技术创新生态系统结构的生态重组，本文主要内容关键词为：技术创新论文,生态系统论文,生态论文,结构论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
近年来，理论界已经关注到了创新行为和创新群落的生态学特征：国外学者如Bertuglia等研究了创新行为的时空特征[1]，Athreye探讨了竞争与创新行为的关系[2]，Claver等则研究了组织文化对技术创新行为的作用[3]，Head等推测群居行为（herding behaviour）可能导致产业群和创新。国内学者如李子和等注意到了高新技术创新群落的生态学特征[4]，黄鲁成运用生态学理论对区域技术创新系统进行了研究[5]，刘友金等则以群落学为基础探讨了技术创新群落的组织形式和创新优势[6，7]等，罗发友等则运用行为生态学的理论对技术创新形成与演化[8]等进行了研究。
已有的研究表明，技术创新群落是一种以产业关联为基础，以地理靠近为特征，由相互作用、相互依存的创新组织有机构成的社会“生态群落”，具有类似于生物生态系统的特征。本文将生态学、生态经济学和工业生态学的有关理论和方法与技术创新系统理论相结合，对技术创新生态系统结构的生态重组进行了初步研究。
一 技术创新生态系统结构的生态学特征
技术创新生态系统具有与自然生态系统相似的特征，这可以从两者的生态系统的结构及技术创新群落与生物群落的种间关系的对比中体现。
（一）技术创新生态系统结构的生态学特征
参照邓南圣[9]、罗发友[8]的相关研究，将技术创新生态系统结构与自然生态系统结构进行对比，可以发现，两者具有相似性。这种相似性可以从表1直观体现出来。
表1 技术创新生态系统结构和自然生态系统结构的对比
生态系统结构 自然生态系统 技术创新生态系统
营养结构 营养关系
物流、能流和信息流关系
生物种类
创新单元类型
形态结构 种群数量
创新种群数量
种的空间配置 创新单元的空间配置
（二）技术创新种群关系的生态学特征
由表1可知技术创新生态系统的形态结构实质上就是“种群结构”。技术创新种群与自然界生物种群一样不是孤立存在的，在一定环境下，各种群之间存在各式各样的相互关系，这种关系称为种群间关系。其具体关系[10]表现如下。
1.有利关系
（1）共栖。在生物种群间指两个物体之间均因对方的存在而受益；在技术创新中，众多相互关联的创新组织聚集一起，实现资源共享，优势互补，以克服单个创新组织创新资源不足的缺陷。它们可以利用共同的交通、实验基地等基础设施，可以分享共同的信息资源，可以拥有共同的专业人才市场，可以共同吸引风险投资，可以相互利用对方的创新特长，可以互为创新成果的传播者和使用者。
（2）互利共生。在生物群落中指两种不同物种之间紧密结合，通过功能互补，彼此生利；在技术创新群落中则指各种创新组织通过合作可以使双方共同获利。例如，以高校、科研院所孵化或者衍生出来的企业为主体形式的企业群与它们的母体（依托单位）——高校或科研院所就是典型的互利共生关系，高校或科研院所为企业提供科研成果、创新信息、中式设备以及人才培养，企业则主要进行产品开发、工艺开发和市场开发，这样，群落中的企业与高校互利共生、优势互补、互相促进。
（3）偏利共生。在生物群落中，指两个物种之间，其中一种因联合生活得益，而另一种并未受害；在技术创新群落中则指各种创新组织通过合作可以使一方在不损害另一方利益的前提下获利。这实质上是经济学中的帕累托改进，实现了整体福利的增加。当然要实现这种合作受益方必须给予非受益方一定的补贴，这实质上还是达到了互利共生。
2.有害关系
（1）抗生。在生物群落中指两种生物生活在一起，一种所产生的物质对另一种有害；在技术创新群落中则指一个创新组织所产生的物质（如废气、噪音等）对另一创新组织产生负外在性。
（2）寄生。在生物群落中指当两种生物在一起时，一个物种寄生于另一物种的体表或体内，并依靠它生活，消耗其营养；在技术创新群落中则是指各创新组织间若只有合作机制则会产生“寄生”也就是我们所说“搭便车”的行为，而最终会破坏整个创新生态系统。
（3）捕食。在生物群落中指一种生物捕获另一种生物，并予以加害或吞食；在技术创新群落中当然没有以实体形式进行相互“捕食”的关系，然而对创新生态系统中流动的物质和能量，以及各自的市场和人才，不同的创新组织是存在“捕食”关系的。另外，可能还存在企业的吞并等“捕食”关系。
（4）竞争。在生物群落中指生活在某一区域的同种或异种动物、植物，时常为了争取有限的食物、光照、空间、配偶或其他需要而发生竞争；在技术创新群落则指各创新组织为了争夺有限的资源、市场、人才等而发生竞争的现象，如技术创新群落中的恶性价格战是典型的竞争现象。
二 技术创新生态系统结构的生态重组
（一）技术创新生态系统结构生态重组的基本含义
Faye Duchin认为生态重组是一种通过按照尽可能对地球的生物-地球化学系统干扰最少的方式进行技术设计和实施，从而推动社会财富的目的实现。它无疑影响着为21世纪设计的思路和工程内容，但尚不确定这种影响所表现的形式和影响的深远程度。
更广泛地讲，生态重组本质上就是按照自然生态学原理和自然生态系统运行方式来调整人类的活动。在技术创新群落中则强调以创新活动和工业活动为主的技术创新生态系统的重组，这正是技术创新群落可持续发展的关键，也是技术创新群落未来发展的趋势。
（二）技术创新生态系统结构生态重组的原则
1.系统整体性与成员个体性统一原则
在追求技术创新群落整体的经济和环境效益的同时，还要追求成员自身的经济效益和环境业绩，因此，这就需要保证系统的整体性和成员的个体性统一；从操作、运行和管理上，要使得物质、能量和信息流动在整个系统内形成快捷、流畅的网络，而成员个体间以市场原则进行联系以体现个性。这样不仅能形成“竞争”还可以避免种群间“寄生”关系的存在。
2.空间组织和联系的高效性原则
在追求经济成本和环境成本优势的市场里，仅仅是地域上的邻近已不足以确保现代企业的竞争力，还必须设计高效的工作系统。在该系统内有着很好的友邻关系，这主要指系统内企业、政府、高校、科研院所和社区间有着紧密、高效的合作和交流关系。因此，在设计上必须考虑这种合作和交流的流畅，保证物质、能量、信息的良好通达性。
3.经济、社会、环境和谐的多功能性原则
经济、社会和环境的和谐是可持续发展的基础，因此，技术创新生态系统的发展必须兼备经济、社会和环境的多功能和多重效益，才能实现工业生态学主旨。
4.“生态链”原则
即技术创新系统的创新单元之间和创新种群之间在物质和能量的使用上必须形成类似自然生态系统的食物链。只有这样，才能形成物质、能量、信息的封闭循环。
5.多样性原则
即成员组成和相互间的联系要多样化，而且要有创新性，不能一成不变，这样才能保证技术创新生态系统的平衡和稳定发展。
（三）技术创新生态系统结构生态重组的实现
1.技术创新生态系统“营养结构”的生态重组
目前大部分技术创新生态系统的物料流动还都处于图1的模式，该模式类似于自然生态系统的“二级生态系统中准循环的物料流动”[12]（如图2）。
附图
图1 目前技术创新生态系统的物料流动的模式
附图
图2 二级生态系统中准循环的物料流动
资料来源：Graedel T.E and Allenby B R.1995.
模型中的生产者对应于高校、科研院所；消费者对应于孵化器（初级消费者）和高新技术企业群（次级消费者）；环境对应于技术创新复合环境（由技术创新物质条件、人文环境、自然环境综合组成）。
二级生态系统模式从长远来看不具有可持续性，因为物质与能量流动的方向是单一的“下流式”的；其结果必然是资源不断减少和废物不断增加。这种模式没有实现物质与能量的循环利用。因此，在这种生态系统内部，资源和废物的进出量则受到资源数量与环境容量的共同制约。鉴于此，作者建立一种新的理想化技术创新生态系统的模式（如图3）。
附图
图3 理想化技术创新生态系统模式
该模式与上图1模式不同之处在于生态系统中加入了“分解者”（即对“废物”和副产品等进行处置、转化、再利用等的企业，如废物回收公司、资源再生公司等），这样一来废物会明显减少，对于技术创新生态系统内成员分解不了的废物，如果能被一个更大的生态系统（由技术创新生态系统与其周围的自然生态系统示为整体的一个生态系统，如把热电厂排出的热水和温水养鱼结合起来，则热电厂就可以与周围水域构成一个新的协调型的生态系统）的其他成员利用作为资源，并生产技术创新生态系统的原料，就可以维持创新系统与环境的相容性，同时变技术创新种群间的“抗生”关系为“互利共生”关系。而这关键在于找到新的废物利用途径或是改变工艺使废物对系统中的其他成员有价值。同时，成员间的物料流通应按照市场原则进行联系，以体现系统整体性与成员个体性相统一的原则。由此可见，该理想化模式与完美的“三级生态系统中循环性物料流动”模式[11]（如图4）达到了同样的效果，即物质来源于系统本身，又消化于系统本身，被充分利用而没有废物产生，最终可以真正实现可持续发展的技术创新生态系统。这不仅满足了空间组织和联系的高效性原则，实现了物质、能量、信息的良好通达性；还满足了经济、社会、环境和谐的多功能性原则，从而实现经济效益、社会效益和生态效益统一的整体效应。
附图
图4 三级生态系统中循环性物料流动
资料来源：Graedel T.E and Allenby B R.1995.
2.技术创新生态系统“形态结构”即“种群结构”的生态重组
（1）要由合适的创新单元组成。创新单元应该由几个既不相同又能直接互补的大企业组成，而且这些成员之间必须满足一个“生态链”原则，即创新系统的成员间在物质和能量的使用上必须形成类似自然生态系统的生态链或食物链，这样就有可能在能源、生产原料和副产物的流动上形成具有高效率、低耗费的工业链，只有这样才能实现物质与能量的封闭循环和废物最少化。各创新复合组织是否具备市场供需关系以及供需规模、供需的稳定性均是影响发展的重要因素。因此，创新单元的生态重组关键是企业、行业的匹配。另外，按照多样性原则，这种系统必须构建在不同成员之间已有的密切关系基础上，这种“亲缘关系”使企业成员间在各个层次上日常接触都比较频繁和容易，也方便了合作和决策。
（2）合适的创新种群组成。种群之间应该满足产业链一体化，这一点虽然在有些创新系统中做到了，但有些还不到位，因为其下游产业中根本没有类似“分解者”的企业，这样一来就无法实现技术创新生态系统内物质的封闭循环模式。因此，创新种群的生态重组关键是“种群”的结构与“生境”的匹配性关系。
（3）创新单元的空间配置要合理。按照空间组织和联系的高效性原则，其最基本的要求是地域上的邻近。所以，创新单元相互距离应该较近，这对于利用管道输送能源及材料（如废气的输送）等非常重要，同时还可以节约经济成本。
三 结论
本文的研究认为，技术创新生态系统的结构与自然生态系统结构相似，都由形态结构和营养结构构成；技术创新群落的种群关系与生物群落的种群关系类似，具有共栖、互利共生、偏利共生、抗生、寄生、捕食、竞争等关系；技术创新生态系统结构的生态重组必须遵循特定的原则：系统整体性与成员个体性统一原则，空间组织和联系的高效性原则，经济、社会、环境和谐的多功能性原则，“生态链”原则和多样性原则；技术创新生态系统要实现可持续发展就应该对其营养结构和形态结构分别进行生态重组，并构建一个理想的技术创新生态系统模式，以实现技术创新系统中物料流动的封闭循环并最终实现经济效应、社会效益和生态效益统一的整体效益。这对技术创新群落向生态技术创新群落发展提供了参考性意见和指导。有关生态重组中的障碍及解决方法还有待进一步的研究。
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