基于科技奖获奖项目的科研合作创新网络研究——以广东省为例

黄修杰，姚 飞，储霞玲，马 力

(广东省农科院农业经济与农村发展研究所，广东 广州 510640)

0 引言

随着现代化经济的快速发展，知识创新对推动经济发展的作用越来越显著。20世纪末期以来，知识经济日益成为推动整个经济社会向前发展的重要推动力[1]。知识经济的关键在于创新[2]。2016年5月30日，习近平主席在 “全国科技创新大会”上，提出加快科技创新，是保持我国经济持续健康发展的必然选择。而随着现代科学技术的进步和发展，科技创新的发展日益呈现复杂化和综合化，单一的科研主体难以完成一项复杂技术的创新和应用，创新合作化逐渐成为当前实现科学技术创新的重要渠道。

关于科研创新合作化的问题，20世纪国外学者最早对此进行了关注和研究。Price D是比较早的关注科研创新合作化的学者之一，他认为合作化是科学创新历史的重大变迁，并于1963年提出运用计量指标来定量研究科研合作状况[3]。随后其他国外学者从论文合著的角度，研究了学者之间的科研合作关系[4-5 ]。美国学者Newman较早运用社会网络分析方法对科研网络进行了实证分析，并通过对论文合著学者之间关系研究，分析科研网络的连通性以及学者之间合作关系的发展变化，从而得出科研合著网络中的核心节点[6]。国内也有较多学者对科研创新网络进行研究，比如论文合著[7-9]、专利合作[2,10-12]、项目合作[13-15]等角度，对科研合作者之间的社会网络特性进行分析，分析出合作网络中的核心节点、网络动态演化过程以及区域性合作分布等特征。

我国设立国家科技进步奖，作为我国科学技术奖励体系的重要组成部分，可以反映我国在科技创新上的研究动态。近年来，部分学者开始以科学技术进步奖的获奖项目为基础数据，分析当前我国科研合作网络的结构性特征[16-17]、技术创新态势[18]、合作网络演化[19]、产学研合作[20-21]、特性分析[22]、运行绩效评价[23]、转化与应用[24]等。大多数学者对于科学技术进步奖的分析集中于国家层面，而对于省域层面的区域性合作的研究则相对较少。

广东省作为我国华南地区经济发展的引领者，是国家推进 “粤港澳”大湾区建设，打造全球创新高地的主要组成部分，其科技合作网络的发育程度如何，对华南地区和 “粤港澳”大湾区创新能力的提升和经济的发展具有至关重要的作用。因此，本文以2000—2016年广东省科技厅公布的广东省 “科学技术奖”获奖项目为基本数据，通过分析获奖合作机构之间的合作网络特征，探究广东省21世纪以来科技创新网络的发展方向和态势，以期为了解和制定科技政策提供参考。

1 数据来源及研究方法

1.1 数据来源

本文将广东省科技厅公布的2000—2016年广东省科学技术奖获奖项目名录，将 “奖励等级” “项目名称” “完成单位” “完成人”导入到Excel中进行分类处理，其中不包含特等奖项目(每年1～3项)和只有获奖人没有获奖机构的科普类奖项(每年至多3项)。本文在数据筛选过程中，由于广东省科学技术奖出现奖励项目变更，只有个别年份具有自然科学奖和技术发明奖，且数量很少，以个人独著为主，因此数据选择以科学技术奖的一、二、三等奖为数据源。本文对数据的筛选和处理分为以下几个步骤：

(1)在合作网络数据选取时，剔除单独获奖单位，只计算两个以上合作获奖的单位。

(2)将合作机构分为高校、企业、政府、科研机构、医院五类，其中在数据整理过程发现，医院在广东省科技创新中占据独特的地位，因此将其单独分类；另外，在科学技术研究时政府很少单独出现，大多是以政府推动下形成的混成组织(如技术推广站、农村技术服务中心、县技术服务流动站等机构)出现在获奖名录中，为了叙述方便，将混成组织归为政府机构。

(3)为了进一步探究国家、民间的科研力量与诉求，本文通过 “国家企业信用公示系统”进行查询，将企业进一步分为 “国有企业” “民营企业” “合资企业”三类，试图分析三者对科学技术研究的贡献。

需要注意的是，本文在数据统计上也存在一些局限性：本文数据的机构为高校、科研机构和大型企业，只能从宏观上反映广东省21世纪以来的科技创新情况，而其他的中小型企业的创新活动难以体现出来。

1.2 研究方法

社会网络分析法 (SNA)是一种网络分析工具，它能清晰地观察社会网络中行为主体之间的互动关系及其合作网络的结构特征[25]。社会网络分析方法主要包括宏观尺度的整体网络结构和微观尺度的自我中心网络结构。测度整体网络结构的指标主要有网络规模、关系总数、网络密度和网络中心度，测度自我中心网络结构的指标主要有个体的中心性 (程度中心度)和中介度。度数中心性是指网络结构中特定行动者所凝聚的关系数量。一般情况下，行动者所凝聚的关系数量越多，即其中心性越高，他在网络中就越重要。介数中心性是衡量一个行为者作为中介者或守门人控制其他行为主体的潜在能力，还能测量一个行为主体的权力。 和Ucinet软件为我们分析网络结构指标的特征和可视化提供了有效帮助。

(1)程度中心性 (Cd)，指与该节点直接相连的其他节点的个数，表征节点连接程度。在科学技术合作创新网络中，节点度表示与该主体产生科学技术合作关系的单位数量：

(1)

式中：aij表示创新主体之间合作邻接矩阵，有科技合作则赋值为1，无则赋值为0。

(2)接近度中心性(CC)，表示节点到其他所有节点最短路径之和的倒数乘以其他节点个数。节点的接近度越大，表明节点越居于网络的中心。在科学技术合作网络中，节点接近度表示该主体与其他创新主体之间的科学技术合作的欧式距离：

(2)

式中：dij表示节点i和j之间的最短路径数；N表示节点个数。

(3)介数中心性(Cb)，是测量网络中所有最短路径中经过该点的数量比例。节点的介数值越大，表明节点控制网络的能力越强。在科学技术合作网络中，节点介数表示该主体承担 “中介”或 “中转站”的能力：

(3)

式中：Njk表示节点vj和vk之间的最短路径条数；Njk(i)表示节点vj和vk之间的最短路径。

2 广东省科技创新网络总体演化

(1)从单个机构创新到多个机构合作创新，合作比例呈现波动式上升。从图1可以看出，自2000年以来，广东省科学技术奖总数维持在200～300项之间。其中2007年最多，为289项，2001年最少，为212项；2015年合作项目占比最高，为61.54%，是2000年的1.7倍，合作水平明显提高。从2000—2016年，获奖项目总数为4439项，合作项目总数为2049项，合作项目占比为46.16%。科技创新活动中合作占比的上升，说明区域内知识和技术的流动在增强，各个社会主体参与到科技创新活动的积极性在增强。

(2)合作创新发育程度逐年增高，且以3个以上不同机构合作为主。从图2 可以看出，在2000—2011年，合作创新主要以单个机构的合作为主，单个机构创新的占比为58.47%，合作创新的占比为41.53%。2011年之后，单个机构创新占总数的比例呈现出波动式下降的趋势，多个机构的合作创新开始占据主导地位，其中3个及以上机构之间的合作创新占比呈现出逐年上涨的趋势，在2011年之后开始超过2个机构之间合作创新，占据了合作创新的主导地位。这说明广东省科学技术创新在空间上交流日益密切，知识的流动和传播日益增强，不同机构之间的合作创新成为区域合作创新的主要形式。这与政府的政策导向有关。2014年，广东省政府颁发 《关于全面深化科技体制改革加快创新驱动发展的决定》(以下称 《决定》)，其中强调要全方位、多角度地健全协同创新机制，形成全省多层面、多部门的协同创新；加强协同创新平台建设，培育高等院校协同创新中心、产业发展研究院等；促进多领域协同创新，推进科技与产业、金融融合发展。

图1 广东省2000—2016年科技进步奖总体发展趋势

图2 2000—2016年广东省科学技术奖不同创新主体之间合作占比趋势

(3)企业在各机构合作创新中处于引领地位，民营企业的科技创新能力日益增强。在合作机构中的占比并不能够完全反映该机构对项目的创新贡献度，项目申请的第一单位往往是项目创新的最主要贡献者，是决定项目申请获奖成败的主要单位，也代表了该项目的科研创新水平。从表1可以看出，企业在历年的科技创新中都占据主导地位，并有逐年增强的趋势，由2000年的26.44%到2016年的45.57%。同时，从图3可以明显看出，民营企业数量从2000年的64个增加到2016年的156个，翻了2.4倍，同比国有企业的变动幅度较小。并由图4可以看出，在所有获奖机构中，企业所占比重一直高于其他机构，因此无论在数量还是在质量上，企业都处于科技创新网络的引领地位。 《决定》强调完善技术创新市场导向机制，强化企业技术创新的主体地位，引导和支持创新要素向企业集聚，发挥大型企业的创新骨干作用，激发中小企业的创新活力。广东省科学技术创新开始呈现出 “国退民进”的趋势，这与广东省政府的政策性导向一致，同时与中国装备制造业的创新情况类似[2]。

表1 广东省科学技术奖第一申请单位各机构占比 单位：%

(4)各机构的作用表现不同，其中高校作用日益凸显，科研机构的主导地位日渐丧失，政府和医院的作用不显著且逐渐降低。综合图4，我们可以看出科研机构在广东省科技创新的引领地位正在逐渐丧失。2000年，科研机构在第一申请单位中所占的比重和企业旗鼓相当，2000年以后一直处于波动下滑的状态，并在整个科技创新网络中的占比一直处于下降趋势。高等院校的主导趋势开始显现，高校在第一申请单位中的比重历年保持在20%以上，且在2008年以后开始超过科研机构，成为第二大科技创新主体。政府和医院在科技创新网络中虽占据一定的地位，但是其作用并不显著且日渐呈现出下滑状态，并且在获奖级别中多为 “三等奖”类，科技创新的质量和水平与企业、高校、科研机构相比还有较大差距。

图3 2000—2016年广东省科学技术奖 获奖企业结构演变趋势

图4 2000—2016年广东省科学技术奖创新主体发展趋势

3 广东省科技创新网络结构演变分析

根据不同创新主体间科学技术的合作情况，分别做出2000年、2005年、2010年、2016年创新主体间合作的数据矩阵(节点间有联系赋值为1，否则赋值为0)，然后运用Ucinet软件分别做出2000年、2005年、2010年、2016年广东省科学技术创新合作网络拓扑结构图。

3.1 广东省科学技术合作创新网络整体拓扑结构分析

从表2可以看出：①2000—2016年，广东省科技合作创新网络的网络规模不断扩大，网络的节点总数和关系总数逐年增多。其中2010年出现短暂下降，这可能是受2008年金融危机对企业实体经济的影响，导致大多数企业的经营状况受到冲击，影响了其对科学技术创新的投入。②网络密度整体偏低，且随着网络规模的扩大，网络密度有所降低，网络的平均路径不断增长。这说明广东科技合作网络创新主体之间的合作整体上还比较分散，创新主体之间实现合作还需要较多的中间机构。③基于距离的凝聚力和网络集中度不断增强，但整体还处于偏低状态。这说明广东省区域内部科技创新主体之间的合作越来越密切，但仍有较大的合作空间。

表2 整体网络的拓扑结构指标

注：*表示仅有节点单独创新的节点数。

3.2 广东省科学技术创新合作网络的结构特征分析

将2000—2016年所有参与的创新主体作为网络的节点，以0～1处理的科技合作联系作为网络的边，节点的个数反映网络的规模，即每年的科学技术合作规模。将0～1关系矩阵导入Ucinet 软件，计算出每年科技合作网络中各个节点的程度中心性值，找出其中的核心节点(见表3)；以Net Draw绘图工具生成广东省2000、2005、2010、2016年科学技术合作网络度的可视化结构图(见图5)。

表3 2000—2016年广东省科学技术合作网络广东省网络中心势的统计指标

图5 2000—2016年广东省科技合作创新网络拓扑结构

(1)创新主体之间的联系存在不均衡性。由表3可知，2000—2016年，网络的程度中心势一直处于较低水平；接近中心势的各项指标均在不断上升；中介中心势变化最大，其中2016年的平均值是2000年的将近40倍。整个网络由较低的程度中心势、中介中心势和接近中心势到较低的程度中心势和较高的中介中心势和接近中心势。这一变化说明广东省科学技术合作创新网络中，少数关键节点对整个网络其它节点之间的知识流动和合作起至关重要的作用，少数节点对其它节点之间的合作起控制作用。

(2)程度中心性核心节点不断增多，范围不断扩大。由表4和图5可以看出，2000年，只有华南农业大学、第一军医大学南方医院、华南理工大学、中山大学这4个核心节点；而至2016年，增加到14个核心节点。

核心节点存在以下几个特征：1高校在知识传播和科研合作中起桥梁作用，是核心节点的主要组成部分。2000年占3个，2005年占5个，2010年占9个，2016年占10个，其中华南理工大学、中山大学、华南农业大学在广东省科学技术合作创新网络中的核心地位比较稳定，都排在前三名的位置。2015年广东省人民政府发布 《关于公布广东省高水平大学重点建设高校和重点学科建设项目名单的通知》公布了广东省重点建设的7所高校，包括中山大学、华南理工大学、华南师范大学、华南农业大学、暨南大学、南方医科大学、广东工业大学。同时也证明了这几所高校在广东省科技创新中的地位和作用。2科研院所在核心节点中变化幅度较大，位置较不稳定。通信、电气类科研机构和医院是科研院所核心节点的主要组成部分，核心节点地理范围在不断扩大。2016年的核心节点中开始出现广东省以外的机构，如清华大学、西安交通大学，这说明广东省科学技术创新主体的合作范围在不断扩大，科技创新的知识复杂性和综合性在不断增强，需要更多的创新机构参与进来，这有助于广东省科学技术创新性的增强。

表4 2000—2016年广东省科学技术合作网络核心节点

(3)高校在网络中的桥梁作用和控制力日益增强。网络中节点中介性度数是衡量一个节点对其他节点控制能力和影响力的一个指数。从表5可以看出，在科技合作创新网络中介性指数排名前十的机构，高校占很大的比重，其中华南理工大学、中山大学、华南农业大学中间性地位比较稳定。这说明高校是广东省科学技术创新最主要的知识源，对网络中其他节点具有较强的控制力和影响力。从图5也可以看出，高校日益成为其他创新主体之间合作和交流的中间人。以2016年为例，中山大学(U3)、华南理工大学(U22)、华南农业大学(U4)、仲恺农业工程学院(U20)、清华大学(U11)、广东工业大学(U7)、广州大学(U21)等高校将各个企业和科研机构联系起来，形成了一个复杂的产学研科技创新网合作网络。

表5 广东省科技合作创新网络节点中介度前10名的机构

(4)网络结构日益呈现 “核心—边缘”结构。通过表3的网络中心势统计分析，再结合图5可以看出，广东省科学技术合作创新网络的发展呈现出 “核心—中间—边缘”的结构演变过程。核心层主要包括科学技术创新能力和影响力较大的高校、科研机构和大型国有企业、医院；中间层包括科研能力和影响力处于中间水平的科研机构、国有企业和大型民营企业；边缘层主要是科研能力和影响力较弱的民营企业、一般科研机构和政府部门。由网络中心势的统计指标可知，网络内部节点之间的联系和合作存在较大的差异性，说明广东省科学技术奖这个项目平台下，各个创新主体之间的科研合作和创新还具有较大的潜力。同时，由图5可以看出，网络的中间层在减少，网络结构日益呈现核心—边缘的结构，这说明大量的资源逐渐集中在少数高校、科研机构和大型企业中，边缘化的企业、科研机构和政府科研能力较弱，在科技创新中扮演着 “追随者”的角色。

4 结论与建议

(1)区域科研创新网络日益呈现复杂性、综合性的特征。整体上，2000年以来广东省科技创新主体日益增多，科技合作创新网络不断发育，区域性的科研合作创新网络已经形成，且呈现出不同主体、不同区域、不同学科的合作创新成为趋势。

(2)科研合作创新网络主体随时间的演化，所表现的作用不同。从数量上看，企业在各机构合作创新中占据大多数，且民营企业参与合作创新的数量逐年增多，高校和科研机构处于平稳状态；从创新网络的主导作用上看，高校的创新主导作用日益凸显，成为最主要的创新主体，这与我国装备制造业产学研合作网络以及农业专利产学研合作网络相同[2,12]，说明高等院校是我国科技创新的知识源地；科研机构的主导地位逐渐丧失；政府和医院的作用不显著。

(3)科研创新网络趋于集聚，创新 “增长极”形成。广东省科学技术合作创新网络不断发育，形成了核心—边缘的科技合作创新网络结构。这种结构与国家科技奖合作网络结构具有相似性[17]，随着网络的不断演化，各个创新主体之间的科研合作和联系呈现不均衡性，企业在获奖机构中虽然占据大多数，但是在科技合作创新网络中处于中间层和边缘层的位置；高校成为科技合作创新网络中核心 “增长极”，对其它创新主体的科研创新具有较强的控制力和影响力，并在科技合作创新网络中起桥梁作用，其中中山大学、华南理工大学、华南师范大学、华南农业大学表现最为突出；科研机构在科技合作创新网络中的影响力有减弱趋势，但仍是科研创新的主力；民营企业和政府机构处于网络的边缘地带，具有较强的科技创新需求，但是其科研创新水平和能力受高校和科研机构的影响大。

广东省正处于产业转型升级和产业结构调整的关键时期，科学技术的投入和创新主体的培养对提升广东省科技创新水平显得至关重要。因此，根据本文得出的结论，提出如下几条政策建议：

(1)创建地区创新空间，加快技术和知识的溢出。出台地方扶持政策，明确时间表。支持和鼓励高校开展 “高校—企业” “高校—地方”的合作，建立 “校—企” “校—地”合作的示范点，促进高校和科研院所的知识输出，提高企业和地方政府科学技术创新的能力，解决企业、地方政府的科技创新需求。

(2)发挥网络增长极的科技创新带头作用，另应注意避免产生马太效应而带来的负面影响[17]。加强对高校基础研究的投入和支持，基础研究是实现自主创新和获得核心技术的重要源头。同时应该加大对 “中间层”——科研院所和大型企业的技术知识溢出，通过产品研发、设备制造等方式，通过区域创新主体的内部合作，降低区域创新主体之间的合作门槛。

(3)加强对科研主体的培育，坚持 “外引内培”的方法。从当前技术和知识的分布来看，基础研究是掌握核心技术的关键，高校是核心技术和知识的绝对主体，高校承担国家和区域大部分的基础性研究，因此要加强对高校的科技政策和财政政策支持，激励更多的科研人员参与基础研究，注重和鼓励对科研型企业的支持，促进其与高校之间的合作。同时应学习和效仿国家科学技术奖励条例，放宽科学技术奖励条例的限制，鼓励国内外科研人员参与广东科学技术的发展中，可开设 “广东省国际科学技术奖”，吸引国际科学技术的交流和合作。