知识扩散、集群创新与集群网络的扩张

张丽芳　张福进　尚洁

摘要：基于网络结构和优先连接模型，构建了集群网络扩张中的知识扩散、集群创新模型，并经数值模拟发现：集群网络结构随着转移因子的变化而变化，并在转移因子δ∈[0.3，0.9]时基本保持稳定；集群的效率与集群的集聚程度正相关；在集群形成中期培育领军企业能有效影响集群的网络结构和收益。研究证明，提高知识溢出效率、优化集群网络结构、适时培育领军企业是提高产业集群平均收益行之有效的办法。

关键词：知识扩散；集群创新；网络扩张；物联网；产业集群

中图分类号：F264文献标识码：A文章编号：1001-8409（2014）10-0011-07

物联网是继互联网之后的又一次信息产业革命浪潮。作为新的经济增长点，物联网产业集群尚处于初步发展阶段，但世界上主要发达国家和地区都已制定了与物联网相关的信息化战略，以占据领先位置。当前中国正处于经济发展和产业结构调整的关键时期，大力发展物联网产业，提高产业竞争力，显得尤为重要和紧迫。

物联网产业作为国家战略性新兴产业，吸引着学术界的密切关注。目前，关于物联网产业的研究还停留在物联网技术、物联网设备及物联网应用等层面，而对物联网产业集群的形成、创新机制、政府干预等问题却鲜有研究。本文梳理了有关产业集群的研究文献，发现针对产业集群的研究主要有两种思路：一种思路是研究产业集群发展的演化机理。如Henderson等采用实证的方法分析了产业集群形成的原因、集群的发展以及脱离集群的后果等问题[1]；Athreye研究了剑桥高技术产业集群是如何增长和升级的，并对其未达到硅谷水平的原因进行了解释[2]；叶建亮运用新增长理论分析了浙江省的企业集群现象，认为知识的溢出是导致企业集群的重要原因[3]。另一种思路是研究产业集群的创新机理。主要从集群学习、知识溢出与扩散、竞争与合作、组织结构等视角进行分析，认为创新是产业集群内企业竞争优势的重要来源，是企业保持持续发展的动力，而知识资本是集群内企业进行创新的重要资源，通过正式或非正式的信息交流是企业获得外部知识的重要途径。另外，集群网络结构也被广泛关注，Antonelli指出企业、机构之间形成社会网络是知识流动的重要通道，集群网络的结构对知识溢出与扩散有着重要的影响[4]；Cowan等认为知识在“小世界”中是增长最快的[5]；而Carayol等在网络形成过程中引入优先会见和地理距离的因素，说明了长期被选择的随机稳定网络的特征，并分析了知识转移是如何影响成对稳定的小世界网络的随机性选择过程[6，7]。

基于文献分析发现，知识扩散、网络结构可以显著影响产业集群内企业的行为和经济活动的产出，政府可以适当干预产业集群的发展，但是这些研究多是基于案例分析或实证研究的“事后”判断，缺少对产业集群的“事前”研究。这些基于实证或案例分析的研究成果对物联网这种新生的高技术集群的指导作用还有待检验，且公共政策对产业集群的影响也只能事后分析，这给政府选择最优政策干预物联网产业的发展带来风险和挑战。基于以上分析，本文构建了一个基于知识扩散和集群创新的网络扩张模型，试图前瞻性地研究物联网产业集群中知识扩散和创新对产业集群的影响，并探讨政府应如何培育领军企业以促进物联网产业集群的发展。

摘要：基于网络结构和优先连接模型，构建了集群网络扩张中的知识扩散、集群创新模型，并经数值模拟发现：集群网络结构随着转移因子的变化而变化，并在转移因子δ∈[0.3，0.9]时基本保持稳定；集群的效率与集群的集聚程度正相关；在集群形成中期培育领军企业能有效影响集群的网络结构和收益。研究证明，提高知识溢出效率、优化集群网络结构、适时培育领军企业是提高产业集群平均收益行之有效的办法。

关键词：知识扩散；集群创新；网络扩张；物联网；产业集群

中图分类号：F264文献标识码：A文章编号：1001-8409（2014）10-0011-07

物联网是继互联网之后的又一次信息产业革命浪潮。作为新的经济增长点，物联网产业集群尚处于初步发展阶段，但世界上主要发达国家和地区都已制定了与物联网相关的信息化战略，以占据领先位置。当前中国正处于经济发展和产业结构调整的关键时期，大力发展物联网产业，提高产业竞争力，显得尤为重要和紧迫。

物联网产业作为国家战略性新兴产业，吸引着学术界的密切关注。目前，关于物联网产业的研究还停留在物联网技术、物联网设备及物联网应用等层面，而对物联网产业集群的形成、创新机制、政府干预等问题却鲜有研究。本文梳理了有关产业集群的研究文献，发现针对产业集群的研究主要有两种思路：一种思路是研究产业集群发展的演化机理。如Henderson等采用实证的方法分析了产业集群形成的原因、集群的发展以及脱离集群的后果等问题[1]；Athreye研究了剑桥高技术产业集群是如何增长和升级的，并对其未达到硅谷水平的原因进行了解释[2]；叶建亮运用新增长理论分析了浙江省的企业集群现象，认为知识的溢出是导致企业集群的重要原因[3]。另一种思路是研究产业集群的创新机理。主要从集群学习、知识溢出与扩散、竞争与合作、组织结构等视角进行分析，认为创新是产业集群内企业竞争优势的重要来源，是企业保持持续发展的动力，而知识资本是集群内企业进行创新的重要资源，通过正式或非正式的信息交流是企业获得外部知识的重要途径。另外，集群网络结构也被广泛关注，Antonelli指出企业、机构之间形成社会网络是知识流动的重要通道，集群网络的结构对知识溢出与扩散有着重要的影响[4]；Cowan等认为知识在“小世界”中是增长最快的[5]；而Carayol等在网络形成过程中引入优先会见和地理距离的因素，说明了长期被选择的随机稳定网络的特征，并分析了知识转移是如何影响成对稳定的小世界网络的随机性选择过程[6，7]。

基于文献分析发现，知识扩散、网络结构可以显著影响产业集群内企业的行为和经济活动的产出，政府可以适当干预产业集群的发展，但是这些研究多是基于案例分析或实证研究的“事后”判断，缺少对产业集群的“事前”研究。这些基于实证或案例分析的研究成果对物联网这种新生的高技术集群的指导作用还有待检验，且公共政策对产业集群的影响也只能事后分析，这给政府选择最优政策干预物联网产业的发展带来风险和挑战。基于以上分析，本文构建了一个基于知识扩散和集群创新的网络扩张模型，试图前瞻性地研究物联网产业集群中知识扩散和创新对产业集群的影响，并探讨政府应如何培育领军企业以促进物联网产业集群的发展。

物联网产业集群的发展和创新是个动态的过程，政府的干预政策也必须置于动态选择的过程中，基于以上的研究结论，本文提出以下政策建议：（1）知识扩散效率是影响产业集群收益的一个关键因素，因此以经济增长为目标的政府在干预物联网产业集群的发展时，应注重知识扩散效率的提高。具体来说，通过激励性政策影响企业间的创新合作意愿，提高信息交流频率、知识分享意愿，保证知识溢出通道畅通，进而提高小企业的创新效率，给大企业带来创新压力，最终提高整个集群的创新能力，避免低端技术锁定。此外，集群内企业还需致力于提高自身的知识吸收能力，有效地进行学习或模仿创新，提高创新绩效。（2）注重优化物联网产业集群的网络结构。集群内的企业是自适应的个体，能够根据自身的利益和外部环境优化行为方式、社会关系等，并通过不断的竞争与合作形成社会网络，这一过程并不需要太多的外部力量来约束和规范。但是，现实的产业集群中仍存在着过度竞争、无序竞争、同质竞争的情况，这无疑影响着产业集群的创新能力以及进一步的发展或升级。据此，政府可推出一些合作项目，加强企业间正式和非正式的连接关系，增加企业间的互信程度，优化集群内的竞争秩序，提高产业集群的集聚程度，从而提高集群的整体收益。（3）政府应加强物联网产业集群的规划，在集群扩张的中期，引导具有较高知识存量、较强创新能力的企业成长为集群的领军企业。政府在培育领军企业时，不能仅关注企业的规模或知识存量，更不能完全主导领军企业的发展，而应注重培育领军企业的创新能力，以及集群内部的创新合作机制。同时，政府应通过政策鼓励集群的边缘企业积极加入信息交流和集群创新网络，并加强企业间弱连接的建立，以保证集群网络的动态增长。

参考文献：

[1]Henderson J V， Shalizi Z， Venables A J. Geography and Development[J]. Journal of Economic Geography， 2001，1（1）：81-105.

[2]Athreye S.Agglomeration and Growth：A Study of the Cambridge Hi-tech Cluster[A]. Working Paper[R].Stanford Institute for Economic Policy Research（SIEPR），Stanford University， Stanford，CA，2001.

[3]叶建亮.知识溢出与企业集群[J].经济科学， 2001（3）：23-30.

[4]Antonelli C.Localized Knowledge Percolation Processes and Information Networks[J].Journal of Evolutionary Economics，1996，6（3）：281-295.

[5]Cowan R， Jonard N. Knowledge Creation， Knowledge Diffusion and Network Structure[J].Economics with Heterogeneous Interacting Agents，2001（503）：327-343.

[6]Carayol N， Roux P. Self-Organizing Innovation Networks： When do Small Worlds Emerge？[J].European Journal of Economic and Social Systems，2005a，18（2）.

[7]Carayol N， Roux P.Collective Innovationin a Model of Network Formation with Preferential Meeting[J]. Nonlinear Dynamics and Heterogeneous Interacting Agents，2005b（550）：139-153.

[8]刘友金.集群式创新与创新能力集成——一个培育中小企业自主创新能力的战略新视角[J].中国工业经济，2006（11）：22-29.

[9]Barabási A， Albert R.Emergence of Scaling in Random Networks[J].Science， 1999，286（5439）：509-512.

[10]Young H P. The Diffusion of Innovations in Social Networks[A].Economy as an Evolving Complex System[C].Proceedings Volume in the Santa Fe Institute Studies in the Sciences of Complexity，2002.267-282.

[11]Johnson C， Gilles R P. Spatial Social Networks[J].Review of Economic Design， 2000，5（3）：273-299.

[12]符正平，曾素英.集群产业转移中的转移模式与行动特征——基于企业社会网络视角的分析[J].管理世界，2008（12）：83-92.

[13]Jackson M O， Wolinsky A. A Strategic Model of Social and Economic Networks[J].Journal of Economic Theory，1996，71（1）：44-74.

[14]Carayol N， Roux P. Knowledge Flows and the Geography of Networks： A Strategic Model of Small World Formation [J]. Journal of Economic Behavior & Organization，2009，71（2）：414-427.

[15]Ray Reagans，Bill McEvily.Network Structure and Knowledge Transfer：The Effects of Cohesion and Range[J].Administrative Science Quarterly，2003，48（2）：240-267.

（责任编辑：辜萍）

物联网产业集群的发展和创新是个动态的过程，政府的干预政策也必须置于动态选择的过程中，基于以上的研究结论，本文提出以下政策建议：（1）知识扩散效率是影响产业集群收益的一个关键因素，因此以经济增长为目标的政府在干预物联网产业集群的发展时，应注重知识扩散效率的提高。具体来说，通过激励性政策影响企业间的创新合作意愿，提高信息交流频率、知识分享意愿，保证知识溢出通道畅通，进而提高小企业的创新效率，给大企业带来创新压力，最终提高整个集群的创新能力，避免低端技术锁定。此外，集群内企业还需致力于提高自身的知识吸收能力，有效地进行学习或模仿创新，提高创新绩效。（2）注重优化物联网产业集群的网络结构。集群内的企业是自适应的个体，能够根据自身的利益和外部环境优化行为方式、社会关系等，并通过不断的竞争与合作形成社会网络，这一过程并不需要太多的外部力量来约束和规范。但是，现实的产业集群中仍存在着过度竞争、无序竞争、同质竞争的情况，这无疑影响着产业集群的创新能力以及进一步的发展或升级。据此，政府可推出一些合作项目，加强企业间正式和非正式的连接关系，增加企业间的互信程度，优化集群内的竞争秩序，提高产业集群的集聚程度，从而提高集群的整体收益。（3）政府应加强物联网产业集群的规划，在集群扩张的中期，引导具有较高知识存量、较强创新能力的企业成长为集群的领军企业。政府在培育领军企业时，不能仅关注企业的规模或知识存量，更不能完全主导领军企业的发展，而应注重培育领军企业的创新能力，以及集群内部的创新合作机制。同时，政府应通过政策鼓励集群的边缘企业积极加入信息交流和集群创新网络，并加强企业间弱连接的建立，以保证集群网络的动态增长。

参考文献：

[1]Henderson J V， Shalizi Z， Venables A J. Geography and Development[J]. Journal of Economic Geography， 2001，1（1）：81-105.

[2]Athreye S.Agglomeration and Growth：A Study of the Cambridge Hi-tech Cluster[A]. Working Paper[R].Stanford Institute for Economic Policy Research（SIEPR），Stanford University， Stanford，CA，2001.

[3]叶建亮.知识溢出与企业集群[J].经济科学， 2001（3）：23-30.

[4]Antonelli C.Localized Knowledge Percolation Processes and Information Networks[J].Journal of Evolutionary Economics，1996，6（3）：281-295.

[5]Cowan R， Jonard N. Knowledge Creation， Knowledge Diffusion and Network Structure[J].Economics with Heterogeneous Interacting Agents，2001（503）：327-343.

[6]Carayol N， Roux P. Self-Organizing Innovation Networks： When do Small Worlds Emerge？[J].European Journal of Economic and Social Systems，2005a，18（2）.

[7]Carayol N， Roux P.Collective Innovationin a Model of Network Formation with Preferential Meeting[J]. Nonlinear Dynamics and Heterogeneous Interacting Agents，2005b（550）：139-153.

[8]刘友金.集群式创新与创新能力集成——一个培育中小企业自主创新能力的战略新视角[J].中国工业经济，2006（11）：22-29.

[9]Barabási A， Albert R.Emergence of Scaling in Random Networks[J].Science， 1999，286（5439）：509-512.

[10]Young H P. The Diffusion of Innovations in Social Networks[A].Economy as an Evolving Complex System[C].Proceedings Volume in the Santa Fe Institute Studies in the Sciences of Complexity，2002.267-282.

[11]Johnson C， Gilles R P. Spatial Social Networks[J].Review of Economic Design， 2000，5（3）：273-299.

[12]符正平，曾素英.集群产业转移中的转移模式与行动特征——基于企业社会网络视角的分析[J].管理世界，2008（12）：83-92.

[13]Jackson M O， Wolinsky A. A Strategic Model of Social and Economic Networks[J].Journal of Economic Theory，1996，71（1）：44-74.

[14]Carayol N， Roux P. Knowledge Flows and the Geography of Networks： A Strategic Model of Small World Formation [J]. Journal of Economic Behavior & Organization，2009，71（2）：414-427.

[15]Ray Reagans，Bill McEvily.Network Structure and Knowledge Transfer：The Effects of Cohesion and Range[J].Administrative Science Quarterly，2003，48（2）：240-267.

（责任编辑：辜萍）

物联网产业集群的发展和创新是个动态的过程，政府的干预政策也必须置于动态选择的过程中，基于以上的研究结论，本文提出以下政策建议：（1）知识扩散效率是影响产业集群收益的一个关键因素，因此以经济增长为目标的政府在干预物联网产业集群的发展时，应注重知识扩散效率的提高。具体来说，通过激励性政策影响企业间的创新合作意愿，提高信息交流频率、知识分享意愿，保证知识溢出通道畅通，进而提高小企业的创新效率，给大企业带来创新压力，最终提高整个集群的创新能力，避免低端技术锁定。此外，集群内企业还需致力于提高自身的知识吸收能力，有效地进行学习或模仿创新，提高创新绩效。（2）注重优化物联网产业集群的网络结构。集群内的企业是自适应的个体，能够根据自身的利益和外部环境优化行为方式、社会关系等，并通过不断的竞争与合作形成社会网络，这一过程并不需要太多的外部力量来约束和规范。但是，现实的产业集群中仍存在着过度竞争、无序竞争、同质竞争的情况，这无疑影响着产业集群的创新能力以及进一步的发展或升级。据此，政府可推出一些合作项目，加强企业间正式和非正式的连接关系，增加企业间的互信程度，优化集群内的竞争秩序，提高产业集群的集聚程度，从而提高集群的整体收益。（3）政府应加强物联网产业集群的规划，在集群扩张的中期，引导具有较高知识存量、较强创新能力的企业成长为集群的领军企业。政府在培育领军企业时，不能仅关注企业的规模或知识存量，更不能完全主导领军企业的发展，而应注重培育领军企业的创新能力，以及集群内部的创新合作机制。同时，政府应通过政策鼓励集群的边缘企业积极加入信息交流和集群创新网络，并加强企业间弱连接的建立，以保证集群网络的动态增长。

参考文献：

[1]Henderson J V， Shalizi Z， Venables A J. Geography and Development[J]. Journal of Economic Geography， 2001，1（1）：81-105.

[2]Athreye S.Agglomeration and Growth：A Study of the Cambridge Hi-tech Cluster[A]. Working Paper[R].Stanford Institute for Economic Policy Research（SIEPR），Stanford University， Stanford，CA，2001.

[3]叶建亮.知识溢出与企业集群[J].经济科学， 2001（3）：23-30.

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[5]Cowan R， Jonard N. Knowledge Creation， Knowledge Diffusion and Network Structure[J].Economics with Heterogeneous Interacting Agents，2001（503）：327-343.

[6]Carayol N， Roux P. Self-Organizing Innovation Networks： When do Small Worlds Emerge？[J].European Journal of Economic and Social Systems，2005a，18（2）.

[7]Carayol N， Roux P.Collective Innovationin a Model of Network Formation with Preferential Meeting[J]. Nonlinear Dynamics and Heterogeneous Interacting Agents，2005b（550）：139-153.

[8]刘友金.集群式创新与创新能力集成——一个培育中小企业自主创新能力的战略新视角[J].中国工业经济，2006（11）：22-29.

[9]Barabási A， Albert R.Emergence of Scaling in Random Networks[J].Science， 1999，286（5439）：509-512.

[10]Young H P. The Diffusion of Innovations in Social Networks[A].Economy as an Evolving Complex System[C].Proceedings Volume in the Santa Fe Institute Studies in the Sciences of Complexity，2002.267-282.

[11]Johnson C， Gilles R P. Spatial Social Networks[J].Review of Economic Design， 2000，5（3）：273-299.

[12]符正平，曾素英.集群产业转移中的转移模式与行动特征——基于企业社会网络视角的分析[J].管理世界，2008（12）：83-92.

[13]Jackson M O， Wolinsky A. A Strategic Model of Social and Economic Networks[J].Journal of Economic Theory，1996，71（1）：44-74.

[14]Carayol N， Roux P. Knowledge Flows and the Geography of Networks： A Strategic Model of Small World Formation [J]. Journal of Economic Behavior & Organization，2009，71（2）：414-427.

[15]Ray Reagans，Bill McEvily.Network Structure and Knowledge Transfer：The Effects of Cohesion and Range[J].Administrative Science Quarterly，2003，48（2）：240-267.

（责任编辑：辜萍）