区域创新系统演化与区域经济发展互馈机制研究

王祥兵+张强

摘 要：构建区域创新系统演化与区域经济发展互馈模型，得到区域创新系统演化与区域经济发展产生互馈条件。研究表明：区域创新系统演化与区域经济发展之间是相互作用、相互促进且有相同运动方向；较高水平区域创新能力能够带动区域经济较快发展，较快区域经济增长推动区域创新能力迅速提升。仿真分析验证了区域创新系统演化与区域经济发展互馈机制理论描述和逻辑结论。

关键词：区域创新系统；演化；区域经济发展；互馈机制

一、引言

随着科技进步和经济全球化进程的加快，区域创新系统成为区域竞争力提升与经济发展的源泉和重要动力。区域创新系统支持并产生创新，在实现区域经济跨越式发展、促进区域人才集中、推动区域产业结构升级和形成区域竞争优势等方面起到明显推动，因而构建区域创新系统是促进区域经济发展的重要途径与手段。而区域经济快速、稳定的发展为区域创新系统演化提供物质保障，并经过创新系统内各主体的相互影响与作用，产生持续的激励创新的动力，进而提升系统的创新效率，促进区域创新系统向最优方向演化。现有研究应用多种方法对区域创新系统演化与区域经济发展之间的交互关系和交换机制从不同视角进行富有成效探讨，但这些研究在系统整体性上缺乏对它们之间互馈机制的关注。为此，本文把区域经济发展和区域创新系统演化看成互馈的循环整体，并建立互馈模型以揭示它们互馈发展的内在决定机制和关键因素。

二、区域创新系统演化对区域经济发展加速机制

区域创新系统通过强化与激发系统内各主体的创新意识，不断促进与增加创新行为的有效供给，以及通过提高创新系统演化效率和加强系统主体的合作创新动力降低区域经济发展中阻滞因素，推进区域经济的发展。其加速机制主要体现在以下三个方面：

第一，区域创新系统最优演化能增强企业竞争优势。企业竞争优势主要体现在其产品和服务的独特性，在激烈的市场竞争中，只有当企业产品和服务具有独特性时，才能吸引顾客，占领市场，赢得市场竞争的胜利。首先，区域创新系统通过技术创新与服务创新使区域内企业在性能、质量、制造工艺、品种、包装和售后服务等方面体现出企业竞争优势。其次，区域内企业不断进行技术创新，开发新产品替代旧产品，延长企业产品和其核心技术的生命周期，使企业竞争优势得以持续。

第二，区域创新系统演化促进产业结构优化和升级。产业结构优化和升级是指区域产业通过技术进步以及技术、知识创新使其由劳动与资金密集型向资金技术与知识密集型转化的过程。首先，区域创新系统通过新工艺、新产品、新材料、新能源的发明、扩散、应用与产业化，打破创新系统原有平衡，扩大创新活动空间与范围，使得原有产业部门与产业分解形成新兴产业部门和新产业。其次，创新系统还会利用创新资源配置方式不断改进产业间投入产出联系，使得区域内上下游产业间过程和产品创新加速，促进区域内产业间联合与创新扩散。最后，创新系统利用技术创新扩散使区域内传统产业不断更新换代，从而推动传统产业改造，实现区域产业结构的优化。综上分析，区域创新系统通过知识创新和技术创新，推动区域企业产品创新和过程创新，不断优化区域内产业结构，实现其产业结构的升级。

第三，区域创新系统最有演化可促进区域可持续发展能力快速提升。依据区域内经济资源总量和分别情况以及经济和社会发展的现实需求，创新资源配置方式将有限资源配置到区域经济发展的重点领域和优势行业中去，从而实现区域经济资源配置优化。其次，创新加快技术进步，促进资源利用率的提升、节约资源使用，从而增加资源和能源总量，实现区域资源可持续利用。区域创新系统通过创新人才管理方式，吸引了优秀人才的涌入，凸显了区域内人才优势和价值。再次，区域创新系统有机整合了区域内创新资源，促进了区域生态环境和经济的和谐、可可持续发展。区域创新系统最优演化能提升区域经济可持续发展能力。

三、区域经济发展对区域创新系统最优演化的激励机制

区域经济快速、稳定的发展为区域创新系统动态演化提供了物质基础保障，促进区域内经济发展资源得到更有效利用，推动各创新主体的互动与相互作用，激发了创新主体创新的积极性和创新精神，提升了区域创新效率。激励机制主要表现在以下四个方面：

第一，区域经济发展产生巨大的市场需求为区域创新提供内在动力。区域经济快速、稳定发展产生巨大的多层次、多样化的市场需求，通过市场机制的内在功能使市场需求信息被真实、完整的输出给科研机构和企业等主体，诱发他们创新动机和创新行为。区域创新主体通过对市场信息准确地捕捉来确定市场和创新需求方向，推动区域创新并提高其创新收益。区域创新活动不仅满足多样化、多层次的市场需求，而且进一步丰富、扩大了市场需求，从而形成区域创新系统演化与区域经济发展的互动和融合。

第二，各类主体间竞争与合作是科技创新的外在压力。区域经济系统中各种企业作为自主经营、自负盈亏的市场主体，其目标是利润最大化。它们为获得更多经济利益与市场份额益必然在市场经营中形成全方位的竞争格局。而企业要想在激烈的市场竞争中获胜，其产品和服务必须具有独特性，因而企业必然投入技术创新、服务创新等创新活动提升其竞争优势；反之，企业若不进行创新，则必然在市场竞争中淘汰。因此区域系统主体之间竞争压力迫使区域企业在其生产经营过程中不断地开展各种创新活动促进其市场竞争优势提升。

第三，区域经济增长促进了创新资源的合理配置。区域经济高速、稳定发展为区域创新提供充裕的物质、资金、人才等重要创新资源，通过创新资源配置方式使创新资源得到最优效率使用。首先，创新资金筹措渠道的优化增加创新资金投入总量；其次，创新投入成本约束和创新收益激励将使区域企业把创新投入转向创新研究、成果转化以及技术服务等方面，实现创新成果商品化和产业化，优化创新资金投入结构。再次，区域经济高速增长使得创新资源得潜在收益大大提高，引导创新资源合理流动，增强了区域创新资源保障。

第四，区域经济发展促进创新环境的优化。区域经济增长增进了创新发展的基础设施建设和创新相关政策的完善，有效改善了创新制度环境。首先，创新成果产权的明确界定以及其交易行为规范化使创新者的利益得到有效保护，极大激发创新人才的积极性，为充分发挥创新人才作用提供了良好的外部环境；其次，区域经济发展也在宽松、自由的环境中重塑了创新型人才的创新精神、进取心和创新积极性。

四、区域创新系统演化与区域经济发展互馈模型构建和分析

根据上述分析，区域创新系统演化与区域经济发展并不是相互独立的，而是相互联系、相互影响、相互促进的，表现出复杂的相互作用关系。为了准确反映二者之间的互馈关系，本文拟采用LOGISTIC方程为工具，构建区域创新系统演化与区域经济发展相互作用模型，以全面反映二者动态互馈与相互作用关系。

1.模型假设

（1）选取区域经济增长潜力代表区域经济发展水平，选取区域创新潜力代表区域创新系统演化的整体情况。

（2）区域经济增长潜力与区域创新潜力都是时间t的连续、可微函数。

（3）单位时间区域创新潜力的增加对其经济增长潜力的反馈系数为α1，单位时间区域经济增长潜力增加对区域创新潜力的反馈系数为α2，其中α1>0，α2<0。

（4）区域创新系统演化与区域经济发展都满足LOGISTIC演化规律。

2.模型建立

科技创新对区经济发展与增长具有强大的引领和支持作用，建设区域创新系统已经成为推动区域经济发展的重要举措。区域创新系统通过在区域经济系统中引入新要素或要素的新组合而促进区域经济资源有效配置，使得经济源得到更为合理利用，推进区域产业结构合理化和升级，增强区域经济竞争优势，促进区域经济的发展。因而区域创新系统的最优演化能有效助推了经济增长。综合上述分析可以看出，区域创新潜力对区域经济发展有重要影响，假设其影响因子和系统创新效率有关；区域经济增长潜力对区域创新潜力有重要影响，假设其影响因子值和经济实际增长有关。区域经济发展与其创新系统动态演化相互作用模型可用以下微分方程组表示：

3.模型稳定性分析

上述微分方程组（1）本质上一个2维分线性动力系统，其本质属性是由系统的定态决定，而系统定态常用系统的不动点方程来刻画，它是由系统中所有状态变量对时间的导数为0的点组成。当系统处于定态时，系统状态不再发生变化，即系统处于平衡状态。系统（1）的不动点方程为

由表1可知，系统（1）共有4个局部均衡点，其中均衡点E1，E2，E3是系统（1）的不稳定点且无意义，E4在α1α2<1条件下是局部均衡且有意义。利用相轨线分析法对E4进行全局稳定性分析，可以发现E4也是系统（1）的全局稳定点。

综上分析可知，α1α2<1在条件下，当t→∞时，无论x1，x2为何值，系统都会向E4演化。因而，在满足一定条件下，区域创新系统演化与区域经济发展会通过动态反馈作用都可以达到快速、稳定的相对均衡的演进状态。

五、仿真分析

由上述对系统（1）稳定性分析可知，系统（1）的稳定条件α1α2<1，下面通过计算机仿真来进一步分析在系统稳定条件下，区域创新系统演化与区域经济发展互馈规律。假设时刻t=0时区域创新能力x1（0）=1.5%，区域经济增长潜力x2（0）=1.5%，区域创新系统最大创新能力M1=10%，区域经济最大发展潜力M2=15%，区域创新能力的固有增长率r1=3%，区域经济增长潜力的固有增长率r2=5%，单位时间区域创新潜力增加对区域经济增长潜力的反馈系数为α1=0.4，单位时间区域经济增长潜力增加对区域创新潜力的反馈系数为α2=0.6。取25个时间单位进行仿真如图。

区域创新系统演化与区域经济发展互馈机制仿真图

从仿真图可以看出，初期（0-12时间单位）由于受知识、技术、服务、市场、资金、制度、政策等各种条件限制，区域创新系统演化与区域经济发展互馈性不强，因而区域创新

系统演化与区域经济发展的水平和规模也都受到一定的限制，区域创新系统演化与区域经济发展虽呈正相关，但是发展水平和规模都较为缓慢。黄金期（13-25时间单位）区域创新系统演化与区域经济发展仍正相关，但是发展水平和规模都有非常大的提高。这说明在黄金期区域创新系统演化与区域经济发展之间形成相互作用、相互促进的动态均衡的互馈关系。较高水平创新能力可带动区域经济较快增长，而较快区域经济增长也推动区域创新能力迅速提升。因而区域创新系统演化与区域经济发展之间具有很强互馈机制。

仿真分析表明：区域经济发展和区域创新系统演化之间不仅存在着复杂相互作用、相互影响的互馈关系，而且它们之间相互作用强度也是变化的，随着它们演化、发展水平的提高，其作用强度也逐渐增强。区域创新系统与区域经济发展正是在二者相互作用、共生演化过程中，实现其从较低层次向较高层次的跃迁演化。仿真分析也说明，本文所建立的理论模型能够科学、客观的描述区域创新系统演化与区域经济发展之间互馈机制。

六、政策启示与建议

通过理论和仿真分析表明：区域创新系统演化与区域经济发展之间是互馈的循环整体，不仅要强调区域创新对区域经济发展加速机制，而且强调区域经济增长对区域创新以及创新能力提升激励机制，有效发挥创新对经济发展的先导作用，实现区域创新系统与区域经济循环共生演化。因而二者之间的互馈机制有深刻政策含义，对实现区域经济发展目标和区域创新系统建设等有重要的指导意义：

第一，完善区域创新人才培养机制。创新人才是促进区域经济发展和区域创新系统最优演化间互馈的关键要素，因而要建立多种形式的创新人才互动模式，实现了各类精英人才在产学研项目中良性互动与合作，以提高创新成果转化率。同时也要加大区域创新人才的培养力度，培养和造就一批高科技人才和创新型企业家队伍为区域经济发展提供强大的人才保障和智力支持。

第二，完善创新协同机制。创新协同机制是实现区域经济发展目标以及创新系统最优演化的关键。区域创新系统是一个多主体的复杂系统，他们在激烈市场竞争中既可能存在一致性也可能存在矛盾性。打破区域中企业、高校、科研机构中人才交流制约因素，实现多种形式的产学研合作，完善和健全创新协同机制，才能真正实现区域经济和区域创新系统的循环共生演化。

第三，完善创新激励机制。区域创新是区域经济发展的内在动力，因而政府应通过政策创新、服务创新以及制定与市场机制相结合、相互补的产权制度、专利制度、税收制度、奖励制度等来推进区域创新环境优化，健全激发创新的机制，促进区域创新能力的提升。

第四，完善区域创新投入机制与创业风险投资机制。发挥区域创新投入中政府引导作用，拓宽创新投入的渠道，通过产业、信贷、税收等政策激励企业大幅度增加创新投入以及引导多元化的社会资本参与创业风险投资推动区域自主创新，让科研机构和企业成为创新的主体，加速创新成果向现实生产力转化，进而推进区域创新系统建设。

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作者简介：王祥兵（1971- ），河南信阳人，博士，副教授，研究方向：经济金融系统化管理