基于双螺旋理论的双链融合路径选择研究——产学研协同创新视角

许学国，张 玉

（上海大学管理学院，上海 200444）

逆全球化趋势与大国竞争新变局的相互交织进一步增加了产业链的不确定性和不安全性，我国产业升级过程中仍存在“卡脖子”的问题。新发展格局下，围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链，是产业链国际循环转向国内循环的关键［1］，也是提升产业链现代化水平，提高自主创新能力，实现高质量发展的主动战略选择。产业链、创新链双链融合的命题最早源于2014 年习近平总书记在一次会议上的讲话［2］，此后数次提到。党的二十大报告强调，营造有利于科技型中小微企业成长的良好环境，推动创新链产业链资金链人才链深度融合［3］。近年来，我国双链融合成效显著。2021 年年底，国家科技成果转化引导基金累计设立36 只子基金，资金总规模达624 亿元［4］；2022 年R&D 经费支出30 870 亿元，比上年增长10.4%，占GDP 比重为2.55%；2022 年国家自然科学基金项目29.28 万个，以实施重大科技项目为载体，加强了自主可控关键核心技术在产业链上的应用［5］。产业链完整是安全的首要前提，要打造完整的产业链，就需要相应的完整创新链支撑［1］。而科技创新中存在的科技成果转化率低、科技经济“两张皮”等问题，其根源就在于产业链创新链协同度不足。一方面，创新链重“学”与“研”，崇尚学术成果，忽视了“产”与“用”的需求，制约了企业与学研合作的积极性；另一方面，产业链注重资本积累、企业重视利益，却忽略了基础研究［6］。双链融合可以推动产业发展与技术创新达到互补互促效应［7］。产业链和创新链分别作为产业发展和科技创新的链式组织结构能够整合生产要素和创新要素，促进资源合理配置，提高生产效率和创新能力［8］。在产业链薄弱环节进行技术投入与研发，发挥创新对产业链的协同升级作用，同时，创新需要向产业链延伸才能落实到经济活动中。双链融合离不开政产学研的协同合作，并且必须达到科研、教育、生产各个领域的资源整合和功能环节协同，形成集中攻关的优势。企业和学研机构是创新系统的核心，在基础研究、技术创新和科技成果转化等环节发挥着重要的作用，但是科研和生产之间存在条块割裂的问题，很难形成整体进行协同创新。将从科研推广至成果转化的整个链条予以深入分析，能够促进科研、教育和生产趋于深度融合的方向持续进步。因此，基于产学研协同创新视角对双链融合的内涵和路径进行深入分析具有重要意义。本文从微观的生物学视角构建了双链融合的双螺旋模型；其次，基于双链融合的模型对双链融合路径进行定性和案例分析；最后，基于演化博弈模型刻画两条双链融合的路径，对两条路径进行对比选择，并进行仿真分析，提出相关的政策建议，以求更好推动双链融合发展。

1 文献综述

“产业链”这一概念是中式化的描述，而国外学者没有对产业链进行独立研究，而是从更微观的价值链、供应链、商品链等更微观的角度进行了广泛研究。如片飞等［9］、李雪松等［10］、盛朝旭［11］普遍认为产业链是指具有一定的技术经济联系的各个产业部门，依据特定的逻辑关系和时空布局关系形成的链条状关联形式。本文基于李晓峰［12］、盛朝旭［11］的研究，将产业链定义为某一产业中具有特定联系的企业群结构，是不同企业之间以供需关系为纽带的关联组织，其主要载体是企业和产品，核心是上下游企业配套，包括价值链、企业链、供需链和空间链4 个方面，是产业组织、生产过程和价值实现的有机统一。产业链上中游向下游输送产品或服务，下游则与中上游交换价值进行反馈，在分工与协作的基础之上，产业链中的上游、中游和下游环节形成紧密关联的价值交换关系。而创新链是指以市场需求为导向，通过多主体的协同创新活动，实现知识经济化的过程，包括基础研究、技术研发、科学试验、成果转化等环节。创新链的本质是知识的产生、转移和扩散［13］。高洪玮［8］、李晓峰［12］以及王玉东等［14］一致认为创新链是通过创新主体的价值链接和协同合作关系来实现的。基于“科学—技术—生产”的范式，创新链打开了创新投入和创新产出之间的“黑箱”，其运行是通过多阶段有序转化、多主体交互协作、多节点顺畅衔接而进行的［15］。创新链和产业链的关系引起众多学者的关注，并且把创新链与产业链的融合作为研究的重要落脚点，形成了较为丰富的理论成果。在理论层面，双链融合是指产业发展与技术创新以链式结构形成螺旋上升式推进发展，促进产业升级和科技成果落地，形成双链融合效应［7］。但是在实践中，由于双链融合涉及到多主体、多环节、多要素，具有长期性和系统性的特点，可能会受各种因素影响而陷入割裂状态［16］。如王荣［17］从要素视角为双链耦合发展提出相关政策建议。目前，孙琴等［7］、洪银兴［18］一致认为产业链和创新链融合的路径一般为创新链推动产业链以及产业链拉动创新链；刘婧玥等［19］进一步提出第三种路径，即政府搭建双链融合的平台。在实证方面，学者们测度了双链的融合程度，如陈俊［20］测度了全国主要城市群产业链和创新链协同程度；李雪松等［10］实证分析证明了双链协同对经济社会生产率的促进作用；马丽等［21］以粤港澳大湾区为研究对象，从实证角度研究产业链创新链融合的部门和空间分异格局；梁树广等［22］认为产业链、创新链与资金链耦合的主要动力来源于市场需求、自身利益和市场竞争，并定量分析了山东省制造业的产业链创新链资金链的耦合协调度；张其仔等［23］着眼于全球视角，测算比较了我国在全球价值链中的位置，提出我国要加快发展创新密集型产业的建议。

不少学者进一步进行了多链的相关研究，如李晓峰［12］阐述了产业链、创新链、资金链和服务链与创新生态系统之间的内在关系，并构建出“四链”融合框架模型；杨明等［24］认为“四链”通过相互作用，能够优化创新生态系统，提高区域创新效率；孙琴等［25］探究了集成电路产业链、创新链与价值链的互动关系。然而，围绕经济活动和创新活动形成了各种各样的链，如价值链、政策链、服务链等，但产业链与创新链相对而言更具有根本性、主体性，其他链条则是依附和服务于这两条主链的多链条融合发展本身是伴随着产业链与创新链自发实现的［1］。产业链与产业发展密切相关，在各种链条中处于核心位置，创新链是推动产业升级最直接最根本的动力，产业链又能拉动创新链延伸。而价值链是产业链和创新链互动的结果，政策链对双链融合起到引导和支持的作用，资金链是双链发展壮大的“资粮”，服务链作为一种生产力促进组织，在双链融合中充当着黏合剂［12］。因此，本文仅关注产业链和创新链的融合，而将其他链条作为促进双链融合要素，在双链融合的双螺旋模型中有所体现。

经文献梳理发现，双链融合受到国家的高度重视，同时也引起了学界的广泛关注。但是，双链融合的相关研究还不够深入，大多停留实证方面，无法指导具体的创新实践。而对于双链融合路径的分析，以往文献仅进行了简单罗列的定性分析。而本文的创新点在于，从生物学的微观视角建立了双链融合的双螺旋模型，引出双链融合的两条路径，并进一步运用演化博弈思想，构建双链自发融合路径以及政府引导融合路径的模型，探究两条路径下产学研的演化稳定策略，并对两种路径进行了横向纵向的对比分析，为不同创新阶段如何选择双链融合的路径提供参考。

2 双链融合的双螺旋理论模型

关于螺旋的概念最初源于生物学领域，双螺旋结构最早由1953 年诺贝尔奖获得者生物学家Watson等提出［26］，用于描述DNA 分子结构。随着研究的深入，双螺旋结构被推广到社会科学领域，学者们基于双螺旋理论对创新和产业发展进行了广泛的研究。如柴国荣等［27］较早地将双螺旋理论应用于产业发展的相关研究中，探讨了企业衍生和企业并购双螺旋机制驱动下的产业集群演进；李奎等［28］认为科技创新与市场需求是战略性新兴产业的两大支柱，并提出了战略性新兴产业的创新双螺旋模型；王维成等［29］以创新双螺旋理论为依据，在价值工程的基础上研究了我国战略性新兴产业中新技术、新产品与市场需求的接轨问题。由于双螺旋能够在环境中以一种互补的方式保持稳定，学者们将双螺旋理论应用于产业链、创新链、人才链、资金链的耦合研究中。如姜兴等［30］构建了京津冀地区人才链和产业链耦合发展的双螺旋模型，发现双链耦合存在人才分布极不平衡、产业梯度落差巨大、承接产业转移能力差、协同创新合力不足和高等教育资源悬殊等问题；孙琴等［7］认为产业链和创新链以DNA双螺旋结构彼此融合。

DNA 分子双螺旋结构是自然界中最普遍且稳定的结构，能够为产业链和创新链的融合过程提供研究框架，本文借鉴章琰等人［31］的研究建立以双螺旋结构为核心架构的双链融合创新合作模型，如图1 所示。双螺旋结构是由两条核心骨架链绕着一条共同的中心方向轴形成的螺旋状结构。两根螺旋线分别是两条主链，随着时间的变化不断延伸，两者聚合围绕成一个整体，共同向上延伸发展［32］。双链融合过程涉及多个环节、多个主体、多种要素，是不同主体之间的协同深化，也是多主体通过耦合互动产生共振实现价值增值的过程［22］。李晓锋［12］、梁树广等［22］、孔祥年［33］、陈雄辉等［34］一致认为双链融合的本质是通过协同产学研力量，推动创新合作以实现知识转移和价值增值的过程。产业链和创新链既各自独立运行，又相互作用，其融合关键是主体间的合作，学研机构主导着创新链，企业主导着产业链，除市场之手外，创新资源和要素的合理配置主要依靠政府出台相关政策。

图1 双链融合的双螺旋模型

在双链融合的双螺旋模型中，核心骨架链分别是产业链和创新链，存在着非线性的耦合交互作用，二者在中心方向轴的引导下相互作用，螺旋式上升，产生联动作用。在融合过程中，创新链对产业链的推力和产业链对创新链的拉力形成相互作用，推动双链及系统升级。创新链升级的动力一方面来自于基础研究的突破带来的技术进步，另一方面是产业需求的变化倒逼创新链的进步。而产业链的升级来自于创新链的进步，并且创新成果应用于实践会对产业链提出要求。可见，产业链和创新链是一种双螺旋的互相促进关系。其次，创新链的主体学研机构和产业链的主体企业进行产学研合作会使双链产生联结，双链融合是先关联、再匹配、再融合的过程［34］，进行不断优化升级。

中心方向轴是政府政策，自始至终引领着产业链和创新链的发展方向，是双链融合运行的保障。人才政策、财政政策、金融政策、产业技术和创新技术发展政策等相关政策相互支撑，形成引导双链各环节融合的驱动力，并且，通过各类政策工具，可以对双链耦合过程中出现的问题瓶颈进行及时的调整与疏通［17］。政策能够通过合理配置、优化组合各种创新资源和生产要素推动产学研协同合作和双链深度融合，促进产业升级和创新成果落地。

核心骨架链之间存在4 种对接基：人才、技术、资金、知识，这些共性互补要素的流动奠定双链融合的对接基础，在系统内部形成了双螺旋相应的人才流、技术流、资金流。知识、人才、技术、资本等既是生产要素也是创新要素，在产业链与创新链在要素上各具优势。人才是技术的依托，人才和技术价值的实现则需要资金的支持，技术成果的落地是知识的转移扩散过程，而资金获益则取决于知识和技术的产业化和市场化。在双链融合的演进过程中，4 种对接基相互依存、相互影响和相互促进，在系统内部通过连接键进行集成化与有效组合。要素资源的合理配置可以促进双链更好地融合，双链融合反过来又能促进要素资源的优化配置［24］。

如同DNA 分子核苷酸链的碱基一样，双链融合的双螺旋模型通过4 种对接基按照一定规律形成连接键，即双链自发融合和政府引导下双链融合两种路径，进而连接在一起形成稳定的组合。通过这两条路径，双链能够打破单个链条的边界进行穿插、结合和交汇，链上以及链之间的资源要素也能够流动和整合。可见，产业链与创新链在人才、资金、技术以及知识等要素流动的场域作用下，通过双链自发融合和政府引导下的融合路径，进行非线性的耦合作用，互相协调、配合、促进并协调发展，产生“1+1＞2”的协同效应［21］，促进产业链和创新链融合发展。

生物进化的实质是遗传物质的变异。在长期的变异过程中，物竞天择，适者生存，只有能够适应环境的基因才能留存下来，继续进化。产业链和创新链的融合过程不是固定不变的，而是不断优化发展的。在政策的引导和支持下，企业和科研机构进行协同创新合作，以科技成果落地和产业升级为目的，产业链和创新链相辅相成：4 种对接基在连接键下不断流动重组，推动资源合理配置。政府和市场调节并选择优秀的变异进行保留，寻找最佳路径让双链融合能够高效进行。创新链的研发创新环节和产业链的生产制造环节紧密配合，形成跨链条的整体，研发环节要向产业化延伸，以产业需求引导研究方向，而生产经营环节要重视创新。二者相互交织，贯穿始终，双链融合能够将创新活动与生产过程紧密结合，整合生产要素和创新要素，提高产业创新能力，推动科技成果落地。产业链和创新链在政府引导下，不断从低级向高级演化，从不平衡向平衡演变。同时，双链的协同程度也由低到高、不断递进、螺旋发展，有效发挥产业链与创新链协同发展的乘数效应。

基于双螺旋理论，本文认为双链融合是指在政府的引导下，在人才、资金、知识、技术充分流动的基础上，通过自发融合和政府引导融合两条路径，产业链和创新链以链式结构形成双螺旋式推进发展［8］，彼此带动，发挥互补互促作用，以促进产业链升级和创新成果落地，形成双链融合效应，其本质和重要实现方式是不同创新主体之间不断深化合作，协同创新的过程。

3 产业链和创新链融合路径

综述已有文献及实践经验，并基于上述构建的双链融合模型中的连接键，本文根据融合方式将双链融合的路径分为两条：一是产业链和创新链的自发双向融合路径；二是政府引导下促进双链融合路径。

3.1 产业链和创新链的自发双向融合路径

产业链和创新链的自发双向融合路径具有明显的市场导向特征，此路径分为两个方面：创新链赋能产业链和产业链拉动创新链。

（1）创新链赋能产业链。对于创新链赋能产业链来说，一般由企业主导，具有明确的生产导向，是指先有一定的产业基础再进行技术创新，实现产业链升级。此种路径通常与发起并主导该创新过程的科技领军企业的发展战略、技术瓶颈紧密相关，具有较强的目的性、实用性和技术性［35］，其最大的优点就是与产业需求息息相关，创新成果转化快，针对性强。对于产业链而言，每一环都紧密相连，任何一个环节堵住或断裂，整个链条都无法正常运转［36］。此路径针对产业链上的断点、堵点、难点、痛点进行创新，目的是打造能够抵御风险的产业链，实现创新驱动产业升级。其作用机制来源于产业结构调整升级的需求倒逼创新链的升级，促使企业学习新技术新方法，在关键环节进行自主创新，发挥创新对产业链的驱动作用，提高产业链的自主性和安全性。此路径常应用于“卡脖子”关键核心技术的突破。

信息基础设施是一个国家或地区实现经济增长和可持续发展的重要做支撑，随着信息科技的快速迭代，第五代移动通信技术以其速度更快、容量更大、可靠性更高的优点，成为当前全球科技革命的焦点［37］。全球性的通信标准不仅是一项技术标准，更关系到产业发展和国家利益。通信领域一直是华为最重要的布局，2021 年在全球通信设备市场份额达到了28.7%［38］。在5G 时代，华为作为移动通信产业的前沿探路者，在该领域已经构建起技术、商用进程以及产业规模等多方面的优势和壁垒。之所以能够走在世界前沿，与华为重视基础研究，有着稳定的技术积累，与学研展开合作，不断推动产业链与创新链融合息息相关。香农是现代信息科学的创始人，他在1948 年发表了《通信的数学理论》［39］，提出采用编码技术可以达到信道容量极限的突破方向，开创了香农信息论。2008 年，Arikan 等［40］教授发表了一篇论文，指出Polar 码是在理论上唯一能达到香农理论极限的编码技术。华为发现了Polar码在优秀信道编码上的巨大潜力，便与Arikan 教授寻求合作。Arikan 向华为共享理论知识，华为向Arikan 提供资金支持、技术反馈和场景测试［41］。基于Arikan 教授的研究，华为展开了大规模的研发工作，不断进行技术改革创新，解决了工程化中的关键技术障碍，完成了Polar 码从学术研究成果向产业应用的转化［42］。从技术标准研发到提案，华为从早期对同行的模仿、研究和学习，到与知名厂商如爱立信、英特尔、诺基亚、高通、三星等组建产业化同盟、共同定义5G 标准，再到成立产品线，华为一边通过2012 实验室进行产品研发、制造和验证等工作，一边参与5G 标准制定并与其他参与者共同推进技术标准商业化运用，到最后测试推广使之产业化，华为与国内运营商合作在城市铺开5G 实验网，同时与沃达丰开展跨国测试［41］。极化码入选5G 标准标志着中国通信企业迈入世界顶尖领域，也是中国企业第一次从概念到标准再到产品全过程参与的通信标准，更是企业引导下产业链和创新链自发融合的典型代表。

（2）产业链拉动创新链。对于产业链拉动创新链来说，一般由学研机构主导，强调科技成果的转化，是指先有技术再有产业，从创新链延伸到自主可控的产业链。基础研究决定一个国家科技创新的深度和广度，关键核心技术“卡脖子”问题根源在基础研究薄弱［43］。此路径从基础研究出发，到技术创新，最后落脚到产业化，实际上是创新链的全过程，优点是学科基础雄厚，涵盖内容及影响范围广泛且深远。作用机制表现为创新意识的积累推动技术进步，基础科学的重大进展带动其他相关领域的相应变革发展，重点是要畅通科技成果的产业转化渠道。一方面，产业链升级的需求引领基础研究的方向，产业链中以“产”和“用”为导向来引领创新活动的开展［10］，以产业发展的确定来引导牵引创新链中的不确定性。另一方面，推动创新意识落实到产业化，实现创新成果快速转化。此路径常见于拥有自主知识产权或核心技术，并延伸至自主可控的产业链的演化路径。

面对日益复杂的国际形势，无人机以其灵巧、风险小、无人员伤亡、可在危险环境中作战的特点，被称为可以千里机动的“无声士兵”，对未来空战有着重要的意义。美国的“全球鹰”、以色列的“侦察兵”等无人机早已在战场上亮相，作用巨大。无人机是综合多学科基础原理、多项关键技术应用的复杂系统，具有高技术密集、高研发投入和长回报周期的特点，技术壁垒和人才壁垒都相对较高。国内军用无人机相较国外起步较晚，作为无人机事业的先驱者和开拓者，北航在1958 年就仿制研究设计出了中国第一架无人机“北京五号”。然而进入20世纪80 年代，由于技术封锁、研发基础薄弱，与美国、以色列等航空强国存在巨大差距，尤其是高、尖技术密集且具在军事上具有重要战略意义的中高空长航时无人机，仍是一片空白［44］。20 世纪90 年代末，我国将中高空长航时无人机研发作为重大战略科技项目，2000 年“长鹰”正式立项，由高校牵头。北航联合60 多家参研与配套单位组建“国家队”，研制出我国第一款中高空长航时无人机，产生了显著的经济与社会效益。长鹰无人机从基础研究出发到关键核心技术突破最后落实于产业化，包含了创新链的全过程，其中各项关键技术都要自主创新，为我国关键核心部件国产化奠定了重要技术基础［44］。

伴随着日趋激烈的全球经济和科技竞争，核心技术的掌控和自主创新能力的提升成为各国关注的焦点，而高校和科研院所在基础研究、知识创新、专业人才培养等方面的重要性不言而喻。由高校牵头的国家重大科技项目是以学研机构主导的产业链拉动创新链的典型代表，这种双链融合路径能够发挥高校长年扎根于科学研究的理论优势，能够提供围绕重大科技项目研制所需的各领域最新前沿理论研究成果及相关技术人才，并具备完整化、体系化的人才队伍。这种双链融合路径不仅弥补了科研机构在标准化生产方面的经验缺失，而且克服了企业在基础研究和创新方面的劣势，能够形成全方位的技术壁垒。

3.2 政府引导下双链融合路径

这种路径主要通过政府牵头搭建创新资源聚集平台、协作推动平台型组织等形式，推动创新链和产业链融合［19］，强调政府对双链融合发展的重要推动作用。政府是推进产学研结合的宏观引导者，通过相关政策激励企业和学研机构两方合作创新、彼此融合，主要是通过搭建双链融合平台，引导创新要素和产业要素的流动与配置来实现。基础研究投入多、周期长，学研机构难以负担，而技术风险和市场风险企业难以承担，产学研合作需要政府支持。政府通过搭建产业链和创新链融合的平台，以达到技术供给与需求匹配，推进企业与学研机构互补互促，实现创新资源的互动互通，从根本上解决科技和产业“两张皮”的问题。此模式常见于新型研发机构、新兴产业创新基地、国家重点实验室、大科学工程等。

新型研发机构作为双链融合的重要载体，能够帮助技术跨越“死亡谷”［45］，推动“科学—技术—产品”的演进过程。新型研发机构是技术创新和成果转化的基地，能够充分调动政府、大学、科研机构以及企业等多元主体的力量，构建较为完备的资源体系［35］。我国自主创新能力较弱，核心技术外源性较强，原创性科技成果缺乏，顶尖人才和团队匮乏，科研成果市场化不足。为促进科技成果转化，促进双链融合发展，政府另起炉灶，打造一支新生科技创新力量——新型研发机构，以推动研发、孵化、转化一体化发展［37］。

2015 年，党中央、国务院出台《深化科技体制改革实施方案》，明确提出要推动新型研发机构发展，形成跨区域、跨行业的研发和服务网络。此后，《国家创新驱动发展战略纲要》《“十三五”国家科技创新规划》《关于促进新型研发机构发展的指导意见》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要》等纲领性文件都指出了新型研发机构的重要性。于是，各地政府也纷纷开展实践。科技部数据显示，截至2020 年4 月，全国已有26 个省份出台了新型研发机构的相关扶持政策，可见地方政府对新型研发机构的重视程度。截至2020 年年底，全国各类新型研发机构达2 069家，超过70%集中在东部地区［46］。新型研发机构以科技经济紧密结合为目标，实现了科学技术化与技术科学化的相互促进，类似一种开放式创新平台，是联结地方政府、母体高校、企业和其他社会组织的创新网络枢纽［43］。政府对新型研发机构起主导、推动和促进作用，是研发机构运行规则的制定者和资金的主要提供方，也是协同网络的信息中枢。一方面，政府是构建高效创新体系的重要保障，通过经费资助、场地供给等基础设施建设以及配套政策优惠给予政府和科研机构资源支持，帮助创新主体解决创新障碍；另一方面，政府是平台项目跟进、技术开发、成果转化的组织者，能够汇总创新需求，发布创新项目引导创新链与产业链协同，借助配套政策、激励与约束措施调节高校、企业与其他主体的参与行为、角色互动和利益分配。新型研发机构聚集了政产学研多方资源，能够充分发挥不同主体的优势，加快知识、人才、资金、技术等要素的流动和聚集，为解决科技成果的“最后一公里”难题提供新思路和新平台，能够促进双链融合，形成多方共赢的局面。

4 双链融合路径的模型构建

4.1 模型假设与参数设置

当前多学科交叉研究和复杂技术创新背景下，双链融合离不开不同背景、知识、技术的主体参与合作。而在实践中，为促进双链深度融合，企业、学研和政府都进行了诸多尝试。高校尝试通过建立校地联合研究院、派出院等二级事业单位的方式，与地方政府深度合作，推动了新兴产业的集聚以及科技成果落地；企业则主动与大学建立人才联合培养基地、校企合作创新中心、博士后工作站等，从寻求科技成果转化端跨越产学研之间的边界；政府还出资支持了一批新兴研发机构、创业孵化机构、技术经理人培育项目等，为双链融合和创新资源的合理配置奠定基础。然而，在实际的经济活动中，政府作为引导者和监管者，不参与经济利益的分配，所以模型中更加关注政府对企业和学研机构的引导及监督作用，政府并不作为博弈的主体，也不参与利益分配［47］，在产业链和创新链自发双向融合的路径中不考虑政府因素，在政府引导下的双链融合路径中再加入政府调控。基于此，提出以下假设：

假设1：参与主体。在双链融合的协同创新系统中有两类核心主体，企业为主体1，学研机构为主体2。企业作为实际需求方向学研机构寻求合作，提出技术创新需求，给予一定的市场建议，强化基础研究到产业化的融通；学研机构作为主要的知识生产部门主要进行基础研究，提供人才和智力支持；政府基于区域发展战略以及产业升级需求，为产学研的创新合作提供政策、资金、基础设施等方面的支持，激发双方积极性，促进产学研协同创新，对双链融合的发展进行调控和监督［35］。企业和学研机构均为有限理性，会根据长期成本与收益进行博弈策略选择，且存在信息不对称的现象。

假设2：博弈策略。企业和学研机构基于创新资源交换、利益共享、风险共担的原则展开合作，也有可能因为内外部情况的变化中途退出。双方根据自身利益需求选择是否进行协同创新，企业的策略集合为（协同创新，中途退出），参与协同创新的概率为x，中途退出的概率为(1-x)；对于学研机构而言，其策略集合为（协同创新，中途退出），参与协同创新的概率为y，中途退出的概率为(1-y)。其中，x、y∈(0,1)，均为时间t的函数。

假设3：创新收益。假设企业不参与协同创新时获得的基本收益为R1，学研机构不参与协同创新时获得的基本收益为R2。参考李柏洲等［48］的相关研究，当双方均选择协同创新时，会获得技术收益和市场收益。其中，技术收益为ai P(i=1,2)，P为协同创新活动所产生的技术量，ai为技术收益系数，即技术转化为经济收益的能力；市场收益为βq，其中，β为学研机构进行基础研究和知识创新的成熟度，成熟度越高，知识转化为经济收益的能力越强。q为协同创新产生的信息量，因此该部分收益由企业和学研机构共同分配，分配系数为ε，ε∈(.,1)。

假设4：其他收益。企业或者学研机构中途退出可获得的额外市场收益为Li(i=1,2)，且退出方可获得“搭便车”收益Ni(i=1,2)。

假设5：创新成本 企业和学研机构的协同创新需要技术引进和人才培养，且会产生沟通、设备等创新成本。根据曹霞等［49］、杨乃定等［50］、臧欣煜等［51］的分析，创新成本应当包括建立协同创新关系的初始成本和协同创新维护成本。设企业初建创新合作关系的成本为C11，学研机构初建创新合作关系的成本为C12；企业维护合作的成本为θC21，学研机构维护合作的成本为θC22，θ∈(0,1)。而现实中，协同创新的成本往往与合作深度有关。其中，θ为企业和学研机构合作创新的深度，合作程度越深，所产生的协同创新成本越高。

假设6：违约金。企业和学研机构达成合作时会签订合同契约，其中一方的中途退出会给另一方带来损失，退出方需向另一方支付违约金F。

4.2 双链自发融合路径的演化博弈分析

双链自发融合路径具有典型的市场导向特征，假设协同创新的收益只和投入正相关，并排除其他环境变量的干扰，如政策、资本介入等［52］。企业和学研机构作为双链融合的参与者，具有有限理性，在合作初始阶段并不能直接找到最优策略，而是在选择协同创新与中途退出中进行多次博弈，以实现自身利益最大化。基于上述基本假设，收益矩阵如表1 所示。

表1 双链自发融合路径下的博弈支付矩阵

企业的复制动态方程为：

学研机构协同创新的收益U21、中途退出时的收益U22以及平均期望收益分别为：

学研机构的复制动态方程为：

式（9）中：

按照Friedman［53］提出判定局部稳定点的方法，在均衡点处的雅可比矩阵满足时，该点为系统的局部稳定点，即系统演化的稳定策略。x*、y*均在上，系统存在5 个局部均衡点，如表2 所示。

表2 双链自发融合路径下的均衡点及其稳定性

在双链自发融合路径下，点O(0,0)和点C(1,1)是稳定策略，而点A(1,0)和(0,1)为不稳定点，根据5 个均衡点的稳定性，得到在企业主导下双方策略选择的动态演化过程，如图2 所示。

图2 双方演化博弈相位

由图1 可知，在双链自发融合的路径中，经双方长期博弈，系统趋于（协同创新，协同创新）或（中途退出，中途退出）两个稳定状态，且最终演化结果与系统的初始状态有关，当初始状态位于区域ADCB 时，演化结果向B(1,1)点即（协同创新，协同创新）收敛，双方形成稳定的积极合作关系；而当初始值位于AOCD区域时，演化结果向O(0,0)点即（中途退出，中途退出）收敛，双方会进行长期合作关系。最终的博弈结果取决于ADCB 和AOCD 面积的大小。若SADCB＞SAOCD，系统向（协同创新，协同创新）方向演化的概率更大；若SADCB＞SAOCD，系统向（中途退出，中途退出）方向演化的概率更大。

综上，区域ADCB 的面积，记S1为企业和学研机构形成协同创新合作关系的概率。

下面分析创新深度双链自发融合路径下创新组织效率的影响，即通过分析S1关于参数θ的单调性可得。由于，故随着创新深度加深，系统向的概率会减小。

结论1：在双链自发融合的路径中，企业和学研机构演化的稳定策略为（协同创新，协同创新）或（中途退出，中途退出），且最终演化结果与系统的初始状态有关。双方达成合作创新的概率与创新深度有关，且随着创新深度的增加，双方选择协同创新的概率会降低。

4.3 政府引导下双链融合路径的演化博弈分析

政府引导下双链融合路径的补贴和惩罚是政府支持和保障创新活动的两个重要措施［49］。在前文假设的基础上加入政府调控的作用参数，并作出以下假设：

假设7：为了激励企业和学研机构选择协同创新，政府给予参与协同创新的一方成本补贴，t为政府的成本补贴力度，通过降低企业和学研机构的合作成本体现，包括初建成本和维护合作成本［51］。另外，政府给予参与协同创新的学研机构资助G［54］。

假设8：各类创新平台是双链融合的有效承载，为了促进科技成果的转化，政府牵头搭建双链融合的平台，对参与协同创新的企业和学研机构提供基础设施。其中，企业获得服务支持W1，学研机构获得W2。

假设9：政府为实现创新资源的有效配置，营造公平竞争的环境，对于中途退出的一方进行惩罚

根据以上假设，在政府引导的双链融合路径下双方博弈支付矩阵如表3 所示。

表3 政府引导下双链融合路径的博弈支付矩阵

在政府主导下双链融合路径中，企业选择协同创新的收益U51、中途退出时的收益U52以及平均期望收益分别为：

企业的复制动态方程为：

学研机构选择协同创新的收益U51、中途退出时的收益U52以及平均期望收益为：

学研机构的复制动态方程为：

下面进行政府引导路径下的稳定性分析。令F(x)=0、F(y)=0 可以得到5 个均衡点，其中，。系统均衡点的稳定性取决Jacobi 矩阵的局部稳定性，政府主导下的创新系统的Jacobi 矩阵如下：

与双链自发双向融合的路径相似，政府主导下的双链融合路径，存在5 个局部均衡点，如表4 所示。

表4 政府引导下双链融合路径的均衡点及其稳定性

在政府引导的双链融合路径下，系统的均衡点与上文中双链自发融合路径下相似，相位图相同，此处不再赘述。区域S2的面积为学研机构主导下企业和学研机构形成协同创新合作关系的概率。

下面分析在政府引导的双链融合路径中政府对企业和学研机构的支持、惩罚以及创新深度对政府引导下双链融合路径的创新组织效率的影响，即通过分析S2关于参数的单调性可得。由于，即随着创新深度增加，双方更愿意选择协同创新。另外，对于政府支持力度，的增加，S2的面积增大，系统演化结果趋向(1,1)点的概率增加，企业和学研机构选择协同创新的概率会更大。政府为搭建双链融合平台支持力度越大，为企业和学研机构提供的便利越多，越能促进双方的协同创新合作；而对于政府惩罚力度，，则S2是的单调递增函数，随着的增加，S2的面积增大，系统演化结果趋向(1,1)点的概率增加，双方选择协同创新的概率越大。政府对双方的监管惩罚力度越大，双方的背叛成本也就越高，越能够限制双方行为，最终形成稳定的积极合作关系的概率越大。

结论2：在政府引导的双链融合路径下，企业和学研机构演化的稳定策略为（协同创新，协同创新）或（中途退出，中途退出），且最终演化结果与系统的初始状态有关。政府对双方的支持力度和惩罚力度越大，双方达成合作创新的概率也就越大。此外，随着创新深度的增加，双方选择协同创新的概率也会增加。

4.4 两条路径的对比分析

在上述两条路径下企业和学研机构合作创新演化博弈模型构建的基础上，讨论哪种路径更能促进双方合作。经分析可知，在两条路径下企业和学研机构形成积极稳定的合作关系的概率分别是S1和S2，借鉴徐刚等［47］的分析框架，对两种路径进行横向对比分析。通过对（14）式和（27）式面积的比较可以判断哪种路径更能促进企业和学研机构达成协同创新合作关系。本文设定违约金、政府支持以及惩罚等参数均为固定值，仅考虑创新深度不同下两种路径的对比，求解S1-S2可以得到S1＜S2，即在不同创新深度下，即创新的不同阶段，政府引导下的双链融合路径比自发融合路径更能促进双方合作。

结论3：两种路径对比下，政府引导的双链融合路径更有效，双方选择协同合作的概率越大。

5 数值仿真

为进一步探索不同创新深度，即创新的不同阶段下系统的演化过程，本文用MATLAB 软件更加直观地对两条双链融合的路径进行横向和纵向的对比分析，刻画不同创新深度下不同路径下参与主体的策略演化轨迹，对上述的3 个结论进行验证。仿真参数主要通过参考相关文献，咨询课题组老师，并结合本文研究情况进行设置。因此，相关参数具体设置为：F=5，L1=6，L2=4，C21=5，C22=5，C12=2，N1=2，N2=3，a1=1，a2=0.9，p=15，b=1，ε=0.5，q=15。同时，假设在协同创新的初始阶段双方选择协同创新的概率均为0.5。

（1）双链自发融合路径下不同创新阶段的双方策略选择的演化过程。由图3、图4 可知，随着创新深度增加，收敛于(1,1)点的线条明显减少，稳定合作区域的面积也减少了，表明双方合作意愿降低，这一结果与结论1 的分析一致。随着创新深度的增加，创新难度和所需的资金呈几何倍增长，科研成果转化的不确定性较大，而双链自发融合路径下没有政府的支持，仅靠市场的企业和学研机构难以负担，因此在自发融合路径中，随着创新深度的增加，双方选择协同创新的概率会减少。

图3 θ=0.1 时自发融合路径下双方的策略选择演化过程

图4 θ=0.9 时自发融合路径下双方的策略选择演化过程

（2）政府引导下融合路径在不同创新阶段的双方策略选择的演化过程。由图5、图6 可知，随着创新深度的增加，政府引导下的融合路径一直收敛于点(1,1)，且线条多，面积大。这是因为政府对双链融合的发展具有重要的推动和保障作用，政府引导在双链融合的过程中能够克服市场的弊端，发挥在政策制度、资金支持、人才培养、产业发展等方面的优势，降低企业和学研机构的创新成本和风险，为双链融合保驾护航。另一方面，政府的惩罚措施能够有效制约双方的“中途背叛”行为，促进协同合作的可持续发展。

图5 θ=0.1 时政府引导路径下双方的策略选择演化过程

图6 θ=0.9时政府引导路径下双方的策略选择演化过程

（3）两种路径在不同创新深度下的对比分析。如图7、图8 所示，灰色线条部分是自发融合路径，黑色线条部分是政府引导下的融合路径。可以看出，两种线条最后均收敛于(0,0)或(1,1)，说明在两种路径下，系统的演化策略为（协同创新，协同创新）或（中途退出，中途退出），这与结论1 和结论2 中的分析一致。当θ=0.1 时，黑色线条和灰色线条几乎都收敛于(1,1)点，说明当创新深度较低，即创新初期，企业和学研机构都更倾向于选择协同创新，但收敛于(1,1)的黑色线条的面积较大，说明政府引导下的双链融合路径更有效；而当θ=0.9 时，收敛于(1,1)的黑色线条比灰色线条多，黑色图形的面积显然更大，此时，政府引导下双链融合的路径严格优于双链自发融合路径，政府引导更加能够促成双方的创新合作。综上，随着创新深度的增加，即在创新的不同阶段，政府引导一直更优于自发融合路径，但在创新后期，政府引导下的路径更能彰显其优势。

图7 θ=0.1 时两种路径下双方的策略选择演化过程

图8 θ=0.9 时两种路径下双方的策略选择演化过程

6 研究结论与政策建议

6.1 研究结论

本文首先以生物学视角构建了双链融合的双螺旋理论模型，其次，进一步以博弈方具有有限理性为前提建立了双链自发融合和政府引导融合的产学研协同创新模型，系统分析了企业和学研机构在不同的创新合作深度，即创新的不同阶段的协同创新策略演化过程，并对两条融合路径作出横向和纵向的分析，得出以下结论和建议：

（1）在双链自发融合路径下，随着创新深度的增加，企业和学研机构以更低的概率参与协同创新。这可能是由于在自发融合路径下，双方的合作没有政府的调控和监督，仅由双方合同规定的违约金难以制约双方的背叛行为，而且我国市场发育程度较低，信息不对称，会影响产学研的合作。且随着创新深度的增加，企业学研机构需要更多的资金支持，没有政府的协助，双方合作难以维系。

（2）在政府引导的双链融合路径下，在创新深度的不同阶段，双方均以较高的概率参与协同创新。政府能够发挥计划指导和组织协调的作用，可以为双链融合提供制度和资金保障。政府的支持可以激发学研机构的创新活力，也为企业参与协同创新提供保障；政府的惩罚提高了双方的背叛成本。

（3）对于两条路径的对比，在创新前期，两条路径下产学研都能以较大的概率形成创新合作，但政府引导下的路径优于自发融合路径；在创新后期，政府引导下的双链融合路径严格优于双链自发融合路径。因此，要强化政府在双链融合中的推动作用，充分发挥政府作用，进一步弥补市场的短处，促使参与主体达成长期合作。

6.2 政策建议

产业链与创新链的两链融合是地区积极融入全球价值链、全球生产网络、提升产业价值和竞争力、实现地区产业转型升级的重要手段和途径［55］。关键核心技术的突破仅靠市场机制很难实现，必须发挥我国集中力量办大事的举国体制，而政府的宏观调控可以在创新初期和科技成果产业化阶段起到不可替代的作用，能够为双链融合发展保驾护航。

（1）加强产学研深度融合，构建创新联合体，推动双链融合发展。产学研创新联合体是一种层次高、互动深的新型产学研深度融合模式，可有效融合各创新主体组织边界、融通创新链与产业链各环节［56］。政府作为引导者和支持者，可以针对产业链中的断点、堵点、难点联合多方主体进行集中攻关，发挥我国特有的集中力量办大事的举国体制。政府要通过政策和资金支持，充分调动各方主体积极性，积极推动创新联合体的构建，系统整合各种创新要素和产业资源，形成资源共享、优势互补、风险共担、互惠共赢的科技创新与产业发展一体化的新机制，助力创新成果的产业应用与价值实现，推动双链深度融合。

（2）整合各类资源，构建双链融合平台，推动创新成果落地。政府可以搭建各种双链融合平台，充分发挥双链融合的桥梁作用，实现不同市场需求和创新供给的有效匹配，以减少信息不对称带来的资源错配，解决科技经济“两张皮”的问题。政府可以牵头建立高水平的新型研发机构，与学研机构相匹配，打造“科研机构—新型研发机构—产业技术中心”的创新研发体系，形成双链交互的桥梁纽带，实现双链长期融合和稳定发展［57］。

（3）构建完善的双链政策支撑体系，打造良好的制度环境。推动双链融合必须打造完备的政策支撑体系，优化创新资源配置，为企业和学研机构提供良好的创新环境。充分发挥各类政策工具的优势，政府可以通过以下两个方面：一是加大科研投入和补贴、推行研发合同制等激励措施对大学、科研院所及实验室进行引导和鼓励，推动创新链向产业链延伸；二是增加政府对引用新技术和实现转型升级的企业提供的创新支持力度，可以降低企业转型的高额成本，鼓励企业参与并投入高科技成果产业化，发挥创新链对产业链的赋能作用。此外，通过政府购买服务和社会引导，优化市场环境，吸引社会资本关注。