基于复合系统协同度模型的上海市医药制造业创新系统协同度研究

张昕男，杨 毅，高 山(南京中医药大学卫生经济管理学院，南京 210023)

基于复合系统协同度模型的上海市医药制造业创新系统协同度研究

张昕男＊，杨 毅，高 山#(南京中医药大学卫生经济管理学院，南京 210023)

目的:研究上海医药制造业产业创新系统的协同情况，为进一步提升上海医药企业的行业竞争力提供参考。方法:基于复合系统协同度模型，选取2006-2014年上海医药制造业创新系统的创新环境(S1)、创新技术研发(S2)、创新技术吸收(S3)以及创新产出(S4)四个子系统方面的序变量(G)设定协同度模型，依次计算各序变量的序参量、有序度及协同度。结果与结论:S1～S4分别得到4、4、4、2个序参量;2006-2014年上海市医药制造业的协同度在-0.195～0.202之间，平均值为-0.068，整体处于“逆协同”和“不协同”水平。可见，上海医药制造业创新系统内部发展状态较为无序，建议医药制造业从创新环境的稳定性和促进技术吸收这两个核心影响因素入手进行改革，包括加速医药产业转型升级，创造稳定创新环境;加大医药产业创新投入，提升技术吸收与自主创新水平;加强域内外合作交流等，切实提升上海医药制造业创新系统协同度水平。

复合系统协同度模型;上海;医药制造业;创新系统;协同度

复合系统协同度模型是基于复杂系统理论衍生出的一种适用于我国高新技术产业创新系统研究的模型，可用于分析创新系统的协调性与行业差异性[1-4]。上海是中国近代医药工业的发源地，是全国医药技术发展和创新开发的核心城市，但受限于原有各自为战的发展模式，其医药产业发展存在创新系统间协同发展能力不足等问题。因此，有必要对上海医药产业创新系统协同度进行深入研究，促使整个系统由混乱无序向协调有序的状态转变，建立医药科技创新体系新框架，以实现上海医药制造业的快速创新发展。

1 上海医药制造业发展现状

据统计，2006年上海医药制造业新产品产值为39.06亿元，2014年产值达163.35亿元，详见表1(数据来源于《中国高技术产业统计年鉴》，2006年各增长率以2005年为基准)。

表1 上海市医药制造业研发和产出增长率Tab 1 Grow th rate of R&D and output of pharm aceuticalmanufacturing in Shanghai

2006-2014年，除个别年份外，上海医药行业的新产品产值和销售收入整体处于上升趋势，但逐年增长率并不稳定，甚至出现负增长。专利申请绝对数在增长的同时，每年的增长率波动较大，反映出在创新方面尚有所欠缺。究其原因，上海医药制造业科研水平较低，研究与开发投入严重不足，致使产业自主创新能力弱，产品更新换代和技术升级较慢[5]。

2 创新系统协同度模型的构建

2.1 产业创新系统构成

产业创新系统是以良好的国内外宏观环境为保障，以产业创新技术链为核心，实现特定创新产出目标的复杂网络体系[6]。本研究在现有文献报道的基础上，以产业创新系统为基本框架，对上海整体医药产业创新系统协同度进行研究，主要包括四个模块内容:创新环境子系统、创新技术研发子系统、创新技术吸收子系统、创新产出子系统。

2.2 序参量选择

在模型中，序参量的选取决定着系统演化的特征与规律，直接影响到协同度的测度[7]。笔者在借鉴现有研究的基础上，结合《中国高科技产业统计年鉴》的统计数值，遵循谨慎性、可用性、可获得性等原则[8]，进行了序参量的选择[9-12]，具体见表2(表中R&D表示研究与开发)。

2.3 创新系统协同度模型设定

系统内部变量分为慢驰豫变量和快驰豫变量，其中，慢驰豫变量(序参量)决定系统演化的特征与规律。因此，通过研究创新系统内部四个子系统的序参量，可对创新系统的协调发展状态进行有效测度。

本研究采用被学界广泛认可的复合系统协同度模型对产业创新系统协同度进行测度，模型建构如下。

表2 上海医药制造业创新系统各子系统的序参量Tab 2 Order variab les of the sub-system s of pharm aceutical manu facturing innovation system in Shanghai

设S1、S2、S3、S4分别表示创新环境子系统、创新技术研发子系统、创新技术吸收子系统和创新产出子系统;子系统的序参量为Gj=(Gj1，Gj2，……，Gjm)，m≥1，βji≤Gji≤αji，i∈[1，m]。其中，m表示序参量的个数，αji和βji分别是第j个子系统在第i个序参量的上限值和下限值。假设Gj1，Gj2，……，Gjk的取值越大(k表示序参量的个数)，系统的有序程度越低，反之则系统有序程度越高;假设Gjk+1，……，Gjm的取值越大，系统的有序程度越高，反之则系统有序程度越低。

则子系统Sj，j∈[1，4]的序参量分量有序度(Uj)的计算公式为:

由公式(1)可知，Uj(Gji)∈[0，1]，其值越大，Gji对相应子系统有序的“功效”越大。

从总体上看，子系统的有序度可利用如下公式进行计算:

由公式(2)可知，Uj(Gji)∈[0，1]，数值越大，表示子系统的有序度越高，反之则子系统的有序度越低。

假设在初始时刻T0，各子系统的有序度表示为(Gj);当整个复合系统发展演化到时刻T1时，各子系统的有序度表示为(Gj)。那么经过发展后复合系统协同度(C)可以表示为:

式中θ满足以下条件:

由公式(3)可知，C∈[-1，1]，C的取值越大，产业创新系统整体的协调发展的程度越高，反之则越低。

3 数据收集及处理

3.1 数据来源及标准化处理

数据来源于国家统计局2007-2015年《中国高科技产业统计年鉴》，整理后得到上海医药制造业2006-2014年创新系统中四个子系统(S1～S4)序参量的值Gj。采用Z-score标准化方法，即基于原始数据的均值和标准差进行数据的标准化，得到创新系统各子系统数据标准化之后的序参量，详见表3。

3.2 数据运算

将表3中经过标准化处理的数据代入公式(1)，得到创新系统各子系统序参量的有序度，详见表4。

表3 上海医药制造业创新系统各子系统数据标准化之后的序参量Tab 3 Order parametersof standardized data of the sub-systemsof pharmaceuticalmanufacturing innovation system in Shanghai

将表4中数据分别代入公式(2)中，即可得出创新系统各子系统的有序度。再将各子系统的有序度代入公式(3)，测算出创新系统协同度的值，详见表5。

4 结果分析

4.1 创新系统各子系统有序度分析

4.1.1 S1由表5可知，2006-2014年，上海医药制造业S1有序度总体呈上升趋势，但波动较大;2007-2008年、2012年以及2014年3个阶段的S1有序值明显下降，其中2008年达到最低值0.236。究其原因，2006年为“十一五”规划开局之年，医药产业的众多建设或投产项目均处于启动阶段，因此2007年与2008年上海医药制造业的整体创新环境并未发生实质性改变，促进医药制造业S1有序度提升的作用并未显现，因此有序度逐年下降，2008年到达最低点。此外，2011年和2013年上海市医药制造业的新增固定资产投入大幅增加，从而使得这2个年度医药制造业创新环境有序度快速上升，2013年达到峰值0.719。总体而言，上海医药制造业S1有序度整体呈上升趋势，但稳定性不足，仍需采取措施促进其有序稳定发展。

表4 上海医药制造业创新系统各子系统序参量的有序度Tab 4 Order degrees of order variables of the sub-system sof pharmaceuticalmanufacturing innovation system in Shanghai

表5 上海医药制造业创新系统各子系统有序度及创新系统协同度值Tab 5 Order degree and synergy degree values of the sub-systems of pharmaceutical manufacturing innovation system in Shanghai

4.1.2 S2由表4、表5可知，2006-2014年，S2有序度总体呈上升趋势，期间略有波动。具体到子系统中的每一个序参量而言，每一序参量的变化趋势基本一致，这表明该子系统中的每一个序参量对子系统都有着较大且接近均等的影响。因此，创新研发子系统中的每一个序参量都应同等关注，保证各方面均得到长足发展，使创新技术研发子系统有序度稳步上升。

4.1.3 S3由表5可知，S3的整体有序度呈波动上升趋势。具体到表4 S3中的每一个序参量来看，国内外技术的引进费用支出这两个序参量在前期影响相对较大，而技术吸收和技术改造的经费支出变量则在后期的影响更大。由此可见，在新技术引进后，后续的技术吸收工作同样非常重要，两者做到齐头并进才能使得整个行业健康快速地发展。

4.1.4 S4由表5可知，上海医药制造业创新产出子系统整体一直保持增长态势，2013年达到峰值0.946。其中，2011年有小幅波动，原因在于“十一五”规划结束后，许多科研单位在创新研发过程中进程缓慢，产品更新换代能力不足，人员配备明显不足。但随后相关新政策的出台，加大了对创新技术的扶持力度，故从2012年开始上海医药制造业S4有序度上升趋势明显。就表4中S4的序参量而言，新产品产值与新产品销售收入同步提升是促进该子系统有序度稳定增长的主要因素。

4.2 创新系统协同度分析

以表5创新系统协同度的计算结果为基础，绘制2006-2014年上海市医药制造业创新系统协同度折线图，详见图1。

图1 2006-2014年上海市医药制造业创新系统协同度Fig 1 Innovation system synergy degree of pharmaceuticalm anufacturing industry innovation system in Shanghaiduring 2006-2014

由图1可知，上海医药制造业创新系统协同度起伏变化较大且无明显规律。具体来说，创新系统协同度在2007-2009年间虽较为稳定但一直处于负水平，2009-2010年间大幅提升并达到峰值0.202，2011年则由于创新技术吸收子系统有序度的下降导致创新系统协同度断崖式下滑，此后又长期处于负水平。而导致上海市医药制造业创新系统协同度水平不理想的主要原因在于创新投入与政策支持等条件的缺乏，即创新环境子系统不理想，从而致使整体医药产业的发展有序度低下。2011-2014年，创新系统协同度的波动幅度较为明显，原因在于该段时间主要处于“十一五”与“十二五”两个五年计划的跨度期，上海市医药制造业施工的项目部分已建设完毕并投入生产研发，创新环境得到明显改善，因此创新系统协同度在2012-2014年间持续上升。

总体而言，目前上海医药制造业创新系统内部发展状态处于较为无序的状态，其下四个子系统间的协同发展水平非常不一致。从表5可以发现，技术研发子系统和创新产出子系统有序度总体呈上升趋势，其中创新研发子系统有序度仅在2011年有所下降，而创新环境子系统波动幅度较大，且创新技术吸收子系统发展严重滞后，涨幅十分有限。可见产业整体协同度过低的主要原因在于创新环境子系统的波动以及创新吸收子系统的发展滞后。

4.3 创新系统协同度评价

为了对上海医药制造业创新系统协同度进行合理评价，本文在已有研究[13-14]的基础上，结合本文实际值按照其协同度数值的大小，依次将发展状态划分为逆协同(-1≤C＜0)、不协同(0≤C＜0.40)、弱协同(0.40≤C＜0.60)、基本协同(0.60≤C＜0.80)和非常协同(0.80≤C＜1)五个等级。

结合图1可知，2006-2014年上海医药制造业创新系统均处于“逆协同”和“不协同”水平，可见上海医药制造业的创新系统协同发展问题较为突出，严重制约其可持续发展。

5 对策及建议

经过上述对上海医药制造业创新系统协同度的实证研究，发现导致上海医药制造业的产业整体协同水平过低的主要原因在于创新环境子系统的波动以及创新吸收子系统的发展滞后。因此，建议从创新环境的稳定和促进技术吸收两方面着手进行改革。

5.1 加速医药产业转型升级，创造稳定创新环境

长期以来，我国医药企业普遍存在自主研发能力薄弱、创新驱动力不足等问题;同时由于知识产权保护观念淡薄，本有的一些中医药类的创新成果也被国外企业抢占了专利权，失去了原创优势[15]。鉴于目前上海医药制造业创新环境子系统混乱无序的状态依旧存在，因此实现该产业经济结构优化升级和增长方式转变，加快形成一批拥有自主知识产权、核心技术和知名品牌的医药企业则显得尤为必要。此外，政府还应加强政府财政对创新环境的投资，增加新开工项目以及加大投资额，促进创新环境子系统有序发展，持续提升医药创新环境的稳定性。

5.2 加大医药产业创新投入，提升技术吸收与自主创新水平

对于上海医药制造业普遍存在创新能力不足的问题，政府、医药企业与医药院校应携手共进，采取措施切实提升医药企业技术吸收与自主研发水平。第一，政府需不断加大对医药产业自主研发的财政投入，重点培育部分富有潜力的医药企业，鼓励其进行原研药生产，并在专利期、财政补贴以及税收等方面给予一定的政策倾斜。第二，为促进医药产业快速升级优化，政府应鼓励相关企业开展并购工作，并在国内外技术引进、消化吸收的经费上给予一定支持，以增强企业的的综合实力与规模效益。第三，高校应注重培养高等医药技术人才，为市场储备雄厚的人才资源。第四，企业应注重人员培训、改善人员知识结构，制定合理的激励制度、奖惩制度，在留住人才的同时，充分调动其积极性与自主性，提高创新技术研发子系统R&D人员折合全时当量与R&D经费内部支出;此外，企业还应注重对创新技术的储备，除了对技术人员进行知识与技术的培训，发挥其自身的创新能力外，还可通过与科研机构合作研发以及直接引进技术成果等途径来实现创新技术的储备。第五，政府为保障科研机构有序研发，需鼓励科研机构进行专利申请，从而促进创新技术研发子系统有序度的提高，实现创新系统协同度的整体提升。

5.3 加强域内外合作交流，共同协同创新

考虑到多数上海医药企业无法承受新药研发所伴随的高投资与高风险，仅依靠自身的研发力量难以快速提升上海医药产业的整体创新能力。因此，地方政府可进行必要的扶持政策，加大财政转移支付力度和财政性投资力度，增加国内外先进技术交流机会，促进本市企业与国际接轨;建立区域合作机制，充分利用长江三角洲地区的人才、信息和技术优势，增加与成熟企业合作与交流的机会，建立医药产业“地球村”;鼓励企业与国内外研究机构建立紧密长期的科技合作关系，支持有实力的医药企业和研究机构到国外创办研究机构，进行技术开发、产品设计、培训科研人员和市场拓展，为提高上海医药制造业创新能力奠定坚实的基础。

6 结语

上海医药制造业创新系统协同演化水平偏低且发展不稳定，主要症结在于创新环境子系统的不稳定和创新吸收子系统的发展滞后。政府部门需同时从提升创新环境稳定性和促进技术吸收两方面入手进行改革，以期实现上海医药产业创新系统协同发展水平的大幅提升，促进医药制造业创新能力的有效提高。

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(编辑:刘明伟)

Study on the Innovation System Synergy Degree of Pharmaceutical M anufacturing Industry in Shanghai Based on the Composite System Synergy Degree M odel

ZHANG Xinnan，YANG Yi，GAO Shan(School of Health Econom ics and Management，Nanjing University of Chinese Medicine，Nanjing 210023，China)

OBJECTIVE:To study the innovation system synergies of pharmaceutical manufacturing industry in Shanghai and lay the foundation for further enhancing the competitiveness of pharmaceutical enterprises of Shanghai.METHODS:Based on the composite system synergy degreemodel，order variables(G)of innovation environment(S1)，innovation technology research and development(S2)，innovation technology absorption(S3)and innovation output(S4)in the pharmaceuticalmanufacturing industry innovation system in Shanghai during 2006-2014 were selected，synergy degree model was built，and order parameter，order degree，synergy degree of each order variable were calculated in turn.RESULTS&CONCLUSIONS:S1-S4obtained 4，4，4，2 order variables respectively.According to the calculation，synergy degree of pharmaceuticalmanufacturing industry in Shanghai during 2006-2014 ranged in-0.195-0.202，average value was-0.068，overall in the level of“inverse synergy”and“non-synergy”. Thus，the internal development of the pharmaceuticalmanufacturing innovation system in Shanghai ismore disorderly.It is suggested to reform from the two core influencing factors of the stability of innovative environment and promoting technology absorption，including accelerating the transformation and upgrading of the pharmaceutical industry to create a stable and innovative environment，increasing the innovation investment of the pharmaceutical industry to improve the level of technology absorption and independent innovation，as well as strengthening cooperation w ithin and outside the domain to effectively enhance the system synergy degree level of pharmaceuticalmanufacturing innovation system in Shanghai.

Composite system synergy degree model;Shanghai;Pharmaceutical manufacturing industry;Innovation system; Synergy degree

R956

A

1001-0408(2017)19-2596-06

2016-10-09

2017-05-03)

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2017.19.02