何天祥，許 娟，廖 莎

（1.湖南商學(xué)院旅游管理學(xué)院，湖南長沙410205；2.湖南商學(xué)院經(jīng)貿(mào)發(fā)展研究院，湖南長沙410205）

基于知識溢出環(huán)長株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化分析

何天祥1，許 娟2，廖 莎2

（1.湖南商學(xué)院旅游管理學(xué)院，湖南長沙410205；2.湖南商學(xué)院經(jīng)貿(mào)發(fā)展研究院，湖南長沙410205）

完善區(qū)域創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)和提高知識溢出效應(yīng)是提升區(qū)域創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。文章以環(huán)長株潭城市群知識溢出為研究對象，采用社會網(wǎng)絡(luò)分析理論和Gephi軟件方法，利用2005～2014年工程機械類發(fā)明專利的合作申請和引用數(shù)據(jù)構(gòu)建創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，從空間、產(chǎn)業(yè)和組織三個維度分析其創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征和演變規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：第一，環(huán)長株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)從無到有，處于初級階段，創(chuàng)新產(chǎn)出和空間溢出水平較低；第二，創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)在空間上呈現(xiàn)以長沙為核心，其他節(jié)點圍繞長沙形成“核心－邊緣”的分布模式；第三，知識和技術(shù)溢出集中在工程機械及相關(guān)產(chǎn)業(yè)，表現(xiàn)出以MAR溢出為主，正處于從MAR溢出向Jacobs溢出過渡的階段；第四，形成以大學(xué)和大型科技企業(yè)為核心節(jié)點的產(chǎn)學(xué)研關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，但與政府、金融和中介機構(gòu)關(guān)系不夠緊密。創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化受經(jīng)濟實力、吸收能力、交通網(wǎng)絡(luò)、組織差異和社會文化關(guān)系等多因素驅(qū)動，知識溢出并不是單純呈距離衰減趨勢。最后提出完善創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的對策措施。

知識溢出；創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)；環(huán)長株潭城市群；Gephi

一、引言

科技創(chuàng)新是優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)推進區(qū)域經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的源動力。我國“十三五”規(guī)劃提出以科技創(chuàng)新為核心，依靠創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變我國經(jīng)濟增長方式，引領(lǐng)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。如何定量分析創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)是一大研究難點和熱點。創(chuàng)新源于知識的制造、重組和融合。從空間、產(chǎn)業(yè)和組織三個維度出發(fā)，創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)有不同的形式和意義。由企業(yè)、大學(xué)、科研機構(gòu)、金融機構(gòu)、中介機構(gòu)和政府構(gòu)成協(xié)同創(chuàng)新平臺，實質(zhì)上是創(chuàng)新主體之間知識和技術(shù)交流平臺。創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)越復(fù)雜，節(jié)點聯(lián)系越密切，知識溢出水平越高，創(chuàng)新產(chǎn)出和溢出效率越高。因此，可以通過知識溢出角度分析創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演變。

現(xiàn)有知識溢出大多采用知識生產(chǎn)函數(shù)法等間接的測度方式，不能有效追蹤知識溢出的過程和路徑［1］。隨著社會網(wǎng)絡(luò)分析法的發(fā)展，知識網(wǎng)絡(luò)和創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)成為探討和研究知識溢出的新模式［2～3］。它可以用來追蹤知識溢出的過程和路徑演化，做到追蹤溯源，并通過用圖示法展示區(qū)域知識溢出的空間結(jié)構(gòu)，闡述區(qū)域創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化［4～11］。

對知識網(wǎng)絡(luò)和創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的研究起源于20世紀90年代，從管理學(xué)領(lǐng)域發(fā)展拓展到經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域，取得了豐碩成果，但也有缺陷［12～22］。一是以合作申請專利和合作論文、著作等構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)關(guān)系來形成知識網(wǎng)絡(luò)和創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，而知識溢出包括顯性溢出和隱性溢出，合作專利更多體現(xiàn)了隱性溢出，關(guān)于直接引用方面的顯性溢出，國內(nèi)學(xué)者幾乎沒有考慮；二是從宏觀的角度出發(fā)，以國家、省域和城市等行政區(qū)域為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，較少考慮城市內(nèi)部知識和創(chuàng)新的不均勻分布；三是著重探討產(chǎn)學(xué)研合作形式的網(wǎng)絡(luò)，缺乏對內(nèi)部合作的組織類型和其合作比例進行區(qū)分；四是集中關(guān)注沿海城市群的協(xié)同創(chuàng)新，很少討論內(nèi)陸城市群。環(huán)長株潭城市群是長江中游城市群的重要組成部分，是中部地區(qū)創(chuàng)新極核，關(guān)系到我國中部地區(qū)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，對其創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)研究具有重要現(xiàn)實意義。

因此，我們特別關(guān)注了環(huán)長株潭城市群創(chuàng)新集群和創(chuàng)新產(chǎn)出的空間差異，產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部不同組織類型間合作的比例和方式?；谥R溢出和社會網(wǎng)絡(luò)分析的理論、方法，環(huán)長株潭城市群2005～2014年工程機械類發(fā)明專利的合作和引用為原始數(shù)據(jù)，利用Gephi和ArcGIS軟件做定量分析和可視化處理，從組織、產(chǎn)業(yè)和空間三個維度分析創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征和演化規(guī)律，探索知識流動方向和路徑，以聚類分析獲知創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的核心和邊緣組成，甄別技術(shù)擴散和知識溢出的關(guān)鍵影響因素和區(qū)域差異，為提升區(qū)域創(chuàng)新能力找到突破口。

二、環(huán)長株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和數(shù)據(jù)說明

（一）環(huán)長株潭城市群創(chuàng)新發(fā)展的現(xiàn)狀

環(huán)長株潭城市群是湖南經(jīng)濟增長的極核區(qū)，GDP占全省79%，是湖南省新型城市化和“兩型”社會建設(shè)的龍頭，擁有國家中部地區(qū)第一個國家級新區(qū)。同時，它是長江中游城市群的一重大發(fā)展極，東承長三角城市群西啟成渝城市群，南連珠三角城市群，北接環(huán)渤海城市圈，是實現(xiàn)中部崛起的關(guān)鍵之一，在發(fā)揮城市群輻射帶動效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)承接的腹地中起重要作用。但是，目前該區(qū)域的科技創(chuàng)新能力相對較弱，知識和技術(shù)對經(jīng)濟增長的貢獻率不夠。2015年，環(huán)長株潭城市群的技術(shù)交易額只占地區(qū)生產(chǎn)總值的0.6%，R＆D經(jīng)費支出占生產(chǎn)總值的2.6%，萬人發(fā)明專利申請量為4.88件，發(fā)明專利申請總數(shù)占全國的1.8%，創(chuàng)新力度明顯偏低且低于全國平均水平。那么，培育環(huán)長株潭城市群創(chuàng)新系統(tǒng)和創(chuàng)新機制，提高科技進步的貢獻率就顯得尤為重要了。

（二）多維度創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

1.三層次空間網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

各區(qū)域內(nèi)外不斷地進行物質(zhì)和信息的交換與流通，知識和技術(shù)的合作與共享，通過網(wǎng)絡(luò)的連接，產(chǎn)生了空間關(guān)聯(lián)的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，促使了區(qū)域創(chuàng)新活動和經(jīng)濟活動的空間移動和擴張。本文基于社會網(wǎng)絡(luò)分析法和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的分析范式，首先從地理空間角度出發(fā)，以全國各省域、環(huán)長株潭城市群中的8個城市和城市內(nèi)部機構(gòu)或個人作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，節(jié)點間發(fā)明專利的合作申請和引用關(guān)系作為網(wǎng)絡(luò)的邊，構(gòu)建地理空間上基于知識流的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。我們從空間和行政范圍視角，由大到小、由外及里地劃分成三個層次的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)：一是環(huán)長株潭城市群8個城市與全國各省市構(gòu)成的“2－模網(wǎng)”；二是城市群內(nèi)8個城市之間構(gòu)成的“1－模網(wǎng)”；三是單個城市內(nèi)部的機構(gòu)或個人構(gòu)成的微觀網(wǎng)絡(luò)。

2.產(chǎn)業(yè)維度創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

本文以專利合作及其引用數(shù)據(jù)為研究支撐，專利數(shù)據(jù)統(tǒng)計通常采用國際專利分類（IPC分類）法，IPC分類采用等級的形式，將技術(shù)內(nèi)容注明：部－分部－大類－小類－大組－小組。以字母“A－H”表示技術(shù)內(nèi)容的8類，專利主分類號的第一個字母就是“A－H”，這代表了不同領(lǐng)域或不同產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)明。其中，A表示“人類生活必需”類，B為“作業(yè)和運輸”，C為“C部—化學(xué)和冶金”，D為“紡織和造紙”，E為“固定建筑物”，F(xiàn)為“機械工程、照明、加熱、武器和爆破”，G為“物理”，H為“電學(xué)”。以一個字母（類）作為一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，F(xiàn)類對各類之間的引用關(guān)系構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的邊，這就是本文產(chǎn)業(yè)維度的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。需指出的是，合作申請的專利屬于同一產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，不與其他類產(chǎn)業(yè)發(fā)生關(guān)系。

3.組織維度創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

以不同類型的組織或機構(gòu)作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，組織間合作申請專利和引用關(guān)系作為網(wǎng)絡(luò)的邊，構(gòu)成了通常所說的產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)。以企業(yè)、高校和科研機構(gòu)為主，政府、金融機構(gòu)和中介服務(wù)為輔，形成了產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)的形成有助于技術(shù)、資金、人才、知識等互動交流，資源的優(yōu)勢互補，推動科研成果在不同領(lǐng)域相互轉(zhuǎn)化，從而提升區(qū)域的整體創(chuàng)新績效。

（二）數(shù)據(jù)來源與說明

本文的原始數(shù)據(jù)來源于中國知識產(chǎn)權(quán)網(wǎng)（http：／／www.cnipr.com／）公布的發(fā)明專利。專利是知識產(chǎn)權(quán)的主要體現(xiàn)形式，是度量區(qū)域創(chuàng)新的一種主要指標。專利合作和互相之間的引用體現(xiàn)了主體之間的存在交流和互動，知識發(fā)生了流動和轉(zhuǎn)移，這是知識溢出的直觀表現(xiàn)。以環(huán)長株潭城市群2005～2014年工程機械類發(fā)明專利的申請為研究對象，工程機械制造業(yè)是湖南省主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，是湖南優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)中的重中之重。環(huán)長株潭城市群在機械制造業(yè)方面有著相對較好的發(fā)展勢頭，這領(lǐng)域的專利申請數(shù)據(jù)信息相對全面。

數(shù)據(jù)具體的檢索條件：時間為2005～2014年；國省代碼為湖南，具體地址分別輸入長沙、株洲、湘潭、岳陽、常德、益陽、婁底、衡陽8個市；根據(jù)IPC對專利的分類標準，專利分類的檢索范圍限定于F類。以上述專利檢索條件，采用時間降序排序方式逐條下載了4940條專利信息，每條專利包含專利申請?zhí)枴⒚Q、分類號、申請人／機構(gòu)（專利權(quán)）、時間、地址等信息，此外還逐條辨別并下載了其引用專利的相關(guān)信息。需要指出的是，在做數(shù)據(jù)整理和構(gòu)建空間網(wǎng)絡(luò)時，排除了組織對本身的引用，產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)排除個人間合作和引用的專利。

從時間上看，環(huán)長株潭城市群工程機械類發(fā)明專利產(chǎn)出總體呈上升態(tài)勢，2005年只有86項，到2011年發(fā)明專利達到830項，比2010年翻了一番并取得關(guān)鍵性突破。產(chǎn)學(xué)研合作和參與專利合作、引用的主體也從2010年分界，2010年之前處于低水平緩慢增加，之后進入爆發(fā)式增長。專利產(chǎn)出總數(shù)與專利合作和產(chǎn)學(xué)研合作參與主體的走向、階段差異大致一致，說明創(chuàng)新績效（專利產(chǎn)出）和知識溢出（合作引用）是一個相互促進、深化的過程，兩者之間是交互影響的。

三、環(huán)長株潭城市群多維度創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的演化分析

（一）基于地理空間維度的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化

1.三層次空間創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化及其“核心－邊緣”模式形成

根據(jù)專利申請在時間上產(chǎn)出數(shù)量的階段性特征，將地理空間上創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)分為兩個時間階段，2005～2009年為第一階段，2010～2014年為第二階段，利用Gephi軟件對創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的演變作可視化處理（圖1）并計算網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征的指標值。從階段一到階段二，網(wǎng)絡(luò)圖顯示三個空間層次的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模（節(jié)點）、關(guān)系（邊）和節(jié)點平均度都有不同程度的增加，越來越多的主體參與到創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)之中，知識擴散的范圍擴大。

（1）從宏觀網(wǎng)絡(luò)看，省域之間網(wǎng)絡(luò)的直徑和平均路徑長度保持不變（值為1），圖的密度從0.05上升到0.08，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐漸穩(wěn)定，意味著環(huán)長株潭城市群與外部省市的交流越趨頻繁，聯(lián)系更加緊密。

（2）從中觀網(wǎng)絡(luò)看，8個城市之間網(wǎng)絡(luò)的平均聚類系數(shù)增加，由0.22上升到0.45，說明網(wǎng)絡(luò)越來越以某一點為中心建立起來，走向“核心－邊緣”的網(wǎng)絡(luò)模式，網(wǎng)絡(luò)圖上看來，長沙始終位于網(wǎng)絡(luò)核心位置，城市間網(wǎng)絡(luò)是以長沙為中心建立起來的。

（3）從微觀網(wǎng)絡(luò)看，城市內(nèi)部由機構(gòu)或個人構(gòu)成的微觀網(wǎng)絡(luò)的平均聚類系數(shù)增加，第一階段以中南大學(xué)和長沙隆泰微波熱工有限公司構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的核心部分，第二階段以中聯(lián)重科股份有限公司、南車株洲電力機車研究所、中南大學(xué)和湖南大學(xué)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的核心部分，也形成了“核心－邊緣”的網(wǎng)絡(luò)模式。

圖1 三層次空間創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化圖

因此，從整體上看，隨著時間推進，知識溢出增加，創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的形成、創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)密度增強、合作單位增加，結(jié)構(gòu)變穩(wěn)定，創(chuàng)新產(chǎn)出和創(chuàng)新績效不斷提升，空間上呈“核心－邊緣”分布。

2.知識溢出規(guī)?？臻g分布差異

從環(huán)長株潭城市群F類發(fā)明專利統(tǒng)計值發(fā)現(xiàn)：長沙擁有專利量占比高達62%，株洲為13%，湘潭9%，衡陽6%，岳陽和常德4%，益陽和婁底只有1%，毫無疑問長沙的知識溢出規(guī)模最大，成為湖南各層次創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的核心。

從專利合作及其引用區(qū)域分布發(fā)現(xiàn)（表1）：一方面，省域間知識溢出和單個城市內(nèi)部的知識溢出規(guī)模普遍高于城市群內(nèi)8個城市之間的知識溢出規(guī)模，知識溢出并不是單純呈距離衰減趨勢。原因在于：一是基于對優(yōu)質(zhì)性和新穎性資源的追求，創(chuàng)新主體在選擇合作和學(xué)習(xí)的對象時更傾向于比自身更具優(yōu)勢和實力的組織或個人，距離的阻礙作用不大；二是小范圍的地理空間主體間的連通性、相互認知的程度和文化等具有相似性、鄰近性，主體間更容易基于共同目標頻繁地匯聚到一起，容易產(chǎn)生Jacobs溢出；三是環(huán)長株潭城市群8個城市雖空間距離不大、但是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相關(guān)多樣性弱，其知識溢出規(guī)模就要小得多。另一方面，環(huán)長株潭城市群內(nèi)外的知識溢出規(guī)模不大，但逐年增加，說明其創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)從無到有，但仍處于初級階段。

表1 專利合作引用區(qū)域分布情況

3.創(chuàng)新產(chǎn)出空間分布規(guī)律

圖2 2005～1014年環(huán)長株潭城市群F類專利產(chǎn)出位置分布圖

根據(jù)專利申請人／機構(gòu)（專利權(quán)）的具體地址，利用編程解析得到地址的經(jīng)緯度，通過Arc-GIS軟件的坐標輸入法，輸入經(jīng)緯度定位了各城市專利產(chǎn)出的詳細地理位置（圖2）。從圖中可以看出：創(chuàng)新產(chǎn)出基本沿鐵路、公路等交通干線和交通樞紐分布，在城市中心高度聚集，專利產(chǎn)出并不是均勻分布，而是具有明顯的地理空間差異，創(chuàng)新集群效果明顯，創(chuàng)新遵循等級擴散規(guī)律。知識溢出和技術(shù)擴散依賴于創(chuàng)新主體間的交流和互動，地理空間上的暢通使得主體交流互動的障礙減少，接觸的頻率提高、程度加深。圖中顯示知識溢出受到了區(qū)域間聯(lián)通便捷度的影響（交通因素），城市產(chǎn)業(yè)或創(chuàng)新集群加速知識溢出，提升了創(chuàng)新績效。

（二）基于產(chǎn)業(yè)維度的網(wǎng)絡(luò)演化：MAR溢出走向Jacobs溢出

從表2發(fā)現(xiàn)：F類發(fā)明專利以引用同類專利為主；隨著時間推移，F(xiàn)類專利逐漸對其他類產(chǎn)生了引用，與更多的部類產(chǎn)生了交集；其中，F(xiàn)分類又對B、C、E類的引用表現(xiàn)較為頻繁，10年內(nèi)從未與D類產(chǎn)生交集。知識溢出和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)在不同階段表現(xiàn)出不同特性，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，產(chǎn)業(yè)以內(nèi)部溢出為主，表現(xiàn)出專業(yè)化外部性，隨著產(chǎn)業(yè)內(nèi)的發(fā)展和成熟，專業(yè)化外部性帶來的邊際效應(yīng)遞減，某些單位開始跳出原有行業(yè)的局限和瓶頸，從其他行業(yè)尋找靈感和啟發(fā)，開始了產(chǎn)業(yè)間的合作和交流，其他產(chǎn)業(yè)帶來的新穎性資源與原有的知識、技術(shù)融合，促使原有行業(yè)擺脫困局，實現(xiàn)另一階段的創(chuàng)新發(fā)展?？傊?，在產(chǎn)業(yè)維度上，環(huán)長株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出以MAR溢出為主，處于MAR溢出向Jacobs溢出的過渡階段。

表2 環(huán)長株潭城市群F類發(fā)明專利對各部類專利引用情況表

（三）基于產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化

1.產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的演化及其拓撲結(jié)構(gòu)分析

圖3 環(huán)長株潭城市群產(chǎn)學(xué)研專利合作引用網(wǎng)絡(luò)演化圖

企業(yè)、高校和科研院所等組織機構(gòu)基于功能互補性原則、互惠性目標產(chǎn)生合作和聯(lián)系形成了創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，推動了區(qū)域資源的優(yōu)化配置，促進了科技創(chuàng)新成果相互轉(zhuǎn)化，有助于形成高效有機的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)。為了更具體地研究和分析產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征和演化規(guī)律，本文以兩年作為一個演化階段，把2005～2014年環(huán)長株潭城市群工程機械類專利合作申請和引用構(gòu)成的產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)分為5個階段，各階段的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，圖中最后一個圖是2005～2014年這10年的總體網(wǎng)絡(luò)圖譜。

從網(wǎng)絡(luò)圖譜來看，10年間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和邊的密集程度逐步加深，網(wǎng)絡(luò)從松散稀疏的結(jié)構(gòu)特征逐漸走向穩(wěn)定稠密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)范式，由簡單的點線連接變成了“蛛網(wǎng)”結(jié)構(gòu)模型。參與產(chǎn)學(xué)研合作的主體明顯上升，知識溢出范圍擴大，創(chuàng)新得到普及。

測度各階段創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的具體結(jié)構(gòu)特征由拓撲結(jié)構(gòu)指標值來表示，由Gephi軟件計算所得結(jié)果如表3所示。

表3 2005～2014年環(huán)長株潭城市群產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)指標值

從表3得出：首先，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模（節(jié)點）由最初的6個增加到196個，關(guān)系（邊）隨著規(guī)模的增加由4次增加到161次，產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作次數(shù)逐年增加，更多的機構(gòu)和組織加入到產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新系統(tǒng)中來，知識溢出得到加強；其次，在社會網(wǎng)絡(luò)中，“度數(shù)”測度的是某一點與其他點直接連接的節(jié)點數(shù)，度數(shù)越大代表某點有更多的節(jié)點與之關(guān)聯(lián)，某點的合作關(guān)系次數(shù)越多，參與的創(chuàng)新次數(shù)就越多，越是處于網(wǎng)絡(luò)的核心。表3顯示網(wǎng)絡(luò)的平均度隨時間變化呈波動上升的趨勢，說明整體網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新活動增加；再次，圖（網(wǎng)絡(luò)）密度指實際存在的關(guān)系數(shù)除以理論上可能存在的最大關(guān)系數(shù)；平均路徑長度（距離）是兩點間最短路徑長度的平均值，網(wǎng)絡(luò)的直徑和平均路徑長度都有所增加，圖的密度總體是下降的，這主要是由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的上升率高所致；最后，模塊化和聚類系數(shù)度量的是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部存在子網(wǎng)絡(luò)的情況，指標值越大說明子網(wǎng)絡(luò)的凝聚力越強，越能圍繞某一中心點建立知識信息網(wǎng)，越能夠體現(xiàn)創(chuàng)新集群和集中趨勢，表示局部區(qū)域信息、資源通暢，知識溢出在區(qū)域或組織網(wǎng)的局部范圍內(nèi)通暢，知識和技術(shù)呈現(xiàn)等級擴散模式。

2.產(chǎn)學(xué)研網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各組織合作情況

經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)各創(chuàng)新主體之間的合作比例極不均衡。企業(yè)間相互合作的比例最高（57.61%），高校和企業(yè)間的合作比例為20.95%，企業(yè)和科研機構(gòu)間合作比例為12.47%，說明企業(yè)是產(chǎn)學(xué)研網(wǎng)絡(luò)的核心和主動力。高校間合作（4.99%）、科研機構(gòu)間合作（1.25%）及高校和科研機構(gòu)間合作（2.74%）比例都低于10%，相同組織類型間的合作引用比例明顯高于不同組織間的，說明組織類型、關(guān)系對知識溢出形成的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)有顯著影響。原因在于相同的組織機構(gòu)有更多的技術(shù)相通性，社會關(guān)系更近，交流和互動的障礙更小，相同產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游的企業(yè)更容易形成戰(zhàn)略聯(lián)盟、產(chǎn)生交集，更重要的是企業(yè)的總、分支機構(gòu)之間會存在更多的人才、知識和技術(shù)的交流共享，科研機構(gòu)間會基于某一重大研究課題和技術(shù)項目組成技術(shù)互補的團隊來共同研發(fā)，高校間會基于人才培養(yǎng)和學(xué)術(shù)交流方面產(chǎn)生合作及互動。

3.產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的聚類分析

從整體上分析了環(huán)長株潭城市群網(wǎng)絡(luò)的演化趨勢和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但我們還不知道網(wǎng)絡(luò)的局部（子網(wǎng)絡(luò)或子系統(tǒng)）結(jié)構(gòu)和特征，所以，我們又從聚類的角度分解了網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵子網(wǎng)絡(luò)（核心部分）。將城市群10年所發(fā)生的產(chǎn)學(xué)研間的關(guān)系數(shù)據(jù)導(dǎo)入Gephi軟件，以度數(shù)區(qū)分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的大小，處理得到一個整體網(wǎng)絡(luò)（圖4）。

圖4 2005～2014年環(huán)長株潭城市群產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)圖

從網(wǎng)絡(luò)圖4中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點大小可以看出：中聯(lián)重科股份有限公司、南車株洲電力機車研究所有限公司、中南大學(xué)、湖南大學(xué)、株洲時代新材料科技股份有限公司和南岳電控（衡陽）工業(yè)技術(shù)有限公司處于網(wǎng)絡(luò)核心，并構(gòu)成了環(huán)長株潭城市群產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新系統(tǒng)的關(guān)鍵子系統(tǒng)。利用Gephi的濾波和統(tǒng)計功能對每個子網(wǎng)絡(luò)進行篩選和網(wǎng)絡(luò)指標計算。

產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作的核心子網(wǎng)絡(luò)是區(qū)域創(chuàng)新最具活力的部分，子網(wǎng)絡(luò)往往掌握了區(qū)域的關(guān)鍵資源，有較高的創(chuàng)新績效，可以輻射和帶動其他成員的創(chuàng)新。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部高度聚集和穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)的知識和信息的流暢度，聯(lián)系緊密度更高的網(wǎng)絡(luò)更有利于知識的擴散和成果的轉(zhuǎn)化。用規(guī)模、關(guān)系和度來刻畫網(wǎng)絡(luò)的廣度，密度和聚集系數(shù)刻畫網(wǎng)絡(luò)的深度，子網(wǎng)絡(luò)的廣度和深度很大程度影響整體網(wǎng)絡(luò)的績效。中聯(lián)重科是全國實力較強的工程機械領(lǐng)域的企業(yè)，在環(huán)長株潭城市群產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中是一個最大的子網(wǎng)絡(luò)，規(guī)模最大（38），關(guān)系數(shù)為39，平均度超過1（1.03），平均路徑長度為1.98，說明它有更多的合作對象，知識擴散范圍更廣，所產(chǎn)生的社會效應(yīng)也越大，對區(qū)域發(fā)展的貢獻不容忽視。中南大學(xué)和湖南大學(xué)作為985重點高校，擁有良好和完備的科研設(shè)施，科研投入和科研實力位于湖南各高校前列，對產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新系統(tǒng)的形成起到重大作用。南車株洲電力、株洲時代新材料和南岳電控作為株洲市、衡陽市重點單位，在環(huán)長株潭城市群產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮了重量級角色，不僅與本市內(nèi)眾多企業(yè)合作和聯(lián)系，還代表了本市與外界聯(lián)系和交流的突破和窗口。

四、結(jié)論與建議

創(chuàng)新根源于知識和技術(shù)，通過知識和技術(shù)的生產(chǎn)、重組及融合得到。技術(shù)和知識在產(chǎn)業(yè)集群、空間集聚內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的流動（知識溢出）形成了區(qū)域創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，提升了區(qū)域創(chuàng)新績效。本文以環(huán)長株潭城市群知識溢出為研究對象，基于社會網(wǎng)絡(luò)分析和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型的理論、方法，從宏觀到微觀，從空間、產(chǎn)業(yè)到組織，構(gòu)建各層次網(wǎng)絡(luò)，利用Gephi和ArcGIS軟件作統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)可視化處理，研究了長株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)演化。得出主要結(jié)論是：第一，環(huán)長株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)從無到有，目前仍處于網(wǎng)絡(luò)形成的初級階段，但是知識溢出是創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)演化的催化劑；第二，受經(jīng)濟實力、空間距離、技術(shù)基礎(chǔ)、交通網(wǎng)絡(luò)、行政劃分等綜合因素的交互影響，知識溢出和創(chuàng)新產(chǎn)出空間分布極不均衡，空間創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)形成了“核心－邊緣”模式，創(chuàng)新呈等級擴散規(guī)律；第三，從產(chǎn)業(yè)維度的分析顯示，環(huán)長株潭城市群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出以MAR溢出為主，處于MAR溢出向Jacobs溢出的過渡階段；第四，產(chǎn)學(xué)研網(wǎng)絡(luò)從松散稀疏走向穩(wěn)定稠密，由點線連接形成“蛛網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，參與創(chuàng)新的主體增加，創(chuàng)新合作在同類組織中表現(xiàn)突出，尤其以企業(yè)間合作為主，由少數(shù)幾個大型企業(yè)和重點高校構(gòu)成創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的核心部分，但金融、中介和政府對創(chuàng)新的支持和服務(wù)程度不夠。

根據(jù)上述結(jié)論，本文提出完善創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的幾點建議：第一，加大區(qū)域內(nèi)部創(chuàng)新要素的投入，提升自主創(chuàng)新能力，同時加強與區(qū)域外部的創(chuàng)新合作與交流，發(fā)揮知識溢出循環(huán)效應(yīng)。完善交通網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)，打破創(chuàng)新互動的空間局限，城市群內(nèi)部實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟一體化發(fā)展，跨越行政界限，為創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的形成減少障礙，發(fā)揮創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)核心部分的輻射帶動作用，提升區(qū)域整體的創(chuàng)新績效。將環(huán)長株潭城市群作為一個發(fā)展整體，協(xié)調(diào)各市資源，更有利于資源互補和協(xié)同創(chuàng)新。長株潭高新區(qū)發(fā)展與湘江新區(qū)、長株潭城市群、長江經(jīng)濟帶的發(fā)展融合起來，形成以高新區(qū)為創(chuàng)新的極核區(qū)，推動高新技術(shù)外溢。同時，加大與歐美、日韓的高新技術(shù)企業(yè)合作，大力吸引國外先進企業(yè)、專家和高級技術(shù)人才來高新區(qū)創(chuàng)業(yè)或技術(shù)交流，通過吸收、模仿和再創(chuàng)新，推動國際高新技術(shù)的外溢。第二，在夯實原有主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新基礎(chǔ)之上，依據(jù)價值鏈分工“微笑曲線”，構(gòu)建以高端制造業(yè)為核心、金融保險、現(xiàn)代物流、信息服務(wù)和其他中介機構(gòu)為支撐的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集群，配套發(fā)展相關(guān)中小科技企業(yè)，促進企業(yè)技術(shù)的融合創(chuàng)新，提升產(chǎn)業(yè)層次，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動MAR溢出過渡到Jacobs溢出。第三，完善產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新系統(tǒng)，培育中南大學(xué)、湖南大學(xué)、中聯(lián)重科、南車株洲電力、株洲時代新材料和南岳電控等大型企業(yè)和科研院所為創(chuàng)新骨干，同時，提升金融、中介機構(gòu)和政府在創(chuàng)新系統(tǒng)中的輔助功能，探索合作新渠道，構(gòu)建創(chuàng)新聯(lián)盟，扶持和培育更多的創(chuàng)新子網(wǎng)絡(luò)。合理規(guī)劃產(chǎn)業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)布局，推動創(chuàng)新集群，形成戰(zhàn)略、資產(chǎn)、技術(shù)和人才集聚，為創(chuàng)新合作提供場所和平臺，加大招商引資力度，圍繞主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、關(guān)鍵技術(shù)和核心零部件開展招商，吸引國際一流科研機構(gòu)和高新技術(shù)企業(yè)入駐，構(gòu)建國際一流研發(fā)中心，打造中部地區(qū)的創(chuàng)新中心。

［1］Alessandra Cassar.Rosella Nicolini，Spillovers and growth in a local interaction model［J］.Ann Reg Sci，2008（42）：291-306.

［2］Anne L.J.Ter·Wal·Ron A.Boschma.Applying social network analysis in economic geography：framing some key analytic issues［J］.The Annals of Regional Science，2009（43）：739－756.

［3］Freeman C.Networks of innovators：a synthesis of research issues［J］.Research Policy，1991（20）：499－514.

［4］Glueckler J.Economic geography and the evolution of networks［J］.Journal of Economic Geography，2007（5）：619－634.

［5］Sebastiano A.Delre，Wander Jager and Marco A.Janssen.Diffusion dynamics in small－world with heterogeneous consumers［J］.Computational＆Mathematical organization theory，2007（13）：185－202.

［6］何天祥，許娟.空間知識溢出研究進展與展望［J］.湖南商學(xué)院學(xué)報，2015（4）：36－44.

［7］魏劍鋒.知識溢出、社會網(wǎng)絡(luò)與產(chǎn)業(yè)集群的技術(shù)創(chuàng)新［J］.北方經(jīng)濟，2008（8）：27－28.

［8］何天祥.環(huán)長株潭城市群技術(shù)進步及空間溢出效益研究［J］.經(jīng)濟地理，2014（5）：109－115.

［9］馬雙，曾剛.我國裝備制造業(yè)的創(chuàng)新、知識溢出和產(chǎn)學(xué)研合作——基于一個擴展的知識生產(chǎn)函數(shù)法［J］.人文地理，2016（1）：116－123.

［10］何天祥，陳曉紅.基于動態(tài)權(quán)重的城市群經(jīng)濟增長的關(guān)聯(lián)性［J］.經(jīng)濟地理，2016（6）：74－82.

［11］Leonardo Costa Ribeiro，Ricardo Machado Ruiz，Eduardo da Mottae Albuquerque，Américo T.Bernardes，The diffusion of technological knowledge through interlaced networks［J］.Computer Physics Communications，2011（182）：1875-1878.

［12］Graf H，Inventor networks in emerging key technologies：information technology vs.semiconductors［J］.Journal of Evolutionary Economics，2012（22）：459－480.

［13］Mercedes Rodriguez.Innovation，Knowledge Spillovers and High－Tech Services in European Regions［J］.Inzinerine Ekonomika－Engineering Economics，2014（1）：31－39.

［14］Samir Gupta，Elliot Maltz，Interdependency，dynamism，and variety（IDV）network modeling to explain knowledge diffusion at the fuzzy front－end of innovation［J］. Journal of Business Research，2015（68）：2434-2442.

［15］Shuangling Luo，Yanyan Du，Peng Liu，Zhaoguo Xuan，Yanzhang Wang.A study on coevolutionary dynamics of knowledge diffusion and social network structure［J］. Expert Systems with Applications，2015（42）：3619-3633.

［16］武文杰，董正斌，張文忠，等.中國城市空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的時空演變［J］.地理學(xué)報，2011（4）：435－445.

［17］陳偉，張永超，田四海.區(qū)域裝備制造業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的實證研究——基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和聚類的視角［J］.中國軟科學(xué)，2012（2）：96－107.

［18］呂國慶，曾剛，郭金龍.長三角裝備制造業(yè)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)體系的演化分析［J］.地理科學(xué)，2014（9）：1051－1059.

［19］劉國巍.產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)時空演化模型及實證研究——基于廣西2000～2013年的專利數(shù)據(jù)分析［J］.科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2015（4）：64－74.

［20］司月芳，曾剛，曹賢忠，等.基于全球—地方視角的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)研究進展［J］.地理科學(xué)進展，2016（5）：600－609.

［21］李丹丹，汪濤，魏也華，等.中國城市尺度科學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)與技術(shù)知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的時空復(fù)雜性［J］.地理研究，2015（3）：525－539.

［22］施宏偉，康新蘭.基于創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的中心度界定與節(jié)點創(chuàng)新模型［J］.科技管理研究，2016（10）：15－12.

（責任編輯：羅蕾）

Analysis on Innovation Network Evolution of the Ring of Changsha－Zhuzhou－Xiangtan Urban Agglomeration Based on Know ledge Spillover

XU Juan1，HE Tian－xiang2，LIAO Sha2
（1.Research Institute of Economic and Trade Development，Hunan University of Commerce，Changsha，Hunan 410205；2.Tourism Management School，Hunan University of Commerce，Changsha，Hunan 410205）

It is the key to enhance the regional innovation capability through improving the innovation network and the effect of knowledge spillover.Based on social network analysis theories and Gephi methods，engineering mechanical invention patent application and patent citations from 2005 to 2014，we constructed the innovation networks from the three dimensions of space，industry and organization to study the structure characteristics and evolution law of innovation network of the ring of Changsha－Zhuzhou－Xiangtan urban agglomeration.Our research findings are as follows：First，the innovation network of the ring of Changsha－Zhuzhou－Xiangtan urban agglomeration has grown out of nothing and still in the primary state，so the level of innovation output and spatial spillover is low. Second，the innovative network centers around Changsha spatially，with the other nodes around it and forming the＂core－edge＂distribution patterns.Third，Knowledge and technology spillover in engineering machinery and related industries feature in MAR overflow and are in the transition phase from MAR to Jacobs overflow.Fourth，it forms an industry－university－research cooperation network，with top universities and large technology enterprises as its core node，but only loose contact with government，financial and intermedi-ary institutions.There are economic power，absorptive capacity，transportation network，organizational differences，social and cultural relations，and other factors to drive the evolution of innovation network.Therefore，knowledge spillover is not only the trend of distance attenuation.Finally，it puts forward the countermeasures and suggestions to improve the innovation network.

knowledge spillover；innovative network；the ring of Changsha－Zhuzhou－Xiangtan urban agglomeration；Gephi

F127.64

：A

：2096－4315（2017）01－0120－08

2017－02－08

國家社科基金項目（12BJY052），湖南省自然科學(xué)基金項目（14JJ2119），湖南省研究生科研創(chuàng)新項目（CX2016B657）。

何天祥（1969—），男，湖南桂陽人，湖南商學(xué)院旅游管理學(xué)院院長，博士，教授，碩士生導(dǎo)師，主要研究方向：區(qū)域經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與技術(shù)創(chuàng)新；許娟（1992—），女，湖南汝城人，湖南商學(xué)院碩士研究生；廖莎（1993—），女，湖南婁底人，湖南商學(xué)院區(qū)域經(jīng)濟學(xué)碩士研究生。