基于大型科研仪器共享服务数据的云南省技术创新时空演变实证研究.pdf
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1、20233No.142023年第14 期科技管理研究Science and Technology Management Researchdoi:10.3969/j.issn.1000-7695.2023.14.011基于大型科研仪器共享服务数据的云南省技术创新时空演变实证研究吴斌,邓阝艺,龚金梅,邬平(云南省科学技术情报研究院,云南昆明650051)摘要:为探讨特定区域内技术创新力形成的动力机制,鉴于区域内大型科研仪器设备的测试服务内容能够反映本地区技术发展水平现状和趋势,因此以云南省2 0 15 一2 0 19 年的大型科研仪器设备服务记录数据作为研究对象,按时间切片划分窗口期构建技术主题演
2、化模型,通过文本聚类、概念树以及连接强度矩阵等方式进行文本挖掘,分析区域内技术创新发展的时空格局演变路径,从而为区域科技管理部门制定科技发展规划等提供参考。研究发现:云南省大型科研仪器设备开展分析测试服务主要涉及环境监测、农肥分析、食品安全、生命科学以及仪器检定五方面,其发展趋势主要呈现为四方面:以环境监测为主要领域、从食品检验向食品安全检验过渡、将仪器检测作为重要工作以及病原微生物分析检测成为重要领域。研究结果与云南省当前的技术创新发展趋势一致。基于此,提出云南省应该在生物多样性与生态安全监测评估、绿色生态农业研究、仪器检验检测技术创新和生物医药与大健康产业发展等方面加强科研攻关。关键词:大
3、型科研仪器;仪器设备共享;科研分析测试服务;文本聚类;技术主题;仪器检测;技术创新;云南省中图分类号:G255.76F204;G 3 0 1文献标志码:A文章编号:10 0 0-7 6 9 5(2 0 2 3)14-0 0 9 6-0 9Empirical Study on the Temporal and Spatial Evolution of Technological Innovation inYunnan Province Based on Shared Service Data of Large Scientific Research InstrumentsWu Bin,Deng
4、Yi,Gong Jinmei,Wu Ping(Yunnan Academy of Scientific&Technical Information,Yunnan 650051,China)Abstract:In order to explore the driving mechanism for the formation of technological innovation in a specificregion,considering that the testing service content of large-scale scientific research instrumen
5、ts and equipment in theregion can reflect the current status and trends of technological development of this region,the service record dataof large-scale scientific research instruments and equipment in Yunnan Province from 2015 to 2019 is taken as theresearch object.A technology theme evolution mod
6、el is constructed by dividing window periods by time slices,andtext clustering is used to analyze the evolution of technology themes by using concept trees and connection strengthmatrices for text mining,this paper analyzes the spatiotemporal pattern evolution path of technological innovationdevelop
7、ment in Yunna,and provides reference for regional scientific and technological management departmentsto formulate scientific and technological development plans.It finds that the analysis and testing services providedby large-scale scientific research instruments and equipment in Yunnan mainly invol
8、ve five aspects:environmentalmonitoring,agricultural fertilizer analysis,food safety,life sciences,and instrument verification,and the developmenttrend is mainly presented in four aspects:environmental monitoring as the main field,transition from food inspectionto food safety inspection,making instr
9、ument testing an important work,and becoming an important field forpathogen analysis and detection.The research results are consistent with the current trend of technological innovationdevelopment in Yunnan.Based on this,it proposes that Yunnan should strengthen scientific research and researchin ar
10、eas such as biodiversity and ecological security monitoring and assessment,green ecological agriculture research,innovation in instrument inspection and detection technology,and development of biopharmaceutical and big healthindustries.Key words:large scientific research instruments;sharing of instr
11、uments and equipment;scientific research analysis andtesting services;text clustering;technical themes;instrument testing;technological innovation Yunnan Province收稿日期:2 0 2 2-12-2 1,修回日期:2 0 2 3-0 4-0 3基金项目:云南省高层次科技人才及创新团队选拔专项项目“中青年学术和技术带头人后备人才项目”(2 0 2 3 0 5 AC160011);云南省科技计划项目公共科技服务平台专项项目“云南省科技管理信
12、息系统建设(三期)”(2 0 2 0 0 5 AH070003);云南省科技政策研究专项项目“云南省重点产业重大技术需求与产业技术体系建设研究”(2 0 19 RD015)97吴斌等:基于大型科研仪器共享服务数据的南省技术创新时空演变实证研究2021年5 月2 8 日,习近平总书记在“科技三会”上发表重要讲话,再次强调坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。区域技术创新力作为地区生产力结构改革和动力机制转换的原始创新动力1,不仅能有效撬动先进生产力的跨越式发展,还能持续性地培育区域经济发展的新业态与新模式。科技资源共享服务体系作为催化科技原始创新的“助燃
13、剂”,可以有效刺激区域科技资源主动开放互联与协同共享的意愿,引导区域间错位发展,构建优势互补的区域创新发展格局【2】。大型科研仪器是开展科学研究、支撑知识和技术创新的重要物质基础,为我国科学前沿探索、战略性高新技术突破和社会发展提供了重要支撑【3 。周小平4 、王肖波等5 、许欢6 蔡萌等7 的研究表明,大型科研仪器承担着繁重的科学测试分析与理论实证的重任,可以有效支撑新品开发研制,加快企业科技创新的步伐,因此其分析测试内容能在一定程度上反映区域当前技术发展水平和趋势。鉴于此,通过对大型科研仪器承担的大量具体分析测试内容进行内容挖掘,绘制出当前区域重要行业的技术发展趋势,并将其作为一种行动指南
14、和战略规划制定的重要手段【8,可以动态反映区域内重点行业的技术创新空间格局的演变,为管理部门制定科技发展规划提供指引,同时及时发现科研领域内有关技术研发相互重合的现象并调整发展策略,防止“内卷”1林相关领域研究现状目前大量关于区域技术创新能力的研究主要集中在区域间分布与产业集聚和区域技术创新能力评价两个方面。在区域间分布与产业集聚方面,肖玉贤等9 基于文献计量法发现我国区域创新能力水平呈现东西部差异明显、邻近城市发展相似的特点,这意味着区域之间存在缓慢流动的技术创新力,但具体流动的模式仍有待进一步探索;杨骞等【10 利用二次指派程序(quadratic assignment procedure
15、,Q A P)识别技术创新效率的区域差异,发现区域间差异是呈下降趋势的,而区域内差异是区域总体差异主要来源;曹晨等11 基于社会网络和潜在狄利克雷分配(LDA)研究了成渝地区技术创新合作现状,定量化分析与总结区域技术创新在产业方面发展趋势与不足;李国锋等【12】利用区域高新技术研发数据,结合政府驻地迁移信息进行双重差分倾向得分匹配(PSM-DID)分析发现,政府驻地迁移会左右区域技术创新进程;何龙斌等【13 综合运用空间基尼系数、行业集中度以及区位熵等方法,基于官方统计年鉴得到中国区域高技术发展的空间演化情况;刘乃全等【14 从区域合作论文与合作专利的视角出发分析长三角区域的科技协同创新时空演
16、变,发现政府之间紧密的合作交流能破除技术创新的地域与行政限制,促进区域间创新力的均衡流动;李哲等【15】基于熵权法构建综合指标评价体系,用于分析我国省份之间技术创新时空演变;王业强等【16 根据技术创新与地区差距的关系,对技术创新区域发展路径进行研究。在区域技术创新能力评价方面,赖一飞等【17 基于超效率SBM模型、Malmquist指数和托宾(Tobit)模型分析了我国技术创新面板数据,认为政策条件、科技基础设施以及经济水平是区域技术创新效率的关键影响因素;刘天寿等【18 设计了随机森林最小二乘系统辨识(RFWT)模型对我国12 个自贸区进行技术创新能力评价,以避免主观因素和信息重叠带来的影
17、响;刘立燕等【19 结合数据包络分析(DEA)和灰色关联度对湖南区域技术创新能力进行研究,同时利用变量替换以及时间序列替换验证创新能力差异结果的稳健性;杜英等2 0 基于三螺旋理论构建创新能力评价指标体系并结合熵权法对指标进行确权,通过分析子系统之间的协作耦合,系统化地揭示不同创新主体对区域技术创新能力的影响程度。除此之外,还有如冯岑明等2 1】、杨艳萍【2 2】、李柏洲等2 3】、王晓梦2 4】等学者分别使用层次分析法(A H P)、径向基函数(RBF)、主成分分析、粗糙集以及灰色关联分析等方法来进行区域创新能力评价研究。从目前的相关研究内容来看,技术创新能力的区域间分布与产业集聚的研究侧重
18、于探索其空间分布的形成机制、科技协同与合作的动态演化过程以及技术创新产业集聚的构成因素等方面,而区域技术创新能力评价的研究则重点关注影响区域技术创新评价指标优化以及影响技术创新的各类因素,然而鲜有文献对特定区域内技术创新力形成的动力机制进行探索。原因可能在于:一是部分评价指标或存在模糊性与混淆性,因此基于观测的统计模型无法可靠地识别因果关系【2 5】;二是部分有关国内区域的实证分析多基于中国统计年鉴、中国科学技术发展战略研究院的中国区域科技创新评价报告2 0 2 2 以及地方统计年鉴等宏观数据进行跨区间的分析验证,区域内的空间相对独立,仅仅一组宏观指标(诸如用于衡量投入的科研人员占比、研发支出
19、、人均科技投人等指标,用于衡量产出的技术合同、高新技术服务收入、论文、专利等指标),无法洞察区域内技术创新力的动力演化机制;此外,98吴斌等:基于大型科研仪器共享服务数据的术创新时空演变实证研究根据当地产业发展需要,技术创新领域的侧重点不同,区域内技术创新主导政策不尽相同,区域内所形成的创新格局也迥然相异,如郭平等2 6 、刘洁2 7 陈敬明等【2 8 的研究所述。针对采用宏观统计指标衡量技术创新力的时滞性较长、难于观测对区域内技术创新力的动力学变化的难题,有学者如罗扬等【2 9】、张铁山等【3 0、郑明等【3 1、戴显红等【3 2】、王晓辉3 的研究发现,区域内的科技基础设施对于技术创新具有
20、正向性的引导作用;同时,有学者研究表明,科技基础设施对技术创新能力的影响存在区域异质性【3 4 ,因此对科技基础设施的利用过程能表征当前区域的科研活动类型与技术创新程度。大型科研仪器作为重要的科技基础设施,承担了大量高端和前沿的科学研究与科技研发任务,其所承担的分析测试内容不仅能代表区域内主流的前沿科技研发活动,也是区域内技术创新力的具体表现。综上,本研究对云南省大型科研仪器分析测试服务数据进行语义文本聚类分析,探索不同年度的热点技术,观测和总结区域内技术创新空间格局的演变和发展规律,为支撑区域技术创新发展政策与制度的制定提供相关依据2路径演化建模2.1数据准备云南省大型科研仪器开放共享服务平
21、台(以下简称“大仪平台”)于2 0 16 年上线投入使用,面向全省提供仪器共享、在线预约、分析检测、服务案例浏览、仪器设备查询统计等共享服务,其共享服务记录包括了共享服务单位名称、主要检测仪器名称、服务金额、实际服务时间、开机时间、依托课题名称、分析测试具体内容、服务类型、申请人姓名电话与工作单位等字段,实现了整个仪器分析测试服务过程的全流程记录。其中,分析测试具体内容记录了具体的分析测试任务与相关的研究内容,能体现开展分析测试的科研目的。截至2 0 2 2 年12 月,云南省内人网仪器管理单位有13 5 家1),共享大型科研仪器有3 6 3 4 台套,仪器原值共2 5 亿元。其中,大型科研仪
22、器设备包括分析仪器(2 3 0 6 台套)、计量仪器(2 3 3 台套)、物理性能测试仪器(2 2 0 台套)、电子测量仪器(5 3台套)、海洋仪器(6 台套)、地球探测仪器(18台套)、大气探测仪器(15 台套)、医学诊断仪器(15 2 台套)、核仪器(2 台套)、特种检测仪器(6 7 台套)、工艺试验设备(2 13 台套)、激光器(9 台套)、计算机配套设备(4 7 台套)、其他仪器(2 9 3 台套),共计13 个大类,能为云南省内各类科研任务提供全面的分析测试共享服务,累计的共享分析测试服务记录数约8 5 万条(以下简称“样本”)、服务案例2 2 5 个。2.2数据分析为甄别出与研究相
23、关的大型科研仪器设备分析测试任务,只选择高等学校、科研院所等非以检验检测为主营业务的管理单位,剔除具有市场性质检验检测机构,得到有关服务记录数为12 5 6 3 9 条,服务记录数据跨度为2 0 15 一2 0 19 年(见图1)。60000-40000-20000-020152016201720182019年份图1云南省大型科研仪器共享服务记录数年度分布云南省的大仪平台于2 0 15 年上线,2 0 17 年达到使用高峰。究其原因是,2 0 17 年科技部、国家发展改革委与财政部印发国家重大科研基础设施和大型科研仪器开放共享管理办法,同年云南省第一次实施了大型科研仪器入网管理单位共享服务评价
24、考核与激励性后补助政策措施,在政策与奖补的双重红利影响下大型科研仪器设备管理单位工作积极性较高,2 0 17 年科研分析测试的共享服务记录数量达6 万余条。2 0 18 年,由于财政预算资金紧张,云南省没有开展大型科研仪器设备共享服务考评工作,因此大型科研仪器设备共享服务记录数回落明显(约3.9万条)。2 0 19 年年初,根据科技业务管理需要,大仪平台统一迁移至云南省科技信息管理系统,开展了为期2 年的系统集成改造工作。云南省2 0 15 一2019年大仪平台的共享服务记录涵盖了动植物、农业、金属、化工等6 2 家科研机构约12 万条分析检测数据,内容涉及了生物基因工程、生态环境监测、复杂矿
25、物成分分析、痕量杂质分析、自动化检定等与研发项目和科研课题相关的前沿性技术。2.3主题演化建模为观察区域内技术热点的迁移与演变,按照时间窗口t对大型科研仪器设备分析测试的热点进行聚类。由于各个窗口期t聚类名称不同,很难看出聚类之间的关联关系,因此按时间顺序将数据拆分99吴斌等:基于大型科研仪器共享服务数据的南省技术创新时空演变实证研究为3 个窗口进行语料库的切片:t为2 0 15 一2 0 16 年,代表分析测试在共享服务启动阶段的技术领域;t2为2 0 17 一2 0 18 年,代表分析测试服务关注的热点技术领域;t3为2 0 19 年,代表分析测试所关注的最新的技术领域。其次,按t,生成对
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