国际创新生态系统研究的科学计量分析与展望

黄 华, 孙启贵, 汪 琛

(1.中国科学技术大学 人文与社会科学学院, 合肥 230026; 2.中国科学技术大学 公共事务学院, 合肥 230026)

全球竞争日益激烈的当下,唯有创新才能保持个体、组织或国家的竞争优势。自1912年熊彼特提出“创新”概念和理论以来,创新研究从人工物扩展到系统、从单个组织扩展到组织网络,获得了大大的深化和拓展。随着21世纪高新技术的快速发展所带来的新一轮科技革命和产业变革,创新活动的主体和组织形态多元化、组织创新活力阻碍因素增加、创新难度加大,创新过程的复杂性日渐显现,创新范式逐渐从机械式的创新系统转向生态化、有机式的创新生态系统[1]。

创新生态系统的兴起有其深刻的现实背景。20世纪80年代伊始,硅谷的持续创新及其所产生的巨大经济效益,引起了国内外学者的广泛关注。安纳利·萨克森宁的《硅谷优势》和李钟文、威廉·米勒等的《硅谷优势:创新与创业精神的栖息地》,通过深入研究硅谷的创新实践,表明建立一个强大的知识生态体系是硅谷成功的关键所在。2004年,美国总统科技顾问委员会(PCAST)发表了两项研究报告:《维护国家的创新生态体系、信息技术制造和竞争力》[2]和《维护国家的创新生态系统:保持美国科学和工程能力之实力》[3],正式提出创新生态系统(Innovation Ecosystem)概念,指出美国繁荣和领先的优势取决于美国创新生态系统的建设。随后日本、欧盟也陆续发布“新经济增长战略”和“智慧专业化战略”等,强化促进政产学研科技创新能力,构建创新生态系统。2006年开始中国提出实施创新驱动发展战略,2021年 “十四五”规划纲要中再次强调,“创新生态系统是实施科技创新发展战略的重要载体”,体现出中国也在全力构建符合国家战略发展的创新生态体系。在理论层面,学界普遍认为创新范式已经历了从线性范式(创新范式1.0)、创新系统(创新范式2.0),到创新生态系统(创新范式3.0)阶段[4]。第一阶段可回溯至20世纪初,以新古典主义理论和内生增长理论为基础的线性创新模式。随着技术经济范式的转变和发展,技术创新对创新资源的集成和整合提出更高的要求,创新系统理论取代线性创新范式,并在国家、城市、区域、部门、产业、技术创新系统等多维度研究上得到扩展。同时,演化经济学和用户导向创新的发展,使得学者发现创新组织和创新过程呈现动态演化的结构特征。Tansley认为包括有机体的综合体和构成我们所说的生物群落环境的所有物理因素的综合体在内的生态系统是“地球表面自然界的基本单位”,提出了生态系统的概念[5]。此后,Moore[6]、Iansiti等[7]开始将生物生态系统概念向组织管理领域延伸,结合创新实践从整体上解释和建构创新生态系统。

现今,研究创新生态系统的文献不仅包括对其概念特征、主体框架、运行机制和治理等方面的理论阐释,也包括结合具体案例进行创新绩效分析和测度检验。无论是实践探索还是理论研究,均表明了创新范式研究的生态化发展趋势。因此,本文试图采用科学计量学的工具方法,对近20年国际创新生态系统领域研究主题进行统计分析,归纳总结其演进脉络和前沿热点,为了解创新生态系统主题演变提供借鉴。

1 数据来源与工具方法

1.1 数据来源

数据采集自Web of Science中Social Sciences Citation Index(SSCI)数据库,参考已有文献的计量研究方法,围绕创新生态系统的研究主题设置专业检索式“TS= innovati*Ecosystem”(1)数据采集时间为2021-12-23。,语种设置为English,文献类型为Article OR Review,Web of Science类别设置为Management or Business or Operations Research Management or Economics,得到相关主题论文1 381篇。

1.2 方法工具

基于科学计量学研究方法,使用CiteSpace、VOSviewer、Histcite等软件工具对采集到的文本信息进行系统梳理,采用共现、聚类、突现词检测等计量学算法,挖掘创新生态系统研究的主题演变历程,并以参考文献作为整体表征,分析创新生态系>统研究的知识基础组成。

2 基本情况描述性统计

2.1 发文量与被引次数

自进入21世纪以来创新生态系统相关研究出版物总体数量呈现明显上升趋势(图1)。2001—2010年,出版物数量始终保持在20篇上下并伴随小幅波动。到2006年荣恩·安德纳(Ron Adner)的创新生态系统奠基论文《将你的创新战略与你的创新生态系统相匹配》[8]发表,创新生态系统相关研究开始逐年增加,但文献出版物数量仍然较少。从2010年开始,出版物数量迅速增长,截至2021年,相关研究文献已经持续增长并突破300篇,预计未来一段时间仍会保持上升趋势。近20年创新生态系统领域累积发表1 381篇相关论文(其中Article 1 328篇,Review 54篇),总被引次数 46 827 次(去除自引后为40 381次),篇均被引33.91次,领域内H指数96次。相关出版物数量的显著变化表明,国际学术界对创新生态系统的关注度日趋升高,逐渐成为经济发展和组织管理领域的热点话题。

图1 2001—2022年创新生态系统研究的发文量与被引频次

2.2 高发文机构与国别

图2 创新生态系统研究的机构合作网络

图3 创新生态系统研究的国别(地区)合作网络

近20年,累积有75个国家(地区)的1 454所高等院校或科研机构开展了创新生态的相关研究,逐步形成有规模化的合作网络(图2、图3)。从发文量看,剑桥大学(44篇)、伦敦大学(41篇)、加州大学系统(28篇)、哥本哈根商学院(24篇)、帝国理工学院(24篇),位列发文量前5,占整体发文数近10%；美国的研究机构发文量最为突出,为404篇；其次是英国(276篇)、意大利(161篇)、中国(155篇,包括中国台湾29篇)、德国(117篇)位列发文国别前5,其中美、英的创新生态系统研究文献分别占总量的近30%与20%,说明发达国家在创新生态系统研究领域取得的成果远高于发展中国家。这与发达国家创新主体(大学、科研机构)的科技成果高度转化能力、配套基础设施的完备程度、成熟的市场机制和政府政策的大力支持等密切相关。引人注意的是中国高校或机构发文量占整体比例也有9.12%,彰显了中国在创新生态系统领域的学术实力不容小觑。

图4 创新生态系统研究的高频关键词共现

从网络指标看,中心度前5的机构分别为剑桥大学(0.3)、林雪平大学(0.11)、亚利桑那州立大学(0.09)、哥本哈根商学院(0.08)和奥克兰大学(0.08),法国(0.26)、美国(0.22)、意大利(0.18)、英国(0.17)和西班牙(0.11)分别为国别合作网络前5位。此外,从突现度看,美国在2001—2013年一直是创新生态系统领域的强势国别,而后帝国理工学院(2008—2014)、夏威夷大学马诺阿分校(2014—2017)、亚利桑那大学(2016—2017)、乌得勒支大学(2017—2018)、清华大学(2018—2019),这些突现值较高机构的所属国别说明,创新生态系统已然成为全球创新研究机构与学者关注的热点话题。

总的来看,虽然创新生态系统在发展早期是由美国高校或科研机构提出和引领,随后,英、法、中等国家也在创新生态领域加速发力,不仅拓宽了创新生态系统的分析视角和关注要点,同时也在形成以各自国别内高发文、高中心度机构为主导的多元化创新生态系统派别,尤其是清华大学(22篇)更是引领着中国在国际创新生态系统研究中的发展趋向,中国的创新管理研究在创新范式3.0时代的角色权重正在随着研究持续扩大。

3 主题分布与关键词分析

关键词作为文献研究内容的凝练表述,能够较为直观地显现创新生态系统研究的关注主题的演变趋势,分析关键词能够反映创新生态研究论文的关注要点与热点话题,由此对所采集到的数据文本作共现、突显与聚类分析,以实现对创新生态系统20多年研究的整体性把握。

3.1 高频关键词共现

运用VOSviewer对文本进行数据处理,共得到5 369个主题关键词,将其中出现频次大于5的 518个关键词展示如图4所示。整体看,频次位列前5的关键词分别为innovation(591次)、ecosystem(270次)、performance(235次)、strategy(207次)与technology(197次)；网络规模方面,中心度前5的关键词为ecosystem service(0.1)、firm(0.08)、adoption(0.08)、framework(0.07)与 evolution(0.07)。可见,学界在创新生态系统的相关研究中,就创新、生态系统、绩效、战略与技术的系统性等内容相关方面展开；即可印证大多数创新生态系统的研究与组织管理领域高度契合,企业由关注自身竞争合作转向生态系统内相关利益主体间的价值共创和系统与系统间的竞争与合作,竞争的主题也将从企业生态系统服务、企业、适应、框架与演化等深入探讨。由此说明,创新生态系统作为企业战略管理,是一类基于生态服务与演化的框架模式。另外,从起始年看,distance、economic crisis、ecosystem environment、cybercrime与business analytics等11个关键词,是当下重点关注的生态系统研究议题。

3.2 关键词突现分析

突现词即指在短时间内频次较高的关键词,根据突现词的变化可以说明在特定时间段内创新生态系统研究的关注热点。如表1所示,突现强度前5的关键词为cocreation(7.19)、evolution(5.78)、competitive advantage(5.35)、digital transformation(5.16)与product development(4.99),但突现持续年相对较短,共创、数字转化与产品提升仅持续两年,系统演化的突现时间最长,达到9年。这种突现强度高但持续年度较短的关键词可能与某一时期相关经济形势或国家政策引导有关。而突现持久年度最高的前5为conservation(2004—2017)、ecosystem service(2005—2017)、evolution(2006—2015)、business ecosystem(2007—2015)与competitive advantage(2007—2013),最长持续的有13年,最短也有6年,相应的突现强度也为相对较高水平；则表明自2004年这一概念被提出以来,学者大多数研究旨在解释和建构创新生态系统的框架设计和动态演化,以及探讨处于生态系统中企业发展及竞争优势等内容。

表1 创新生态系统研究主题的突现强度

3.3 关键词聚类分析

借助对数似然率(LLR)算法对领域内所有关键词进行聚类分析(图5),得到的规模化聚类网络的模块值Q为0.402 1>0.3,表明聚类结构的社团结构显著；而聚类网络的平均轮廓值为0.727,则说明关键词之间的交互关系较为紧密,创新生态系统的研究主题相对集中。

图5 创新生态系统研究的关键词聚类

细分来看,共得到9个关键词聚类团体,所有聚类的轮廓值S有5个大于0.7,其余4个也接近0.7,说明聚类子集的结果可以信服。为总体把握创新生态系统的既有研究主题,对9个聚类子集做具体分析:

1)创新生态系统的架构解释。概念解释和主体框架是创新生态系统研究的基础内容。国内外学者均对创新生态系统的本质特征、面向对象、驱动来源、架构设计、战略举措、演变历程等内容做了不同程度的解释和梳理。该类研究主题主要分布于#0、#3 两个聚类,其聚类标签分别为ecosystems、ecosystem services；Adner、Iansiti等为代表的学者关注这一类主题。创新生态系统内的企业通过合作安排,将各自的产品结合成一个连贯的、面向客户的解决方案,当生态系统发挥作用时,能够使得企业获得单个企业无法单独创造的价值,并在诸如平台领导、重点战略设计、开放创新、价值网络和超链接组织等方面取得巨大优势[8]。曾国屏等[9]通过梳理创新生态系统的演变历程和对其框架模型的进一步阐释,强调创新生态系统的动态演化和自组织生长等特征,指出落实创新驱动发展战略需要构建创新主体有机结合、创新要素有效聚集、创新资源优化配置、创新产业转型升级、创新政策大力支持的创新生态系统。

2)创新生态系统的多维度延伸。从多学科视角和理论逻辑出发,探讨不同适用性场景下,创新生态的适应性转化研究,是创新生态系统演化方向。随着创新生态系统理论延伸与知识转移、产学研合作强化、区域创新发展、企业整体性平台支撑、技术创新和服务创新相结合,其研究主题也逐渐扩展为服务创新、平台生态系统、创业生态系统和技术创新生态系统研究。该类主题散见于聚类#1、#2、#4、#5,聚类标签分别为service-dominant logic、entrepreneurial ecosystems、platform ecosystems、fintech,代表性研究有Vogel[10]针对金融危机爆发所导致的青年失业形势,提出构建有效的创业生态系统来提高创业活动,指出创业生态系统是在一个地理区域内,由不同的、相互依赖的行为体(如企业家、机构和组织)和因素(如市场、监管框架、支持环境、创业文化)组成,并随着时间的推移,其行为体和因素共存并相互作用,最终促进新的创业创造。Gawer等对行业案例的分析表明,生态系统平台主要有两种类型:内部或特定于公司的平台,以及外部或全行业的平台[11]；围绕整合平台竞争与创新两大主题,Gawer又提出了一个整合的框架来展现平台如何进行运作与演变[12]。张晓慧[13]以京津冀地区为例,对影响金融创新生态系统的相关因素进行分析,指出构建金融创新生态系统,可为中国的科技和产业升级提供足够的金融资源支持,并且在科技型企业的带动下逐渐走出已有的资源和劳动力密集型经济发展模式,实现经济发展方式的转型升级。黄鲁成[14-15]借鉴生态学理论和方法,将其与技术创新理论和区域发展理论相结合,针对中国区域创新研究现状,提出了区域技术创新生态系统的概念,详细解释区域技术创新生态系统建立的必要性,并对其特征和生存机制进行了深入探讨。

3)创新生态系统的数字化探讨。随着高新技术的快速发展和新兴战略产业的出现,数据挖掘、人工智能开始介入到创新生态系统的研究中。工业4.0的发展背景下,创新生态的数字化与合作共创研究引起关注。该主题在聚类#7和聚类#8中有所体现。学者们通过对平台战略和数字创新进行深入研究,来探讨数字时代的管理者和企业家如何在创新生态系统层面进行合作创新。吴绍波等[16]研究指出,随着科学和技术交叉融合程度愈来愈高,战略性新兴产业成为国家和地区竞相角逐的重点,促进战略性新兴产业的发展壮大需要构建完善的产业创新生态系统。丁玲等[17]以百度为案例研究对象,探讨传统互联网向人工智能企业升级过程中,人工智能与创新生态系统交互融合的演化路径和机理机制。

4)创新生态系统的可持续性研究(聚类#6)。可持续性一直是创新生态系统研究关注的重要议题,其聚类标签为sustainable entrepreneurship。可持续性的企业建设与发展路径是创新生态系统发展所必须恪守的基本特质,可持续发展是一个动态发展的过程,强调组织为取得长期竞争优势,需保持不断创新的能力。

综上所述,经过20年的发展积累,创新生态系统已从以生态学视角讨论创新系统的简单研究,逐渐成为拥有特定机构和研究人员的专业研究领域,探讨构建一个有效的创新生态系统成为全球经济变革时代提高创新管理和实践的重要议题。研究内容已从创新生态系统概念特征、主体、功能等方面的阐释,向探索不同创新生态系统类型及其组织运作、原理、机制和适应性转化等方向转变。学者们立足创新生态理论,将定性分析和实证分析相结合,阐述核心企业在生态系统中面临的风险挑战,并对创新生态系统实施多层面测度检验和创新绩效评估。随着知识、经济和创新全球化趋势加剧,精确区分多维创新生态系统间的组织边界、保持创新生态系统的活力和持续发展,逐渐引起国内外学者的共同关注。

4 结论与展望

4.1 研究结论

基于科学计量学研究方法,梳理20年来国际创新生态系统研究的主题演变历程,得到如下结论:

1)近20年来创新生态系统领域研究总体呈现上升趋势,发文量自2010年起显著增长,创新生态系统逐渐引起国内外学术界的重点关注。虽然创新生态系统在发展早期主要由美国高校或科研机构提出和引领,但随着时间的演进,英国、法国、中国在创新生态领域的研究中后继发力,拓宽了创新生态系统的分析视角和关注要点,形成了多元化创新生态系统派别。

2)研究内容上,创新生态系统已从探讨概念解释和主体架构等简单性研究,转向思考不同创新实践活动中,创新生态系统的多维度延伸和内在逻辑。同时结合定性和定量两种方式,评估核心企业在生态系统中面临的风险挑战和创新绩效,探究创新生态系统的持续性成为主要议题。

4.2 研究展望

1)创新生态系统作为一个多层次系统,区别于以往单个企业或组织简单线性考虑,涉及系统内价值网络上的多个主体(企业、大学与科研机构、互补企业、竞争企业、上下游产业链、政府和投资机构等)。未来可对系统内个体、种群、群落等不同层次,运用宏微观多角度分析系统演化机理和跨层次交互作用。

2)随着国内外经济政治形势的变化,以往中国依靠出口导向型经济发展受到冲击。数字化产业进程加快,要求组织注重信息、知识等要素的生态系统构建。坚持以国内大循环为主体,转变经济发展方式,加速知识创新成果转化,推动传统产业转型升级,促进战略性新兴产业和关键领域核心技术研发,打造国内国际双循环相互促进的经济格局。

3)在发展和完善创新生态系统理论的过程中,应注意在生态学维度与社会学维度之间取得平衡。生态学思想的引入在创新系统的自组织演化、动态调节等模型构建上有显著成效,促进了经济的高质量发展,但需注意避免对生态思想的过度或盲目使用。从生态学视角分析,“系统目标底线是生存、而不是有效”[18]；创新生态系统与“人”的社会选择息息相关,其作为社会研究的一部分,具有历史属性。把握生态学隐喻和理论借鉴的限度,将生态维度和社会历史维度二者有机结合,共同探讨和解释创新生态系统的所有现象和问题。

4)创新生态系统的学科理论来源较为广泛,针对创新生态系统的不同架构类型、创新主体价值链、网络外部性,以及区域创新生态体系的适宜度等核心问题,打造不同的评价指标和治理体系。政府作为市场的宏观调控者,也需要积极制定相关的法律法规,关注低层生境的技术创新,提高跨越“死亡之谷”的成功率,营造有利于创新发展的环境。

5)培育创新生态文化。在培育创新生态系统文化的背景下,成功的企业被认为是那些能够自我维持的企业。通过帮助创造就业机会、推动创造竞争环境以及提高参与生态系统的创意和创新对话,培育高效创新和创新主体紧密结合的创新生态文化,促进创新经济的发展。