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“协同”（synergy）一词来源于协同学，于 20世纪 70年代由德国斯图加特大学教授Haken提出。他指出，任何系统均依靠有调节、有目的的自组织过程，使千差万别的子系统协同作用，并产生新的稳定有序的结构，进而提出系统协同学思想，创立了协同学理论
。最早将“协同”概念引入企业管理领域的是美国战略管理学家Ansoff，他将协同作为企业战略四要素之一，指出基于协同理念的战略有助于企业在开展多元化业务时通过人力、设备、资金、知识、技能、品牌、关系等资源共享来降低成本、分散市场风险、实现规模效益
。Freeman在提出“国家创新体系”概念时，将“协同”与“创新”组合在一起进行研究，指出创新网络的主要链接机制是企业间的创新合作关系。陈劲等（2012）认为，协同创新是一种更为复杂的创新组织方式，其关键是形成以大学、企业、研究机构为核心要素，以政府、金融机构、中介组织、创新平台、非营利性组织等为辅助要素的多元主体协同互动的网络创新模式，通过知识创造主体和技术创新主体间的深入合作，产生系统叠加的非线性效用。楼高翔（2009）认为，企业之间开展协同创新必须具备一定条件：首先是产业集聚条件，只有在地理上接近，交易成本低于自主创新或合作创新的收益才有协同创新的必要；其次是创新项目在技术和经济上符合要求。一般来说，技术密集型和技术要求复杂的项目更适合协同创新；最后是创新主体间的关系条件，即协同创新必须建立在相互信任的基础上。此外，大量研究证实，在产业集群环境下开展协同创新有助于提升企业绩效
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协同创新的定义来源于两方面。一是安索夫（Ansoff，1965）提出的协同效应，他认为协同是战略的四要素之一，在一个系统内，如果各个相对独立的部分能够很好地分享、配合与协同，那么就能形成远超过单个功能总和的新效用。基于对协同理论的理解，有学者将协同创新的概念定义为：不同创新主体（国家、区域、企业、大学和科研院所）的创新要素有机配合，通过复杂的非线性相互作用产生单独要素所无法实现的整体协同效应的过程。二是来源于创新网络。弗里曼（Freeman，1991）认为，在企业开发新产品和新流程时，许多重要的信息和资源可能来源于企业之外，企业和外部主体进行交互作用，结成正式或非正式的网络关系，这些网络关系为不同主体间的合作研发提供了基础。通过整合、利用网络中的资源与知识，企业可以通过合作进行产品或服务创新，并且将新知识继续在网络中分享、提升，最终促进整个网络的发展。有的学者基于对创新网络的理解将协同创新定义为：企业在创新过程中，与相关企业、研究机构、大学、中介和政府等创新行为主体，通过交互作用和协同效应构成技术链和知识链，以此形成长期稳定的协作关系，具有聚集优势、知识溢出、技术转移和学习特征的开放创新网络
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结合协同效应理论和创新网络理论，本书认为协同创新是指：在特定的引导和机制安排下，通过交互与协同作用使不同创新主体之间产生有机配合，发挥各自的能力优势、整合互补性资源，加速技术开发、推广、应用和产业化的过程。
从协同创新的内涵出发，协同创新网络首先是一个系统的概念。系统是由同一环境中相互区别、相互联系的若干要素所构成的复合体，主要包含三项内容：为同一目的联系在一起的要素；系统的各个组成部分之间相互协调形成的系统结构；使该系统与其他系统相区别的系统特定秩序或内在机制。科学研究中的系统是对现实繁杂多样的复合体进行的简化和抽象。
系统论是研究一个由有序而又有相互区别的要素所构成的有机整体的方法论科学，强调对事物整体性的认识，从而克服了孤立的、机械的局部思维局限。根据系统论的观点，协同创新网络具有如下特点：
1. 协同创新网络是一个开放式的网络系统。“开放式”强调协同创新系统与区域环境、国家创新系统、全球价值链等的多重嵌入。网络系统是指创新主体之间以创新知识、技术、成果为纽带建立错综复杂的网络联系，通过互动联系实现经济系统的创新功能。
2. 协同创新网络是一个多层次、多主体、多要素、多功能的创新功能系统，具有创新主体多元性、网络联系多层次和创新要素集成性等特征。“多层次”强调“企业—产业—区域—国家”不同层次创新体系的有机衔接；“多主体”强调经济系统中企业、高校院所、中介服务机构和政府等多个主体的协同；“多要素”强调知识、技术、人力资本、制度、结构等创新要素与劳动力、自然资源、物质资本等传统要素等多重要素的整合配置。“多功能”指的是协同创新体系的创新效应构成的“技术创新—知识创新—服务创新—制度创新—协同创新”等多种创新功能的集成。
3. 协同创新网络是一个资源配置系统。创新是一个技术经济过程，协同创新体系是一个技术经济系统。协同创新体系发挥作用的过程是各种创新主体对要素资源进行新的组合，特别是创新要素对传统要素进行改造、替代、提升和整合，实现各种要素资源的优化配置以及各种创新功能，从而驱动经济增长。
4. 协同创新网络是一个利益协调系统。由于创新过程中，各创新主体资源优势、发展定位、价值取向和行为倾向并不趋同，在创新过程中目标相悖、利益冲突、需求不一等现象时有发生，形成了创新阻塞和障碍，影响创新效果和创新效率，甚至出现创新系统失灵。协同创新体系中各个利益主体关系的协调，需要创新制度和创新文化等创新机制发挥作用，实现各创新主体的协同，并进而实现各创新功能的集成，才能发挥系统效能。
总之，协同创新网络处于一定的创新环境之中，是一个由若干相互作用、相互影响的主体和要素构成，通过利益协调机制实现协同创新，并因而具有多种创新功能的复杂开放的系统。协同创新的实现，必定包含密切联系的很多环节和部门。因此，协同创新体系的构建应从协同创新的核心内涵出发，借鉴创新系统研究的现有成果，在把握协同创新运行规律的基础上，遵循全面系统的原则，科学地进行体系要素的选择和体系的构建。然而，协同创新作为一种发展模式或发展战略，要体现对现实经济发展的指导作用，就不可能面面俱到，而必须突出重点。因而，协同创新体系的构建还要遵循可操作性的原则。
国家创新系统、区域创新系统等理论研究成果从不同角度和层面对协同创新体系构成和作用机理进行了研究，自然可以为协同创新体系的构建提供理论指导和支持。
国家创新系统（National System of Innovation，NSI）是一种有关科学技术嵌入经济增长过程中的制度性安排。核心是科技知识的生产者、传播者、使用者以及政府等公共服务机构之间相互作用形成的体系，并在此基础上形成的科学技术知识在整个社会范畴内循环流转和应用的良性机制。一般而言，国家创新系统由创新资源、创新机构、创新机制和创新环境等要素构成。其中，创新资源包括人才、资金、信息、知识等，是创新活动的基础；创新机构包括企业、大学、研究机构、中介机构和政府等，是创新活动的行为主体；创新机制包括激励机制、竞争机制、评价机制和监督机制等，是创新体系有效运转的保证；创新环境则包括创新政策、法律法规、文化等软环境，信息网络、科研设施等硬环境，以及参与国际竞争合作的外部环境等，是维系和促进创新的保障
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区域创新系统是国家创新系统的具体化和区域化。最早提出区域创新系统理论的美国经济学家库克等（Cooke et al．，1966）认为，区域创新体系是一种区域性组织系统，主要由在地域空间上分工协作的生产性企业、高等院校和研究机构等构成，而这种系统支持并产生创新。黄鲁成（2003）认为，区域创新系统与特定的经济区域紧密相连，是由各种与创新有关的主体要素、非主体要素以及协调各要素关系的制度和政策的网络系统
。王核成和宁熙（2001）认为区域创新系统由特定区域内相互联系的多元利益相关主体参与组成，是以技术创新和制度创新为导向，以横向联络为主的开放性系统。其实质是在地理位置相近的经济主体之间通过各种方式形成的一系列长期交易关系的总和，这些关系既包括把各类行为主体连接起来的一般联系，还包括经济主体之间通过资产、信息、知识、人才、技术流动等建立起来的交互关系。对区域创新体系的构成要素及运行机理，国外学者进行了大量研究。帕特莫和吉卜森（Padmore and Gibson，1998）构建了由基础环境（Groundings）、企业（Enterprises）和市场（Markets）组成的区域创新GEM模型。其中，基础环境包括要素资源和基础设施结构，企业包括供应商和相关产业以及企业结构、战略和竞争，市场则分为外部市场和内部市场
。Cooke（2002）认为区域创新系统的构架包含聚集性经济、制度性学习、联合治理、相近性资本和互动性创新等要素。他还从知识应用及开发子系统、知识产生和扩散子系统、区域社会经济和文化基础、外部因素来构筑整个区域创新系统。总体而言，该理论从知识系统的角度分析了区域创新系统结构，揭示了创新系统的本质。Radosevic（2002）提出了区域创新系统 4个层次的决定性要素框架模型，认为由国家、区域、行业和微观的要素互动，才会产生区域创新。Cooke & Schienstock（1996）认为区域创新系统由包括研究机构、大学、技术转移机构、商会或行业协会、银行、投资者、政府部门、个体企业以及企业网络和企业集群等创新网络与机构组成，机构之间以正式或非正式的方式发生联系和作用，从而使区域内企业的创新绩效不断提高
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对于区域创新系统的构成要素和运行机制，国内学者也进行了大量研究。胡志坚、苏靖（1999）认为创新系统主要由主体要素、功能要素、环境要素组成。主体要素主要包含区域内的企业、高校科研院所、中介机构、政府等创新机构，功能要素主要包括技术创新、制度创新、管理创新以及服务创新等创新形式，环境要素则主要包括体制、机制、政府或法制调控以及基础设施和保障条件等
。王稼琼、绳丽惠（1999）等认为，区域创新体系由包括创新机构、创新基础设施、创新资源和创新环境在内的相互联系、相互作用、相互协调的要素有机组合而成
。王丽丽（2000）认为，区域创新体系包括技术创新、制度创新、管理创新、服务创新等创新功能。其中，制度创新是核心，技术创新是基础，管理创新是前提，服务创新是保障
。魏江（2004）认为区域创新系统包括创新主体、创新资源、经济要素三个维度。区域创新活动是创新主体、创新资源和经济要素在地理空间中在制度和政策的规制下，按照一定原则和方式相结合而产生的。其中，创新主体是系统中的能动性因素，创新资源是创新主体作用客体，经济要素是创新主体和创新资源联系的纽带
。陈德宁和沈玉芳（2004）等则认为，区域创新系统由区域内参与技术创新和扩散的企业、大学研究机构、中介服务机构和政府等组成，是一个为创造、储备、使用、扩散知识、技术和新产品提供交流关系的网络系统。
综上所述，关于区域创新系统的要素构成，诸多专家学者从不同角度做了探讨：从创新与知识的关系看，区域创新系统由知识创新子系统、技术创新子系统、知识传播子系统和知识应用子系统等构成；从创新的结构上看，区域创新系统由创新主体系统、创新资源系统、创新基础系统和创新环境系统构成；从创新功能来看，区域创新系统由知识创新系统、技术创新系统、制度创新系统、服务创新系统、市场创新系统和管理创新系统等构成；从创新动态过程来看，区域创新系统包括研究与开发系统、创新引导系统、创新运行调控系统、创新支撑服务系统构成。
Freeman（1991）较早指出协同创新是应对系统性创新的一种基本制度安排，其主要联结方式是企业间的创新合作关系。此后，越来越多的学者关注创新网络，并将其扩展到网络结构、网络合作和节点企业创新的关系等研究层面，Kash & Rycroft（2002）认为复杂产品系统创新需要由组织间的协作完成，这要求集成商、供应商、研发机构、最终用户以及政府管制部门之间建立起完善可靠的信息交流渠道，并以此构建有效的利益分配机制和行为约束机制。此外，Yang Dongsheng 等（2008）运用多Agent 方法建立了校企协同创新系统的动态模型，考虑到现实生活中受限的理性、信息闭塞等影响产学研协同创新稳定性等问题，Hongzhuan Chen 等（2009）建立一个灰色对称进化链模型来探讨产学研协同创新过程中的稳定平衡性。研究中，大部分多强调嵌入和结构洞如何影响节点个体的创新绩效，近年来，一些学者开始运用参数模拟复杂系统的结构与互动过程，刘友金和杨继平（2002）跳出传统的协同视角，对集群中企业的技术创新协同竞争进行了研究，强调协同竞争是集群中企业创新行为的重要形式，并且构建了相应的模型予以论述
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20世纪 70年代中期以后，Dillon，DOsi，Utterbaek等人探讨了企业组织、决策行为、学习能力以及内外部因素相互作用对于企业技术创新的影响，指出提高技术创新效果的关键在于处理好各种要素的匹配关系，发挥协同作用。国内学者陈劲（2005）分析了技术和市场协同创新过程中各要素间的协同联系和协同功能，并构建了包括战略有序结构、协同工具组合和组织有序结构三方面的创新协同构架
。在此基础上，郑刚等（2008）基于TIM 理论视角探讨技术创新过程中技术、战略、组织、文化、制度、市场等各关键要素的协同问题，提出C3 IS 五阶段全面协同创新过程模型，认为实现全面协同一般会经过沟通、竞争、合作、整合、协同五个阶段。在实践方面，白俊红等（2008）通过对企业内部创新协同机制及其影响要素进行实证分析，指出技术、组织、文化、战略和制度 5个因素对创新协同绩效有显著影响。
在协同创新模式上，朱祖平和朱彬（2003）从创新对象和创新重要性两个角度，对企业协同创新运行机制、企业协同创新的管理进行了理论分析，提出了企业协同创新体系概念模型。陈劲等（2005）则通过构建企业集团内部协同创新模型，对企业集团内部协同创新机理进行分析，采取数据分析方法，研究了企业集团内部协同创新的影响因素、协同创新效应以及与创新绩效的相关关系，提出了提高我国企业集团内部协同创新管理水平的建议，此后，又进一步结合海尔等企业的案例分析，指出技术和市场协同创新机制的内在本质在于“环境—管理—过程”的全面联系
。在中小企业方面，陈晓红和解海涛（2006）在分析了企业技术创新从“线性范式”向“网络范式”转变的基础上，从分析我国中小企业技术创新外部“正”效应内部化入手，针对中小企业技术创新方面的不足与缺陷，提出中小企业协同创新体系构想，建立了中小企业技术创新“四主体动态模型”，并分析了其运行模式
。关于产业的协同创新，姜启军（2007）建立了我国纺织服装产业的协同创新系统，提出该系统主要由机构要素、合作要素和环境要素组成，协同创新过程一般经历三个阶段：创新雏形、创新发展和协同创新。刘颖等（2009）分析了生产性服务业与制造业协同创新的内在机理，并提出了自组织理论应用对提升协同创新能力与绩效的启示；徐立岗等（2012）指出区域产业创新体系既是产业创新体系的中观组成部分，又是区域创新体系的核心系统, 并具体分析了江苏产业协同创新中存在的主要问题，并提出了相关对策。
纵观国内外研究现状，学者们在区域创新系统、协同创新主体、协同创新体系构成要素及影响因素、协同创新模式、产业协同创新等方面均已经取得了一定的研究成果，但是将三者结合起来即关于产业集群协同创新的研究较少，需要进一步深入研究，主要表现在以下几个方面：①现有文献对协同创新体系的研究，大多强调创新主体的创新行为，虽然学者们都认识到区域产业主体间的协调合作对区域协同创新体系有着重要作用，但在对如何进行区域产业协同创新的研究方面，却未能形成系统的研究结论和理论模型。②现有文献对协同创新研究的焦点大多集中在技术创新上，主要针对企业从创新要素、创新主体间的协同关系以及协同创新模式等方面进行了较为深入的研究，关于产业集群的协同创新研究还只局限于部分产业，对于低碳产业集群协同创新的研究更是鲜见。③现有对区域低碳产业创新系统的研究还处于起步阶段，要使区域产业集群协同创新，其体系的形成机理起着关键作用，但是，目前对低碳产业集群协同创新体系形成机理方面，还缺乏深入研究，未能形成系统的理论体系与架构。
根据协同创新的基本内涵和协同创新网络的构建原则，借鉴国家创新体系和区域创新体系关于创新系统构成因素的分析，可以将协同创新网络的基本构成因素划分为四种，即创新主体、创新要素、创新机制和创新环境，四个方面的要素相互联系、相互作用，形成促进经济发展的合力。其中，创新主体是发挥主动性作用，对资源进行配置的主导力量。根据熊彼特创新理论，创新是生产要素和生产条件之间的新组合，属于创新主体的资源配置行为；创新要素是创新主体的作用对象，即各种创新来源的资源要素和它们的组合方式；创新机制则是创新主体配置资源的机制，是创新主体和创新资源之间的中介因素；创新环境是创新经济系统有序运行的条件和保障。协同创新体系依托于创新环境，创新主体在创新机制激励引导下，对创新资源要素进行优化配置，不断提升系统集成的创新能力，驱动经济系统的发展升级，这是协同创新体系运行和发挥作用的内在实质和逻辑规律。
任何一个协同创新系统必须具备所述四个要素，缺少任何一个要素，该创新系统都是不完整的，甚至是不存在的，或者至少说是名存实亡的。分别研究各构成要素的内涵、构成、特征和规律，并在相互联系、相互作用的整体上系统研究协同创新发展的作用机理，才能深入把握协同创新经济系统发展的规律，从而指导协同创新战略的制定。协同创新网络要素构成及关系如图 2-1。
图 2-1 协同创新网络要素构成示意图
创新主体是通过对创新资源的运用、配置和组合，开展创新研发活动的行为主体或组织机构等，主要由企业、高校院所、金融机构、中介服务机构和政府等组成，相应的创新功能包括技术创新、科学研究、金融创新、服务创新以及制度创新等。只有通过创新主体创造性劳动，才能优化资源的组合配置，实现创新发展。对创新主体的研究分为四个演进阶段：熊彼特强调企业家是创新的唯一主体、德鲁克从企业内单一主体发展为多个主体，后来的研究者对创新主体的研究从企业内部走向企业外部并进行多创新主体整合研究。
创新主体是协同创新体系中最富有能动性、活力和创造性的因素。不同创新主体掌握资源不同，社会定位各异，参与创新的动机、方式和重点也存在差异，因而在协同创新体系中发挥的创新功能也是各不相同的。其中，企业因为直接面向市场和客户，是技术创新的主体；高校院所集聚科研资源和创新人才，是知识创新的主体和源头；政府以国家强制力为后盾，通过营造环境、制定政策，支持、引导和激励创新，促进创新主体合作，是制度创新的主体。创新主体之间互动协同，形成创新网络系统并实现协同创新系统发展，从而达成各自利益。创新主体以资本、技术、人才、信息、平台、项目等为纽带互动联系，最根本的是通过知识的创造、扩散、转化形成的创新链联系起来。
企业是最重要的市场主体，在技术创新活动中具有无可替代的地位和作用。企业是知识技术应用的主体，是科技成果产业化的最终承担者，是产业集群创新网络中最活跃的因素，是协同创新主体的核心。企业的主体地位的表现：一，企业是创新过程中进行决策、组织以及成果转化应用和利益分配的主体；二，企业是内部组织创新、管理创新和制度创新的主体，也是开拓市场的主体；三，企业还是更新企业文化观念和文化形式的主体。因此，一方面，企业是创新的提供者和实现者，可以根据用户需求提供创新产品和创新服务。另一方面，企业是创新的需求者和促进者，能够引导其他主体的创新活动。因此，只有以企业为主体，才能保证技术创新的市场导向，才能有效整合产学研各方面的力量、真正实现各种创新要素向企业集聚，也才能使产学研合作取得实实在在的成效。
高等院校着眼于知识创新和人才培养，是创新人才的集聚地和知识创新的策源地，是协同创新体系中知识创新的主体。其创新主体地位主要体现为培养创新人才、从事科技研究、传播科技知识、营造创新文化等方面。科研院所以应用研究和试验发展为主，在科技成果转化过程中具有承上启下的作用，其主体地位主要表现在；从事科学研究、参与成果转化、营造科学文化，向企业提供技术成果、向政府提供决策咨询、与企业联合开展技术创新、创造积极向上的学术氛围和科研环境，参与文化创新等。
中介服务机构贯穿于技术创新的各环节，是企业、政府、高校、科研机构、金融机构等创新主体相互联系、沟通的重要纽带，是创新资源优化配置的促进力量。中介服务机构在创新活动中的作用主要是提供专业知识和专业技术方面的服务，促进创新主体合作和创新成果形成，推动科技知识和成果的扩散和转化。
政府部门是公共利益的代表，是公共产品和公共服务的主要提供者。在创新过程中政府是创新系统的规划者和组织者。其创新主体地位主要体现在营造良好的市场经济环境和创新制度环境，是制度创新的主体、文化创新的主体、公共基础设施建设主体和公共产品提供主体等。
创新资源是协同创新经济过程中的投入要素，是实现协同创新的物质基础。按照熊彼特关于创新的观点，创新是“构建一种新的生产函数，引入新的生产要素以及推动生产方式重新组合。”没有创新要素资源的优化组合，就无法实现创新。
经济增长理论派别的不同分野，就是根据经济增长决定性要素的不同来区别。经济增长理论先后经历了资本决定论、技术决定论、人力资本决定论、制度决定论和结构决定论等不同理论流派，对应强调资本、技术、人力资本、制度和结构等要素在经济发展中决定性作用。据此，我们可以将投入创新经济活动的资源区分为传统要素和创新要素，既包括传统经济发展理论中的劳动力、资本、自然资源，也包括新经济增长理论中的人力资本、知识、科技、信息、制度因素、结构因素以及文化因素，比如社会资本等高级要素，前者具有边际收益递减特征，而后者则具有非竞争性、非消耗性以及边际收益递增的特点。
以创新要素的投入代替传统要素投入，使具有边际收益递增特征的创新要素代替边际收益递减的传统要素，实现要素新的组合，解决经济发展中资源稀缺和边际收益递减两个关键问题，以创新推动实现长期均衡的经济增长。
从一般意义上理解，所谓机制是指一个系统的组成要素或构成部分之间相互作用的过程和方式，是一个经济系统实现有效运转的制度性条件。创新机制是协同创新体系的构成要素之间相互作用的过程和方式，由相关的机构、方法、规章、制度和习惯等构成。创新机制是联系着创新资源和创新主体的中介机制，是体现协同创新本质的重要因素。创新机制通过影响创新主体的决策和行为，进而影响资源配置，实现资源的重新组合和优化配置，达到创新发展的目的。
创新机制的构成要素和作用机理是创新机制研究的重点。在市场经济条件下，一个创新经济系统的创新机制首先是市场机制。在完善的市场经济体系中，由价格机制、供求机制、风险机制等组成的市场机制体系发挥作用，价格信号反映供求状况，并通过影响市场主体的经济利益引导其决策和行为，实现资源配置流动。在创新经济活动中，市场机制发挥作用，一般要素资源和创新要素资源优化配置到创新效率最高因而收益最大化的部门和环节，从而提高整个经济系统的创新能力和竞争能力。但市场机制不是万能的，其本身存在着滞后性、盲目性等缺陷，“市场失灵”现象时有发生。同时，创新过程存在着高风险、高收益、不确定性等特点，而创新成果具有准公共产品特性和外部性等特征，这些都需要政府发挥宏观调控职能，提供创新研发的公共投入和创新基础设施等公共产品，维护公平竞争的市场秩序，进行制度创新协调集体行动，弥补市场机制在协同创新中的失灵和缺陷。创新经济系统具有特殊性，由于不同经济系统在结构形式、组织方式等方面的不同，还需要有与系统本身特点相适应的特殊调节机制。比如在产业集群发展中存在着集体学习机制、知识流动机制、信任机制等共同发挥作用。
任何一个创新的经济体系都离不开外部环境的支持。创新系统内部创新主体只有通过与外部环境的良性互动，实现资源要素的交流，才能为创新体系的正常运转和发挥作用提供条件和保障。
一般来说，创新环境可以为创新主体提供设施、文化、法律、制度等方面的保障，保障创新的高效顺利进行。因此，创新环境是有助于研发创新活动的各种软、硬件外部条件，其中，创新硬环境主要指科研设施、信息网络、机器设备等从事创新活动所必不可缺的基础条件；创新软环境主要指市场、法律、文化、教育等为创新提供非物质激励的因素。完备的科研设施、信息网络、产业基地等创新硬环境将有利于创新主体实施研发创新，更多的创新也将通过提高产出增长率而激励创新硬环境投资，形成良性互动。创新软环境改善同样能激励创新、提高效率，主要表现在：公开、公平、公正的市场竞争环境激励并引导各类企业和研发机构加大技术创新规模和加快创新速度，从而在激烈的市场竞争中处于优势地位；稳定、透明、统一的法律法规环境有利于保护创新成果和创新产权，激发创新人才与创新主体的创新积极性；诚实守信、开放合作、尊重创新、宽容失败的创新文化环境，有利于在经济区域或经济系统内提出新的科学思想，开辟新的研究方向，形成良好的创新氛围。总之，共同的创新思维、成熟的市场机制、良好的教育环境、适宜的文化氛围以及完备的法律体系等软环境建设有助于促进创新主体协同，降低研发创新成本，从而激发更多的研发投资和创新。
环境因素的作用必须通过影响系统主体的行为才能实现，影响交流的方式包括物质、信息、技术、知识等。创新环境的构成和与创新系统的互动交流是创新系统实现协同创新发展的重要方面。从理论上讲，按照普遍联系的观点，影响经济系统的创新环境要素很多乃至无限。但在现实研究中，我们仅仅选取与创新经济系统联系最为紧密、影响最大的因素。
创新功能是协同创新系统的构成要素及其内部结构与外部环境的相互作用所呈现出来的功效和能力，即协同创新网络整体表现出的创新内容和成果。自熊彼特提出并应用“创新理论”解释经济增长以来，“创新”就成为一个被广泛使用的重要概念。熊彼特把创新与发明进行了区分，认为只有发明或发现引进生产系统才能称为创新，换言之，创新是发明成果的首次商业化应用，是一个经济技术范畴。随着经济社会发展和研究的深化，大量新技术竞相涌现，与各种商业模式创新相互交融，形成产业发展的新业态，共同推动着产业发展技术路线的更替和相关领域革命性的变革。学者们进一步拓展了“创新”的内涵外延，创新主体和创新来源不仅包括企业，还涉及政府、高校院所、中介组织、金融机构等；创新条件不仅包括硬件条件和设施，还需要依赖支持创新的政策网络和制度框架等；创新的内容不仅包括技术创新和产品创新，还包括组织创新和制度创新，以及广义的社会方面的创新。因此，协同创新的创新效应也经历了一个发展过程，形成了知识创新、技术创新、制度创新、服务创新、金融创新、市场创新和商业模式创新等侧重点不同又相互联系的创新范畴，并在此基础上形成各种创新形式相互结合的集成创新和协同创新。各创新主体与创新功能对应关系见图 2-2。
图 2-2 协同创新主体的创新功能示意图
科技创新是将科学发现和技术发明应用于生产过程中，实现其市场价值或商业价值的过程，形成了从社会和市场提炼创新需求到组织科学研究科技创新环节，从知识创新源头到技术创新及市场应用的科技创新链条，并形成良性循环的持续过程，使科技创新成为经济发展的强大推动力量，实现经济系统的协同创新发展。科技创新以企业为实施主体，但离不开高校、科研院所的知识创新，政府及中介机构提供的创新环境和制度保障，中介服务机构提供支持和服务，因此，实现科技创新还必须企业与高校、科研院所、中介机构、政府等多个主体的互动协同。科技创新包括知识创新和技术创新两个紧密联系的方面和环节。其中，知识创新是指高校院所等创新主体通过科学研究等方式获得基础科学和技术科学新知识的过程，涉及基础研究、前沿技术研究和社会公益技术研究等。知识创新的目的是追求某个知识领域的新发现和新规律，积累新知识，创造新方法，是不断增进技术创新和制度创新所需要知识的过程。知识创新的主体是与知识的生产、传播、转移和应用过程紧密相关的机构和组织，包括高校、公共科研机构、企业科研机构、区域或产业技术创新联盟性科研机构、政府起支撑作用的创新基础设施等。OECD 这样定义技术创新，即为经济发展创造新产品、新工艺。技术创新与知识创新环节紧密相连，是人类财富之源，是经济发展的巨大动力，当一种新思想和非连续性的技术活动，经过一段时间调试，达到实际应用的目的，就是技术创新。
知识创新和技术创新既有联系也有区别，知识创新是技术创新的基础，技术创新是知识创新的目的；知识创新与人类的认识活动相关联，而技术创新却与人们的生产实践紧密相关，是一个介于科学研究和生产活动之间的具有生产、研究双重特性的社会活动；技术的市场应用目的性突出，而知识不具有明显的直接应用性目的。在现代经济发展中，知识创新和技术创新联系日益紧密，形成知识创新和技术创新的组合，促进科学发现向前沿技术以及现实生产力的转化，即实现科技创新。
市场创新或商业模式创新本质是盈利模式的创新，是指企业通过创新产品或服务，在拓展市场实现盈利环节进行的创新。市场是供求关系的总和，包括市场供给、市场需求和市场关系等市场要素。市场创新的实质就是对市场要素进行优化组合从而拓展市场的过程。从管理学角度来看，市场创新是作为市场主体和创新主体的企业为开辟新的市场，通过各种市场要素和市场条件的组合，对新市场进行研究、开发、组织和管理的一系列活动。从创新经济学角度看，市场创新是指企业从微观角度，促进市场构成的变动，加快市场机制的创造，进行新市场的开拓和占领，从而满足企业新需求的行为。市场创新不仅仅是对现有市场的分享，而是重在通过技术创新成果创造新的市场，引导新的需求。市场创新的要素包括产品创新、需求创新、客户创新等。
市场创新和技术创新紧密联系。科技创新提供了创新成果的供给，创新成果的需求则需要市场创新以开拓新的市场。这就意味着科技创新通过市场创新来实现，科技创新成功的标志和最终目的是市场的成功，即产品创新和工业创新的成果实现商品化和市场化。因此，市场实现程度是检验技术创新成功与否的客观标准，这也是熊彼特创新理论的要求。总之，市场创新是科技创新的目标，而科技创新是市场创新的基础和前提。企业进行创新管理应该进行营销和研发的整合，实现技术创新和市场创新的协同。
随着世界新技术革命的不断深化，以大数据、云计算、移动互联网、物联网、3D打印等为代表的科技创新成果掀起了市场创新或商业模式创新的大潮。在制造业领域，企业借助智能化科技革命的发展成果，创造性地提出了“产品制造加增值服务”的新的商业模式，形成了从市场调研、研发决策、创意设计到品牌创建、终端销售和售后服务的完整产业链条。随着全球智能化制造水平的提高，罗尔斯罗伊斯公司率先进行商业模式创新，实施在线维护航空发动机的增值服务，一方面提高了发动机的寿命和无损探测能力，另一方面也降低了发动机日常维护和重新换购的费用，使公司利润比单纯销售发动机增长 2~3倍，在世界航空发动机市场占有率从5%上升到近 40%。
新制度经济学家诺思认为“制度是一系列被制定好的规则，是人们各种行为的伦理道德规范。旨在约束追求主体福利或效用最大化的个人行为。”他还认为，经济活动中交易费用的普遍存在是制度产生的根本原因。因此，制度最为重要的功能就是通过一系列的规则规范市场主体的行为，界定并协调交易主体之间的关系，用以稳定市场预期，减少环境不确定性，降低交易成本。制度包括法律、政策、法规等正式制度和风俗习惯、意识形态、价值观念等非正式制度。熊彼特在《经济发展理论》中将制度创新定义为用效益更高的制度来代替原有制度的过程；诺思将制度和制度创新视为经济增长的决定性因素。辛鸣在《制度论》中将制度创新定义为：制度主体以新的观念，通过制定新的行为规范，调整主体间的权利义务关系，以实现新的价值目标和理想目标而自主进行的创造性活动。因此，制度创新是根据协同创新的要求，不断调整创新制度体系中不适应经济发展和技术创新的方面和环节，制定比以往制度安排更富有效率和更具激励作用的制度安排，为创新主体的创新行为提供引导、激励，实现协同创新。
技术创新和制度创新是经济增长完整链条中的两个紧密联系的方面和环节，两者之间存在着互动机制。其中，科技创新解决的是新知识和新技术的创造、运用和扩散问题，而制度创新则以制度框架的形式提供了创新个体的行为规范和创新主体之间的博弈规则，用以降低创新交易成本和创新过程的不确定性，解决的是科技创新成果流动和交易效率问题。从世界经济发展历程来看，任何技术创新活动都是在一定的制度体系框架和制度背景下进行的。美国著名经济学家阿瑟·刘易斯在其《经济增长理论》中强调，经济增长取决于自然资源和人类行为，人类行为分为直接原因和间接原因，直接原因是从事经济活动的努力、知识的增长与运用以及资本积累，而决定这些直接原因的是观念和制度；从微观企业主体来看，企业技术创新离不开内部激励制度安排。明晰的产权制度、企业家和技术人员激励机制以及知识产权保护等是企业技术创新的主要制度性安排；从现代科技创新的需求来看，现代科技创新日益表现出两个鲜明的特点：一是投资风险越来越大，二是知识尤其是综合性、交叉性的科学知识与管理知识的依赖程度越来越高。这就使得科技创新的成功更加依赖于有效的制度环境和制度安排，其作用主要体现为减少创新风险、培育创新条件、完善技术创新的机制和环境。因此，科技创新和制度创新是相互促进关系，科技创新往往会带来制度创新，而制度创新也会营造环境，激励和促进科技创新。
技术创新是一个动态过程，涉及创新决策、科学研究、技术开发、生产开发、市场开发等环环相扣的多个环节，任何一个环节或因素发生问题都会导致创新的失败，因而，技术创新活动既需要企业内部各个部门的参与，也需要企业与高校院所、中介机构、政府等机构和部门的协调。技术创新促进组织创新，这不仅表现在企业内部关系上，而且表现在企业外部关系上。通过高科技信息网络技术，企业整合资源的范围和强度得到极大的提高，组织管理手段和方式也获得极大地丰富，这些因素促使企业组织呈现出扁平化、快捷化、虚拟化的发展趋势。作为创新主体的企业与供应商、客户、消费者以及研发机构等的关系互动性更强，形成了柔性化开放式结构，产生了与实体经济相联系、相伴生的虚拟组织等组织创新形式。这些虚拟企业形成专业领域的独特优势，可实现对外部资源的整合利用，形成结构的优势和高度的机动性，完成单一企业难以承担的产品开发、生产和销售等任务。美国波音公司通过在世界范围内采购材料和零部件，组织研究机构和研发资源实施研发攻关，建立了遍及全球的设计与制造网络，使得飞机制造体现出虚拟创新组织的结构开放、专业互补、资源整合等优势，产品上体现了最优设计、最新材料、最好品质等科技集成优势。
在协同创新网络中，创新主体功能的发挥，各创新主体之间关系的协调，还需要中介服务机构的参与。中介服务机构通过整合创新资源，服务创新活动，沟通创新主体，降低创新成本，提高创新效率，实施服务创新，在协同创新中发挥着重要作用。服务创新包括服务机构的设立，服务平台的搭建，服务体系的健全，服务机制的完善等内容。
金融是现代经济运行的血液，金融服务是实现经济创新发展的必备条件，金融创新是服务创新的基础。适应科技创新过程高投入、高风险、高收益、周期长等特点，满足轻资产比重高的创新型企业不同发展阶段的金融需求，需要完善金融市场，建立与科技创新及协同创新相匹配的投融资体系；需要金融机构创新金融工具和手段，识别科技创新资源的潜在价值和风险，达成科技资源和金融资源的有效对接和整合，进行金融创新。
创新系统的研究经历了国家创新系统、区域创新系统的微观学派、宏观学派和综合学派、集群创新系统等发展阶段，产生了“生产者—用户”交互学习创新模型，“三重螺旋”互动协同模型以及“创新生态系统”模型等
，更加强调各创新主体之间互动协同机制的动态演化，创新网络自身发展越来越强调创新要素之间的协调整合形成创新生态。协同创新网络就是由四个相互联系、相互依存的要素构成的具有创新功能的生态系统。其中，创新主体主要解决协同创新网络的主体问题，即哪些组织或机构需要进行创新，如何创新，重点进行什么创新等问题；创新资源解决协同创新客体问题，即进行资源优化组合的要素有哪些，各发挥什么功能；创新机制解决协同创新的动力来源，即创新主体对创新资源进行优化组合的支配因素是什么；创新环境是协同创新的外部依托。各要素之间相互作用、相互依赖，构成具有相对稳定结构和功能的创新系统整体。只有四个要素共同作用才使得协同创新具有实质性内容、实质性功能和实质性意义。任何一个要素的缺失，协同创新系统都是不完备的，都会使创新系统丧失其应有的功能，进而失去存在的可能。
协同创新网络中各要素相互作用形成创新功能系统促进产业发展，揭示了产业集群创新发展的演进规律。在一定创新环境下，创新主体受到创新机制支配作用，对创新资源进行优化组合的配置，实现多种创新功能的基础，驱动经济系统发展升级。其中，企业技术创新居于核心地位，上游需要高校院所的知识创新提供创新成果，下游需要企业市场创新和商业模式创新，以开拓市场，实现创新价值。从知识创新到技术创新再到市场创新的循环往复，形成了完整的创新链条，体现了科技创新中需求拉动和技术推动的联合作用，体现了科技创新经济技术范畴的本质；政府的制度创新、企业的组织管理创新、金融机构促进科技和金融融合的金融创新、中介服务机构的服务创新则为科技创新提供服务、激励和保障。微观企业科技创新、企业与高校院所、中介服务机构、金融机构、政府的互动协同，整体体现为产业的升级和区域竞争力提高，实现了协同创新发展。因此，协同创新网络是多创新主体协同，多创新要素整合，多创新机制联动，多创新环节相互衔接，以知识创新为源头，技术创新为核心，以制度创新为保障，市场创新为手段，通过创新资源的优化配置，提高要素生产率，实现知识、技术、市场的贯通，各创新主体的协同，各种创新功能的集成，实现企业创新、产业升级和区域发展。
协同模式架构以及合作机制是协同创新网络构建和演进最重要的两个方面。一方面，协同创新组织通过设计合理的协同模式可以有效连接不同创新主体，使得互相之间的知识与资源能够产生互补，减少重复投入，提高创新效率。另一方面，设计合理的合作机制可以帮助新技术与知识在协同企业间有效传播与分享，从而促进合作与创新，并加速新产品的产业化。
1.协同模式
研究发现，企业在选择协同模式与设计协同架构时，需要根据创新的目的、效率、企业的匹配程度以及环境等多方面因素进行综合考虑
。企业可以选择与供应商或客户合作，开展纵向协同。由于供应商拥有关于技术的特殊知识，因此彼此的交流缩短了技术创新周期，提高了创新成功率
。与用户合作时，由于用户需求是关于市场的信息，通过与客户协同从而缩短与市场的距离，能够更准确地确定企业的创新方向。另外，企业可以通过与同一行业或者相近行业的竞争性企业建立合作关系进行横向协同。这种横向协同现象在高科技行业中普遍存在，企业常常围绕某项技术或产品开展合作研发。特别是在面对投入大、风险高，且具有较高通用性的技术时，由于企业的资源与能力能够互补，降低创新成本，新技术成果在协同企业间传播与分享，能够进一步促进合作与创新
。随着互联网及其他高科技产业的发展，开放平台式协同创新正逐渐成为企业选择的创新方式之一，平台作为协调者及知识积累、传递、分享的枢纽，能够将参与者们有机整合在一起，从而缩短由知识转化为创新产品的周期。
2.协同合作机制
企业与其他主体进行合作时，如何构建合理价值生成机制和利益分配机制是关键。现有文献显示，协同创新价值创造的基础是信任机制的建立，企业间信任的建立对双方合作的价值提升有重要影响。一方面，协同创新过程中的协商成本是影响协同效果的重要影响因素，信任的建立能够有效降低交流成本，防止机会主义行为，减少监督与控制成本。另一方面，知识是协同过程中的重要产出，有效信任机制的建立对于协同过程中的知识传递，特别是隐性知识在协同网络中的传递有显著影响，这也是影响企业创新的重要因素。协同主体能否建立合适的信任机制与交流渠道使合作方之间能够有效传递与分享知识，都是在协同创新价值生成机制建立过程中需要关注的
。因此，基于合理信任机制的建立，协同创新组织如何控制合作成本、保证知识价值与经济价值的创造，是值得进一步研究的问题。
新创知识与经济价值的分配是协同创新参与者们关注的问题。参与者间的信任是构建价值分配机制的根本。有效的信任机制能够减少协同过程中的不确定性，减少参与者之间的利益冲突，最终实现共赢。然而，究竟根据参与者的贡献与付出的成本，还是根据承担的风险来进行利益分配，目前尚无定论。虽然有学者试图使用委托代理或博弈理论来建立利益分配模型，但是研究深度以及对权变因素的考虑仍不够充分。
3.协同网络演进
协同创新与一般创新不同，协同创新网络具有很强的“自组织”和“自增益性”，并且处于不断演化的过程中。网络内已建立协同创新关系的主体之间能够协调合作，对提高网络运行效率有积极作用。同时，网络能够与外界进行物质、能量和信息的交流，确保系统能够生存和进一步发展。一方面，企业通过与网络中的其他主体进行交流来加深自己在协同网络中的嵌入，这对网络中资源和知识的传递以及企业间的竞争与合作行为有重要影响；另一方面，一些关键的企业对新协同创新关系的建立具有积极的促进作用。特别是对于变化迅速的高科技行业来说，丰富网络内的知识、管理网络的演进尤为重要
。
然而，现有的实证研究大多从静态角度看待协同网络，进一步的研究需要分析协同创新网络的变化与演进过程，探索其组织架构与模式的变化，同时，从合作方式以及合作的深入程度入手，研究网络内信任机制、价值生成机制以及利益分配机制的演化。