区域创新系统的AIITD演化模型研究，本文主要内容关键词为：模型论文,区域论文,系统论文,AIITD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。
中图分类号：F114.46 文献标识码：A 文章编号：1002-0241(2011)12-0094-07
0 引言
自熊彼特提出“创新”概念以来，对创新的研究已经逐渐从单一的企业家逻辑起点的线性创新模型向多机构耦合、多主体交互的网络式创新模型转变。从纵向历史考察，创新理论的研究主要遵循这样一条主线：熊彼特创新思想——企业技术创新系统——区域创新系统——国家创新系统，强调创新的“系统范式”已经成为创新理论研究演进的最核心理念[1]。区域创新系统又称为区域创新体系或区域创新网络，它以全面、系统、动态演化的观点，将区域科学中的文化、制度、组织等因素与熊彼特思想有机地结合起来，建立起区域创新、区域环境和经济增长之间的内在联系，形成了一个分析创新活动和区域经济发展的、极有价值的研究传统。
综观国内外研究，在区域创新系统的定义、结构、分类、案例实证及政策研究等方面已经取得一批显著的成果[2-4]。尤其是近年来，透过复杂适应系统的理论视角，对区域创新的探讨衍生出诸多研究领域。Buijs等人开创了将复杂适应系统理论应用于创新管理研究的先河[5]。在此之后，大量学者开始从非线性、自组织和涌现等视角来探讨技术创新的复杂性。Chiles等认为，集群创新不仅受主流经济学所谓的区位效应和竞争优势的影响，而且还受企业家精神对创新的涌现作用的影响[6]。McCarthy等则论证了新产品的研发过程是一个非线性、自组织、复杂的过程[7]。Fuller等以创新者、组织结构和产业网络三个层次阐述了创新的涌现性，并进一步指出，创新活动只有被社会接受或者融入到社会环境中，并与之发生相互作用，创新才会涌现[8]。目前，国内通过复杂适应系统理论来探讨创新系统的研究，还处于引入、借鉴和吸收阶段。龚艳萍等应用复杂适应系统理论对企业创新网络的特征和机制进行了较为全面的剖析[9]。刘洪、金吾伦等学者也进一步证实了创新行为的复杂特性[10-11]。
虽然国内外学者的相关研究成果很多，但仍然有诸多不足：一是多数学者只是以复杂适应系统为理论背景，对创新的复杂过程仅限于简单的宏观描述，缺乏基本的理论构建，对于创新系统内在演化规律的研究还不够深入；二是忽略了创新是融入到经济增长之中的制度重构这一区域创新系统的核心命题，对创新系统内在制度安排和机制设计的认识较为模糊；三是各种实证或案例研究或者基于其对象的自身特点，或者是利用其他学科已有的理论或方法，呈现出各自为政的离散态势，缺乏一般性的理论构建。因此，本研究将借用复杂适应系统理论来揭示区域创新系统的复杂特性，深入探讨其内在的演化规律及其基本作用机制，并在此基础上构建起一般性的解释框架(AIITD模型)，以期能推进区域创新研究的理论构建，也为实践中的区域创新系统建设提供相关政策启迪①。
1 区域创新系统的复杂特性
1.1 复杂适应系统理论
复杂适应系统理论(Complex Adaptive System，CAS)是由密西根大学Holland教授于20世纪90年代初正式提出的，其核心思想是“适应性造就复杂性”。所谓适应性是指具有智能的主体在一定内部模型的作用下，根据学到的经验主动改变自身的结构和行为方式。在CAS中，任何特定的适应性主体所处环境的主要部分都是由其他适应性主体构成的，所以，“任何主体在适应上所做的努力就是要去适应别的适应性主体”[12]。CAS的最大贡献在于提供了一种自下而上的建模方法，将微观主体适应和宏观系统的涌现有机地结合起来，并借用主体之间的交互作用来反映系统的复杂变化，从而合理地解释了事物从简单到复杂的演化过程和机制。这就是“CAS生成复杂动态模型的主要根源”[12]。
如果所考察的组织中的行动主体具有自主判断和行为的能力，并与其他主体之间具有交互(信息和物质)的能力和环境适应能力，那么，根据复杂适应系统理论，就可以将该组织看作复杂适应系统[13]。区域创新系统是由一系列非线性的、动态的、相互适应的创新主体以及创新主体之间的关系所构成的特定组织。从本质上说，区域创新系统是一个复杂的适应系统。
1.2 复杂性特征分析
为了进一步剖析区域创新系统的内部演化规律及其运行机制，本文将借用CAS的相关思想，对区域创新系统的复杂性特征进行分析。其主要特征表现为以下几个方面。
(1)主体智能交互性。为了满足创新的需要，区域创新系统内必然出现物质流、信息流和资金流的交互作用。这一系统内部的交互作用实质上是源于创新元的智能性。具有智能的企业、大学、科研机构、中介服务机构等创新主体，在相互竞争与合作的作用中，不仅改变自身的行为模式，而且改变着区域的创新环境，使得创新资源在不同创新主体之间高效、快速地流动。因此，区域创新系统是一个由智能体到智能体的多层次、多结构、多功能的空间网络体系。
(2)系统动态开放性。区域创新系统虽由不同创新主体集合而成，但它并非是一种静态的策略集合，而是一个动态开放的生命系统。系统的开放性主要表现为治理结构和金融等要素支持的开放性。治理结构的开放性可以使外部创新资源自由流入，打破区域创新的“锁定效应”，利于建立跨区域合作的创新联盟；而金融系统的开放性，则使得创新资金的需求和供给在更大的创新空间内循环，利于种子基金、风险投资和私募基金孵化各类潜在的创新项目。区域创新系统演化正是在这种内部系统涌现和外部环境突变的动态环境中进行的。
(3)创新绩效涌现性。在创新系统智能元的作用下，创新资源的投入和产出必然是一种非线性的关系。当创新的积累在微观层次上达到一定程度，系统的创新空间将会出现宏观涌现，而随着创新系统的离心力达到一定临界点，区域创新系统又将出现雪崩式的衰落。同时，任何一种知识应用到一个新的领域能否带来有价值的创新，其本身具有很强的不确定性，它是具有适应性的市场“投票”和社会选择综合作用的结果。因此，创新系统的绩效具有很强的不确定性，是积累涌现的结果。
2 区域创新系统演化模型构建
区域创新系统具有主体智能交互性、系统动态开放性、创新绩效涌现性的特征，是一个具有自适应能力的复杂系统。其演化呈现集聚(Agglomeration)、互动(Interaction)、制度厚积(Institutional Thickness)、多样化(Diversity)的超循环特性(简称AIITD演化模型，如图1)。
图1 区域创新系统
2.1 集聚阶段
集聚阶段主要指创新要素的集聚，即区域内的企业、研发机构、大学、中介机构和地方政府在地理空间上的临近或汇集。在集聚阶段，系统内部各创新主体之间的联系非常有限，系统的协同效应和整合效应低下，社会资本相当薄弱，不过这一阶段却是区域创新系统形成的雏形阶段(如图1(1)集聚)。
如果说一个完整的区域创新系统包括创新的主体要素、功能要素和环境要素，那么在集聚阶段主要表现为创新主体要素的集聚，创新系统在功能和环境层面上还相当欠缺。也就是说，创新系统的内部模型和标识作用并未被激发。既然如此，那为什么还存在创新要素的集聚呢？主要的原因包括三个方面：一是创新主体具有空间地理上的临近性，要素主体是以“物以类聚”的法则在空间地理上汇聚。二是公共权威有意识的推动，使得具有智能的创新主体认识到，集聚能产生互补和协同效应，比如我国各地广泛兴起的科技园区、产业园区以及各种孵化园等，政府的政策激励对其发展往往起到举足轻重的作用。三是由于市场机制导致的创新要素的自然流动。比如，由于东部经济成本、资源环境成本的提高，导致一些产业向内地转移，进而带动创新资源向中西部地区流动，并产生新的产业集群。目前，很多地方政府都在推动各种开发园区的建设，为招商引资出台各种优惠政策，吸引产业集聚到区域园区内，这正是区域创新系统集聚的外显形式[14]。
总之，集聚阶段是区域创新系统形成的雏形，有利于活化沉淀的科技资源，降低交易成本，蓄积商业潜力。然而，在集聚阶段单个主体难以应对复杂的外部环境，区域很难形成整体协同效应。要使集聚涌现出新产品、新技术、新商业模式，还需促进各创新主体之间的互动，培育社会资本，逐渐形成良好的创新氛围。
2.2 互动阶段
当要素集聚到一定程度时，区域创新系统的演化将由集聚向互动阶段过渡(如图1(2)互动)。就区域创新系统这种特定的组织来说，其整体上的创新活动是在各创新主体的互动过程中展开的。换言之，集群创新能力的最小分析单元应该是集群参与者之间的互动关系，正是产业集群内部的各种正式或非正式关系，促使创新系统参与者之间发生知识的搜索、共享、交流和互补，从而导致整体层面上的创新涌现[15]。图1中(2)的虚线箭头表示各创新主体之间的互动关系。
就互动阶段形成的原因而言，主要可以从两个方面来分析：一方面，企业为了长期的发展战略，需要获取一定的战略资源(如人力资源、知识资源、金融资源等)，并培育有利的社会资本，因此有必要与同一区域内的大学、科研机构、政府部门以及不同价值链的企业建立合作关系；另一方面，技术本身具有公共产品的性质，这就决定了企业很难独占研发的技术成果。为此，企业要在复杂的环境中凸显自身的竞争优势，必须构建产业链的企业合作网络，共同分担高额的研发费用，减少企业的风险，提高技术创新的成功率[16]。然而，创新主体之间合作的“集体理性”并不容易得到广泛的认同，这就需要一种外界力量的推动，政府将成为此种角色的主要承担者。Hamdouch的研究表明，创新项目的成功与否主要在于在潜伏期政府的公共资金介入程度如何。同时，他还进一步指出，公共权威的作用是通过不同创新主体在时间和空间范围内的集成来实现的[17]。
在区域创新系统的互动阶段，由于合作制度的规范性较弱，创新主体之间的联系、交流和互动并没有形成稳固的关系，使得合作具有很大的随机性和偶然性。要保持创新联盟的持续运行，还需要相关制度保障，即厚积的制度建设。
2.3 制度厚积阶段
区域创新主体透过资金流、物质流和信息流的交互作用，将促进地方性制度组织之间互动与回应网络的产生，并在地方制度安排层面上产生显著的同构，这种互动和同构机制往往会转化为社会公约、伦理规范、习惯与传统。这种有利于创新的制度安排，在交互适应和累积的过程中，将使区域创新系统的发展进入成熟阶段，即制度厚积阶段(如图1(3)制度厚积)。
制度厚积源自Amin等对于“新马歇尔节点”的讨论。他们认为，在“全球—地方”的网络节点中，除了区域自身的环境条件与产业特色外，区域还应该创造地方经济活力，而其中的途径是透过正式与非正式制度的匹配来产生协同效应，并形成一套共同认可的制度规范，使每一创新主体都“如鱼得水”[18]。区域创新系统的制度厚积阶段至少满足三个条件。首先，创新系统内部将形成大量的“稳定性制度因素”，包括厂商、研发机构、金融机构、地方政府、不同类型的志愿者团体以及商业服务协会等，这些制度性组织将形成一个符合本地特色的、不易外移的、稳固的创新网络体系。其次，各种制度组织间产生高度的相互作用和信任机制，并在相互适应的过程中产生一系列有利于构建持久创新联盟的社会公约、制度规范、管辖机构、联合建构与集体表达机制，在区域内形成特定的创新氛围，从而使得创新合作的部门主义与制度之间的冲突降到最低。最后，产生区域创新共同的愿景，以整合地方组织机构的行动步调，达成广泛的共识和集体动员[18]。制度厚积阶段实际上是区域创新系统的成熟期，驱动区域创新的动力已由互动阶段的随机外生模式，转向内生的制度约束；而这种制度空间则表现出极强的适应性特征，与区域组织结构和环境变迁浑然一体。因此，在这一阶段，区域创新系统已经形成了一个具有智能演化的、自组织的、良性的循环体系，不仅具有良好的创新氛围，即有利于创新的价值观念、法制观念、社会行为方式，还形成了便利的硬件设施和知识基础。
总之，透过制度之间非线性的耦合，所达到的制度厚积阶段，可以保证知识快速更新，人才和资金的自由流动，使得整个创新系统不断引入负熵流，令系统总熵不断减少，形成一个良性的创新生态循环。
2.4 多样化阶段
从复杂适应系统的演化视角看，由于制度具有地域性和路径依赖性，可能引发创新系统的各种锁定效应，使系统的功效达到一个“临界”，制度厚积阶段将在创新主体的智能适应和涌现中告终，并随之产生制度的变革和重构，出现新的创新形态，制度厚积阶段将被多样化阶段所取代(如图1(4)多样化)。
就多样化的形成过程而言，本文通过创新的锁定效应进行解释。区域产业集群的锁定效应包括认知锁定、功能锁定和政治锁定[18]。从认知锁定看，由于企业与相关创新组织在地理空间上高度集中，从而容易形成一种基于本地经济、技术、文化高度趋同的群体性思路，进而导致技术创新战略思维的固化。功能锁定表明，长期稳固的企业间创新网络，容易在环境集群中形成相对封闭稳固的技术路径和策略组合，从而削弱区域技术创新的潜能。从政治性锁定来看，以支持本地产业集群发展为目标的政府介入，往往容易形成集群内部政府和企业之间的“政治性同盟”，从而使集群的发展方向偏离市场机制的自我更新系统。
显然，制度厚积是一个区域创新系统成功的主要标志。但此后区域创新系统的演化仍然存在着两种可能：一是逐渐失去自我更新的能力，系统演化陷入停滞；二是突破制度厚积导致的创新锁定，系统进入下一个演化周期。就第二种情形来看，随着系统向更为成熟的阶段发展，区域创新主体将出现分化、裂变，知识也出现了严重外溢，系统将衍生出大量的创新元和多个创新子系统。本文所谈的多样化阶段正是针对第二种情形而言的，它可以使系统向更高层次的要素集聚演化，进而开始新一轮的超循环演进。
3 区域创新系统的演化机制分析
由于区域的创新活动处在一个动态开放的系统环境中，系统内的智能元不断与外界发生交互作用，要保持AIITD模型的持续演化，必然在深层次上存在若干机制的作用，以此来调配资源，平衡权力，实现系统的协同演进和升级。
3.1 创新资源配置机制
区域创新系统采用何种资源配置方式以提高创新效率，是事关其升级还是退化的关键。在集聚阶段，创新资源只是在空间上简单聚合，创新资源配置方式是低效率的，随着创新主体互动频率的增加，显性知识开始在不同创新主体之间流动，系统整合资源的能力明显增强。当进入制度厚积阶段，使得特定的区域成为整体创新网络的关键节点，并通过关系治理、契约治理以及混合型治理使系统内每种创新要素都得到充分利用，系统兼具有高创新能力和高资源配置能力的特性。当系统进入多样化阶段，系统将衍生出大量的公司、研究机构、中介机构等创新主体，整个系统的资源配置能力将开始疲软。一个创新系统由低级向高级演进，既是区域技术和制度协同演进的结果，也是创新资源配置方式优化的过程。
3.2 内控性机制
区域创新系统内控性也称为主体内部联接的自由度，用以反映系统的灵活性或刚性特征。区域创新系统可以被看作由不同权力的创新主体，在时间和空间范围内所构成的组织体系。在这一组织体系内，当权力差异程度很大而且保持相对持久时，组织将运行在稳定区域；如果权力分配相当平均，很少有主体能够对其他创新主体产生影响，此时系统将出现权力真空，组织将达到一种分化的混乱状态；而在临界点上，组织将综合应用关系治理和等级治理，并促成创新的涌现[20]。区域创新系统的内控机制不同于传统组织系统的等级治理或理想环境中的市场治理，而是融合了市场和等级双重属性的混合型治理，并对系统产生内控反应，使系统运行在相对稳定的创新空间里。实际上，任何一个区域创新系统都存在一种内在的控制机制，以此保证系统内的集体组织权力和个体组织权力的平衡，进而使得系统在微观创新涌现和宏观转型中向前演进。
3.3 适应性循环机制
区域创新系统是一个复杂的适应性系统，而该复杂系统之所以在要素集聚、资源流动和制度变迁中向前演进，是因为存在一种适应性循环机制的作用。适应性循环机制可以通过主体的智能适应特性，提高创新“流”的流动效率，促进资源共享、优势互补创新平台的构建，实现技术合作、创新积累以及知识溢出，进而保证系统向集聚—互动—制度厚积—多样化的超循环演进。这种适应性循环机制产生的根本原因，是适应性主体在相互作用过程中具有智能选择的能力。如果不存在适应性循环机制，创新系统将停留在某一个静态平衡、稳定的演化阶段，也就不存在创新系统的涨落、涌现和演进。
针对区域创新系统的AIITD演化来说，资源配置、内控以及适应性循环这三种机制同时存在，并在相互作用中催生出新技术、新产品、新管理理念和方法。如此，这三种作用机制不仅可以促进创新系统在不同发展阶段的建构，而且还实现了各阶段之间的协同演进，从而使得区域创新系统的发展形成良性循环的创新生态圈。
4 应用价值与政策启示
从近十多年国内外的研究来看，众多学者开展了大量的实证和案例研究，取得了极有价值的研究成果。本文正是以此作为构建理论模型的现实基础，提出了区域创新演化的一般模型，即AIITD模型，这是在基本理论构建方面的初步探索和尝试。由于篇幅所限，本文并未开展相关的实证或案例分析，但实际上，该演化模型是以国内外区域创新的实践活动为基础的，它具有很强的现实性和应用价值，可以应用于分析世界各个地区的区域创新活动，包括美国硅谷和128公路、法国索菲亚科技园、印度班加罗尔科技园、北京中关村科技园区等。
显然，本文所提出的模型有别于传统的研究思路，因此对于中国而言，其现实意义和政策启示也有其独特性。
第一，突出整体“协同”和“衍生”效应，推进区域创新系统的演化和升级。一般而言，微观智能创新元之间的竞争与合作，将在宏观层面上，推动创新系统从集聚—互动—制度厚积—多样化的循环演化与升级。政府应该为创新系统的整体演进和升级落实相关政策，既需要投资于创新基础设施建设，完善知识产权保护体系，建立健全合作研发和创新人才培养机制，又需要注重系统的适应性和复杂特性，加强区域创新系统演化变迁各阶段政策的配套和衔接。
第二，注重制度厚积的作用，推动具有区域特色的制度厚积的建设。对于一个特定区域来说，当地政府应该通过建立孵化器、创业基金会等途径，培育创新、创业的氛围，并为各类创新主体之间的互动学习、合作研发提供相关平台，使得区域内的物质流、知识流、信息流形成鲜明的厚积网络，从而促进根植于特定区域的制度厚积的诞生，进而可以使系统自动地减少交易成本，降低不确定风险，提升系统的整体创新能力。
第三，重视多样化阶段的作用，防止创新系统的锁定、封闭和僵化。由于锁定效应的作用，可能使区域创新系统逐渐失去创新能力，因而，要保持系统持续创新和演化，应该高度重视制度厚积向多样化过渡的政策和机制匹配。尤其地方政府应该防止政治锁定的发生，通过加强自身建设学习，为衍生的公司、创新子系统落实相关政策，以保持系统的开发性和包容性，促进系统的成功转型和升级。
第四，充分发挥系统的机制作用，寻求多种治理相结合的区域创新系统治理新模式。不同区域创新活动的内在机制存在差异，既可能体现在较为宏观的演化机制方面，也可能体现在微观的治理机制上。各地方政府既要充分发挥系统内在的创新资源配置机制、内控性机制、适应性循环机制的作用，也应该遵循正式制度与非正式制度的协调配合基本原则，综合运用区域创新系统的市场治理、公共治理、混合型治理，拓展区域创新系统的治理新模式，逐步实现区域创新系统的演进和升级。
注释：
①本文的基本思想曾在瑞典Lund大学CIRCLE中心(Centre for Innovation,Research and Competence in the Learning Economy)报告过，第一作者感谢CIRCLE中心的Bjorn Asheim教授和Cristina Chaminade博士对本研究提出的宝贵意见。