我國科技投入的空間變異及類型識別研究

王成麗 劉銳金

（1 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技信息研究所 海南儋州 571737；2 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所 海南儋州 571737）

研發(fā)活動（R&D）是在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，為增加知識總量以及運用這些知識去創(chuàng)造新的知識而進行的系統(tǒng)的創(chuàng)造性的活動，包括基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、試驗發(fā)展三類活動。研究與開發(fā)活動是科技活動的最重要組成部分，是科技進步的源泉。胡錦濤同志在2012年全國科技創(chuàng)新大會指出，到2020年，基本建成適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟體制、符合科技發(fā)展規(guī)律的中國特色國家創(chuàng)新體系，原始創(chuàng)新能力明顯提高。要達到這個目標不僅需要加強投入強度，不斷提高R&D經(jīng)費占GDP的比重，要需要優(yōu)化在研究部門、研究機構(gòu)之間及其區(qū)域間的配置，本文擬開展這方面的工作。

科技資源是科技活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，是創(chuàng)造科技成果、推動整個經(jīng)濟和社會發(fā)展的要素的集合。科技資源主要包括科技人力、財力、物力和信息資源等四個方面，科技人才是指科技活動的人員；科技財力是對科技活動的經(jīng)費支持，例如國家財政科技經(jīng)費撥款；科技物力指用于科技活動的一切有形的物資資源，例如各研究單位的實驗室、國家重點實驗室、國家工程研究中心、國家工程技術(shù)中心等；科技信息是為科學(xué)技術(shù)活動提供信息服務(wù)的資源，包括科技圖書、期刊、文獻、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、專利服務(wù)，以及其他服務(wù)。由科技資源的流變性可知，物力、科技信息等資源由人力資源應(yīng)用財力資源所形成，因此人力和財力資源是最為重要的科技投入，側(cè)重研究這兩方面資源也是國內(nèi)外相關(guān)研究所總結(jié)的經(jīng)驗。

吳貴生等（2004）對區(qū)域科技的定義作了系統(tǒng)性研究，認為廣義區(qū)域科技是指區(qū)域內(nèi)科技資源（科研機構(gòu)、人員、儀器設(shè)備、科技基礎(chǔ)設(shè)施等）和科技活動的總和，包括中央、地方及跨國公司研究開發(fā)機構(gòu)及其一切科研活動。由于難以區(qū)分某一地區(qū)內(nèi)不同性質(zhì)的主體科技資源，本文接受廣義區(qū)域科技的定義。科技資源的區(qū)域分布主要對應(yīng)于廣義的區(qū)域科技，區(qū)域科技資源包含國家在本區(qū)域的科技資源配置和投入及對區(qū)外資源的引入。

1、研究方法與數(shù)據(jù)來源

區(qū)域經(jīng)濟學(xué)關(guān)于衡量空間分布指標主要分兩類：一是集中度指標，用來分析某種經(jīng)濟或科技等活動在地理空間上集中的程度；二是均衡度指標，用來分析某種經(jīng)濟或科技等活動在地理空間上均衡分布的程度。常用指標有集中指數(shù)、集中度、分散度、洛倫茨曲線、標準偏差、變差系數(shù)、基尼系數(shù)等（劉再興等，1996）。集中度更關(guān)注兩極分化程度，對整體均衡性的反映還不夠，因此，加入變異系數(shù)、洛倫茲曲線及基尼系數(shù)。

集中度可以用全國構(gòu)成中比重居前的幾個區(qū)域的比重之和來表示。劉再興等（1996）認為區(qū)域經(jīng)濟中通常可以選擇前三或前五位個體；而Ozshy（1995）則認為產(chǎn)業(yè)組織內(nèi)往往選擇前四位或前八位個體。本文在研究全國科技集中度時，在對省區(qū)科技資源大致分類的基礎(chǔ)上，參照徐建華（2005）的經(jīng)驗，選取前11位個體；計算洛倫茲曲線和基尼系數(shù)，以0.1為區(qū)間長度。聚類分析方法參考（余錦華、楊維權(quán)，2005）。

本文研究所用的數(shù)據(jù)無特別說明的來源于《中國科技統(tǒng)計年鑒2007-2011》，研究與開發(fā)機構(gòu)的統(tǒng)計口徑均為縣以上獨立核算研究機構(gòu)及科技信息與文獻機構(gòu)，且不含轉(zhuǎn)制科研院所。

2、各項科技投入的空間變異

世界主要國家都把科技創(chuàng)新作為重要的國家戰(zhàn)略，把科技投入作為戰(zhàn)略性投入，把發(fā)展戰(zhàn)略技術(shù)及產(chǎn)業(yè)作為實現(xiàn)跨越的重要突破口。面對世界科技發(fā)展的新形勢和日趨激烈的國際競爭，我國將科學(xué)技術(shù)置于國家發(fā)展的優(yōu)先地位，大力推進自主創(chuàng)新，努力建設(shè)創(chuàng)新型國家，“十一五”期間大幅度增加科技投入。

2.1 R&D經(jīng)費內(nèi)部支出

“十一五”期間是《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》的開局階段，各地區(qū)R&D經(jīng)費內(nèi)部支出都有大幅度的增長，2010年各省R&D經(jīng)費支出增長相比2006年幾乎都有成倍地增長，特別是西部地區(qū)的廣西、海南、新疆、西藏等地增長率都超過200%。2010年R&D經(jīng)費內(nèi)部支出占GDP的比例為1.67%，相比2006年只提高了0.25個百分點，東中西部分別為1.99%、1.14%、1.07%。投入強度與世界主要經(jīng)濟體還有比較大差距，2008年日本R&D經(jīng)費占GDP的比例為3.44%、韓國3.36%、美國2.79%、德國2.68%、澳大利亞2.21%、法國2.11%。R&D經(jīng)費增長主要得益于經(jīng)濟增長，而R&D的發(fā)展也促進了經(jīng)濟的發(fā)展。70.61%的R&D經(jīng)費支出發(fā)生在東部地區(qū)，東部和中西部呈現(xiàn)出明顯的差異，處于中部地區(qū)首位的湖北、西部首位的四川R&D經(jīng)費支出均為264億元，遠低于江蘇、北京、廣東的八百多億元，這三個地區(qū)R&D經(jīng)費占全國的份額超過了三分之一。

（1）研究部門間的分布情況

我國將大部分絕大部分R&D資源投向試驗發(fā)展，如圖1所示2010年基礎(chǔ)研究R&D經(jīng)費內(nèi)部支出占全社會的4.59%，應(yīng)用研究為12.66%，由表1可知，研究部門間結(jié)構(gòu)與世界主要國家相差甚遠。我國省級區(qū)域中，基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究比例之和大于35%的地區(qū)僅有四川、云南、北京、西藏、海南，且只有四川和北京的經(jīng)費處于前十；經(jīng)費總額靠前的廣東、江蘇、山東、浙江，基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究投入強度均低于10%。這種現(xiàn)狀可能是因為我國科技發(fā)展還處于趕超階段，科技進步主要依賴于消化吸收外部技術(shù)，另外的原因可能是科技資源配置、評價體系不完善，未形成重視基礎(chǔ)研究的激勵機制和評價機制。沒有厚實基礎(chǔ)的試驗發(fā)展是很難取得好成績的，應(yīng)當充分認識基礎(chǔ)研究的重要性。

表1 R&D經(jīng)費內(nèi)部支出研究部門間配置與別國的比較

圖1 2010年R&D經(jīng)費內(nèi)部支出在不同研究部門之間的配置

（2）研究機構(gòu)間的分布情況

大中型工業(yè)企業(yè)是R&D活動的投資和執(zhí)行主體，科技創(chuàng)新的主要力量，2010年R&D經(jīng)費內(nèi)部支出比例為56.85%，其次是研發(fā)機構(gòu)16.80%，而高等院校僅為8.46%，這三類機構(gòu)是全社會R&D活動最重要的機構(gòu)。西部地區(qū)的研發(fā)機構(gòu)和高校的支出比例都比較高，東部地區(qū)研發(fā)機構(gòu)和高等院校的支出比例處于較低水平，更側(cè)重于大中型工業(yè)企業(yè)，如圖2所示。

圖2 2010年各地區(qū)R&D經(jīng)費內(nèi)部支出以及主要流向

2006年至2009年間，R&D經(jīng)費支出基尼系數(shù)不斷降低，表明R&D經(jīng)費支出數(shù)量在空間布局上相對均衡。這可能是因為，科技實力較弱的地區(qū)加大了數(shù)量上的投入，科技實力較強的地區(qū)更加側(cè)重通過改善投入結(jié)構(gòu)、方式來提高效率。

表2 研究與試驗發(fā)展經(jīng)費內(nèi)部支出分布

2.1.1 研究與開發(fā)機構(gòu)

研究與開發(fā)機構(gòu)獲得大部分的國有科技資源，是國家科技計劃的主要承擔(dān)者，2010年政府資金R&D經(jīng)費內(nèi)部支出中61.11%流入到研發(fā)機構(gòu)。2010年全國研發(fā)機構(gòu)的R&D經(jīng)費支出為1186.40億元，其中87.37%來自政府資金，基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、試驗發(fā)展的支出比例分別為10.95%、32.67%、56.38%，這與美國的情況有所不同。宋吟秋等（2012）指出，從美國聯(lián)邦雇員從事R&D活動的情況來看，投入于科學(xué)研究的經(jīng)費比例較大，而投入于試驗發(fā)展的經(jīng)費比例卻較低。表1的分析表明，我國R&D經(jīng)費投入到基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究的比例相比其他國家低很多，獲得大部分公共科技資源的研發(fā)機構(gòu)，應(yīng)將更多的科技資源投入到基礎(chǔ)及應(yīng)用研究中，為建設(shè)創(chuàng)新型國家提供支撐。

由圖3可以發(fā)現(xiàn)，北京的研發(fā)機構(gòu)一枝獨大，2010年R&D經(jīng)費總支出401.71億元是第二位的上海（123.99億元）的3.24倍，基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、試驗發(fā)展方面的支出也是遙遙領(lǐng)先。研發(fā)機構(gòu)R&D經(jīng)費支出百億元以上的地區(qū)還有上海、陜西，江蘇為78.71億元，而這些地區(qū)基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究的比例之和都低于50%，其余均不足45億元。因此，要扭轉(zhuǎn)研發(fā)機構(gòu)將大部分資源配置到試驗發(fā)展的局面，應(yīng)加大對北京、四川、上海、陜西等地區(qū)的協(xié)調(diào)力度。

“十一五”期間，研發(fā)機構(gòu) R&D經(jīng)費內(nèi)部支出及其在各研究部門之間的支出，在區(qū)域間的分布幾乎沒有變化。兩極化程度較高，集中度約為0.85；基礎(chǔ)研究支出不均衡程度較高，基尼系數(shù)約為0.71，其他指標的基尼系數(shù)約為0.67。由圖3，基礎(chǔ)研究支出比例較高的地區(qū)，投入總量小，導(dǎo)致其均衡程度相對低一些。

圖3 2010年各地區(qū)研發(fā)機構(gòu)R&D經(jīng)費支出結(jié)構(gòu)

2.1.2 高等學(xué)校

高等學(xué)校是基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的主要基地，是人才培養(yǎng)的重要基地。“十一五”期間，高等學(xué)校R&D經(jīng)費持續(xù)增長，2010年為經(jīng)費內(nèi)部支出為597.30億元，為2006年的2.16倍。高等學(xué)校是基礎(chǔ)研究活動部門，2010年基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、試驗發(fā)展的支出比例分別為30.12%、56.43%、13.45%，與全國、研發(fā)機構(gòu)的研究部門結(jié)構(gòu)形成鮮明的對比。高校2010年R&D經(jīng)費來源于政府的比例為60.08%，低于研發(fā)機構(gòu)的87.38%，政府資金流向高等學(xué)校的比例僅為21.15%。

從各地區(qū)的情況看，只有四川、陜西、內(nèi)蒙古、重慶高等學(xué)校的試驗發(fā)展支出比例高于20%，且大部分地區(qū)的基礎(chǔ)研究支出比例在30%左右，如圖4所示。但由于高等學(xué)校R&D經(jīng)費占全社會的份額較低，對全社會基礎(chǔ)研究比例的貢獻小。但由于基礎(chǔ)研究對社會原始性創(chuàng)新具有重要的作用，應(yīng)當充分重視。

圖4 2010年各地區(qū)高等學(xué)校在各部門的投入比例

高校的R&D經(jīng)費支出呈現(xiàn)出明顯的梯度，東部地區(qū)高等學(xué)校占據(jù)了大部分的資源。基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究與經(jīng)費支出總額的分布較為相似，特別是試驗發(fā)展支出，兩極化相對嚴重（集中度大），但分布卻相對均衡（基尼系數(shù)較小），如圖5所示。

圖5 高等學(xué)校R&D經(jīng)費內(nèi)部支出的區(qū)域分布情況

2.1.3 大中型工業(yè)企業(yè)

2010年大中型工業(yè)企業(yè)中有R&D活動的企業(yè)個數(shù)僅占27.60%，R&D經(jīng)費支出為4015.40億元，其中試驗發(fā)展支出比例為97.91%，用于基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究僅為2.09%，這表明我國大中型工業(yè)企業(yè)對于原始性創(chuàng)新的重視程度非常低。由于企業(yè)是盈利性組織，其側(cè)重研發(fā)競爭性技術(shù)，符合其理性行為選擇。但是國外成功與失敗的企業(yè)案例證明，企業(yè)要持續(xù)發(fā)展，就必須具備不斷革新自身技術(shù)的能力，而這種能力來源于原始性創(chuàng)新，開展基礎(chǔ)性研究工作。寶潔公司、孟山都公司等都是非常重視原始性創(chuàng)新的公司，曾經(jīng)輝煌的柯達公司無法形成自我革新的能力，走向破產(chǎn)。

東中西部呈急速遞減趨勢。東部地區(qū)為2833.32億元，約為中部地區(qū)的4倍，西部地區(qū)的7.5倍，這與大中型工業(yè)企業(yè)的布局基本一致。“十一五”期間，區(qū)域布局未發(fā)生明顯的變化，兩極化嚴重，如表3所示。R&D經(jīng)費內(nèi)部支出與新產(chǎn)品銷售收入具有很強的關(guān)聯(lián)性，且關(guān)系越來越緊密，如表3，兩者是相互促進的關(guān)系。研發(fā)經(jīng)費的投入產(chǎn)生更多的新產(chǎn)品，新產(chǎn)品帶來的收入又使研發(fā)經(jīng)費增加。如不調(diào)整，可能會導(dǎo)致地區(qū)差異進一步加大。

表3 “十一五”期間大中型工業(yè)企業(yè)R&D經(jīng)費內(nèi)部支出

2.2 R&D人員

R&D人員為參與研究與試驗發(fā)展項目研究、管理和輔助工作的人員，包括項目（課題）組人員，企業(yè)科技行政管理人員和直接為項目（課題）活動提供服務(wù)的輔助人員。R&D人員全時當量是全時人員數(shù)加非全時人員按工作量折算為全時人員數(shù)的總和。根據(jù)已有的研究和本文的研究均顯示，科技財力投入與人力投入二者高度相關(guān)，更多地是利用科技財力投入作代表。因此本小節(jié)不全面展開分析。

2010年研究與開發(fā)機構(gòu)、高等學(xué)校的R&D人員全時當量占總量的比例分別13.24%、13.58%，但研究與開發(fā)機構(gòu)的經(jīng)費占總量的比例為17.57%，而高等學(xué)校僅為8.45%，這主要是因為高等學(xué)校的大部分科學(xué)研究人員承擔(dān)著教學(xué)任務(wù)，導(dǎo)致其人均經(jīng)費相對較小。從圖6可知，R&D人員的人均經(jīng)費存在明顯區(qū)域差異，20萬元以上的區(qū)域只有8個，西部地區(qū)人均經(jīng)費明顯偏低。2010年每萬人經(jīng)濟活動人口中從事R&D活動人員為45.19人，遠低于世界主要經(jīng)濟體，日本、英國、法國、德國、澳大利亞、加拿大、意大利、韓國、俄羅斯聯(lián)邦分別為133、102、137、127、121、127、96、121、112。由于無法獲取各省區(qū)的經(jīng)濟活動人口數(shù)量，本文以總?cè)丝跀?shù)替代。全國層面上每萬人中R&D人員數(shù)為26.62人，大于該值的僅有10個省區(qū)，新疆、海南、云南、貴州、西藏均不足10人。

圖6 2010年單位人力資源的R&D經(jīng)費內(nèi)部支出強度

不同學(xué)歷層次的R&D人員分布均衡程度有顯著差異，學(xué)歷越高，不均衡程度越高，如表4所示，擁有博士學(xué)歷的R&D人員的基尼系數(shù)明顯高于碩士、本科。經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)更容易吸收高層次人才，且R&D活動活躍程度與地區(qū)經(jīng)濟關(guān)系緊密，這些地區(qū)能夠為高層次人才提供更好的平臺。

表4 全國R&D人員地域分布的集中程度指標

3、科技投入類型識別

使用2010年各地區(qū)的R&D經(jīng)費內(nèi)部支出以及基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、試驗發(fā)展支出比例進行聚類（基于研究部門）；各地區(qū)的R&D經(jīng)費內(nèi)部支出以及研發(fā)機構(gòu)、高等學(xué)校、大中型工業(yè)企業(yè)支出比例進行聚類分析（基于研究機構(gòu)）。為了消除量綱的影響，使用歸一化公式（x-min）/(max-max) 對R&D經(jīng)費內(nèi)部支出進行處理，使數(shù)值都在0和1之間。運用Ward最小方差法進行聚類，基于研究部門下分類6類，基于研究機構(gòu)分為5類，聚類結(jié)果大體一致，如表5所示。

根據(jù)前文分析，三類主要研究機構(gòu)在各研究部門之間的投入具有一定特征，大中型工業(yè)企業(yè)幾乎把所有的R&D資源投入到試驗發(fā)展中，高校把大部分資源配置到基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究中，研發(fā)機構(gòu)則相對均衡，投入試驗發(fā)展的比例略高。第一類只有北京一個省區(qū)，與其投入結(jié)構(gòu)相似的省市區(qū)，R&D投入量都相對少，例如云南、吉林等，與其投入量相似的地區(qū)，結(jié)構(gòu)上有顯著差異，如江蘇、廣東等；第二類的顯著特點是投入量大，大中型工業(yè)企業(yè)是主體，側(cè)重于試驗發(fā)展；第三類地區(qū)對大中型工業(yè)的投入相比第二類少些。

基于研究部門的第四類中，各地區(qū)擁有較為相似的研究部門結(jié)構(gòu)，陜西和四川的研發(fā)機構(gòu)R&D經(jīng)費比例接近50%，而其他四個地區(qū)R&D活動主要是在大中型工業(yè)，因此在基于研究機構(gòu)的聚類中歸類到第五類；基于研究部門的第六類中，吉林、云南、甘肅、海南、西藏的R&D投入量很小，但通過研發(fā)機構(gòu)投入較大比例到基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究中，在基于研究機構(gòu)的聚類中被歸類到第四類，新疆則是主要通過大中型工業(yè)企業(yè)，被歸到第五類。

表5 投入類型聚類結(jié)果

4、結(jié)論與討論

本文通過研究部門、研究機構(gòu)及交互視角，分析我國科技投入的區(qū)域分布情況。從整理上看，我國存在數(shù)量和結(jié)構(gòu)方面的問題，R&D經(jīng)費支出占GDP比重、每萬人勞動力中R&D人員數(shù)量都遠低于世界主要經(jīng)濟體；科技資源在研究部門之間的配置與發(fā)達國家也有顯著的差異，基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的投入過低，這可能是因為我國處于趕超階段，主要是學(xué)通過習(xí)、借鑒、引進等獲取技術(shù)，但隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，能夠引進的技術(shù)越來越少，且引進難度越來越大，應(yīng)當充分重視加強基礎(chǔ)研究。

政府資金應(yīng)當更多地投向不具有競爭性的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究中，投向?qū)嶒灱夹g(shù)、共性技術(shù)，獲得政府資金的機構(gòu)必須將資源配置到這些領(lǐng)域中，例如研發(fā)機構(gòu)。目前，研究與開發(fā)機構(gòu)未承擔(dān)相應(yīng)研究部門的研究任務(wù)，在試驗發(fā)展方面的投入過多。而從事基礎(chǔ)研究較多的高校、西部地區(qū)獲取的R&D資源明顯偏少。同時，高等學(xué)校應(yīng)當加強自身科研管理體系，提高資金的使用效率。

R&D經(jīng)費投入數(shù)量在區(qū)域間趨于均衡，但在研究部門投入結(jié)構(gòu)方面不盡合理，經(jīng)費支出總額大的沿海地區(qū)不注重基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的投入，投入比例相對較高的地區(qū)則主要開展基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。東部發(fā)達地區(qū)總體上表現(xiàn)出較高的科技資源集中度，在保持這一優(yōu)勢的同時，要注重對西部地區(qū)的傾斜支持，以進一步激發(fā)中西部地區(qū)科技研發(fā)的活力。

[1]宋吟秋，呂萍，黃文.中美兩國R&D經(jīng)費支出結(jié)構(gòu)的比較[J].科研管理，2012 (4)：102-107 .

[2]Shy Oz.Industrial Organization:Theory and Application.MIT Press,1995.

[3]劉再興等.區(qū)域經(jīng)濟理論與方法[M].北京：中國物價出版社，1996.

[4]唐泳，趙光洲.科技資源市場化配置中的風(fēng)險分析[J].科技進步與對策，2011年4月，28（8）：129-132.

[5]吳貴生等.區(qū)域科技淺論[J].科研研究，2004（6）：55-63.

[6]徐建國.我國科技資源空間分布的實證研究[M].北京：清華大學(xué)博士論文，2005：42.

[7]余錦華，楊維權(quán).多元統(tǒng)計分析與應(yīng)用[M].廣東廣州：中山大學(xué)出版社.2005 .

附件一、基于研究部門的聚類圖（省略...）

附件二、基于研究機構(gòu)的聚類圖（省略...）