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# 3742浙江省创新资源集聚的自组织机制研究

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硕士学位论文

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浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
摘要
科技的迅猛发展,在世界范围内引发了大量创新型企业的诞生,创新型企
业由于创新要素的地理集中而集聚,形成创新资源的集聚。从世界范围看,创
新资源集聚已经是一个非常普遍的现象,成为高技术产业发展的主要动力和依
托,产生了显著的社会和经济效益。我国浙江省创新资源集聚之所以能够产生,
能够经历危机后继续保持活力,正是因为创新资源集聚是在市场开放条件下,
系统自我创生、自我增强、自我演进的结果,同时适用本土情况的融资模式多
样化也成为促进创新资源集聚自组织机制形成的重要因素。
自组织理论是近几年来兴起的研究开放性复杂系统形成与演化机制的综合
学科,被广泛的应用于社会科学的理论研究。创新资源集聚作为一种特殊的组
织形式,其静态结构特征和形成条件,以及动态形成过程和内在演化机制都表
现出显著的自组织特性。因此对创新资源集聚的自组织演化的内在机制进行研
究,同时探讨融资方式对自组织机制的促进机理具有重要的理论和现实意义。
本文力求通过引入自组织理论,从复杂性科学的新视角,一方面探讨创新
资源集聚发展演化的内在机制,另一方面对促进创新资源自组织机制的融资模
式和运作路径进行分析,为更好更快发展创新资源集聚和建设科技园区提供理
论依据,在众多的集聚理论研究方向中开拓新的思路,进一步促进研究的深入。
文中首先利用复杂网络的建模仿真过程印证自组织理论特别是耗散结构论
的基本观点和方法,研究认为创新资源集聚系统要形成具有自组织特性的复杂
经济系统,要满足开放性、远离平衡态、非线性作用及涨落等必要条件。同时
建模仿真过程将资金型主体作为主要组成部分,分析融资模式促进自组织机制
的机理实质,为融资模式的选择提供参考。接着以杭州高新区为案例,对自组
织四个必要条件的满足程度、融资模式和集聚情况进行了实证分析,表明杭州
高新区自组织条件满足程度较好,园区内的融资运作模式与自组织机制的关系
紧密,都对创新资源集聚起到增进作用。最后从金融资本支撑和高新技术发展
两方面提出促进浙江省创新资源集聚自组织机制的对策建议,真正的将理论研
究结合到实际运用中去,让理论研究为经济实践服务,为发展我国的创新经济
做出应有的贡献。
浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
关键词:创新资源集聚自组织机制融资模式复杂网络
浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
Abstract
Developing amazingly rapidly,the technology of the modem world triggers the births of a
great number of innovative enterprises,which is clustered geographically with respect to
innovative resources.Innovative cluster,which is one of the major impetuses of high-tech
industry development,has become more and more prevalence in the world and has brought
about great social and economical benefits.Enterprises clusters have sprung up in Zhejiang
province,and are keeping continuous vigor.One of the reasons is that the emergence of
enterprises clusters in Zhejiang is the outcome of a self-creation,self-enhancement and
self-evolution system in the opened market.Another reason,however,is the diversity of
financing mode which accelerates the self-organization formation process of innovative clusters.
As an integrated discipline focusing on studies of the formation and evolution of the
complex open system,self-organizing theory has been widely applied to human science.
Enterprises cluster is a particular form of organization,whose dynamic mechanisms of formation
and evolution,together with the static structure and formfng condition,display notable
self-organizing characteristic.Therefore,an in-depth discussion about the mechanism and
necessary conditions ofthe innovative clusters and the stimulative function ofdifferent financing
modes for self-organization formation provides the theory basis of constructing high—tech
industrial zones.The research should be of great academic and practical significance.
This paper introduces the concept of self-organization and adopts the idea of complex
networks to analyze the formation and evolution process of the innovative clusters.In this paper,
on the one hand,the intemal mechanism of innovative clusters evolution is discussed.On the
other hand,the different financing modes and operation routines which help accelerate the
self-organized formation of innovative clusters are discussed in depth.Our research will provide
theory basis for the development of high-tech industry,and propose new approaches to
enterprise clusters study.
In this paper,the basic principle of self-organization theory especially dissipation—structure
theory is proved by complex network modeling and simulating.As is shown shonl%to formulate
a self-organized complex economic system,the innovative clusters have to satisfy four necessary
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conditions:the openness,remoteness of equilibrium state,non—linear function and fluctuation.In
the process of complex network modeling,financing is defined as a major component.In this
way,different financing modes are studied with respect to the relationship with the
self-organization mechanism and thereafter recommendations of choices between various
fmancing modes ate presented.Later in this paper,the case of Hangzhou High-tech
Development Zone is scrutinized and four necessary conditions,different financing modes and
level of clustering are analyzed.Our analysis indicates that,the clusters of Hangzhou High-tech
Development Zone fairly satisfy the four conditions,and its financing mode helps accelerate the
self-organization which in turn brings about remarkable social and economic effects.
Propositions for promoting the self-organization mechanism of the innovative clusters in
Zhejiang province are presented at the end of this paper in both financing support and high-tech
development perspectives.The propositions here help apply the economic theories into the
practical context and contribute to the economic development in our country.
Keywords:innovative resource clusters:self-organization mechanism;financing
mode;complex networks
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论文原创性声明
本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导
下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用
的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰
写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集
体,均已在文中以明确方式标明.。本人完全意识到本声明的
法律结果由本人承担。
签名:嘞唔
Et期:加p.上,另I
浙江大学硕:L学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
1引言
1.1问题的提出
科技的迅猛发展,在世界范围内引发了大量创新型企业的诞生,创新型
企业由于创新要素的地理集聚而集中,形成创新资源的集聚。从世界范围看,
创新资源集聚已经是一个非常普遍的现象,成为高技术产业发展的主要动力
和依托,产生了显著的社会和经济效益。集聚优势的产生是因为许多相关企
业在地域上处于同一地区,在原料和半成品、配件、设备制造与维修、技术
创新、人才培养等方面相互配合,从而降低了交易成本,提高了整体效率。
创新资源集聚在国内外成功的事例很多,如美国硅谷的IT产业集群,
印度的班加罗尔软件产业群,英国的剑桥科技园,台湾的新竹工业园区和北
京中关村等。其共同的成功因素主要在于这种集聚是在特定的历史及环境条
件下自发产生、自我增强、自我创新和自我发展演化的,同时许多专家学者
指出畅通高效的融资渠道是高科技园区自组织发展的前提,以硅谷为例,其
作为风险投资发展的代表,正因为有了完备的风险投资机制,有上千家风险
投资公司和数千家中介服务机构,有斯坦福大学为首的科研院所与充裕的风
险资本的结合,才造就其近日发展的辉煌。
基于发达国家和地区的成功经验,自1991年以来,我国先后建立了包
括杭州高新技术产业开发区在内的53个国家级科技园区及56个省级科技园
区。然而企业在多数科技园区内集聚在一起的直接原因只是高新区优惠的土
地和税收政策,并没有遵循以产业分工为基础、产业间互动发展为核心的原
则,从而结构趋同、重复建设的现象比较严重。大部分科技园区在取得经济
指标快速增长的同时,暴露出许多深层次的问题:核心和关键技术缺乏,企
业间知识信息交流少,自主创新能力低,企业根植性差,过分依赖数量和规
模扩张等。这种简单的空间集聚只不过是企业的盲目堆砌,缺乏一种内生的
自协调、自适应和自增强的演化发展能力,而不是真正意义上的创新资源集
聚,难以实现真正的竞争力和良性的发展势头,也就不能长期、稳定、持续
地推动科学技术商品化、产业化的进程,企业在地域上的彼此临近所应有的
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聚集效应、创新效应远没有形成和发挥。
要解决这些现实的问题,促使创新资源集聚健康发展,就必须要重视和
了解其自身的规律和条件,了解其自组织的特征、机制,同时基于自组织机
制的视角分析促进创新资源集聚的融资运作路径和模式。
由于各地区创新资源集聚不同的形成发展过程,集聚的效应也不尽相
同。改革开放30年来,浙江省由于地理位置较好,且拥有众多创新型和高
新技术企业,创新资源集聚从无到有,从少到多,从企业扎堆到关联机构集
聚,逐渐形成了社会化分工与协作的主流经济发展模式,形成了最具创造力
和竞争力的产业基础,对推动地方经济发展起到重要作用。因此本文针对浙
江省创新资源集聚从两个方面进行研究:一、浙江省创新资源集聚自组织发
展演化的内在规律,深化对高技术产业集聚现象的认识;二、探讨促进创新
资源自组织机制的融资模式和运作路径,为更好更快发展高技术产业和建设
科技园区提供理论依据。希望通过对以上两点的深入分析,可以促使创新资
源主体各司其职,充分发挥创新能力,提高集聚的整体创新水平。
1.2国内外研究综述
1.2.1创新资源集聚的演化机制
目前,创新资源集聚还没有一个准确的概念界定。不过,一般情况下,
创新资源集聚可以看作是高技术企业的集聚化或高技术的产业集聚,它是在
高技术领域内相互关联的企业或机构在一定的地理位置上的集聚,形成结构
完善,外围支持,系统健全,充满创新活力的体系,因此创新资源集聚理论
的研究是建立在产业集聚理论基础上的。
19世纪末到20世纪60年代,从马歇尔有关产业区的论述和韦伯的工
业区位理论,到20世纪30年代苏联学者科洛索夫斯基提出的地域生产综合
体战略和50年代法国学者帕鲁提出的增长极理论,称为古典产业集聚理论
阶段。20世纪80年代中期以后,现代产业集聚机制学说对古典理论进行反
思,认识到古典理论的两大局限:一是缺乏对社会、政治、文化方面的考虑,
尚未将集聚过程作为一个动态系统进行整体的研究;二是过分强调外来资本
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与本地自然资源禀赋,过分强调自上而下的促进产业集聚的政策,缺乏对政
府弹性政策和依靠内力发展方面的研究,对集聚过程的自发性缺乏探讨。因
此现代理论以“新产业区相关学派”为代表,在研究目标上更多地探讨地区的
创新政策与创新环境,更多地从企业调查入手,从企业全面运营概念与竞争
力的角度入手,不只对区域进行静态的描述和研究,更多地用动态演进的观
点进行研究,得出大量丰硕成果,提出大量全新的概念和研究思路与结论。
无论是古典产业集聚理论还是现代产业集聚理论都对产业空间集聚现象的
成因、机制和类别进行了大量的研究,对产业集聚形成演变机制提出了不同
的见解,丰富了产业集聚理论体系,为今后的研究拓宽了思路和领域。
近年来,我国学术界和政策研究部门联系到硅谷的示范效应及国内高新
技术产业开发区的发展实际,开始关注和研究创新资源集聚机制——即高技
术产业集聚机制的问题。国内研究成果主要有魏心镇,王缉慈的《新的产业
空间——高技术产业开放区的发展与布局》、顾朝林等的《中国高技术产业
与园区》、牟宝柱的《中国高新区发展之路》以及钟坚的《世界硅谷模型的
制度分析》等著作。著名经济学家吴敬琏的多篇文章也都涉及硅谷模式及高
科技发展的问题,其中有不少精辟的观点。由张景安,亨利·罗文等合著的
《创新精神与创新集群——硅谷的启示》更是国内学术界研究硅谷模式的学
术力作。
我国学者归纳出知识经济下产业集聚的三个新特点:第一,产业集聚的
主体是与高科技产业有关的中小企业。第二,作为技术资源的大学或科学院
所成为集聚的主要主体,并起着异乎寻常的作用。第三,产业集聚效果即外
部经济的因素存在更细致且灵活的分工,企业间“相互接触的利益”如同磁场
一样有利于企业家创业的氛围形成(车维汉,2000)。
在分析高技术产业集聚特点的基础上,国内其他学者对高技术产业集聚
形成原因也提出了自己的见解,通常有包括“核心一边缘扩散”理论、企业家
能力和地区创造性理论、苗床或孵化器理论、技术创新理论和空间扩散理论
等五种主要理论。进入90年代之后,从复杂系统视角出发的自组织理论也
开始广为应用。
喻志松(1996)认为高新技术产业集聚形成与演化具有自组织机制和规
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律,而评价一个高新技术开发区是否具有自组织机制的标准是看这个开发区
是否形成了“凝聚经济效应”。文中用“开放与竞争是高技术开发区自组织的
前提;创新事高技术开发区自组织的动力;资金、人才是高技术开发区自组
织的保证”揭示出高技术开发区的自组织原理。
此后,赵玉林、陈静(2003)运用生态学、自组织理论的基本观点和思
维方式,分析了美国硅谷这类高技术园区取得成功的原因和演化机制,提出
了我国发展高技术产业生态系统的一系列对策。
李兴华、蓝海林(2004)根据自组织理论原理,结合世界高技术产业集
聚发展的成败史,指出高技术产业集聚形成与演化具有自组织机制和规律,
认为高技术企业及相关机构之间基于自主决策的相互作用和关联,通过各要
素、各单元的协作与竞争,使许多单个的企业形成一个有机的系统,涌现新
的结构和功能。
还有观点认为高技术产业是一个动态系统,由科技、生产和流通三要素
组成,它的形成是一个涨落和风险的实现过程,又是三要素协同作用的结果,
同时还是与产业环境高度开放融合的产物。高技术产业系统必须具备此种自
组织的特性,才能不仅在总量规模方面上一个新台阶,而且在自主开发能力、
国际竞争力方面有新的突破(岳瑁,2004)。
同时期,国内的许多学者开始将自组织理论应用于高技术产业集聚机制
的研究领域:赵玉林(1998)用自组织理论方法和技术创新经济学理论探讨
了技术创新的内在规律,提出了开放系统、远离平衡态时技术创新成功的必
要条件,微小涨落是其内部诱因,非线性相互作用则是其根本机制的观点。
胡宝民(1999)运用系统观和演化观,探讨和描述了技术创新扩散过程,通
过定义技术创新扩散系统和环境,探讨了技术创新扩散系统的演化特征和自
组织演化过程。还有学者利用自组织理论建立演化模型,通过对技术创新过
程中生产者与用户交互作用过程、创新主体的学习、搜寻与选择行为和“创
新惯例”等问题的讨论,建立演化过程的非线性动力方程(叶金国,2003)。
刘友金、郭新等(2003)也借助产业系统演化的基本方程,研究分析了技术
创新影响模型控制参数时,产业系统自组织演化的行为,通过建立产业系统
演化过程中创新积累效应混沌模型,对技术创新与产业系统的相互作用即协
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浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
同演化机制和过程的自组织现象与行为进行了描述与总结。
从上述研究来看,关于高技术产业集聚,不同学者有不同的理论观点和
思维方式,研究日益关注产业集聚的系统性和复杂性,强调以整体的、动态
的观点代替局部的、静态的观点,并很自然地去寻求系统科学和复杂性科学
的理论方法和工具的支持。
但目前对于产业集聚的动态演化和自发形成尚没有系统的理论支持,有
关创新资源集聚演化机制和条件的研究还停留在概念性和抽象性的阶段,对
于自组织条件的具体化以及其之间的关系还少有系统性的研究及案例分析。
本文将从自组织理论的条件入手,结合复杂网络拓扑结构建立演化模型,对
自组织机制的演化过程模拟仿真,用动态的观点来对创新资源集聚自组织机
制的条件进行量化分析同时对浙江省杭州高新技术产业开发区的条件满足
情况进行实证分析,借此提出政策建议。
1.2.2促进创新资源集聚演化的融资模式
国内研究产业集聚中金融支持的文献很多是站在宏观的角度来阐述。如
郭斌、刘曼路(2002)通过对温州中小企业集群的实证分析认为,只有引导
民间金融组织规范化运作,建立定位于中小企业融资服务的民营金融机构,
才能从根本上解决中小企业融资问题;张炳申、马建会(2003)研究了中小
企业集群具有相对中小企业的独特融资优势;崔宇明(2005)探讨了在地区
经济发展的企业集群化趋势下,企业集群的融资优势未能充分发挥的原因与
改进对策。
产业集聚的持续发展需要一系列环境因素作为支撑,但对于创新资源集
聚来说,除了一般特征之外,风险和不确定性还是其固有的特征。一方面,
它欲使用新的和不成熟的技术,寻求和创造现实市场需求;另一方面,它试
图打破现存市场和技术实现“创造性的破坏”,进而产生超常回报。这就决
定了创新资源集聚具有高风险、高投入、高收益等特点,因此,高科技产业
集群需要强有力的资本投资的驱动。目前对促进创新资源集聚演化的融资模
式研究主要集中在外商直接投资(FDI)和风险投资(VC)两个方面。
Wheeler、Mody(1992)对美国企业的研究表明,集聚经济对FDI流量
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浙江大学硕一l:学位论文浙江省创新资源集聚的白组织)01,N研究
显示出高度的统计显著性。Head等(1995)考查美国自1980年以来的751
家制造业日本跨国公司,发现资源禀赋、劳动力和基础设施方面的影响并不
显著,而产业集聚收益对日本跨国公司的区位选择有重要作用。徐康宁、陈
奇(2003)认为外商直接投资对区域经济发展有着很重要的促进作用,指出
外商直接投资是跨国公司为了寻求新的市场、更低成本的劳动要素和资本报
酬率更高的区域所进行的单纯的企业行为,在一定的条件下却促进了区域内
产业集群的形成。臧新(2004)也从动态的角度分析认为外商直接投资可能
促成产业集群的产生,并随着产业集群内在机制的形成以及规模和影响的扩
大吸引更多相关行业外商的进入。朱英明(2004)以长江三角洲地区为例对
外商投资企业空间集聚的路径选择研究,得到影响长江三角洲地区外商投资
企业集群的因子间不仅具有显著的路径选择特征,而且因子与集群间也具有
显著的路径选择特征,据此提出促进外商投资企业空间集聚的对策建议。近
几年,国内学者开始深入研究外商直接投资对特定产业集群的影响,例如潘
天芹、白莉莉(2007)通过实证分析了外商直接投资对浙江产业集群的影响,
指出FDI确实对浙江产业集群的资本形成和技术进步产生比较显著的影响,
并由此促进了浙江产业集群的发展。俞毅(2007)则针对外资对浙江电子信
息制造业集群发展的影响展开分析,讨论FDI对制造业集群发展产生影响
的作用机制。
我国的风险投资起步于20世纪80年代中期,目前虽然有了一定的发展,
但整体规模较小,运作效果不够理想,在高科技产业集群发展中没有发挥其
应有的作用。从国内外学者针对风险投资模式这一问题的研究来看,绝大多
数的研究集中于如何专门针对单个企业进行风险投资,从产业集群的视角来
研究风险投资路径与模式的成果少之甚少。冯薇(2005)指出世界上成功的
高科技产业集群无一例外地依靠风险资本投资发动机的推动,我国也应以风
险资本投资作为驱动器,促进高科技产业集群发展。贺新峰、杨昌明(2006)
从风险投资对集群内中小企业发展的促进作用和产业集群的特点对风险投
资的吸引两个互动的角度来说明风险投资是产业集群内中小企业的主要融
资方式,文中还利用浙江省产业集群的现实情况来分析比较了集群内中小企
业集中不同的融资方式。谢润邦、胡美林(2006)和莫桂海(2007)针对风
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浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
险投资介入高新技术产业集群发育的影响作用展开探讨,发现高新技术产业
的集聚发展刺激了对风险资本的需求,而风险资本的集聚又极大的促进了高
新技术产业集群的发展,两者之间具有明显的互动效应。
综合以上文献所述,可以看出,研究学者关于促进创新资源集聚演化的
投资模式已经取得了初步的成果,但是针对创新资源集聚的自组织机制如何
选择投资的模式并没有相关的理论研究,因此本文在分析浙江省创新资源集
聚自组织机制的基础上对促进自组织机制的投资模式选择做出相关探讨和
研究。
1.3本文内容框架
本文研究内容具体分为7章:
第1章提出创新资源集聚这一重要经济现象,基于国内外创新资源集聚
的成功案例,分析了我国大部分创新资源集聚对经济发展的意义和目前存在
的问题,并对该领域的国内外研究作一概述,提出本文的研究从创新资源自
组织机制和促进机制的融资模式两方面深入。
第2章主要介绍了自组织理论,尤其对耗散结构理论基本观点和必要条
件进行充分的说明,并与创新资源集聚机制研究相结合,主要分析在创新资
源集聚中自组织条件的具体表现形式。
第3章从外商直接投资和风险投资两种融资模式入手,分别分析了两种
融资模式在我国现阶段的特点和其促进集聚自组织机制的机理。
第4章本文通过仿真建模理论的概述和仿真过程的研究,利用量化的条
件逐步代入演化模型,得到的仿真结果印证了自组织理论条件对创新资源集
聚自组织形成的必要性和有效性,仿真过程将资金作为集聚演化的主要组成
部分,为下文自组织机制条件和融资模式对自组织发展促进的实证分析提供
理论基础。
第5章对已经存在发展的杭州高新区创新资源集聚情况进行实证分析,
主要对自组织机制四个必要条件的满足程度、融资模式的选择情况和集聚情
况进行分析,为分析自组织机制对集聚度增进作用以及融资模式选择对自组
织发展的促进机理提供案例支持和现实依据。
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浙江大学硕十学位论文浙江省创新资源集聚的自组织CLN珂F究
第6章在上文理论研究和实证分析的基础上从金融资本支撑和高新技
术发展两方面对促进浙江创新资源集聚的机制发展提出有效的政策性建议,
为经济实践提供参考。
第7章最后一章对全文的研究内容做一总结。
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浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
2自组织理论及创新资源集聚自组织机制条件分析
20世纪20年代,美籍奥地利生物学家冯·贝塔朗菲发现,生物界可被看
作一个以系统形式存在着的有机整体,并以生物学领域的研究为基础,创立
了“一般性通论”。此后,系统现象和相关科学理论的研究逐步深入发展。
自组织理论包括一系列关于研究自组织系统或自组织过程的基本原理,
主要包括普利高津创立的耗散结构理论和哈肯的协同学。利用这些原理可以
对系统的自组织性或自组织过程进行判定,它们完整地给出了系统自组织条
件、机制、途径等判别的方法和依据。自组织理论的方法论重视演化过程中
的改进性和那些不同路径、分岔点和不同的方向,及其产生和演化出的万千
世界;重视初始条件、过程条件在演化过程中的重要性;重视条件决定论,
但不是机械的永恒决定论,不给出演化的固定结局但认为演化具有一定意义
的确定性。
2.1耗散结构理论
耗散结构论是近十几年来发展起来的一门研究非平衡态开放系统的结
构和特征的新兴学科。它被誉为70年代科学院的“辉煌成就之一”。耗散一
词,原意是指开放系统与外界进行的物质、能量、信息的交换运动。耗散结
构则是指远离平衡态的开放系统,通过耗散运动形成的一种动态稳定的有序
化结构,即由原来混浊无序的状态转变成一种在空间上、时间上或功能上的
有序状态。耗散结构论探讨系统从无序转变为有序的条件、相干行为和机制,
探讨耗散结构的形成和生长的动力学,研究怎样通过“涨落”的作用使系统有
序化以及研究在什么情况下可以有效地运用耗散结构的概念和范畴。
耗散结构论的创始人是比利时物理学家普利高津教授,他是布鲁塞尔学
派的首领。1969年他在国际“理论物理与生物学会议”上,发表《结构、耗
散和生命》一文,提出了这一理论,受到各国学者的重视。普利高律由于这
一重大贡献,荣获1977年诺贝尔化学奖。
耗散结构在客观世界中是普遍存在的。物理学中的激光就是耗散结构的
典型,当外界输入的激发能量较低时,原子像在一般光源中那样独立无规律
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浙江大学硕卜学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
的发射光子,每个光子的频率和相位不同,整个系统处于无序状态;而当外
界输入的激发能量达到某一临界值时,就会突然发出单色性的方向性很强的
激光光束,使整个系统成为有序状态。化学反应中的振荡化学也属于时间上
的耗散结构典型,在通常不起反应的无序状态下,由于涨落的触发或催化超
过某一阈值,会出现方向性的反应和自组织的结构。生物和社会系统都是耗
散结构:一个生命体要吸收养料排出废物,不断进行新陈代谢才能生存:一
个城市需要输入食品、燃料、日用品或各种原料,要输出产品和排掉废弃物,
才能保持稳定的高度组织化的有序结构存在下去。因此耗散结构论的理论和
方法对于自然现象和人类社会、生态系统等等都能适用。
人们曾把自然过程划分为熵维持不变的可逆过程和熵随时间而增长的
不可逆过程。耗散结构论深入地描述了不可逆过程的机理,揭示了时间的不
可逆性,把事物的复杂性和时间的不可逆性联系起来,并且从广泛的意义上
探讨了自由度之间相互作用的长时间行为。耗散结构论用开拓的眼光去观察
不断趋向多样化的变化和趋向复杂性的演化,并力图去描述这些映像和变化
的过程。耗散结构论提出,假如改变现有的约束条件,使这个系统愈来愈远
离平衡状态,那么当结构稳定性的条件己不满足时,这个系统就可能向新的
结构发展,产生一种高度组织化的新型组织结构。
耗散结构论还探讨了有序结构的“涨落”运动的机制问题。耗散结构是通
过不断的涨落而保持动态稳定的。对于平衡系统而言,涨落造成的偏离态会
不断地衰减直到消失,最后回归到稳定的状态。而在远离平衡态的非线性区,
涨落可能被放大,随机的小的涨落通过相干效应不断增长形成“巨涨落”,变
成破坏原结构的因素和使体系改变成一个新的稳定的有序状态的“触发器”。
耗散结构论十分重视系统的整体性和复杂性,把事物的复杂性和时间的
不可逆性联系起来。对造成愈益复杂化和层次性的一系列结构和功能进行探
讨,并且了解各层次或水平之间发生转变的方式,同时把各个水平关联起来。
耗散结构论提出,客观世界中存在着表现为两类行为的系统,即在某些条件
下趋向无序态的行为,而在另外一些条件下趋向相干态的行为。在热力学平
衡态附近,有序的破坏占优势,而在远离平衡态时,可能出现有序的创生,
在这种情况下,有序的出现伴随着通常行为状态的不稳定性。耗散结构理论
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以开放系统为研究对象,因此对研究具体的演化过程有普遍的指导意义。
2.2自组织产生的条件
根据耗散结构理论,系统产生自组织现象需要满足一定的基本条件,下
面本文对系统所应满足的条件进行简要的介绍:
第一,系统的开放性。热力学第二定律指出,对于孤立系统,随着时间
的推移,其内部不可逆过程必然引起熵增加,并趋向熵的极大值,而熵是系
统混乱无序的量度,这也就表明孤立系统只可能从有序向无序退化,而不存
在任何从无序向有序进化的可能性。只有与外界既有能量交换又有物质交换
的开放系统才能发生耗散结构的自组织现象,因此可以说开放性条件是自组
织形成的前提。
第二,远离平衡态。普利高津认为,从一种无序状态变成一种有序状态
的过程,可以看作是系统原来的无序状态失去稳定性的结果,无论是在平衡
态还是平衡态附近的区域,系统自身都不会失去原有状态的稳定性,只有在
远离平衡的非线性,系统原有状态才可能成为不稳定的,从而为建立新的有
序结构提供了可能性。远离平衡态时相对于平衡态和近平衡态而言的,指的
是系统内可测得物理性质极不均匀的状态。
第三,非线性相互作用。“非线性是有序之源”,非线性的本质特征是双
方之间作用的非对称性,表现为一方的属性支配着另一方属性的变化,使对
方的属性与自己的属性归于同一。从系统角度看,非线性表示整体不等于各
部分的简单加和,整体可能大于或小于部分,存在一因多果或一果多因等因
果关系失衡的现象。系统中表现为一个原先只是局部范围的涨落,在一个相
对很短的时间间隔内,被迅速放大到整体范围,形成一个新的有序结构。
第四,系统要有涨落发生。涨落是指在任一瞬间或任一局域所可能实际
观察到的状态参量,一般都与统计平均值有或大或小的偏差,这种对系统宏
观状态的偏离就叫做“涨落”或“起伏波动”,本质上说涨落就是旧系统内的不
稳定因子。某种涨落可以被迅速放大到系统整体范围并稳定下来,成为取代
原宏观态的新宏观有序组织,此时,该涨落显著地成为一种起建设性作用的
积极力量。
浙江大学硕【:学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
只有满足了如上条件,系统才能产生自组织现象。同样,对于创新资源
集聚而言,自组织形成集聚并不断向更高层次演化也是需要条件的。
2.3创新资源集聚自组织机制条件分析
创新资源集聚是在自然发展过程中自组织形成的,例如硅谷的崛起。根
据自组织理论的耗散结构原理,创新资源集聚的自组织演化也必须满足上文
提出的四个条件,然而这四个必要条件还比较抽象,在应用于创新资源集聚
的研究时,还需要结合创新资源的特点将其具体化和显性化,下面对创新资
源集聚自组织条件各自的内涵和表现特征作一阐述。
2.3.1开放性系统
耗散结构论强调系统开放的作用在于与外界交换物质与能量,引入负熵
流,为自组织创造条件,因此创新资源集聚是否与环境之间存在各种要素的
输入输出关系是其开放性的重要表征之一。总的讲,开放性代表着系统与环
境进行着物质、能源和信息的交换。而对于创新资源集聚来讲,它必须依赖
于外部的市场、原料、中间部件、资金,与外界不断交换物质和信息,同时
还需要伴随着资金的流动,必须避免企业之间,企业与环境之间的封闭、隔
绝状态,信息和技术的输入输出对创新资源集聚自组织发展是尤为重要的。
(一)资金流。资金为创新资源集聚的技术、物质交换提供直接的载体
和支撑。搜集信息、购买物质需要支付成本,输出产品与技术则收取相应的
报酬,所以能得到的资金越充足就越有条件加强与外界的联系,相应的开放
性就越强。
(二)技术流。技术交流有显性和隐性之分,显性的可以表现在各种专
利、标准、文献和数据的交换,隐性的在于人才流动、学术交流等活动领域,
这些都是创新资源集聚发展所必需的。正是由于技术的可共享、可重复使用
等特性,生产作业活动才可以突破传统的专业化生产部门和企业组织的界
限,按并行方式同时进行。创新资源集聚不断从外界引入信息的同时也带来
了新的技术资源,当外界输入达到一定阈值的时候,就可能打破平衡态,推
动集聚走向远离平衡态,并在随机涨落作用下形成新的、更有序化的集聚。
12
浙江大学硕.卜学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
(三)物质流。创新资源集聚必须具备相应的科研设备、原材料、生产
设备、网络和通讯设备才能正常运转,且需要输入大量先进的高技术含量的
机器设备、高素质人才等。同时由创新资源集聚创造的物质输出也为开放性
的保持提供了支持。
2.3.2远离平衡态
判断这个条件是否满足的方法是研究创新资源集聚内各个组成部分是
否均匀一致,集聚内各个部分之间的差异越大,集聚离开平衡态就越远。创
新资源集聚远离平衡可以主要从两个方面判定:一是集聚的资源基于价值链
体系出现内部分化,形成有关联的差异,产生专业化分工体系;二是集聚区
组成元素包括技术、人才和组织机构等方面的差异性和多样化。
创新资源集聚的专业化表现在产品专业化、技术专业化等方面,将特定
的生产步骤从企业分离出来,进行专业化生产,从而加速实现生产的标准化、
通用化和系列化,提高机械化、自动化水平等,便于进一步采用新技术新工
艺,提高设备利用率和企业管理水平。集聚的多样性主要可以从人才多样性、
技术与产品多样化、资金结构多样化等方面体现。同时创新资源集聚是由多
主体组成的,因此每个个体的特性,例如规模、文化、结构等等都可以作为
整个创新资源集聚的系统变量来描绘集聚的差异性和多样化。
对于创新资源集聚系统而言,必须内部出现分化,呈现差异性和非均匀
的特点,才能将现有的稳定状态推动,向远离平衡态过渡。
2.3.3非线性作用
前面已经指出,集聚内的子系统之间存在着相互作用,一般来讲,这些
相互作用是非线性的,它们不满足叠加原理,因此子系统在形成集聚时才会
涌现出新的性质。正是创新资源集聚与外部环境之间的非线性作用,使得集
聚与相关机构产生整体行为,通过分叉、突变,产生新的特性和优势,并反
作用于各子系统,产生协同效应。简单来讲,其表现就是集聚过程中永远存
在着竞争和协作,这种竞争和协作是由于集聚没有达到定态而进行的内部调
整,以用来保持动态平衡,而动态平衡正是一种远离平衡态的定态(井然哲,
13
浙江大学硕:}:学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
覃正,2005)。
自组织理论中的超循环理论为揭示和描述创新资源集聚非线性作用的
结合途径和组织结构形式提供了重要的理论工具。从创新的视角,集聚在一
起的企业和相关机构在技术创新领域的分化、差异化和多样化为超循环组织
的形成创造了条件,通过在资金投入、技术支持、人才培养等方面的功能耦
合而结合成超循环组织,产生非线性作用。从分工角度,创新资源主体可以
通过地理接近和频繁相互交往,增加交易频率,降低区位成本,增加信任与
合作,由此增进分工,而分工细化意味着更多的创新资源主体之间产生功能
耦合,形成超循环组织,构建了集聚的内部网络结构。另外从资源和社会关
系网络的共享来看,非线性作用使各构成要素之间实现功能耦合、多重反馈
和催化循环的互动关系,使得创新资源集聚内部涌现新的特性和优势。
2.3.4涨落发生
创新资源集聚作为开放性的经济系统自组织何时发生,进入何种分叉途
径要通过随机涨落来决定。涨落既是对处在平衡态上系统地破坏,又是维持
系统在稳定的平衡态上的动力。涨落可以由系统内部引起,一个由大量子系
统构成的系统,整个系统宏观状态确定以后,各子系统仍可以随机运动,子
系统地随机运动造成了某些系统整体物理量的涨落,称为内涨落;涨落也可
以是由于环境的随机变化引起的,环境变量处在不停的变化中,对系统的影
响也总是在某一确定值上下摆动,这就是外涨落。
在创新资源集聚中,虽然涨落在集聚由无序均匀态向有序态的转变过程
中起着非常大的作用,但是根据耗散结构理论讨论由大量子系统构成的简单
巨系统的性质,内涨落总是存在的,总能满足系统出现耗散结构的条件。例
如创新资源集聚中的企业数量与规模是不断变化的,随着集聚外企业迁入,
集聚内部的创业、衍生新企业,另外还有规模变化所要求的人才、技术、资
金等要素的变化都导致了内涨落的存在。因此本文不讨论涨落条件的满足,
而是分析涨落在创新资源集聚中的建设性作用。
14
浙江大学硕l:学位论文浙江省创新资源集聚的白组织机制研究
3促进创新资源集聚自组织机制的融资模式
创新资源集聚作为开放性系统必须通过与外界资金、技术和物质的交换
来完成自身的产业演化和升级。其中充足的资金投入是至关重要的,下面基
于上文自组织机制的条件来对创新资源集聚的融资模式选择进行探讨。由于
创新资源集聚具有高风险、高投入、高收益等特点,因此,高科技产业集群
需要强有力的资本投资的驱动。目前对促进创新资源集聚演化升级的融资模
式研究主要集中在外商直接投资(FDI)和风险投资(VC)两个方面,下文
将分别对这两种融资模式的特点以及其对自组织机制的促进机理进行概要
描述和探讨。
3.1外商直接投资
3.1.1国内外商直接投资的特点
外商直接投资是一国的投资者将资本用于他国的生产或经营,并掌握一
定经营控制权的投资行为。从其他发展中国家利用外资的成功经验来看,外
商直接投资对东道国经济发展起着非常重要的推动作用。中国也不例外,主
要在投资、出口、管理、技术和增加就业等方面。2001年以来,外商在中
国的直接投资进入了一个新的增长阶段,呈现出如下特点:
(一)外商直接投资绝对规模增长迅速,但相对规模偏小
据有关资料统计显示,全球500家最大的非金融公司在中国拥有投资项
目已超过400家。由于大型跨国公司投资比重的上升和资本、技术密集型项
目的增加,外商投资项目的技术含量大大增加,使我国在国际产业分工中的
地位大大提高。2003年,我国吸引FDI总量位居世界第一,已经达到了相
当的规模,但相对于经济规模而言并非特别突出,我国FDI占GDP的比例,
占固定资产投资的比例和人均占有FDI的比重都低于世界平均水平。
(二)外商投资方式多样化
由改革开放初期的中外合资、中外合作形式为主逐步转向外商独资经
营,目前已成为外商来华投资的首要形式。截至2002年底,我国已批准的
浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
外商投资企业占全部FDI项目的65%、合同投资额的69*/,、实际投资额的
60%。此外,外商直接投资的另一种新方式是参与中国国有企业的改革,即
在原有明晰产权的前提下进行“引资改造”,主要是通过引入国内外新的资
本把国有企业改造成为混合所有制公司或新投资者控股或独资公司。
(三)欧美跨国公司投资比例逐年上升
东亚地区是我国外商直接投资最重要的来源地。其他主要国家依次为美
国、日本、新加坡、韩国、英国、德国和法国。一个新的特点是欧美跨国公
司投资比例逐年上升,特别是德国、法国等国加大了对华投资的力度,其投
资的项目规模大、资金密集程度高,大大提升了我国利用外资档次。
(四)外商直接投资于第二产业的比重较大
从FDI在我国的产业结构来看,截至2003年,主要集中在第二产业,
占75.26%,且主要集中于制造业;其次是第三产业,而第三产业中又集中
于房地产业、批发和零售业等一些劳动密集型行业,服务业外资比例较低,
与世界FDI流动的行业分布差距较大;第一产业的比重一直处于最低。
(五)外商直接投资地区分布差距明显
截至2003年,我国东部沿海12个省市吸收的外资占全国的86.86%。
其主要原因是这些地区的投资环境相对比较完善,而且经济发展水平较高,
工业基础较好。值得注意的是沿海与内地的差距随着改革开放的不断深入,
这一差距不仅没有缩小而且有逐渐拉大的趋势,照此发展下去不离于内地经
济的崛起,从而制约全国经济的协调发展。
3.1.2外商直接投资促进集聚自组织机制的机理
创新资源集聚产生的最重要的时代背景是经济全球化的迅速发展,交通
和通讯等科学技术的迅猛发展使得相隔万里的区域不再遥远,全球资源、技
术、知识的流动使集群区域不再是封闭型的地方系统。因此经济全球化的时
代背景是创新资源集聚研究中首先值得探讨的重要因素。而恰恰值得关注的
是全球化与区域化联系的重要载体——跨国公司,其内部及彼此间的资金、
劳动力、技术、信息的全球性流动使创新资源集聚的发展并不是一个孤立的
过程,集聚经济为了适应全球化竞争的挑战,必须满足开放性的条件,与外
16
浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
界保持紧密联系,其中外商直接投资作为互动流动的主要载体促进了创新资
源集聚的自组织形成与发展升级。
首先,外商直接投资沟通了创新资源集聚与外界的联系,孵化了新的跨
国公司。作为投资主体的跨国公司通过自身的全球网络组织为集聚区域与外
界的联系架起了一座桥梁,成为联接经济全球化与集群区域的开放性枢纽,
使某些集聚体成为经济全球化过程中国际分工网络的有益补充,而不单是地
方性的网络组织。一方面,跨国公司与集聚内企业之间建立的长期供应联系、
相互间的技术转移帮助集聚内企业开发新产品和生产技术,从而进入新的、
多样化的国际市场,另一方面,集聚网络特定的外部性也直接促进了集群内
中小企业的国际化行为,更多的中小企业也迅速地走上了跨国经营之路。
其次,外商直接投资能打破东道国创新资源集聚发展中的技术锁定现
象,推动技术升级。由于动态的积累过程,原产业集群中的核心企业在成为
学习标准和评价标准后,就会凭着经验和习惯沿着原有的发展路径前行,失
去了继续创新技术的动力。而外商直接投资对高新技术的投入及其相关的技
术溢出能使集群企业在低成本的情况下通过快速学习和模仿等手段不断实
现自身的更新和升级,最终促进整个创新资源集聚的技术更新与升级。
最终,外商直接投资能推动创新资源集聚规模的扩大。随着集聚经济内
在机制的形成以及规模和影响的扩大,会吸引到更多相关行业外商的进入,
进而形成联动效应,扩大了集聚和区域外商直接投资的规模。赵蓓、莽丽
(2004)根据外资介入程度的高低,分析了FDI对产业集群规模扩大的影
响,发现介入度高的不但增强了集群的经济嵌入程度,提高了当地企业的生
产配套能力,扩大了集群规模,而且促进了集群内社会、文化网络发展;介
入度高的则为市场开拓提供了所需的资金、技术和信息,同时加强了集群内
各个组织的互动联系,提升了整个集群的水平。
3.2风险投资
3.2.1国内风险投资的特点
我国的风险投资萌发于20世纪80年代。到20世纪90年代中期,一批
17
浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
海外基金和风险投资公司开始涌入中国,为中国风险投资业注入新的资金,
带来了西方全新的管理与规范化的运作方式,国内的一些银行、信托投资公
司也纷纷开设风险投资部,中国的风险投资进入了探索性发展阶段。近年来,
随着我国经济持续快速的发展,海外投资者纷纷看好中国,从2006年开始,
我国风险投资进入了一个新的发展时期。截止到2006年底,我国风险资本
总量超过585亿元,同比增长32.85%,风险投资总额达143.64亿元,同比
增长22.17%。下面从五个方面介绍风险投资在我国的特点。
(一)风险投资资金来源
我国本土风险投资资金来源中,主要是由政府主导的财政投资、银行信
贷及企业或投资公司的资有资金。但我国的风险投资中,海外风险资本与投
资均占主导地位,本土风险资本发展规模有限。许多海外著名的VC机构以
直接进驻的方式从事针对中国大陆的风险投资。在2006年新筹集的风险资
本中,超过一半的风险资本来源于海外,所占比例高达65.1%。近年来我国
风险资本管理规模中,海外资本所占比例从2003年的5%,激增至2005年
的33.9%,2006年更是接进50%,达到43.7%,海外资本逐渐占据了我国风
险资本的主导地位。
(二)风险投资的组织形式
我国目前的风险投资基金主要以风险投资公司的形式存在。我国1992
年颁布实施的《合伙企业法》明确规定合伙人负有无限责任,将有限合伙排
除在外。2006年8月,修订后的新《合伙企业法》确定了有限合伙的合法
地位,这也就以为这允许有限合伙人参与风险投资事业,这将极大地促进我
国风险投资基金事业的发展。
(三)风险投资的投资领域
IT行业无论在风险资本融资额还是在IPO方面都位居首位,但传统行
业已经与之形成抗衡。2006年传统行业实现了对以互联网、软件为代表的
高科技产业的强势冲击,有16.2%的风险投资项目属于传统行业,该行业吸
收了20.57亿美元的风险资本,仅此于IT行业。而2007年22个实现IPO
的风险投资企业中,就有6个属于传统行业,也仅次于IT行业的IPO案例
数。风险投资是随高科技创新发展应运而生,与高科技创新行业是天然交织
浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
在一起的,其使命就是作为高科技企业发展的助推器,因此我们要注意风险
投资的投向,更好的为我国经济服务。
(四)风险投资的投资阶段
我国风险投资在投资阶段上与美国趋同,主要集中在风险企业的成长阶
段和扩张阶段,种子期项目融资水平不足。这一特点在全球的风险投资领域
都已成为一种趋势。据美国风险投资协会的统计表明:约有80%的风险投
资资金投在成长和扩张阶段,仅有4%左右投在创建阶段,另有14%投资在
成熟阶段。在我国,有69%的投资项目数属于成长和扩张阶段,种子期项
目数比例与2005年保持一致,仍然没有扭转前3年逐年比例下降的态势,
种子期项目融资水平依旧不足。
(五)风险投资推出机制
在我国,IPO正成为风险资本最主要退出方式,资本市场在风险资本退
出中发挥着重要作用。2006年以前,风险资本退出渠道较单一,大多数是
通过股权/股份转让来实现。但2006年仅有27%的项目推出方式为股权/股
份转让,通过IPO实现退出已升至30%,成为风险资本最主要的退出方式。
公开资本市场在风险投资中的重要性日益呈现。
3.2.2风险投资促进集聚自组织机制的机理
创新资源集聚具有一定的边界性,但系统不是封闭的,而是开放的,系
统内部与系统外部存在物质、能量、信息的交换,交换的结果使得集聚内的
人才、资金、技术等创新要素不断地集中,不断地优化,从而加强了集聚的
整体创新功能。
上文的研究指出开放性条件的满足是创新资源集聚自组织发展的前提
条件,显然开放性条件离开资金的流动,集聚就不能有效地成长、成熟,集
聚企业的技术创新业不能快速转化为生产力,创新资源集聚最终会逐步失去
集聚能力和创新能力而走向衰落。风险投资对集聚自组织机制的生成演化起
着至关重要的作用。
第一,风险投资是创新资源集聚的有机组成部分。美国斯坦福大学国际
研究所所长W.米勒曾指出“在科学技术研究早期阶段,由于风险投资的参
19
浙江大学硕:L学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
与和推动,使得科学技术研究转化为生产力的周期由原来的20年,缩短了
lO年以上。"全世界风险投资最成功的国家是美国,而美国风险投资最成功
的地方在硅谷,在这里集中了一批既懂业务又富经验的风险投资家。硅谷内
衍生新技术企业的能力之所以如此强,一个很关键的因素就是风险投资为该
区域创造了一个崭新的创业环境。John C.Dean曾把硅谷比作一个生态系
统,风险投资就像氧气、水和养分一样,是硅谷不可缺少的“原料"。
第二,风险投资为促进自组织机制的形成创造了条件。风险投资是指专
业性人员为具有一定增长潜力、可以快速成长为经济增长重要的贡献者和增
长点的新兴企业,即创业企业提供一定期限的股权性资金支持,并通过经营
管理服务对所投资企业进行全方位培育和辅导,在企业发育相对成熟后,通
过上市、转让等手段退出所投资企业,以实现资本增值,然后开始新一轮投
资活动。这种通过投资于高风险、高回报的项目群,并对其中成功的项目进
行出售或上市,以实现所有者权益的变现的过程使得资金的流动性大大增
强,满足了自组织机制开放性条件所需的与外界的互动关系。
第三,风险投资是创新资源集聚内企业融资的重要途径。一般而言,在
集聚的成长初期集聚内的企业主要以中小企业或高新技术企业为主,融资困
难是集聚发展过程中存在的普遍问题,这些企业由于处于创业过程,显然无
法借助于向银行借款或公开发行股票等传统融资方式来实现,另外在创业过
程中,大多数创业者的创业管理经验不足,而传统的融资方式,无论是向银
行借款还是公开发行股票,都无法为创业企业带来创业管理的服务。而风险
投资主要针对的就是初创型的中小企业,并且无需任何抵押,成为创新型企
业非常重要的融资方式。
第四,风险投资有利于创新资源集聚的技术进步和产品创新。集聚内多
数企业都处于价值链低端的生产加工环节,企业想通过技术创新来实现产品
升值,但企业却缺乏资金和先进的技术支持。对此,风险投资可以把一些科
研单位的科研成果转嫁在企业生产上,提高企业的技术能力。而且,还可以
通过风险投资企业先进管理技术来指导企业的技术创新,来实现企业技术进
步和产品升值。在美国,正是依靠风险投资,使科技成果、企业家精神和风
险资本在中小企业中结合起来,使中小企业成为科技创新的摇篮。
20
浙江大学硕上学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
4自组织机制演化网络的建模与仿真
4.1演化网络的理论概述
人类用网络的观点描述客观世界起源于1736年,当时德国科学家Euler
利用网络解决了著名的哥尼斯堡七桥问题(Bda,1998,P.16—17)。网络
最初属于图论的研究范围,早期的图论研究主要涉及一些可利用简单规则网
络研究的问题,规则网络(有些学者称其为“大世界”网络)的特点是每个节
点的近邻数目都相同,如图4.1(a)所示。
20世纪50年代末,匈牙利数学家Erd6s和R6nyi(1959,P.290--297)
突破传统图论,提出了一种完全随机的网络模型(ER模型)。它是在由Ⅳ个
节点构成的图中以概率P随机连接任意两个节点而形成的,度分布服从
Poisson分布,见图4.1(b)。此后的近半个世纪里,ER模型成为学术界研
究网络的基本思路和主要数学工具,并被很多科学家认为是描述真实系统最
适宜的网络。
a b
资料来源:Watts,D.J.&Strogatz,S.H.Collective dynamics of‘small-world’
networks[J],Nature,1 998,393:440·442
图4.1 网络结构示意图
随着计算机技术的飞速发展,人们对复杂网络的认识发生了巨大的变
化。研究结果表明,以前的各种有关网络的理论往往只是从比较抽象的、静
态的角度去观察和研究网络,因而得到的结论与各种现实的网络相差甚远,
2l
浙江大学硕’f:学位论文浙江省创新资源集聚的白组织机制研究
应用受到很大的限制。特别是在Internet这个活生生的、不断生长的、规模
空前巨大的网络出现之后,这个矛盾已经非常尖锐地摆在了学术界面前,
Intemet的结构和特征,与传统学术界对于网络的认识之间表现出明显的差
别。单纯应用规则图和随机网络理论对普遍存在的复杂系统不能进行实质性
的分析研究。
1998年,融合规则网络和随机网络优点的“小世界”网络模型被提出
(Watts&Strogatz,1998)。小世界性是指网络模型(以下称为WS模型)
所具有的既有类似随机网络的高集聚系数又有类似随机网络的短的平均路
径长度的特性,如图4.2所示,这种特性更好地反映了真实网络系统。
资料来源:Watts,D.J.&Strogatz,S.H.Collective dynamics of‘small-world’
networks[J],Nature,1 998,393:440—442
图4.2小世界网络结构示意图
大多数的社会网络都具有某种程度的小世界性,但是目前却没有一个量
化标准来度量网络小世界性的程度。根据WS模型的提出理论,我们可以发
现小世界性是在与规则网络和随机网络的比较中得到的,即其具有类似随机
网络的高集聚系数和类似随机网络的短的平均路径长度的特性,因此本文采
用李金华和孙东川(2006)所应用的计算公式来度量小世界性。小世界的度
量有两个指标:集群系数和平均距离,而完全理想的小世界网络是网络具有
规则网络的集群系数和随机网络的平均距离,然而一般网络不具有完全的小
世界性,所以可以用一般网络的集群系数和平均距离与理想网络的线性插值
之积的平方根来表示其小世界程度,见式4.1:
浙江大学硕:仁学位论文浙江省刨新资源集聚的自组织机制研究
万:/盟.量!①
、{Co—C r lo—l r
由于小世界程度与集群系数之间的关系,小世界性可以在某种程度上代
表一个网络系统的集聚度,这也就为下文演化网络集聚程度的度量提供了衡
量标准,由于网络节点数存在差异,因此要衡量不同规模程度的网络集聚度
就需要一个普遍化的标准,本文即通过对小世界程度的测算来评价演化网络
的集聚度。
复杂网络研究的另一个重大发现,是在WwW和Intemet等网络中,网
络连接度分布具有幂率尾部,为揭示幂率度分布的起源,印地安纳州圣母大
学的物理学教授Barabasi和Albert(1999)提出了著名的无标度网络模型(后
来被命名为BA模型)。他们认为现实世界中大多数的复杂系统是动态演化
的,是开放自组织的,是规则和随机伴行的。在实际网络中,这种无标度现
象来源于两个重要因素,即增长机制和优先连接机制(可称为“富者更富”
法则)。BA模型的定义为:
(1)初始状态,网络有m。个节点,且没有任何边存在。在每一个时间
步,加入一个新的节点,并与网络中m(m≤m。,且为常数)个节点建立
连接;
(2)新增加的节点与网络中某个节点f按照线性优选法则建立连接,
即连接概率兀f,毛夕正比于节点珀勺度值t:1-If,t)=k,/Σ,k,。在经过,个
时间步后,可以得到一个具有N=f+m。个节点和mt条边的网络。根据以上
的规则,网络就演化为无标度网络,其度分布为幂率度分布,具有异质性,
即少数节点大量连接而多数节点少量连接这类网络中节点和边是连续增长
的,是动态的网络模型。
本文根据无标度网络的定义,假定演化网络是具有增长机制和优先连接
机制的,并在此基础上对上文所分析的创新资源集聚的自组织演化机制进行
仿真模拟,同时为分析融资模式与自组织机制两者之间的关系,建模中着重
将资金的支持作为模型构建的主体部分。
国C表示网络的集群系数,,表示网络的平均距离,减示小世界性程度,,.对应随机网络,o对应规
则网络
23
浙江大学硕二I:学位论文浙江省创新资源集聚的白组织机制研究
4.2演化网络建模的思想及假设
基于演化网络复杂拓扑结构的理论,本文首先建立一个基本模型,满足
现实网络的既定条件,并以此为框架,逐步将创新资源集聚的自组织条件量
化加入,得到逐步满足自组织条件的改进模型,观察演化网络的拓扑结构是
否发生变化,是如何变化的,其中资金支持作为模型构建的一部分,将资金
型的主体加入模型观察其与自组织演化机制的关系,最终在自组织条件都满
足的情况下,观察网络的集聚程度如何,是否可以证实集聚的自组织演化机
制的存在并得出资金投入与自组织机制的关系。希望基于复杂网络自组织动
态特性的建模方法进一步揭开复杂集聚演化网络的“庐山真面目”。
Watts和Strogatz(1998)认为建立小世界模型的基本条件应满足:
玎>>七>>ln(n)>>1,只有当k>>砌(刀)成立,随机网络才能保证存在连接,
在此条件下,他们发现当网络趋近于规则网络的时候Z~n/2k>>1并且
c~3/4,当网络趋近于随机网络时z≈,,~肠O砌@)且C≈Cr~Idn。
在此基础上,李金华和孙东川(2006)对规则网络和随机网络的集聚系
数和平均距离给出了计算公式,在仿真的过程中我们通过表4.1中的公式来
对模型的小世界程度进行测度,基于上文理论,本文用小世界程度来近似代
表各个演化模型的集聚程度。
表4.1 各类型网络的集聚系数、平均距离和小世界程度计算公式
网络类型集聚系数平均距离小世界程度
规则网络Co=鬻%=蕊N Oo=0
一七C
, In(N)
随机网络r 2万
1.=——7 6r=0
’tn(k)
一般网络
c=丙1乍C, ,=丽2可弘万=C-C,:-×毛Io一-___f,,
资料来源:李金华.孙东川.创新网络的演化模型【J】.科学学研究,2006,24
(1):135—139
24
浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
表4.1中的云代表网络的平均度,是总连接边与节点数的比值。集聚系
数C采用WS模型的定义计算。假定每一个点f有k.个邻点,于是当所有点
都互连接且不重复时,在它们之间最多有屯·(t—1)/2条边,以e表示实际
存在的边与允许存在的边的比值,对于度为0或1的节点,令c』=0。定义
c为所有e的平均值,即c 2丙l-Ct,其中Ⅳ为网络的节点数。
我们认为网络内节点为无向连接,因此节点对之间的平均距离,定义
为:7 2丙西习若吒,其中,Ⅳ为网络的节点数,吒是从节点垤o/之间
的最短距离。如果两节点间没有路径连接,则设d。为无穷大,但这样会导
致,为无穷大。为避免这一问题,定义,为所有有路径相连的节点对之间的
平均最短距离。72寺;吒,其中刀为参与计算的节点对数量,平均距离采
用R.W.Floyed算法进行计算(matlab编程见附录Floycd算法)。
本文基于复杂网络拓扑结构的特点和对现实经济情况的分析,提出以下
结网条件假设:
(1)创新资源集聚的个体之间具备互补的资源,主要表现在资金、技术
和物质三个方面,但某些互补性资源因具有传递性而能够通过相互学习来互
补所长,一旦掌握到了其它的优势资源,个体之间也就不存在继续合作的必
要,所以暂且忽略互补性资源之间的传递性,且每个个体只拥有一项优势资
源,由于技术资源是创新集聚的主体,所以只允许拥有技术类资源的个体间
存在合作连接。由此得到假设l。
假设1:任一个个体仅拥有资金、技术和物质三者之一的优势资源,不同
优势类型的个体之间或同是技术类型的个体之间才可能产生合作。
(2)当一个新的个体加入网络时,它必须要和网络内的个体发生合作,
网络中个体的连接度代表着个体的知名度或信誉度,连接度越大,表示该个
体的声誉度越好,其它的个体找到它的搜索成本就越小,与之连接的几率就
越大。这也是无标度网络中的优先连接机制(“富者更富”法则),即假设2。
浙江大学硕J:学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
假设2:任一个体与网络内其它个体发生联系的几率与各个个体的连接度
成正比,择优连接的概率为兀(七,)=(t+1)/Σ,(kj+1),其中ki、kj为节点f、
.,的连接度。
(3)在演化网络中,任何合作都是有期限的,超过期限则合作关系解除。
但如果仿真时间相对合作期限不能保证足够长,系统就不能进入稳定状态。
在非稳定状态下,我们任意的改变仿真时间都会极大的影响测试结果。这个
影响的主要标志是“平均度”(f)的不稳定。在网络节点数不减少的情况下,
如果平均度不断增加,表明网络中的“边”的个数不断增加,势必会提高网络
的集群系数,并减少平均距离(一个极限的情况是所有的结点都互联)。所以,
期望得到一个“准确稳定”的结果,我们需要使仿真时间相对于合作期限足够
长。本文选择合作期限的上限为100,而仿真时间在500--1000,实验证明这
样的设置满足了稳定性的要求。
假设3-假设合作期限的上限为100,仿真时间T∈[500,moo]。
4.3演化网络建模仿真过程
4.3.1基本演化网络模型
(一)模型描述
在创新资源集聚的初始状态,网络中存在少量不同资源类型的节点,2。,
每个节点具有随机分配的资源类型值l∈{l,2,3),分别表示资金型、技术型
和物质型的不同个体,为每条边设置一个存在期限瓦∈【o,100],丁为仿真的
时间步,由假设3所述,经过仿真试验证明,丁在【500,lOOOl时,云即已经
能达到稳定值,从而丁的改变对仿真结果的影响也趋于稳定。规定在每个时
间步发生如下事件:
(1)网络内每条连接边的期限值递减1,对连接边进行期限值检查,
如果巧≤o则认为连接关系终止,并置巧=o;
浙江大学硕I=学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
(2)在网络内增加m。(%≤F/。)条新连接,新边的一端随机选择,另
一端概率由假设2的择优选择概率兀(七。)=(t+1)/Σ,(1+1)决定,两节点
之间的连接同时满足模型假设l和假设3,不允许重复连接,每条边的期限
值瓦随机产生。
(二)仿真结果
no=100,ml=0.2x r/o,仿真次数T=1000。由于网络中技术创新型个
体为主要成分,知识技术型个体的选择概率应大于其它两种类型的个体,所
以设置三种类型个体的选择概率区间分别为资金I型【o,0.25】、技术II型
【o.25,0.75】、物质III型【o.75,l】。
计算结果见表4.2,虽然与规则网络和随机网络比较,发现,。~,,、同时
C。~C,单从集聚系数看并没有满足小世界网络具有同规则网络相当的高
集聚度的特征,而且磊比较小,这说明基本网络模型具有一些小世界特性,
但是并不很显著。
表4.2基本演化网络模型的仿真结果
网络类型集聚系数平均距离小世界程度
规则网络co=O.7111 lo=2.4626 瓯=0
随机网络C,=0.2030 Z,=1.5295 色=0
一般网络G=0.2256 II=1.8190 五=O.1748
根据对基本网络模型的描述,我们发现基本网络模型已经满足了非线性
作用的条件,即网络内存在连接边的连接和断开,正如本文第三章第三节分
析的,这代表基本演化网络处于竞争与协作并存的非线性作用定态;同时,
由于创新资源集聚内部始终存在内涨落,与外部环境之间的开放性也注定其
存在一定程度的外涨落,所以其涨落发生的条件也认为是满足的,由此本文
接下来的演化仿真过程围绕开放性系统条件和远离平衡态条件展开。
浙江大学硕一}:学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
4.3.2开放性系统条件演化模型
(一)模型描述
在基本演化网络模型的基础上,加入量化的开放性条件,即创新资源集
聚与外界环境存在资金、技术和物质的输入和输出,从而在原有模型的条件
下每个时间步增加事件3):增加的一个新节点随机分配资源值K∈{1,2,3),新
节点与网络中的现有节点产生m:(m:≤n。)条连接边,边数为当前度的平均
值i,目的是不增加平均度,从而使网络保持稳定状态,且同样满足假设1和
假设3,连接概率由择优选择概率兀(|j},)=(屯+1)/Σ,(七』+1)决定,每条边的
期限值瓦随机产生。
(二)仿真结果
"o=100,ml=0.2x no,m2=i,仿真次数T=1000。三种类型个体的
选择概率同基本演化模型所述,选择概率区间分别为资金I型【0,0.25】、技
术II型【0.25,0.75】、物质III型【o.75,l】。
计算结果如表4.3所示,与规则网络和随机网络比较,发现,:“,。且
C2>>C,,基本上满足了小世界的特征,而且疋>4,这说明随着开放性条
件的满足,集聚网络的集聚度增加,网络的拓扑特征进一步加强,小世晃性
程度呈增加趋势。
表4.3开放性条件演化模型的仿真结果
网络类型集聚系数平均距离小世界程度
规则网络Co=0.7236 Zo=10.1881 Oo=0
随机网络C,=0.0491 ,,=1.8911 Or=0
一般网络C2=0.1 143 ,2=2.0988 疋=0.2419
28
浙江犬学硕上学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
4.3.3远离平衡态条件演化模型
(一)模型描述
在开放性条件模型的基础上改变假设1,相同类型节点间也可以互相连
接,象征着差异化的增加,由此使得创新资源集聚满足远离平衡态条件,网
络仍符合假设3,连接概率由择优选择概率丌(毛)=(t+1)/Z,(1+1)决定,
每条边的期限值瓦随机产生。
(二)仿真结果
刀o=100,%=0.2x‰,m2二k,仿真次数T=1000。三种类型个体的
选择概率区间分别为资金I型【o,0.25】、技术II型【0.25,0.75】、物质III型
【o.75,l】,计算结果见表4.4。
表4.4远离平衡态条件演化模型的仿真结果
网络类型集聚系数平均距离小世界程度
规则网络Co=O.7230 lo=10.4087 磊=0
随机网络Cr=0.0480 ,,=1.9032 瓯=0
一般网络C3=0.1159 /3=2.0255 名=0.2533
与规则网络和随机网络比较,发tl见13<<lo,C3>>C,且五>疋,这说
明随着远离平衡态条件的满足,集聚网络的集聚度进一步增加,一定程度上
证实了创新资源集聚在满足自组织理论条件下自组织形成的演化机制。
4.4演化网络建模仿真结论
整个演化仿真过程建立在一定的假设和理想条件下的,通过试验证实,
随机的仿真过程已经随着仿真步数的增加趋于稳定,意味着研究结果达到了
一定的“准确性”。基于仿真过程的结果,本文从自组织条件满足和融资模式
的促进机理两方面进行结论分析。
浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织OtN研究
4.4.1自组织条件满足
通过模拟仿真,基本模型逐步满足了自组织机制的形成条件,通过开放
性系统条件、远离平衡态条件、非线性作用条件和涨落发生条件的满足,模
型的小世界程度逐渐增加,很好的验证了自组织机制形成与创新资源集聚度
之间的正相关作用。
虽然仿真得到的开放性系统条件演化模型和远离平衡态条件演化模型的
网络规模随着节点数的增加而扩大,但我们利用各个演化模型与各自规模程
度相同的规则网络和随机网络比较所得到的小世界性程度剔除了不同规模网
络的影响因素,用其来近似表达演化后的集聚度,使得不同规模演化模型之
间具有可比性,为仿真研究提供了依据。
由此,得到结论创新资源集聚在逐步满足自组织条件之后,其网络拓扑
结构得到了优化,集聚程度不断增大,即自组织机制对创新资源集聚是具有
增进作用的。
4.4.2融资模式促进机理
在创新资源集聚中,高技术企业占到60%以上,对集聚的研究以前只停留
在分析高技术企业之间竞合关系的方面。但在本文建模仿真的过程中,突出
体现资金型主体在演化过程中的作用,将其作为了演化过程的重要组成部分。
由于创新资源集聚内的企业特质对资金的充足投入具有很高的要求,因
此不能再将资金作为外部环境加以利用,而是应该参与到整个集聚的自组织
演化过程中来,在基本模型中,资金型主体占到25%,很好的体现出外商直接
投资和风险投资在高技术产业集聚内的重要作用,符合实际需要。
在开放性系统条件满足下,资金型主体通过与集聚外环境的开放互动,
为集聚的发展提供基础动力,形象地描绘出多种融资模式的运作情况,接着
在远离平衡态条件中资金型主体也体现出多样化的特点,更好的为集聚内充
足的资金投入提供支撑,整个仿真过程,资金真正的参与到创新资源集聚的
自组织演化过程中,成为不可分割的一分子。
30
浙江大学硕.t学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
5浙江省创新资源集聚自组织机制实证分析
浙江省位于我国东南沿海,从自然禀赋看,浙江省“无油,缺煤,少电”,
95%以上的工业资源是从外省输入,但由于其地理位置较好,且拥有众多创
新型和高新技术企业,从而使得创新资源集聚对推动地方经济发展起到重要
作用,形成了最具创造力和竞争力的产业基础。从整体上看,浙江省创新资
源集聚网络主要分布在4部分:浙东北环杭州湾地区(包括杭州、绍兴、宁
波、湖州、舟山、嘉兴)、浙东南沿海区(包括温州、台州)、浙中盆地地区
(包括金华)和浙西南内陆地区(包括衢州、丽水);从市级行政区看,主
要分布在杭州、绍兴、温州、嘉兴、宁波以及金华的永康、义乌和台州温岭
等地区,这些地区经济比较发达,创新资源集聚在经济增长中的主导作用明
显。根据2007年7月发布的浙江省民营经济发展报道,全省有年产值超亿
元的“块状经济”区块601个,总产出占全省工业的64%。
5.1浙江省创新资源集聚发展概况
我们利用企业工业总产值作为产出指标,对浙江创新资源集聚各行业计
算H指数、N指数,H指数是产业经济学中衡量市场结构的一个主要指标,
是行业内所有企业的市场份额的平方和。H值越大表明产业集聚程度越强,
反之则越弱。N指数是H指数的倒数,反映某一产业在全省平均分布在几
个县(区)。N指数值越大表示产业分布越分散,越小表示产业集聚程度越
强。本文浙江省部分创新资源集聚程度见表5.1。
表5.1浙江省创新资源集聚程度情况
行业大类H指数N指数
石油加’【、炼焦及核燃料加工业0.675 1.5
化学纤维制造业0.160 6.3
通信设备、计算机及其他电子设备制造业O.112 8.9
通用设备制造业0.030 33.3
资料来源:浙江省统计局第一次经济普查系列课题之二十六
浙江人学硕一I:学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
由表5.1可以看出,H指数位列第三的通信设备、计算机及其他电子设
备制造业作为创新资源集聚的主体其N指数8.9,相当于分布在省内9个县
(区),属于中游水平。
行业空间集中度指标CR。常用来衡量市场结构,指规模最大的n位企
业的规模占整个市场或行业的份额,本文用行业空间集中度代表通信设备、
计算机及其他电子设备制造业规模最大的几个县(区)占全省电子信息制造
业的行业空间集中度。用这一指标测量的浙江省电子信息制造业的行业空间
集中度情况如表5.2所示。
表5.2浙江省电子信息制造业的行业空间集中度
行业CR, CR
2 CRj 前五位县(区)
通信设备、计算机及滨江区、江干区、奉化市、
25.2 56.O 66.7
其他电子设备制造业两湖区、乐清市
资料来源:浙江省统计局第一次经济普查系列课题之二十六
从行业空间集中度指标CR。来看,浙江电子信息制造业也呈现地理分
布非常集中,行业集聚程度相对较高的态势。表5.2说明滨江区的电子信息
制造业规模占全省的25.2%,滨江区、江干区与奉化市三区县市的电子信息
制造业规模占全省规模的56.O%;滨江区、江干区、奉化市、西湖区、乐清
市五区县市的电子信息制造业规模占全省规模的66.7%,表5.2反映了浙江
电子信息制造业的空间集中程度较高。
本文的实证分析主要是为创新资源集聚自组织机制的存在提供案例支
持,并且第三章分析了外商直接投资和风险投资的领域主要集中于第二产业
中的制造业和IT产业等高新技术产业,因此选取浙江电子信息制造业进行
研究,表5.2中显示滨江区的电子信息制造业的规模占到了全省的25.2%,
具有很强的代表作用,因此下文将对杭州高新区(滨江)进行自组织机制条
件的分析,并探讨其促进自组织发展的融资模式。
32
浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
5.2杭州高新区(滨江)自组织机制条件分析
杭州国家高新技术开发区始建于1990年3月,1991年3月经国务院批准为
首批国家级高新区,1996年12月,国务院批准设立滨江区,1997年6月,滨江
区正式挂牌成立。杭州高新区(滨江)总规划面积85.64平方公里,其中江北
区块位于西湖区境内,面积11.44平方公里,经过十几年的建设,江北区块已
经成为拥有创业服务中心、专业孵化器、创新基地和完善的社会中介服务的
高新技术研发、生产基地;下沙区块1.2-'-[z方公里,位于杭州经济技术开发区
内;江南区块即滨江区面积73平方公里,位于钱塘江南岸,是未来的杭州市
城市副中心,目前正在建设成为“以高新技术产业为骨干,集教育、商贸、居
住等功能为一体的高科技、多功能、园林化的科技新城”。随着杭州市行政中
心的东移和“沿江开发、跨江发展”战略的实施,高新区已成为杭州市实现钱
塘江两岸共同繁荣的战略要地。
5.2.1开放性系统条件分析
杭州高新区是在开放性程度相对较高的杭州市发展起来的,杭州具有开
放的社会经济、文化与法制环境,而对于高新区来说只有对外开放、与区外
环境进行资金、技术和物质的交换才能产生自组织现象,所以本文针对这三
个方面对杭州高新区的开放性系统条件满足情况进行逐一的分析,而对于资
金流的情况进行重点探讨,旨在找到适合杭州高新区自组织发展的融资模式。
(一)资金流
资金投入主要来自于政府投入、外商投资、风险资金等方面,只有资金
投入充足,才能较好地保障企业发展所需经费的筹集。
从整体看杭州高新区的资金流情况,2000年至今,杭州高新区已累计投
入留学人员专项资助资金超过1000万元(不含基础建设投资),基本覆盖了该
区所有的留学人员创办的企业。此外还有118家企业、137名留学人员、137个
项目获得了市政府907万元资助资金,占杭州市已经拨付资助资金的85%。杭
州高新开发区已累计投入基础设施建设资金约144亿元,固定资产投资也由
2000年的14.1亿元增长N2005年的89.5亿元,五年增幅达44.7%,已经成为杭
浙江火学硕:l=学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
州市高新技术产业招商引资的主阵地。
杭州高新区的高新技术企业总数已经占到杭州市的70%以上,2005年全区
企业技术开发投入25.8亿元,比上年增长36%。但与同等发达科技园区还有着
显著的差距,比如台湾新竹科技工业园区企业研究开发投入经费,占到当年
总产值的5.94%,是杭州高新区的2倍多。因此,资金仍然是目前杭州高新区
产业发展和壮大的重要制约因素,科技企业获得发展资金的机会、数量和渠
道仍然较少。
(二)技术流
杭州高新区的创新资源主体主要包括企业、科研机构、大学、政府等。
杭州聚集了浙江大学等高等院校36所,至2006年末,经认定的国家级高新技
术企业65家,省级895家,市级139家;培育认定省级研发中心92家,市级研
发中,t二'191家。“十五”期间,杭州高新区累计列入国家创新基金项目99项、国
家科技攻关项目5项、国家863课题项目22项、国家火炬计划项目83项、国家
高新技术产业项目34项,认定国家级企业技术中心2个、省级企业研发中-t二'27
个、市级研发中,t二,55个,72个项目分别获得国家和省、市的科技进步奖。这
些都说明高新区在杭州市乃至浙江省创新资源集聚的建设方面已经具备了核
心和龙头地位。全区主要技术指标的增长幅度都大大高于全省和全市的平均
水平。同时还形成了现代通讯设备制造、软件、集成电路设计、数字电视、
动漫游戏、新材料、光机电一体化、生物医药等特色产业,成为杭州市高新
技术的摇篮。
但是,我们也应该清醒地看到,高新区现阶段的增长还没有完全摆脱对
资金、土地的依赖,技术创新的作用还远远没有得到充分发挥,高新技术产
品还缺乏国际竞争力。在目前,高新区在扩大高新技术产业规模和提高自主
创新能力两个方面还未取得根本性的突破和进展,应该尽快发挥高新技术改
造、提升传统产业的作用,提高竞争力,这个竞争力不是按照“比较优势”理
论选择的劳动力优势、资源优势,而是建立在自主创新能力基础之上以自主
知识产权为标志的能力。在这方面,园区内已经拥有了一大批如华为三康、
UT斯达康等优秀的代表企业,在国际市场竞争前沿与跨国公司激烈角逐,也
有浙大中控等一批以自主知识产权构建技术标准的高新技术企业正在高新区
浙江人学硕二}=学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
内快速成长。
随着国际间科技竞争的同趋激烈,高技术及高技术产业成为国家间科技
竞争的制高点,成为衡量成败的重要标志,成为决定国际产业分工地位的一
个基础条件。目前杭州高新区企业品牌、标准、专利等意识还不是很高,国
际三方专利数目还屈指可数,国际标准、国家标准等行业标准参与制订的情
况也不多,在这方面还有很长的路要走。
(三)物质流
在杭州高新区内,创新资源主体高度集聚,引入了大量的物质流,正是
充足的物质流做基础,才使得高技术产业得以蓬勃的发展,也正是杭州市的
开放性为大量的优质物质能源输入高新区提供条件,使得高新区的物质输入
源源不断,同样高新区内聚集了杭州市70%以上的高新技术企业,而且杭州市
的IT制造业也主要集中于此,从IT铝lJ造业的各项经济指标(如表5.3所示)我
们便可以看出高新区逐年增长的物质输出能力。
表5.3杭州市IT制造业经济指标
经济指标2005 增幅2004 增幅2003 增幅2002
产品销售收入(亿元) 1015.22 11.63% 909.45 44.38% 629.91 54.51% 407.67
软件销售收入(亿元) 236.52 19.20% 198.43 42.44% 139.31 41.36% 98.55
利润总额(亿元) 36.31 .18.37% 44.48 62.63% 27.35 .3.9% 28.46
利税总额(亿元) 64.04 .2.94% 65.98 33.21% 49.53 11.13% 44.57
从业人数(人) 101300 10.26% 91875 41.37% 64989 15.45;% 5629l
出口额(亿美元) 43.54 70.14% 25.59 113.07% 12.01 71.33% 7.01
软件出口额(亿美元) 1.64 4.46% 1.57 37.72% 1.14 16.33% O.98
资料来源:中国lT产业地图2006--2007[M].北京:社会科学文献出版社,2006
另外,人才作为一种特殊的物质资源,是一种取之不尽,用之不竭的无
限资源,人才到哪儿,创新就到哪儿。深圳就是因为有了人才,这个原本资
源稀少的地方,资源集聚;这个原本创新缺乏的地方,创新不断。杭州高新
区在人才资源的开发方面建立了良好的体系,吸引了大批的专业技术人才进
取创业,目前拥有近6万大中专以上学历的人才。但跟中关村、上海张江、深
35
浙江人学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
圳高新区相比,无论是高层次人才的吸引,还是人才总体数量方面都还存在
相当的差距,因此应加大杭州高新区创新型高层次人才引进的力度,更好的
为创新资源集聚服务。
以上我们从三个方面分析了杭州高新区的开放性系统条件,可以发现虽
然杭州高新区呈现出比较好的创新资源集聚现象,但仍存在很大程度的资源
匮乏,其开放性还很难跟硅谷、新竹等高技术产业集聚区相提并论,必须进
一步加大开放性程度,从而使高新区的经济更加快速的发展。
5.2.2远离平衡态条件分析
在本文的第三章第三节已详细论述了创新资源集聚的远离平衡态条件,
其两种主要的表现形式为集聚系统内部要素的专业化和多样化。下面我们就
从这两个方面对杭州高新区进行分析。
(一)专业化分工测定
从产业专业化来看,杭州高新区的主要技术领域在rrN造业和软件行业,
重点发展电子信息、光、机、电一体化,生物工程,新材料、新能源及高效
节能等五大技术领域。其中IT产业已经基本形成了以“两大”(通信、软件)、“两
小”(微电子、光纤和光元件)、“两新”(动漫、游戏)主导产业为特色的产业
链。杭州高新区的电子信息企业在稳定国内市场的同时逐步加大国际市场开
拓力度,部分电子信息产业的海外研发中心规模以及产品生产能力进一步增
强,产品“国际化”程度加快,出口持续大幅增长,2005年同比增幅达70.14%。
但杭州高新区IT产业仍存在规模偏小,研发力量不足等深层问题,2005年销
售收入较上年下降了32.75%,整体发展速度放缓。
创新资源集聚专业化分工可以反映出集聚偏离平衡态的程度,正是这种
不断的集聚和分化导致集聚对原有稳定态的持续偏离,我国学者曾经利用区
域专业化指数用以分析区域经济的结构(王铮,张登亮,1999),并认为该指
数大于0.7是高度专业化的,而小于0.3N是欠专业化的。区域专业化指标的定
义公式见式5.1:
, 、!
,:f羔e2 12 5.1
浙江大学硕十学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
式5.1中,是专业化指数,乞是就业人口在第,个产业部门的比重。本文
以杭州市高技术产业就业人数做一统计,见表5.4,利用区域专业化指数来对
杭州高新技术的专业化程度做一测定。由于杭州市的高新技术企业主要集中
在高新区内,因此本文主要应用杭州市区内的科技企业就业人数来进行专业
化水平的计算,具体见表5.4。
表5.4杭州市区技术产业就业人数及专业化指数
高技术行业2006 2005 2004 2003
信息传输、计算机、服务和软件业87600 63000 44048 56216
科学研究、技术服务业35200 44000 61073 26350
IT制造业111692 lOl300 91875 64989
水利和电力10800 17000 21063 11668
高技术产业总人数245292 225300 218059 159223
年度专业化指数0.5978 O.5694 0.5533 0.5692
资料来源:杭州统计信息网
由表5.4可知,2003--2006年杭州高新区的专业化指数逐年稳步增长,指
数水平位于O.3至0.7之间,2006年已经接近0.6的水平,说明杭州高新区已经在
一定程度上形成了主导地位和特色的资源集聚,内部分化和发育较好,具有
创新资源集聚效应。尤其,在杭州高新园区内已经形成IT产业为骨干的电子
企业集聚,而且保持持续增长的态势。其中浙大网新、富春江通信集团、富
通集团、华伦集团和西湖电子集团均入围“2006年中国电子信息企业百强”,
而UT斯达康、恒生电子、中控科技集团等企业也位列“2006年全国软件收入规
模前loo家企业”(中国IT产业地图2006--2007,2006)。
(二)多样化表现分析
研究杭州高新区多样化程度,我们可以从人才多样化、企业形态多样化
等方面的表现形式分析:
(1)人才资源多样化
杭州高薪区累计引进各类人才50000余名,其中高级人才3135名,以软件
产业为例,从业总人数达N28523人。高新区杭州国家软件产业基地还提出了
37
浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
人才培训计划,结合与微软、英特尔等国际知名公司签署的相关协议,为软
件企业量身打造实用型人才。
(2)企业形态多样化
随着中国市场经济体制的逐步完善,杭州高新区的企业形态日益多样化。
目前该区已经集聚了全市70%以上、全省25%左右的高新技术企业,涌现了华
为3Corn、uT斯达康、阿里巴巴等一批规模大、竞争力强的高新技术企业群,
已形成三个电子信息产业群:通信和软件产业集群、集成电路和数字电视集
群、动画和网络游戏集群。
(3)企业技术多样化
企业间技术的差异使集聚内形成技术上的落差,不同技术层面的企业之
间的交流与合作推动信息和知识的不停流动,促进各自的协同发展,使集聚
的技术系统呈现多样化,出现功能分化,推动集聚远离平衡态。
通过对杭州高新区专业化水平的测度和多样化程度的分析,我们可以认
为杭州高新区已经基本满足了远离平衡态的自组织形成条件。
5.2.3非线性作用条件分析
从复杂性科学和自组织理论角度考察,创新资源集聚中非线性作用对于
集聚的形成、稳定和演进具有关键性作用。非线性作用来源于各要素产生的
功能耦合和催化循环,从而为集聚自组织提供动力。具体即企业之间要形成
合作、竞争、创新的氛围,最终各行为主体结成网络关系,首先则需要实现
基础设施的共享、各类技术在区内的转移与共享。
目前杭州高新区中技术型人才在区内转移流动还不够充分,彼此间知
识、信息的交流和沟通也不够多。非线性作用应该以网络为创新活动为依托,
通过网络中的信息传播,职业的交换组合,使企业的技术倾向于转化为地方
性公共知识,企业间应该不采取防御战略,最重要的应该是个人的独创性及
领先创新,这些又都得依靠社会和专业网络中存储的信息及经验。这就可以
形成良性循环——竞争要求企业不断创新,创新反过来才能刺激企业间的合
作,随着时间的推移,所有企业都可从每个企业的创新中受益,形成相互催
化的效应。
浙江人学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
杭州高新区要发展成一个高技术产业集聚区,必然由成百上千的相互联
系、分工合作、规模各异的企业群所构成。企业之间联系要么是在内部以资
本为纽带相互持股,你中有我,我中有你;要么是在外部以产品和服务为纽
带,是供应商和被供给商、零部件加工企业与整装企业之间的关系。这种联
系均是符合市场经济的内在需要的。因此在实行上述的政企分开、学企分开
的基础上,应该打破条块分割的现状,让企业按市场本身的自然规律,以资
本、技术、产品作为纽带去实现产业的快速扩张和规模发展。
5.2.4涨落发生条件分析
涨落对于系统新结构的形成具有关键性的触发作用,是创新资源集聚自
组织的诱发性条件。由于内部和外部因素的作用,涨落是必然普遍存在着的。
涨落能引起创新资源集聚的产生、发展及至扩散,也就是说,创新资源
集聚过程源于系统中的各种涨落。导致涨落的因素可分为两类:一类为源于
外部环境的外源因素,如科学进步、社会需求、市场竞争、人才、投资和政
府作用等;另一类为源于内部的内源因素,它包括创新主体的创新意识,企
业或创新机构对经济利润最大化的追求等等。
杭州高新区在演化过程中存在许多方面的涨落现象。例如:技术水平高
低、先进落后的波动,人才素质高低、学术水平高低、研究开发能力高低的
波动,资金增加减少、盈亏的波动,研究开发、技术发明、乃至商业化应用
中成功和失败的波动等等。新产品的退出、生产工艺的改进和装备水平的提
高等研究开发成果的第一次商业应用,也正是通过非线性作用放大而形成的
巨涨落。
5.3杭州高新区(滨江)融资模式情况分析
结合第三章的内容分析得出,外商直接投资和风险投资的领域主要集中
于第二产业中的制造业和IT产业等高新技术产业,而在杭州高新区内聚集了
大量的通信、电子信息、软件等高科技行业,因此下文主要从外商直接投资
和风险投资两个方面深入分析杭州高新区内的融资情况。
浙江大学硕二}:学位论文浙江省创新资源集聚的白组织机制研究
5.3.1外商直接投资情况分析
杭州已成为中国吸引外商投资的重要地区,至2004年底,杭州市共有
外商投资企业6922余家,主要来自香港、日本、韩国、台湾、澳门、美国、
新加坡、澳大利亚、德国、荷兰、英国等21个国家和地区。高新技术丌发
区自1990年3月成立至2004年底共有2500余家企业,其中外商投资企业
425家,孵化企业234家。
外商投资企业的主要来源地有:美国、日本、香港、台湾、德国、法国、
英属维尔京群岛等。各种产业中,通信、信息电子、软件是杭州高新区的支
柱产业,年产值占全区工业产值的75%。杭州高新区主要外商投资企业如
表5.5所示。
表5.5杭州高新区主要外商直接投资企业一览表
所属投资
企业名称主要产品
行业国别
杭州摩托罗拉移动通信设备有限公司通信手机、基站美国
UT斯达康通讯有限公司通信小灵通、无线接入系统、3G 美国
诺基哑(中国)投资有限公司杭州分公司通信3G软件平台芬兰
浙江网新富十科技有限公司软件软件及网络系统开发日本
NEC软件系统科技(杭州)有限公司软件软件开发日本
塔塔信息技术(上海)有限公司杭州分公司软件各类软件印度
三星半导体(中国)研究开发有限公司IT 集成电路设计韩国
福瑞思科技(杭州)有限公司电子电子、通信、软件产品美国
杭州大和热磁电子有限公司电子精密机械加工、CP密封件日本
杭州富士制冷机器有限公司电器小型冷却机器产品日本
博世电动一f具(中国)有限公司机电电动:[具德国
杭州菱日科技有限公司电池锂电池、充电器日本
资料来源:杭州国家高新技术产业开发区网站
从表5.5不难看出,园区内的外商投资的投向已经遍布通信、软件、IT、
电子、电器和机电等多个行业,下表5.6具体给出了“十五’’时期至今的外商
直接投资情况。
浙江大学硕上学位论文浙江省创新资源集聚的白组织机制研究
表5.6杭州高新区外商直接投资情况
杭州高新区经济指标2001 2002 2003 2004 2005 2006
协议利用外资(亿美元) 4.OO 5.65 8.19 11.41 16.78 21.99
实际利用外资(亿美元) 2.10 2.79 4.39 6.39 8.95 12.47
投产企业个数(个) 329 600 650 700 800 950
资料来源:杭州统计信息网国
外商直接投资不仅使电子信息产业本身有所发展,而且对其他产业的发
展也形成了较大的关联效应,绝对不是一个封闭和内循环的结构。杭州高新
区是以横向一体化的分工联系为主,但这些企业之间不一定有产业分工联系,
整个区域内都是生产或提供基本相同的产品。所以即使该创新资源集聚中企
业的研发投入较少,但FDI所带来的技术传播与溢出效应,使新产品、新工艺
往往不仅容易在集聚内扩散,而且对相关产业产生溢出。同时由于园区内中
小企业所占比重较高,研发资金投入不足,随着外商直接投资的投入,带来
了相应的研发投入,客观上起到了对研究开发资金的补充。目前松下、东芝、
诺基亚、摩托罗拉、三星等大公司均已经进行大量的研发投入,强度明显上
升。更为重要的是通过外商直接投资,创新资源集聚内部开展内容更丰富的
研究开发,使不同文化背景下的思维模式得到相互借鉴与学习,从而突破某
一固定思维方式的限制,提高科研成果专化率,也为园区培育了一大批自身
的研发人员,积累了经验,提高了自身的科研素质。
5.3.2风险投资情况分析
杭州高新区在风险投资发展过程中,按照市场经济规律,坚持政府引导、
扶持和有限参与,鼓励企业、金融机构、个人、外商等各类投资者积极参与
创业风险投资。风险投资主体及运作资本呈现多元化发展的良好格局为创业
风险投资提供了充裕的资金支持。从浙江范围看,截至2004年底,创业风险
投资机构中,以政府出资组建的仅占10%,以政府出资引导、吸收企业和社会
资金参股的占30%,以企业为主体、联合多个企业法人参股建立的占33.3%,
乜http://www.hzstats.gov.cn/webapp/moreO!.aspx?id=O 1—69—
4l
浙江大学硕上学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
以民间资本为主体组建的占23.3%,境外资金组建的占3.3%。而总量达39.69
亿元的创业风险运作资本中,政府资本所占比重不到10%,社会资本成为主角。
杭州高新区内风险投资在发展过程中,突出其作为科技成果转化和高新
技术产业化的重要“孵化器’’的定位,重点投资有创新、有市场、有竞争力
的高新技术企业和项目。从投资项目看,重点集中在信息技术、新材料及高
效节能技术,其比重分别达N38.7%和25.8%;从投资阶段分布看,种子阶段
和起步阶段所占比重63%。这使科技型企业获得了更多的创业风险资本的支
持,满足了科技成果商品化和产业化的需要。
园区内的很多企业正是由于风险资本的投入得以大规模的发展,杭州天
元信息技术有限公司成立于2001年,是一家省级高新技术企业,以数据通信
为主业,以光纤传输系统和网络接入设备为主导产品,该家数据(光)通信
公司的现注册资本为1172万元。杭州市高科技投资有限公司于2006年初对其
投资280万元,占股31.8%。该公司在投资之初销售额不N2000万元,客户以
给中小企业OEM为主,多的时候贴牌有上百家,风险资本注入后,投资机构
与公司经营团队作了有效沟通,促成公司战略做了调整,目前主要为华为、
中兴、烽火、UT斯达康等少数几个国内通信巨头提供产品外包服务,至2007
年末,该公司实现合同销售近4000万元,总资产由投资前的1163万元增长到
2277万元,净资产由63l万元增长到1484万元,均实现了翻番,为公司的后续
发展奠定了坚实的基础。
再比如高新区内的聚光科技(杭州)有限公司是由留学归国人员创办的
光谱分析仪器高新技术企业,公司汇聚了斯坦福和伯克利等国际著名学府科
技与管理精英。公司在半导体激光吸收光谱和紫外、可见近红外分光光谱等
分析技术方面居于世界领先地位,产品已经广泛应用于冶金、石化、化工、
能源、军工等工业生产过程和环境监测等领域,并出口到美国、英国、日本、
阿尔及利亚等国际市场。在赛伯乐向聚光提供了数百万人民币的天使投资后,
公司价值增长近70倍,引进了国际知名的红杉资本、鼎辉投资的5000万美元
投资。公司预计在2008年上市。赛伯乐投资的同时大力提升和完善了公司定
位和发展战略,提供先进技术平台和系列化金融资本服务,整合引入高端人
力资源、市场资源、合作伙伴资源、海外战略资源等,完善和强化企业激励
42
浙江犬学硕上学位论文浙江省创新资源集聚的白组织机制研究
机制、考核体系、预算管理、品牌管理、文化建设等。
目前有一批国内外风险创投企业已经将目光牢牢锁定在了杭州企业身
上,高新技术企业的风险变化与风险投资的特点相匹配,另一方面也表现出
了良好的成长性。因此高新技术企业高风险、高投入、高成长的特点,使其
更适宜于进行直接融资,包括早期的风险投资和后期的公开发行上市。由此
高新技术企业能为直接融资主体带来高收益。
但园区内风险投资的运作还面临很多现实的问题:第一,高科技风险投
资规模小,并且风险投资机制尚不完善;第二国内为科技企业融资提高服务
的二板市场还不成熟,科技企业上市融资也很困难。
5.4杭州高新区(滨江)集聚情况分析
杭州高新区(滨江)紧紧围绕“构筑天堂硅谷、建设科技新城”的总目标,
以国家软件产业基地、国家集成电路设计产业化基地、国家留学人员创业园
等三大基地和现代通信制造产业园等十大特色产业园为依托,大力发展高新
产业,提升发展传统产业,保持快速健康协调可持续发展的良好势头。2006
年全区实现地区生产总值170.5亿元,技工贸总收入1130亿元,财政总收入42.8
亿元,其中地方财政收入20.5亿元,全社会固定资产投资101.5亿元,区生产
总值、技工贸总收入、财政总收入、地方财政收入分别为2003年的1.6倍、2
倍、1.9倍和2.3倍,具体经济指标增长情况见表5.7。
表5.7杭州高新区(滨江)主要经济指标增长情况一览表
指标(亿元) 2006 同比2003增长2004 同比2003增长2003
生产总值170.5 61.9% 127 20.6% 105.3
技工贸总收入1 130 113.2% 700 32.1% 529.9
财政总收入42.8 91.9% 28.01 25.7% 22.3
地方财政收入20.5 125.3% 13.87 52.4% 9.1
同定资产投资101.5 90.4% 71.82 34.7% 53.3
资料来源:杭州国家高新技术产业开发区网站
杭州高新技术开发区保持了良好的发展态势,在全国53个高新区中排名
43
浙江大学硕一I:学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
已从2002年的17位上升至U2006年的11位,并已经成为浙江省最有影响的科技
创新基地、高新技术产业基地和最具活力的经济增长区域。尤其“十五”期间,
高新区(滨江)经济社会持续快速的发展使得主要经济社会发展目标提前实
现。无论在经济发展、城市建设、社会事业、群众生活水平等各方面都取得
了显著的成就:国民经济持续快速增长;进行了两区管理体制调整,体制改
革向纵深推进;对外开放不断扩大,五年累计实际利用外资达7.39亿元;城市
化步伐加快,五年累计修建城市道路123公里,农村多层住宅建设累计竣工
206.8万平方米,科技城格局初步形成;文化、教育、体育、卫生等各项社会
事业都得到长足发展,社会保障体系逐步完善,人民生活质量明显提高,农
民人均收入达10000元;民主法制建设成效显著,精神文明建设进一步加强。
目前,杭州高新区有近5000家科技型企业,先后获得了“全国先进高
新区"、“IS014000国家示范区"、浙江省首批“科技强区"等荣誉。区内集
聚了全市70%以上、全省25%左右的高新技术企业,企业总数五千家左右,
包括来自美、英、日、韩等32个国家的外商投资企业475家,数字显示,
截至2006年12月底,新注册从事软件技术开发及应用的企业超过100家,
新通过双软认证企业113家,总数达到347家;总收入上亿元的企业52家。
其中浙大网新科技股份有限公司等13家企业到美国、英国、印度、日本等
地设立了境外分支机构。此外,外资类软件企业合计170家,投资额总计达
7.86亿美元。注册时间在5年以上的企业有60家,注册资本在100万美元
以上的企业有56家。园区内的软件产业基地、集成电路设计产业化基地、
留学人员创业园、动画产业基地、电子信息产业基地(通信产业园)等先后
成为国家级的产业基地。总的来说,高新区的各项事业得到快速发展,创新
资源的集聚已经基本形成,主要表现如下:
(一)杭州高新区特色产业集聚
杭州高新区(滨江)特色产业主要是“两大两优两新”,“两大’’是通信
设备制造业和软件业,“两优”是集成电路设计制造业和数字电视产业,“两
新”是动漫产业和网络游戏产业。
(1)通信设备制造业已成为区内的支柱产业,2004年实现技工贸总收
入400亿元,占全区高新技术产业的70.8%。数字蜂窝移动通信系统、微蜂
浙江大学硕:t学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
窝无线通信系统、接入网设备、交换设备、光纤电缆等现代通信产品构成了
较为完整、发展迅猛的现代通信产业链,各项指标均名列全国前茅,UT斯
达康、华为三康、中兴通讯、诺基亚、NEC、三星电子、阿尔卡特等国内、
外知名企业都在我区设立了研发中心或生产基地。
(2)软件产业发展迅速,2004年实现技工贸总收入100亿元,占全区
高新技术产业的17.7%。涌现出了信雅达、恒生电子、新中大、新利软件、
爱科电脑、宏华数码、阿里巴巴等一大批具有自主知识产权的优秀软件企业,
证券金融、电子商务、ERP、CAD、工业自动化控制等软件开发和生产在国
内保持领先水平,初步形成了在国内外有一定影响的杭州软件品牌。杭州高
新区已成为全国11个国家软件产业基地之一。
(3)集成电路设计制造产业已渐成规模,2004年实现技工贸总收入13
亿元。以士兰微、友旺、芯谷科技、士康射频等公司为龙头,在消费类、计
算机类芯片及双极型集成电路芯片领域占有优势的基础上,继续集聚培育集
成电路设计企业,增强企业和产品核心竞争力,促进集成电路产业快速发展。
(4)数字电视产业正在积极建设数字电视产业基地,充分利用区内国
芯、大华、数源科技、金利普、贝尔通讯、英卓、众力传播等企业各自在芯
片核心技术、终端产品制造、播出设备制造、网络运营的发展优势和基础,
形成一个包括高清晰度数字电视的工程技术研究——高清晰度数字电视节
目制作一一演播系统——发射系统一一专业芯片和显示器件——整机产品
(机顶盒、高清晰度电视等)等环节的数字电视产业链。
(5)动漫产业和网络游戏产业正在兴起,已集聚了以动画创作、制作、
电视电影数码特技等为主的中南卡通公司,以三维动画制作、虚拟现实设计
为主的神州视景公司,以游戏软件开发和运行为主的目前亚洲最大的动画游
戏开发商盛大网络公司等一大批知名的动漫、游戏企业,初步形成了动画产
品创作、设计、制造、运营等比较完整的产业链。
(二)杭州高新区四大特色产业基地
园内已经建成软件产业基地、集成电路设计产业化基地、留学人员创业
园、动画产业基地、电子信息产业基地(通信产业园),这些高科技产业基
地已经先后成为国家级的产业基地。
45
浙江大学硕。f:学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
(1)杭州国家软件产业基地依托浙江大学等高等院校、科研机构以及
丰富的软件人才资源,突出完善产业孵化功能,建立先进的软件开发平台、
公共资源库、软件技术培训联盟、高速宽带通信基础设施等。基地内重点发
展行业有应用软件、嵌入式软件与系统、电子商务与网络平台软件、数字媒
体和教育软件和相关服务业。
(2)国家集成电路设计产业化基地是科技部批准的七个国家集成电路
产业化基地之一,重点发展现代数字通信设备、数字家电、网络产品等整机
产品所需的各类专用集成电路和系统级芯片设计,带动封装业发展,大力推
进集成电路制造业,掌握一批关键设备技术和工艺,已经成为国家微电子产
业基地的重要组成部分。
(3)国家留学生创业基地内入园企业已达160余家,留学人员400余
名,注册资本总额1.87亿美元,总投资额达2.45亿美元。2003年实现194
亿元,占全国留学人员创业园技工贸总收入总量327亿元的57%,位居全
国首位。2004年园区技工贸总收入已经突破250亿元。
(4)国家动画产业基地重点建设教育培i)lI、企业孵化、生产制作、技
术开发、产品展示、国际交流合作等“六大中心”,目前已形成动画软件开
发、动画设计、动画和游戏产品制作、传媒等较为完整的产业链,集聚了一
批具有一定规模和水平的从事动画加工和制作、游戏软件开发和运行的企
业,其辐射效应日趋凸现。杭州高新区国家动画产业基地正在逐步打造成为
中国“动画之都’’的核心区。
由上可见,杭州高新区的内的创新资源集聚已经初具规模,企业之间的
联系紧密,竞合效应也已经比较突出,为杭州乃至浙江省的高新技术发展都
做出不容忽视的贡献。产业基地的建立使得行业密集度良好,具有快速增长
发展的态势。
5.5实证分析结论
通过分析杭州高新区自组织形成的的四个必要条件,我们发现高新区已
经在不同程度上满足了形成自组织机制的条件,现将分析结果列表如下,如
表5.8所示:
浙江人学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的白组织机制研究
表5.8杭州高新区集聚自组织条件满足程度总结
条件开放性系统远离平衡态非线性作用涨落发生
资金流:来源专业化程度较企业协作体系有较好创业精
逐步多元化; 高:企业形态欠发达,有信神,总体发展
技术创新缺乏逐步多元化, 息共享产生的存在不平衡,
国际创新力, 技术水平处于催化作用,条软件业人员流
满足程度
有较高的物质成长阶段,技块分割较大, 动强,影响市
输出能力,与术含量较高, 企业间联系较场拓展能力,
外界的开放性集聚的分化和少,整体非线涨落得不到有
较好差异满足较好性作用较弱效响应和放大
由表5.8可以看出,杭州高新区自组织条件基本满足,开放性系统条件
和远离平衡态条件的满足程度较高,非线性作用和涨落发生条件受到一些影
响,基于第四章的建模仿真,本文认为杭州高新区的自组织机制已经存在,
并对其集聚的产生起到促进作用。而且集聚上文对园内集聚度的分析,发现
杭州高新区的集聚程度也已初具规模,很好的验证了自组织条件满足能够使
得集聚程度增加的观点。
另外对杭州高新区融资模式的情况分析了解了园区内的外商资金投资
情况和风险投资的运作,充分展现了这两种融资模式与自组织发展机制之间
的关联作用,对探求更适合的融资模式极具参考价值。
47
浙江大学硕上学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
6促进浙江省创新资源集聚自组织机制的对策研究
目前,经济社会已经步入了一个科技创新不断涌现的重要时期,也步入
了一个经济结构加快调整的重要时期。努力将高新区建设成为促进技术进步
和增强自主创新能力的重要载体,成为带动区域经济结构调整和经济增长方
式转变的强大引擎,成为高新技术企业走出去参与国际竞争的服务平台,成
为抢占世界高技术产业制高点的前沿阵地是目前的首要任务。因此针对浙江
省创新资源集聚自组织机制和促进自组织机制的融资模式的研究,本文对应
提出相关的对策,以期使其保持快速增长的态势,为本地乃至全国的创新资
源集聚发展做出应有的贡献。
6.1增强金融资本支撑
(一)利用跨国公司直接投资,进一步提升创新资源集聚的竞争力。
(1)继续积极吸引世界500强大型跨国公司进入浙江创新资源集聚。
这是增强集聚国际竞争优势的一大有力举措。优质创新资源集聚的形成与发
展已成为现代跨国公司抵御低水平竞争的难以模仿的特定的区位竞争优势,
优质产业集群中的跨国公司本身又能成为吸引其他跨国企业进入集群投资
的另一个核心因素。总之,未来要把产业集群本身的优良因素及集群中的跨
国公司因素作为吸引跨国公司来我国直接投资的重要基础。
(2)鼓励高科技中小企业更多地渗透到国际产业增值链的上游。这样
可以使跨国公司把制造业价值链中的服务环节,如战略咨询与管理、研究开
发、产品设计、营销、公共关系、金融服务等业务领域转向浙江,这也是浙
江发展现代制造业的必然要求。
(3)利用外商直接投资,推动集聚内大企业的形成。对于浙江省内具
有技术、管理、资金或品牌优势的本土龙头企业,可以通过并购、重组等方
式扩大其经营规模与实力,鼓励其更快、更好地进入跨国公司的全球生产链,
集中生产技术含量高、附加值大以及对规模效益反应敏感的产品。逐步形成
具有规模经济效益与现代管理基础的大企业、大集团,以提高产品生产的集
中度,改善分散经营带来的产品结构雷同与过度竞争,从而提升产业的自主
浙江大学硕上学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
发展能力。
(二)建立完善的浙江创业投资体系,更好地促进高科技产业发展
(1)建立多种类型的创业投资公司
创业投资公司应以股份有限公司或有限责任公司方式组建,并确立政府
指导和监督制度,按照市场规则运作:第一类以省政府参股资金为引导,组
建若干家国有法人资本控股的省级创业投资公司;第二类以市地政府资金为
引导,由市地级公司的国有法人资本控股,原则上各市地先组建一家类似省
里的创业投资公司。第三类有社会法人发起,主要是实力较强、业绩较好的
企业、公司和非银行金融机构、社团基金会以及私人企业等,按照自愿参股
的原则以股份制方式,组建一批创业投资公司。
(2)建立高新技术产业融资担保机构
建立担保机构,并与创业投资公司配合运作,将是解决高新技术企业融
资难的有效途径。担保机构的资本金来源包括财政专项资金,政府划拨的土
地使用权和其他国有不动产作价、金融机构(保险机构)和大企业大公司参
股、国家中小企业信用再担保基金等。
(3)建立中小企业技术服务中心
技术服务中心的主要职能,一是为中小企业提供中介服务,包括收集信
息、信息咨询、信息评估、企业诊断等;二是培育高新技术企业,起到孵化
器的作用;三是技术开发与集成,包括关键技术的攻关,国内外引进技术的
消化、吸收和应用,特别是多门类技术的集成和整合;四是技术推广与应用;
五是创业投资人才的培训。
6.2发展高新技术产业
第一,要强化企业在自主创新中的主体作用,提升企业持续创新能力。
企业直接面向市场,创新需求敏感,创新冲动强烈,是推进自主创新的主要
力量。要通过市场和政府的资源配置与调节,采取更加有力的措施,营造更
加有利的环境,大力支持企业开展技术创新活动,努力推动企业成为研究开
发的主体、创新投入的主体、创新成果应用的主体。推进企业成为自主创新
的主体,必须充分发挥大企业和小企业两方面的作用。大企业是自主创新活
49
浙江大学硕l-q:位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
动的主力军,中小企业是自主创新的生力军和源泉,中小企业虽然研发条件
差,但以创新求生存的欲望强烈,转化创新成果的体制灵活。因此,在推进
自主创新中,既要积极支持大企业,也要大力扶持中小企业,努力形成相互
配套、共同发展的创新格局,提高企业的集群创新能力。
第二,加快区域自主创新公共服务体系建设,努力营造自主创新的良好
环境。重点建设和完善科技成果转化、企业孵化、科技投融资、创新公共技
术等四大科技中介服务平台。以孵化器建设为核心,扶持和培育一批骨干孵
化器,提高孵化器的运行质量,推进创新要素与资源的合理流动和优化配置,
创建以科技成果、产权交易中心为主要阵地的技术产权交易服务体系,为创
业资本的进入和退出提供渠道,促进高新技术产业化的进程,更好地为科技
企业解决融资难问题,为中小型科技企业开展科技创新活动创造良好的基础
条件。
第三,实施专利、标准、品牌战略,提升浙江创先资源的综合实力和竞
争力。对品牌资源的创造、占有和运用,以及知名品牌的多少,专利数量的
多少,特别是美国,欧盟、日本三方专利数的多少,以及企业参与国际、国
家、行业标准制定等情况是衡量一个地区科技竞争力和综合实力的主要指
标。而一个地区专利、品牌、标准数量与区域自主创新能力又紧密相连。
第四,充分发挥人才在区域科技创新体系中的核心作用,为创新创业提
供智力支撑。要树立做好人才工作的强烈责任感和紧迫感,坚定不移地实施
人才强市战略,源源不断地吸引和锻造一批高素质的具有蓬勃创新精神的人
才。加大创新型高层次人才引进力度,鼓励国内外各类优秀人才,尤其是高
层次创新型人才开展技术研究、技术合作、技术入股、投资创业等。
浙江人学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
7结束语
本文依托浙江省社科重大招标课题《促进我省创新资源集聚的机制研
究》而完成。本文运用自组织的理论和复杂网络建模方法,对创新资源集聚
的动态演化过程、机制及融资模式对其的促进机理进行研究,揭示创新资源
集聚的自组织形成机制和适用创新集聚发展的融资多样化选择,并以杭州高
新区(滨江)作为案例,探讨其集聚自组织条件的满足程度和融资模式和运
作路径情况。本文在以下方面都取得了进展:
第一,从自组织理论提出的四个必要条件和复杂网络拓扑结构入手,模
拟仿真了创新资源集聚的动态演化过程,利用量化模型探讨了集聚自组织的
四个必要条件,包括开放性系统、远离平衡态、非线性作用和涨落的发生,
并揭示创新资源集聚在通过满足上述四个条件后,集聚程度得以加强,某种
程度上证实了创新资源集聚自组织机制的存在性,对接下来的实证分析和对
策探讨提供了理论支持,从新的视角丰富了集聚理论的研究。
第二,通过分析融资模式与自组织机制之间的关系和促进机理,找到适
合创新资源集聚自组织发展升级的投资运作途径,对实际经济运行有很好的
理论指导意义,对浙江省创新资源集聚的进一步发展有很高的现实意义。
第三,选择具有代表性的杭州高新区作为案例,对上述创新资源集聚发
展演化中的四个必要条件进行实证分析,重点探讨其必要条件的满足程度和
投资运作模式,以便提出促进其集聚自组织发展的思路和对策。
由于受理论水平、研究能力和案例素材等条件的限制,运用复杂网络理
论建模仿真创新资源集聚尚属于尝试,因此,还有许多问题有待进一步解决,
如在理论研究方面,自组织理论和复杂网络理论时时都有许多新的观点产
生,若能广泛的采用并应用NC,J新资源集聚的研究中,有望对其自组织机制、
条件、规律有更全面、更深入的认识和更好的运用;另外在案例分析上,还
可在定量分析方面采用更多的评价标准和量化分析方法,从而加强理论研究
的深度,进一步深入探讨创新资源集聚的条件满足情况,以便对策建议能更
好的针对现实情况,更好的解决实际存在的问题,理论应用性从而得到增强。
5l
浙江火学硕:}=学位论文浙江省创新资源集聚的白组织机制研究
参考文献
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附录
程序繁多,仅列出部分重要计算过程的调用
主程序
function[dim,1,c,det,CO,Cr,LO,Lr]2main()
count=40
l_O:
c=O:
det=O;
dim=O:
maxsize=100
for i=1:count
warning(’i=%d’,i);
[dimO,10,cO,detO]2 circle()
卜l+lO:
c=c+cO;
dim=dim+dimO;
end
l=l/count;
C=C/Count;
dim=dim/count;
CO=(3*dim·6)/(4卑dim-4);
Cr=dim/maxsize;
LO=maxsize/(2‘dim);
Lr=log(maxsize)/log(dim);
det=sqrtm((c.Cr)宰(LO·I)/((CO-Cr)奎(LO-Lr)));
调用circle函数
function【aver,1,c,det];circle()
count=1000;
maxsize=100;
m1=maxsize/5;
type=zeros(1,maxsize);
dura=zeros(maxsize,maxsize);
b=zeros(maxsize,maxsize);
init matrix(b);
for i=l:maxsize
if(i<maxsize/4)
type(i)2 1;
end;
if(i>maxsize/4)&(i<3搴maxsize/4)
57
type(i)5 2:
end;
if(i>3+maxsize/4)
type(i)。3:
end;
end
if isuwg(b)--=1
error(’graph is not an undirected。weighted graph’);
end
rand(。state’,sum(clock母l 00));
for i-l:count
duration_compute(dura,b,maxsize);
d=rand+100000000;
add_selfedge(b,type,dura,ml,d,i,count);
end
l=floyd_compute(b,rnaxsize);
tern=cluster_compute(b,maxsize);
c=tem(1);
[dim,aver,array_k,pk]=dim_compute_final(b,rnaxsize);
CO=(3*aver-6)/(4+aver·4);
Cr=aver/maxsize;
L0=maxsize/(2。aver);
Lr=log(maxsize)/Iog(aver);
det=sqrtrn((c.Cr)*(LO-i)/((c0-Cr)+(L0·Lr)));
调用R.W.Floyed算法
#include”mex.h”
#define inf 1.el 000
void mexFuncti仰(int nlhs,mxArray·plhs[],int nrhs,eonst mxArray’prhs[])
{
int n,i,j,k,count20;
double宰D:
double奉input.’output,+ptr_sec;
double 1en=0;
ptr,see=rnxGetPr(prhs[1]);
n=ptr_sec[O];
D=(double*)rnailoe(n。n+sizeof(double));
input=mxGetPr(prhs【O】);
for(i=O;i(n;i++)
for(j=Oij<n0++)
{
D[i*n+j];input[i母n+j】;

58
浙江大学硕.}:学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
for(k--0;k<n;k++)
for(i_O;i<n;i++)
for(j=Oj<nj++)
if(D[i+n+k】+D【k‘n+j】<D【i‘n+j】)
{
D[i幸n+j】=D【i+n+k】+D【k·n+j】;
}
for(i-O;i<n;i++)
for 0=00<n0++)
if(D[i幸n+j]<inf&&it--j1
{
count+=1;
len=oti毒n+j]+len;
}
len=len/count;
plhs[0】=mxCreateDoubleMatrix(1,l,mxREAL);
output=mxGetPr(plhs[0]);
output[O】=len;
free(D);
调用加点算法
#include”mex.h”
#include”stdlib.h”
#define inf 1 000000
void mexFunclion(int nlhs,mxArray幸plhs[],int nrhs,const mxArray奉prhsI])
{
int n,m,ij,ptr,total,fla920,maxsize,t;
int搴stack,·stack2;
unsigned seeds;
double‘b,宰type,奉dura,*dim,‘in_4,事ptrout,+prob;
double selector;
int RANGE—MAX,RANGE_MIN;
b=mxGetPr(prhs[0]);
maxsize=mxGetN(prhs[0]);
type=mxGetPr(prhs【l】);
dura=mxGetPr(prhs[21);
dim=mxGetPr(prhs[3]);
in_4=mxGetPr(prhs【4】);
n=in 4【O】;
in一4=mxGetPr(prhs[5]);
m 2 in_4【0】;
in一42 mxGetPr(prhs[6]);
seeds=in_4【0】;
stack=(int奉)malloe(n·sizeoffint));
stack2=(int*)malloc(n宰sizeof(int));
prob=(double’)malloc(n’sizeof(double));
memset(prob,0,n*sizeof(double));
srand(seeds);
selector=(double)rand()/(double)RAND—MAX;
if(selector<=0.25)type[n+1]2 l:
else if(selector>O.25&&selector<2 0.75)typeln+l】_2;
else type[n+1]23:
for(i=0;i<m;i++)
{
ptr20:
for(j=00<n.j++)
{
if(b【(n+1)‘n+j】>inf&&(type[n+I】l_type[j川type[n+i]--2))
{
stack[ptr】2 j;
ptr++;
)
)
if【ptr=20)
{
flag++:
i一;
iffflag==1)
{
mexPrintf(”error:not enough inf!”);
return;
}
continue;
}
for(j=00<ptr0++)
{
stack2[j】=dim[stack[j]];
}
total=O:
for(j=O;j<ptr-j++)total-I-2 stack2[j]+l;
for(j200<ptr;j十+)
{
prob[j】=((double)(stack2[j]+I))/((double)total);
if0 1=0)prob[j]+=prob[j—l】;
浙江大学硕士学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
selector 2(double)rand()/(double)RAND_MAX;
for 0200<ptr0++)
{
if(prob[.j]>=selector)
{
b[n聿maxsize+stack[j]】2 1;
b[stack[j]‘maxsize+n】=l;
RANGE—MAX 2(maxsize—n)+2;
RANGE—MIN 2 I;
t 2((double)rand()/(double)RAND MAX)‘RANGE—MAX+
RANGE_MIN;
dura[n+maxsize+stack[j]】_t;
dura[stack[j]‘maxsize+n】2 t;
break;
}
}
)
free(stack);
free(stack2);
free(prob);
)
调用加边算法
#include”mex.h”
#include”stdlib.h”
#define inf 1.e1000
void mexFunction(int nihs,mxArray·plhs[],int nrhs,const mxArray宰prhs[])
{
int n,ij,k,ptr,selector,total,flag=0,t;
int m;
int·stack,·stack2,‘dim;
int RANGE—MIN;
int RANGE—MAX;
unsigned seeds;
double+b,‘type,宰dura,*d,幸inj,4ptr_out,事prob,·b out,书dura_out;
double select;
int count,order;
b=mxGetPr(prhs[O]);
n 2 mxGetN(prhs[0]);
type2 mxGetPr(prhs【1】);
dura2 mxGetPr(prhs[2]);
61
in一4=mxGetPr(prhs【3】);
m 22in4[O];
inj=mxGetPr(prhs【4】);
seeds=in_4【O】;
in-4=mxGetPr(prhs【5】);
order=in_4【0】;
in 4=mxGetPr(prhs【6】);
count=in_4【0】;
dim=(int+)malloc(n4sizeof(int));
stack=(int‘)malloe(n‘sizeof(int));
stack2=(int宰)malloc(n+sizeof(int));
prob=(double奉)malloe(n+sizeof(double));
for(i=O;i<n;i++)
for0200<n0++)
{
b[i·n+j】2 b[i+n+jl;
dura[i+n+j】=dura[i·n+j】;
}
memset(prob,0,r14sizeof(double));
srand(seeds);
fo“i-0;i<m;i++)
{
RANGE—MAX 2 n—l;
RANGE—MIN 2 O;
selector=((double)rand()/(double)RAND_MAX)4 RANGE—MAX+RANGE_MIN;
ptr20:
f.o门0=00<n-j++)
{
if(b[selector*n+j】>=inf&&(type[selector]12 typeUl Il type[selector]一2))
{
stackiptr]2 j;
ptr++:
}
}
if【ptr=。O)
{
flag++;
i一:
iffflag 22 50)
{
mexPrintf(”error:not enough inf!”);
return;
}
62
浙江大学硕上学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
continue;
}
for(j=00<n0++)
{
dim[j1 20;
for(k。O;k<n;k++)
{
if(b[j·n+k】==1&&jf_k)
dim[j]+2 1;
)
}
for(j=oj<ptr0++)
{
stack2[j】=dim[stack[j]];

total=O;
for 0=0j<p打j++)total+=stack2[j]+1;
for(i200<ptr0++)
{
prob[j]=((double)(stack2[j]+!))“(double)total);
if0 I_O)prob[j]+2prob[j-l】;
)
select 2(double)rand()/(double)RAND—MAX;
for 020;j<ptrii++)
{
if(prob[j]>=select)
{
b[selector+n+stacklj]】=1;
bIstack[j]+n+selector];1:
RANGE—MAX
2 1 00;
RANGE—MIN 2
1;
t=((double)rand()/(double)RAND_MAX)奉RANGE—MAX+
RANGE——MIN;
}
}
}
free(stack);
free(stack2);
free(prob);
dura[selector掌n+stack[j]】2 t;
dura[stack[j]‘n+selector】=t;
break;
free(dim);
调用度的计算
#include”mex.h”
#define inf 1.e1000
void mexFunction(int nlhs,mxArray宰plhs[],int nrhs,const mxArray宰prhs[])
{
int n:
intij;
double。ptrin,’ptr_out,’ptr sec;
ptr_sec2 mxGetPr(prhs【l】);
n 2 ptr_sec[O];
plhs[O】2 mxCreateDoubleMatrix(1,n,mxREAL);
ptr_out 2 mxGetPr(plhs[O]);
ptr_in 2 mxGetPr(prhs【0】);
for(i=o;i<n;i++)
{
ptr_out[i】2 O;
for020ij<n.j++)
{
if(ptr_in[i幸n+j】<inf&&i!-j)
ptrout[i】+2 I;
}
)
)
浙江大学硕:b学位论文浙江省创新资源集聚的自组织机制研究
后记
在硕士论文完稿之际,心中感慨万千,时间过得真快,转眼已经临近毕
业,在两年的学习生涯中,各位老师和同学给了我极大的帮助,短短几句远
不能表达我心中的感激之情。
首先,我要感谢我的导师陈菲琼教授,本论文是在陈老师悉心指导和亲
切关怀下完成的,陈老师学术研究中严谨踏实的治学态度、科学的思想和研
究方法以及亲善和蔼的学者风范都将成为我生命中最宝贵的财富。在我整个
硕士研究生学习过程中给予我学习上和生活上无私的关怀和谆谆教诲,都让
我铭记心田;同时为我们提供了许多参加学术研究工作的机会和良好的研究
工作氛围,开拓了视野,增强了我的实际研究能力。
本论文的完成还要特别感谢我的同门师兄妹在论文写作过程中相互支持
和相互帮助,正是我们之间经常的交流和沟通,给了我很大的启迪,也为我
的论文提出了宝贵的意见,他们认真、向上的精神让我受益良多,并及时督
促我,给予我团结和睦、一起学习、一起进步的机会。
最后,本论文的完成需要特别感谢我的爸爸、妈妈,以及男友对我的关
心、鼓励和期盼,也正是他们的包容才使我鼓足干劲全身心的投入到学习和
研究中,值此论文完稿之际,我再次向所有曾经关心和帮助过我的老师、同
学以及家人,表示最衷心的感谢和敬意1
65
韩莹
二零零八年三月,杭州