基于复杂网络理论的集群创新网络演进模型构建及其仿真研究.pdf

1．1研究背景和意义

　　1．1．1研究背景

在经济全球化的今天，产业集群已经成为发达国家产业成长最为显著的经济

特征之一，它不仅是区域经济持续增长的核心，更是提高区域产业核心竞争力的

重要力量，世界各地有很多关于产业集群的成功案例，如“第三意大利”，美国硅

谷，加利福利亚生物技术集群和北京中关村等，因此，产业集群是经济社会发展

到一定阶段的产物，也是区域发展的重要战略，它的存在对于增强区域经济的竞

争力，提高产业可持续发展性具有重要作用。

近年来，随着科学技术的飞速发展与全球知识网络的产生，技术更替周期越

来越短，创新速度越来越快，创新复杂程度与研发成本越来越高，产业集群正由

传统的“劳动力密集+集聚经济”模式向“知识密集+创新网络”的模式转变，在

这一过程中，产业集群建立了网络式的创新合作关系，通过集聚创新资源，降低

创新成本，加快创新速度，分散创新风险，形成集群核心竞争优势，以更好地应

通过系统研究集群创新网络演进的过程，有助于把握创新过程的阶段性特点

和发展规律，增强产业集群的创新活力与创新能力，提高集群创新效率【- 1。因此，

集群创新网络的演进过程和发展演进规律，已经成为集群创新网络研究的关键和

　　1．1．2研究意义

复杂网络理论的发展开辟了研究产业集群创新的新途径，适合产业集群特点

的创新网络能够最大程度上发挥出集群的创新优势，推进产业集群的创新发展f21。

目前关于集群创新网络的研究较多，但大多集中在集群创新网络概念描述、网络

构成要素和集群整体竞争优势的分析，本文以集群创新网络演进过程为研究对象，

具有一定的理论和实践意义。

首先，本文运用复杂网络理论和研究方法对集群创新网络的演进过程进行研

究，丰富了集群创新网络的研究方法以及复杂网络理论的应用；

其次，本文探讨了集群创新网络演进的内、外部影响因素，并通过构建数学

模型说明影响集群创新网络演进的根本内在动力；

再次，本文基于复杂网络理论构建了有向含权的集群创新网络演进模型，通

过计算机仿真，揭示了集群创新网络演进过程的阶段性特点和发展规律，其中重

点探讨了政府在集群创新网络演进过程中的重要作用，加深了对集群创新网络演

进的过程的理解与认识；

最后，本文在理论推导和模型仿真分析的基础上，以皖江示范区家电产业为

实证研究对象，描述了皖江示范区家电产业集群创新网络的演进过程，重点考察

了政府在网络演进过程中的作用，分析了皖江示范区家电集群创新网络的联结测

度和结构特征，提出了进一步优化皖江示范区家电集群创新网络的对策和建议，

为政府部门制定出有针对性的扶持政策和措施、更好地引导示范区家电产业集群

创新发展提供参考依据，具有一定的现实参考意义。

　　1．2研究方法

(1)理论研究与实证分析相结合

本文在充分阅读文献的基础上，形成了理论分析——模型构建——系统仿真

一～实证分析的研究思路，这样的研究范式既保证了文本的衔接性，又保证

了文章的科学性，既注重理论研究也重视实践证明，为后续的研究奠定了

(2)文献阅读与模型构建、仿真分析相结合

本文通过文献检索、阅读、分析和总结，对国内外关于产业集群、集群创新

网络、复杂网络理论等相关研究及研究系统地进行了梳理、分类和评述；在研究

国内外研究成果的基础上，构建了集群创新网络演进模型，并通过数值仿真验证

理论和模型构建的科学性。

(3)定性描述与定量计算相结合

本文通过定性描述对集群创新网络演化过程中发展变化趋势等动态行为给出

准确的描述或判断，然后在定性描述的基础上，采用定量计算使定性描述更加深

1．3研究框架和内容

　　1．3．1研究框架

本文的研究框架如下图所示。

图1．1本文研究思路图

1．1 Research i dea fi gure of t hi s paper

　　1．3．2研究内容

文章共七个章节，主要内容如下：

第一章是绪论。介绍了本文选题的背景、意义和研究思路，并对文章主要内

容和可能存在的创新点简要地进行了介绍。

第二章是相关理论研究与综述。对产业集群、集群创新网络、复杂网络等相

关理论及研究进行了综述，在此基础上给出了本文关于集群创新网络内涵的界定。

第三章分析了集群创新网络的结构形态。从网络的节点及作用、节点间的互

动与联结和网络层次三个方面对集群创新网络的结构形态进行了描述，说明集群

创新网络是一个复杂网络系统。

第四章对集群创新集群网络演进影响因素进行了分析。本文将集群创新网络

的演进过程分为三个阶段，并对集群创新网络演进的内、外部影响因素进行了研

究，通过构建数学模型说明影响集群创新网络演进的根本内在动力。

第五章构建有向含权的集群创新网络演进模型。本文基于复杂网络理论，在

分析国内外相关研究的基础上构建了有向含权的集群创新网络演进模型。

第六章集群创新网络演进模型仿真及实证分析。利用MATLAB软件对第五

章所构建的模型进行仿真及结果分析。为进一步提高模型的现实指导意义，本文

以皖江示范区家电产业作为实例，进行了实证分析。首先介绍了皖江示范区家电

产业发展的现状，然后在分析皖江示范区家电产业集群创新网络演进过程的基础

上，探讨了网络的联结测度和结构特征；最后根据实证分析的结果，提出进一步

优化示范区家电产业集群创新网络的对策建议。

第七章是结论与展望。得出本文研究的结论，并针对本文未能透彻研究的地

方提出未来研究的方向。

　　1．4本文的创新点

(1)本文从内、外部两个方面分析了集群创新网络演进的影响因素，并尝试

通过构建数学模型说明集群创新网络演进的根本内在动力。

(2)本文运用复杂网络分析法，在BBV模型的基础上，引入有向性，构建

了有向含权的集群创新网络演进模型，并根据网络演进的阶段性特征，对集群创

新网络的演进过程进行了系统仿真，其中，重点分析了政府在网络演进过程中的

(3)在实证分析中，以皖江示范区家电产业为例，描述了皖江示范区家电产

业集群创新网络的演进过程，分析了网络的联结测度和结构特征，并提出进一步

完善皖江示范区家电产j 世集群创新网络的对策和建议。

第二章相关理论及研究概述

2．1产业集群相关理论及研究概述

2．1．1产业集群的内涵

关于产j 止集群的研究和认识最早可以追溯到1920年马歇尔(Marshal l )对“产

业区”(i ndustry di stri ct)的描述13】。马歇尔认为产业区是大量相关企业聚集的特定

地区，区域内创新气氛浓郁，新工艺、新思想在此能够很快被接受、传播，同时

其内部所形成的既相互竞争又合作交流的网络，能够加深企业彼此间的信任进而

进一步提高合作创新的可能性【41。此外，韦伯(Weber，1929)提出了“集聚”，

Isard(1956)提出了“产业综合体”，Becat t ni 提出了“新产业区”，这些理论和

概念都初步具有了产j 止集群的内涵。

1990年，波特(Port er)教授在《国家竞争优势》一书中最早提出“产业集

群”(i ndustri al cl ust ers)这一概念。根据波特教授的定义，产业集群是具有地域邻

近性和产业互补性的相关机构的集合，它们围绕某一个特定产业而在地域上集聚，

且这种集聚主要是由于彼此间的互补性和共性15】。波特教授强调的这种集聚不仅

仅是指企业和相关机构在空间上的聚集和靠近，更深层次的含义是企业和相关机

构之问存在密切的产业联系，有合适的渠道来促进商j 世交易、对话和交流，只有

这样才能够相互影响。大多数学者对波特教授关于产业集群的观点予以认同。

近年来根据我国产业集群发展的实际，国内的诸多学者也给出了各自对产业

集群内涵的界定。曾忠禄(1997)认为，产业集群是指从事相同或相关产业的企业

在地理位置上的集聚【s】。仇保兴(1999)认为集群是依靠信任和承诺建立起来的具有

稳定关系的一种中间性组织17] 。魏圹I- (2003)认为产业集群是具有地理区域边界的

一群企业在某一特征关联背景下的产业生态系统【8】。邵念荣、欧晓明(2009)认

为产业集群是在特定的各种正式和非正式制度的协同作用下，从事相同或相近产

j 叱相关机构通过各种方式，促进知识在集群内部创造和应用的相关活动和关系的

总和【9】。王辑慈(20 1 0)认为产业集群是地理上相近且相互影响的企业、相关机构通

过联系与互动，在区域中产生外部经济降低成本，并在相互信任和合作的学习氛

围中促进技术创新【101。

在综合和借鉴国内外众多学者观点的基础上，本文认为产业集群作为一种新

型的经营组织形式，是指在特定的产业领域内，相互依赖、相互合作、相互竞争

的企业及其相关支撑、服务机构通过地理集聚和经济聚合所形成的具有持续竞争

2．1．2产业集群的特征

由于国内外诸多学者是基于不同的研究角度和知识背景对产业集群的内涵进

行阐述和解释，因此他们对产业集群特征的理解和概括也是不尽相同的。综合国

内外学者关于产业集群特征的观点，产业集群的特征主要体现在如下几方面：

( 1) 地理集聚性

从地域的分布情况来看，产! 比集群是一种区域经济现象，集群内的企业和相

关机构具有地理上的临近性和空间上的聚集性，因此，地理集聚性是产业集群最

基本的特征【Il 】。

( 2) 专业化分工

专业化分工的特征说明了产! 止集群内企业不仅在地理位置上相互靠近，在产

业关系上更是具有同质性和互充性。也就是说，产业集群是从事相同(竞争性)、

相似和辅助性的经济活动的企业在价值链的基础上，充分利用集群内技术、知识、

文化便利的共享交流机制进行专业化分工和协作，从而形成弹性专精的生产和经

营格局，实现群体的竞争优势和集聚发展的规模效益，而并非简单地在地理位置

上的扎堆和集聚【· 2】。因此，地理位置上聚集，产业发展中分工与协作是产业集群

产业集群的社会文化特征主要体现在产业集群独一无二的“根植性”，即产业

集群所面临的与其所处区域息息相关的社会、文化、传统、习惯以及政治联系等。

产业集群的社会文化特征，尤其是集群所处地理区域的文化背景和制度环境对集

群的经济行为具有很大影响，集群内各经济主体在集群所处的外部环境中完成了

人际关系和价值观的形成与固化。因此，根植性是产业集群所具有的其他组织形

式不可替代的社会资本和难以模仿的竞争优势。’

( 4) 多重参与性

产业集群的多重参与性意味着产业集群内既包括具有产业性质相关或互补的

企业，还涵盖与此相关的支撑和服务机构，如政府机构、大学、科研机构以及中

介服务机构等。因此，集群内企业与相关支撑和服务机构在地理上集聚，经济上

聚合，通过密切的联系与合作，形成产业集群内网络化的组织结构，网络内经济

活动主体和与之有关的组织机构不仅构成完备而且具有强大的功能[ 131。

产业集群的创新性是指产业集群内部具备较为完善的创新机制，能够促进产

业集群在技术、市场和组织等方面不断创新，从而提高整个产业集群的创新能力

和创新效率。因此，创新性是产业集群持续发展的基础，完善的创新机制能够为

产业集群的持续发展注入长久的动力【14】。

产业集群的动态演进性是指产业集群作为一个与外部环境高度互动的开放系

统，在发展过程中始终处于动态演进和持续更新之中。也就是说，产业集群不是

一个自给自足的封闭系统，一个产业集群形成后，需要不断与外部环境进行高度

互动，其内部的形态、结构及经济行为也处在由低级到高级、由简单到复杂的动

态演变中。因此，产业集群具有持续发展的动态机制。

2．2集群创新网络相关理论及研究概述

2．2．1创新网络的相关理论概述及研究概述

1921年美籍奥地利经济学家约瑟夫· 熊彼特(J．A．Schumpt er)在《经济发展

理论》一书中对创新的经济学内涵进行了较为详尽的阐述，他认为创新是指企业

家通过将“生产要素和生产条件以一种从未有过全新的组合方式”弓l 入生产系统，

以获得“超额利润”的过程【15】。

进入20世纪80年代，创新理论研究不断深入，创新过程由线性模式向非线

性模式转变，创新不再是序列式的从一个职能到另一个职能的线性发展，而是同

时涉及新思想产生、研究与开发、工程设计与制造、营销等一系列职能的平行过

程I+6】。90年代以后，伴随着创新难度的加大，创新风险的提高，创新过程的复杂

性与长期性日益显著，这就要求企业在创新过程中必须改变思维，借助相关企业

与机构的优越条件，广泛地开展竞争与合作，使各方都能从中获益，在此背景下，

关于创新网络的研究最早可以追溯到Freeman在1991年发表的论文

((Net works ofi nnovat ors：Asynt hesi s ofresearch i ssues))。在该文中，Freeman(1991)

将“创新者网络”“创新网络”看成是可以用来交替使用的概念。他认为创新网络

是网络主体为应付系统而产生的一种基本制度安排，企业间的合作创新关系是创

新网络主要的联结机制，同时应用技术经济范式转变理论对创新网络形成的原因

进行了解释【171。

Freeman关于创新网络的阐述是国际上初期关于创新网络较为权威的定义，

但它主要考虑的是创新合作的正式关系，忽视了网络中存在非正式关系，因此，

存在一定的局限性。后来的学者在此基础上进行了不断的完善和发展。

Debressont 和Amesse(1991)认为创新活动存在的不确定性和复杂性，以及创

新成功后所带来的超额收益是刺激创新主体联合起来，进而形成创新网络的主要

Van等(2000)按照合作活动进行的依据，将创新网络分为正式创新网络和

非正式创新网。在正式创新网络中，网络内大部分合作的方式和内容主要依据契

约规定；在非正式创新网络中，网络内合作超过契约限制或仅基于一种较为松散

的契约安排，往往依靠人际的互相信任和道德约束来保障。但他们也指出，非正

式网络与正式网络之间并不存在着严格的界限，随着时间的发展两者可以随时实

现相互转化119]。

Harri s，Col es和Di ckson(2006)认为创新网络具有协同效应的特征，不同

的创新参与者在共同进行创新的过程中，会产生“1+1>2”协同优势【201。

王缉慈、盖文启(2002)教授是国内最早开始创新网络研究的学者，通过对

国内高新技术中小企业进行实证研究，他们认为通过构建创新网络，能够提高中

小企业的创新能力和竞争力，进而推动我国经济的迅速发展【2¨ 。

沈必扬、池仁勇(2005)应用社会网络分析的理论基础，初步探讨了创新网

络的形成机理，并以浙江省中小企业创新网络为例进行了实证分析1221。

王大洲(2006)博士发表的《企业创新网络的进化与治理：一个文献综述》是

国内第一篇关于技术创新网络的综述性文献。他从企业创新网络与商业网络辨析、

企业创新网络治理结构、企业创新网络的演进过程三个方面对企业创新网络进行

陈学光(2008)认为创新网络是焦点企业在技术创新过程中，与供应商、客户、

同行、政府部门、中介机构等外部组织交往所形成的互动协作的关系集合124i 。

刘兰剑(20l o)认为创新网络是由多个企业及相关组织组成的，以产品或工艺

创新及其产业化为目标的，以知识共享为基础的，以现代信息技术为支撑的，结

构松散的动态开放新型技术创新合作组织125I。

2．2．2集群创新网络相关理论及研究概述

由于学者们研究角度和层次的不同，赋予了创新网络丰富的内涵。其中，国

家层面的创新网络称为“国家创新体系”，区域层面的创新网络称为“区域创新网

络”，企业层面的创新网络称为“企业创新网络”等。在我国，学者们习惯性地将

基于产业层面的创新网络称为“集群创新网络”[ 261。

近年来，国内外学者从内涵、形成原因、作用机制、运行机制等方面对集群

创新网络进行了初步的研究。

关于集群创新网络的内涵，Bi rgi t Soet e(2002)认为集群创新网络是指在一个

产业区域内，将企业、政府、大学及科研机构、金融机构及中介服务机构统一协

调起来，共同促进创新过程的网络【271。叶文忠等(2007)指出产业集群中各行为主

体在相互协同过程中，通过信息、知识、价值等交流形成的一种相对稳定的，并

且能够促进创新的各种关系的总和就是集群创新网纠28】。夏永红(2008)认为集

群创新网络是在特定区域内产业集群中的创新参与者在协作创新过程中所形成的

正式与非正式关系的总和，集群创新网络的存在有利于集群创新的产生【131。洪

茹燕(2012)在其博士论文中对集群创新网络给出这样的定义：集群内企业为了

进行创新活动，与集群内、外(区域外)其他相关创新主体之间通过技术合作、

联合研发和信息沟通等多种创新合作形式所构成的正式与非正式关系的集合fz9J。

关于集群创新网络形成的原因，魏旭等(2006)认为国际劳动分工的细化进一

步深化了全球的知识分工，产业集群内主体需要不断向外扩张吸引更多新主体的

加入，在这过程中主体为了更好地利用外部的知识资源，并从中获得超额利润，

集群创新网络由此产生1301。田钢、张永安(2008)依据复杂适应性系统理论，运

用刺激．反应模型和回声模型相结合的方式对集群创新网络的形成动力与合作机

制进行了分析和阐释，同时剖析了集群创新网络形成的重要特征和影响因素【3- 】。

关于集群创新网络的作用机制，范志刚(2010)通过实证分析证明了集群创新

网络的结构特征能够通过影响网络内企j 比的战略柔性，进而影响到整个产业的创

新绩效【32l 。Shaner&Maznevski (201 1)则探讨了在不同的制度环境下，跨国公司

业务单位的网络密度和网络成员对其收益的影响[ 331。

关于集群创新网络运行机制，蔡宁等(2005)认为集体学习机制是集群创新网

络功能实现的主要途径，并在此基础上构建了知识、学习与网络式创新能力之间

的相互关系模型【34l 。黄中伟(2007)认为集群创新网络是市场关系网络等正式网络

和社会关系网络等非正式网络共同勾稽所形成的一种复合型网络，在网络内部含

有合作创新机制、创新动力增强机制等有益于创新的运行机制135】。

综合国内外学者的相关研究，本文对集群创新网络的含义做出如下界定：集

群创新网络是指在一定地理或经济区域内，受到特定地域社会文化环境的影响，

集群中企业为获得技术进步和系统创新，与其他网络成员(政府、大学／科研机构、

中介机构等)在长期协同创新和相互沟通交流的基础上所建立起来的正式或非正

本文给出的这一定义主要强调以下内涵：第一，企业是集群创新网络的创新

主体和协同中心，它将网络中的相关主体紧密地黏结在一起，因而，它是网络中

最为重要的经济单位和元素136l ；第二，集群创新网络中不同主体间的互动与协调，

形成了促进创新的力量；第三，集群创新网络不仅包括创新主体由于创新需要有

选择性地与其他创新主体所结成的相对持久、稳定的关系，还包括一些非正式交

流和接触【37l ；第四，集群创新网络是带有明显地域特点的动态网络，网络中的创

新主体在地域上高度集中，并且为了更好地适应富有地域特色的创新需求，主体

间的联结关系会不断地进行调节和优化。

2．3复杂网络相关理论及研究概述

2．3．1复杂网络的概念

复杂网络是一种高度复杂性的网络，它主要是由大量的节点以及复杂的节点

关系集合而成。复杂网络之所以称之为复杂并不是由于其构成要素复杂，相反其

构成元素往往很简单，而是由于节点间关系和作用机理的高度复杂性13引。

2．3．2经典的复杂网络模型

( 1) 小世界网络

1998年，美国Wat t s和St rogat z提出了小世界网络模型( 简称为WS模

型)，由于网络同时具有随机网络的较小平均距离和规则网络的高集聚性，类似于

小世界现象，小世界网络由此得名，模型构造见图2．1[ 391。

图2。1 WS模型构造

Fi 92．1 WS model st ruct ure

如图2．1所示，小世界网络介于规则网络和随机网络之间，只需稍加改变，

就可以实现从规则网络到完全随机网络之间的连续演变。小世界网络的主要特点

是度分布为指数分布且峰值取平均值，每个节点有大致相同数目的连结数，平均

路径短并且集聚系数较大【· o】。

(2)无标度网络模型

1 999年，美国学者Barabfi si 和Al bert 通过追踪分析万维网的动态演化过程，

发现了许多复杂网络的节点度都服从幂律分布，由于幂函数具有标度不变性，所

以又将这种网络称为无标度网络【41】。

为了进一步解释复杂网络服从幂律分布的机理，Barabrl si 和Al bert 构建了一

个无标度网络模型，后来又被称为BA模型。通过BA模型，Barabfi si 与Al bert 证

明了增长性与择优性机理的存在使得现实生活中的网络具有无标度性，且近似符

合幂律分布。增长性反映随着时间的推移，网络的总体规模不断扩大：择优性则

表示网络中新加入的节点更趋向于与网络内具有较高联结度的节点相连。

由于无标度网络中大部分节点的度都很小，只有少量节点的度很高，节点度

分布不均匀，且节点具有异质性，因此，无标度网络结构既相对稳定，却也存在

被打破的可能性[ 42l 。

(3)局域世界演化模型

李翔和陈关荣( 2003) 以世界贸易网为研究对象，他们的研究表明，BA网

络模型中所提出的择优性机理并不是全局性的，而是仅存在于某些区域经济体中

第三章集群创新网络结构形态分析

3．1集群创新网络中的节点及作用

产业集群内创新主体以网络的结构形式存在，集群创新网络的节点(主体)

主要包括：企业、政府、大学和科研机构以及中介服务机构，它们在产业集群创

新过程中发挥着各自不可或缺的重要作用。

企! 世直接参与市场活动，能够敏捷地对市场信息做出反应，并对创新活动起

到引导、扶持、管理和推动的作用。因此，企业是产业集群创新活动的直接参与

者、也是创新增值的最主要收益者，在整个集群创新网络中处于核心地位。集群

创新网络中的企业从职能上划分，包括原材料生产商或半成品供应商、零配件分

包商、成品制造商、产品销售商，它们构成了垂直网络关系；从行为上划分，包

括竞争型企业和互补型企业，它们构成了水平网络关系。

在产业集群创新过程中，企业为了更好地发挥自身在集群创新网络中的主体

作用，必须不断寻求改善自身能力的途径，加强学习创新能力，不断寻求新的创

新源泉，制造创新活力，积极调整自身去适应创新网络的大环境，进而带动整个

集群创新网络的运转和整体竞争力的提升。因此，企业创新既是企业自我更新、

自我提高的过程，更是集群创新的主要来源和重要组成部分。

此外，产业集群创新对网络内企业也有积极的推动作用。首先，产业集群创

新能够使产业集群保持持久的竞争力，为企业生产经营活动提供稳定的市场环境。

另外，企业是否具有核心竞争力是决定其能否长久盈利的重要因素，为此企业必

须不断从外界获取新的知识，输入新的血液，成为学习型组织，在这个过程中，

集群创新网络能够为企! 止提供可供学习的模式和良好的创新氛围【21。

政府尽管不是产业集群创新活动的直接参与主体，但它在营造集群创新环境，

促进集群创新网络形成与发展，有效地规范地方市场行为，防止创新过程中市场

失灵和系统失效等方面发挥着不可替代的作用，确保了创新活动的顺利进行【451。

政府凭借其特殊的身份，利用经济、行政、法律等各种手段进行宏观调控，

发挥着其他创新主体无法实现的系统功能，弥补市场机制作用的缺陷，为产业集

群创新发展营造良好的外部环境：一方面，政府通过为产业集群提供和完善大型

公共基础设施来营造创新硬环境，保证创新活动的高效运行；另一方面，政府致

力于营造适合产业集群创新主体发展的创新氛围和软环境，如营造“宽容失败，

鼓励创新”的文化氛围、营造创新网络所需要的信任环境、制定促进集群创新网

络建设的政策体系等，使知识、信息的传递与扩散更准确有效。

当代产业集群的研究充分表明，政府良好的工作效率及融洽的政企关系可以

提高本区域的合作水平与社会资本存量，这对于信息、知识等创新资源在网络中

的传播和整合是至关重要的【37】。

(3)大学和科研机构

大学和科研机构在产业集群创新过程中直接参与知识的生产、传播和应用，

是知识和技术的重要供给者，是高素质劳动力和知识创造的产生源泉。通过良好

的反馈回路，大学和科研机构为知识在特定产业集群内的重新组合以及技术的不

断扩散提供更多的创新机会。

在知识经济和信息经济大浪潮的时代，知识与技术在经济发展中的作用日益

重要。此外，产业集群内部要实现创新功能的持续提升，就需要人才的强力保障

和知识、技术的高度支撑，因此，大学和科研机构能否参与网络创新过程，并充

分发挥其作用，是产业集群创新高效与否的关键。

大学和科研机构在产业集群创新中的作用主要体现以下方面：一方面，大学

和科研机构源源不断地向企业输送知识型、技术型和高级管理人才，同时还适时

为企业员工提供终生教育和在职培训，保证了网络中人力资源知识和能力的不断

更新，为产业集群创新提供坚实的智力支持；另一方面，大学和科研机构将创造

出来的新思想、新知识、新技术等，通过教育、培- i )l J以及成果转化等方式输送给

企业，有效促进知识、信息、技术等在企业中的流通和扩散，帮助企业将创新成

果顺利转化为市场价值。

中介服务机构兼具了市场灵活性与公共服务性两方面特点，是产业集群网络

创新过程中不容忽视的支柱力量，主要包括咨询机构、培训机构、金融机构等盈

利性服务机构，以及行业协会、同业公会、法律服务机构等非盈利性组织机构。

作为创新活动的主要辅助者，中介服务机构在促进技术创新、知识流动和产

学研联合与发展等过程中，发挥着重要的桥梁和纽带的作用。一方面，中介服务

机构能够聚集创新所需的信息、技术、投资、管理等方面的资源，为创新主体提

供资金、技术、人才和管理等专业化服务【删，帮助企业把握市场机遇，获得投资

可能，从而促进集群创新网络中创新活动的开展，加速创新成果的转化效率；另

一方面，中介机构的服务可以有效地规范市场行为，维护正常的生产经营秩序，

完善创新资源的合理布局和配置，有效规避市场运作中的风险，进而增强产业集

3．2集群创新网络内的互动与联结

在产业集群创新过程中，围绕着学习与创新每一个节点(主体)都有可能与

其他节点(主体)发生直接或间接的联系、正式或非正式的沟通，这便构成了产

3．3集群创新网络的层次

集群创新网络各节点通过正式交流与非正式交流紧密结合在一起，形成了稳

定的联结，根据联结节点的不同，如图3．2所示，本文将集群创新网络分为核心

网络、辅助网络和外围支撑网络三个层次。通过构筑这种类型的网络系统，产业

集群内各创新主体得以实现技术、信息的共享和创新协同效应【50】，从而增强产业

集群创新的核心竞争力，推动整个集群创新网络不断向前演进。

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图3．2集群创新网络层次结构

The hi erarchy oft he cl ust er i nnovat i on net work

( 1) 核心网络层

集群创新网络的核心层由核心企业与供应、客户所构成的水平关系网络以及

与合作企业、竞争企业所构成的垂直关系网络叠加而成。

企业是集群创新网络的最核心要素，

过网络中企业个体的创新行为反映出来。

集群创新网络能力的强弱归根结底是通

核心企j 比通过与上游供应商协作开发，

可以获得最新的材料与生产技术，有助于保持其在市场竞争中的产品质量及生产

工艺上的优势；核心企业与下游经销商、客户之间良好的交流，有助于其获得最

新的市场信息，从而及时调整研发、生产、销售等各方面工作，进一步促进其创

集群创新网络核心层的显著特点在核心企业的周边聚集着一大批中小企业，

它们之间通过互动交流共同完成核心网络层的产业集群创新活动。

( 2) 辅助网络层

政府、大学和科研机构、中介服务机构组成了集群创新网络内的辅助网络层，

第四章集群创新网络演进影响因素分析

4．1集群创新网络的演进阶段

集群创新网络作为一种复杂非线性系统，网络内各行为主体间的联系以及主

体与外部环境的交互关系随着时间、条件的变化而变化，本文将集群创新网络的

演进过程大致分为四个阶段：

(1)集群创新网络的形成阶段：创新主体开始结网，网络结构松散

第一阶段又称为集群创新网络的结网阶段。在此阶段，虽然区域内已经形成

一些产业集群单元，且围绕这些集群单元聚集了一些相关企业，但集群尚未形成

规模，集群内企业信任基础不稳固，网络联结比较松散，集群创新网络的创新功

能未得到充分发挥作用，导致集群内企业对新技术内在的消化吸收能力和创新能

(2)集群创新网络的成长阶段：网络规模增大，网络结构动态调整

第二阶段又称为集群创新网络的快速发展阶段。在此阶段，集群创新网络的

各创新主体逐渐完备，社会文化环境逐步改善，企业与其它主体之间信任度增强、

并逐步建立起来较密切、稳定的合作关系。与此同时，集群内本地企业大量衍生、

集群外其它企业和相关机构大量涌入使集群规模迅速扩大，集群活力和集聚力不

断增强。但在该阶段有利于知识要素进行流动的机制和企业协作创新的文化氛围

尚未建立起来，企业之间互动合作的强度、稳定性和持久性不够f51l 。

(3)集群创新网络的成熟阶段：网络规模稳定，结构动态优化

第三阶段又称为集群创新网络的发育完善阶段。在此阶段，集群创新网络内

各主体之间充分发挥资源互补的优势，协作创新等联系互动更加密切和频繁，集

群内分工格局基本形成，配套功能不断完善。集群此时拥有丰厚的知识基础，知

识、人才、物质、信息等各种资源流动顺畅，集群创新网络的创新功能得以充分

发挥，集群己具备了良好创新的环境和较高的创新效率。

(4)集群创新网络的衰退或更新阶段：网络锁定、分化，断边、重连

第四阶段集群创新网络功能进入衰减和逐步丧失阶段。在该阶段可能会出现

以下两种情况：一种是某些能够反映产业技术发展趋势，代表产业演进方向，具

有网络竞争优势的新集群单元取代了原有集群单元，实现网络内新老集群单元的

适时更替，由此集群创新网络也随之更新，使集群在新的起点上得到持续发展；

另一种是网络内的集群单元未能及时察觉出异常，仍然保持原有的形态和联结方

式，随着时间的推移，集群逐渐丧失集聚功能和活力，并终将会因为无法适应产

业发展的需要而消亡殆尽【521。

4．2集群创新网络演进的内部影响因素分析

集群创新网络演进的内部影响因素主要包括：资源互补性、协同效应、学习

机制、利益驱动机制四个方面。

面对日益复杂的创新环境，加之所拥有创新资源的稀缺性与差异性，集群创

新主体往往很难独立完成创新活动，这就要求创新主体通过加入到集群创新网络

中，借助合作实现专业化分工，利用彼此的优势资源，在实现创新目标的同时，

降低创新的成本和风险。一般来说，集群创新网络内主体问所拥有的资源互补性

越大，网络的协同效应就越大。为了不断获得创新所带来的超额收益，创新主体

就需要不断地对外寻求合作，这也使得集群创新网络不断演进成为可能。

集群创新网络为各创新主体提供一个共享知识、信息和技术等的平台，通过

正式或非正式联系，创新主体能够获取互补性的知识、信息等稀缺资源，并最终

形成一种相对稳定、互利共生的协同关系，这种协同效应不仅使主体受益，也加

深了彼此间的信任与了解，增强了彼此间的交流与合作，从而使集群创新网络作

为一个整体，获取相应的经济利益和社会认同，并不断向有利的方面发展。

学习是一种知识积累过程，是集群创新网络成员获取互补性资源的重要方式，

它使得知识、信息与技术等资源在整个网络内高速、顺畅地流动，网络应对不确

定性因素的能力得以提升。同时，网络内外各主体在彼此间以及与环境的交互作

用中学习与模仿能力不断提高，也会对网络节点质量和数量、网络关系强度和网

络中资源量等产生积极的影响，推动网络不断演进。

集群创新网络的演进，归根到底源于利益的驱动。创新活动的不确定性使得

创新具有潜在风险的同时，又存在巨额收益的可能性，创新主体为了获得超额收

益，会对合作主体、策略、方向、内容有目标、有方向、有重点地进行选择，以

达到最优的组合形式，实现最大化的收益，通过这种有向选择作用，集群创新网

络得以形成，并不断演进。

下面本文通过一个数学模型来说明，在产业集群创新过程中创新主体间之所

以会产生联结和联动，即集群创新网络会不断演进，其本质在于创新主体可以通

过学习不断更新和积累自己的知识储备，进而分享这种知识所带来的超额利润。

根据Carayo和Roux的研究，网络中主体i 在某一时刻创新知识累积达到x

水平的概率密度为p∞=x)=2e一。在尚无创新传统的情况下，创新网络g中的

创新主体i 进行创新活动的条件概率如公式4．1所示153】。

过协同创新，可以为合作的双方带来持续的收益，也正是因为如此集群创新网络

得以吸引网络外更多的成员加入，网络整体规模不断扩大。

4．3集群创新网络演进的外部影响因素分析

除了内部影响因素外，集群创新网络演进还受到区域产业发展水平和结构、

市场需求、政府宏观调控和时间发展等来自外部环境因素的影响。

(1)区域产业发展水平和结构

在区域产业创新发展的过程中，企业、政府、大学和科研机构、中介服务机

构等主体长期进行协同创新和交流沟通，集群创新网络便应运而生并不断向前演

进。因此，集群创新网络的特点、结构形态、层次及规模都会受到区域经济产业

发展水平和结构的影响。

市场是检验创新主体创新成果的试金石，因此，市场需求对着集群创新网络

节点的构成、发展趋势有着深刻的影响。当市场出现新的需求热点时，许多适应

市场需要的新节点会加入到网络中，与此同时，也意味着一些不适应市场需要的

旧节点会从网络中退出。无论是新节点的加入抑或是旧节点的退出，都会影响与

其相联节点的属性，从而改变了创新网络暂时的均衡结构，开始新的演变。

政府在集群创新网络演进过程中的作用主要表现在：政府部门通过制定法律

法规和经济政策进行宏观调控，在加强创新活动所需的硬件环境条件与硬件服务

体系的建设、制定市场规则避免无序竞争等方面发挥作用，弥补“市场机制的失

灵”。同时，政府还能够借助基金项目与重大科研活动等方式调集社会资源，扮演

创新集群的发起者、协调者和管理者的角色，提高协同创新的效率。

(4)时间发展的影响

集群创新网络的发展需要经过一个相当复杂且又漫长的演进过程，它除了具

有空间上的广延性之外，还具有时间上的连续性以及随时间而变化的动态特征。

随着演进阶段的不同，集群创新网络呈现出不同的形式和内容，但从整个时问发

展过程中，我们可仍然以发现集群创新网络发展演进的一些规律和特点，因此在

对集群创新网络演进行研究和分析时要充分考虑时间发展的因素，即要在一定的

时间区间内对集群创新网络的演进过程进行考察。

综上所述，集群创新网络是在内、外部影响因素的共同作用下不断向前演进，

而究其根本，其演进的根本动力在于协同创新为网络主体所带来的超额利润可能

第五章基于复杂网络理论的集群创新网络演进模型构建

　　5．1模型构建思路

近年来，复杂网络理论由于能够对复杂系统的联结、结构和功能进行较为准

确的分析，被广泛应用于产业集群与创新网络等领域，并取得了良好的效果，成

为研究集群创新网络演进的有力参考和理论依据。根据第三章的分析可知，集群

创新网络内包含多个创新主体，且创新主体间的联系与互动存在着大量的非线性

正负反馈作用，即集群创新网络是一种结构复杂、关系错综和目标功能多样的复

因此，本文将基于复杂网络理论，构建集群创新网络的演进模型，并运用

MATLAB软件对模型进行仿真分析，探究集群创新网络演进的规律性。

　　5．2模型方法确定

根据本文之前对现有经典的复杂网络模型的综述可知，在已有的含权网络当

中，BBV模型最具代表性。下面本文将对BBV模型构建的基本假定、思路和主

要步骤进行简要介绍。

BBV模型假设网络任意两个节点i ，，之间边的权重为w．，一个加权网络可以

用网络的联结权重矩阵(w。)表示，其中，t．，=1，2，．．⋯N，N为这个网络节点的总

数，即网络的总规模【54】。且由于BBV模型考虑的是无向网络，因此，权重矩阵

是对称的，即有Ⅵ，=W—

BBV模型将无权网络中节点连接度的概念引入到加权网络中，即节点的强度

(又可称为点权)s．定义为：

其中r(f)为与节点i 相邻的所有节点的集合。

BBV模型的构建主要分以下三个步骤：

(1)初始设定：假定初始网络是一个包含％个节点的全耦合网络，且每条

边的初始权重都设为wn。

( 2) 增长：每个单位时间内加入一个新的节点甩，让这个节点与之前

m(m≤mo)个节点相连，因此相当于每单位时间加入m条边。根据节点优先选择

的原则，一个节点i 被选中的概率为：

(3)权值的动态演化：每次新加入的边(刀，f)均被赋予权值w0。为了简化研

究，假设每条新加入的边只会对其邻居节点J∈f(i )的边权值产生影响，调整规则

Wl | j W【l +蛳| l

其中，万为每次新加入的一条边(门，i )给i 所带来的新增流量负担。而与j 相

邻的各条边则会按照它们各自权值K的大小来分担这种额外获得的流量。因此，

总的节点i 的权重调整为：

虽然BBV模型的构建将复杂网络的研究引入了一个新的阶段，但BBV模型

并没有考虑到网络中节点间联结的方向性，而在实际网络中，网络中节点问的联

系不仅有明确的方向性，而且很有可能双方联结的强弱也是有区别的【55】。为了更

好地反映集群创新网络演进的过程和规律性，体现出网络中创新主体联结的方向

性和不平衡性，本文基于复杂网络理论，在BBV模型的基础上，向模型中引入

有向性，构建了有向含权的集群创新网络演进模型。

5．3模型统计指标的选择

随着复杂网络研究的不断深入，用来描述复杂网络结构属性的变量指标主要

有平均路径长度(￡)、度(七)、集聚系数(C)等。此外，在有向网络和含权网络

中，还要引入节点的入度、出度分布，边权、点权及其分布等测度指标156】。

网络中两个节点i 和．，之间的最短路径上的边数定义为Z，，即两个节点之间

的最短距离。而平均路径长度(L)指的是网络中节点之问发生联系所需要经过

较短的平均路径长度说明网络中节点之间可以较为便利地进行接触和交流，

知识和信息在网络中得以很快地传播。同时，平均路径较短，可以增强节点间联

系，更加方便地获得对方掌握的信息。

度分布是复杂网络的重要性质之一。节点i 的度指的是与节点i 相连的边数，

用Ii b表示。网络中度较大的节点意味着在网络中该节点拥有许多与其相连的边，

其在网络中的地位和重要性相对较高。网络的平均节点度就是网络中所有节点度

节点i 与节点／联结的权重。复杂网络中边权的分布，可以用函数p(w)表示，它

代表任意选择一条联结边，权重为W的概率。

在无向网络中，所有与节点j 相联结边的权重之和就是点权S，它反映了节点

点权分布p(s)表示在网络中任选一个节点，点权为S的概率。

在有向网络中，点权又可以分为点入权F和点出权g“，J是j 的相邻节点，

v(i )则是节点i 相邻节点的集合。点入权S，i ”表示所有指向该点的边的权重之和，即：

点出权s，表示所有从该点出发的边的权重之和，即：

节点j 的总点权为点入权与点出权之和，即：

5．4演进模型的构建

5．4．1基本概念界定

假设C为产业集群创新有向含权网络，有向边表示节点i 向节点_『传

递创新资源，嘭，为有向边的权重，反映节点i 对节点／的创新支持的力度。

根据指向不同，集群创新网络中任意节点i 的强度可以分为入强度和出强度，

分别用S加和S。。表示，则有：

』∈，(j —in)

其中，t (i —i n)表示该时刻网络中所有指向i 的节点的集合，t (i —out )表示该

时刻网络中i 所指向的所有节点的集合。

5．4．2研究基本假设

为了简化研究，同时综合考虑到集群创新网络发展的实际，本文提出以下假

(1)网络的初始节点数为10，其中包括1个政府节点，6个大学和科研机构，

3个中介服务机构，节点间彼此互联，且节点问初始权重值均为％。

(2)按概率q分别向网络中企业、大学和科研机构、中介服务机构、政府分

配值K∈(1,2，3，4)。

(3)大学和科研机构、中介服务机构和政府创新能力设为最高值甄，企业

的创新能力为(o，Wo】的随机分配值，用以区分网络内企业间创新能力的差异。

5．4．3模型算法描述

5．4．3．1节点数增长

(1)以概率0．8*q增加一个企业节点，新增的企业节点在网络中联结m条边。

其中，出边数服从二项分布B(朋，p)，入边数服从二项分布曰(胁，l -p)，P∈【o，l 】。

此外，为了区分网络中企业创新能力的大小和掌握资源的多寡，将企业节点的出、

入边权重分别为(o，％】中的一个随机值。

(2)以概率0．2*q分别增加一个联结m条边的大学和科研院所、中介服务机

构节点到网络中。其中，出边数服从二项分布B(m，P)，入边数服从二项分布

8(m，l —p)，P∈【o，1】，出边权重与入边权重默认为一个固定值％。

(3)以概率1一g增加一个政府节点，同时，为了反映政府在集群创新网络中

的重要作用，政府节点与网络中所有节点互联，即全耦合。

5．4．3．2节点择优选择

在构建的网络模型中，将政府节点以全耦合的方式加入网络中，而网络中其

他节点被选中承载资源负荷的概率如下：

(1)节点i 被选中作为新边入节点的概率为：

(2)节点i 被选中作为新边出节点的概率为：

叫泸蚕Jt ioul

5．4．3．3节点权值变化规则

在所构建的模型中，虽然企业节点所联结的出入边权重为一个随机值，但其

权值演进的规则和方式与网络中其他节点无异。每次加入一个新的节点都会引起

其自身以及与之相邻的节点边权值的变化。

下面本文以网络中政府、大学和科研机构、中介服务机构节点为例，说明所

构建的模型中节点权值变化的规则：

(1)若网络中新加入的边为入边，即<，z，i >，则节点i 及其相邻节点量值按

第六章集群创新网络演进模型的仿真及实证分析

6．1集群创新网络演进模型仿真及结果分析

上一章中基于复杂网络理论，本文构建了有向含权的集群创新网络演进模型，

下面将利用MATLAB软件对所构建的模型进行仿真分析。

根据之前的分析可知，政府在集群创新网络的演进过程中的发挥着重要作用，

因此，本文在仿真分析过程中重点考虑两种情况：第一，在政府不干预的情况下

(q=l 时)，依靠市场机制，企业、大学和科研机构、中介服务机构进入网络，并

与网络中节点发生联结，使网络演进变化；第二，政府以不同的概率(q分别取l ，

0．8，0．6，0．4)加入到集群创新网络中，表明政府对集群的干预程度逐渐增强，

通过出台政策、制定规划、资金引导等宏观调控手段激励各成员，加强成员间知

识、技术、信息的流动和分工协作水平，进而促进网络不断演进。

6．1．1网络形成阶段模型仿真及结果分析

假设在集群创新网络形成阶段，网络中节点数量为100，即N=100。企业以

较大比例加入到网络当中，大学和科研院所、中介服务机构以较低比例加入，此

阶段网络中度．权关系以及边权分布见图6．1。

图6．1集群创新网络形成阶段(N=100)度- 权关系与边权分布

Fi 96．1 The degree- wei ght mi ni on and edge wei ght di st ri but i on of cl ust er i nnovat i on net work

i n format i on st age fN2l oo)

如图6．1所示，集群创新网络中各节点的出度权和入度权基本稳定在20(斜

率) ，且节点度以0到l O为主，边权分布在40概率较大。此时，联结度为6的

节点在网络中所占比率较大，联结度超过30的节点数量非常少。这与网络形成阶

段节点数量较少，联结度整体较低的特性相符合。说明此时集群创新网络节点间

q=O．8，0．6，0．4时，随着政府对集群创新重视程度的不断提高，政府在集群

发展中所发挥的作用愈加明显。整个集群创新网络的集聚系数不断提高，且平均

最短路径也有所提升，表明在集群创新网络的结网阶段，政府通过出台鼓励创新

合作的政策法规、搭建产学研合作的平台等手段营造良好的创新氛围有利于创新

6．1．2网络成长阶段模型仿真及结果分析

假设在集群创新网络成长阶段，网络中节点数量为300，即N- - 300，企业以

较大比例加入到网络中，大学和科研院所、中介服务机构以较低比例加入，此阶

段网络中度．权关系以及边权分布见图6．4。

图6．4集群创新网络成长阶段(N=300)度一权关系与边权分布图

Fi 96．4 The degree—wei ght rel at i onand edge wei ght di st ri but i on ofcl ust er i nnovat i on net work i n

growt h stage州2300)

如图6．4所示，集群创新网络中各节点的出度权和入度权基本稳定在29(斜

率) ，且节点度以0到20为主，边权分布在60的概率较大。此时，联结度为14

的节点在网络中所占比率较大，联结度超过60的节点数量非常少，说明在该阶段

集群创新网络内节点间的联系有了明显地增强。节点间的合作不断深化，降低了

创新活动的不确定性和风险，集群创新网络创新功能逐步显现，整体创新能力不

随着集群创新网络整体效应的发挥，网络规模不断增大。下面在节点数量由

100增加到300的过程，考虑在政府不干预的自组织状态和政府不同干预程度下，

集群创新网络集聚系数和平均最短路径的演进情况(见图6．5和图6．6)。

程度越高，网络平均最短路径波动幅度越小，越趋向稳定。因此，在网络的成长

阶段要求政府应当根据产业集群的特点制定具有针对性的鼓励政策，同时，要注

重调整网络结构，剔除不必要的冗余关系，以提高网络的平均最短路径，加速创

新资源、成果的流动效率和应用程度。

综上所述，在集群创新网络的成长阶段，网络的规模不断增大，节点问联结

强度不断提高，网络中节点的度一权分布、边权分布呈现出幂率分布的特性。这

一阶段，政府对产业集群的扶持有利于提高网络的聚集系数，有利于创新资源的

整合、互动，形成较为稳定的网络结构，提高整个集群创新能力。

6．1．3网络成熟阶段模型仿真及结果分析

假设在集群创新网络成熟阶段，网络中节点数量为600，即N=600，企业以

较大比例加入到网络中，大学和科研院所、中介服务机构以较低比例加入，此阶

段网络中度．权关系以及边权分布如图6．7所示。

图6．7集群创新网络成熟阶段(N=600)度．权关系与边权分布图

Fi 96．7 The degree- wei ght rel ati on and edge wei ght di sl xi but i on ofcl ust er i nnovat i on net work i n

mat ure st age( s=600)

如上图所示，集群创新网络各节点的出度权和入度权基本稳定在30(斜率)，

且节点度以0到30为主，边权分布集中在70附近，此时，联结度为28的节点

在网络中所占比率较大，同时网络中存在出度和入度达到120的节点，表明在该

阶段集群创新网络中集散节点的作用开始显现，行业中龙头企业通过与大学和科

研机构、中介服务机构等合作，创新能力得以进一步增强，对周边企业的辐射和

带动作用不断提高，进而加强不同创新主体之间的协同互动，提升整体创新能力。

随着集群创新网络进入成熟阶段，网络的集聚系数和平均最短路径保持稳定

水平(见图6．8和图6．9)。

综上所述，在集群创新网络的成熟阶段，网络整体规模基本固定，网络集聚

系数和平均最短路径也处于较为稳定的水平，网络中出现具有显著支配能力的集

散节点，围绕集散节点的发展，整个网络进入内部结构优化调整时期。这一时期，

政府对集群的引导有利于提高集群网络的集聚系数，有利于提高集群创新能力。

通过以上的仿真分析可知，集群创新网络在演进的各阶段呈现出一定的特点

和规律，其中，政府对集群创新网络的发展演进有重要的影响作用。为了更好地

提高模型的针对性和现实指导意义，下面本文将以皖江示范区家电产业集群为例

6．2皖江示范区家电产业集群创新网络演进的实证分析

6．2．1皖江示范区家电产业发展概况

6．2．1．1皖江示范区简介

2010年1月，国务院正式批复了《皖江城市带承接产业转移示范区规划》，

这是我国迄今为止唯一一个以产业转移为主题的区域发展规划，体现着国家的战

略意图，具有重要的时代价值157】。

皖江城市带承接产业转移示范区(以下简称为“皖江示范区”或“示范区”)

包括合肥、芜湖、马鞍山、滁州以及六安市的金安区和舒城县在内的59个县(市、

区)，土地面积7．6万平方公里，人口3058万人【581。示范区具有重要的战略地理

区位优势，是我国实施“中部崛起”战略的重点开发区域，也是中西部承接产业

转移的前沿阵地i sgl 。

图6．10皖江不范区区位图

Fi 96．1 0 Wanj i ang demonst rat i on area l ocat i on di agram

产业发展方面，皖江示范区明确把家用电器、汽车、电子信息产业、机械设

备、冶金等列为重点发展的支柱产业，并以现有产业园区为基础，充分发挥区位

和资源优势，大力推行园区的规范、集约、特色化发展，以适应产业大规模、集

群式转移的趋势【60】。

其中，qo为f区域／产业的区位商；e，为f区域／产业的产值：ej 为f区域工业

总产值；局为上级区域，产业的产值；E为上级区域工业总产值。

如果区位商大于l ，说明f地区／产业的发展水平较之上级区域具有一定的比

较优势，反之，如果区位商小于1，说明j 地区／产业的发展水平较之上级区域不

具有比较优势。当区位商等于1，说明f地区／产业与上级区域发展水平相当。

图6．162009～2012年皖江不范区家电产业区位商

Fi 96．I 6 The home appl i ances i ndust ry l ocat i on quot i ent ofwanj i ang demonst rat i on area

如图6．16所示，2009年～2012年皖江示范区家电产业区位商均大于4，说明

示范区家电产业无论在安徽省还是在全国都具有绝对的比较优势。其中，相对于

安徽省家电产业的区位商较为平稳，呈稳步增长的趋势。相对于全国家电产业的

区位商在201 1年出现较大增幅，达到12．75，2012年受到国内外经济持续下行压

力的影响，示范区家电产业区位商有所下降，但下降幅度不大，仍保持在11．56

6．2．2皖江示范区家用电器集群创新网络演进过程分析

依据之前仿真分析结果所显示的网络在各演进阶段的结构特征，本文将皖江

示范区家用电器集群创新网络的演进过程大致可以分为三个阶段：创新主体、资

源出现的萌芽阶段、网络已初步成形但结构仍较为松散的形成阶段、网络规模与

结构动态变化的发展阶段，政府在示范区家电产! 泣集群创新网络的演进过程中发

挥着重要作用，可以说网络演迸的各阶段的与政府的政策措施的引导不无相关。

6．2．2．】萌芽阶段(1987年——1999年)

在皖江示范区家电产业创新集群的萌芽阶段，作为集群创新网络的节点～一

创新主体开始出现，主体之间建立各种网络关系的基础——互补性资源也不断出

现，这是集群创新复杂网络形成的基础。

6．2．3皖江示范区家电产业集群创新网络联结测度分析

关于示范区家电集群创新网络联结测度的研究，难以从公开的资料中获取研

究所需要的网络联结强度、联结密度等数据，因此对相关数据的收集需要采用问

卷调查的方式来进行。下面本文将从调查问卷设计、变量测度、数据处理等方面

对示范区家电集群创新网络联结测度分析中所采用的研究方法逐- an以说明。

6．2．3．1调查问卷设计与变量测度

问卷调查方法是管理学科实证研究中调查收集一手数据的一种重要方法，一

项以一手数据为基础的研究项目，其研究深度本质上由问卷的深度决定。结合一般

问卷调查的基本步骤，本次问卷调查的流程如下表所示：

表6．5问卷调查研究步骤

Tabl e6．5 The st eps oft hi s quest i onnai re research

本次研究是对示范区家电产业集群创新网络的联结测度进行分析，

因此，需要搜集关于产业集群、集群创新网络以及示范区家电产业

发展方面的相关资料。

本次问卷从网络联结强度、网络联结密度、网络稳定性、重要性等

四个方面构建指标体系，采用李斯特五级量表，便于受访者回答。

本次问卷对所涉及的研究变量以及如何对其测度等问题征询了诸

多教授和专家，尤其是征求了导师的意见。

选择皖江示范区部分家电企业进行测试，得出问卷的信度及效度，

判断问卷的科学性和可信度。

根据试测的结果，对问卷初稿进行分析、调整，并形成最终定稿。

确定问卷的内容和形式后，进行正式测试

问卷分为两部分，第一部分是被访企业基本情况，包括企业性质，成立年限

等，第二部分是集群创新网络结构测度分析。

在第二部分中，所涉及的变量包括联结强度、联结密度、稳定性、重要性四

大变量。考虑到问卷内容不涉及企业商业机密且上述变量大多难以客观量化测度，

本文采用李克特(Li kert )五级量表评分法进行度量，对问卷每个问题后提供的五

个选项，分别赋予卜一一5的数值，以便于对测评指标进行量化。

表6．12示范区家电产业集群创新网络稳定性实际测度与重要度对比情况

Tabl e6．1 2 The cont ract i on bet ween t he act ual measure and t he i mport ance degree ofj oi nt stabi l i ty

i n Wanj i ang demonst rat i on area home appl i ance i ndust ry cl ust er i nnovat i on net work

将皖江示范区家用电器集群创新网络联结强度、联结密度和稳定性分别与其

重要度进行对比(由表6．10到表6．12所示)，可以看出：

第一，皖江示范区家用电器企业与客户、供应商、同行企业的联结对集群创

新活动具有重要的推动作用，在实际交流中，他们之间的交流频度、联系家数和

交往时间往往也是较高的，说明其重要度与实际情况是协调的；

第二，政府在皖江示范区家用电器集群创新网络创新发展中同样处于重要的

地位，但其在实际中所发挥的作用，特别是在与企业的交流频度方面相比期望值

第三，企业普遍认为与大学和科研结构、中介服务机构的交流沟通所取得的

创新效果一般，在实际交往中企业与大学和科研机构、中介服务机构间的实际联

结强度也确实是差强人意，但这绝不能说明大学和科研机构、中介服务机构在集

群创新活动中作用甚微，从国内外创新网络演进的实践经验中我们可以发现，随

着集群创新网络的联结程度的深化，大学和科研机构、中介服务机构的重要性将

6．2．4皖江示范区家电产业集群创新网络结构特征分析

考虑到数据的可获得性，且运用复杂网络理论对集群创新网络的演进过程进

行研究更加关注网络的演进趋势和可能走向，而并非具体的数值。因此，本文将

从平均路径长度、度分布、集聚系数三个方面对示范区家电产业集群创新网络结

构特征进行定性描述和分析。

6．2．4．1皖江示范区家电产业集群创新网络的平均路径

示范区家电集群创新网路的平均路径较短，创新资源在整个网络内能够较快、

第一，由于示范区内家电产业集群创新网络中的节点在空间上具有集聚特征，

使得企业与其他网络节点的沟通和交流成为可能，并且不需要为此付出较多成本，

在这种频繁交往的过程中，彼此间的信息几乎透明、对等，这就为相互间的人员

流动提供了便利，同时人员的流动、迁移实现了节点间的技术、信息、社会关系

等流动和分享，从而缩短了网络的平均路径距离。

新网络的发展过程中，政府对家电产业发展所制定的战略规划和整体定位对于家

电产业的创新发展具有重要的指导作用，并且，政府不断推动大学和科研院所、

中介服务机构等网络节点与企业之间的开展产品开发合作、技术交流共享，产学

研用相结合，以此促进科技成果顺利转化，实现示范家电产业集群的创新发展、

持续发展，实现由“家电制造基地”向“家电研发基地”转变。

第二，皖江示范区家电产业创新集群中创新主体间互动频繁。一方面，表现

在家电生产企业与相关配套产业生产企业之间的交流紧密。在皖江示范区家用电

器集群创新过程中，家电生产企业与相关配套企业间相互促进，协调发展，不断

缩短从接单到产品制造再到流转的周期，使示范区家电产业集群具有更低的采购

和生产成本；另一方面，企业与大学和科研院所、中介服务机构不断创新产学研

合作模式，如共建实习基地、研究中心和产业技术联盟等，通过这些创新平台使

得企业与其他创新主体间的互动更加频繁、高效，进而实现优势互补，互惠互利。

第三，集散节点的出现能够吸引更多外部节点加入到示范区家电集群创新网

络当中，同时在集散节点的整合和粘结下，彼此之间联系更加频繁和互动更为密

切。如在美菱、荣事达等龙头企业的带动下，皖江示范区家电产业集群效应明显，

合肥市拥有国内外知名家电企业和配套企业500余家，产业本地配套率达到70％

以上：滁州市家电成套装备本地配套率70％以上，其中核心配套件配套率50％以

上；芜湖市钣金、注塑、喷涂、橡胶件、电机、线缆、制冷配件、模具加工、电

子元器件、管路件、压缩机、包装、印刷等主要家电生产配件90％以上可实现就

地配套【70l 。龙头企业的入驻不仅提高了示范区家电产业品牌的知名度、美誉度，

更吸引了一大批相关配套企业的加入，为区内创新氛围的营造、创新资源的流动

起到了良好的推动作用。

综上所述，皖江示范区家电集群创新网络具有较短的平均路径长度、较高的

集聚系数，并且网络节点间广泛复杂的联结关系使其呈现小世界网络的特性，网

络中节点联结紧密，但需要注意的是这种紧密的联结关系可能导致网络创新的僵

6．2．5实证分析结果

在实证研究中，通过分析皖江示范区家电产业集群创新网络演进过程、网络

联结测度和网络结构特征，可以得出以下几点结论：

第一，皖江示范区家电集群创新网络的形成与发展大致经过三个阶段：创新

主体、资源出现的萌芽阶段、网络已初步成形但结构仍较为松散的形成阶段、网

络规模与结构动态变化的发展阶段；

第二，政府在皖江示范区家电集群创新网络的形成与发展过程中发挥了重要

作用，可以说安徽省省委、省政府、示范区各地政府坚持以开放的心态，积极引

进先进技术和管理理念，是示范区家电产业集群创新发展取得辉煌的一条重要经

验，这与之前的仿真分析结果一致；

第三，对皖江示范区家电集群创新网络的联结测度进行分析，可以发现家电

生产企业是创新网络的核心节点，与网络中其他节点有着广泛的联系，而政府对

家电产业集群创新发展的扶持力度还有待提高，大学和科研机构、中介服务机构

对产业集群创新发展的推动作用尚未得到充分重视和发挥；

第四，皖江示范区家电集群创新网络具有较短的平均路径长度、较高的集聚

系数，并且网络节点间广泛复杂的联结关系使得整个创新网络具有关系集聚的小

世界网络特性，但网络创新存在僵化的风险。

6．3优化皖江示范区家电产业集群创新网络发展的对策建议

集群创新网络的建立对于降低创新活动风险与成本，提高创新效益具有显著

地效用，一个适应产业集群发展现状和特点的创新网络会带来知识溢出效应和协

同效应，成为产业集群创新的原动力【21。因此，对于皖江示范区家电产业来说，

进一步优化和完善创新网络，能够激发产业集群创新活力，提高创新效率，在市

6．3．1优化网络主体构成，加强主体间交流与合作

通过之前的分析可知，皖江示范区家电集群创新网络中创新主体类型多样化，

但各创新主体的创新能力和资源聚集能力存在较大差异。网络中龙头企业如美菱、

荣事达、格力等拥有很强的自主创新能力，而大量的中小企业自主创新动力不足，

更倾向于模仿创新，一旦这种创新惰性在网络中的扩散，可能会对整个产业集群

创新活动产生的系统性风险。因此，要优化创新结点的构成，强化创新主体的结

第一，优化网络中集散节点与非集散节点的结构和类型，使得两类节点的数

量比例均衡，结构更趋向合理化。在皖江示范区家电集群创新网络中龙头企业、

大学和科研院所是重要的集散节点，具有较强的创新能力和资源集聚能力，而中

小型企业却出现同质化现象，对此，可以通过在网络中引入优胜劣汰的选择机制，

加大对具有较强创新能力的中小企业引导和扶持力度，对于那些不愿意创新或创

新能力较弱、只能一味跟随的企业，应加强督促和整改，必要时可以劝其退出产

业集群，进而强化网络中创新主体的创新意识，使整个创新网络处于动态平衡的

状态，促进创新网络的均衡发展，提升网络的持续创新能力。

第二，增强创新主体的自主创新能力，加强不同主体之间的交流与合作。一

方面，通过宣传引导使示范区内家电企业树立强烈的创新意识，重视品牌建设，

积极拓展海外市场，只有在思想上真正摆脱了“等、靠、要”的依赖和惰性思想，

才能够真正地行动起来，勇于创新、乐于创新f：】。另一方面，完善知识、信息的

交流和共享机制，加强不同创新主体间的交流与合作。示范区家电企业要充分重

视大学和科研院所、中介服务机构在集群创新中的作用，加强与它们的创新合作

与交流。如积极与大学和科研院所共建技术中心和工程技术研究中心，以项目为

依托进行股份合作，联合开展科技攻关和新产品开发。通过整合优势科技资源，

构建集成创新体系，强化对家电产业关键技术、集成技术、共性技术的研发力度。

与此同时，大学和科研院所也可以在与企业的合作中获得第一手的市场资料，提

高创新成果市场化的机会，从而真正实现产学研用的紧密结合。

第三，创新运行机制，发挥中介服务机构桥梁作用。目前，皖江示范区家电

集群创新网络中仍然有很多企业与大学和科研机构、中介服务机构没有建立良性

沟通机制。因此，要进一步深化产业集群创新发展与中介服务机构的结合，不断

完善示范区家电产业集群创新网络的中介服务体系，吸引金融、审计、法律、咨

询等多方面的中介服务机构参与到创新网络中来，使中介服务社会化，稳定化、

常态化【，1】。一方面，完善中介服务机构自身的功能，为示范区家电产业集群创新

网络的成员提供丰富的信息与专j 业化的服务，减少企业进行协同创新的成本。如

加快金融机构的发展，简化手续，特别是对具有较强创新能力的中小微企业开辟

信贷的绿色通道，为集群创新活动提供多元化、多渠道的资金支持；另一方面，

发挥中介服务机构的桥梁作用，在企j 也与高校、科研院所之间搭建一个有利于技

术交流、信息沟通和成果转化的平台，缩短网络的创新周期，保证创新成果的顺

6．3．2提高政府扶持力度，营造良好创新环境

从示范区家电集群创新网络演进的实际过程中，我们可以发现，皖江示范区

家电产业的蓬勃发展与政府的支持和鼓励密不可分，但调查问卷结果显示，示范

区内家电生产企业，特别是中小企业仍然认为示范区政府机构和政策有待完善，

这主要是由于政府更加注重龙头企业的引领作用，对中小企业的创新活动未能引

起重视。因此，政府要充分发挥宏观调控作用，为示范区家电产业发展营造良好

第一，在政策制定方面，政府应根据皖江示范区家电产业集群创新的特点，

出台持续的、稳定的、长期的利好政策，集聚各方创新资源并形成发达的集群创

新网络，同时，充分考虑政策的普适性和公平性，为具有创新潜力的中小企业持

续健康发展提供支持和保障【731。

第二，在创新环境营造方面，一方面政府应从网络中创新主体的实际需求出

发，完善区内基础设施，如投资建立良好的交通运输系统、完善的信息通讯网络、

文艺体育活动中心，投资兴建各种大学、科研机构、展览馆等公共实施等，为集

群创新网络的发展奠定良好的基础。另一方面，政府要加紧营造良好的创新环境，

建立健全信用机制，增强社会资本积累能力【74】。如鼓励家电龙头企业做大做强，

积极争取上市与参与企业的兼并重组；大力拓展家电企业的融资渠道，鼓励金融

机构为企业提供融资便利；鼓励家电企业进行技术创新，支持企业减少低附加值

较低产品的生产，增加附加值较高的高精尖产品的生产；组织各式展览会、交易

会、研讨会等促进企业家之间的交流，培养出具有创新精神的企业家，营造出公

平竞争的、敢于创新、乐于冒险的社会文化环境；建立健全知识产权激励和知识

产权交易制度，支持家电企业大力开发具有自主知识产权的关键技术和产品，加

快科技成果产业化步伐。

第三，在创新投入方面，加快技术创新和技术改造的资金支持。如加快家电

产业特别是智能家电产! 世所需高端和紧缺型科研技术人才的培养与引进，按照高

层次人才培养和引进配套政策给予重点支持：设立专项资金大力支持重大技术改

造项目、技术创新项目，重点技术标准研究、检验检测等公共服务平台和重点企

业技术中心建设；通过各级财政资金支持、建立风险投资机制、技术转让、无形

资产入股等多种方式，支持家电企业加大科技创新投入；建立政府奖励为导向、

社会力量和用人单位奖励为主体的激励机制，推动企业自主创新。

6．3．3适时调整网络结构，降低创新集群风险

皖江示范区家电集群创新网络具有较短的平均路径长度、较高的集聚系数，

整个网络呈现出小世界网络效应，这种网络结构形成路径依赖，导致创新锁定和

创新惰性，从而限制了集群创新能力和发展潜力。

第一，政府可以通过搭建产业平台，招商引资，鼓励创新，吸弓1人才等一系

列手段，促进皖江示范区家电产j 比创新集群与集群外部进行知识交流，获取创新

发展的前沿信息和发展方向，降低集群创新网络由于集聚系数高而导致网络锁定

第二，对于集群内企业来说，可以通过企业间的兼并重组，将皖江示范区家

电生产及配套企业的数目控制在合适的范围内，以提高创新网络的集中度，有利

于创新成员间的合作与交流。同时，家电生产企业也应当结合自身资源和能力的

特点，找准在整个家电产业链中的角色定位，如大型的家电生产企业拥有资金、

人才、制造、营销等优势，应积极推动家电产业集群创新网络的技术进步，广泛

吸纳中小型及相关配套企业参与到网络的创新合作中来，努力使自己成为集群创

新网络中的核心；中小型企业机制灵活，但可能在创新资源的汇集方面有所欠缺，

则可依托大型企业，从事家电产业链上的配套环节的研发与生产。

　　7．1主要结论

本文以集群创新网络为研究对象，在国内外相关研究成果的基础上，通过文

献分析、理论研究、实证研究、模型仿真等方法对集群创新网络演进规律进行了

深入的分析和探讨。本文主要的研究成果如下：

(1)集群创新网络中的创新主体间的协同创新与互动耦合构成了集群创新网

络内部错综复杂的网络关系。因此，集群创新网络是一个复杂非线性系统。

(2)集群创新网络是在内、外部影响因素的共同作用下不断向前演进的，而

集群创新网络演进的根本动力机制在于创新主体可以通过学习不断更新和积累自

己的知识储备，进而分享这种知识所带来的超额利润。

(3)在BBV模型的基础上，构建有向含权的集群创新网络演化模型，对创

新集群的演化过程进行数值仿真，其中重点分析了政府在集群创新网络演进过程

中的作用，仿真结果显示，在政府的扶持与帮助下，集群创新网络能够稳定快速

发展，且在不同的演进阶段，政府的介入程度的不同也会对集群创新网络的结构

特征产生不同的影响。

(4)对皖江示范区家电产业集群进行了实证分析，首先，分析了示范区家电

集群创新网络演进经历的主要三个阶段以及在各阶段呈现的主要特征。其次，通

过进行问卷调查，对示范区集群创新网络的实际联结测度进行了分析，并与家电

生产企j 世实际期望度进行了对比，说明了主要的创新主体在网络中的作用以及存

在的不足。最后，从平均路径、度分布、集聚系数等三个方面分析了皖江示范区

集群创新网络的结构特征，分析表明皖江示范区家电集群创新网络具有较短的平

均路径长度、较高的集聚系数，并且网络节点间广泛复杂的联结关系，整个网络

呈现关系集聚的小世界网络特性。

　　7．2研究展望

本论文对于皖江示范区家用电器集群创新网络的演进过程、网络的联结测度

及网络的结构特征进行了分析，但由于受到集群创新网络演进本身的复杂性和对

集群创新网络结构特征进行定性研究难度较大等因素的制约，加之自身能力有限，

论文研究内容有待深化，研究方法亟需改进，特别是以下几点需要进一步完善：

(1)在仿真模型构建方面，本文为了便于计算对很多变量进行了抽象处理，

模型针对性方面有待提高。

(2)创新主体在集群创新网络的演进过程中各自发挥着独特的作用，本文在

模型仿真分析中，考虑到可控制性，仅重点考察了政府对集群创新网络演进的影

刘友金，郭新．集群式创新形成与演化机理研究【J】．中国软科学，2003(2)：91—103．

徐从祥．集群创新网络研究～一以南京市软件服务业为例【D】．南京：南京邮电大学硕

士学位论文，2013．

Marshal l A．Pri nci pl e ofEconomi cs：An Int roduct ory Vol ume【MI．London：Macmi l an，

1920：120．124．

赵祺．高沟电缆产业集群现状分析及对策研究[ D】．

安徽：合肥工业大学硕士学位论文，2009．

Port erM．E．The Compet i t i veAdvant age ofNati ons[ M】．Free Press：NewYork，1990：138—145．

曾忠禄．产业集群与区域经济发展【J】．南开经济研究，1997(1)：69—70．

仇保兴．小企业集群研究【M】．上海：复旦大学出版社会，1999：102—104．

魏江．小企业集群创新网络的知识溢出效应分析【J】．科研管理，2003(4)- 45—46．

邵念荣，欧晓明．产业集群文献综述【J】．中国青年政治学院学报，2009(1)：97—101．

王辑慈．超越集群——中国产、【k集群的理论探索【M】．北京：科学出版社，2010：6· 85．

赵斯亮，我国汽车产业集群创新网络的合作机制及演化研究【D】．黑龙江：哈尔滨工程

大学博士学位论文，2012．

陈柳钦．产业集群与产业竞争力[ J】．南京社会科学，2005(5)：15- 23．

夏永红．产业集群的创新网络研究——以徐州工程机械产业集群为例【D】．

大学硕士学位论文，2008．

高红远．产业集群创新能力的评价研究一以宝鸡市石油装备产业集群为例【D】．

西安建筑科技大学硕士学位论文，2012．

熊彼特．经济发展论【M】．上海：商务印书馆，1990：56- 59．

陈鹏．产业集群的社会资本与技术创新研究【D】．福建：厦门大学硕士学位论文，2007．

C，Net works of

i nnovat ors：A synt hesi s

of research

i ssues Research Pol i cy,

1 99 1(20)：46-47．

Debressont

C，Amesse，F．Net works of i nnovat orS：a revi ew and i n仃oduct i on t o t he i ssue

【J】．Research Pol i cy, 1 99 1(120)：363· 379．

Van，Joan E，Weggeman．Mat hi eu P．Managi ng l earni ng i n i nformal

i nnovat i on net works：

Overcomi ng t he Daphne- - - di l emma[ J] ．R&DManagement, 2000，30(2)：432- 435．

Harri s，L，Col es A．M，&Di ckson K，Bui l di ng i nnovat i on networks：Issues

of St rat egy and

Experti se【J】．Technol ogy Anal ysi s&St rat egi c Management, 2006(2)：22- 4 1．

盖文启，王缉慈．论区域创新网络对我国高新技术中小企业发展的作用明．中国软科学，

2002：22．23．