异质性理论下生物技术产业集群形态和集群再结块分析,产业经济学论文.docx

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1、异质性理论下生物技术产业集群形态和集群再结块分析,产业经济学论文产业集群Industry Cluster指处于产业链不同阶段的组织因产业类似性、地理邻近性结块构成的团体.次级集群Sub-clus-ters指产业集群中的小群体，因地理、技术或产品等原因此在集群内再次结块.产业集群构成的原因已有诸多研究,地理邻近性影响知识流动,决定了特定区域内的结块而构成产业集群。企业嵌入在集群内不同的网络构造中,如金融构造、贸易构造或技术构造。在高技术集群中，次级群体的出现极有可能表示清楚了集群再次出现技术分野，具有一定特性的技术和知识再次在集群内结块，因地理边界已经被限定，这种结块出现的原因极有可能与产业集群

2、构成的原因非常不同。 同时，这种结块的经过可能比拟漫长。那么，详细是何种因素导致了技术在集群内的再结块呢？解答此问题能从集群微观层面深切进入分析集群的演化和发展，解释集群的网络构造是怎样涌现的。 (周易有云 方以类聚，物以群分 ,英语中亦有谚语 Birds of theSame Feather flock Together .异质性 Heterogeneity或 同质性Homophily理论源于对此现象的观察，即类似的人之间更容易构成连接，其一直是解释网络连接构成的有力理论.但已有研究亦多关注 人以类聚 的方面，即个体网层面。产业集群中组织的聚类无疑反映了 物以群分 的现象，组织由于共同的知识

3、基础和产业背景聚集在有边界的地理区域内，但同时集群内部也存在着再次聚类的现象。同时，由于嵌入网络的多样性， 群 的标准并不一样，即这些再次结块是发生在不同层面的网络之中的，如组织间的合作属于组织网络层面，人员的流动则属于个人网络层面。对于高技术产业，组织聚集的最重要的原因无疑是知识和技术的溢出，技术之间相互联络构成的网络无疑需要重点关注。因而，主要的研究问题是集群内技术之间的再结块是怎样的？这种再次的结块随时间怎样变化？又是由何驱动的？本文尝试引入异质性理论研究这些问题。 生物技术产业合适本文的研究，首先，生物技术还处在高速发展中，决定了产业内的技术并未像其他成熟产业一样泾渭分明，而是存在同类

4、混合的现象,华而不实的结块现象会愈加有趣。其次，生物技术产业有着明显的技术特征，产业发展程度取决于科学技术的进步程度,其富含的专利信息涵盖了从产业初创到产业成熟的所有阶段，使我们能够随时间变化分析集群技术构造的变化。次级集群根据结块的不同标准能够有不同的划分，生物技术产业的技术特性决定了华而不实最重要的次级集群无疑是技术次级集群。 一、文献述评 1.集群理论的发展与集群内再结块现象 处于一样产业的各类组织为何会聚集在一定的地理区域内构成集群？这一直是产业集群领域的核心问题。不同研究背景之下对这一问题的解读亦有不同：在经济学领域，以Marshall的外部经济性和Krugman的新经济地理为代表.

5、在管理学领域，则以Porter的集群理 论 为 主.Becattini1979重 新 发 展 的Marshall的理论主要从聚集造成的外部收益分析组织的结块.Krugman从规模报酬递增的角度构建了新经济地理理论.Porter则从集群提升企业竞争力的角度解释集群的产生和发展.继Becattini、Krugman和Porter等学者的创始性工作，关于高技术集群何以结块的原因已有了丰富的研究成果，一般以为集群的出现必须在下面条件上皆到达一定的标准:一是高水平的大 学、医 院 和 研 究 所 起 到 的 技 术 溢 出 效用;二是领头企业起到的带头作用;三是金融机构对企业的良好支持;四是集群内富有经

6、历体验和竞争力的员工流动造成的知识和技术流动;五是良好的制度支持和创业文化.随着理论和方式方法的成熟，产业集群的研究出现了两个新的方向：一是对产业集群怎样演化和涌现等问题的探析;二是愈加深切进入的解析产业集群的微观动力机制.网络的演化会造成组织间网络构成连接愈加严密的次级网络,即集群内再结块的现象。这种现象让笔者感兴趣的原因正是由于其背后存在的复杂机理同时牵涉到集群内的演化和微观动力机制两个问题。 2.集群研究的网络视角 随着集群研究的主题拓展，网络分析技术的完善和计算机处理能力的提高，已有越来越多的集群 研 究 开 始 引 入 网 络 分 析 的 理 论 和 方式方法.这些研究的基础开场于嵌

7、入性理论Theory of Embeddedness,集群能够视为是不同组织组成的不同网络，这些组织就嵌入在不同的网络之中，网络构造和位置影响着组织和集群的绩效. 由于嵌入网络的多样性，对组织聚集的解释角度亦会产生差异。现有研究的对象有下面几种类型的网络：求职网络，其主要是对不同组织人员的流动构建的社会网络的分析。例如，管理人员的流动带来了管理技能的传播，构成了集群的骨架,研发人员的流动则带来了知识和技术的扩散;组织合作网络，如集群内的组织合作网络构造和强度等对技术和知识转移的效果,而该网络往往具有核心边缘构造;金融网络，金融关系的持久性、复杂度和网络规模都会对关键资源和竞争力的转移造成影响.

8、 基于网络理论的集群研究讨论的往往是构造怎样影响知识、资源或能力的传播，这会引出一个有趣的理论问题，即构造是怎样构成的？因而，在下一部分，笔者试图从异质性理论的角度讨论网络构造的构成。另外，集群存在各种各样的网络，笔者以为应将研究对象扩展至其他网络类型。生物技术集群发展的关键无疑是知识和技术，因而笔者关注的是技术网络构造。 二、异质性理论下的集群形态和集群再结块 1.个体网中异质性 同质性Homophily最早由Lazarsfeld和Merton?1954提出,起始于社会学研究，其指行动者之间某种属性上的类似或一样。异质性和同质性的研究多聚焦于个体网层面，关注个体的异质性对个体间连接造成的影响

9、，如性别、种族、年级等对友谊的影响.研究结果表示清楚类似的行动者之间更容易构成连接。 不同原因会导致同质性的分类有所差异不同。如Kossinets和Watts2018针对大学邮件网构成的 研 究 中,将 同 质 性 分 为 结 构 同 质 性Structural Homophily和个人同质性Individ-ual homophily。前者用来解释一样的选课、小组讨论等构造性因素导致人与人之间建立联络，后者则用来解释因一样性别、种族等建立的连接。这种因类似而主动进行的选择可以称为选择同质性Choice Homophily。 随着网络理论的发展，逐步有学者开场关注组织层面的异质性对连接的影响，而

10、这些研究的背景往往并不尽一样，如组织间个人网络构成的研究关注选择同质性的作用,但联盟的研究则关注构造同质性的作用.笔者研究的对象是集群内的技术结块，技术之间也具有异质性。技术虽是由个体开发，属于组织的，但并不能将其简单的划归至个体网络或组织网络的研究之内，因而之前的研究结论并不能简单的适用于技术网络。 2.异质性对技术结块的作用 产业集群的构成往往是由于组织地理上的邻近能够为其带来信息和技术优势，次级产业集群的构成的主要原因则有可能是组织在技术或产品上的邻近性.高技术企业结块的重要原因在于相互的知识溢出,组织倾向于与拥有特定技术的其他组织在技术构造上进行聚集。那么，研究的问题实际上表示出的是不

11、同技术之间是怎样构成联络的。从网络视角考察，研究的问题即是同质或异质属性的点之间怎样构成边的问题。 衡量技术网络中的异质性需要确定不同技术之间的差异，这些差异影响着组织间的技术转移和吸收.笔者以为这种差异表如今两个方面：一是形式上的差异性，如专利申请人、技术的表现形式上的差异或基础研究和理论研究的不同；二是本质差异，如技术本质内容和技术基础的不同。 现有的关于技术和知识异质性的研究主要关注技术间的本质差异。能够分为两派，一派以为组织不会轻易让同质性知识在组织间流动，由于这会削弱组织的竞争优势.而竞争异质性影响着组织间的知识和信息交换，因而异质性的知识 因 其 互 补 的 特 性 更 容 易 产

12、 生 创 新 的 时机,使网络行动者获得更好的绩效,组织更愿意与拥有异质性的组织进行技术和知识的交换。这意味着在技术网络中，异质性技术间更容易构成连接。 另外一派学者以为同质性知识更容易吸收和转化，集群聚集就是由于企业在原件性知识上有着极高的类似性知识,因此集群内企业能够更好的获得技术溢出。因而，在技术网络中，同质性技术间更容易构成连接。 这些研究结论之所以不同，除了研究背景的差异外，主要有两个原因：第一，知识异质性的详细划分不同，形式上具有同质性的技术间并不一定易于构成连接；第二，未考虑集群动态性的发展，如企业在初创期可能更倾向于吸收同质性的知识,发展成熟期则可能更愿意吸收异质性的技术。因而

13、，需要重点关注两方面，其一是特定网络可能需要不同的异质性分类，其二是异质性技术在集群发展不同阶段的连接亦有可能有所不同。 3.技术异质性和组织异质性 在不同研究背景之下，同质性或异质性的分类一直是研究者需要首先关注的问题. 笔者以为，知识间的异质性在技术网络内主要表如今两个方面，一个为内容方面的异质性，即技术的主题是不同的，如计算机技术和原子能技术具有内容异质性；另一个分类为形式方面的异质性，即技术的表现形式有差异，如理论研究和基础研究。详细到生物技术产业集群，内容方面的异质性能够表示为技术间所属次级分类的差异，称之为技术异质性；形式方面的异质性则重点表如今技术能否更具应用性。一般以为，企业的

14、技术更偏向于应用，科研机构的技术更偏于基础理论，能够得到更为广泛的引用。集群发展的技术源一般为科研机构,称之为组织异质性。 技术异质性差异较大的技术可能具有互补性，互相连接更有可能引发突破式的创新。因而，在创新对组织绩效影响宏大的生物技术产业中,组织更愿意引用技术异质性差异较大的技术。同时，生物技术产业仍然处于发展阶段，产业未完全细分，如诊断设备的专利多基于在先的诊断方式方法技术。这使前面的论断得到加强。另一方面，技术异质性差异较小的技术之间的连接更易于产生渐进式创新，其技术主题相差不远，由于一样的知识基础集群内组织更容易从同质性技术间得到技术溢出。基于此，提出本文的两个相反的论断。 论断1在

15、生物技术产业集群中，技术异质性差异较大的技术间更容易构成连接。 论断2在生物技术产业集群中，技术异质性差异较小的技术间更容易构成连接。 在产业集群中，公共研究机构的重要作用在于输出或溢出其基础性知识,企业亦愿意基于理论知识进行技术上的研发有很多生物技术企业本就源自公共研究机构的衍生，即academicspin-offs。而公共研究机构大学和科研院所的技术往往基于本身开发的前期技术或其他公共机构的在先技术，较少遭到企业的技术反哺。医院有的技术具备理论性，与公共研究机构技术的连接更多；有的具有实用性，与企业技术连接的较多。基于此，提出本文的第三个论断。 论断3在生物技术产业集群中，组织异质性差异较

16、大的技术间更容易构成连接同时，生物技术的发展不过短短数十年，在发展初期，很多知识和技术是同质性的，但随着科学的发展，异质性知识和技术逐步增加，开场出现很多穿插领域,如生物信息学等。因而，需要考虑到网络的动态性。在集群发展初期，集群规模较小，组织的聚集往往是基于某一类技术，还未出现诸多差异化的技术。在集群发展后期，会有边缘技术出现，一些边缘技术也会逐步变为核心技术;研发人员的增加和流动带来知识和技术交换，技术异质性差异大的技术间的连接逐步增加。因而可得出如下推论。 推论1在生物技术集群发展初期，技术异质性差异小的技术更容易构成连接。 推论2在生物技术集群发展成熟期，技术异质性差异大的技术更容易构

17、成连接。 同理，在集群发展初期，很多生物技术企业来自于学术衍生，集群技术多来源于作为理论前沿阵地的公共研究机构。随着集群发展，企业数量增加，规模增大，企业的研发能力加强，技术间的连接开场出现以企业技术为核的结块。医院在研究基础理论的同时，也需要进行实践活动，其技术部分处于基础理论的研究和部分属于应用技术的研究。因而得出如下推论。 推论3在生物技术集群发展的初期，公共研究机构的技术多与组织异质性技术结块。 推论4在生物技术集群发展的成熟期，医院的技术起到连接企业和公共研究机构的作用。 推论5在生物技术集群发展的成熟期，公共研究机构和企业的技术皆多与组织异质性技术结块。 三、方式方法与数据 1.数

18、据来源 集群内的知识交换能够分为显性知识和隐性知识，专利属于显性知识，专利中记载的信息量占所有技术信息量的90%以上.生物技术多以专利进行保卫，制药业和仪器产业的专利数量在美国所有产业中位居前五. 专利 引 文 可 分 为 施 引 和 被 引 CitationMade和Citation Received两种。引文数据基于下面原因能够较好的适用于研究主题：第一，专利数据具有地理边界性，合适做产业集群的分析;第二，引文数据合适进行动态性分析，数据信息完备，反映了一定时间跨度内的知识和技术的流动;第三，专利引文既能够反映企业之间的技术连接,亦能够反映企业间的知识流动，因而能够通过分析不同性质的技术之

19、间的连接程度和方向等指标研究集群内再结块现象；第四，专 利 数 据 适 用 于 社 会 网 络 分 析 SocialNetwork Analysis,SNA,SNA的方式方法能够从整体的角度探寻集群的技术构造变化. 2.样本与数据整理 选择波士顿集群作为研究样本。波士顿集群是全球最早出现的产业集群之一，集群的发展完全契合于生物技术及其产业的发展，发展历程中带有明显的技术特征，其生物技术风险投资项目在全美位于前列.波士顿集群拥有全球领先的生物技术企业，如Biogen、Genzyme、Am-gen、Genetics等，他 们 与 科 研 院 校，如 哈 fo、MIT、波士顿大学等一同支撑着集群的发

20、展，集群内组织之间有着频繁的知识和技术流动. 使用USPTO的专利引文数据,数据中的专利授予时间从1976年至2006年，将专利区域限定在波士顿地区，专利分类限定在医疗领域，并将引文整理为矩阵格式。 3.变量设计 专利引文的迟滞性可能长达50年，但50%的专利被引发生在授予专利后的十年以内，在第5年的时候被引数量到达峰值.因而，在分析子群体构成时，以5年为一个周期，这能够保证前一周期的最后一年的专利引文在新周期中能够得到最大的具体表现出，进而更好的观察次级集群技术构造的变化，并保证研究的动态性。数据被划分为5个 周 期。根 据Chandler2018的 研 究,将1976年至1993年划归集群

21、发展初始期，1994年至2006年划归成熟期。 技术异质性：生物技术能够再细分为多个子领域，同领域之间的技术在各方面都具有类似性。专利因技术类似性能够分为诊断方式方法、制药、设备制造和纯技术四个子领域.在引文数据库中，则将技术划分为医药、设备、纯技术和混合领域。由于研究的问题是技术异质性对连接构成的影响，除引文矩阵外，还需构造每个专利在技术差异上的属性数据。参照Bell和Zaheer2007构建属性数据的方式方法,以五列向量分别表示五个时期的技术异质性。技术异质性属于分类变量，假如该技术属于医药类别，赋值为1,设备、纯技术和混合领域的赋值分别为2、3、4. 组织异质性：专利技术分别属于企业、大

22、学、研究机构和医院，不同主体的技术在理论性和应用性上有不小的差异。同技术异质性一样，五列向量构建组织异质性，用来测量技术在理论和应用上的差异。赋值1、2、3、4分别表示专利属于企业、大学、研究机构和医院。 4.统计方式方法 研究需要测量两类关系：一类是技术分类即技术异质性对专利引文的构成能否存在影响；一类是组织分类即组织异质性对专利引文的构成能否存在影响。但变量并不是独立抽样，而是来自于同一个网络内的关系数据，因而需要使用基于随机置换的检验方式方法得到较为精到准确的结果. 对于技术异质性和组织异质性对结块的影响，采用随机置换关系列联表Relational Con-tingency-Table的

23、检验方式，该方式方法能够对矩阵与分 组 变 量 之 间 的 关 系 进 行 自 相 关 随 机 检验,进而估计能否异质性技术间更容易结块。 另外，用UCINET软件49进行统计分析。 四、结果与讨论 1.集群内的动态结块 正如产业集群一样，次级集群也是不断演化的。首先使用图形和描绘叙述性统计的结果研究次级集群的结块随时间的变化，这能对次级集群的发展有一个直观的认识。通过探寻求索性的图形分析，可一览子群体能否因技术异质性而结块。 技术构造的绘制使用Pajek软件,采取Kamada和Kawai1989的绘制方式方法,每个时期均将连通子图Component独立标明。在图中，1表示专利属于医药类Dru

24、gs，为黑色；2表示其属于诊断与医疗器械类Surgery Medical Instruments，为灰色；3为生物技术类Biotechnology，为浅灰色；4为混合医药Miscellaneous-Drug Med；为 深灰色。顶点越大，表示专利被引次数越高。每幅图中存在数个连通子图，这些连通子图即是集群中的技术次级集群。 从至中能够看出： 最初的联通子图在发展中不断参加新的专利，规模不断扩大，这表示清楚集群中技术的影响力存在 马太效应 ,即富者越富。要注意的是，这个效应并不是针对单个专利，而是针对单个次级集群的，这个现象产生的原因可能是高被引专利往往是技术先进、影响深远的专利，因而后期专利不

25、断附加其上，新连接的构成遵循偏好连接的形式Preferential Attachment. 初期联络较严密的四个专利构成的次级集群联络仍然很严密，这四个专利皆是器械专利。 随着时间增长，出现了规模远超其他群体的最大次级群体，如所示，这一定程度上表示清楚了群的技术溢出非常有效，技术间的连接严密。 网络在初期的技术流动局限在同质性圈子里，但在第三期，网络开场出现比拟明显医药专利与器械专利的结块，在后两期中，异质性技术间的结块进一步扩大。这意味着在波士顿集群中，初期同质性技术易聚集在一起，在后期才逐步出现异质性技术的结块现象，这可能是由于集群发展中逐步出现了对互补性技术的需求。这直观上证明了推论1和

26、推论2. 每一期的技术网络构造指标数据如表1所示。能够看到，密度与网络规模负相关，密度之间无法进行比拟，但是点度能够进行比拟，随着时间的发展，平均点度逐步降低后又再次升高。这表示初期和后期技术间的连接比拟严密，集群具有明显的技术溢出效应。 2.技术异质性对技术再结块的影响 本节分析在集群发展的不同时期，技术异质性怎样对结块产生影响，并对论断1和2、推论1和2进行验证。其影响如表2所示，对角线以灰色标出，表示技术组内连接数量。每组中连接频数最大的格值以黑体标出。为了更方便直观的对统计结果进行讨论，将组内与组间连接频率进行比拟，如表3所示。从30年的区间考虑，医药的组内连接呈现增长的趋势；器械的组

27、内连接则越来越少，越到后期，与其他技术的联络越严密；混合技术则一直表现出非常低的组内连接，这也和其技术性质符合。【表2】 由于1976-1981年的大部分格值的期望值都小于5,无法进行卡方检验.但从中能够看出，集群内仅有器械和混合两类专利，而两类专利的连接都仅存在同类之中。从表2中能够看到，四个周期的卡方检验都非常显着，表示四个时期异质性差异大的技术间都构成了结块，证实了论断1,否认了论断2. 属于集群发展初期的有三个时期1976-1981,1976-1987,1976-1993。显示了第一个时期的结块状况，结块全部发生在同质性技术之间。但据表2,第二和第三时期的异质性技术之间已经存在结块，在

28、1976-1987年间，技术结块是以器械技术为主的；而在1976-1993年间，技术结块则是以医药技术为核心。这与推论1相反，意味着集群在发展初期即存在了异质性技术间的结块，而技术间的连接往往以某种特定类型的技术为主。 3.组织异质性对技术再结块的影响 本节分析在集群发展的不同时期，组织异质性怎样影响结块，并对论断3、推论3、4、5进行验证。如表4所示，对角线以灰色标出，表示一样组织类型技术的组内连接数量。每组中连接频数最大的格值以黑体标出。同上一节一样，将组内与组间连接频率进行比拟，制成表3.表3能够分析技术结块的趋势，大学和科研机构的技术的结块90%左右发生在异质性技术之间，企业技术从同质

29、性结块为主逐步变化为以异质性结块为主，医院则从异质性结块为主转变为既有同质性 连 接 和 异 质 性 连 接 较 为 平 衡，各 占 约50%.【表3】 在集群发展初期，两个时期1976-1987的卡方检验都不显着，表示这10年集群技术间以组织同质性的技术连接为主，再增长5年后，卡方检验才显着，意味着组织异质性的技术连接出如今发展初期的末端。这与论断3不符。从表3能够看出，初期大学和研究机构的技术连接以组间连接为主，证实了推论3. 在集群发展成熟期，除医院技术外，组织差异性大的技术间更容易构成连接。因而若将论断3的时间限定在集群发展成熟期，则其成立。同时，企业、大学和研究机构的技术皆多与医院的

30、技术构成连接，这意味着医院技术起着连接两种组织异质性技术的作用，推论4得到证实。根据表3,大学、研究机构和企业的技术结块皆是以组间连接为主，证实了推论5.实际上，该结论再次表示清楚了公共研究机构在集群中具有重要的知识溢出效应。 五、结论 本文研究了技术异质性和组织异质性对集群内再结块的影响，根据实证结果修正理论推导出的论断和推论，得出下面结论。 1在生物技术产业集群中，技术异质性差异较大的技术之间更容易结块。 2在生物技术集群发展成熟期，组织异质性差异较大的技术间更容易结块。 3公共研究机构的技术倾向于与组织异质性差异较大的技术结块，具有明显的技术溢出效应。而在生物技术集群发展成熟期，企业的技

31、术倾向于与组织异质性差异较大的技术结块，医院的技术起着连接企业技术和公共研究机构技术的作用。 4在集群的技术网络演化中，技术往往倾向于连接某类特定的技术。在集群发展初期，技术倾向与属于企业的技术进行连接；在集群发展成熟期，技 术 倾 向 与 属 于 医 院 的 医 药 类 技 术连接。 论文的理论奉献主要表如今两方面。 第一，本文研究结果丰富了集群研究的理论内容。从愈加微观和动态的角度分析了集群内再次结块的现象，讨论了技术网络构造是怎样构成的。结果表示清楚了在集群发展的不同阶段，不同的异质性对技术结块有着不同的影响。 第二，网络的涌现是一个动态的经过，有很多因素影响着网络的发展。但正如TerW

32、al和Boschma2018所观察到的，现有研究很少关注集群演化的根本源头.引入了异质性理论研究此问题。异质性理论的应用一直集中在个人网层面，根据产业背景，将其分为技术异质性和组织异质性。研究结果与先前关于个人网的结果非常不同，结果表示清楚反而是异质性的技术间更容易构成连接。 在实践层面，研究结果再次证明了集群的发展需要不同主体的不同类型的技术，公共研究机构有着非常强的技术溢出效应，而医院则起着连接理论和应用中间体的作用。作为产业园区的管理者，应注意多引进不同类型的组织，重视互补性技术的孵化。 网络具有复杂的构造，其演化亦如此。关于异质性对技术结块的影响仍然有很多问题需要解决，如技术异质性和组

33、织异质性对技术连接的影响能否会有阈值？超过阈值影响则急剧变小。 将来的研究能够使用技术或知识互补性的理论来解释异质性技术间的连接。因数据、方式方法、样本等原因，研究还存在一些限制，如因单独抽样引起的研究结果外部效度问题。因数据所限，无法区分更多的异质性，数据仅仅囿于专利的表现形式。笔者亦希望将来的进一步研究能够更好的解决这些问题。 以下为参考文献 1Porter M E.Clusters and the new economics of com-petitionJ.Harvard Business Review,1998,766:77. 2Porter M E.The economic per

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