产学研合作人才培养机制的系统动力学研究

2022-09-11

一、研究的意义及背景阐述

随着经济全球化和信息网络化的来临, 面对以创新和技术升级为主要特征的激烈国际竞争, 我国自主创新能力薄弱的问题已经日益成为发展的瓶颈。早在2010年6月6日, 我国出台的《国家中长期人才发展规划纲要 (2010年-2020年) 》中提出, 当前我国人才发展的总体水平与我国经济社会发展需要相比还有许多不适应的地方, 其中首要的两条是:高层次创新型人才匮乏和人才创新能力不强。另外, 未来经济是一种协同经济, 经济发展越来越走向合作化和协同化, 要求不同组织之间开展自主创新方面的合作, 而产学研合作正是企业、高校和科研院所等不同社会分工系统, 为了抓住新的市场机遇、实现共同愿景、获得最佳利益和综合优势, 而结合彼此的资源或优势而形成的合作, 是技术创新上、中、下游的对接与耦合, 是促进科技创新所需各种生产要素的有效组合, 是培养人才的途径。

国外学者早在20世纪70年代末就对产学研合作进行了研究, 而我国则从80年代末才开始逐渐对该领域进行研究。国外一些学者从组织的层面对产学研合作的创新活动进行了一些研究, 如J.P.Grander对产学研合作行为进行了详细的数理分析, 邓锐 (2007) 通过古诺模型, 以单位投入要素收益为判别标准, 建立模型分析产学研技术联盟的形成动因, 雷永 (2009) 认为大学或科研机构的研发能力直接影响企业的行为选择, 政府补贴收益政策也可能改变企业、高校或科研机构的行为选择, 从而影响产学研联盟的形成。

在这种背景之下, 本文应用系统动力学这一适用于研究复杂系统动态行为的方法, 来从定性分析和定量仿真的角度研究产学研合作人才培养动态系统, 分析产学研合作内部人才培养机制, 对培养人才有着极大的推动意义和参考意义。

二、产学研合作人才培养机制的系统动力学仿真实验

(一) 产学研合作人才培养系统模型构建假设及系统边界

产学研合作人才培养机制涉及到诸如合作收益、合作成本、培养机制、政府支持、知识转移等因素。运用系统动力学可以得出影响产学研合作人才培养的各种因素和其变化规律, 从而为学校、企业和政府决策提供科学依据。同时, 系统动力学强调, 系统的行为模式主要根植于系统内部的信息反馈机制。因此, 应用系统动力学来研究产学研人才培养机制的问题时一定要先确定产学研人才培养系统的边界。

1. 基本假设

H1:产学研合作的发展与运行是一个连续、渐进的行为过程。

H2:不考虑由于政府政策的重大变革或其他非正常情况下所导致的产学研合作终止。

2. 系统边界

本文的主要研究对象是产学研人才培养机制的问题, 因此, 本文把系统的边界定位产学研自身, 把产学研的边界选取为系统的边界, 系统主要选取了以下子系统进行分析:成果数量和合作收益子系统。

(二) 产学研合作人才培养子系统模型构建与仿真

1. 成果数量子系统

(1) 成果数量子系统流图

将产学研合作成果数量作为状态变量, 是在产学研合作成功率和失败率共同作用形成的, 是反映产学研合作人才培养效果的直接变量。在成果数量子系统中:产学研合作成果数量为水平变量;产学研合作成功率、产学研合作失败率为速率变量;高校经济收益、高校非经济收益、高校影响力、教育水平、学生素质、高校产学研投入量、企业经济收益、高校合作意愿、企业合作意愿、企业产学研投入量、产学研合作创新能力、产学研合作创新能力、合作创新风险为辅助变量;而高校单位合作经济收益、高校单位合作非经济收益、企业单位合作经济收益、知识共享障碍、政府支持为常量。系统流图如图1.1所示。

(2) 成果数量子系统方程式

在成果数量子系统流图中主要变量的方程为:

产学研合作成果数量=INTEG[ (企业产学研投入+高校产学研投入) * (产学研合作成功率-产学研合作失败率) ];

产学研合作成功率=产学研合作创新能力*0.5;

产学研合作失败率= (合作创新风险+知识共享障碍) *0.5;高校经济收益=产学研合作成果数量*高校单位合作经济收益;高校非经济收益=产学研合作成果数量*高校单位合作非经济收益;

高校影响力=高校非经济收益*0.01;

教育水平=高校影响力*1.5;

学生素质=教育水平*10;

高校产学研投入量=高校合作意愿*10;

企业经济收益=产学研合作成果数量*企业单位合作收益;

高校合作意愿=高校经济收益*0.01;

企业合作意愿=企业经济收益*0.01;

企业产学研投入量=企业合作意愿*10;

产学研合作创新能力=企业产学研投入*0.3+高校产学研投入*0.3+学生素质*0.2+政府支持*0.2;

合作创新风险=-1* (企业合作意愿+高校合作意愿) 。

(3) 成果数量子系统仿真结果

将成果数量的初始值设为1, 以及常量政府支持设为1;高校单位合作经济收益设为2;高校单位合作非经济收益设为2;知识共享障碍设为0.1;企业单位合作经济收益设为3;假设每年完成一次产学研合作的循环, 则该模型的运行结果如图1.2所示:

从图1.2和表1.2可以看出产学研合作成果数量将会逐年增加, 并且增加幅度会越来越大。产学研合作成果数量在经过5个周期的循环后, 由最初的1单位增加到1.6单位, 经过10个周期的循环后增加到3.7单位。由此可见, 在前几个周期其数量非常小, 后几个周期的增长速度逐渐加快, 相信随着循环的持续进行, 产学研合作创新成果数量能够得到更加迅速的发展。其原因是在学校和企业刚开始合作时, 双方知识结构差异大, 合作过程中遇到了阻碍因素多。随着双方合作深入, 合作关系越来越密切, 知识整合度高, 使得科研成果数量激增。因此, 学校在教学过程中应该注重理论结合实际, 缩短产学研合作的磨合时间, 同时, 政府应当重视产学研合作机制的完善, 提高学校和企业之间的契合度, 使得产学研合作机制进入良性循环, 缩小只是共享障碍与合作创新风险, 促进区域经济的发展。

2. 合作收益子系统

(1) 合作收益子系统流图

将产学研合作收益作为状态变量, 是在产学研合作创新收入和产学研合作创新成本共同作用下形成的。前者是流入变量, 指产学研合作过程中企业和高校总收入增加;后者是流出变量, 包括学校和企业的科研投入以及企业产业化的投入。在合作收益的子系统中:产学研合作收益为水平变量;产学研合作创新收入增加、产学研合作创新成本增加为速率变量;企业经济收益、宏观经济收益、区域经济发展、政府投入、企业推广能力、市场机制健全程度、产学研合作成果数量、产学研合作投入、企业规模化生产投入、企业销售费用为辅助变量;而科研成果转化率、企业分配比例、产学研合作成功率、信息收集、利用能力、市场占有率、市场需求为常量。合作收益系统流图如图1.3所示。

(2) 合作收益子系统方程式

在合作收益子系统流图中主要变量的方程为:

产学研合作收益=INTEG (产学研合作创新收入增加-产学研合作创新成本增加) ;

产学研合作创新收入增加=产学研合作成果数量*科研成果转化率+市场需求*企业市场推广能力;

产学研合作创新成本增加=产学研合作投入+企业规模化生产投入+企业销售费用;

企业经济收益=产学研合作收益*企业分配比例;

宏观经济收益=企业经济收益*10;

区域经济发展=宏观经济收益*0.05;

政府投入=区域经济发展*0.01;

企业推广能力=市场占有率+市场机制健全程度+收集、利用信息能力;

市场机制健全程度=区域经济发展*0.1;

产学研合作成果数量=产学研合作投入*产学研合作成功率;

产学研合作投入=产学研合作收益*0.1+政府支持;

企业规模化生产投入=产学研合作收益*0.1;

企业销售费用=产学研合作创新收入增加*0.1。

(3) 合作收益子系统仿真结果

将合作收益的初始值设为1, 并将常量科研成果转化率设为0.3;产学研合作成功率设为0.617;企业分配比例设为0.6;信息收集、利用能力设为0.8、市场占有率设为0.6、市场需求设为1.5, 假设每年完成一次产学研合作的循环, 则该模型的运行结果如图1.4所示:

从图1.4和表1.2可以看出产学研合作收益呈逐年增加的趋势, 并且在几年后保持在基本稳定的水平。合作收益在经过5个周期的循环后, 由最初的1单位增加到7.5单位, 经过10个周期的循环后增加到10.5倍。由此可见, 在前几个周期其增加数量较快, 后几个周期经济收益的增长速度逐渐放缓, 相信随着循环的持续进行, 产学研合作创新收益的数值将趋于平缓。其增速放缓的原因是因为:在开始几年内, 产学研获得的成果在未来几年内被行业内其他企业普遍模仿, 逐渐失去独创性, 使得企业产品的竞争力下降。同时, 市场日益成熟、供给趋于饱和, 市场成长率的下降, 使得产学研合作创新收益能够维持在一个相对稳定的状态。