石化产业政产学研创新网络结构研究——基于石油和化学工业联合会科学技术奖的实证分析.pdf
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1、管理现代化124创新与创业Innovation and Entrepreneurship基金项目国家自然科学基金青年项目“官方-民间舆论场协同驱动的网络热点信息传播动力学研究:基于超网络视角”(71801139);山东省重点研发计划(软科学项目)“多层网络视角下的新兴产业创新生态系统形成机理及区域创新能力提升路径研究”(2021RKY04074);山东省社会科学规划项目“山东发展壮大节能环保产业研究”(21BZBJ15)作者简介高珊珊,副教授,研究方向:产业经济、技术创新;李勋来,教授,研究方向:区域经济、技术创新。一、研究背景石化产业是国民经济发展的基础性和支柱性产业,主要由油气开采、炼油和
2、化工行业组成,2021 年我国石化行业规上企业营业收入 14.45 亿元,占全国规上企业营业收入的11.3%。我国已进入经济高质量发展阶段,以创新驱动经济高质量发展已成为现阶段经济社会发展的主旋律,石化产业作为国民经济的重要组成部分,是实现高质量发展的关键和重点1。近年来全球供应链和产业链的重塑、新冠疫情的影响,我国石化下游产业面临外商撤资、国际市场份额减少等多重压力,预计 2025 年近 70%的化工产品存在产能过剩风险2;与此同时,高端石化产品的国内外市场需求日益增大,为我国石化产业带来新的发展机会。因此,不断提升石化企业自主创新能力,推进产品高端化、差异化和绿色化发展,推动产业结构转型升
3、级,是石化产业未来发展重点3。为快速提高企业创新能力,单一主体进行创新的模式已不再适应创新需求,协同创新、开放式创新逐渐成为潮流趋势。其中,政产学研协同创新已成为提高创新效率,推动产业转型升级的重要创新模式之一。政产学研创新网络是企业、高校、科研院所和政府之间通过知识、信息交流形成的正式或非正式合作关系4,有效的结构嵌入和关系嵌入是企业利用外部创新资源提升自主创新能力,进而提升产业创新绩效,促进产业升级的捷径,因此,学者们从政产学研创新网络概念、创新主体、网络属性等方面对政产学研创新合作网络展开相关探讨。朱桂龙界定了产学研合作创新网络组织,并总结其组织模式和运作机制5;创新网络主体包括政府、企
4、业、高校、科研机构等,在创新网络形成和发展的过程中,创新网络的主体在不断的演变6-9;网络结构、网络位置、网络规模、网络强度、网络密度等网络属性对企业通过创新网络获得外部资源,快速提升企业自主创新能力均有显著影响10-14。随着研究的深入,政产学研创新网络的时空演化成为创新网络研究的新方向,许多学者结合具体地区和产业,通过专利合作数据建立产学研合作创新网络,探究其时空演化特征。郭燕青等15在对辽宁省新能源汽车产业创新生态系统实证分析中发现创新消费者种群在网络中占据绝对主导地位,其他种群边缘化现象明显;马艳艳等16建立了东北三省企业、大学和科研机构创新合作网络,发现网络密度和中心势对创新产出有促
5、进作用;马永红等17以医药产业关键共性技术合作专利数据为基础,构建医药产业技术合作网络,分析其网络演化特征,探究其演化驱动机制,发现度数中心性对网络演化促进作用明显;郑素丽等18基于我国ICT 产业上市公司专利合作数据,构建合作创新网络,系统分析了 ICT 合作创新网络整体特征、演化路径,研究发现我国 ICT 产业合作创新网络整体仍较为稀疏。DOI:10.19634/ki.11-1403/c.2023.03.014石化产业政产学研创新网络结构研究高珊珊李勋来(青岛科技大学经济与管理学院,山东青岛266061)摘要 基于 2015-2020 年石油和化学工业联合会科学技术奖数据,运用社会网络分析
6、方法对我国石化产业合作创新网络结构和社团结构进行系统分析,深度剖析石化产业创新网络整体特征和创新主体之间的合作关系,探寻石化产业创新网络的核心主体,为建立由核心主体主导的创新生态网提供数据支持,对促进我国石化产业高质量发展,实现双碳目标具有重要意义。研究表明:高校主导地位稳定;企业创新意愿不断增强;产学研融合共同推动创新发展;石化产业创新合作网络存在明显的社团结构和社团中心,为建立石化产业创新平台提供科学依据。关键词石化产业;创新合作网络;网络结构特征 中图分类号F124.3文献标识码A文章编号1003-1154(2023)03-0124-10基于石油和化学工业联合会科学技术奖的实证分析125
7、创新与创业Innovation and Entrepreneurship2023年第 期3综上所述,已有文献从宏观、区域、产业等层面对政产学研合作创新网络展开了丰富的研究,为本文研究石化产业政产学研合作创新网络奠定了理论基础。但已有文献存在以下不足:(1)在产业层面上政产学研合作创新网络多聚焦于 ICT、高端装备制造、石墨烯19等新兴产业,对于石化产业这种传统产业的研究较少;(2)从区域层面上政产学研合作创新网络多聚焦于某省或某城市圈20,缺少从石化产业整体产业发展阶段性的视角分析创新网络演化路径。(3)缺少对石化产业创新网络社团分析。基于此,本文确定石化产业为研究对象,通过创建石化产业政产学
8、研合作创新网络,了解石化产业内部合作情况,为改善石化企业自身创新能力不足,促进政产学研协同创新,共同推动我国石化产业发展提供对策建议,对于我国传统产业整体转型与企业创新能力提升具有一定的推广意义;另外,本文对石化产业创新合作网络进行社团探测和分析,为我国石化产业创新平台建设提供一定的科学依据,有助于产学研深度融合,提高石化产业科技成果创新和转化效能。二、数据来源及研究方法(一)数据来源本文基于 2015-2020 年石油和化学工业联合会科学技术奖数据,采用统计分析和社会网络分析方法对石化行业创新合作行为进行研究。石油和化学工业联合会科学技术奖是经国家科技部正式批准设立的面向全国石油和化工行业等
9、同省、直辖市级的奖项,主要授予石油和化学工业领域在技术研究、开发、创新、推广应用先进科学技术成果,促进高新技术产业化,以及完成重大科学技术工程等过程中做出突出贡献的科技人员和单位,该奖项历来被视为中国石油和化学工业科技创新领域的高水平荣誉之一,数据对于研究石化产业创新成果具有较高的权威性和可信度。本文的石油和化学工业联合会科学技术奖数据来源于石油和化学工业联合会官网协会奖励信息,首先进入石油和化学工业联合会官网下载 2015-2020 各年奖励名单,整理奖励名单中获奖单位信息,共获得 5481 条获奖单位之间的合作信息。基于获奖单位名称,查询其机构性质和注册信息,结合人工检查校验,按机构性质将
10、获奖单位归属为政府、企业、高校和研究机构四种不同类型的创新主体;按注册信息辨别获奖单位所属区域。为了构建石油和化工行业创新合作网络,对创新主体之间的合作关系进行统一规范处理。本文以石油和化学工业联合会科学技术奖获奖项目名单中的主要完成单位为创新主体,主要完成单位作为石化创新合作网络中的节点,主要完成单位之间的合作作为连边,在同一获奖项目中作为主要完成单位的创新主体均视为有合作关系,建立连边。(二)研究方法本文收集了 2015-2020 年石油和化工联合会科学技术奖获奖名单,采用社会网络分析法分析创新合作网路的拓扑特征,运用 pajek 软件构建无向创新合作网络,引入中心度、平均路径长度、网络密
11、度、网络聚类系数来分析整体创新网络结构和演化规律,运用度数中心度、中介中心度、接近中心度、特征值中心度来分析创新网络的个体结构特征和核心创新机构的演化。具体将从整体与个体结合的视角,根据社会网络分析法测度网络的整体特征和个体特征两个维度指标,指标计算方法及内涵如表 1 所示。表 1创新网络指标构成、测度与内涵指标维度指标名称指标测度指标内涵整体特征网络规模节点数、边数描述创新网络中创新主体数量与连接。网络中心度11NiikkN=描述创意网络中所有节点的平均度,主要衡量网络平均连接水平。网络密度()()1112,1NNij iDn i jN N=+=描述实际存在连接与所有可能连接的比例,反映网络
12、节点间的联系程度。网络聚类系数11NiiCCN=描述网络中所有节点的聚类系数的算数平均值,刻画创新网络集团化程度。个体特征度数中心度()1iDikCvN=节点充当网络中心枢纽的程度,即节点在网络中的中心性地位。中介中心度()()()212iBiBCvNN=节点充当传播通道的程度,即节点在网络中的中介性地位。接近中心度()11CiNiijj iNCvd=网络中某一节点与其他节点间的接近程度,反映节点在网络中居于中心的程度,接近度越大,表明节点越居于网络的中心。特征值中心度11Niijjjxa x=网络中某一节点的邻居们在网络中的重要程度,反映节点在网络中的重要程度。注:1)iv为节点,N 为网络
13、中的节点总数,ik为节点iv的度;2)iC为节点的聚类系数,2iiikECC=,式中:iE为节点iv的ik个邻居节点之间实际存在的边数,2ikC为节点iv的ik个邻居节点之间总的可能边数;3)iB为节点的介数,()1/ijljlj l Nj i lBnin =,式中:jln为节点jv和节点lv之间的最短路径条数,()jlni为节点jv和节点lv之间的最短路径经过节点iv的条数;4ijd)表示节点iv与节点jv之间的最短距离;ix,jx为节点iv,jv的中心性分值,为常数。管理现代化126创新与创业Innovation and Entrepreneurship三、创新合作网络结构及其演化特征分析
14、(一)石化产业创新合作整体分析对 2015-2020 年间石油和化工联合会科学技术奖项目的合作情况进行统计分析,基本情况如表 2 所示。表 22015-2020 年石油和化工联合会科学技术奖获奖情况统计年份科技进步奖多机构 单机构无合作比例技术发明奖多机构 单机构无合作比例 20151721007241.86%37221540.54%20161571104729.94%43311227.91%2017148935537.16%3426823.53%20182121436932.55%38271128.95%20192131674621.60%3226618.75%20202011683316.
15、42%4136512.20%在 2015-2020 年间,石油和化学工业联合会科学技术奖共 1328 项(技术发明奖 225 项,科技进步奖 1103 项),单机构完成的项目 379 项(占 28.54%),多机构合作完成的项目 949 项(占 71.46%)。从数量上来看,2018-2020 年的奖项数量明显高于 2015-2017 年的奖项数量,而单机构无合作项目的数量整体呈下降趋势,尤其是获得特等奖和一等奖的项目中,单机构无合作项目的数量大幅下降,近两年更是接近于 0,表明重大科技进展仅依靠单个机构的技术资源已很难得到突破,机构间的合作创新意愿日益增强,合作创新模式已成为技术创新的主要模
16、式。1.获奖机构情况分析对 2015-2020 年石油和化学工业联合会科学技术奖获奖项目的所属机构情况进行分析,共1696个机构参与,表 3 是获奖项目数量排名前 20 的机构。由表 3 可知,中国石油大学、西南石油大学、青岛科技大学、北京化工大学、江苏大学等高校参与完成的获奖项目数量远远高于其他机构,表明在化工领域拥有优势学科的高校仍然是该领域的主要创新机构;石化行业的龙头企业,中石化、中石油、中海油所属的研究机构具有较高的参与度,为企业取得技术创新成果及成果的推广和商业化提供了重要保证和支撑。表 3机构获奖项目数量排名机构数量排名机构数量排名中国石油大学(北京)1051中国石油勘探开发研究
17、院2211中国石油大学(华东)902华东理工大学2212西南石油大学813常州大学2213中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院554中海石油(中国)有限公司天津分公司2114青岛科技大学405长江大学2115中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院356中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司油气工艺研究院2016北京化工大学327中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司2017中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院318南京工业大学2018江苏大学259东北石油大学2019中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司2210中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院19202.获奖机构
18、区域分布情况分析对 2015-2020 年石油和化学工业联合会科学技术奖获奖项目参与机构所属地域进行统计分析,见表 4。表 4区域参与频次排名区域参与频次区域参与频次区域参与频次北京796甘肃75青海10山东503黑龙江68江西7江苏408上海67广西6四川224安徽36伊拉克5陕西202吉林35海南3浙江166湖南33尼日尔1天津147重庆26乍得1新疆142内蒙古25苏丹1辽宁140福建24厄瓜多尔1河北116宁夏20哈萨克斯坦1湖北102山西19英国1广东91贵州15河南76云南10由表 4 可知,2015-2020 年全国共有 30 个省份和直辖市参与项目,其中以北京参与项目最多,这与
19、参与项目最多的中国石油大学(北京)属地为北京有着紧密的关联,并且中石化、中石油、中海油下属的研究院注册地址也都在北京市;紧随其后的山东、江苏、四川、陕西、浙江等省份创新实力较强,这与 2019 年我国化工企业 500 强的省域分布一致;另外,油气资源丰富的地区,如渤海湾、松辽、塔里木等,具有得天独厚的自然条件,因此造就了新疆、辽宁、天津、山东等省市较强的创新需求和创新条件。国内除了西藏、香港、澳门和台湾省,其他省份和地区都有机构参与合作,国际上与英国、伊拉克等国有少量合作项目,表明国内各省份之间机构的创新合作频繁,并有与国外创新项目和创新机构进行合作的趋势,不同地域之间的交流与合作更有助于提升
20、石化产业整体创新能力。3.获奖机构性质分析“政产学研”合作创新是一类开放复杂的系统工程,综合来自政府、高校、研究机构和企业的整体力量,以跨界合作的新型组织形式,促进企业提升自主创新能力,进而完善科技创新体系。因此本文将参与机构性质按照高校、企127创新与创业Innovation and Entrepreneurship2023年第 期3业、研究机构和政府四类进行统计,四类机构数量如图 1。在图 1 中,可以看出,2015-2020 年参与机构数量呈递增趋势,从不同性质机构参与数量上来看,企业参与数量最多,在所有创新机构中所占比例始终保持在50%-60%,表明企业是创新机构的主体;研究机构和高校
21、参与的比例分列第二、第三位,如果将研究机构和高校作为一个整体看待,学研方所占比例接近四分之一,也是创新机构的主要组成部分;政府机构也参与了创新合作,但数量不多,说明政府在创新合作中主要起引导和调节作用21,主要体现在创新平台的搭建、知识产权保护、创新资金的投入等方面。0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%0100200300400500600700800201520162017201820192020企业数量占比%创新机构数量个年份政府研究机构高校企业企业占比图 1参与机构数量比例从不同性质机构参与项目数量所占比例结构上看,企业参与项目的数量最多,高
22、校和研究机构紧随其后不相上下,政府占比最少。但是,从机构平均参与项目数量上来看,高校平均参与项目数量为 5.9,研究机构平均参与项目数量为 2.6,企业平均参与项目数量为 1.6,高校的数量在创新合作项目中不是最多的,但是每一所高校平均参与项目数量是最多的,表明高校属于知识密集型机构,在创新合作中占主导地位。(二)石化产业创新合作网络结构及演化分析创新合作网络揭示了石化产业政产学研合作的网络特征,反映了协同创新主体之间的合作关系,同时,创新合作网络的个体特征,如度数中心度、中介中心度等,又揭示了创新合作网络中的关键节点。本文基于石化产业创新合作网络,从创新网络整体结构和节点个体特征两个维度,分
23、析石化产业创新网络结构和演化特征。1.创新网络整体结构特征以参与创新的机构作为创新合作网络节点,机构间合作作为连边,构建石化产业创新合作网络。首先,根据2015-2020 历年获奖机构合作信息生成历年创新合作网络;然后,分别汇总 2015-2017 年和 2018-2020 年的合作数据,生成两个阶段石化产业创新合作网络;最后,根据 2015-2020 全体获奖机构合作信息生成 2015-2020 年石化产业创新合作网络,石化产业创新合作网络均为无向无权网络,创新网络中的节点数、边数、中心度、网络密度、聚类系数是反映网络整体特征的指标,由 pajek 软件计算得出。(1)2015-2020 历
24、年石化产业创新合作网络分析表 52015-2020 历年石化产业创新合作网络整体特征指标201520162017201820192020网络节点数327337320451504529边数47158350892211131326网络中心度2.8813.4603.1754.0894.4175.013网络密度0.0090.0100.0100.0090.0090.010网络聚类系数0.8900.8700.8990.8850.8950.886由表 5 可知,从 2015 年开始,历年石化产业创新合作网络的节点数和边数呈现递增趋势,网络中心度也有所提升,但是网络密度和网络聚类系数没有明显变化。从网络密度来
25、看,历年的合作网络密度均小于 20%,说明合作网络不够紧密22,网络对节点的影响较小,机构间的创新合作有待于进一步加强。从网络聚类系数来看,历年的网络聚类系数均大于 0.8,表明各机构之间的连通性较高,合作较为频繁。从平均度中心性来看,最大值刚刚超过 5,表明机构合作范围较窄。2015 年到 2020 年,创新网络的节点数和连边数均呈现增长趋势,尤其是 2019 年到 2020 年,虽然节点数增加不多,但边数有较大幅度的增加,说明新加入的节点与不止一个网络内节点存在连边,这与获奖项目中多单位合作项目增加有关,2015-2017 年的数据中获奖项目多是 2到 3 个合作单位,到 2020 年出现
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