产业技术创新战略联盟共生系统稳定性分析

谭建伟　梁淑静

摘要：

产业技术创新战略联盟中的三个主体——企业、高校和科研机构，由于各自追求最优目标的差异，既存在合作又存在“类似竞争”的关系。文章利用生态学理论，从共生的角度探究产学研联盟的最新发展——产业技术创新战略联盟的本质，具有较强的现实意义。文章在逻辑斯蒂方程的延伸Lotka-Volterra模型的基础上，探析联盟内部企业、高校与科研机构三者之间实现平衡达成实质合作的数学条件。结论表明，尽管联盟各主体存在目标差异性，但是在一定条件下，依然可以达到利益平衡。为建立长期稳定的产业技术创新战略联盟提供理论研究方向，并为指导联盟建设奠定一定基础。

关键词：产业技术创新战略联盟；共生系统；Lotka-Volterra模型；稳定性

中图分类号：F260文献标志码：A文章编号：

10085831（2014）04002509

一、研究背景

中国的产业技术创新战略联盟（以下简称“联盟”）是一种在政府引导与推动下，以提升技术创新能力为目标，以产学研为主要合作形式的战略联盟。根据2008年国家六部门联合发布的《关于推动产业技术创新战略联盟构建的指导意见》，产业技术创新战略联盟是指由企业、高校、科研机构或其他组织机构，以企业的发展需求和各方的共同利益为基础，以提升产业技术创新能力为目标，以具有法律约束力的契约为保障，形成的联合开发、优势互补、利益共享、风险共担的技术创新合作组织。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》指出，要结合国家技术创新工程的实施，加快构建一批产业技术创新战略联盟。产业技术创新战略联盟作为集中建设技术创新体系中的三大载体之一，在国家技术创新体系建设中的地位不可小觑，在整个转变经济发展方式中也占据着重要地位。因此，产业技术创新战略联盟已经成为相关学术界与实践界研究、实践的热点[1]。

目前中国产业技术创新战略联盟主要存在合作行为非长期化，合作关系不稳定，尚未形成实质的战略伙伴关系等问题[1-2]。而对于造成联盟不稳定的原因，部分学者进行了探究：第一，联盟的不稳定性受到联盟内各主体沟通不畅的影响；第二，联盟的不稳定性受到联盟内各主体的核心能力的影响；第三，联盟的不稳定性是由于联盟内部各主体对于联盟整体利益与自身利益认识的冲突，即各主体追求的最优目标存在差异造成的。已有文献从多个角度对联盟的不稳定性进行了探析，原因最终归结为各个主体之间目标与定位的差异性。这些差异性由于主体的异质性，是难以消除的，而已有研究并没有验证在产业技术创新战略联盟这种异质互利共生的联盟中，到底能不能存在一个平衡点，使各主体在合作提高联盟的总体效率的同时使自身的利益最大化。基于此，笔者采用三维Lotka-Volterra合作系统模型对联盟最终能够形成长期稳定的合作关系进行证明，并应用二维Lotka-Volterra竞争与合作模型对联盟中的高校与科研机构因为一定相似目标而形成的“类似竞争”关系进行稳定性分析。

产业技术创新战略联盟是在主体各方共同利益的基础上形成的联合开发、优势互补、利益共享、风险共担的技术创新合作组织。要构建有效的联盟，联盟中的各个主体之间应该有相互依存、互相支撑的关系[3]。从某种程度上说，这种主体之间在资源共享基础上相互促进、共同发展的关系类似于生态学中的共生关系[4]。基于此，笔者引入共生理论，对产业技术创新战略联盟的共生本质及其形成的共生系统的稳定性进行分析。

二、相关研究综述

（一）共生理论的相关应用

1998年袁纯清将“共生理论”应用到国内小型经济的研究，“共生”这一生态学概念开始在国内从自然现象研究转向社会现象研究，尤其是经济领域。“共生”的概念来源于生态学，是1897年德国生物学家德贝里提出，它的本义是指不同的生物种属按照某种物质联系而生活在一起。而在本文中，将产业技术创新战略联盟看成是一个共生系统，即在共生环境中，共生单元按照某种共生模式构成共生关系的集合[5]。

近年来，学术界除了将共生理论引入到战略联盟的构建、城市圈经济一体化及产业共生机理研究等理论方面，越来越多的学者开始应用共生理论进行产业内、企业间的共生模型构建[6]。邹磊、孙长雄采用共生程度或共生关系研究了其对企业共生行为的影响及相应的效应；李玉琼、朱桂龙借用自然生态学中的共生系统理论，构建了企业生态系统竞争的共生战略模型，并推导了企业之间从竞争到合作再到竞争共生的平衡条件；而胡浩、李子彪、胡宝民利用共生理论构建了区域创新系统多创新极共生演化动力模型；除此之外，王晓雪、周柏翔还构建了基于共生理论的联盟中的知识转移模型，促使企业保持长期稳定的共生状态。综上所述，共生的概念越来越为学术界接受并应用于企业联盟、产业集群等方面的研究中。因此，共生理论对于产业技术创新联盟本质探究是具有可行性的[5]。

（二）Lotka-Volterra模型的相关应用

Lotka-Volterra模型（种间竞争模型）是Lotka和Volterra提出的种间竞争方程模型，最初用来描述同一生态环境下的共享同种资源的两种种群的增长情况。作为Logistic方程（逻辑斯蒂）的延伸，由于其中的竞争关系与种群发展与产业集群、企业联盟等有竞争关系存在的经济联盟情况相似，Lotka-Volterra模型像逻辑斯蒂方程一样，被越来越广泛地应用到相关经济组织的研究中。徐爱东、龙勇利用Lotka-Volterra模型模拟了中国移动和中国联通竞争动态演变模型，分析其二者之间的竞争稳定性与演变轨迹，并进行了实证分析；蒙灼、严静对Lotka-Volterra模型进行扩展与改进，建立了能源产业之间的竞争模型，对竞争关系及度量进行了验证。虽然Lotka-Volterra模型大多用在2个不同的竞争对手间以描述其竞争关系，但高长元、杜鹏除了在高技术虚拟产业集群成员间引入Lotka-Volterra竞争模型而外，也构建了其集群成员之间的合作模型，并拓展了大于2维的Lotka-Volterra模型[8]，从数学角度求解出了高技术虚拟产业集群成员间从竞争到合作的平衡条件。因此，基于产业技术创新战略联盟各主体之间的关系与生态系统中种群生存竞争的相似性，对于企业、高校和科研机构所构成的合作联盟，Lotka-Volterra竞争模型也是适用的。

三、产业技术创新战略联盟共生系统Lotka-Volterra模型构建

（一）产业技术创新战略联盟共生系统构建

根据袁纯清[5]所阐述的共生系统构成的判据，可以得知产业技术创新战略联盟能够构建共生系统。产业技术创新战略联盟由企业、高校和科研机构通过某种方式进行联合，共同对涉及的技术创新、产业化推广和人才培养等事项进行合作，以提高联盟运行效率与效果。根据共生理论，可对联盟共生系统作以下分析。

1.共生单元

产业技术创新战略联盟作为一个共生系统，主要由企业、高校和科研机构等共生单元组成。其中企业是技术的需求者，其优势在于产品市场的开发；高校知识创新水平较领先；科研机构在应用研究方面有专长。由于各共生单元拥有优势资源的差异性，共生系统中的各共生单元在资源共享、优势互补提高整个系统运行效率与效果的同时，只有实现各相关主体个体的目标与利益，才能促使共生系统长久有效地发展。因此，联盟的共生系统是优势互补、利益共享的互利共生关系。

2.联盟的共生模式

产业技术创新战略联盟是统一的整体，它由企业、科研机构、高校等主体要素和资金、人才、技术、物资基础、信息等客体要素构成。客体要素在各主体要素之间和内部流动和配置，促成系统的运行和发展，产生比形成共生系统之前更大的利益，这种利益就是共生系统的共生能量。

在联盟共生系统中，各共生单元之间存在一种互惠互利的关系（图1）。高校从科研机构引进高素质的科研人才提高自身科研能力的同时，也为科研机构提供科研的生力军；科研机构通过企业将科研成果转化成为市场产品，同时企业为科研机构提供一定的科研经费；高校为企业培训、提供相关的技术人才，使企业能够转化更多的科研成果以获取利益，同时企业也为高校给予了必要的资金支持，为科研人才的培养提供一定的方向性建议。

图1联盟共生系统中各共生单元之间的互惠互利的关系

总之，联盟共生系统中的各主体之间是一种相互支持、共同发展的关系。对称互惠一体化是联盟共生系统运行最有效的共生模式，也是增强自主创新能力的必由之路。企业、高校、科研机构拥有不同优势资源，采取共生系统中各单元对称互惠一体化的共生模式，有利于优势互补、资源共享，使创新活动和创新成果的内在价值得到市场检验，加快科研成果转化，进而实现产业化，变为现实生产力。不仅实现各单元的目标与个体利益，也促使整个共生系统更好发展。

3.联盟所处的共生环境

联盟所处的外部环境以及联盟当下的运行条件，就是联盟共生系统的共生环境。产业技术创新战略联盟的产生有利于高校、科研机构和企业发挥各自优势，并通过相互密切结合，形成整体的综合竞争力，推动科技和经济的发展。在市场经济条件下，通过联盟可以极大提高有关技术创新、产业化推广、人才培养、经济发展、社会进步等事项的运行绩效。联盟的顺利运行影响产业与国民经济的发展，政府、金融机构等中介机构，都对联盟共生系统给予尽可能大的支持。基于此，联盟共生系统的共生环境有利于联盟的发展。

（二）产业技术创新战略联盟共生系统的Lotka-Volterra模型构建

1.基本构建思想

联盟中各共生单元追求的目标与利益存在差异，各主体自身的定位不一致，其对于技术创新、产业化推广和人才培养等联盟的合作事项的需求程度和关联程度不同。当两个以上的联盟主体的联合与合作的运行效率与效果超过单个主体的运行效率与效果时，联盟共生系统就能形成长期稳定的关系。对于企业来讲，在联盟中更看重经济效益的增加，这可以从高校与科研机构科研成果在市场上的转化率来衡量；对于高校与科研机构来讲，在联盟中更看重科研成果的产出，文中通过科研成果的增长率来表示。从整体上说，企业、高校和科研机构为了提高联盟总体效率，应该是互利互惠的合作关系。但是，对于高校和科研机构来说，在相同的资源基础上，同样看重各自的科研成果产出率，因此，他们之间除了存在相互促进的合作关系外，还存在比较微妙的“类似竞争”关系。作为联盟共生系统的重要组成部分，高校与科研机构之间的相互作用状态是竞争或合作将直接影响共生系统的稳定性，有必要对其平衡条件及稳定性进行探究。因此，模型的构建将分两部分：关于联盟总体3个主体之间的三维Lotka-Volterra合作模型；关于高校与科研机构的二维Lotka-Volterra竞争与合作模型。

三、产业技术创新战略联盟共生系统Lotka-Volterra模型构建

（一）产业技术创新战略联盟共生系统构建

根据袁纯清[5]所阐述的共生系统构成的判据，可以得知产业技术创新战略联盟能够构建共生系统。产业技术创新战略联盟由企业、高校和科研机构通过某种方式进行联合，共同对涉及的技术创新、产业化推广和人才培养等事项进行合作，以提高联盟运行效率与效果。根据共生理论，可对联盟共生系统作以下分析。

1.共生单元

产业技术创新战略联盟作为一个共生系统，主要由企业、高校和科研机构等共生单元组成。其中企业是技术的需求者，其优势在于产品市场的开发；高校知识创新水平较领先；科研机构在应用研究方面有专长。由于各共生单元拥有优势资源的差异性，共生系统中的各共生单元在资源共享、优势互补提高整个系统运行效率与效果的同时，只有实现各相关主体个体的目标与利益，才能促使共生系统长久有效地发展。因此，联盟的共生系统是优势互补、利益共享的互利共生关系。

2.联盟的共生模式

产业技术创新战略联盟是统一的整体，它由企业、科研机构、高校等主体要素和资金、人才、技术、物资基础、信息等客体要素构成。客体要素在各主体要素之间和内部流动和配置，促成系统的运行和发展，产生比形成共生系统之前更大的利益，这种利益就是共生系统的共生能量。

在联盟共生系统中，各共生单元之间存在一种互惠互利的关系（图1）。高校从科研机构引进高素质的科研人才提高自身科研能力的同时，也为科研机构提供科研的生力军；科研机构通过企业将科研成果转化成为市场产品，同时企业为科研机构提供一定的科研经费；高校为企业培训、提供相关的技术人才，使企业能够转化更多的科研成果以获取利益，同时企业也为高校给予了必要的资金支持，为科研人才的培养提供一定的方向性建议。

图1联盟共生系统中各共生单元之间的互惠互利的关系

总之，联盟共生系统中的各主体之间是一种相互支持、共同发展的关系。对称互惠一体化是联盟共生系统运行最有效的共生模式，也是增强自主创新能力的必由之路。企业、高校、科研机构拥有不同优势资源，采取共生系统中各单元对称互惠一体化的共生模式，有利于优势互补、资源共享，使创新活动和创新成果的内在价值得到市场检验，加快科研成果转化，进而实现产业化，变为现实生产力。不仅实现各单元的目标与个体利益，也促使整个共生系统更好发展。

3.联盟所处的共生环境

联盟所处的外部环境以及联盟当下的运行条件，就是联盟共生系统的共生环境。产业技术创新战略联盟的产生有利于高校、科研机构和企业发挥各自优势，并通过相互密切结合，形成整体的综合竞争力，推动科技和经济的发展。在市场经济条件下，通过联盟可以极大提高有关技术创新、产业化推广、人才培养、经济发展、社会进步等事项的运行绩效。联盟的顺利运行影响产业与国民经济的发展，政府、金融机构等中介机构，都对联盟共生系统给予尽可能大的支持。基于此，联盟共生系统的共生环境有利于联盟的发展。

（二）产业技术创新战略联盟共生系统的Lotka-Volterra模型构建

1.基本构建思想

联盟中各共生单元追求的目标与利益存在差异，各主体自身的定位不一致，其对于技术创新、产业化推广和人才培养等联盟的合作事项的需求程度和关联程度不同。当两个以上的联盟主体的联合与合作的运行效率与效果超过单个主体的运行效率与效果时，联盟共生系统就能形成长期稳定的关系。对于企业来讲，在联盟中更看重经济效益的增加，这可以从高校与科研机构科研成果在市场上的转化率来衡量；对于高校与科研机构来讲，在联盟中更看重科研成果的产出，文中通过科研成果的增长率来表示。从整体上说，企业、高校和科研机构为了提高联盟总体效率，应该是互利互惠的合作关系。但是，对于高校和科研机构来说，在相同的资源基础上，同样看重各自的科研成果产出率，因此，他们之间除了存在相互促进的合作关系外，还存在比较微妙的“类似竞争”关系。作为联盟共生系统的重要组成部分，高校与科研机构之间的相互作用状态是竞争或合作将直接影响共生系统的稳定性，有必要对其平衡条件及稳定性进行探究。因此，模型的构建将分两部分：关于联盟总体3个主体之间的三维Lotka-Volterra合作模型；关于高校与科研机构的二维Lotka-Volterra竞争与合作模型。

三、产业技术创新战略联盟共生系统Lotka-Volterra模型构建

（一）产业技术创新战略联盟共生系统构建

根据袁纯清[5]所阐述的共生系统构成的判据，可以得知产业技术创新战略联盟能够构建共生系统。产业技术创新战略联盟由企业、高校和科研机构通过某种方式进行联合，共同对涉及的技术创新、产业化推广和人才培养等事项进行合作，以提高联盟运行效率与效果。根据共生理论，可对联盟共生系统作以下分析。

1.共生单元

产业技术创新战略联盟作为一个共生系统，主要由企业、高校和科研机构等共生单元组成。其中企业是技术的需求者，其优势在于产品市场的开发；高校知识创新水平较领先；科研机构在应用研究方面有专长。由于各共生单元拥有优势资源的差异性，共生系统中的各共生单元在资源共享、优势互补提高整个系统运行效率与效果的同时，只有实现各相关主体个体的目标与利益，才能促使共生系统长久有效地发展。因此，联盟的共生系统是优势互补、利益共享的互利共生关系。

2.联盟的共生模式

产业技术创新战略联盟是统一的整体，它由企业、科研机构、高校等主体要素和资金、人才、技术、物资基础、信息等客体要素构成。客体要素在各主体要素之间和内部流动和配置，促成系统的运行和发展，产生比形成共生系统之前更大的利益，这种利益就是共生系统的共生能量。

在联盟共生系统中，各共生单元之间存在一种互惠互利的关系（图1）。高校从科研机构引进高素质的科研人才提高自身科研能力的同时，也为科研机构提供科研的生力军；科研机构通过企业将科研成果转化成为市场产品，同时企业为科研机构提供一定的科研经费；高校为企业培训、提供相关的技术人才，使企业能够转化更多的科研成果以获取利益，同时企业也为高校给予了必要的资金支持，为科研人才的培养提供一定的方向性建议。

图1联盟共生系统中各共生单元之间的互惠互利的关系

总之，联盟共生系统中的各主体之间是一种相互支持、共同发展的关系。对称互惠一体化是联盟共生系统运行最有效的共生模式，也是增强自主创新能力的必由之路。企业、高校、科研机构拥有不同优势资源，采取共生系统中各单元对称互惠一体化的共生模式，有利于优势互补、资源共享，使创新活动和创新成果的内在价值得到市场检验，加快科研成果转化，进而实现产业化，变为现实生产力。不仅实现各单元的目标与个体利益，也促使整个共生系统更好发展。

3.联盟所处的共生环境

联盟所处的外部环境以及联盟当下的运行条件，就是联盟共生系统的共生环境。产业技术创新战略联盟的产生有利于高校、科研机构和企业发挥各自优势，并通过相互密切结合，形成整体的综合竞争力，推动科技和经济的发展。在市场经济条件下，通过联盟可以极大提高有关技术创新、产业化推广、人才培养、经济发展、社会进步等事项的运行绩效。联盟的顺利运行影响产业与国民经济的发展，政府、金融机构等中介机构，都对联盟共生系统给予尽可能大的支持。基于此，联盟共生系统的共生环境有利于联盟的发展。

（二）产业技术创新战略联盟共生系统的Lotka-Volterra模型构建

1.基本构建思想

联盟中各共生单元追求的目标与利益存在差异，各主体自身的定位不一致，其对于技术创新、产业化推广和人才培养等联盟的合作事项的需求程度和关联程度不同。当两个以上的联盟主体的联合与合作的运行效率与效果超过单个主体的运行效率与效果时，联盟共生系统就能形成长期稳定的关系。对于企业来讲，在联盟中更看重经济效益的增加，这可以从高校与科研机构科研成果在市场上的转化率来衡量；对于高校与科研机构来讲，在联盟中更看重科研成果的产出，文中通过科研成果的增长率来表示。从整体上说，企业、高校和科研机构为了提高联盟总体效率，应该是互利互惠的合作关系。但是，对于高校和科研机构来说，在相同的资源基础上，同样看重各自的科研成果产出率，因此，他们之间除了存在相互促进的合作关系外，还存在比较微妙的“类似竞争”关系。作为联盟共生系统的重要组成部分，高校与科研机构之间的相互作用状态是竞争或合作将直接影响共生系统的稳定性，有必要对其平衡条件及稳定性进行探究。因此，模型的构建将分两部分：关于联盟总体3个主体之间的三维Lotka-Volterra合作模型；关于高校与科研机构的二维Lotka-Volterra竞争与合作模型。