中國高技術產業技術創新能力的實證分析

王 敏，辜勝阻(.武漢大學戰略管理研究院，湖北 武漢 430072；2.中國

(綿陽)科技城管委會，四川 綿陽 621000)

中國高技術產業技術創新能力的實證分析

王 敏1,2，辜勝阻1(1.武漢大學戰略管理研究院，湖北 武漢 430072；2.中國

(綿陽)科技城管委會，四川 綿陽 621000)

本文利用中國高技術產業發展的經驗數據，綜合運用統計分析方法和數據包絡分析方法，從投入能力、產出能力和創新效率三個方面對其技術創新能力進行系統評價。結果發現：從縱向時間維度看，我國高技術產業技術創新投入和產出能力均呈現不斷大幅提升的態勢；但是從橫向行業維度看，我國高技術產業的技術創新投入和產出表現出顯著的行業集中特征；在創新效率方面，各個行業存在明顯差異，部分行業甚至面臨投入冗余與產出不足并存的問題。

高技術產業；技術創新能力；創新投入；創新產出；創新效率

1 中國高技術產業技術創新投入分析

1.1 高技術產業技術創新投入的總體概況

改革開放以來，特別是第九個五年計劃以來，中國高技術產業進入快速發展時期，從物資資本投入來看，1995—2012年期間，中國高技術產業研發經費內部支出從17.85億元增加到1733.81億元，增長了96.15倍。研發經費占產品銷售收入的比重也從0.46%上升到1.70%，接近翻了兩番，研發強度遠遠高于制造業的平均水平。與之同時，新產品開發經費投入從32.38億元增加到2128.19億元，17年的平均投入增速達到29.12%。從人力資本投入來看，1995—2012年期間，高技術產業研發人員全時當量投入也從5.78萬人年增加到62.32萬人年，平均增長16.72%(見圖1)。

圖1 中國高技術產業技術創新投入變化情況

與傳統產業相比，高技術產業的高創新投入特征更加明顯。高技術產業與傳統產業創新投入差距不斷拉大的趨勢更趨明顯。根據我們對大中型企業研發投入強度的測算，高技術產業與傳統產業研發投入差距由2005年的0.63個百分點上升到2011年的0.93個百分點(見圖2)。高技術產業創新優勢更加凸顯。

1.2 高技術產業技術創新投入的行業特征

從縱向上看，中國高技術產業各個行業技術創新投入規模變化和增長速度均呈現出明顯的行業差異。1995—2012年期間，電子計算機及辦公設備制造業和電子及通信設備制造業兩大行業遙遙領先，明顯高出中國高技術產業整體投入水平。由表1可知：兩個行業2012年的研發經費投入、研發人員投入和新產品開發經費投入分別較1995年增加了308.54倍、45.33倍、159.94倍和185.02倍、21.12倍、97.62倍。1996—2012年的17年里，電子計算機及辦公設備制造業研發經費支出平均增長了56.91%，研發人員投入平均增長了36.74%，新產品開發經費支出平均增長了43.52%，分別高出中國高技術產業整體水平約25、20和14個百分點。電子及通信設備制造業的三項技術創新投入也都高出產業整體水平4個百分點以上。但從研發經費投入強度來看，電子計算機及通信設備制造業也是增幅最小的行業，1995—2012年期間僅增長了0.63個百分點，低于高技術產業平均增幅約1.26個百分點。

圖2 高技術產業與傳統產業研發投入強度比較

從橫向上看，由于高技術產業各行業規模和發展特征的差異，技術創新投入存量也呈現明顯的行業差異。在研發投入總量方面，電子及通信設備制造業的研發經費投入規模長期“獨領風騷”，超過整個高技術產業研發經費投入的一半。2005年這一比重達到最大值，約占到整個產業研發投入的65%。近年來，由于醫療設備及儀器儀表制造業、醫藥制造業、航空航天制造業研發投入規模擴張加快，電子及通信設備制造業研發投入占產業總投入的比重有所下降。到2012年，該行業研發經費內部支出為954.09億，約占整個高技術產業投入總量的55%。

從研發投入強度看，航天航空器制造業的研發經費投入強度最大，2012年達到7.03%，高出高技術產業平均水平近5個百分點。同樣，航天航空器制造業也是中國高技術產業研發強度增幅最大的行業，1995—2012年間增長了4.55個百分點，高出平均增幅約2.65個百分點。

表1 中國高技術產業各行業技術創新投入變化

注：(1)規模數據為2012年各項技術創新投入相對于1995年投入水平發生的變化；(2)速度數據為高技術產業各行業1996—2012年的平均增長速度；(3)研發人員投入量為研發人員全時當量。

2 中國高技術產業技術創新產出分析

2.1 高技術產業技術創新產出的總體概況

伴隨技術創新投入增長，中國高技術產業技術創新產出也是碩果累累，專利申請數量、發明專利擁有量、新產品產值和銷售收入都呈現逐年增長的態勢。1996—2012年間，中國高新技術產業專利申請量和有效發明專利擁有量分別年均增長43.01%和43.88%。2012年產業專利申請量達到12.78萬件，擁有有效發明專利11.58萬件，與1995年專利產出相比，總量增長均超過200倍。與之同時，高技術產業技術創新成果向經濟效益轉化也取得巨大成就。截至2012年，中國高技術產業新產品銷售收入達到25571.04億元，較1995年增長了46.5倍，在過去17年里平均增速接近30%。在整個工業體系中，我國高技術產業的研發實力和技術產出能力正發生巨大變化，專利申請量占工業行業專利申請總量的比重已達到30%左右，有效發明專利占比接近50%，在整個工業行業中的“創新主導”地位日益顯現(見表2)。

2.2 高技術產業技術創新產出的行業特征

近二十年來，由于高技術產業各行業發展速度和創新投入的巨大差異，各行業產出增速和產出構成表現出明顯的行業差距。與1995年研發產出水平相比，電子計算機及辦公設備制造業和電子及通信設備制造業的專利產出規模增長達數百倍，遠遠高于高技術產業的平均水平。從各行業研發產出和產品效益的增速看，電子計算機及辦公設備制造業的新產品總產值和新產品銷售收入的增幅規模也遙居榜首，明顯高于其他所有行業。

與技術創新投入“一頭獨大”的行業分布格局相同，技術創新產出也呈現出明顯的行業集中特征。目前，電子及通信設備制造業的專利申請量和發明專利擁有占整個高技術產業研發產出總量的比重超過60%，而其他行業的研發產出成果比重均在10%左右，最低的航空航天器制造業2012年專利申請量僅占3.04%，發明專利擁有量比重不到2%。

表2 高技術產業與傳統產業專利產出比較 單位:%

注：(1)表中數據為各項指標占整個工業行業部門相應年份總量的比重；(2)所有數據均為大中型工業企業數據。

電子及通信設備制造業相對較強的研發實力和產出能力也使其具有較為突出的市場競爭力。如表3所示，電子及通信設備制造業的新產品總產值和新產品銷售收入均占到高技術產業新產品總產出的50%以上，儼然已成為中國高技術產業的主導行業。特別是近年來華為、中興等本土通信設備制造企業的異軍突起和快速成長，使得中國通信設備制造業在國際市場的地位和話語權得以顯著提升。隨著國家越來越重視高技術產業和戰略性新興產業發展，尤其鼓勵和支持技術創新的市場環境和制度環境不斷優化，醫藥制造業、電子計算機及辦公設備制造業、醫療設備及儀器儀表制造業、航空航天器制造業等高技術產業也呈現出快速發展的態勢，技術創新規模和產出能力不斷提升，日益成為推動中國高技術產業創新發展和提升國際市場競爭實力的新生力量。

表3 高技術產業各行業技術創新產出能力比較 單位：%

3 中國高技術產業技術創新效率評價

3.1 技術創新效率評價的一般方法

通過對SFA和DEA方法的比較，我們將選擇DEA方法。這主要是因為SFA方法通常是用于評價多個投入、一個產出的情況，同時該方法需要考慮生產函數、技術無效率分布的具體形式。然而，對于復雜系統的效率評價，使用該方法的各項條件可能難以滿足，特別是生產函數的選擇[1]。DEA方法能夠用于評價多項投入和產出的復雜系統的效率，且無需考慮生產前沿的具體形式，這是其最大的優點。創新本身是一個復雜的系統工程，其投入產出也呈現多樣化。同時各行業的創新生產函數可能存在較大差異，具體、統一的生產函數估算難度較大。

在模型的選擇上，我們選擇基于規模收益可變的BC2模型。這是Banker，Charnes和Cooper基于生產可能集錐性假設不成立情況提出的一種評價生產技術相對有效的模型[2-3]。該模型是在規模報酬不變的C2R模型基礎上的改進，為生產可能集建立起凸性性質、無效率性質、射線無限制性質和最小外插性質四項公理，并引進了Shepherd距離函數的概念，將綜合效率分解為純技術效率和規模效率。同時，基于BC2模型分析結果中包含了更多的決策信息，有助于發現決策單元非有效的原因，提出更有針對性的調整方案[4]。

由于技術創新的全過程包含了創新投入轉化為技術成果的研究開發階段和技術成果轉化為市場效益的成果轉化階段。因此，我們借鑒江劍和官建成等人的做法[5],結合技術創新的階段性特征，從研發效率和成果轉化效率兩個方面來評價高技術產業的技術創新效率。在第一個階段，選擇研發經費支出和研發人員全時當量作為創新投入變量，以專利申請量和發明專利擁有量為創新產出變量。主要是因為R&D經費內部支出是產業創新活動得以實現的最主要的財力保障。研發人員投入是產業創新活動的主體和實際參與者，R&D人員折合全時當量既能體現真正從事科研工作的人員數量，也能體現科研強度、質量與效率，有效衡量了創新人力資源的保有程度及投入狀況。在產出方面，專利是產業R&D活動的直接輸出，也是國際上通用的、衡量創新產出的指標[6]。第二階段是技術成果轉變為經濟績效的重要階段，就是要把專利成果開發為市場需求的新產品。因此我們將第一階段的專利產出和新產品開發經費投入作為成果轉化階段的創新投入，新產品銷售收入作為創新產出的衡量指標。

同時，我們以14個高技術產業子行業為樣本，選取1995—2012年規模以上企業數據進行評價分析，所有數據均來自相關年份的《中國高技術統計年鑒》。由于從創新投入到產出之間存在時滯問題，我們借鑒大多數學者的做法，采取兩年的固定時滯。新產品銷售收入、新產品開發經費和R&D經費支出均以1995年為基期折算為可比價。

3.2 高技術產業各行業研發效率分析

從表4的評價結果可以看出，高技術產業各行業平均綜合研發效率僅為0.408，總體水平還比較低。在14個評價單元中，僅有航空航天器制造、通信設備制造、雷達及配套設備制造、廣播電視設備制造和電子器件制造五個行業高于平均水平。其中，航空航天器制造的綜合研發效率處于前沿面上，表明該行業技術創新投入要素的使用效率及要素組合、規模均達到最佳匹配。從效率分解情況看，純技術效率高于平均水平的行業有7個，約占到總數的一半。其中，廣播電視設備制造業、其他電子制造和辦公設備制造業的純技術效率值為1，意味著這些產業在給定研發投入水平下已經實現最大產出，無法通過增加要素投入提高創新產出。這些行業綜合研發效率不高的主要原因是規模效率相對不足。規模效率高于平均水平的行業有10個，大約占到行業總數的71%，表明大多數行業的研究開發已初具規模。其中，航天航天器制造和儀器儀表制造兩個行業處于規模收益不變階段，說明這些研發規模比較合適，幾乎能全部享用規模效率帶來的收益。通信設備制造等11個行業仍處在規模報酬遞增的階段，表明繼續擴大研發規模，有助于提高研發效率。與之相反，醫藥制造業則已經進入規模報酬遞減的階段。

表4 中國高技術產業各行業研發效率比較

注:irs、drs和-分別表示規模報酬遞增、遞減和不變。

分析結果表明，中國高技術產業各行業研發經費投入和研發人員投入平均冗余18.761萬元和10.221人年，距離有效專利產出水平分別相差1472件和1771件專利。從各行業看，在投入方面，醫藥制造業、通信設備制造、家用視聽設備制造、電子計算機外部設備制造等行業存在研發經費投入冗余現象，醫藥制造業、雷達及配套設備制造、電子器件制造、電子元件制造、電子計算機整機制造、醫療設備及器械制造和儀器儀表制造等行業則在研發人員投入方面面臨過剩問題。在產出方面，電子元件制造、儀器儀表制造、醫藥制造業、通信設備制造、電子器件制造、家用視聽設備制造、電子計算機整機制造、電子計算機外部設備制造、醫療設備及器械制造等行業存在專利產出不足的現象。

3.3 高技術產業各行業成果轉化效率分析

根據表5的評價結果，高技術產業各行業技術成果轉化的平均綜合效率為0.786，高出研發效率近1倍，表明中國高技術產業具有相對較高的成果轉化效率。在所有評價行業中，有4個行業處于前沿面上，占總數的28.5%。除此之外，家用視聽設備制造業技術成果轉化的綜合效率也達到了0.98，表明技術成果轉化效率水平較高。從效率分解情況來看，有8個行業純技術效率高于行業平均水平，占行業總數的57.14%。其中，廣播電視設備制造和辦公設備制造兩個行業純技術效率有效，而規模效率相對不足。在規模效率方面，有10個行業規模效率高于行業平均水平。醫藥制造、航空航天器制造、通信設備制造、電子計算機整機制造、儀器儀表制造等5個行業達到規模有效狀態，處于規模報酬不變階段；雷達及配套設備制造、廣播電視設備制造等9個行業正處于規模報酬階段，表明繼續擴大創新規模，有助于提高技術成果轉化的收益和效率。

表5 中國高技術產業各行業成果轉化效率比較

注:irs、drs和-分別表示規模報酬遞增、遞減和不變。

進一步的投影分析結果顯示，影響高技術產業各行業成果轉化效率的主要問題在于投入方面。在所有分析行業中，除醫藥制造、通信設備制造、廣播電視設備制造、電子計算機整機制造、辦公設備制造、儀器儀表制造六個行業以外，其他8個行業均存在發明專利利用效率相對不足或新產品開發經費投入過剩的問題。

從以上的技術創新效率評價，我們可以發現，中國高技術產業各行業的成果轉化效率(0.786)明顯高于研發效率(0.408)，表明研發資源未能實現充分有效利用。橫向的行業創新效率比較可知，中國高技術產業各行業的技術創新效率存在顯著差異。這種顯著差異性表現在三個方面：一是不同行業的綜合效率存在差異。通信設備制造和廣播電視設備制造兩個行業在技術創新的整個過程都表現出較高技術創新效率，電子元件制造、其他電子設備制造、電子計算機外部設備制造、辦公設備制造、醫療設備及器械制造等行業的技術創新效率相對較低。二是各個行業在技術創新的不同階段也存在明顯的效率差異。航空航天器制造、雷達及配套設備制造和電子器件制造等行業在研究開發階段的技術創新效率較高，而醫藥制造、電子計算機整機制造、家用視聽設備制造業、儀器儀表制造等行業在成果轉化階段的技術創新效率較高。三是各行業的純技術效率和規模效率存在顯著變化。

4 研究結論與政策建議

中國高技術產業的快速發展并不是盲目規模擴張、重復建設的結果，而是始終以技術創新為驅動力。與傳統產業相比，高技術產業無論在創新投入還是創新產出上都表現出“強勢”姿態，兩類產業間的差距有不斷拉大趨勢。在高技術產業內部，各個行業的技術創新投入與產出也呈現顯著的行業集中特征，電子及通信設備制造業“一頭獨大”的格局在當前乃至未來相當一段時期內存在。從創新效率看，高技術產業各行業的差異十分顯著，部分行業甚至存在投入冗余與產業不足的困境。當前，要推進中國高技術產業發展，提升產業技術創新能力關鍵在于堅持擴總量與調結構相結合的原則，在繼續增強對中技術產業創新投入的同時，更加注重高技術產業技術創新能力與創新效率的提高。

一方面，要繼續增強對中國高技術產業的技術創新投入，擴大產業的創新規模。前文的實證研究發現，無論是研究開發階段，還是成果轉化階段，中國高技術產業的絕大部分行業都仍處于規模報酬遞增的階段。這表明進一步提高創新投入有助于創新產出水平提升和效率改善。

另一方面，要不斷優化調整創新投入結構，促進創新資源優化配置，提高技術創新效率。前文的實證分析中，我們還發現在醫療制造業、電子及通信設備制造業、電子計算機制造業等行業的研發階段和成果轉化階段都出現了不同程度的創新投入冗余現象。為此，建議在創新資源的分配中，要根據各行業的創新特點和創新需求引導創新資源合理流動，促進資源優化配置，改善規模效應，減少創新要素的擁擠浪費。與之同時，還要積極鼓勵和支持產業發展機制創新，不斷探索產學研聯盟新思路、新舉措，使大學和科研機構的技術優勢與企業創新需求有效對接，推進“產學研”和“產供銷”一體化，提高技術創新水平和創新成果轉化效率。

[1]郭京福，楊德禮.生產前沿參數方法與非參數方法的比較研究[J].系統工程理論與實踐，1998，(11):44-50.

[2]Banker R D,Charnes A,Cooper W W.Some Models for Estimating Technical and Scale Inefficiencies in Data Envelopment Analysis[J].Management Science,1984,30(9)：1078-1092.

[3]Charnes A,Cooper W W,Golany B,et al.Foundations of Data Envelopment Analysis for Pareto-koopmans Efficient Empirical Production Function[J].Journal of Econometrics,1985,30(1)：91-107.

[4]張清輝，王建品.基于DEA的中國高技術產業自主創新效率評價[J].科技管理研究，2011,(10)：9-13.

[5]江劍，官建成.中國中低技術產業創新效率分析[J].科學學研究，2008，26(6)：1325-1332.

[6]Guan J C,Gao X.Exploring the H-index at Patent Level[J].Journal of the American Society for Information Science and Technology,2009,60(1)：35-40.

(責任編輯 譚果林)

An Empirical Research on the Technological Innovation Capability of High-Tech Industries in China

Wang Min1,2,Gu Shengzu1

(1.Institute of Development Strategy,Wuhan University,Wuhan 430072,China;2.Administrative Committee of Science & Technology City,Mianyang 621000,China)

It aims to evaluate the technological innovation capacity of China’s high-tech industries by the DEA and empirical data.Result shows that the input and output capacity of China’s high-tech industries has been increasing continually from the vertical dimension of time.However,based on the horizontal comparison of industries,there exists a significant feature of industry concentration in input and output and industrial differences in innovation efficiency .What’s worse,the dilemma of redundant input and insufficient output has been found in some industries.

High-tech industry;Technological innovation capability;Innovation input;Innovation output;Innovation efficiency

國家自然科學基金項目《基于高新區發展的區域創新模式研究》(71173162)，國家軟科學研究計劃項目《“十二五”時期高新區轉型與科技企業創新發展研究》(2012GXS3B037)。

2014-08-08

王敏(1987-)，男，四川資陽人，武漢大學戰略管理研究院研究助理；研究方向：創新與高技術產業。

F062.9

A