论文题目：信息技术产业创新系统结构和绩效 ——从演化和博弈的视角
摘要：自从2010年“新一代信息技术产业”被纳入国家战略性新兴产业规划以来,我国以移动互联网、手机制造和电子商务为代表的信息技术产业发展迅速,产业规模稳步提升,用户基础、技术成熟度、产品丰富度和创新扩散度极大发展,信息技术对国民经济和社会生活的影响力进一步增强。截至2019年,我国新一代信息技术产业销售收入达到21.6万亿元,位列七大战略性新兴产业之首。创新是信息技术产业的主要特征,突破性技术和创新涌现对产业演化形成巨大的推动力,但我国信息技术产业仍然存在创新的广度和深度不足,创新来源和扩散的动力不足,创新激励手段缺乏和相关制度缺失等问题;由此导致产业发展中存在国际竞争力较弱、核心产品和元器件依赖进口、局部产能过剩、产品同质化严重、产业边界不清晰、产业盲目扩张等问题。与发达国家相比,我国的信息技术产业呈现出“应用强、技术弱、市场厚、利润薄”的产业结构,随着5G、云计算、大数据、物联网和人工智能等创新技术的加速发展,我国已形成的信息技术产业局部技术优势将会面临严峻的挑战。创新是系统化的行为,基于国家创新系统和区域创新系统发展起来的产业创新系统研究范式已经获得了很多成果,对于实现“创新引领”和体系化的产业协同创新能力具有很强的理论和实践支撑。但通过文献检索发现,目前还没有针对我国信息技术产业创新系统的综合性研究,尤其是对系统结构和绩效的研究还处于空白。同时,信息技术产业迭代更新极快,产业边界扩张迅速、样本数据变化较大、影响产业创新的因素较多,“共享经济”、“风投经济”、新技术的巨大冲击等现象,以及创新过程中实际存在的“有限理性”与不完全信息等问题,都对产业创新研究的进一步深化产生了制约。演化经济学是对经济系统中新奇的创生、扩散和由此所导致的结构转变进行研究的范式,其科学基础是动态演化的有机世界观;用有序结构和复杂系统的观点看待经济体系,认为经济系统通过“演化”可能得到预料之外的具有巨大的发展潜力和经济价值的结果,这就是“创新”的来源。从“演化”的视角出发,创新是一种主动的变异,是一种创新参与者的策略互动,是构成系统的要素之间相互联系和作用的关系,而博弈方法是研究公式化的激励结构间的相互作用的优秀工具。因此,本文拟从演化和博弈角度研究我国信息技术产业创新系统的结构和绩效,基于我国信息技术产业的特点和发展状况,研究系统的构成要素和作用机理,探索系统中创新来源和创新扩散的运行机制,分析创新行为主体的互动策略并进行模拟仿真,并基于系统的结构制定指标体系,对创新绩效进行评估,为我国信息技术产业在创新驱动下的深化发展提供政策建议。本文的具体研究内容如下,首先基于产业创新系统、演化经济学和博弈论的基本理论框架进行理论基础和相关文献综述,对认知角度的创新层次、产业演化、演化和博弈的研究工具及方法等进行汇总。其次,结合理论归纳信息技术产业创新系统的要素结构模型,分析我国信息技术产业创新系统的具体构成要素,并对美国、英国、德国、瑞典、日本和新加坡等信息技术产业发达国家和地区的发展状况进行对比验证,结合实际情况探讨中国信息技术产业创新系统的运行机制和演化特性。再次,剖析信息技术产业创新系统的子系统结构,并基于实证数据,采用结构方程模型和神经网络模型研究各子系统与产业竞争力的关系。再次,识别我国信息技术产业创新系统的复杂网络结构,并将网络关键变量与创新投入和自主创新产出进行回归分析;在此基础之上,进一步采用演化博弈方法对创新系统中创新主体间的互动策略进行推演,并采用演化计算方法进行模拟仿真以研究创新扩散的途径。最后,从演化是一种特征继承的角度出发,基于系统结构构建信息技术产业创新系统绩效评价指标体系,通过AHP法进行权重预设后,利用CNN神经网络模型对我国信息技术产业上市公司样本数据进行特征抽取和绩效评估。通过研究发现,我国的信息技术产业创新系统结构完整,运行机制良好,对比先进发达国家的发展状况虽仍有不足,但也有一些突出优势。在系统“政产学用”的四螺旋模型中,政府在创新方面的核心作用非常突出,在企业层面,由于区域内庞大的人口形成的消费需求推动,电子商务、社交软件和共享经济具有明显的发展优势,产生了大量优秀创新型公司。系统的演化特性体现在系统的演化性和复杂性、知识的流动性、创新的层次性和知识流动推动的协同演化与涌现方面。其次,系统中的制度环境子系统、技术创新子系统以及知识管理子系统均对产业竞争力具有正向的影响,知识管理子系统和制度环境子系统均在技术创新子系统与产业竞争力之间起正向中介作用,同时知识管理子系统在制度环境子系统与竞争优势之间起正向中介作用,窗口期内我国信息技术产业竞争力呈现增长趋势,但总体水平仍偏低。再次,我国信息技术产业创新系统体现出微观上无标度,中观上小世界,宏观上大社群的复杂网络特征;随着以移动互联网为代表的信息技术的高速发展,我国的信息技术产业知识动态处于高度演进过程中,在创新网络演进上得到充分体现;产业高速发展导致社群网络模块度增加,小型企业追求快速进出市场,倾向于外包和技术模仿,“搭便车”现象明显,从而导致自主创新意愿降低,或进入“低端锁定”的路径依赖,导致自主创新产出降低。最后,窗口期内我国信息技术企业创新绩效有较显著的增长,但总体创新绩效处于中等偏下,优秀创新企业数量仍然较少。本文的创新之处有:首先,弥补了我国信息技术产业创新系统研究的空白,对比分析了我国信息技术产业创新系统的发展现状,深入分析了我国的信息技术产业创新系统的要素结构、子系统结构、复杂网络结构和创新绩效,提出了我国信息技术产业创新系统“政产学用”四螺旋模型,为后续政策制定提供了有力的支持,给战略性新兴产业的信息化协同发展提供支持,为“一带一路”倡议的实施提供数字化助力。其次,完善了产业创新系统的演化和博弈研究框架和模型,契合系统化创新的特性,尝试从知识流动的角度揭示信息技术产业创新系统的构成和运行机制,研究多种复杂因素影响下系统中的创新来源、创新扩散和产业竞争力的形成,厘清信息技术产业创新系统中的运行机制,构建了我国信息技术产业创新系统绩效指标体系。再次,丰富了研究视角,从演化视角出发,将创新视为一种主动的变异和创新参与者的策略互动,对信息技术产业创新系统中的的创新合作和创新扩散过程进行演化博弈模型推演和演化计算方法仿真,对当前信息技术产业发展中的独有现象进行尝试性解释,为后续信息技术产业创新系统的发展路径和政策制定提供理论参考。最后,将复杂网络方法、演化博弈方法、演化计算方法和机器学习方法应用于信息技术产业创新系统的实证研究,并论证其有效性,为后续类似研究提供了有意义的参考工具。通过本文的研究,提出以下的政策建议:第一,坚持以创新引领推动我国的信息技术产业发展。针对我国信息技术产业创新系统的结构特点,利用5G、云计算、大数据、物联网和人工智能等创新技术加速发展契机,坚持‘创新引领’增强体系化和协同创新能力,构建协同优化的产业结构,全力提升核心基础软件和硬件的创新能力,促进信息技术与其他产业的深度融合发展。第二,充分发挥我国信息技术产业创新系统结构优势。继续促进我国信息技术产业创新系统的“政产学研”四螺旋机制良好运转,并在立法支持、知识产权保护、创新行为主体能力和产业创新网络等方面进一步改善提升。第三,加强和发扬制度环境和知识管理的创新中介作用。进一步加强对制度环境以及知识管理的引导和支持,促进产业中的知识流动和整体系统演化。推动高校和研究机构开展大数据、云计算、芯片制造和人工智能等基础研究,给予资源倾斜,着重培养数字化转型人才,并给予配套技术创新相应激励,进一步推进产业发展。地方政府应当在具体的补贴项目、补贴方式上不断细化,精细化创新机制,扶持信息技术创新型企业。企业方面应主动实现数字化转型,以数字化带动自主创新;依靠以大数据为代表的信息化技术推动制造业智能化水平提升和工业4.0升级,促进生产企业的信息技术能力和知识管理能力以及整体产业的创新水平。第四,避免网络社群过度集中影响自主创新产出。加强监管,减少违约行为,通过知识产权保护和制度环境保障创新积极性,推动产业形成更多的超额收益,形成良性循环的恰当的超额利润分配率和成本分摊比例,实现合作共赢,避免大量搭便车行为造成的共同利益受损。应当激励跟随企业加大研发创新投入,不断提升自身实力,实现超额收益的分享。采取措施适当减少社交网络的模块化,促进形成多个小型社团网络并存的良好局面,并鼓励更多的中小企业自主创新。同时,应提高自组织效率,促进网络学习,并避免低端依赖性。政府应进一步加强信息技术知识产权保护,并特别考虑数字知识产权立法,以促进知识流动并提供支持设施。第五,采取有效的方式激励绩效。在创新系统结构上进行改进,由依靠市场红利和用户流量的粗放发展路径向高精技术发展与基础研究协同发展路径进行转变。重视基础研究,实现核心层面的技术突破,结合我国的工业化集群优势发挥创新协同效应。深入研究“有限理性”条件下自组织学习和网络化学习的范式,并探讨创新主体交互的途径和效果,针对知识流动制定相应的政策,引导创新自组织的形成,以期更有效协调创新的来源和扩散,提升创新系统绩效。第六,推动信息技术产业的区域协同。从知识流动的角度出发,推进网络先行的“一带一路”倡议,把“信息丝绸之路”打造成以通信和互联网产业为抓手的新型国际贸易之路,推进产学研之间的高效协作,建立起多元、长效的交流合作机制,共同促进经济和社会发展进步。
关键词：信息技术产业;创新系统;演化经济学;演化博弈;创新绩效
学科专业：产业经济学
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 新一代信息技术产业
1.1.2 新一代信息技术产业的创新特性
1.2 研究的问题
1.3 研究内容和路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 研究路线
1.4 研究的创新点和实践意义
1.4.1 研究的创新点
1.4.2 研究的实践意义
第2章 理论基础与相关文献综述
2.1 信息技术产业研究
2.2 产业创新系统
2.2.1 创新系统研究方法
2.2.2 产业创新系统的理论与实证
2.2.3 战略性新兴产业及信息技术产业创新系统研究情况
2.3 产业创新系统研究的演化视角
2.3.1 演化经济学理论和方法
2.3.2 产业创新系统的演化理论研究
2.3.3 产业创新系统中的有限理性、认知和学习
2.3.4 机器学习:认知能力与计算机科学的结合
2.4 产业创新系统研究的博弈视角
2.4.1 博弈和决策
2.4.2 产业创新系统的演化博弈研究
2.4.3 复杂网络中的异质性群体学习和创新扩散
2.4.4 演化计算:复杂网络中博弈和策略的仿真
2.5 研究评述
第3章 信息技术产业创新系统的要素结构和演化特性
3.1 信息技术产业创新系统的要素结构模型
3.2 信息技术产业创新系统的要素分析
3.2.1 知识和技术范畴
3.2.2 制度和创新环境
3.2.3 创新行为主体
3.2.4 交互网络
3.3 信息技术产业创新系统运行机制
3.3.1 创新资源的动态配置机制
3.3.2 创新活动的自组织机制
3.3.3 创新成果扩散的路径依赖机制
3.3.4 创新主体协同的“政产学用”四螺旋机制
3.4 信息技术产业创新系统的演化特性
3.4.1 系统的演化性和复杂性
3.4.2 知识的流动性
3.4.3 创新的层次性
3.5 本章小结
第4章 信息技术产业创新系统的子系统结构及其对产业竞争力的影响
4.1 信息技术产业创新系统的子系统结构
4.1.1 技术创新子系统及其不确定性
4.1.2 制度环境子系统及其不稳定性
4.1.3 知识管理子系统及其动态变化性
4.2 信息技术产业创新系统子系统对产业竞争力的影响
4.2.1 技术创新子系统与产业竞争力
4.2.2 制度环境子系统与产业竞争力
4.2.3 知识管理子系统与产业竞争力
4.3 制度环境和知识管理子系统对产业竞争力的中介作用
4.3.1 研究假设
4.3.2 研究方法
4.3.3 研究变量和样本选取
4.3.4 结果分析
4.4 本章小结
第5章 信息技术产业创新系统的复杂网络结构和博弈
5.1 信息技术产业创新系统复杂网络结构
5.1.1 复杂网络的概念
5.1.2 复杂网络的衡量指标
5.1.3 微观-中观-宏观层面的信息技术产业创新系统复杂网络特性
5.1.4 网络节点属性
5.1.5 复杂网络识别方法
5.1.6 信息技术产业创新系统复杂网络结构情况
5.2 两群体创新协同演化博弈
5.2.1 创新行为主体的简化博弈
5.2.2 信息技术产业创新系统两群体演化博弈
5.2.3 两群体创新协同的演化博弈模拟仿真
5.3 创新扩散的网络演化博弈和模拟仿真
5.3.1 网络演化博弈
5.3.2 创新扩散的演化博弈模拟仿真模型
5.3.3 仿真结果
5.4 本章小结
第6章 信息技术产业创新系统的创新绩效评价
6.1 信息技术产业创新系统绩效指标体系
6.1.1 指标体系的设定
6.1.2 指标权重设定
6.2 应用CNN神经网络方法进行绩效评估
6.2.1 研究方法
6.2.2 结果分析
6.3 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 进一步讨论:信息技术产业创新系统的创新驱动
7.2 我国信息技术产业发展的政策建议
参考文献
致谢