生物医药产业集群风险的因素诊断与层次分析——基于上海三类园区的案例研究

孙 洁

(上海社会科学院应用经济研究所，上海 200020)

0 引言

全球生物医药行业规模已超过1.6万亿美元，中国成为仅次于美国的第二大医药市场，但受2018年执行 “两票制”带来的高基数、带量采购、医保支付结构调整等一系列因素影响，2019年国内医药工业各项指标增速为近年来最低。新冠肺炎暴发后，生物医药产业获得逆势上扬的机遇，外在环境倒逼创新药研发外包 (CRO)、生产外包 (CDMO)产业链的升级，疫情之后会更加重视新药和生物新技术的研发投入。但是创新本身以及市场风险持续存在，高投入、高产出、长周期、集群化的特点使其面对的不确定性较多。集群风险研究在当下具有重要的现实指导意义。本文运用ISM模型进行生物医药产业集群风险因素诊断与层次分析，构建邻接矩阵并计算可达矩阵，划分风险要素等级，并绘制要素间多级递阶结构图，把条理不清的想法转换成直观清晰的风险层次关系，揭示生物医药产业集群风险要素之间的相互制约关系，剖析其中深层次的依赖和关联结构。

1 文献述评

1.1 导致产业集群风险的内外部因素

集群风险的影响因素研究有外部威胁论和内部僵化论两种视角。外部经济环境的波动导致集群产生周期性风险，从而带来负面影响，甚至是集群衰退。部分学者[1]认为集群风险是由外部经济环境的波动、产品生命周期的终结、区域社会文化的适应性等一系列外部因素引发的。也有观点[2]认为内部要素是导致集群风险的根本原因，比如核心企业带来的风险，以及内部网络结构引发的集群风险，因此有立足于产业集群网络结构的内涵和维度[3]、网络结构与竞争优势、网络结构的风险与危机等视角的研究[4]。有研究[5]认为，不同的网络结构可能带来不同的风险，网络中存在的各种维持传统的力量如信任、关系等各类资源，可能对创新产生抑制。集群所依托的社会网络关系可能带来交易对象固定、知识趋同和制度文化的自我强化，引起合作关系、技术等层面的锁定效应，最终造成路径依赖，给产业集群带来一系列的创新风险。这类风险研究产生了不同的理论方法，有学者[6]用模块化理论阐释产业集群自稔性风险机理；有学者[7]通过系统动力学因果关系模型分析风险的形成过程；还有的结合案例研究揭示创新密集型集群的风险易发缺口。

1.2 集群风险的传导、扩散和规避

集群风险以焦点企业为中心，通过物质、资金、技术等要素与集群内其他企业发生相互作用即风险耦合现象，最终可能发生相变带来集群失衡。风险源即焦点企业具有示范性和网络联系多向性，是风险传导的关键节点[8]。网络节点企业间存在耦合关系和动态联系是产生相继故障风险的原因[9]，集群风险通过企业间资源与关系的配置、协调、控制等内在作用机制即企业网络能力进行传导与扩散[10]。 学者还对集群风险在传导和扩散中的自组织过程展开尝试性探讨，包括自组织演化在集群风险扩散阶段的一般规律，风险破坏程度跟集群内部结构之间的理论关联等。有学者[11]认为集群的风险自组织具有间断非均衡性的特征，主要体现在集群内在作用机制的反应上。在预警和规避风险方面，学者[12]构建信息、组织和咨询三大系统组成的预警管理职能体系，还有学者[13]针对产学研联盟的知识链运作，剖析风险控制机制。

1.3 生物医药产业集群及其风险系统

国外学者[14-15]根据生物医药产业偏好在空间上集中分布的特点，将其视为生物医药产业集群进行集群特性的研究；国内学者[16-17]针对生物医药集群的研究多聚焦于创新网络。专门针对生物医药产业集群风险的研究相对较少，主要探讨企业在协同创新过程中表现出的利益分享性、风险共担性等行为特征[18-19]，研究它们在合作创新中可能出现的道德风险、产权风险、协调风险、资金风险、技术风险和环境风险等[20]。

综上，现有研究大多延续传统经济学范式，运用产业经济学和区域经济学审视产业集群发展中的风险问题，或是局限于单要素研究，如集群的技术生命周期，尚缺乏对集群风险的量化研究，如风险因素的识别、关系描述与数量刻画、集群风险的衡量指标等。尤其在生物医药产业集群领域，学者[21]多关注医药行业的研发效率危机、临床试验创新的复杂性等具体问题，立足于产业和空间维度的集群风险研究十分欠缺。

2 研究设计

2.1 研究方法

案例研究是对现象进行考察的经验性研究方法。多案例研究往往能产生比单案例更普遍、更可验证的理论，提高研究效度。本文选择3个案例进行研究，聚焦生物医药产业的3类代表性园区张江、枫林和东方美谷，在调研中采集现场笔记，运用发散方式寻找跨案例的共同特点和案例间的个体差异，构建ISM系统解析结构模型 (Interpretative Structural Modeling)，将关系复杂的生物医药产业集群风险系统解析为若干子系统要素，通过关联矩阵原理分析复杂系统的整体结构和层次结构，绘制集群风险因素的多级递阶结构图。

2.2 案例选择

研究选择浦东新区的张江园区、徐汇的枫林联盟、奉贤的东方美谷3个生物医药产业园区。3个园区都具有政策扶持倾向、研发集聚效应和规模化生产功能，但各有侧重，见表1。张江的宏观战略导向突出，其产业生态环境丰富、平台支撑条件完备，是综合性较强的国家级生物医药产业园区。枫林联盟所辖范围，集聚了一批大院大所大校、世界500强企业和科创新兴企业，中心城区良好的区位条件也容易吸引高端研发人才集聚，是具备多元化创新要素的研发策源地。东方美谷位于城市郊区，空间腹地广阔，有利于生物医药制造产业链的衍生和规模化生产。

表1 3类生物医药产业园区的特点比较

2.3 数据搜集

采用现场调研、非正式访谈和二手资料收集等多种方法，结合一手数据和二手资料，以保障研究信度和效度[22]。现场实地调研的一手数据采集主要有：①张江园区涵盖核心园、国际医学园、医疗器械园、总部园、康桥工业园、新场南区等多个片区，访谈数据来源于园区运营企业和入驻的生物医药企业；②枫林联盟是徐汇区政府与区域内中国科学院上海分院、上海生命科学研究院、复旦大学、交通大学、华东理工大学、中山医院、龙华医院、肿瘤医院等大院大所成立的合作联盟，运作主体是徐汇区属国资企业枫林集团，涵盖枫林国际大厦、聚科生物园、徐汇软件园和普天信息产业园等空间载体，访谈数据来源于各类创新主体；③东方美谷是上海生物医药产业总产值除浦东以外占比最大的区域，访谈数据主要来源于药物制剂、生物制品和血液制品，以及疫苗诊断试剂和医疗仪器设备等重点领域的企业。

3 案例描述与分析

3.1 案例描述

(1)张江园区。张江在生物医药政策扶持、产业生态培育等方面具有显著优势，人才和技术的集聚成为张江的核心竞争力。调研中，张江企业反馈研发收益不确定、流通渠道不稳定、成本压力趋高等潜在问题和风险因素，清单见表2。

表2 张江园区集群风险清单

(2)枫林联盟。枫林联盟集结了一批优质资源，多元化创新要素集聚是一大优势。调研中通过对区域范围内的企业、平台、研究所、医院等进行访谈，梳理各类医药创新主体面对的潜在问题和风险因素，如政策落地执行不确定、空间约束带来的成本增加风险、创新激励缺失、协同体制障碍带来的管理风险等，清单见表3。

表3 枫林联盟集群风险清单

(3)东方美谷。东方美谷面积相对广阔，能满足生物医药产业研发、制造的空间需求。调研中对产业链上不同类型的企业及园区运营方进行访谈，梳理出突发性事件对产业链的影响、创新在技术商业化中的不确定性、关联产业风险传递等方面的潜在问题和风险因素，清单见表4。

表4 东方美谷集群风险清单

归并与整合张江园区、枫林联盟和东方美谷的风险清单，得到若干初级风险因子，再收敛为10个风险因素。经专家建议，由于国内外市场存在较大异质性，故将 “市场环境与需求”拆分为 “国内市场环境与需求”和 “国际市场环境与需求”，最终形成11个风险因素，主要涉及市场环境、要素条件、政府作用、产业协作4个维度，见表5。

表5 生物医药产业集群风险因子的识别

3.2 生物医药产业集群风险因素集的构建

根据表5列出的风险因素，构建影响生物医药产业集群发展的风险因素集R。Ri表示第i个风险要素，则R={Ri|i =1，2，3，…，11}。主要有国内市场环境与需求R1、国际市场环境与需求R2、医药专业人才R3、风投资本R4、技术创新基础R5、自然资源 (区位状况)R6、管理体制R7、产业促进政策R8、产业规制条例R9、关联产业发展及技术基础R10、企业间合作R11。

有向连接图中各因素之间连接状态的矩阵称为邻接矩阵，用有向矢线表示系统各要素之间的直接关系，当结点Ri有矢线直达结点Ri时，则令ai=1；当结点Ri没有矢线直达结点Ri时，则令ai=0，即邻接矩阵各元素值只能为1或0，代表着要素间是否存在直接关系。根据生物医药产业集群风险要素间是否存在直接关系，得到邻接矩阵A。A= (aij)n×n，i=1，2，3，…，n。生物医药产业集群风险因素的邻接矩阵见表6。

表6 生物医药产业集群风险因素邻接矩阵

转换为矩阵形式，得到邻接矩阵A：

将邻接矩阵A和单位矩阵I进行和运算，然后利用连乘法可以得到可达矩阵M，即(A+I)k-1≠(A+I)k=(A+I)k+1=M。

可达矩阵M为：

3.3 生物医药产业集群风险因素的层次分析

利用可达矩阵M，得到每个要素的可达集K (Ri)、先行集X (Ri)和共同集G (Ri)=K (Ri)∩X (Ri)，以此为基础分解出递阶结构中各层次包含的要素，结果见表7。

表7中，如果满足等式G (Ri)= K (Ri)，即G (Ri)和K (Ri)包含相同的要素时，要素Ri就是最高级要素。这里，R5技术创新基础是最高级要素。划去最高级要素，按照相同的原理和操作步骤，可以相继得到递阶结构中第2～5级要素。

表7 生物医药产业集群风险因素的可达集、先行集、共同集列表

3.4 生物医药产业集群风险因素的系统递阶结构

根据生物医药产业集群风险因素的层级结构绘制多级递阶有向图，如图1所示。各风险因素对生物医药产业集群风险系统的诱发程度与作用范围是有所差异的，在风险因素系统结构模型中的各底层要素均会对顶层的技术创新基础要素产生直接或者间接影响。

图1 生物医药产业集群风险因素的系统递阶结构

4 结论与启示

4.1 生物医药产业集群风险系统的五层次递阶结构

第一层是技术创新基础，它是生物医药企业生存和发展的关键所在，也是引发生物医药产业集群风险的最直接因素。

第二层是医药专业人才、风投资本、国际市场环境与需求、企业间合作等风险因子。要素的投入程度决定生物医药技术创新基础的高低、强弱。人才方面，高端人才主要集中在高校、研究院所及医院，生产企业及其他环节相对分布较少，产业运营、投资金融、科技服务及成果转化人才未能受到重视，人才流失以及结构性问题会影响企业创新进程。资金方面，高技术的时效性要求投资需求的连续性。此外，开放流通的经济环境受到国际产品的竞争影响，企业间合作关系的稳定程度，也会影响协同创新。

第三层是自然资源 (区位状况)、国内市场环境与需求、关联产业发展及技术基础风险因子。区位条件影响下的商务成本、生活成本趋高，使得企业可能因为空间局限、配套薄弱等因素迁离所在园区。国内市场环境和需求的变化，触及局部市场的改变，可能引发人才、资本等要素流动，继而影响技术创新。关联产业发展及技术基础的进步，有助于进一步促进企业间合作。

第四层是产业规制条例、产业促进政策风险因子。生物医药产业发展的产业促进政策和产业规制条例，从正反层面促进了产业发展，肃清了行业规范，保证了良好的国内市场环境和企业竞争格局，对于关联产业发展也有一定促进作用。

第五层是管理体制风险因子。管理体制位于解释结构模型的最低层，是风险因素中最根本、最深层次的影响因素。医疗、医药、医保管理体制改革的动态变化，直接影响到生物医药产业领域的相关政策，关系到生产要素的优化配置。

4.2 诱发生物医药产业集群风险的内源因素和外源因素

从内源角度看，区位和体制是造成生物医药产业集群风险的重要因素。①区位层面。张江、枫林和东方美谷都有各自不同的区位条件，张江是重要的国家战略承载区，枫林位于中心城区，而美谷相对偏远。具有优势区位条件的张江和枫林，可能存在成本高带来的一系列潜在问题；不具备区位优势的东方美谷，可能存在交通、生活配套设施的匹配问题。区位是相对基础的因素，它会进一步影响到医药专业人才、资本等要素的流动，进而影响到集聚和创新。②体制层面。3个区域都是国资在产业集聚引导方面发挥了重要作用，集聚的形成具有规划意义。在发展的早期阶段，引导型集聚具有重要作用，但从长远看，市场化机制才更有利于可持续竞争力的培育。

从外源角度看，竞争环境、政策环境和产业生态环境是带来生物医药产业集群风险的重要外在因素。①竞争环境。由于存在一定程度的园区同构、政策同化、项目同质的情况，各类载体之间存在不同程度的竞争替代，园区发展的可持续存在不确定性因素。②政策环境。各区域都是产业发展和技术创新的政策高地，但由于产业独特性，生物医药在产业促进和行业规制方面的规定和条例，需要不断进行动态调整，部分政策的制定无法跟上技术更新后的要求，也有些政策的调整变化会对行业企业带来影响。③产业生态环境。3个区域都具有良好的医药研发创新条件，国际合作与交流频繁，尤其张江的外部市场创新联系最为紧密，是国内最接近国际创新前沿的区域之一。产业生态受到国际医药市场创新研发的影响，产业链上的企业合作也会有不确定性的影响传递。