胡 杨（中山大学 地理科学与规划学院，广州 510275）
论产学研合作创新的涌现机理
胡 杨
（中山大学 地理科学与规划学院，广州 510275）
摘要：产学研合作创新聚集体具有复杂适应系统的种种特征；经过发展演化，聚集体可在整体上产生其组成部分所不具备的结构、功能和性质。主体的存在与聚集是产学研合作创新涌现生成的前提条件，非线性的相互作用、自组织、受限生成过程是聚集体产生涌现的内在逻辑机制，以适应能力建构为特征的环境策略是聚集体产生涌现的外在条件。
关键词：产学研合作创新；涌现；内在逻辑
涌现是指复杂适应系统（Complex Adaptive System，CAS）在运动中由于内部组分（要素和子系统）的微观相互作用而出现新的宏观结构、功能和性质。生成主体的存在与聚集是涌现生成的前提条件，非线性的相互作用、自组织、受限生成过程是聚集体产生涌现的内在逻辑机制，以适应能力建构为特征的环境策略是聚集体产生涌现的外在条件。[1]产学研合作创新聚集体具有CAS的种种特征——组织成员的多样化和异质性、合作主体的主动适应性、形成过程的自组织性、发展变化的非线性，具有产生涌现的各种条件。本文试运用CAS理论对产学研合作创新聚集体涌现的生成进行探讨。
1 产学研合作创新主体的存在与聚集
在CAS理论中，主体（agent）的全称是适应性主体（adaptive agent），它们具有主动性、适应性，有自己的目标、内部结构和生存动力。任何涌现生成现象的发生都基于主体的存在与聚集。在CAS中，主体能在与其他主体及环境交互作用的过程中不断“学习”或“积累经验”，以此改变自身的结构和行为方式，与其他主体协调一致并适应环境的变化。在一定条件下，个体的这种属性会导致形成新的复合个体——聚集体，能在更大的系统中像单一的个体那样展开适应性行动。在CAS的演进过程中，较小的、较低层次的个体以特定的方式结合，形成较大的、较高层次的的个体，往往是系统宏观性态发生变化的转折点。[2]
产学研合作之所以成为可能，就是因为有企业、高校、科研机构三大主体的存在，而创新目的和意义就在于使相关创新要素和资源要素聚集而形成聚集效应，产学研合作正是围绕技术创新活动而发生的聚集，三者是主体与主体的关系，都具有适应性和主动性。在产学研合作创新聚集体中，企业在引领创新方向、组合创新要素、筹措创新资金、转化创新成果和承担创新风险等方面发挥着突出作用；学研机构（鉴于高校和科研单位都是具有知识创新和研究能力的学术机构，是知识——技术的供给方，下文在有些时候统称为“学研机构”）则更多地在知识创新、高技术产业孵化、技术创新服务等方面发挥独特作用。
在我国政府的各项政策和文件中，企业在产学研合作创新中的地位之所以得到特别的强调，这是由企业的特性所决定的，但在CAS中既没有脱离整体、脱离环境的主体，也没有抽象的、凌驾于主体之上的整体；产学研合作创新聚集体不是零星个体的随意加叠，更不是竞争者之间的蓄意吞并，而是为了形成“整体大于部分之和”的整体效应，实现个体之间相互作用的“增值”。正是若干个产学研合作创新聚集体构成了纵横交错、上下贯通的区域技术创新体系。
2 产学研合作创新的非线性相互作用
英国学者保罗·西利亚斯（Paul Cilliers）认为，要构成一个复杂系统，要素之间必需有动态的、复杂的相互作用。[3]而在线性、非线性两种相互作用方式中，只有非线性相互作用才能产生非加和效应，才能够产生复杂的强涌现行为。[4]
在CAS中，主体之间、主体与环境之间是非线性的相互作用关系。在产学研合作创新过程中，非线性的相互作用随处可见。一是作为异质性组织的企业和学研机构都有各自的目标和动机。二是合作主体各自不同的历史经验。由于不同的行业特性和组织形态，企业和学研机构分别都走过不同的发展道路，而且各主体先前或多或少都有过不同的合作经历，以往的历史会留下痕迹，以往的经验会影响当下的行为。三是主体之间复杂的适应行为。CAS中任何主体在适应上的努力就是适应别的主体，任何适应性主体所处的环境主要由其他适应性主体构成。[5]但由于环境中存在着大量随机因素和其他各种因素，往往使个体在主动适应的过程中朝着不同方向发展。在产学研合作创新聚集体中，各主体之间实际上是一种既协作又竞争的关系，也就是一种相互作用的关系，再加上聚集体与外部环境（政策、法律、市场、政府行为、中介机构服务等）之间的相互作用，系统的结构愈加复杂。四是人为因素的影响。从单个个体角度看，人是有意识有主动性的实体, 个体的观念、情感、认识水平、行为方式等存在着十分明显的差异，而且这种差异会随着时间、地点、条件的变化而变化；从聚集体角度看，其构成并不是分散的个体的人，而是群体的人、组织的人，而群体行为、组织行为的发动、协调和控制又要比个体行为复杂得多。五是聚集体中不确定因素的作用。由于上述种种原因，产学研合作创新聚集体中存在大量不确定因素，致使其发展、变化过程呈现出时间上的不对称性与不可逆性，其发展态势具有不可预见性，这种不确定性与不可预见性将导致聚集体的非线性。[6]在上述情况下，线性的、简单的、直线的因果链已不复存在。
产学研合作是以创新为目的的，而创新过程本身就具有非线性。创新过程包括从创新构思的产生到创新成果商业化一系列活动，尽管我们可以按“研究开发、技术管理、工程设计、生产制造、用户参与、市场营销”的顺序对这些活动进行罗列，但这些活动不仅时而相互衔接，时而彼此并行，时而循环交叉，而且背后有着复杂的非线性机制。创新过程中的非线性机制包括：强化链、限制链、时滞效应、牵连机制、选择机制、变化与创造机制。[7]有研究认为，系统结构的复杂性、技术和市场的不确定性以及创新环境的多变性等因素是创新系统非线性特征的主要表现。[8]
3 产学研合作创新的自组织
自组织系统是指“无需外界特定指令而能自行组织、自行创生、自行演化，能够自主地从无序走向有序，形成有结构的系统”[9]。由于涌现生成系统具有自组织性，其组成机制之间的相互作用不受外力的控制，因而随着机制之间相互作用的增强，灵活性的提高，涌现现象出现的可能性不断增大。
产学研合作创新聚集体是一个远离平衡态的开放系统，具有形成自组织的种种条件。首先，三大主体是在一定标识1的引导下按照积木机制2而实现的聚集，聚集体不是孤立的、封闭的系统，而是区域技术创新系统的有机组成部分。其次，在聚集体内部，充满着变革的氛围与行动，人们创造的欲望、创新的灵感，或者技术的突破、制度的创新，都是非线性的动力，都有可能产生新的成果，形成随机涨落，促进系统的演化。第三，聚集体内的各种资源不具有完全自足性，与外界存在频繁的物质、能量与信息的交换，这种交换（或“流”）将导致聚集体的系数效应和再循环效应。第四，由于差异性的存在，聚集体内不可避免地存在竞争，但各合作主体是为实现创新而聚集的，因而能主动地相互适应，最终实现协同，将三方力量集聚成一个总力量，形成远远超越原各自功能总和的新功能。产学研合作创新聚集体正是在适应外界环境的过程中，在内部构成要素的非线性作用下，不断地得到层次化和结构化，自发地由无序状态走向有序状态，完成聚集体的自组织过程。在聚集体形成、发展过程中也时常听到来自来自政府的声音，但这只是外部环境的一部分，而不是影响组织演化的特定指令。
4 产学研合作创新的受限生成过程
涌现生成是系统内各主体通过相互作用自下而上的整合过程，但主体间的组合并不是随意的和随机的，而要受到特定规则的限制，霍兰称之为“受限生成过程”[10]，通常理解为：“主体在某些规则的限制下进行功能耦合，生成出新状态的动态行为，也是系统涌现生成的具体发生、演变的状态遍历过程。”[11]产学研合作创新也要经历受限生成过程。
首先是“受限”。产生涌现的生成主体要受到规律、规则的约束或限制，而不能随意组合。[12]在产学研合作创新活动中，企业、高校、科研机构三大主体的聚集无疑应有所遵循。在规律（或理论）层面为：关系契约、资源依赖、交易成本、知识耦合、协同创新，等等；在原则层面为：资源或能力互补原则、战略与文化兼容原则、信用与共同发展原则，等等；在规则层面为：根据合作目标、合作各方资源状况和项目类型而选择的相匹配的合作模式。比如，是企业主导还是学研机构主导，是紧密的还是松散的，是以技术为目标还是以产品为目标，等等。
其次是“生成”。即主体在大量的相互作用和反复迭代中产生出巨大的复杂性和涌现性、不可预测的新颖性和不可还原的整体性的过程。[13]企业、高校、科研机构遵循一定的规则，按照积木机制，组合形成产学研合作创新聚集体，各主体围绕聚集体的创新目标进行充分的沟通与交流，达成理解与信任，并设定各自的具体目标；不同主体针对创新目标对内部积木进行重新组合，形成新的功能结构；各主体之间，各主体内部积木之间展开适应性调适，形成并强化新的内部模型；不同主体之间、主体与环境之间、聚集体与环境之间进行充分的物质、能量、信息的交换；在合作与竞争的氛围中，各主体相互适应、相互作用，协调一致地展开技术创新活动，或是创办新企业，或是开发新产品、或是开辟新市场，或是开展研发新技术。在此过程中，各主体之间、各主体与聚集体之间的相互作用迅速增值，非线性放大效应不断显现。
再次是表现为“过程”。涌现生成是一个需要时间展现的动态行为，是随着事物的发展而逐渐地展开的。产学研合作创新过程是由若干阶段和环节构成的，尽管存在并行和交叉，但总体来说，不同阶段之间以及各阶段所包含的不同环节之间是相互联系或衔接的，上一个过程（环节）的输出往往是下一个过程（环节）的输入，整个合作创新过程就是这些阶段或环节的嵌套体系。李琳等将以产品开发为目的合作创新分为三个阶段：⑴研发前期阶段。这一阶段主要是物色合作对象、协商合作事宜。⑵研发阶段。又分为三个小的阶段：产品设计；试验；应用。⑶研发后期阶段。进行合作的相关后续工作。[14]孟庆伟、孙建辉对校企合作创新的动态过程进行了研究，发现这一过程是由合作决策、合作实施以及后续创新三个紧密相连的阶段构成的；他们认为：“持续性的技术创新有利于保持合作的连续性，而合作的连续性反过来又是持续性技术创新的需要，二者是一种相辅相成关系。”[15]这里的“连续”、“持续”都是强调的合作与创新的过程，正因为需要这样一个过程，各合作主体要“建立并保持长期、稳定的合作伙伴关系”。
5 产学研合作创新的适应能力建构
涌现之所以能够由生成主体逐渐展开，生成出各种复杂的现象，是因为涌现产生的系统是开放的，能够吸收系统外的物质和能量。但外界环境在为系统提供各种所需资源的同时，也作出一定的限制，施以一定的压力，迫使系统在适应环境的过程中整合组分，改变自我。一个复杂系统与外部环境相互作用的过程，实际上是一个主动评价适应环境、形成适宜生存的形态、推进系统学习的过程，无论是自然界还是人类社会，生成主体如不具备学习能力就很难适应复杂的环境，也就不可能产生真正的涌现现象。正是在这个意义上，霍兰指出，要对涌现现象进行深入研究，必须加强对“学习”的理解。[16]
一是建构主动、有效学习的能力。
在当今时代，学习是产学研合作创新主体建构自身主动适应能力的重要方式。技术创新活动中，不同的创新合作聚集体通过交互学习不仅可以促进知识资源在相互间转移，而且能够促使不同的组织文化、准则和惯例、有关隐性知识、思维与行为模式在彼此间流动，从而使创新聚集体社会资本的积累得以增加，创新能力得到提高，形成和保持某种竞争优势。
涌现生成主体的学习具有三大特征。首先是联系网络性。涌现生成主体不仅与区域内有着密切的交流和互动，而且在知识上与区域外存在广泛的社会联系、文化联系、组织联系和空间联系。[17]其次是主体能动性。涌现生成主体具有高度的主动性，能主动接近区域内外的其他主体，在频繁的交互作用中形成学习和创新的网络，从而成为区域网络中的一个结点。三是学习交互性。CAS理论认为，任何主体在适应上的努力就是适应别的主体，而适应别的主体的过程就是一个学习的过程，因此，涌现生成主体的学习是交互的。
二是建构适应性自我改造的能力。
生成主体通过学习可以获得对外部环境变化的认识，但如果止步于此，这种学习的作用是十分有限的。学习的目的在于运用。换一个角度看，涌现实际上是复杂系统通过改变自身来适应外部环境变化的一种机制，因此，建构生成主体的适应性自我改造能力十分重要。生成主体的适应性自我改造可分为一般性自我改造和超越式自我改造两个层次。一般性自我改造是根据环境的变化对系统进行必要的调适和改进，使之跟上当前的环境变化进程；超越式自我改造是主体利用所有可以利用的信息进行适应性预期，形成前瞻性的决策判断，对受限生成过程进行变革，形成更具生命活力的新的涌现生成机制。后者才是我们所需要的、我们所追求的完全意义上的适应能力。首先，根据新的环境因素，突破原有“受限”，改变有关规则，对聚集体各个层次的积木重新进行排列组合，使之形成更有利于创新的新的结构，产生新功能。其次，进行制度创新，改变既有的观念、惯例、准则和关系状态，鼓励经过重新组合的同层次积木在新的条件下积极互动，迅速形成新的充满活力的内部模型，然后作为一个整体参与上一层次的相互作用，从而加速涌现的生成。再次，把握好系统与环境交互作用的平衡点，保持系统的平稳运行，保持生成过程的连续性，为涌现的产生创造条件。
6 结论
在以上分析的基础上，可以对产学研合作创新的涌现机理作一概括性的描述。
在创新标识的引导下，作为适应性主体的企业、高校和科研机构自动发生聚集，按照一定结构模式形成合作创新聚集体；聚集体组分之间、层次之间展开复杂的非线性的相互作用，适时根据外界环境的变化进行适应性自我改造；聚集体在合作创新规则的限制下进行功能耦合，形成其组成部分（企业、高校和科研机构）所不具有的新的整体结构、功能和性质，产生“整体大于部分之和”的整体效应。
如果从创新主体的角度把区域技术创新系统看作一个金字塔形的三层结构，那么，由于产学研合作创新聚集体涌现生成的出现，特定的企业、高校和科研机构就由底层分散的“积木”，作为一个整体跃升为系统中层的一个“构件”；如果这种“构件”大量产生，并按照一定规则进行组合，特定区域的技术创新系统就会产生涌现，从而在更高层次成为国家创新系统中一个不可或缺的“积木”。
注释：
1 CAS的作用机制之一。在CAS中，标识是主体聚集和边界生成的机制。霍兰指出：“在CAS中，标识是为了聚集和边界生成而普遍存在的一个机制”；“我们最熟悉的是，用于部队召集士兵或具有相同政治主张的人群的旗帜”.
2 CAS的作用机制之一。积木既是主体自身内部模型的生成机制，也是更大聚集体的形成机制。“积木生成内部模型”（霍兰语），因为主体自身的内部结构是由低一层次的积木搭建的；而在更大的聚集体中，主体将自身的内容和规律作为内部模型“封装”起来，作为一个整体参与上一层次的相互作用.
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（责任编辑：王保宁）
The Emergence Mechanism of University-Industry Cooperative Innovation
HU Yang
(China School of Geography and Planning ，Sun Yat-Sen University，Guangzhou 510275)
Abstract：The aggregation agent of University-Industry collaboration（U-I collaboration） have various features of Complex Adaptive System(CAS). After the evolution, aggregation agent could comprehensively produce the structures, functions and charact ers which their components cound not possess. The existence of the agent and agglomeration is the precondition of emergency of U-I collaboration, Nonlinear interactions、Self-organization and Constrained Generating Procedures is the internal logic for emergency of U-I collaboration. The construction of adaptability is the feature of Environmental strategy,which is the external conditions for emergency of the aggregation agent.
Keywords：U-I collaboration; Emergency; Internal logic
作者简介：胡杨（1984－），男，湖北荆州人，中山大学地理科学与规划学院在读博士生，研究方向：区域创新与产业集群。
中图分类号：G322
文献标识码：A
DOI:10.3969/j.issn.1003-8256.2015.05.004
