三螺旋模式与知识经济
周春彦3 译
（1. 阿姆斯特丹大学 交流研究学院，荷兰 阿姆斯特丹 1012 CX；2.苏塞克斯大学 科技政策研究所，英国 布莱顿BN1 9QE；3.拉萨尔大学 国际三螺旋研究所，西班牙 马德里 28023）
摘 要：大学、产业与政府三者之间关系的三螺旋模型，可将此关系网络的新体制模型推广为三种选择环境如何相互作用的新进化模型。两种相互作用的选择机制固然能形成一个共有的轨道，但三个选择环境则有望生成一种管理制度。以新进化模型既可理解大学、产业与政府三者间关系的机构整合，又可理解财富创造、知识生产和立法等不同功能的区分。于是，依据国家、部门和区域而明确规定的创新体系即可简述为下述实证问题：协同优势是否从关系网络中的不同功能而产生？由此，该三螺旋模型可通过仅局部稳定（且有可能锁闭）的轨道与全球水平上的技术经济管理制度的协调一致而研究某种经济的知识基础。
关 键 词：三螺旋模式；知识经济；管理制度；选择环境；全球化
中图分类号：N 031 文献标识码：A 文章编号：1008-3758（2010）01-0001-08
一、问题的提出
三螺旋已经研究了大学产业政府之间的关系网络。但这些机构网络只提供了以知识为基础的系统的知识基础结构。我们将知识基础结构看作在复杂相互作用系统中通讯流量的一个进化的保留机理。然而，除机构关系模型外，三螺旋模式还可伸展出三个选择环境 的功能相互作用的新进化模型。形成知识经济所必需的进化功能有三个：经济财富的生成、有组织的知识生产和标准化控制。
三个选择机制相互作用可以预期生成复杂动力学[1-2]。在达尔文最初的进化论中，选择被看作是自然的，即由自然赋予的。在进化经济学范式中[3]，不同的选择环境各有不同，如市场和非市场环境等[4]。对跨不同经济学领域的比较研究[5-6]和对不同国家创新系统的研究[7-8]一直是这一传统的核心。但如果没有一个分析模型，我们就不能对不同选择环境之间如何相互作用进行分析。
在三螺旋模型中的选择动力是内生的，因为三个组织机构的活动范围彼此两两关联，而且是分布式的。因而它们对彼此的选择做出反应。Dosi在1982年注意到两个选择环境之间的相互作用能形成一条轨道[9]。某一特定轨道可能处于一个可能的轨道空间中。由于增加了一个自由度，三个选择环境能为整个知识经济体系建模。
这个相互作用动力进化模型和大学产业政府的机构关系模型之间的关系不再是一一对应的。然而，财富的创造向来与产业相关，知识生产与大学相关，而公共领域的控制则与政府或私人活动领域的管理相关。相互作用动力模型关注的是分化，而网络关系模型反映的是整合程度。整合和分化是相伴相随的：在功能上分化的系统能处理更复杂的事物 [10]，并且相互作用与交流使改变观点成为可能[11]。
例如，大学有时能起区域创新组织者的作用，公司已成为重要新知识生产者等，但产业、大学和政府机构的主要使命还是照旧保留（并且在一定程度上被法定下来）。因而在界面上可能会发生权衡和出现边界物体[①] [12]。三者在社会现象中相互交织。例如，专利能在法庭上起作用，因其提供法律保护，但专利也能被用做衡量知识生产和/或经济价值的指标。
利用这个三螺旋模型，我们能用一个三维图像来解释在以知识为基础的秩序里的现象。两个以上环境能彼此相关，因为在社会层次上推论式知识 已成为除经济交换关系和政治控制之外的第三协调机制，并且与前两者相互作用。在此协同中这个新增自由度能被看做是知识经济和政治经济之间的区别性特征[13]。
二、分析模型
在知识经济中，除过去已经存在的政治经济协调机制市场交换和政治控制，有组织的知识生产和控制已成为第三协调机制[13]。在网络节点上的部门必须具有这三个功能，但是我们不能再指望结构与功能之间会一一对应，因为这些功能基于机构之间的网络安排[14]。有可能发生系统性影响，这些影响不能直接追溯到具体的交换关系，但因功能间相互作用的协同出现在系统层次上。
就经济动机推动生产功能的变化或生产功能朝其本源的创新性转变而言，三个功能中的两个（技术创新和经济要素价格的变化）之间的关系能在进化经济学中被建模[3]。创新倾向于打破经济平衡。
当两个功能如同选择环境相互作用时，这两个选择环境会沿一条轨道彼此相互塑造[9]。稳定在某个局部最佳点上可以看做是选择环境之间彼此共同进化的结果。
竞争的稳定性也能被看做二级变化，并且当另一个（解析无关的）选择机制起作用时，能进一步为超稳化、亚稳化和全球化而选择。Hayami 和 Ruttan (1970) [15] 已经注意到一个在全球层次上的二级选择机制[5]258 。当一个轨道按照权衡结果形成踪迹时，由环境而来的另外一个（第三个）反馈可能导致全球化或者引起作为超稳态的锁定。或者相对稳定的轨道会成为亚稳的和分叉成两支。于是这个控制机制从局部（和潜在稳定的轨道）变换到全球的下一级或制度的层次。
让我们利用这个逻辑方程构造选择机制相互作用的模型。在这个模型中，系统x的发展变化与其过去的状态相关，但因处于竞争环境中所以要乘上反馈(1 xt)：
; 0 < x
< 1 (1)当x的值随时间增加时，反馈项（1- xt）阻抑这个系统的进一步发展。在技术经济系统的情况下，这个对于历史性变化和增长的反馈能由作为一个选择环境的市场来提供[②]。换句话说，技术发展引起基于该系统过去状态的变化（在此为axt），但这个变化是由一个越来越多选择性的环境(1xt) 来选择的。
对于彼此竞争的人口或技术而言，如果把竞争系数(α)加到选择机制，那么这个逻辑方程能被推广为所谓的Lotka-Volterra方程[1],[16]。在上述逻辑方程和Lotka-Volterra方程中，选择被建模为反馈。假定在Lotka-Volterra方程中的参数k和α都是1且没有失去一般性, 那么这个反馈(k αx) 就能被表述为(1 x)。
两个选择作用在一个变量v上（在方程（1）中v=axt），所生成的选择环境能表示为二次方程：
f(x) = v (1 x) ( 1 x) (2)
= v (x2 2 x + 1) (3)
这个所生成的选择环境不再作为均匀场运行，因为它是个曲线。它能被描绘为图1：包含两个选择的一个系统能稳定在二次曲线的最低点。当这个最低点随着时间维度延展时，系统在其中沿着一条轨道发展，形成一个谷。Sahal称其为创新大道[17]，并把它们比做生态系统理论中的河床[18]。
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f(x) = v (x3 3x 2 + 3x 1) f(x) = v (x3 cx 2 + dx e) |
另一个选择的加入导致复杂动力学（见图2）。于是这道风景不再平坦，而是崎岖不平[19]。
同理，第三个选择环境的介入能导致下列公式：
f(x) = v (1 x) ( 1 x) ( 1 x)
= v (x3 3 x2 + 3 x 1) (4)
这个三次函数能由图2中 的点线来描述。只要三个选择机制同时作用在具有相同参数（在此情况下都设为1）的单一变量上，那么全球的和稳定的拐点就会在所谓的马鞍点上重合。在此特殊情况下，历史上稳定的系统就能与全球系统保持同一。也许我们能把这样的一个系统看做包含单一轨道或Nelson和 Winter[5]258的天然轨道：在这个轨道里全球最佳点和局域最佳点相一致。
图2用带箭头的线显示稳定性和全球化随不同参数值变化的形状。在这种（更一般的）情况下，曲线会呈现出最大值和最小值。在最小值处，技术经济系统局部稳定，但在最大值点上它能被看做是亚稳的。结果导致一个分叉：这个系统可能倒退（稳定在局域的最佳点上），也可能前进（全球化进入下一个制度）。
只要系统处于稳定（即在最小值点），那么它就能沿其原来的轨道推进。但不稳定的状态却倾向于使系统朝另一个吸引盆移动。这个吸引是由在另一个维度上通讯的可能性引起的这个通讯能在新出现的结构中处理更复杂的事物。局域最佳点也能被看做一个小生境在这个小生境中技术能快速发展而冲向将其与下一个吸引盆分开的山顶。后者为局域发展提供全球的环境。
在本文后面部分我们将利用反应扩散动力学建模这个分叉。现在让我们先注意看一下方程3的符号。二次项系数是正的，所以图1中的曲线有最小值。如果这个符号是负的，那么另一个（第三个）子动力必定会在系统层次上起作用。由于形式的缘故，对于共同进化并稳定在最小值处的系统的两个选择环境而言，符号的反转不可能是内因性的。第三个选择机制可以增强系统原有的稳定性使其处于超稳态，也可能反转二次项符号使系统处于亚稳态（图3）。
换句话说，亚稳性和超稳性都表明第三个子动力在起作用。例如，某一政治经济系统因两个社会协调机制（经济和政治）相互作用而倾向于稳定，但知识经济能预期显示更复杂的动力学，因为第三个协调机制（知识生产）正日益取代控制功能。
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A |
b |
图 3 在复杂选择环境中技术经济系统的亚稳态（a）或超稳态(b)
例如，我们能将图3（a） 和图3（b）之间选择环境符号的变化理解为在递减边际报酬和递增边际报酬的市场之间的不同（如Arthur的信息与通讯技术案例[20]）。递增边际报酬在双曲线上的亚稳点引起分叉和随之而来的在任一分支上的锁定。至于锁定，即以前的亚稳系统因一个反馈增强了其他两个子动力之间的共同进化而再次成为超稳定的。
三、知识经济和创新系统
上述关于动力系统的思考怎样帮助我们理解在主角儿之间的可观察到的关系？从进化的观点看，关系网络为我们提供系统的足迹，或者更抽象地确切表达了系统动力的表现形式。当仔细研究实际例子时，会发现我们所研究的系统的功能是看不见的。换句话说，相关的选择机制能用公式表述为假设，但只有变化能被观察到。用公式表达假设会使实际测量与创建理论相关。此外，理论化还使我们能指明事物不易觉察的方面。
三螺旋模式出现在两种理论竞争的情形下：一是关于（国家）创新系统[21-23],[8]，二是对新知识生产或模式2[③]的推崇[24-25]。模式2论点的拥护者们力图证明资本主义制度经历了根本性转变，已经在本质上改变了知识生产的模式：学科知识越来越过时，日益被产生跨学科研究课题的技术－科学知识所取代。
然而，模式2知识生产方式专门聚焦在转变上，而创新系统 的概念则指明现有安排的回复力（弹力），如同在进化经济学中普遍存在的那样。对此已有大量的研究，其中绝大部分都基于不同创新环境之间的系统比较[5],[7-8],[26]。此外有人认为单一民族国家作为19世纪和20世纪初的特殊概念为国家 创新系统的发展提供了一个稳定环境，还有学者认为部门或区域结构也可能为学科知识（发展）提供稳定的环境[6]。
三螺旋模式利用可能的 安排解释这些不同。当三个动力中有一个保持相对静止时，另外两个能稳定在一条轨道上。至于三个子动力中哪一个提供这个稳定点要因具体事例和时间而异。在某项技术沿一条稳定路线引领轨道时有望出现一个部门系统。当政府能提供强有力的规章制度时（如中国政府），国家创新系统会占支配性的地位。在区域层次上，区域政府、地方大学和产业能力之间的权衡可以形成具体的小生境[26]。
大学有时能引领一个区域的发展[27]，但每个小生境都处于不断变化之中。比如，某个曾经处于稳定发展的区域在10年后可能因跨国公司能自己花钱进入稳定在区域层次上的创新轨道而处于混乱状态[28]。规模和范围的动力学可能导致全球化。
例如，在1991年当前苏联解体东欧国家进入转轨经济时，它们发展国家创新系统的雄心一方面遇到来自自由市场的阻碍，另一方面受到处于不断发展中的欧化政治进程的干扰。匈牙利的情况提供了一个非常有趣的实例。它在转型后出现了不止一个创新系统，而是三个。一个在布达佩斯附近的都市区域发展起来，作为知识密集型服务机构和跨国公司等的所在地，与维也纳、慕尼黑和布拉格等形成竞争之势。在匈牙利西部的创新系统中，某些特殊的西欧公司的搬进影响了大学的研究议程。例如，德国奥迪汽车制造公司在匈牙利西北部的城区创建了汽车产业集群，并在该区域的一所地方大学发展了自己的大学研究所。匈牙利的第三个创新系统坐落在这个国家的东部，在那里传统的大学和城市化提供了与旧系统相连的地方基础设施[29]。
我们可以说，当匈牙利在欧洲出场时已为时太晚，以至于不能发展一个完整的国家 创新系统，因为这个设想的系统早已被卷入欧盟体系的形成中。转型国家同时成为欧盟的新加盟国，所产生的动力只能此后在国家层次上被松协调。这段适应期对于稳定国家创新系统来讲太短了。
这种组织解体因不同国家和国家内的不同区域而异。在这个案例中，变迁不仅是在轨道层次上的变迁，而且还是在制度层次上的变化；相互作用的选择环境之间的复杂动力在新出现的系统的层次上被控制。然而，这个系统的概念不应该被具体化：相互作用的分布决定了在制度层次上的动力学。我们不能再期望有个独断决策的稳定中心，因为在结构和功能之间的一一对应关系已不再占优势。
就创新系统的载体之间的反身重叠而言，模式2主题的这个版本即过去存在系统描绘的破碎和瓦解在三螺旋模式中受到重视[14]。这个重叠作为重构子动力反馈在基础网络上，生成和/或阻碍在某一分布模式中小生境形成的机会。这些发展可能需要新的竞争；现有学科的综合能形成新专业。结果这些动力不再是机构关系的，而是相互作用进化的。这个观点既是后见之明，又有前瞻性。动力产生适应性：不是以生物适应的形式，而是以意向的社会 动力形式[30]。
从这个观点来看，模式2的灵活性和强适应性不再局限于知识生产和控制系统。在产业中的合并和收购越来越受知识驱动。欧盟的情况已经改变了区域的身份地位，单一民族国家的概念可能变得模糊如在捷克和斯洛伐克的情况那样，或者像在比利时那样不断变化。在新体制中，系统保持无尽的转变。然而，这个无尽的转变并不意味着任何事情都会发生，恰恰相反，它是在选择压力下力量和竞争优势不断重组的过程[26]。这个选择过程是知识密集的。
四、三螺旋模式的规范影响
尽管三螺旋模式首先确定一个理论研究议程，但三螺旋主题也被新组合主义者和新自由主义者付诸实践，用于政策制定过程。不过就创新政策而言，新自由主义和新组合主义并不是彼此排斥的。例如瑞典国家创新代理处（Vinnova）已将三螺旋作为它的官方战略[31]，因为这个模式与这个国家的新组合主义传统相一致。按照Mirowski 和 Sent等人的观点 [④]，大学的进一步商业化是由自由民主意识形态产生的。
交叉网络的新机构模式可能会让研究人员认为大学产业政府关系的经验实例能被学习，但新进化模式的重点一直在于找到对以知识为基础系统的动力学的解释。关系的缺少可能和它们的存在同样重要；关键在于经验分布，即可观察到的变化和潜在选择机制的理论规范说明。正是因为在网络中载体和功能之间的一一对应关系不能再被假设，所以这些相关环境必须通过联网机构所具有的功能起作用。
例如，关于资本主义的多样性的辩论[32] 忽视了作为差异的独立来源的知识生产功能，几乎只聚焦在政治经济方面的不同。类似地，由于法律法规条件政府作用可能是不同的，大学产业关系的最佳实践可能不会在区域间转移。不是两个而是三个不同的选择机制被涉及到以知识为基础的系统中：寻求经济平衡、知识生产和组织控制。
三螺旋模式鼓励研究人员在研究设计过程中讨论这三个功能，从而使这个解释更加充实。例如，Van Looy 等人(2007) 在对欧洲国家进行比较时发现Bayh-Dole [⑤] 之类的法规的采用对大学申请专利有独立的影响[33]。增幅由德国的250% 或比利时的300%到丹麦的500%。对比利时情况的较细分析显示：大学必须保证发明活动不会危及到教学与科研。此外，每一所大学都必须设法保证对研究人员和研究小组申请专利的投资获得公平回报。
三螺旋模式的新进化版本没有规定人们应该在局域网络和区域发展服务方面进行合作，但它提出一个三维设计分析子动力之间的分化和整合。我们可以希望加上更多的维度进行分析[34-35]。 但要进行复杂系统分析，若只利用三个动力中的两个之间的单一共同进化，仅仅聚焦在一个整合轨道上，仅仅关注在后续阶段可能分叉的一个阶段的结构， 就低估了这种复杂性。
五、分叉和进化
当发展在某一小生境中处于超稳定时，系统是锁定的，没有足够的能力为未来的发展吸收新的变体；换句话说，它已达到进化周期的末端。如前文所述，这个结构（必需）基于三个相互作用的选择机制：第三个选择机制把生命周期引向这个轨道[⑥]。怎样从假定第三个选择环境的模式的观点思考出自锁定的爆发？
前面我们说过，可以求助于反应扩散动力学来理解这个可能性[36-37],[3]182。反应扩散动力学已在自然科学中被详细说明。如果两个系统紧密耦合（共同进化）（见图4），那么最简单的耦合机制能由下列微分方程表示：
dx1/dt = ax1 + D(x1 x2) + S (5a)
dx2/dt = ax2 + D(x2 x1) + S (5b)
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图4 两个系统耦合过程[3]183
让我们假设x在两个系统里以恒定的和相等的速率S产生。参量a代表x的衰减；D是透过界面的扩散常数。（为求简单的缘故，假定这些参量在两边是相等的。）扩散是不均匀的，取决于x1 和 x2 在两个系统里的浓度。这个系统方程提供恒稳态的值：
x1* = x2* = S/a (6)
此时两个环境中x的浓度相等，系统是均匀的。然而，系统运行的稳定性是由方程5a和5b中x1和x2的系数矩阵的特征值决定的。这个矩阵是：
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D a |
D |
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D |
D a |
这个系统的两个特征值是：
λ 1 = a; λ 2 = 2D a (7)
尽管第一个特征值λ 1总是负的，但如果D > a/2，第二个特征值λ 2就能是正的。因而，如果x向另一个系统的扩散比在这个生产过程中的通量（除以2）更重要，那么正的和负的特征值就能同时共存。接着系统就变成不稳定的，因为在这个相图中产生了一个马鞍点。任何与这个均匀性的偏离都将被放大，系统会经历一个相变。
相变不可逆转地改变系统动力。就两个先前耦合的动力来说，分叉导致极化，即所有材料都在一个或另一个隔间里的情况。哪一个子动力占优势将取决于可能由第三个环境提供的对均匀性的最初的（和潜在随机的）偏离。因而反应扩散动力学使我们能理解在单一技术和市场动力之间的锁定怎样在后来被解除：例如，当市场扩散机制不再与生产机制共同进化时，沿单一轨道的共同进化就会被解锁。
在一个创新型企业或工业区内，生产与销售可以紧密地共同进化。如果某个较小的生产单位被跨国公司吞并或相反被国际化了，那么在生产和销售之间的这个紧密耦合就可能限制进一步发展。于是朝全球扩散的压力就可能允许对技术经济系统进行重新配置的决定，越来越多地改组生产过程。熊彼特本人在1912和1942年分别区分了基于市场低密度的启动阶段和创造性破坏（Mark I）与基于市场高密度的退出阶段和创造性分配(Mark II)之间的不同[5],[39-41]。
当另一环境成为与先前锁定的某一系统相关的选择环境时，一旦在新界面上的扩散大于沿系统轨道扩散速率的一半（如方程7，D > a/2），那么这个新配置就开始使系统倾斜。因为经济生产体系被市场机会所吸引，所以我们期望一个轨道被开发出来以获取市场份额。为此技术的扩散率有望增加。既然这样，以前的锁定会在更长 期间里内生地侵蚀它的存在状况。在上述图3（a） 和图3（b）之间反馈箭头是反向的。
例如，VHS视频录像机在20世纪90年代是标准的和主导的技术。CD没有改变这一点，因为视频资料不能被录制在它上面。但DVD作为潜在替代品变得日益相关，而这并不意味着锁定马上就被中止。现行系统是有弹性的！然而再过一阵子，当DVD的份量因其他原因（如它的超强数据存贮特征等）自行增加时，系统开始倾斜，一个替代作用过程引起一个远离VHS的小瀑布，朝向一个全新的系统动力学。这个新出现的锁定遵循替代技术曲线[42]。对于上述图3和图3（a）的图像而言，就是系统移上山顶和流入另一个吸引盆。
总之，系统可能被锁定到一个非最佳配置，因为适合度景观可能是崎岖不平的[19],[43]。沿某一特定的轨道，这个技术经济系统是抗干扰而相对稳定的。当崎岖不平的景观本身作为第三个选择环境成为动力时，反应扩散动力学可以打开这个锁定。这个新形成的系统可能出乎意料地成为对系统以前锁定的侵蚀的结果，因为系统在进入下一个全球化之前必须是稳定的。
六、结 语
机构安排能比以前更灵活得多地在合作和竞争中被形成和解除。在大学、产业和政府作为主要合作者的知识生产功能之间形成了一个新的社会契约。例如，专利申请已成为大学的合法功能， 尽管不是其核心功能，如同模式2的拥护者和三螺旋主题的机构版本曾经预言的那样[44]。大学的第三使命仍然是其潜在的使命，包括新的教育形式、孵化和长期为社会尽义务。
我们的模式受Luhmann(1984)的新帕森斯结构功能主义的启发。这些功能不会照公理被给出，而是作为协调机制历史地形成，或者用Luhmann的话说：社会通讯子系统因所调停的事物和原因而异。可以把这些通讯中的控制系统看做作为通讯代码起作用的潜在功能[45]。在许多可能的通讯代码中，有些比别的更象征性地被概括。当通讯代码被象征性地概括时可能会有不同的功能。
经济交换（在市面上的价值）和政治控制（权力和合法性）在形成19和20世纪的政治经济中起了主导作用。19世纪的科学与实用技艺的婚礼[46] 触发了朝20世纪的知识经济的逐渐变迁。这个过程只能在冷战结束后被完成，冷战在本质上是关于怎样组织政治经济的一场战争。
在知识经济中，权衡已取代了为获取支配控制权而进行的竞争。在社会协调机制之间的权衡能通过使它们更加以知识为基础而得到改善[9]。我们坚持主张：沿三个主轴进行权衡的系统与不能利用第三个轴（即科学与技术）的系统包含不同的结构动力， 第三个轴既可以作为资源又可以作为投资起作用。三螺旋模式新进化版本使我们能辨别轨道和作为分析结构的制度，也使我们能理解与这些概念能被赋予意义的模式有关的锁定和爆发。关于这个模式本身的决定性作用的自反性反过来又提出该模式的功能问题。
三螺旋进化模式考虑大学产业政府三维结构关系，不再考虑认知模式， 在方法论上作为外部和潜在中立的观察者，或者在社会学和经济学上作为外在驱动器， 使分析家们能确定在私有财产和利益最大化之间的关系、作为法律法规的公共控制功能和在经验事例方面的技术-科学创新动力，以此为解决当代社会主要功能界面上的问题做出贡献。事实上，这是一个跨学科的事业，但分析和经验性工作要比在模式2中更具体得多。对比Nowotny等人[47] 对强脉络化的纲领性强调而言，我们赞成致力于在具体界面上分析和经验地了解去脉络化和以知识为基础的重构。
致谢：感谢Andrea Scharnhorst 和 Wilfred Dolfsma在本文发表前所给予的评议。
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The Triple Helix Model and the Knowledge-Based Economy
Loet Leydesdorff1, Martin Meyer2
Translated by ZHOU Chun-yan3
(1. School of Communications Research, University of Amsterdam, Amsterdam 1012 CX, Netherlands; 2. SPRU, University of Sussex, Brighton BN1 9QE, UK; 3. International Institute of Triple Helix, LaSalle University, Madrid 28023, Spain)
Abstract：The Triple Helix model of university-industry-government relations can be generalized from a neo-institutional model of networks of relations to a neo-evolutionary model of how three selection environments operate upon one another. Two selection mechanisms operating upon each other can mutually shape a trajectory, while three selection environments can be expected to generate a regime. The neo-evolutionary model enables us to appreciate both organizational integration in university-industry-government relations and differentiation among functions like wealth creation, knowledge production, and legislation. The specification of systems of innovations in terms of nations, sectors, and regions can then be formulated as empirical questions: is synergy generated among functions in a network of relations? Thus, this Triple Helix model enables us to study the knowledge base of an economy in terms of a trade-off between locally stabilized and (potentially locked-in) trajectories versus techno-economic regimes at the global level.
Key words: triple helix; knowledge-based economy; regime; selection environment; globalization