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

大学经济与管理学院毕业论文l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 AbstractBased on the current situation of small and mid-sized enterprises technical innovation in Shanxi Province, an emulational model of small and mid-sized enterprises technical innovation of Shanxi Province ecology system is constructed to investigate the key factors which are crucial for the development of Shanxi Province small and mid-sized enterprises technical innovation ecosystem by means of system dynamics to find out some suggestions promoting science and technology innovation. The results of these sinmlations suggest that the construction and development of small and mid-sized enterprises technical innovation ecosystem in Shanxi Province is under the influence of quality and quantity of innovative main body layer, at the same time, the development perfect degree of innovative support layer also play a role in the technical innovation. When government raise special funds of technical research and development as well as the law of innovation protection, it will benefit to the promotion of technical innovation ability. Besides, from this study, it can be concluded that emulational modeling can increase our insight into the dynamics of innovation ecosystem and may help future researchKeywords: small and mid-sized enterprises technical innovation ecosystem in Shanxi Province; system dynamics; the simulation analysis目 录1 绪论 11.1 论文研究的背景与意义11.2 论文的总体思路与研究框架21.3 论文的研究方法41.4 论文的创新之处42 相关理论基础与文献综述52.1 科技型中小企业的界定52.2 企业技术创新生态系统理论研究72.3 系统动力学理论研究72.4 国内外研究现状述评83 科技型中小企业技术创新生态系统动力学模型93.1 科技型中小企业技术创新生态系统结构框架93.2 科技型中小企业技术创新生态系统因果关系图113.3 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194 科技型中小企业技术创新生态系统动力学仿真分析294.1 科技型中小企业技术创新生态系统参数设置与模型验294.2 模型仿真与分析325 研究总结与展望375.1 主要结论375.2 研究不足与展望38参考文献 39致谢 401 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Vensim PLE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 论文的研究框架系统动力学理论综述科技型中小企业理论综述技术创新生态系统理论综述山西省科技型中小企业技术创新生态系统仿真研究绪论系统因果关系图技术创新生态系统模型构建子模块流量图与方程式模型仿真与分析研究结论与展望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(DDimancescu)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：ArthurDLitterGroup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。”72.1.2 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。Ron Ander 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1112。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(System Dynamics) 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（Forrester J.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,通过创新单元之间的物质、能量、信息的流动互补性等方面的功能耦合而结合成超循环组织,又遵循着一定的行为模式，在此等情况下，应用系统动力学建模具有优势，因而，本文将应用系统动力学方法对山西省科技型中小企业技术创新生态系统进行系统化仿真分析。目的是在一定的理论框架下，探析与诠释技术创新生态系统运行过程中，某些特征要素在技术创新过程中的作用，发现创新过程中影响技术创新效率的因素与规律，为提高中小企业技术创新生态系统高效运转能力提供一些理论研究与指导建议。2.4 国内外研究现状述评国内外学者对企业技术创新从不同方面的研究取得了丰硕的成果；运用生态系统理论对技术创新生态系统进行研究也取得了初步进展。但目前的研究和方法仍存在一些不足，有待突破和改进。14（1）从现有的文献来看，国内外学者对技术创新生态系统的研究多是围绕国家创新和区域创新等宏观层面展开的，其中只有部分研究涉及到了企业层面，但是专门针对科技型中小企业技术创新生态系统的研究比较少见。14 （2）现有关于企业技术创新生态系统的研究比较零散，多数局限于对概念的界定、结构的分析和与生态学的对比上，还没有学者对科技型中小企业技术创新生态系统进行系统的研究。并且对企业技术创新生态系统的能量流动和物质循环的过程也没有给出明确、恰当的解释。14（3）企业技术创新生态系统的理论研究与应用研究相脱离，绝大多数文献涉及的问题都停留在探究理论深度层面上，对技术创新生态系统的建模仿真分析方面鲜有涉足。3 科技型中小企业技术创新生态系统动力学仿真模型3.1 科技型中小企业技术创新生态系统结构框架科技型中小企业技术创新生态系统是一个综合多层次系统，以技术创新主体层为中心，在技术创新支持层的辅助与支持下，共同推进技术创新研究。与此同时，技术创新主体层又受到外部环境如资源、技术、市场、政策、文化、服务等的影响，形成一个多层联动生态系统。在微观视角下对山西省科技型中小企业技术创新生态系统进行研究，将其视为由系统输入、科技型中小企业技术创新项目互动过程和系统输出组成的动态创新系统，如图3.1所示。系统输入主要包括技术创新主体层特征、技术创新支持层特征、技术创新生境特征等主要内容。技术创新主体层企业数量、企业技术广度、企业技术深度、创新主体层内沟通方式、创新氛围等组成技术创新主体层特征。高校创新层与科研机构创新层等决定了技术创新支持层的特征。创新需求的不确定性、社会政策环境、科技发展水平等可用来描述创新生境特征。系统输入各方面的特征要素对于科技型中小企业技术创新项目互动过程有着内部的联系。科技型中小企业技术创新项目互动过程由创新主体内互动、创新主体与项目间互动、创新支持层与创新主体互动、创新生境与创新主体的互动过程构成。系统输出用来描述科技型中小企业技术创新生态系统的绩效与成果，可以从技术创新主体层与技术创新支持层的企业技术广度、技术深度以及技术创新能力等方面来衡量整个系统的输出。技术创新主体层特征技术创新支持层特征技术创新生境特征企业技术广度技术创新能力企业技术深度创新主体与项目间互动：项目的分工项目的可执行性项目的复杂度项目执行时间项目成功完成率创新支持层与创新主体互动：政府扶持度中介机构服务完善度金融融资渠道广度风险投资支持度创新主体内互动：研发成本分担度技术人员数量能源、资源供应量信息共享度技术内生率技术共享程度技术吸收率竞合程度合作信任水平冲突与协调管理利益分配率创新生境与创新主体的互动：资源稀缺程度所需资源占有量竞争压力强度市场需求推动力现有技术成果存量知识产权法律完善度系统内外文化差异度基础设施完备度市场规范程度系统输入科技型中小企业 |技术创新项目互动过程创新成果系统输出图3.1 科技型中小企业技术创新生态系统的输入-过程-输出框架为了更深入的研究系统输入要素在科技型中小企业技术创新项目互动过程中的相互关系以及对系统输出的影响，将科技型中小企业技术创新项目互动过程分为4个子模块进行研究。如图3.2所示。创新主体内互动子模块系统输入创新主体与项目间互动子模块创新支持层与创新主体互动子模块创新生境与创新主体的互动子模块系统输出图3.2 山西省科技型中小企业技术创新生态系统子模块划分图3.2 山西省科技型中小企业技术创新生态系统因果关系图山西省科技型中小企业技术创新生态系统是相互联系、相互影响的因素组成。在系统动力学方法中因素之间的关系可以概括为因果关系，而因果关系又是系统动力学建模的基础，也一种是对系统内部结构关系的定性描述。本文中的因果关系图的整体框架是结合对国内外学术界研究成果的梳理，以及山西省科技型中小企业技术创新生态系统的特殊性，基于数据整理分析的基础上构建的。3.2.1 对创新主体内互动子模块的分析1. 主要影响因素分析在整个山西省科技型中小企业技术创新生态系统中，创新主体层的作用非凡。居于关键地位创新主体企业，在技术创新的过程中，技术创新能力不仅与自身的自主创新能力水平有关，而且与其对外界信息整合吸收与消化能力有着不可磨灭的关系。 （1） 技术衍生率。在创新主体内互动子模块里，技术创新能力的提升有赖于企业对自主创新能力水平的提升程度，而自主创新能力在多数情况下又有赖于企业间的技术衍生水平，通过创新主体间能源、资源、信息的吸收与竞争，合作的过程中不断刺激自身的技术衍生，推进整个技术创新主体层的技术创新能力提升。 （2） 项目管理能力。在子模块中，创新主体层要想更好的提高自身的技术地位，不断地提高自身的竞争优势，必须加强自身项目管理能力。高敏捷度的捕捉市场需求信息，紧抓技术发展前沿，提出创新突破口，促进自主创新，同时加强在行业之间的信息交流，配置资源投入，及时吸收衍生技术，更新技术库，促进技术再创新。2. 因果关系图建立构建的“创新主体内互动子模块”因果关系图如图3.3所示，对诸变量之间的因果关系较清楚地进行了描述。图3.3 创新主体内互动子模块因果关系图在此因果关系图中“创新主体层技术创新能力”的树状因果关系为图3.4所示：图3.4 “创新主体层技术创新能力”的树状因果关系图因果关系图中“技术吸收率”的树状因果关系为图3.5所示：图3.5 “技术吸收率”的树状因果关系图3.2.2对创新主体与项目间互动子模块的分析1. 主要影响因素分析（1） 项目复杂性。在整个项目的完成过程中，出于创新主体企业对项目的认知水平影响，对完成项目的目标、项目实现的方法以及为完成一个目标而选择不同路径等因素的存在，使得项目具有复杂性，影响项目的推进、技术创新能力的提高。（2） 项目的可执行性。对于一个项目的启动，都需要综合方面的考量，而项目的可执行性则决定此次项目的成败。项目的复杂性、项目所需时间、项目分工合理度、项目成功完成率等影响着此次项目的可执行性，进而对创新主体技术创新能力的提升施加影响。2.因果关系图建立构建的“创新主体与项目间互动子模块”因果关系图如图3.6所示。图3.6 创新主体与项目间互动子模块因果关系图在此因果关系图中，“创新主体层技术创新能力”的树状因果关系图如图3.7所示：图3.7 “创新主体技术创新能力”的树状因果关系图因果关系图中“项目的可执行性”的树状因果关系为图3.8所示：图3.8 “项目的可执行性”的树状因果关系图3.2.3对创新支持层与创新主体互动子模块的分析1.主要影响因素分析对于山西省科技型中小企业技术创新生态系统来讲，创新支持层的存在，无疑是从金融赞助、风投支持、社会中介服务等方面提供了有力的支持，对于创新主体层的技术创新能力将在很大程度提高。 （1）创新主体层技术创新可行性。对于创新主体层而言，技术创新的可行性受制于支持层提供的帮助，包括政府在中小企业技术创新上提供的专项资金，在法律上提供的知识产权方面的保护，在金融、融资方面提供的服务等。 （2）中介机构服务完善度。中介机构是技术创新成果流通转化的关键部门，中介机构的多寡、它的服务广度与深度在很大程度上会影响到技术成果的转化实现程度，中介机构服务完善度的提高将在很大程度上促进科技型中小企业技术创新能力的提升。2.因果关系图建立构建的“创新支持层与创新主体互动子模块”因果关系图如图3.9所示。图3.9 创新支持层与创新主体互动子模块因果关系图在此因果关系图中，“创新主体层技术创新能力”的树状因果关系图如图3.10所示：图3.10 “创新主体层技术创新能力”的树状因果关系图因果关系图中“创新主体层技术创新可行性”的树状因果关系为图3.11所示：图3.11 “创新主体层技术创新可行性”的树状因果关系图3.2.4对创新生境与创新主体的互动子模块的分析1. 主要影响因素分析创新生境对于整个山西省科技型中小企业技术创新生态系统的影响力巨大，尤其对创新主体企业的技术创新起到引导与扶持的作用。来自于市场、政府、科技对技术创新的拉力与资源、文化、服务对技术创新的推力，从综合方面都给到了必要的支持。2.因果关系图构建在创新生境与创新主体的互动子模块中，因果关系图如图3.12所示，各种支撑因素都有较为详细的描述。图3.12 创新生境与创新主体的互动子模块因果关系图在创新生境与创新主体的互动子模块因果关系图中，“创新主体技术创新拉动力”树状因果关系如图3.13所示：图3.13 “创新主体技术创新拉动力”树状因果关系图在此因果关系图中，“创新主体技术创新推动力”树状因果关系如图3.14所示：图3.14 “创新主体技术创新推动力”树状因果关系图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基于因果关系图对科技型中小企业技术创新生态系统的定性描述基础，为了进一步从动态的角度对系统的变量变化机制进行研究，需要构建系统流图。此次研究利用的是Vensim PLE 软件，充分利用该软件的学术研究工具特点，来构造系统动力学流图模型并进行模拟分析。3.3.1 创新主体内互动子模块 1.创新主体内互动子模块的流量图如图3.15所示：图3.15 创新主体内互动子模块存量流量图2.变量方程式设计(1)FINAL TIME = 30Units: 年模拟的最后时间(2)INITIAL TIME = 0Units: 年模拟的初始时间(3)SAVEPER = TIME STEP Units: 年 0,?输出存储频率(4)TIME STEP = 1Units: 年 0,?模拟的时间步长(5)A企业合作创新成果量=RANDOM UNIFORM(0, 创新主体层所含企业数*0.3,1 )Units: 个(6)A企业自主创新成果量=STEP( 2 , 1 )Units: 个(7)C创新主体层所含企业数=30Units: 个(8)L创新主体层技术创新成果存量= INTEG (技术增长量-技术淘汰量,120)Units: 个(9)A市场技术淘汰率=市场技术淘汰量/创新主体层技术创新成果存量Units: *undefined*(10)A市场技术淘汰量=RANDOM UNIFORM( 2, 20, 2)Units: 个(11)A技术内生率=(企业自主创新成果量*创新主体层所含企业数)/创新主体层技术创新成果存量Units: *undefined*(12)R技术增长量=创新主体层技术创新成果存量*(技术内生率+技术衍生率)Units: 个(13)R技术淘汰量=市场技术淘汰率*创新主体层技术创新成果存量Units: 个(14)A技术衍生率=(企业合作创新成果量*创新主体层所含企业数)/创新主体层技术创新成果存量Units: *undefined*3.3.2 创新主体与项目间互动子模块1. 创新主体与项目间互动子模块的流量图如图3.16所示：图3.16 创新主体与项目间互动子模块存量流量图2.变量方程式设计(1)FINAL TIME = 30Units: YearThe final time for the simulation.(2)INITIAL TIME = 0Units: YearThe initial time for the simulation.(3)SAVEPER = TIME STEPUnits: Year 0,?The frequency with which output is stored.(4)TIME STEP = 1Units: Year 0,?The time step for the simulation.(5)L创新主体层技术创新项目成果存量= INTEG (项目成功量-项目作废量,10)Units: 个(6)R项目作废量=RANDOM UNIFORM( 1 , (项目的可执行性度+项目的复杂度+项目相关冲突比例)*10 , 2)Units: 个(7)A项目分工合理度=SMOOTHI( 项目成功完成比例/项目相关冲突比例 , 5 ,0.3 )Units: *undefined*(8)C项目成功完成比例=0.5Units: *undefined*(9)R项目成功量=RANDOM UNIFORM( (项目分工合理度+项目的可执行性度)*2 ,(项目分工合理度+项目的可执行性度)*10 , 2)Units: 个(10)A项目的可执行性度=0.5*项目分工合理度+0.5*项目的复杂度Units: *undefined*(11)C项目的复杂度=0.5Units: *undefined*(12)C项目相关冲突比例=0.3Units: *undefined*3.3.3创新支持层与创新主体互动子模块1.创新支持层与创新主体互动子模块的流量图如图3.17所示：图3.17 创新支持层与创新主体互动子模块存量流量图2.变量方程式设计(1)FINAL TIME = 30Units: 年模拟的最后时间(2)INITIAL TIME = 0Units: 年模拟的初始时间(3)SAVEPER = TIME STEP Units: 年 0,?输出存储频率(4)TIME STEP = 1Units: 年 0,?模拟的时间步长(5)A中介机构数量比例=0.75Units: *undefined*(6)A中介机构服务完善度=(中介机构数量比例+中介机构服务广度)*0.5Units: *undefined*(7)C中介机构服务广度=0.5Units: *undefined*(8)A中小企业专项资金扶持度=0.3*政府扶持度Units: *undefined*(9)A创新主体层技术创新可行性度=(中小企业专项资金扶持度+风险投资支持度)*0.5+厂房设备供给程度*0.2+金融融资渠道广度*0.1+法律服务支持度*0.2Units: *undefined*(10)L创新主体层技术创新能力= INTEG (IF THEN ELSE(技术成果转化力度=创新主体层技术创新可行性度, 创新主体层技术创新可行性度 , 技术成果转化力度 ),0.5)Units: *undefined*(11)A厂房设备供给程度=政府扶持度*0.3Units: *undefined*(12)A技术成果转化力度=0.4*中介机构服务完善度Units: *undefined*(13)C政府扶持度=0.5Units: *undefined*(14)A法律服务支持度=政府扶持度*0.4Units: *undefined*(15)C金融融资渠道广度=0.5Units: *undefined*(16)C风险投资支持度=0.5Units: *undefined*3.3.4 创新生境与创新主体的互动子模块1. 创新生境与创新主体的互动子模块的流量图如图3.18所示：图3.18 创新生境与创新主体的互动子模块存量流量图2.变量方程式设计(1)FINAL TIME = 30Units: 年模拟的最后时间(2)INITIAL TIME = 0Units: 年模拟的初始时间(3)SAVEPER = TIME STEP Units: 年 0,?输出存储频率(4)TIME STEP = 1Units: 年 0,?模拟的时间步长(5)C产品市场需求力度=0.5Units: *undefined*(6)C人力资源丰富程度=0.5Units: *undefined*(7)L创新主体技术创新拉动力= INTEG (产品市场需求力度+市场对技术创新要求+市场规范程度+技术创新速度+技术扩散速度)/5,0.5)Units: *undefined*(8)L创新主体技术创新推动力= INTEG (政府对技术创新的市场氛围营造程度+社会现有技术成果丰富度+科技知识信息+系统内外文化价值观差异程度+系统内外文化价值观差异程度+系统内文化融合程度+资源支撑力度+跨区域合作伙伴文化差异问题+同行竞争程度)/9,0.5)Units: *undefined*(9)L创新主体技术创新能力= INTEG (创新主体技术创新拉动力+创新主体技术创新推动力)/2,0.5)Units: *undefined*(10)C同行竞争程度=0.5Units: *undefined*(11)C国家法律保障程度=0.5Units: *undefined*(12)C市场对技术创新要求=0.5Units: *undefined*(13)C市场规范程度=0.5Units: *undefined*(14)C技术创新速度=0.5Units: *undefined*(15)C技术扩散速度=0.5Units: *undefined*(16)A政府对技术创新的市场氛围营造程度=(国家法律保障程度+政府财政扶持程度)*0.5Units: *undefined*(17)C政府财政扶持程度=0.5Units: *undefined*(18)C社会现有技术成果丰富度=0.5Units: *undefined*(19)C科技知识信息=1Units: *undefined*(20)A系统内外文化价值观差异程度=STEP( 0.5 , 1 )Units: *undefined*(21)A系统内文化融合程度=RAMP( 1 , 1 , 30 )Units: *undefined*(22)C资源优质度=0.5Units: *undefined*(23)资源支撑力度=(人力资源丰富程度+资源优质度+金融财务支撑能力)/3Units: *undefined*(24)跨区域合作伙伴文化差异问题=DELAY3I( 0.3 , 5 , 1 )Units: *undefined*(25)C金融财务支撑能力=0.5Units: *undefined*4 科技型中小企业技术创新生态系统动力学仿真分析4.1 科技型中小企业技术创新生态系统参数设置与模型检验4.1.1 模型参数设置在模型参数设置上，系存量流量图中的速率变量和辅助变量不需要确定，而状态变量和常量的初始值需要在仿真之前予以确定，见表4.1和表4.2。表4.1 模型中状态变量及其初始值符号名称初始值L创新主体层技术创新成果存量120L创新主体层技术创新能力0.5L创新主体技术创新拉动力0.5L创新主体技术创新推动力0.5L创新主体层技术创新项目成果存量10表4.2 模型中主要常量及其初始值名称初始值名称初始值项目成功完成比例0.5同行竞争程度0.5项目的复杂度0.5国家法律保障程度0.5项目相关冲突比例0.5市场对技术创新要求0.5中介机构服务广度0.5市场规范程度0.5政府扶持度0.5技术创新速度0.5金融融资渠道广度0.5技术扩散速度0.5风险投资支持度0.5政府财政扶持程度0.5产品市场需求力度0.5社会现有技术成果丰富度0.5人力资源丰富程度0.5科技知识信息1资源优质度0.5金融财务支撑能力0.5创新主体层所含企业数304.1.2 模型检验系统模型的建立就是为了进一步服务于真实系统，更是对真实世界里系统的简化与抽象，因为有理想化假设的存在，必然不能完全的再现客观系统特征。即便如此，也不可否认，在既定的条件下，模型的建立简化了真实系统的繁琐关系，避免了研究中不必要的杂乱因素，同时，在控制因素的条件下，若能有效的反映了真实系统的运转规律，不免会体现出模型所具有的合理性以及彰显其重要的参考价值。为了检验山西省科技型中小企业技术创新生态系统动力学仿真模型的实用性和有效性，遂进行了模型检验。1. 模型结构适合性检验在模型结构适合性检验这一环节主要针对模型界限进行测试检验，看是否界限合适。检验模型所包含的变量与反馈回路是否足以