集群发展的动力机制和演化机理一直是集群研究关注的焦点，经济学应用外部经济、集聚经济、报酬递增理论和交易成本理论分析集群发展的动力机制，创新理论则研究技术创新与企业集群发展演化的关系。魏江（2003）从集群与创新组织变革、集群与创新过程变化、集群与创新能力增长、集群与创新绩效关系4个方面揭示了产业集群发展和技术创新之间的关系。李勇（2004）考察了集群发展不同阶段企业集群创新能力的演化特点，认为创新推动集群发展，集群内企业的创新能力会随着集群的演进而发生变化。郝莹莹和杜德斌（2005）研究了硅谷产业结构演变的历史脉络，归纳了硅谷产业不断更新的原因，分析了技术创新对硅谷经济发展的作用。蔡宁和杨闩柱（2004）从企业集群生命周期角度揭示了企业集群从基于集聚经济形成的静态优势向创新网络获得的动态优势演进的内在机制。欧洲创新环境研究小组经过对欧洲多个地区和集群发展实际的实证分析提出了创新环境理论，把企业集群与创新活动联系起来。
在高技术企业集群的形成与发展过程中，集群技术创新合作网络和技术创新的模式和特点也在不断地发展演化，最终形成完善的集群创新系统。本节从高技术企业集群的演化动力和演进机制方面分析在集群发展的不同阶段技术创新的特点和创新合作网络的动态演变，探讨高技术集群成长与创新的相互作用机制。
一、集群生命周期理论
企业集群的发展具有明显的阶段性特征，Tichy借鉴佛农的产品生命周期理论，把集群生命周期划分成诞生期、成长期、成熟期、衰退期4个阶段，从时间维度考察了企业集群的演进。其他的集群研究学者分别从集群不同生命周期阶段企业家的作用、集群专业化分工演进、集群品牌发展、社会资本的形成与发展以及政府在集群形成中的作用等方面分析了集群的演进机理。本节内容通过分析创新随集群发展的动态演进及其阶段性特征来讨论高技术企业集群的发展演进机理。
二、基于创新演化的高技术企业集群的演进机理
创新是推动高技术企业集群成长的关键动力机制，创新活动贯穿于整个高技术企业集群的生命周期，并随着高技术集群的发展演进而处于不断的动态演变之中。在高技术集群发展与形成的整个生命周期，创新与高技术集群是相互影响，动态演进的，高技术集群企业的技术创新活动的协调机制也在不断随集群的发展而发展进化。因此，在高技术企业集群的生命周期理论研究中，有必要讨论分析高技术企业集群技术创新活动在信息结构方面的特征及其相应的治理机制是如何随着高技术集群的生命周期发展而动态演化的。信息加工的分工模式在高技术集群发展的不同阶段由于不同阶段创新活动的性质和外部环境的技术特征而有所不同，据此可以把高技术企业集群的生命周期分为独立分布式创新阶段、企业集群创新网络阶段和创新集群阶段。
1.分散化独立创新阶段
高技术企业集群的萌芽往往依托于研究型大学或科研中心，在这些研究机构周围形成技术极。罗伯特·皮艾尔在《技术极的出现》一书中将技术极定义为通过知识的产生和商品化，产生可持续发展的经济活动的区域，技术极的核心是科学技术与产业相互作用不断产生新产品和新工艺，通过创新老企业不断扩展，新企业不断迁入和衍生，从而逐步实现区域产业集群（唐华，2004）。技术极对集群外部的企业具有吸附作用，由于技术知识的外溢效应和技术极的吸引，高科技企业开始向集聚胚集中。
这个时期的集群创新活动主要是企业内部的独立分布的创新活动，其治理机制主要是企业内部的团队式治理，团队由具有共同目标函数的成员构成，团队成员自发协调各自的活动。治理的目标是为了解决由于契约的不完备性和信息的不对称导致的委托代理问题。由于创新活动中监督团队成员的努力程度的成本较高，团队成员存在偷懒和“搭便车”的机会主义行为，因此委托人需要向团队成员提供激励，解决在创新活动中的代理人的逆向选择和道德风险问题，使其按照委托人的目标努力。高技术企业具有创新性，创新活动具有团队生产的特征，单个成员对创新的贡献难以计量，产出也具有不确定性。由于高技术企业以人力资本的持续升值为特征，人力资本和团队合作影响高技术企业的治理结构，高技术企业治理的本质是要建立人力资本与货币资本间的协调机制。
相对于企业内部的治理机制，这一阶段高技术企业集群内的企业间还没有形成正式的分工协作体系，集群文化还没有形成，企业间的信任机制不完善，不同企业间很少或基本没有信息传递和交流，缺少相互的协调与合作。创新活动的治理机制主要依赖于企业内部治理机制，缺乏企业间协调机制。
此时企业的技术创新以企业内部自主创新和企业与研究机构的合作创新为主，创新合作网络还尚未形成，企业间的技术关联和产业关联效应不强，单个企业的创新是分散的、无序的，合作创新是偶然的，还没有相关的制度保障，企业的技术创新成本和创新风险较高。技术转移的途径基本是从大学到企业。如有研究提出，在集群生命周期的早期阶段，企业与本地的大学等机构的合作创新更为重要。
2.企业集群创新网络阶段
由于集聚胚的企业的成功和技术极的快速技术进步，产品和技术市场迅速扩大，在市场需求的拉动和创新的推动下，企业规模迅速扩大，开始吸引更多的具有技术关联和产业关联效应的企业进入集群，并且不断从原有企业内部衍生出更多新的中小型高技术企业，这些新企业的创业往往是依靠更快、更新的技术创新，集群开始进入一个持续成长的阶段。企业创新能力不断增强，专业化的供应商和中介服务机构开始出现，由此形成企业、供应商、销售商、中介组织和研究机构的创新合作网络。集群规模逐渐扩大，形成有利于创新的环境。
此时信息需要在不同组织单元之间进行共享，信息高度共享以实现创新活动的良好协调。创新企业通过分工协作网络相互协作，共同完成创新。集群企业间是相互依存、相互合作的关系。企业的创新活动是一种互动型研发活动，多个企业相互协作，创新活动的治理机制是基于专业化分工协作的创新网络的网络治理机制。
3.创新集群阶段
此时过度集聚产生拥挤效应，导致了生产经营成本急剧上升，竞争日趋激烈，基础服务设施容量超载，集群内的企业以成长性和收益性较高的创新活动为核心业务，而把生产性部门转移到集群之外，或以外包的方式交给其他企业来完成，企业的生产与设计功能逐渐分离。
在这个阶段，集群内存在着大量的创新企业，多个企业在同一方向上展开创新活动的竞赛。高技术创新的不确定性非常高，而技术创新项目成功的收益也极高，需要由多个相互竞争的单元重复同样的信息加工过程，以便提供多样的选择余地。企业在特定的缝隙市场上竞相创新，创新活动相互替代。此时的不同组织单元采取信息包裹模式，每个组织单元的信息加工活动是相互隐蔽的，信息加工在不同期间相互独立，目的是为了减少信息传递的协调成本。高度的竞争保证了集群创新的生命力和成功的可能性。风险资本家对创新企业采取阶段性融资策略，开展联赛式治理，不同创新企业相互竞争，界面标准事先确定，通过可兼容的界面设计，使信息加工模式模块化，它可以更好地应对高技术创新中的技术不确定性，显著提高创新的速度。创新性技术产品系统可以通过重新组合模块产品加以实现，分散的模块化创新中研制成功的部件，可以经组合而形成一个新的产品系统（卡丽斯，鲍德温和金·克拉克，2006）。
模块化是指在信息技术革命背景下产业的发展过程中逐步呈现出来的用于解决复杂系统问题的新方法。通过每个可以独立设计的，并且能够发挥整体作用的更小的子系统来构筑复杂的产品或业务过程。在模块化的创新模式下，各个独立的创新企业遵循设计的规则自由开发自己的模块，然后在独立的模块中选择最优的模块组合成新的产品系统。模块化创新的特点在于各独立的模块是自我进化的。
模块化创新更加适合于高技术企业，因为高技术企业的创新面临着更多的不确定因素，技术的发展方向难以把握，通过模块化可以组合出全新的产品，而这种产品是经过遴选而成的。通过模块分解化把一个复杂的高技术创新按照一定的联系规则分解为可以进行独立设计的半自律性的子系统。每个模块的创新活动不需要和其他模块的创新活动相互协调，只负责本模块的信息处理过程，提高了信息处理的效率。在不同模块的内部同时有多个企业开展创新竞争，通过更多的实验来选择最佳的方案。按照事先确定的联系规则将这些独立设计的子模块统一起来，完成整个高技术创新。创新活动本身也在进一步趋于完善，保证每个子系统所采用的工艺和技术都是最新和最先进的。提高了创新成功的概率（青木昌彦，2003）。
三、集群创新系统的构建与发展
高技术企业的发展与成长依赖技术的创新与进步，高技术集群企业的创新活动往往是分散却又相互依赖的，需要多种相关技术与不同部门的支持，具有明显的复杂性特征。高技术集群内部的创新参与者分别处于价值链的不同环节，需要在创新活动中统一协调行动，成熟的集群需要成熟的创新体系，协调不同创新主体在创新活动中的行动，因此，构建完善的集群创新系统对于高技术集群的创新活动具有重要的意义。
1.区域创新系统理论研究
库克认为区域创新系统主要是由在地理上相互分工与关联的生产企业、研究机构和高等教育机构等构成的区域性组织体系，而这种体系支持并产生创新。魏格提出区域创新系统应包括：进行创新产品生产供应的生产企业群；进行创新人才培养的教育机构；进行创新知识与技术生产的研究机构；对创新活动进行金融、政策法规约束与支持的政府机构；金融、商业等创新服务机构（刘曙光和徐树建，2002）。阿歇姆认为区域创新系统是由支撑机构环绕的区域集群，区域创新系统主要由两种类型的主体以及它们之间的互动构成：第一个主体就是区域主导产业集群中的企业，同时包括其支撑产业；第二个主体就是制度基础结构，如研究和高等教育机构、技术扩散代理机构、职业培训机构、行业协会、金融机构等，这些机构对区域创新起着重要的支撑作用（孙沛东和徐建牛，2004）。
在集群创新研究中，也需要构建集群创新系统。魏江关于集群创新系统的定义是：在狭窄的地理区域内，以产业集群为基础并结合规制安排而组成的创新网络与机构，通过正式和非正式的方式，促进知识在集群内部创造、储存、转移和应用的各种活动和相互关系（魏江，2004）。在集群内部，创新活动具有分工的特征，需要集成不同企业的专有知识。在集群创新系统的构成要素中，最关键的要素应该是集群中的相关企业集合以及由这些企业组成的互动网络机制。
2.集群创新系统的构建及发展
集群发展的成功与集群创新系统的构建和治理机制能否有效促进集群企业不断创新有密切的关系。构建成功的集群创新系统可以促进企业集群向更高层次的创新集群的跃迁。阿歇姆认为构建集群创新系统必须具备以下条件：集群内部企业间更多的创新合作；强有力的制度基础结构，并且创新合作中包括更多的知识提供者（孙沛东和徐建牛，2004）。
高技术集群创新系统的构建则必须考虑以下三个基本方面：
第一，集群创新合作网络。高技术集群创新系统的构建应该努力形成涵盖企业、供应商、销售商、中介组织和研究机构的网络，以创新网络为依托开展协同创新，以创新合作网络协调不同经济主体之间在创新活动中的行为。与创新活动相关的复杂性和不确定性可以通过信息与技术的交流得到降低，企业创新活动所需的基础研究可以求助于集群内的大学和科研机构，而基础研究的成果可以很快地应用到企业生产与创新实践中去。
第二，集群内的集体学习机制。高技术企业集群的创新活动既是一个集体协调的过程，同时也是一个集体学习的过程。企业的竞争力取决企业的创新能力，创新能力的提高则取决于持续不断的学习。演化经济理论认为，企业的经济绩效取决于持续不断的学习。这种学习过程的基础是一个企业所拥有和支配的资源，即人力资源的技术知识、实物资产和组织规则。组织规则以特定的方式协调企业内各种资源的配置，企业外部的经济环境持续产生的压力迫使企业的组织规则不断演进，以保持企业的竞争地位。集群内的集体学习机制能够提高企业人力资源的技术知识和物质资产的积累，同时企业的组织规则也在不断演化而适应企业间的协同创新，保持集群的竞争优势。组织规则以特定的方式协调企业内外各种资源的配置。通过集体学习，专业化分工的创新主体可以提高知识积累，提高创新能力，彼此适应，降低创新合作的协调成本和交易成本。
第三，保证创新合作的制度基础。在高技术集群企业的协同创新过程中，单个的独立企业必然追求自身的利益最大化，有采取机会主义行为动机，因此需要相应的制度约束，需要相关的治理机制来协调不同经济主体之间的行为。集群从形成到发展成熟的长期制度变迁形成的制度基础既能有效地利用分工带来的专业化生产和规模经济优势，又能够顺畅地协调不同交易主体之间的经济行为，使集群作为一个系统完整的整体而稳定运行。集群内企业间的创新合作机制可以作为一种稳定的结构而长期存在，这种广泛的合作与信息交流在集群内越普遍，选择合作行为在战略上对企业创新就越有利，因此作为一种自我约束、自我强化的机制固定下来。集群创新系统以集群创新合作网络为基础，集群集体学习机制为提高手段，以一系列正式和非正式的制度安排为保障，其构成要素包括企业、研究机构、供应商、中介组织、顾客等不同单位。高技术创新是一个非常复杂的过程，需要从研究开发到产品实现的整个阶段，将顾客、供应商、大学、研究机构、中介组织等其他合作者有机地集成起来，需要多部门、多企业的共同合作。集群各组织单元的有效协作可以提高集群的整体创新能力，降低创新成本，加快创新成果向最终产品的转化。
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