山西省科技型中小企业技术创新生态系统动力学仿真研究.docx
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山西省科技型中小企业技术创新生态系统动力学仿真研究
毕业论文
山西省科技型中小企业技术创新
生态系统动力学仿真研究
专业名称：
市场营销
班级：
111601
学生姓名：
安帅清
学号：
201116060101
指导教师：
常洁
二零一五年六月
摘要
以山西省科技型中小企业技术创新发展现状为基础，建立山西省科技型中小企业技术创新生态系统的仿真模型，通过企业技术创新生态系统的动态仿真分析，找出影响山西省科技型中小企业技术创新生态系统构建发展的关键因素，以便为山西科技创新、实现跨越式发展提供有力建议。
研究表明，山西省科技型中小企业技术创新生态系统的构建与发展受到系统创新主体层企业的质、量的影响，同时创新支持层的发展完善度也在一定程度对系统起到正相关作用。
加大政府在技术研发专项资金、创新成果法律保护方面的力度有利于技术创新能力的提升，而系统技术创新能力提升也得益于创新人才的大力支持。
还表明仿真模拟有助于加深对山西省科技型中小企业技术创新生态系统这一复杂系统的理解与进一步研究。
关键词：
山西省科技型中小企业技术创新生态系统；系统动力学；仿真分析
Abstract
Basedonthecurrentsituationofsmallandmid-sizedenterprise’stechnicalinnovationinShanxiProvince,anemulationalmodelofsmallandmid-sizedenterprise’stechnicalinnovationofShanxiProvinceecologysystemisconstructedtoinvestigatethekeyfactorswhicharecrucialforthedevelopmentofShanxiProvincesmallandmid-sizedenterprise’stechnicalinnovationecosystembymeansofsystemdynamicstofindoutsomesuggestionspromotingscienceandtechnologyinnovation.Theresultsofthesesinmlationssuggestthattheconstructionanddevelopmentofsmallandmid-sizedenterprise’stechnicalinnovationecosysteminShanxiProvinceisundertheinfluenceofqualityandquantityofinnovativemainbodylayer,atthesametime,thedevelopmentperfectdegreeofinnovativesupportlayeralsoplayaroleinthetechnicalinnovation.Whengovernmentraisespecialfundsoftechnicalresearchanddevelopmentaswellasthelawofinnovationprotection,itwillbenefittothepromotionoftechnicalinnovationability.Besides,fromthisstudy,itcanbeconcludedthatemulationalmodelingcanincreaseourinsightintothedynamicsofinnovationecosystemandmayhelpfutureresearch．
Keywords:
smallandmid-sizedenterprise’stechnicalinnovationecosysteminShanxiProvince;systemdynamics;thesimulationanalysis
目录
1绪论……………………………………………………………………………1
1.1论文研究的背景与意义………………………………………………………1
1.2论文的总体思路与研究框架…………………………………………………2
1.3论文的研究方法………………………………………………………………4
1.4论文的创新之处………………………………………………………………4
2相关理论基础与文献综述………………………………………………………5
2.1科技型中小企业的界定………………………………………………………5
2.2企业技术创新生态系统理论研究……………………………………………7
2.3系统动力学理论研究…………………………………………………………7
2.4国内外研究现状述评…………………………………………………………8
3科技型中小企业技术创新生态系统动力学模型………………………………9
3.1科技型中小企业技术创新生态系统结构框架………………………………9
3.2科技型中小企业技术创新生态系统因果关系图……………………………11
3.3科技型中小企业技术创新生态系统的子模块流量图与方程式……………19
4科技型中小企业技术创新生态系统动力学仿真分析…………………………29
4.1科技型中小企业技术创新生态系统参数设置与模型验……………………29
4.2模型仿真与分析………………………………………………………………32
5研究总结与展望…………………………………………………………………37
5.1主要结论………………………………………………………………………37
5.2研究不足与展望………………………………………………………………38
参考文献……………………………………………………………………………39
致谢…………………………………………………………………………………40
1绪论
1.1论文研究的背景与意义
1.1.1论文研究的背景
步入新世纪以来，中国的经济迅猛发展，在国民经济迅速提高的过程中，难免暴露出发展不均衡的问题，中国经济也因此面临着转型发展的挑战。
随着党的十八大历次会议的召开，“五位一体”观念的提出，转型发展，力求创新，为把我国建设成创新型国家，成为时代之必然。
“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，是一个政党永葆生机的活力源泉”，江泽民同志如是说。
要想建成创新型国家，深入落实科学发展观，实现中华民族的伟大崛起，从国家层面讲，需要建立完善的国家创新体系，与此同时，山西，作为地方省份，也需要从自身发展基础着手，统筹规划，构建符合本省发展的创新体系，实现转型跨越式发展。
山西，作为煤矿大省，一直以资源消耗型产业著称，以此来拉动省内经济发展，对于其科技型产业而言，相较于北京中关村等科技园区，着实存在差距，如何在资源消耗型向集约型经济过渡、靠创新驱动经济增长的过程中，抓住机遇，突破发展，是时下山西省应该关注的问题。
随着科技产品互补性、功能多样性及兼容互通性不断增强，科技型企业必须得重视与之兼容配套的技术开发活动，将关联性的技术纳入同一个技术创新体系，通过协同、整合相关的技术，致力于向顾客提供优质方案，形成各企业能共存共生、共同进化的技术创新生态系统，推动科技型企业之间的竞争升级进化，进而演化成技术创新生态系统的竞争。
在技术创新生态系统中，一个企业技术创新的最终成功往往依赖于他人，依赖于众多与之兼容配套的研发活动。
一些龙头企业均已形成了以他们的平台产品为核心，众多企业与之兼容配套的创新生态系统，其涉及范围不断扩大，形成了可持续性创新能力。
这些企业成功地掌控着各自的技术创新生态系统，并且已形成了相当成熟有效的运行机制，再为系统内企业提供商业机会的同时，引领他们按照有利于技术创新生态系统的方向发展，推动整个科技型行业的技术发展。
科技是第一生产力，企业是市场的主体，无疑，山西能否尽快步入创新发展的轨道，省内众多科技型企业实现技术创新的发展程度显得尤为重要。
据调查表明，山西省科技型中小企业技术创新生态系统的建设尚不成型，在很多方面还需要进一度完善与优化。
如此一来，对构建技术创新系统提出最优可行的方案，实现山西企业的创新发展，此次对山西省科技型中小企业技术创新生态系统的研究，就显得必要可言。
1.1.2论文研究的意义
当前正值改革发展转型期，经济趋于新常态，全国各省都在不同程度的摸索发展新路径，如何在保证社会稳定的基础上，改革创新，获取区域发展优势，更进一步，建设成创新型国家，赢得国际竞争力的提升，是整个社会众多学者都在积极研究探讨的话题。
近年来，不乏国家创新系统，区域创新系统等的研究，对于技术创新、企业生态系统等的研究也有很多，而针对于某一个省份尤其是山西省，其科技型中小企业技术创新生态系统的研究却尚未有之，而且即便是研究课题相关，大多数的研究焦点都集中于探讨创新体系内，研究不同的组织、机构以及各要素如何促使各自创新能力的提升。
然而，在一个技术创新生态系统内，除了各种不同的要素、组织机构以及关键因素外，更重要的是技术创新系统内要素之间的交互作用，包括：
正向反馈作用、负向反馈作用、增强作用及抑制作用等等，虽然这些要素之间的联动作用逐渐引起学者们的重视，但是在相关的研究中，大多数学者仍然仅限于对创新系统作理论性的描述，很少通过构建创新系统的模型分析以了解在系统内各因素对技术创新的影响过程。
此外，此次研究的开展，在研究的方法上，区别于以往，主要从系统动力学角度出发，充分发挥系统动力学分析研究复杂信息反馈系统的优势，对山西省科技型中小企业技术创新生态系统予以建模仿真分析，以求深化我们对技术创新生态系统的认识，并且对该系统的构建还具有一定的实践指导意义。
本文通过系统动力学仿真研究，分析系统内各因素对技术创新的影响过程，为山西省企业与产业发展提供了一些有决策参考价值的观点和思路。
1.1.3问题的提出
科学技术的迅猛发展对企业创新能力的提升提出了更高的要求，就目前山西省中小企业技术创新的发展现状，以及结合国内外现行技术创新研究，针对当前创新型国家建设时机，做出此次研究课题，旨在从系统动力学角度集合技术创新生态系统相关理论开展对科技型中小企业技术创新生态系统的仿真研究。
由此，通过本次研究，希望对科技型中小企业技术创新生态系统概念有更深的理解，知晓山西省科技型中小企业技术创新生态系统构建目前存在的问题，以及通过对系统模型进行测试，以验证所建系统动力学模型的合理性与实用性，最后通过模型仿真分析，探析关键变量在系统运行中对创新生态系统发展的作用机理，以得到一些有益启示。
1.2论文的总体思路与研究框架
1.2.1论文的总体思路与主要内容
本文主体部分遵循“内涵界定——模型构建——仿真分析”的思路框架展开，以保证研究内容的连贯性与严谨性。
主要内容如下：
（1）内涵界定部分。
主要对山西省科技型中小企业技术创新生态系统的内涵进行界定。
在国内外相关研究的基础上，通过对企业技术创新的分析，科学界定科技型中小企业技术创新生态系统的内涵。
这部分内容为论文主体部分的论述做好理论铺垫。
（2）模型构建部分。
主要对科技型中小企业技术创新生态系统进行模型构建。
基于系统动力学的理论思想，探索技术创新生态系统的组成部分与形成过程，阐述系统构成层之间的关系。
（3）仿真分析部分。
依据构建的技术创新生态系统模型，应用VensimPLE仿真软件，对系统进行系统仿真。
系统反映分析各组成要素对生态系统构建的影响程度。
1.2.2论文的研究框架
1.3论文的研究方法
本文试图提供一个系统动力学仿真模型来探讨山西省科技型中小企业技术创新生态系统的构建与运行问题，现代经济学的基本理论，技术创新生态系统理论，系统动力学理论等是本文的理论基础。
通过综合采用文献研究法、调查研究法、定性研究和定量研究相结合等研究方法对此次课题展开研究。
1.3.1文献研究法
阅读大量的国内外相关文献,总结前人的研究成果,整理相关理论。
在本文写作过程中,参阅了大量文献,对它们进行分类、比较、总结与综合,总体上理清了其理论脉络。
这些不仅为本文的选题和分析提供了理论基础,而且在研究方法论上也具有重要的启示作用。
文献研究法是指通过查阅、收集、分析、综合有关科研文献材料,获取所需的信息、知识、数据和观点的研究方法。
本文通过检索、查找、复制等各种途径和方法搜集各种文献信息，了解一些有关科技型中小企业的知识与内容，并在此基础上对技术创新生态系统进行研究总结。
1.3.2调查研究法
调查研究法是指有目的、有计划、系统的收集有关研究对象的情况,在分析大量事实的基础上,从中发现问题,探索其本质和规律而采用的研究方法。
本文通过山西省中小企业委员会发放调查问卷,到有关企业及其管理部门进行调查研究,收集第一手资料,为本文的写作提供案例及数据支持。
本文通过调查位于太原高新技术开发区山西省科技型中小企业，以问卷调查的形式，抽取样本，分析了当前行业现状，处理数据之后得出研究结论。
1.3.3定性研究和定量研究相结合
本文通过定性分析，研究山西省科技型中小企业技术创新生态系统模型应该如何构建。
通过定量分析，应用动力学系统仿真研究山西省科技型中小企业技术创新生态系统模型的可行性。
科技型中小企业是促进经济增长、带动就业、培育新兴产业的重要源泉，是国民经济和社会发展的有生力量，技术创新是科技型中小企业竞争力的核心支柱。
对企业技术创新生态系统的概念进行科学研究，是深入系统研究企业技术创新生态系统的起点，对其内涵的揭示，有利于加深对这一新的企业发展模式的了解，有助于企业技术创新生态系统的规范化运作。
[1]从生态系统的角度研究企业技术创新系统,应用系统仿真的方法来进行研究，将会给创新管理提供一种新的视角。
1.4论文的创新之处
本文的研究可能存在以下几点创新之处。
第一，在研究对象上，本文研究的是具体省份的科技型中小企业技术创新生态系统，是一个比较新型的研究课题，并且提供了创新生态系统的分析框架。
第二，在研究方法上，本文特别采用了系统动力学理论，动态仿真分析系统。
第三，本书总结了技术创新生态系统的一些影响因素，对于山西企业产业发展提供一些建议与意见。
2相关理论基础与文献综述
2.1科技型中小企业的界定
科技型中小企业是国民经济的重要组成部分，但是至今对于科技型中小企业尚无统一的定义，也尚未对科技型中小企业进行正式统计，而根据科学技术部火炬高科技产业开发中心于2013年12月21日发表的《关于科技型中小企业界定标准的研究报告》的总结与阐述，对科技型中小企业有如下界定。
2.1.1关于科技型企业的界定
科技型企业，国际上通用的叫法是高技术企业（Hi-techenterprise），是相对于一般企业而言的。
目前，对于科技型企业（高技术企业）有以下几种定义：
（1）“判断高技术企业的标准主要看企业的产品是否是高技术产品”。
（2）《科学美国人》杂志对高技术企业的定义是“一般需10％以上的高级工程师和科学家。
”
（3）根据美国学者F.G.Doody和H.B.Mumtser的观点，高技术企业可定义为是一类体现出高增长率、高额的研究与开发费用、高附加值、强烈的出口导向和高技能的劳务密集的生产技术的公司。
[2]
（4）美国学者德曼西斯库（D．Dimancescu）在《高技术》杂志上指出：
“对高技术企业的定义。
“一是专业技术人员的比例高；二是销售收入中用于‘研究与发展’的投资比例高。
”[3]
（5）在欧盟，对高技术企业的定义有狭义和广义之分。
狭义的定义有：
Arthur．D．LitterGroup的定义，他们认为高技术企业是建立不足25年的独立经营单位，这些企业以利用发明创造成果为基础或以技术创新为基础，并承担技术风险。
ShearmanandBurrell认为高技术企业是在新的产业中诞生的独立的企业。
广义的定义为：
所有在高技术产业中生产经营的新企业。
[4]
目前，发达国家普遍采用的方法，是在标准产业分类法产业统计基础上，用R&D投入强度和专业科技人员占总就业人数的比值（科技人员密度），作为综合指标来进行高技术产业的划分：
通常把两项密度指标两倍于全国制造业平均值的企业界定为科技型企业。
而对于国内，我国关于科技型企业以及在实践中广泛使用的与科技型企业有关的高新技术企业和民营科技企业的定义情况可概括如下。
（1）关于科技型企业。
有学者认为科技型企业等同于高技术企业。
陆立军、盛世豪等著《科技型中小企业：
环境与对策》一书中指出：
科技型企业（高技术企业）应是指那些研制、开发、生产、销售高技术产品或大规模运用高技术的企业，它不同于一般企业的本质特点是在为社会提供产品或劳务的过程中涉及到的基于新兴科学知识的技术含量比较高。
”[5]
（2）关于高新技术企业。
科技型企业（高技术企业）是根据产品的知识密集、技术密集程度、研发活动、经营规模、核算方式、企业家素质、科技活动人员比例、研发投入强度、技术性收入与高技术产值比例等主要指标的来认定的。
在我国实践中高新技术企业除必须与高新技术或高新技术产品相联系外，还必须满足企业规模和经营期等条件的限定，即企业规模和经营期必须达到规定条件以上的企业才可能成为高新技术企业，而且还要求具有较高的管理水平和较好的经济效益。
（3）关于民营科技企业。
民营科技企业是以科技人员为主体组成，以发展科技产业为目标的非政府经营的科技型企业。
[6]科学技术部、国家经贸委1999年7月26日发布的《关于促进民营科技企业发展的若干意见》中指出：
“民营科技企业包括国有、集体、股份制、股份合作制、私营、个体等多种经济成份，基本特征是实行‘自筹资金、自愿组合、自主经营、自负盈亏、自我约束、自我发展’的经营机制，主要从事科技成果产业化以及技术开发、技术转让、技术咨询、技术服务等活动。
”[7]
2.1.2关于中小企业的界定
2003年2月19日国家经贸委、财政部、国家统计局、国家计委联合公布了新的《中小企业标准暂行规定》。
工业中小型企业的条件为：
职工人数2000人以下，或销售额3亿元以下，或资产总额4亿元以下。
在新标准中把从业人员数量作为一条主要划分依据是与此前划分标准的最大不同，这也是国外十分强调的数量标准。
2.1.3关于科技型中小企业的界定
科技部于1999年设立了科技型中小企业技术创新基金，并首次定义了科技型中小企业。
根据创新基金的定义，申请科技型中小企业技术创新基金的企业必须具备以下条件：
在中国境内所在地工商行政管理机关依法登记注册，具备企业法人资格；具有健全的财务管理制度；职工人数原则上不超过500人，其中具有大专以上学历的科技人员占职工总数的比例不低于30％；应主要从事高新技术产品的研制、开发、生产和服务业务；企业负责人应当具有较强的创新意识、较高的市场开拓能力和经营管理水平。
每年用于高新技术产品研究开发的经费不低于销售额的3％，直接从事研究开发的科技人员占职工总数的l0％以上；对于已有主导产品并将逐步形成批量和已形成规模化生产的企业，必须有良好的经营业绩。
2.2企业技术创新生态系统理论研究
近年来，国内外学者对技术创新生态系统的研究已经从初级阶段向发展阶段过渡，研究的内容日渐丰富，涉及的领域也逐渐宽泛，对国家、区域、产业、组织、企业的相关研究都不同程度的有所涉足。
本文主要从技术创新生态系统的理论研究方面进行概括总结。
从国外学者的角度来讲，对于企业技术创新生态系统，他们的研究较国内而言比较灵活，多以实例为基础，是有针对性地解释技术创新生态系统的涵义。
观点如：
企业通过技术创新生态系统获得生存所需要的环境条件和所要建立的市场关系（Lichtenstein，1999）[8]，并且在技术创新生态系统的作用下，企业在生产过程中及其供应链的上下游找到提高价值和降低成本的方法，有效提高核心竞争力（Daniel，1998）[9]。
RonAnder更是以高清电视的成长案例加以说明，认为创新已经不再是单个企业可以独立完成的任务，而是通过与其他企业的互补性协作，才能真正创造有价值的产品和服务，这种互补性组织就是一个技术创新生态系统（Ron，2006）[10]。
从国内学者的角度来讲，对于企业技术创新生态系统，他们的研究亦是百花齐放，观点不一。
如以张运生（2008）和张利飞（2009）为代表的科研团队在研究高科技企业创新生态系统的时候，明确地指出创新生态系统是以面向客户需求、协作R&D、知识产权许可、技术标准合作、战略联盟为核心的基于构件/模块的知识异化、共存共生、协同进化的创新体系，具有类似自然生态系统的基本特征[11][12]。
也有观点认为技术创新生态系统结构可分为核心企业层、应用开发层和创新平台三个部分（陈斯琴，2008）[13]，且以技术（创新平台）为纽带，有效地将核心企业层与应用开发层结合在一起。
那么，综合对现有关于企业技术创新生态系统含义的研究，本文借鉴周大铭对企业技术创新生态系统做出的界定，予以以下阐述：
企业技术创新生态系统是指在一定时间和空间内由企业技术创新单元与其他创新单元和企业技术创新生境，以协同创新为目的，以合作共生为基础，通过创新物质、能量和信息流动的方式，实现创新资源共享、优势互补、风险共担的相互依赖、相互作用的动态平衡系统。
它包括供应商、制造商、销售商、科研机构、中介机构、金融机构以及企业进行技术创新活动所需的各种资源、维持系统运转的规则等。
企业技术创新生境由市场、资源环境、人文环境社会环境和自然环境综合而成[14]。
2.3系统动力学理论研究
系统动力学（SystemDynamics）创始于1956年，在20世纪50年代末成为一门独立完整的学科，其创始者为美国麻省理工学院（MIT）的福瑞斯（ForresterJ.W.）教授。
系统动力学是一门分析研究复杂信息反馈系统的学科，也是一门认识系统问题和解决系统问题的综合性交叉学科。
它是系统科学与管理科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学等领域的横向学科。
[15]它强调系统行为主要是由系统内部的机制决定的，并兼顾定性研究与定量研究的利与弊，既能解决复杂系统的建模问题，又可以在整体框架下对系统要素间的联系进行定量的研究和优化。
[16]
通常，系统动力学解决问题大致有五步。
第一步，用系统动力学的理论、原理和方法对被研究的对象进行系统、全面的了解、调查分析；第二步，进行系统的结构分析，划分系统层次与子块，确定总体的与局部的反馈机制；第三步，运用绘图建模专用软件建立定量、规范的模型；第四步，以系统动力学理论为指导，辅助模型进行模拟与政策分析，进一步剖析系统得到更多的信息，发现新的问题，然后反过来在修改模型；第五步，检验评估模型。
[15]
从系统论的角度来看，科技型中小企业技术创新生态系统具有系统性、非线性及动态性的特征，是由若干具有特定属性的企业生态系统单元按照特定的联系构成的与周围环境相互联系相互作用，且具有特定结构和功能的整体。
系统构成之间存在着诸多难以量化的问题，系统内部各生态要素之间以及内部生态要素与外部环境要素之间存在着诸多的非线性相互作用，这种非线性相互作用通过表现为频繁的互动与反馈，反作用于各系统成员，进而产生了协同效应。
在这其中，以技术创新为宗旨的系统成员，以实际组织亦或是虚拟网络形式聚集在一起,通过创新单
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