创新驱动发展系统动力机制研究

黄鹏飞 黄玲

本文为陕西省社科基金年度项目《分工网络视角的中国战略性新兴产业跃迁研究》（2016R009）;西安市科技计划项目《西安实施军民融合的模式与路径创新——新城区的调查与实践研究》（201805072RK3SF6（9））

【摘 要】 本文从分析创新驱动发展系统的要素构成及其相互作用关系入手，引入系统动力学理论方法，构建创新驱动发展系统动力机制模型，探讨其动力要素间的互动机理和结构特性。在此基础上，以陕西为例对驱动发展系统进行仿真并对其关键动力要素进行了影响分析。基于实证研究结果，对陕西创新驱动发展提供如下政策建议：应加大对技术创新和科技人才的经费投入力度;进一步明确企业的创新主体地位;建立完善的知识产权保护制度、中介服务体系以及产学研合作突破重大技术难题，促进科技成果就地就近转化。

【关键词】 创新驱动发展;动力机制;系统动力学;仿真;建议

一、引言

创新驱动发展战略是我国转变经济发展方式、提升产业结构、实现跨越式发展的必由之路。[1]国家先后出台《关于深化体制机制改革加快实施创新驱动发展战略的若干意见》《国家创新驱动发展战略纲要》等政策落实创新驱动发展战略。学术界如中国生产力学会课题组、国家发改委产业经济与技术经济研究所课题组等团队和学者结合我国当前创新驱动发展现状，对如何提高创新驱动发展动力进行了研究，提出了实施创新驱动发展战略的思路、目标、重点任务和具体路径。[2-5]然而创新驱动发展是一项复杂系统工程，理论分析或基于面板数据的评价难以提出创新驱动发展战略实施过程中所存在问题的针对性、系统性解决方案。通过研究创新驱动发展系统动力机制即剖析创新驱动发展这一复杂网络系统内涵及结构，厘清系统内部动力要素构成和相互作用关系，识别创新驱动发展水平的关键动力要素从而有针对性的优化成为保障创新驱动发展战略有效落实的重要前提。

对于创新驱动发展系统，当前研究较多是以经济学视角切入，从创新驱动发展动力要素构成和动力来源出发，就生产要素的投入产出对经济发展的影响进行分析。[6]此类研究多是对创新如何影响经济发展而展开的，对经济发展促进创新开展的研究却没有深入，这就剥离了创新与经济发展间的互动关系，难以指明要素提升与演化路径。虽然部分学者进行了诸如创新驱动发展系统耦合机理研究、[7]引入结构方程模型构建理论模型等尝试，[8]但是仅从理论上的分析或者是单一的线性模型对创新与经济增长之间关系的刻画也是片面的单线关系，[9]不足以体现创新驱动发展系统动力要素间反复的、长期的相互作用关系。作为一个复杂系统，创新驱动发展系统构成要素、要素与环境存在良性的作用关系与正反馈循环，使得系统具备抗打击能力和健康状态。[10]鉴于此，本文从系统论视角出发，深入分析创新驱动发展系统构成要素及要素间互动反馈关系，利用因果关系图寻找制约创新驱动发展关键要素。引入系统动力学的理论和方法构建创新驱动发展系统动力机制模型并进行模拟仿真，同时，对其中若干关键参数如财政科技投入、知识成果转化以及研发项目增长率的影响规律进行研究。

二、创新驱动发展系统动力机制結构模型构建

1、创新驱动发展系统内涵及结构

从创新驱动发展的本质来看，创新驱动发展是一种经济社会发展到由创新驱动而形成的一种稳定的可持续的状态。从前人的研究来看，创新包括技术创新、管理创新、制度创新等多种形式，驱动体现的是创新作用于经济发展的过程，发展则是创新所实现的经济可持续增长。根据以上分析，可将创新驱动发展系统划分为创新子系统和发展子系统。创新子系统由创新主体、创新资源、创新环境构成，其中创新资源包括人才、知识和研发经费，创新主体包括企业、高校、科研机构等核心主体和科技中介服务机构、金融机构等辅助部门。创新过程受经济水平、市场需求、创新文化和政策等创新环境的影响。发展子系统是指创新活动开展所产生的收益和创新活动对区域经济发展带来的影响。创新系统驱动经济可持续发展，发展系统支持创新活动开展，创新与发展之间持续性相互支持，相互作用从而实现动态平衡是创新驱动发展系统的理想状态。

根据以上分析可以发现创新驱动发展系统由包含主体、资源、环境、产出、收益和创新六个部分在内的创新子系统和发展子系统构成。创新主体是创新活动的直接参与者。创新资源是创新活动的支持者。创新环境是创新活动开展的空间存在。创新产出主要由论文、书籍等各类知识成果和实用性专利、发明等各类科技成果构成。创新收益是指创新成果带来的经济效益，是科技与市场需求相结合的表现。创新影响是指创新活动的开展对于经济可持续性发展产生的影响。

2、创新驱动发展系统SD因果关系图构建

明确创新驱动发展系统要素构成后，根据其互动关系分析，将不同要素及其作用纳入系统分析之中，构建创新驱动发展系统动力因果关系图，如图1所示。

三、创新驱动发展系统动力机制仿真与关键动力要素识别

1、陕西创新驱动发展系统动力机制模型构建

创新驱动发展系统动力机制是系统内部众多功能、属性不同的要素相互作用、相互关联的反映。在构建创新驱动发展系统SD因果关系图的基础上，充分考虑变量性质及变量数据可得性，构建创新驱动发展系统动力机制模型。通过对系统要素间作用关系分析，确定状态变量、速率变量、辅助变量和常量，引入增长率概念统一各要素间单位，并借助线性回归方程明确要素间的函数关系，构建创新驱动发展系统动力机制模型，如图2所示。

图2 陕西创新驱动发展系统动力机制模型

2、模型检验

模型构建逻辑清晰且充分考虑各要素间的相互作用关系，是创新驱动系统真实反映。接着进一步对系统进行试运行检验，通过调节不同时间长度验证仿真结果变化和对比仿真值与实际数据差异（图3，图4），发现仿真结果表现稳定且与实际值相比平均误差为1.63%，说明系统具有较高的可信度。

3、陕西创新驱动发展系统仿真分析

从知识创新的投入与产出来看（图5），2019-2020年间，陕西省对科研机构和高校的科研经费保持了高速的投入，2020年科研经费投入增长率较2009年实现了235.7%的增长率。与此同时，在科研经费持续投入下，陕西省科技人才的数量也保持了高速增长，从2010年一直保持25%以上的增长率，直至2018年达到50%的增长率后实现稳步增长。科研经费的持续投入对于人才的增长起到了明显促进作用，而科研经费和人才的持续增长又对知识创新成果的产出起到正向影响，保证了知识创新成果的稳定增长。对比知识创新成果转化数仿真结果（图6），可以发现知识创新成果转化数增长相对缓慢，这既与知识创新成果多为基础研究有关。也说明了陕西省在促进知识创新成果转化方面，如科技中介平台建设、产学研合作等工作需要进一步加强。

在科技创新阶段，从科技创新成果增长率仿真结果（图7）来看，2012年，在陕西省成立“陕西省科技成果转化引导基金”、陕西省科技资源统筹中心启动运营、榆林及咸阳高新区成功升级为国家级高新区等一系列利好下，陕西省科技成果实现跨越式发展。2012年陕西省科技成果的突出表现导致了2014年出现报复式负增长，随后陕西省科技成果进入稳步增长阶段。2015-2020年间，陕西省科技成果产出均保持在15%以上的增速。

科技成果产出数量还不足以体现科技创新创造的价值，结合陕西省2010-2020年间研发项目增长率、高新技术成交额及高新技术产品销售情况来看（图8），科技创新成果的产出带动了研发项目的稳步增长，而研发项目的增多直接促进了高新企业技术成交额的飞速提升和高新技术产品销售额的提高。高新企业技术成交额增长率和高新技术产品销售额之间的差距也说明陕西省未来需要进一步加大科技成果产出到科技成果转化环节的政策和平台支持，实现科技创新成果从产出到转化为经济效益的无缝连接。

4、陕西创新驱动发展系统关键动力要素识别

在对创新驱动发展系统进行仿真分析的基础上，探索影响创新驱动发展系统关键动力要素对系统的影响关系，进而有针对性的进行干预，是提高创新驱动发展系统效率的有效路径。结合陕西创新驱动发展实践，发现研发经费投入未形成稳定的增长机制，企业的创新主体地位尚未凸显、科技成果转化率偏低及产学研合作水平不高是制约陕西创新驱动发展的关键问题。选取财政科技投入增长率、知识创新成果转化率和研发项目增长率作为参数变量，对其进行灵敏度分析。

（1）财政科技投入增长率灵敏度分析。财政科技投入会直接影响科研机构及高校经费，进而影响知识创新成果产出。通过调节财政科技投入增长率发现：若财政科技投入增长率调高10%，知识创新成果增长率得到明显提高，在累计效应作用下，知识创新成果数量较正常情况下成指数增长;与之形成鲜明对比的是若财政科技投入增长率降低10%，知识创新成果的增长率也明显降低，且累积效应显著，到2016年，知识创新成果产出数量与正常值相比差额达到50%。而随着增长率差异的加大，知识创新成果的产出值也出现明显差距。进一步对比财政科技投入提高10%和降低10%仿真结果发现：2010-2012年间，知识创新成果增长率未发生明显变化，这既与2009年陕西省财政科技投入不多导致基数较小有关，也与此时整个创新驱动发展系统科研人员数量不多，不足以发挥财政科技投入最大效能有关。此外，从仿真结果可以明显看到财政科技投入降低10%所带来的知识创新成果减少效应远大于财政科技投入提高10%所带来的创新成果增多效应。由此得出，政府部门应建立稳定的财政科技投入机制，保证财政科技投入，同时着力提高科研人员数量，以保证知识创新成果的产出。

（2）知识创新成果转化率灵敏度分析。知识创新成果为科技创新奠定了科学基础，科技创新成果是知识创新成果的价值体现，从知识创新成果向科技创新成果转化受到协同创新水平、科技中介服务机构数等因素影响。通过调节知识创新成果转化率可以发现，知识创新成果转化率的提高对于科技成果增长率具有正向促进作用。而知识创新成果转化率的降低导致科技成果转化率增幅明显放缓。随着知识创新成果转化率差异的增大，科技成果增长率也表现出较大差距，知识创新成果转化率对科技成果转化率有正向影响。由此得出，政府应重视科技中介服务机构作用及产学研合作，促进知识创新成果向科技创新成果的转化。

（3）研发项目增长率灵敏度分析。调结构、稳增长是实施创新驱动发展战略的根本目标之一，而高新技术产业产值是区域经济结构调整程度的最直观指标。在创新驱动发展系统中，研发项目增长率通过技术交易市场进行技术交易和直接转化为实际产出影响高新技术产业产值。通过调节研发项目增长率发现：高新技术产业产值与研发项目增长率存在正相关关系;2012年后，随着研发项目基数变大，高新技术产业初步形成规模效应，高新技术产业产值增长率间的差异呈现出越来越大趋势。企业作为研发项目向经济效益转化的核心载体，应坚持提高企业创新主体地位，通过企业研发投入的增大和产出成果的增多实现全社会创新发展。

五、结论

本文基于系统视角分析了创新驱动发展系统构成要素及要素间互动反馈关系，在此基础上，引入系统动力学的理论和方法构建了创新驱动发展系统动力机制模型并以陕西为例进行模拟仿真，同时，对财政科技投入、知识成果转化以及研發项目增长率等关键动力要素进行了灵敏度测试，得到如下结论。

（1）创新驱动发展战略的实施对于区域经济结构调整和可持续发展具有重要促进作用。

（2）持续稳定的创新资金投入和高质量科技人才队伍建设是创新驱动发展系统持续运行的基本保障。特别是财政支持作为影响知识创新产出的关键动力要素，是创新驱动的基础动力。

（3）加强科技中介服务机构的建设管理、加强产学研合作、保持企业创新主体地位是实现创新驱动发展的关键。科技中介机构对于创新成果转移、转化具有重要作用，产学研协同创新是科技成果产生及转化应用的主要渠道，企业是实现科技创新、成果转化应用和产业结构调整的核心主体。

基于以上实证研究结果，本文对陕西创新驱动发展提供如下政策建议。首先，应加大对技术创新和科技人才的经费投入力度，形成穩定、科学的持续增长机制，使创新动力不断增强。其次，进一步明确企业的创新主体地位，鼓励更多企业树立技术创新是第一生产力的观念并通过财政资金、政策引导等方式鼓励企业进行技术创新，同时通过建立完善的知识产权保护制度、中介服务体系以及产学研合作突破重大技术难题，促进科技成果就地就近转化。

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[10] M. Gebreyesus and P. Mohnen. Innovation performance and embeddedness in networks： evidence from the Ethiopian footwear cluster [J].World Development， 2013.（14）302-316.

【作者简介】

黄鹏飞（1989—）男，河南漯河人，西安工程大学管理学院助理工程师，研究方向：技术创新与管理.

黄 玲（1983—）女，河南焦作人，西安工程大学工程师，研究方向：创新管理.