创新功能型平台推动上海生态创新的机制及策略

尚勇敏，王秋玉，周灿

（1.上海社会科学院生态与可持续发展研究所，上海 200020；2.华东师范大学中国现代城市研究中心，上海 200062；3.浙江工商大学经济学院，杭州 310018）

一、引言

随着全球环境问题升级，生态创新（Eco-innovation）成为国际竞争的焦点，欧美发达国家和部分发展中国家不约而同地选择了发展低碳、环保、新能源等技术以提高国际竞争力（韩洁平等，2016）。生态创新作为一种公共产品，具有长周期、高投入、高风险、低投入产出效益等特点，面临缺乏融资、市场需求不稳定的窘境（孙艳，2016），企业生态创新研发缺乏动力（Oltra V, Saint Jean M, 2007；Rennings K, 2000）。在当前创新模式、利益分配机制和体制机制障碍下，高校和科研院所研发设备闲置与中小企业创新投入不足并存，其重要原因是生态创新过程中研发、转化与市场化之间缺乏纽带，创新要素配置不合理，创新功能型平台作为产业链与创新链融合发展一批机构而形成的网络化组织体系（张仁开，2016），面向“新概念形成→技术研发→新产品形成及功能完善→新产品试制→新产品产业化→产业技术标准制定与应用”整个创新环节，将有助于破解上海生态创新研发与转化难题。

西方发达国家依靠科技创新平台开展面向生态创新的服务，取得了显著成效，欧盟构建国际科技合作战略平台（SFIC）促进生态创新国际合作，美国通过建立产-学研发中心在生态创新领域开展研发，并建立针对区域产学研用团体的“环保技术创新集群项目”，德国史太白技术转移中心（StC）依靠官产学研用结合推动技术价值化，日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）设立政府支持新能源综合开发项目推进生态科技领域研发合作和科研成果转化（常杪等，2016）。近年来我国建成了一批以国家环境保护重点实验室、工程技术中心等为代表的生态创新平台（赵英民，2013）。浙江省建立了“浙江省环保装备科技创新服务平台”等高水平的环保科技创新服务平台（黄冠中等，2016）。广东省提出“十三五”期间推进以8家省级重点实验室、10家节能环保领域工程技术研究中心为支撑的环保科技研发支撑平台（廖晓东等，2016）。

随着创新模式从网络式创新向平台式创新转型，有必要依靠具有公益性、开放性、枢纽性、共享性的创新功能型平台，建立起研发、转化、市场之间的桥梁纽带，促进生态创新网络中创新要素合理配置、创新主体有机衔接、创新系统高效运行，并弥补生态创新网络中公共创新载体的缺失，降低企业生态创新研发风险，解决生态创新研发与转化的困境。基于此，本文通过分析上海生态创新发展的现状与问题，提出创新功能型平台支持上海生态创新的作用机制与策略，为创新功能型平台支持生态创新系统效率提升提供理论研究支撑，以及为上海建设具有全球影响力的科技创新中心和令人向往的创新之城、生态之城、人文之城提供建设载体支撑，并为我国其他地区创新驱动绿色发展提供经验借鉴。

二、生态创新的内涵与特征

学术界讨论技术创新对环境改善的作用可追溯至20世纪60年代，并出现了绿色创新、环境创新、可持续创新、生态化创新等一系列概念（Marchi, 2012）。Fussjer & James（1996）首次对生态创新做了界定，认为生态创新是能明显减少环境影响、并为企业自身和消费者增值的新工艺或产品。Eiadat等（2008）认为其包括减排、污染防治和采用环境管理体系的制造实践。OECD（2009）认为生态创新是能够带来环境改善的新产品（或服务）、生产过程、市场方法、组织结构和制度安排的创造或实施行为。创新主体是否进行生态创新以及如何进行生态创新的影响因素也复杂多样。基于新古典经济学理论的研究着重政府环境规制、市场需求、技术等外部影响因素（Renning K，2000），欧盟MEI项目综合考虑企业盈利、人力资本、环境政策、市场需求、研发支出、创新合作等内外部因素（Kem P & Pearson,2007），杨燕（2013）将其归纳为企业自身因素、企业自我规制、技术进步推动、市场需求拉动等。综合看来，生态创新内涵较为广泛，它只是技术的创新，还包括生产过程、产品、管理组织方式、社会责任等的创新，有助于提高资源利用效率、减少环境负面影响（廖中举，2017）。本研究主要关注技术领域的创新，进而将生态创新内涵界定为“以可持续发展为目标，减少对环境的影响，提高应对环境压力的恢复能力，实现对自然资源更高效、更负责的使用等的技术创新”。

生态创新与其他类型的科技创新相比有较明显的特征差异，主要表现为：一是创新结果的不确定性。这种不确定性加上无形的投资结果，使生态创新融资变得困难，可能导致企业尤其是中小企业对生态创新投资不足。二是市场激励较弱、依赖政府引导。由于生态环境保护、低碳绿色发展长期表现为被动应付政策，使得生态创新缺乏市场激励动力，环保的外部性收益特征使环保企业规模普遍不大，技术投入能力相对缺乏，更仰赖政府政策支撑下的多元化投融资体系（董颖，2007）。三是双重外部性。研发活动产生的新知识并非由研发企业所独享，部分知识会产生溢出效应；生态创新成果可能会减少对环境的损害并产生更少的外部成本、更多的外部收益，进而产生生态创新的第二重外部性。双重外部性意味着创新者不能独占创新的全部社会收益，这也导致企业的生态创新投资相对社会最优水平明显不足（沈小波等，2010）。四是公共品属性。生态创新具有公共品属性，环境污染负效应的外部化带来的市场失灵依赖政府主导的生态创新，而政府主导的生态创新投入难以实现资源高效配置和解决投资激励问题，企业因缺乏激励也难以主动承担责任，生态创新需要充分发挥政府、社会的作用，开展多元主体系统创新（董颖，2007）。

三、上海生态创新现状评估

（一）研究方法与数据来源

社会网络分析是分析创新网络的重要方法，本文主要选取中心性、网络密度等指标进行衡量。其中，节点度中心性反映该节点与网络中其他节点发生的直接联系频次，节点的度中心性值越大，创新主体与其他网络主体合作研发的次数越多；中介中心性用所有节点对间的最短路径经过给定节点的次数和衡量，反映创新主体在协同创新网络中的桥接功能；网络密度指一个图中各个点之间关联的紧密程度，即实际拥有的连线数与最多可能拥有的线数之比。本文借用社会计量学分析法，运用UCINET软件，以中国知识产权局官网获得的专利数据为基础，分析上海生态创新网络结构图谱。

社区发现方法（Community Detection）是基于网络拓扑关系和节点属性，识别网络内蕴的社区结构，社区内部节点联系紧密，而不同社区的节点联系相对较弱，与传统聚类理论存在一定相似。社区发现一直是复杂网络领域的前沿命题，主流算法包括Girvan-Newman、Walktrap、Fast-greedy、Multi-level、Label Propagation和Infomap等方法。Infomap算法兼顾拓扑属性和高阶网络数据，以随机游走路径的编码长度作为优化的目标函数，将网络剖分问题转化为最小化描述长度的信息压缩编码问题，通过整个网络中的信息流来度量节点间的关系，对于真实网络社区分析具有显著适应性和稳健性（Zhong C, et al，2014）该方法在国内主要用于城市流网络结构与空间组织模式（陈伟、刘卫东、柯文前等，2017），但在创新合作联系中运用较为罕见，本文将该方法引入生态创新网络社区分析中，将每个创新主体作为网络中的节点，专利合作强度作为节点强度，创新主体间联系看作网络的边。

联合申请发明专利作为创新数据，越来越多地用于反映主体的创新合作网络（Huallachain B Ó、Lee D S，2014）。本研究的联合发明专利数据来源于中国知识产权局官网（SIPO）数据库，2018年5月26日，课题组在该平台对上海生态创新的专利信息进行了检索。由于申请专利到获得批准需要18个月，总共获得1985-2018年79043件，2017和2018年的专利部分缺失，鉴于这两年内的专利数量占比较大，能展现该时间段内一定的协同创新水平，故将其考虑在内。数据处理步骤为：剔除单独申请专利后共获得合作申请专利7957项，以申请人为依据，去除由个人申请的专利，共获得由企业、高校、研究所和其他单位申请发明的专利2930项，占合作专利数量的36.82%。本研究采用python编程语言在visual studio code编辑器中完成对数据的筛选、整合和进一步处理工作。

（二）上海生态创新发展阶段

1985年以来，上海生态创新总体上处于较快发展态势，生态创新合作专利数量从1件增长至2017年的607件（2017年数据为不完全数据）。本文选取1999年和2012年作为阶段划分节点将上海生态创新划分为三个阶段，2000年召开的中共十八大将生态文明建设作为“五位一体”总体布局重要部分，上海市同年发布“环保三年行动计划”，标志着上海环保科技创新进入实质阶段。在起步阶段（1985-1999），上海以经济发展为中心，生态环境保护逐渐步入正轨，但上海生态创新对环境治理的贡献程度依然不高，生态创新处于较低水平。生态创新专利数量从43件增长至436件，其中合作专利数量从1985年的1件增长至1998年的11件，1999年快速增长至83件。在快速增长阶段（2000-2011），一系列环保三年行动计划的提出为上海生态创新提供了大量创新要素支持，生态创新专利数量井喷式增长，2001-2011年专利数量从676件增长至6102件，合作专利数量从73件增长至528件。在稳定发展阶段（2012-至今），中共中央将生态文明建设放在更突出位置，上海也积极强化环保科研引领，加大科技创新支撑力度，加大环保科技研发支持力度，深入推进一批科研平台建设，并以建设具有全球影响力的科技创新中心为目标，推动上海市环境标准科创中心建设，积极加强区域和流域环境科技协作。在生态创新方面，实现专利数量从6927项增长至2016年的12632项，合作申请专利从800项增长至1084项。

图1 1985-2017年上海生态创新专利/主体数量变化

（三）上海生态创新网络演化

以三个阶段的数据为依据，绘制上海生态创新合作网络图谱（图2），为简化网格线，将网络连接节点数的阈值均设为2，即创新合作网络节点之间只有2次以上才显示连线。

在起步阶段，上海生态创新网络较为系数，网络密度仅为0.0396，参与创新的主体数量为87个，具有政府背景的创新主体占据创新网络的绝对主导地位，高校、大型国有企业、科研院所是创新网络的关键节点，在网络中起桥接作用，而民营企业、外企等的参与度较低，宝钢、同济大学、华东师范大学、复旦大学、华东化工学院等创新主体占据了网络中最重要的结构洞位置。在快速发展阶段，上海生态创新网络联系显著增加，创新合作愈发频繁，参与合作的创新主体为1305个，合作专利数量为2837件，网络密度为0.0041。中国电力工程顾问集团中南电力设计院、上海市政工程和设计研究总院（集团）有限公司、上海基础工程工程公司、华东理工大学等占据着创新网络结构洞位置，与起步阶段相比，高校在创新网络中的地位相对下降，企业成为最重要的创新主体，这可能与上海市场经济、开放经济等的深入推进有关，越来越多的创新主体参与到上海生态创新活动中，创新主体更加多元化、创新网络更加复杂化。在稳定发展阶段，上海生态创新网络进一步复杂化，参与创新的主体数量增长至1922个，合作专利数量增长至4987，网络密度为0.0036。上海生态创新网络连接呈现“核心-边缘”范式，上海交通大学、国网上海电力公司、宝山钢铁股份有限公司、同济大学等高校、国有企业占据较高的中心地位。各类创新主体为获得更多创新效益，越来越倾向于与创新实力雄厚的机构组建创新联盟。与其他多个创新主体发生联系数量相对减少，有38.16%的创新主体的中间中心性为0，反映出创新主体倾向于与专业领域内的某所高校、科研院所等建立联系，生态创新网络更加集群化、联盟化、核心-边缘化。

表1 上海生态创新网络中介中心性前10的节点

依据社区发现分析方法，分别构建87×87、1305×1305和1922×1922的对称矩阵，以分析上海三个阶段不同创新主体的创新合作联系。1985-1999，上海总体上形成了以宝山钢铁（集团）公司、同济大学、华东师范大学、上海第三钢铁厂、华东化工学院等为核心的10个创新网络“社区”。2000-2011年创新网络社区进一步复杂化和扩大化，形成了以同济大学、宝山钢铁股份有限公司、上海交通大学、上海电力工程顾问集团中南电力设计院、华东师范大学、华东理工大学等为核心的67个创新网络社区。2012-2017年创新网络社区进一步扩大至99个，包括国网上海电力公司、华东理工大学、上海交通大学、同济大学、上海老港废弃物处置有限公司、上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司、中交第三航务工程局有限公司等（图3）。但不同阶段下，创新网络社区内的创新主体占比却相对下降。1985-1999年，创新社区中创新主体为45个，占创新主体数量总数的51.72%。2000-2011年和2012-2017年，社区内的创新主体数量分别为382个和587个，分别占创新主体数量的29.27%和30.54%（图4），相较于1985-1999年出现了较大幅度下降，即有70%左右的创新主体创新合作次数小于等于2次，生态创新“孤岛现象”明显，表现为生态创新主体自我封闭、力量分散、忽视合作。

图2 上海生态创新网络图谱1 图中从上至下分别为1985-1999年、2001-2011年和2012年以来，图2同。

图3 上海生态创新网络社区图谱2图中仅显示创新合作2次及以上的联系，图中数字为各创新主体的代码。

图4 上海生态创新网络社区主体数量及其占比

从上海生态创新网络分析来看，上海生态创新网络合作程度依然不高，呈现出“低、小、散”的特征，生态创新主体与其他主体合作频次相对减少；为此，需要构建一批创新功能型平台，整合各类创新要素与创新资源，提升上海生态创新合作水平与创新发展水平；而创新功能型平台支持生态创新的关键在于发挥其桥梁纽带作用，通过整合、集成、优化各类创新资源，促进创新要素合理配置、创新主体有机衔接、创新系统高效运行，使创新功能型平台成为上海生态创新的“粘合剂”。

四、创新功能型平台支持上海生态创新作用机制

创新功能型平台是指围绕创新链、产业链，以实现前沿探索、技术研发、创新创业服务等多目标，为各类创新主体提供创新支撑的枢纽型组织和公共创新载体，是促进创新要素合理配置、创新主体有机衔接、创新系统高效运行的“粘合剂”（张仁开，2016）。《上海科技创新十三五规划》提出建设创新功能型平台体系，使功能型平台成为创新链和产业链的重要结合点，促进创新效率提升和创新价值实现，提出到2020年，将培育形成约30家研发与转化功能型平台（谭瑞琮，2012），其中低碳技术创新功能型平台、智能型新能源汽车功能型平台、上海产业技术研究院、上海科技创新资源数据中等将在上海生态创新中发挥积极作用。创新功能型平台通过整合各类创新知识、创新资源与要素，集聚政产学研用金各类创新主体，为生态创新从创新概念与创新研发，到产业化和技术标准形成全链条提供技术研发、成果转化、融资、风险管理、服务管控等全链条服务，进而推动生态创新水平提升，促进生态创新产业发展，进而依托创新功能型平台和各类创新主体，构建生态创新产业集群（图5）。

图5 创新功能型平台推动生态创新作用机理

（一）促进生态创新集群形成

创新功能型平台将闲散资源聚集并加以整合利用，通过资源的调配、主体间协调、知识溢出推动集群的形成和升级。一方面，创新功能型平台通过资源、人才、企业、高校、研究院所等的集聚，实现多种形式的依赖与合作，推动生态创新主体的集聚（储宵，2018）。另一方面，功能型平台通过掌握和连接相关领域内大量知识和创新技术，举办各类公益培训会和宣传活动，促进知识共享和人才培养，不断吸引对技术和知识具有迫切需求的高新技术企业，具有明显正外部性的知识共享能够带动技术溢出和企业孵化，不断推动产业集群的扩张和升级。

（二）提供投融资服务

低碳绿色技术创新依赖雄厚的资金支持，针对目前环保企业普遍存在关键技术不足、企业规模小、资金不足等状况，有必要构建政府科技部门、金融机构（银行、保险）、投资企业等构成的多元化的投融资体系。作为为生态创新企业提供从新概念形成、新产品产业化到产业技术标准制定与应用整个创新环节创新服务的机构，创新功能型平台将通过设立面向生态创新领域企业的天使基金和科技成果转化基金，为当前技术不太成熟但可以很快在市场上得到验证的项目，或者中小型机构已经处于使用阶段的项目提供资金支持。

（三）提供研发与转化集成服务

首先，创新功能型平台作为支持产业技术创新与产品市场化的重要载体，有较好的产品开发或验证能力，具有较强的行业地位、影响力和号召力，弥补了各类主体只擅长于某一创新节点的问题，通过整合、集成、优化各类创新资源，提升公共技术服务能力，为生态技术研发、环保科技产业技术创新、科技创新创业和社会可持续发展提供支撑（张仁开，2016）。其次，创新功能型平台立足生态创新行业需求，促进创新资源开放协同，支撑产业链创新、支撑重大产品研发转化和支撑创新创业，促进实验室较成熟成果的产业化，解决产业面临的共性技术问题，提升应用技术创新、中试及产业化的核心服务能力。再次，创新功能型平台通过设立成果转化基金，有效支持创新项目产品化和产业化；引导平台对外开放共享创新能力和资源，促进创新协同、降低创新创业成本、加快创新价值实现；还提供产品设计生产、成果转化、咨询服务与管控等服务。

（四）提供生态创新风险管理

作为城市创新体系的有机组成部分，创新功能型平台是促进创新要素合理配置、创新主体有机链接、创新系统高效运行的“粘合剂”，它不仅作为一种公共创新空间和创新载体而存在，同时也是规避和消除创新风险的重要保证。一方面，功能型平台通过大数据等系统整合产业相关信息，借助平台优势链接国内外产业领军主体，有利于对技术发展动态和产业发展前景保持准确认知，避免创新的无效投入。另一方面，通过促进各类创新资源整合共享、推动全社会创新协同、提高整个创新系统效能，研发与转化型平台在创新体系中起到枢纽作用，能够有效缓解产业内普遍存在的知识不同构、资源不统筹、信息不对称、行为不互动等问题，提高合作效率。

（五）促进服务与管控机制创新

根深蒂固的制度体系和路径依赖是生态创新推广的阻力。创新功能型平台以新技术工艺和管理方法重塑各类创新主体，提供科学决策生态创新方案和路径，加强产品设计生产、服务和管控机制创新。与线性和网络化创新模式相比，创新功能型平台促进企业与其他利益相关者保持协作互动，帮助企业获得政府的财税政策支持，还促使政府实现管控制度和政策创新，促进形成多样主体协同进行管控创新。创新功能型平台将依靠大数据等手段使生态创新专利、商标等知识资本产生的利益分配定量准确，确保生态创新产学研合作的稳定性和有效性。同时，创新功能型平台将借助“大数据、物联网、云计算”三元互动，搭建多元开放的科技管理创新平台，搭建可以让各类创新管理主体自主选择、按需使用的云平台，实现各类创新资源共享使用。

五、创新功能型平台支持上海生态创新政策建议

（一）建设功能型平台为枢纽的生态创新联盟

首先，加快成立“上海市节能环保产业技术创新战略联盟”，搭建政产学研用金“六位一体”的服务平台，聚焦节能环保产业相关政策、规划、技术、项目、金融、信息等资源，重点开展具有短期商业价值的节能环保制造解决方案相关技术研发和产业化，兼顾中长期、前瞻性共性技术研究，促进上海市节能环保制造业智能化升级与节能环保制造产业技术发展。其次，积极拓展上海市节能环保产业技术创新战略联盟成员，吸引制造业企业、系统集成商、设备供应商、科研院所、高校、行业协会等创新链上下游企事业单位，聚焦节能环保产业人才培养，利用好政策和市场双重优势，探索教育培训新型服务和商业模式。再次，加快推动创新功能型平台从“独立式”发展向“协同式”发展转变（图6），构建上海创新服务平台合作网络，并依托上海大数据中心为上海生态创新服务网络建设和平台间开放式合作提供支撑。最后，积极推动将生态创新联盟范围拓展至长三角区域，吸纳长三角三省一市政产学研用金等主体成为创新联盟成员，更好发挥长三角产业优势、资本优势，通过学术研究、信息共享、项目合作等多种形式，聚焦生态创新领域重大问题，开展多层次、全方位对接交流，扩大生态创新联盟影响力，更好服务长三角区域一体化国家战略。

图6 “独立式”与“协同式”平台合作关系对比

（二）将创新功能型平台建成生态创新资源共享系统

将创新功能型平台建设成资源共享型系统，加强创新功能型平台与各类创新基地、科研设施的对外开放与联动，盘活存量资源，提升重点实验室、过程技术研究中心、创新服务平台等的服务网络，有序推进平台各创新主体实现信息、资源、市场、人力资源等的共享。一方面，建设上海生态创新大数据公共平台，提升生态创新数据资源汇集、整合、共享和治理能力，依托大数据、云计算等技术整合应用分散的创新资源。另一方面，推动共享机制创新，明确生态创新共享范围、使用方式、共享权利和应尽义务等，构建生态创新数据采集共享机制，依托平台合作的创新主体可以相互交流、彼此共享资源和创新思想，推动创新主体的创新能力得到最大发挥 。

（三）依托创新功能型平台建设我国节能环保产业创新中心

大力加强节能环保领域高水平学科和科研机构建设，争取国家节能环保领域重大科技基础设施布局在上海，并在本市布局一批市级科技基础设施，积极承担国家级、省级节能环保领域重大专项和科技计划项目，提升节能环保源头创新能力。具体而言，以低碳技术创新功能型平台、智能型新能源汽车功能型平台、上海产业技术研究院、上海科技创新资源数据中心等创新功能型平台为载体，有序引导各类平台、重点实验室、工程中心错位发展，突出特色，充分激发和释放上海生态创新领域科技资源潜力，提高上海节能环保创新的辐射力和创新要素集聚力；推进节能环保领域知识产权和标准化，积极开展节能环保领域共性、关键和核心技术攻关，并推动技术产业化，进而将上海市打造我国重要的节能环保产业创新中心。

（四）通过多元化融资渠道成立生态创新基金

引导创新功能型平台协同政产学研创新主体，充分发挥财政投入资金的引导性作用，吸引环保产业发展投资基金、战略投资人等社会化资金共同投资设立“上海节能环保产业创新投资发展基金”，形成上海生态创新资金池，由各投资方共同组成的生态创新投资发展基金董事会负责管理运营，结合节能环保产业特点，开展市场化、专业化运作，专注于节能环保创新成果孵化、科技基础研究与应用开发、企业重组等领域。采用产融结合、投创型投资模式，通过投资孵化、引进招商投资、投资创业、产业重组、资本运作等方式，实现孵化一批、投资一批、引进一批、上市一批。同时，引入保险基金等进入产业创新投资发展基金，并在税收等政策方面进行相关扶持。