实现高绿色创新绩效的多元组态研究——基于五螺旋绿色创新生态系统理论的定性比较分析（QCA）

邓晓辉 张航语 王 惠

（中国海洋大学管理学院，青岛 266100）

创新是经济高质量发展的第一驱动力，在人与自然和谐共生的背景下，绿色创新成为未来发展的必由之路［1］。然而我国长期伴随环境绩效与经济绩效不同步、创新战略与资源能力不匹配等矛盾，绿色创新绩效总体偏低［2］。其中一个重要原因就是多元主体协同配合的绿色创新范式落实不到位，绿色创新生态系统构建不完善，相关主体利益难以协调［3］。对此，国家发改委联合科技部在2019年提出建设开放、竞合、动态的多元主体绿色创新体系的指导意见，对构建健康高效的绿色创新生态系统做出现实宏观指引和理论创新呼吁。在此背景下，研究如何构建多创新主体紧密合作、协同推进的绿色创新生态系统并实现高绿色创新绩效，具有重要的研究意义。

已有研究分别从政府［4］、 企业［5］、 社会［6］等不同主体视角探讨了影响绿色创新绩效的关键因素，但从系统视角的研究不多。螺旋创新生态系统作为研究多要素协同创新的重要理论，为此类研究提供了依据。该理论发展经历了从 “政府－企业－高校”三螺旋模式［7］、 “政府－企业－高校－公众社会”四螺旋模式［8］到 “政府－企业－高校－公众社会－自然环境”五螺旋模式［9］的演进，体现了逐步开放、竞合、动态的转变，尤其是五螺旋模式中对自然环境要素的延伸契合了绿色创新本质，为构建绿色创新生态系统框架提供了理论基础。组态分析理论认为，不同的条件组合产生不同的组态［10］。如果将绿色创新生态系统中的要素视为条件，那么不同要素组合便可以映射实现绿色创新绩效的多元组态。这为运用组态分析研究绿色创新生态系统提供了理论交叉点［11］。实际上，已有学者基于组态分析开展了生态系统内要素复杂关系的研究，杜运周等［12］基于制度逻辑的组态分析发现形成高创业活跃度的4种营商环境生态，并指出结合QCA方法以组态视角研究创新生态系统的理论前景与价值。基于此，本文以五螺旋创新生态系统理论为基础构建五螺旋绿色创新生态系统分析框架，结合省际统计数据，运用模糊集定性比较分析（fsQCA）方法，探讨实现高水平绿色创新绩效的多元组态。

本文主要创新点和边际贡献有：（1）系统整合多元要素构建五螺旋绿色创新生态系统框架开展绿色创新绩效的影响研究，拓展了螺旋创新生态系统理论的适用范围；（2）运用fsQCA方法研究绿色创新生态系统，延伸了QCA的应用场景；（3）指出了我国绿色创新发展背后的地区发展与制度逻辑的差异性，为各地的绿色创新实践提供了决策指引。

基于不同要素视角，可将关于绿色创新绩效的研究归为5类：（1）科研机构与绿色创新绩效。科研机构通过技术溢出和规模经济提高企业绿色竞争优势［13］，同时吸收企业资金支持和产业态势信息，最终提高企业绿色创新绩效［14］；（2）政策驱动与绿色创新绩效。环境规制是政策驱动的重要手段，强制性环境规制能推动企业实施绿色创新战略［15］，激励性环境规制会加强企业绿色知识产权保护强度和对外直接投资意愿，进而影响企业绿色创新投入力度及绿色创新成果的经济转化效率［16］；（3）产业运营与绿色创新绩效。绿色创新龙头企业会对其他企业产生竞争压制，同时也受到其他企业的模仿压力，进而相互促进提升绿色创新绩效［17］；（4）社会参与与绿色创新绩效。公民环保意识的规范压力能有效补充环境规制措施。如媒体关注会显着促进企业绿色技术创新［18］，公民对新兴环保科技的需求也能显着激发绿色创新的市场活力［19］；（5）自然环境与绿色创新绩效。自然环境是绿色创新生态系统的基础，要实现系统的持续升级和良性循环，需要运用自然环境的挑战压力和激励动力，更多开展环境改善后正导向的自发性绿色创新［20］。

螺旋理论最早由美国社会学家Etzkowitz和Leydesdoff［7］从生物学领域引入到创新研究领域，他们首次提出 “政府－企业－高校”的三螺旋创新生态系统，认为不同要素可以形成不同的子螺旋上升力，形成权力、资本和知识三者合力推动创新的研究范式［8］。此后，国内学者基于该理论探讨了各创新主体协同作用对我国高新科技产业创新绩效的影响［21］。创新进入到3.0阶段后，公众社会成为创新大环境中的重要主体，三螺旋理论体现出模式相对单一、耦合能力存在缺失等局限性。 为此， Carayannis和 Campbell［8］提出 “政府－企业－高校－公众社会”四螺旋创新生态系统，逐渐受到学者们的关注和认可，公众社会成为创新生态系统的核心要素［22］。而随着环境问题的日益凸显， Carayannis和 Campbell［9］进一步将 “自然环境”作为第五螺旋，提出了五螺旋理论。相比于三螺旋强调创新的经济意义、四螺旋强调创新的社会意义，五螺旋开创性地强调了创新的生态文明意义。以生态互动和循环作用为基础、以资本投入产出为方式、以知识资源流动为形式、以推动可持续发展为目的，五螺旋具有过程的全面性、要素的多样性和运行的共生性等特征［9］。然而目前除了关于五螺旋内涵和机理的探讨［20］，还未有结合该理论模型进行绿色创新绩效实证检验的研究。

绿色创新是包括政府、企业、公众社会、高校和自然环境在内的多要素共同参与并产生影响的过程。根据五螺旋创新生态系统理论，不同要素产生不同子螺旋，子螺旋之间通过相互作用呈现出创新的全面动态演化，实现各自在创新过程中 “投入－产出”的良性循环［23］。这一过程中，研发创新子螺旋是知识资源的生产者，高校将人力资本投入循环，产出知识和技术创新，为企业提供科技成果，同时为政府提供政策反馈；产业运营子螺旋是知识资源的采用和再生产者，企业将经济资本投入循环，在绿色创新市场导向下产出产品和服务创新，为公众提供绿色创新产品和服务，同时为高校提供科研成果转化的产业引导；社会参与子螺旋是知识资源的运用和传播者，它将社会资本投入循环，产出用户价值创新，通过消费需求引导绿色创新市场导向，为企业开展绿色工艺创新和产品创新提供用户市场信息，同时通过公众社会创造舆论环境，为政府提供绿色创新政策反馈；政策驱动子螺旋是知识资源的宏观调控者，政府将法律、政治、财政等资本投入循环，产出制度和政策创新，为高校的研发创新提供补贴，同时通过政策引导营造良好的绿色创新社会环境；自然环境子螺旋是根本来源，它将必要的自然资本投入整个系统，接受所有子螺旋绿色创新产出的反馈，同时提供所有子螺旋资源和环境以驱动系统运转。基于五螺旋创新生态系统框架所构建的绿色创新生态多要素互动关系如图1所示。本文将基于这一框架，以组态视角，找到案例地区实现高绿色创新绩效的必要条件，解答子螺旋如何耦合以形成实现高绿色创新绩效的多元组态。

图1 五螺旋绿色创新生态系统分析框架

本文采用QCA方法中的模糊集定性比较分析方法（fsQCA）开展研究。原因如下：（1）可以跨越不同案例进行比较，系统地分析出导致预期结果出现的前因条件间的互动关系，形成组态形式的路径，反映变量之间的多重并发机制以回答因果复杂性问题［25］；（2）本文以我国不同省（区、市）2019年的统计数据作为研究样本，此方法适合中小样本数据的研究；（3）fsQCA采用了布尔代数，避免了遗漏变量偏差问题和对控制变量的要求［26］，一定程度上拓展了研究结论的普适性。

由于港澳台和西藏存在较多数据缺失，因此本文以2019年中国30个省（区、市）的绿色创新生态系统为研究案例。前因变量的统计指标数据主要来源于 《中国统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》、《对外投资统计公报》、《中国环境统计年鉴》和2020版 《中国城市居民环保态度蓝皮书》；结果变量的数据来源于 《中国科技统计年鉴》以及中国研究数据服务平台数据库的绿色专利子库。

2.3.1 结果变量

借鉴解学梅和朱琪伟［2］的做法，本文将绿色创新绩效分为经济绩效和绿色绩效。经济绩效的测度借鉴吴菲菲等［19］的研究，以新产品的销售收入来衡量，绿色绩效以地区绿色专利授权量来衡量。参考杜运周等［12］的做法，将两种数据分别进行最大值化处理，把最大值赋值为1，其他数据与最大值的比值相对数作为绩效值。因为企业以盈利和长期运行为根本要求，故按照60%（经济绩效）／40%（绿色绩效）的比例把两组数据加权平均形成绿色创新绩效。观测值是处在［0，1］区间的相对数，越接近于1，说明该地区的绿色创新绩效越高。

2.3.2 前因变量

研发创新。从研发资本和研发能力出发。研发资本的衡量选取高校、研究机构R＆D内部支出，将支出除以R＆D人员数量后得到平均支出［27］。研发能力的衡量选取高校、研究机构的R＆D人员全时当量［28］。

档案文化是劳动人民具有一定创造性的精神文化成果，并且更是人们在经过长期的生活实践进行不断积累得来的，其能够有效地对人际关系进行良好的维系，并且在一定程度上能够为有效推动人类文明的发展提供一定的精神财富。当前，我国已经进入了信息化时代，而文化以此为相应的传播载体，其影响范围也变得更加广泛。因此，档案文化更应该借助新媒体时代的良好条件充分发挥其作用，充分发挥其存在价值。

政策驱动。从规制性的环境治理和激励性的科研投入出发。前者参考王蓉娟和吴建祖［29］的研究，将环境污染治理投资总额、城市绿化覆盖率、节能环保支出作为衡量指标，后者参考李勃昕等［30］和吴菲菲等［19］的研究，选取科学技术支出和知识产权保护强度作为衡量指标。

产业运营。基于 “投入－产出”逻辑，体现企业的成长情况和生存能力，因此从投资和收益出发［19］。选取固定资产投资价格指数、平均用工人数、对外直接投资存量作为前者的衡量指标，选取利润总额和主营业务收入作为后者的衡量指标。

社会参与。从科技认知需求和公民环保意识出发［17，19］。将科技馆当年参观人数、科普专题活动次数、参加科普专题活动人数作为前者的衡量指标，将环保自觉意识得分和环保公民意识得分作为后者的衡量指标。

自然环境。从资源和生存条件出发，借鉴陈新庚［31］对自然环境质量的评价指标体系，选取人均水资源量、森林覆盖率、湿地面积与辖区面积比值、空气质量达到及好于二级的天数作为衡量指标。

2.3.3 数据处理

本文将研发创新、产业运营、社会参与、政策驱动以及自然环境5个绿色创新生态系统子螺旋标记为TEC、IND、SOC、GOV、ENV，并分别下设4～5个二级指标。对所有二级指标进行无量纲化处理，全部采用正向标准化处理数据。利用熵值法来确定二级指标的权重，通过加权平均分别计算出每个案例地区的一级指标得分，具体结果如表1所示。

表1 五螺旋绿色创新生态系统各指标权重

本文对结果变量和所有前因变量采取直接法校准，选取并设置3个锚点对应完全隶属、交叉点和完全不隶属。借鉴Fiss［32］的方法，将3个锚点设定为样本数据描述性统计中的上四分位数（0.75）、 中位数（0.50）和下四分位数（0.25）。 结果变量经过模糊集校准后记为FZJX（绿色创新绩效），前因变量分别记为FZT（研发创新）、FZI（产业运营）、FZS（社会参与）、FZG（政策驱动）、FZE（自然环境）。变量校准选取的锚点以及样本数据的描述性统计参见表2和表3。

表2 变量的模糊集校准

表3 变量描述性统计

在进行组态分析前必须对单个前因变量进行逐一检验，提前挑选出属于必要条件的变量。一般而言，单个前因变量的一致性水平大于等于0.9时可以认为它是产生结果的必要条件，同时，单个前因变量的覆盖度高低代表了它能解释结果变量的程度大小。单个条件的必要性分析结果如表4所示。

表4 单个条件的必要性分析

根据以上结果可以看出，产生高绿色创新绩效的前因变量中高产业运营的一致性达到0.9，说明可以将高产业运营FZI作为实现高绿色创新绩效的必要条件。同时，前因变量的覆盖度均在0.5以上，说明有较好的切题性。

本文将原始的一致性阈值定为0.8，因为案例频数的阈值关系到案例的数据能在fsQCA分析结果的真值表里保留下多少［1］，所以为尽可能多地运用案例数据，减少隐性的矛盾组态，将案例频数的阈值定为1，将PRI阈值定为0.7。在计算结果中，同时出现在中间解和简约解里的条件作为该种解的核心条件，仅出现在中间解里的条件作为该种解的边缘条件。结果如表5和表6所示。

表5 实现高绿色创新绩效的组态

根据表5结果，实现高绿色创新绩效的条件组态有4种（J1、J2、J3、J4），其一致性水平分别为0.930、0.934、0.937、0.971，总体一致性为0.943，均高于0.7，同时总体覆盖度达到0.814，说明4种组态可以作为实现高绿色创新绩效的充分条件，而且能够解释81.4%的原因。根据表6结果，造成非高绿色创新绩效的条件组态也有4种（NJ1、NJ2、NJ3、NJ4），且核心条件相同，构成了二阶等价组态，其总体一致性为0.967，高于最低标准，总体覆盖度达到0.704，说明4种组态能作为造成非高绿色创新绩效的充分条件，而且能够解释70.4%的原因。

表6 实现非高绿色创新绩效的组态

3.2.1 实现高绿色创新绩效的绿色创新生态系统

（1）组态J1：自然环境压力倒逼下的产研联合驱动型。FZT×FZI×FZG×～FZE表明以高研发创新、高产业运营以及非高自然环境作为核心条件，辅助以高政策驱动作为边缘条件，能够实现高绿色创新绩效。非高自然环境意味着自然环境压力较大，对该地区可持续发展具有强烈约束作用，形成倒逼绿色创新的基础作用机制。政府出于市场宏观调控和社会环境治理目的需投入资源以推动绿色创新。在自然环境压力与政策助力下，

高绿色创新绩效主要归功于高校等研发机构的创新支持、产业运营基础及其共同组成的产研联合驱动型绿色创新生态系统。自然环境压力倒逼下的产研联合驱动型生态系统，一定程度上反映出政府和市场双元主导的制度逻辑，体现我国自然环境压力较大的地区实现高绿色创新绩效的一种阶段和路径。对应J1组态的案例省（区、市）是北京、山东、河北和安徽。这些省（区、市）由于发展早、人口多，对自然环境造成的压力较大，而且作为政治中心的辐射地带，驱动绿色创新的政策助力较强。此外，这些省（区、市）的高校及研究机构资源较为丰富，在促进和形成产研联动布局上具有强大的创新能力支持，多要素的耦合形成了产研联合驱动的高绿色创新绩效组态。

（2）组态J2：自然环境压力倒逼下的产业与公众联合驱动型。FZI×FZS×FZG×～FZE表明以高产业运营、高社会参与和非高自然环境作为核心条件，互补高政策驱动作为边缘条件，能够实现高绿色创新绩效。该种组态中绿色创新的驱动力主要来自于自然环境压力，以及由自然环境压力带来的企业内涵式提升动力和公众社会参与监督的舆论压力。如今不断提升的公民环保意识和网络媒体力量对企业绿色创新的推动作用愈发明显，龙头企业绿色创新强大的示范效应使得后继模仿企业与龙头企业的同质竞争也日趋激烈，进而对实现高绿色创新绩效起到重要作用。自然环境压力和政策助力下的产业与公众联合驱动型绿色创新生态系统，一定程度上依然反映出政府和市场双元主导的制度逻辑，体现了我国处于该阶段的高自然环境压力地区实现高绿色创新绩效的另一种路径。对应J2组态的案例省份是河南、陕西、湖北。这些省份自古人口稠密、洪涝易发，人与自然的矛盾突出。自然环境问题长期限制当地企业的外延式发展，促使其必须转向内涵式提升。因此这些省份近年来在自然环境压力和政策助力下，探索出产业与公众的联合驱动运转的道路，为绿色创新赋予了新动能，对绿色创新绩效最大化起到较好的促进作用。

（3）组态J3：政策和公众助力下的产研联合驱动型。FZT×FZI×FZS×FZG指出以高产业运营和高研发创新作为核心条件，辅助以高社会参与和高政策驱动作为边缘条件，能够实现高绿色创新绩效。处于该种组态的地区自然环境压力小，经济发达，产业运营与国际接轨，相比其他省（区、市）技术更先进、管理更完善，政策支持程度、政府服务效率和公共服务水平更高。高经济发展水平与完善的配套政策对技术人才产生强大吸引力，配合集聚的高校资源，建设了具有国际先进水平的绿色创新中心和孵化基地，形成了高效完善的绿色创新产学研联合体系。在此背景下，公众普遍具有较高水平的环保意识和对绿色创新的认知需求，助力了绿色创新生态的良性运转。政策和公众助力下的产研联合驱动型绿色创新生态系统，反映出市场主导政策助力的制度逻辑，体现了自然环境改善后，实现高绿色创新绩效中一种较为理想的路径。对应J3组态的案例是广东、上海、浙江和江苏。上述地区具备良好的经济基础，近年来依托区位优势为经济增长赋予绿色新动能，以市场为导向的绿色创新成为支撑其发展的强大引擎。绿色创新能力不断增强，对绿色创新绩效的贡献率持续提升，高耗能高污染产业经过转型升级，给自然环境带来正反馈。

（4）组态J4：市场和政策双元主导下的产业驱动型。FZT×FZI×FZG×FZE表明，当核心条件为高产业运营和高政策驱动，边缘条件为高研发创新和高自然环境时，能够产生高绿色创新绩效。该种组态下，维护自然环境是地区发展的重要动力，绿色创新不是自然环境压力倒逼下的选择，而是以建设生态文明为战略目标的能动决策。这种组态中政府和市场逻辑同时发挥了积极作用，政府能积极响应落实中央指示，通过宏观调控整合产学研联合体系，发挥区位的人财物力优势；企业能开展满足市场需求的绿色创新，将技术与需求有机结合，形成以市场为导向的企业绿色创新体系。该组态属于市场和政策双元主导下的产业驱动型绿色创新生态系统，体现了低自然环境压力地区实现高绿色创新绩效的理想路径。对应J4组态的案例省份是福建。习近平总书记在福建工作期间主持推动了多项重大生态保护工程，逐渐形成了经济与生态并举的发展方针。近年来福建推动产业实现市场导向的绿色转型升级，取得了丰硕成果。2021年3月，习总书记在考察福建期间肯定了福建在生态文明建设和绿色发展中的成就，并指出 “福建模式”在全国的示范作用。加之福建民营企业和外商投资企业数量众多，营商环境的优化配合生态文明建设的推进，使得政策和市场双元主导下产业驱动的绿色创新取得长足进步，为推动经济高质量发展做出重要贡献。

3.2.2 导致非高绿色创新绩效的绿色创新生态系统

根据表6结果，导致非高绿色创新绩效的4种组态均是以非高产业运营与非高政策驱动为核心条件的二阶等价组态。这说明，当缺乏良好的经济基础和合理的宏观调控时，即使具备了其他条件也难以实现高绿色创新绩效。自然环境的倒逼压力如果缺少切实有效的宏观调控和经济基础，就难以转化为绿色创新的动力。对应案例省（区、市）包括山西、内蒙古、甘肃、宁夏、贵州、云南和新疆，这些中、西部发展相对落后的省（区、市），发展经济与保护环境的矛盾突出，绿色创新的相关政策驱动力不足，存在企业绿色创新与政府强制性规范各行其道的问题，导致非高绿色创新绩效的绿色创新生态系统体现政策单一主导的制度逻辑，不合理的强制性规范过多、环保意识淡薄、绿色创新积极性不足。

本文对分析所得组态进行稳健性检验，将PRI阈值调高至0.75，发现所形成的组态与原组态并无区别，对结论未产生影响。稳健性检验证明了研究结果的稳健性和结论的可靠性。

本文基于五螺旋创新生态系统理论构建了绿色创新生态系统分析框架，结合fsQCA方法和组态视角深入分析了我国实现绿色创新绩效的多元生态系统，得出以下结论：（1）高产业运营是实现高绿色创新绩效的必要条件，建设高效绿色创新生态系统需要以优化产业结构和稳定经济持续增长为基础；（2）实现高绿色创新绩效的组态有4种，分别是自然环境压力倒逼下的产研联合驱动型、自然环境压力倒逼下的产业与公众联合驱动型、政策和公众助力下的产研联合驱动型、市场和政策双元主导下的产业驱动型；（3）导致非高绿色创新绩效的组态均同时存在非高产业运营和非高政策驱动，地区发展不平衡不充分的问题依旧突出。

基于研究结论，本文提出以下建议：（1）坚持以经济发展为中心，夯实绿色创新生态系统的经济基础。中、西部省（区、市）需要在巩固脱贫成果的基础上落实乡村振兴工作，注重工业发展和生态保护的统筹兼顾，利用自然资源优势发展绿色生态产业，走出一条低碳高效、美丽和谐的绿色发展之路； （2）坚持以产学研联合为动力，驱动绿色创新生态系统持续良好运转。发达地区要将优质资源的投入优势转变为先进科技的产出优势，打造具有国际影响力的绿色创新高地，落后地区应优化人才引进工作，通过完善设施和提高待遇等方式与发达地区充分对接；（3）深化政府服务型职能角色，尤其是中、西部地区，要落实 “放管服”的宏观调控，向政策、市场双元主导的制度逻辑转变，充分释放全社会创新活力；（4）将绿色创新成果回馈自然环境，从根本上提高绿色创新生态系统的承载力。沿海地区要集中政策驱动和产业运营的优势，做大做强绿色创新产业，做好做精绿色宏观调控，深挖区域绿色创新发展潜能；内陆要发挥好传统工业优势，吸收和整合绿色创新资源，加大绿色创新成果对自然环境的良性回馈，逐步实现自然环境压力的动能转换。