧重对比分析1999-2005年与2006-2009年两个阶段985高校区域内部专利合作的演变模式。

根据985高校所属区域与本区域内部专利合作比例高低及其在1999-2005与2006-2009年两个阶段的变化,可以把985高校所属区域划分为3种类型。第一类区域是内部合作比例始终高于50%,这类区域侧重于内部合作,知识本地化交流程度较高,说明区域边界对于这类区域985高校的专利合作行为有较大影响。其中,广东、江苏、浙江和重庆4个区域的内部合作比例均高于50%且呈现不断增长的趋势,北京、上海、甘肃和四川4个区域的内部合作比例均高于50%,但已经呈现下降的趋势,说明区域边界对于这4个区域985高校专利合作的影响程度正在逐步下降。第二类区域是内部合作比例始终低于50%,这类区域倾向于跨越区域边界,从外部区域中获取知识,区域边界对于这类区域985高校的专利合作影响较小。其中,安徽、湖南、辽宁和陕西4个区域内部合作比例均低于50%,但呈现增长的趋势,这些区域正在由主要依赖外部知识来源向利用区域内部知识转变;黑龙江的内部合作比例低于50%,且比例有所下降,该区域与外部组织的合作越来越多。第三类区域是内部合作比例在两个阶段有明显变化。其中,福建、湖北和天津的内部合作比例由大于50%变为小于50%,这3个区域正在由内部合作为主向与外部合作转变;吉林和山东的内部合作比例由小于50%变为大于50%,这两个区域正在逐步加强985高校与区域内部组织的知识交流。

(二)“985高校”所属区域外部合作演化分析

图8给出了1985-2009年间的3个阶段中985高校所属18个省市与其他区域组织的区域间专利合作网络空间图谱。这3个网络图是有向图,箭头从A区域指向B区域,表示985高校所属的A区域与B区域的组织进行了专利合作。因此,网络中每个区域发出的箭头表示该区域的985高校与其他区域的组织进行了合作,每个区域接收的箭头表示该区域的组织与其他区域的985高校进行了专利合作。

表4 985高校所属区域内部合作专利数及所占比例

图8 区域间专利合作网络空间图谱

在1985-2009年的3个阶段中,北京、广东和上海始终是网络中的核心结点,度数和合作强度都较高;随着时间的推移,网络逐步由东部沿海向内陆和西部地区扩展。3个阶段的网络中分别含有29、30、32个区域,全国各省区几乎都与985高校产生了合作关系。3个阶段网络的密度分别为0.9484、2.1226和4.1667,网络平均集聚系数分别为0.594、0.612和0.660,网络平均最短路径为1.449、1.387和1.309。可以看出,网络集聚程度越来越高,平均距离越来越短,区域间的专利合作越来越明显,总体而言,区域边界对区域间知识交流的影响有所减小。为了揭示区域间专利合作空间特征的演变,本文仍然建立“广度-深度”二维矩阵来反映不同区域的分布模式。横坐标表示18个985高校所属区域的合作广度,纵坐标表示18个区域与其他区域的合作深度度。这里,界定合作广度与合作强度高低的标准是985高校所属区域的平均值,图中正值表示高于平均值,负值表示低于平均值。图9从出度(Outdegree)的角度描述了985高校所属18个区域与其他区域合作的分布模式。图10从入度(Indegree)的角度描述了18个区域中的其他组织与其他985高校所属区域合作的分布模式。

由图9可知,第一阶段,北京、广东、浙江、上海、天津和辽宁位于HH象限,这6个区域与超过11个区域进行了专利合作,且合作深度较高,在网络中处于核心或次级核心地位;吉林位于LH象限,其他区域均位于LL象限。第二阶段,不同区域985高校的专利合作活动产生较大差异,北京、上海、浙江和陕西的合作广度与合作深度比较突出,其他区域与这4个区域的差距逐步变大。到了第三阶段,北京在合作广度与深度方面变得一枝独秀,北京几乎与其他所有区域都进行了专利合作,且合作深度很高。上海、浙江和湖北也位于HH象限,但与北京在广度和深度方面有很大差距;广东、湖南和辽宁侧重向合作广度方面转变,陕西转变到了LH象限,在合作深度方面仍比较突出。

图9 985高校所属区域与其他区域专利合作分布模式

图10 18个区域与985高校所属区域专利合作分布模式

由图10可知,第一阶段,江苏和山东在HH象限中合作深度比较突出,北京和辽宁在HH象限中合作广度比较突出;广东和浙江处于HL象限,与985高校所属区域合作广度较高,但合作深度较低。第二阶段,广东和浙江的合作深度大幅提升转变到了HH象限,北京和上海在合作广度与合作深度方面都有所增强,网络中的核心地位更加稳固;陕西和江苏转变到了LH象限,在合作强度方面比较突出。到了第三阶段,广东在HH象限中一枝独秀,其他985高校所属区域大多都与广东进行了专利合作,且合作强度很高;HH象限中的北京、江苏和上海在合作深度方面远落后于广东;上海、山东和辽宁处于HL象限,仅在合作广度方面表现突出;其余大多区域转变到了LL象限,与广东相比存在较大的差距。

根据985高校所属区域专利合作网络的空间演化可知,1999年以后,大多数985高校所属区域与本区域的组织合作比例较高,区域边界或地域差距对高校的产学研合作仍具有较大影响。洪伟(2010)认为,由于1994年中国高校经历了中央放权给地方的过程,部委直属高校比例的下降导致同一部委直属高校跨区域的合作减少,而增加了高校和本地企业合作的机会,同时由于体制改革导致的市场化力量也会促使企业理性选择地理临近的组织进行合作从而节省交易成本,这有助于我们理解1999年以后985高校与区域内部组织合作比例的大幅增加[18]。但2006年后,985高校与外部区域组织的合作广度和合作深度开始不断增强,区域边界对高校产学研合作行为的影响逐步减小,这一时期政府大力推动产学研合作,建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系推进了跨区域的知识交流。

1985-2005年间,北京、上海、浙江、辽宁等地区作为全国知识生产与扩散中心开始呈现百花齐放的状态,这与洪伟(2008)[17]、雷滔等(2011)[19]的研究结论一致;2006年以后,北京作为全国知识扩散的核心区域,再次遥遥领先于其他区域。作为知识接收方,广东、北京、浙江、上海是与其他区域985高校合作比较突出的地区。广东得益于众多高技术企业,尤其是台资或外资企业对高新技术创新的强大需求,吸引了众多高校与之建立合作关系,在2006年后成为接收其他区域知识广度和深度最高的地区,远远超过了北京、上海等地。从知识扩散中心与知识接收中心的演变可知,经济发达地区仍是高校产学研合作活动的重心,落后地区较少从高校的知识交流活动中受益,这是国家创新体系区域布局战略应重点考虑的问题。

五、结论

本文基于中国“985高校”发明专利合作申请数据,分析了专利合作网络结构及空间分布的演变路径,得到以下结论。

第一,考察期内,基于985高校的产学研专利合作网络演化呈现明显的阶段特征。自1999年以来,随着“985工程”的实施以及国家科技政策的推动,产学研专利合作网络规模逐步增大,网络边数及联结次数迅速增多,网络逐步实现完全连通。综合类985高校专利合作子网的绝对规模高于工科类高校,两类高校合作子网与总体合作网络在1985-2009年的演变趋势相同;高校-企业合作子网在专利合作网络中占据主体地位,高校-研究机构合作子网和高校-高校合作子网的规模相对较小,这3个子网在1985-2009年间也与总体合作网络有相同的演变趋势。

第二,专利合作网络中不同类型高校的结构演变路径存在较大差别。1985-2005年间,综合类985高校在产学研合作中表现比较突出,工科类高校中只有清华大学与较多组织建立合作关系,这一时期,除了政策的驱动外,高校的科研实力对其在产学研合作网络中的地位有较大影响;2006年以后,在国家大力推动产学研合作的政策引导下,不同高校的产学研合作发展战略对产学研合作网络的演化产生较大影响,清华大学、北京大学、上海交通大学等与高校、研究机构、企业的合作广度与合作深度大幅增强。

第三,985高校所属的不同区域在专利合作网络中具有不同的空间分布模式。在区域内部合作方面,北京、广东、江苏、上海、浙江等985高校合作发明专利较多的区域与内部组织合作比例较高,安徽、湖南、辽宁、陕西和黑龙江等985高校合作发明专利相对较少的区域的内部合作比例较低,区域边界对985高校实力较强的区域仍存在一定影响。在区域外部合作方面,北京作为全国知识扩散中心的地位在2006年后得到进一步加强,上海、浙江、辽宁等地区的985高校与其他区域的产学研合作也在不断增强;广东是与985高校区域合作广度与合作深度最高的区域,作为知识接收方一枝独秀,其次是北京、上海、江苏等地区,而落后地区获取知识的能力和机会有待提高。

第四,除国家推进产学研合作的政策导向外,高校研发实力和所在区域的科技经济发展水平是影响高校产学研合作行为的两大基本因素。北京、上海、江苏、浙江不仅是中国经济发展和改革开放的先行区,也是著名985高校的密集区,是产学研合作广度和深度均处于领先水平的区域。广东是中国经济发展最具活力的区域之一,尽管其985高校实力不在湖北、陕西,甚至天津之上,但其产学研合作广度和深度都高于这些省市。就985高校研发实力而言,湖北、陕西等省的实力高于辽宁、山东等省,但其产学研合作的整体水平却低于辽宁和山东,说明区域环境对985高校产学研合作水平有重要影响。

本研究的不足之处在于,基于专利数据虽然可以长时期地反映产学研合作网络的历史演变,但是只能反映高校创新活动的一个方面,且无法区别不同高校产学研合作的价值,尤其是商业价值的高低。因此,进一步研究有必要把专利数据与市场价值数据以及问卷调查等相结合,综合考察高校产学研合作活动的演变及其动因。

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