中國集成電路產業技術創新能力測度與評價

李賽賽　陳宏平

摘? 要：文章根據集成電路的發展特點以及其相關統計數據，從創新投入、創新轉化、創新產出以及環境支持等4個層面構建了中國集成電路產業技術創新能力評價指標體系，然后采用修正的熵值法實證研究了中國集成電路產業技術創新能力。實證結果表明：2010-2016年中國集成電路產業技術綜合創新能力顯著增強，但是4個層面的發展趨勢存在差異，其中，產業的研發投入和產出逐步增加，創新環境幾年來基本處于平穩狀態，但創新轉化能力有所降低。針對中國集成電路產業技術創新能力存在的局限，從加強科技研發投入、加強技術引進吸收再創新、加強政府政策支持力度等方面提出相關建議。

關鍵詞：集成電路產業;創新能力;評價指標體系;熵值法

中圖分類號：F273.1? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）07-0028-05

Abstract： According to the development characteristics of integrated circuits and its related statistical data， this paper constructs the evaluation index system of technological innovation capability of China's integrated circuit industry from four aspects： innovation input， innovation transformation， innovation output and environmental support. Then the modified entropy method is used to empirically study the technological innovation capability of China's integrated circuit industry. The empirical results show that the comprehensive technological innovation capability of China's integrated circuit industry has increased significantly from 2010 to 2016， but there are differences in the development trends at four levels， among which the R & D input and output of the industry have gradually increased. The innovation environment has been basically stable over the past few years， but the ability of innovation transformation has decreased. In view of the limitations of the technological innovation capability of China's integrated circuit industry， this paper puts forward relevant suggestions from the aspects of strengthening scientific and technological R & D investment， strengthening technology introduction， absorption and re-innovation， and strengthening government policy support.

Keywords： integrated circuit industry; innovation capability; evaluation index system; entropy method

1 概述

集成電路產業是知識、技術密集的產業，是社會經濟增長和保障國家安全的戰略性、先導性和基礎性產業[1]。但是， 現階段我國集成電路產業技術創新能力較弱，缺少產業發展升級的核心技術，在國際競爭中處處受制于人[2];要想擺脫當今的這種窘狀，就必須全力提高中國集成電路產業技術研發力度和效率，提升產業技術創新的綜合能力，突破關鍵技術缺少的尷尬局面，完善國內產業鏈生態，促進國內集成電路產業發展[3]。中國集成電路產業技術創新能力是直接關系到中國高新技術產業發展的核心，因此對中國集成電路產業的技術創新能力進行定量研究，分析影響其創新能力的具體原因，能夠更好地促進中國集成電路產業的良性發展。

目前，國內外學者對于產業技術創新能力的實證研究主要集中在評價指標體系的構建和評價方法選擇上[4]。在評價指標體系方面，王洪慶等從行業角度出發構建了包括創新投入和創新產出2個二級指標、16個3及指標的中國高技術產業技術創新能力評價指標體系[5];袁旭梅等構建了包含創新資源基礎能力、創新投入產出能力和創新環境支撐能力3個2級指標、17個3級指標的高新技術產業區域協同創新能力評價指標體系[6];范德成等則從創新投入、創新產出以及外部環境支撐3個維度選取了15個細分指標構建了高技術產業創新能力動態評價指標體系[7];曹興等構建了包含投入能力、產出能力、執行能力和支撐能力4個維度、6個二級指標和16個3級指標的新興產業創新能力評價指標體系[8]。在評價方法方面，Altuntas S等選擇模糊邏輯的數據挖掘方法來評估制造業企業系統的創新能力[9];Wu T等采用區間類型-2模糊ANP方法分析了企業技術創新能力[10];李美娟等采用變異系數法和灰色關聯度法對中國制造業產業技術創新能力進行了分析與評價[11];徐玲等運用因子分析方法綜合評價我國31個省市和自治區高技術產業技術創新能力[12];孫麗艷和苗成林基于熵權TOPSIS法從管理、投入、研發、產出和營銷能力6個層面對戰略性新興產業技術創新能力進行評價排序[13];李金蘭等則用主成分分析法（PCA）從細分產業差異的角度對高技術產業技術創新能力進行綜合評價[14];梁曉捷等采用密切值法從創新方向、創新效率和創新質量3個角度對鋼鐵產業的創新能力進行評價[15]等。

從以往的研究中可以發現，關于產業技術創新能力評價多側重于區域和行業之間的比較，而關于集成電路這個攸關國民經濟命脈的核心產業的創新能力少有提及。鑒于此，本文將結合集成電路產業特征從創新投入能力、創新轉化能力、創新產出能力以及創新環境支持4個角度構建中國集成電路產業技術創新能力評價指標體系，并采用改進的熵值法實證分析中國集成電路產業綜合創新能力以及各角度創新能力趨勢狀況，并依據評價結果，提出相應的對策建議。

2 中國集成電路產業創新能力評價指標體系的構建

在構建創新能力評價指標體系時，首先應有明確的評價目標，并遵循一定的原則、選擇適當的方法，以確保所構建評價體系的信度和效度能夠達到評價的目的。

2.1 評價指標體系的目標和原則

建立能夠評價中國集成電路產業創新能力的一套系統而科學的指標體系，要能真實反映集成電路產業創新過程及創新成果，并能準確把握各指標對本產業綜合創新能力的促進作用[16]。本文根據以下原則建立中國集成電路產業創新能力評價指標體系。

（1）系統全面性。評價指標體系不僅要體現中國集成電路產業創新的要素資源投入和創新的成果產出，而且還要體現其產業創新的環境因素，不僅要強調集成電路產業創新水平的總量因素，而且要強調指標體系內部的個量因素。

（2）行業適用性。必須要根據中國集成電路產業創新的特點，選取能夠對中國集成電路產業的創新活動產生直接影響的指標，從而使得所選指標能夠準確反映和把握本行業的創新的本質。

（3）指標獨立性。選取的指標在內容上應該有代表性，在時間上應具有獨立性，盡量選擇反映產業創新現狀的指標。

（4）內容穩定性。指標內容在一定時期應相對穩定，可以對中國集成電路產業創新過程進行比較和分析。

（5）數據可得性。建立的指標體系能夠全面反映中國集成電路產業創新能力的同時，也要指標數據的可得性以及數據來源的可靠性。

2.2 評價指標體系框架

集成電路產業創新能力主要是通過積累知識并將之轉化新技術和新產品以此獲得社會經濟效益、推動產業發展的能力，由創新投入能力、創新產出能力，創新轉化能力和環境支撐能力等構成[17]。在創新環境誘發以及利益追求者對產出的要求下，將資金、人才和設備等創新資源投入到新產品的研發活動中，并充分利用后發優勢借鑒國內外先進技術，提升自身再創新能力。因此，本文依據集成電路產業特點將創新能力評價體系分為創新投入能力、創新實踐能力、創新產出能力和創新環境支持4個維度和17個二級指標（詳細見表1）。

（1）創新投入能力

創新投入能力反映的是中國集成電路產業內部為進行技術創新而投入的技術人員、研發資金以及生產設備等要素資源。創新投入是集成電路產業技術創新活動中最重要的環節，只有對集成電路產業進行創新資源投入才能產生創新產出和技術積累。可以用R&D人員投入強度、人均R&D內部支出、研發活動密度、新產品研發投入、項目建成投產率、固定資產交付使用率來作為創新投入能力的衡量指標。

（2）創新轉化能力

創新轉化能力主要是指中國集成電路產業在創新活動過程中將外部創新資源轉化為自身創新優勢以及將創新開發的新技術轉化成經濟收益的能力[18]，其中技術購買引進支出率、技術吸收改造完成率和人均R&D外部支出可以體現集成電路產業內部企業的創新實踐能力。

（3）創新產出能力

創新產出能力是中國集成電路產業創新資源投入轉化效益的直接體現，可以使用人均有效發明專利、人均專利申請數、新產品銷售收入占主營業務收入比重、新產品出口收入占新產品銷售收入的比重以及產業利潤率等5個指標衡量。

（4）創新環境支持

創新環境支持主要指集成電路行業在進行創新研發活動時外部環境支撐。此處用政府資金占R&D經費內部支比重，產業內部研發機構數以及集成電路產業平均投資強度等3個指標表示。

3 實證分析

3.1 數據來源

根據《中國高技術產業統計年鑒》的統計數據范圍，本文選取中國集成電路產業整體行業2010-2016年的面板數據，數據均來自各年的《中國高技術產業統計年鑒》，其中2014年的專利數據缺失，這里采用2013年和2015年數據的平均值代替。

3.2 研究方法說明

熵值法是一種客觀賦權法，它根據客觀體系統計數據的信息，通過分析各指標間的聯系程度及指標所提供的信息量來客觀地決定指標的權重，可在一定程度上避免主觀賦權方法易受專家意見等主觀性影響，提高集成電路產業技術創新能力綜合測度的精度。因此，本文采用改進的熵值法實證測度中國集成電路產業技術創新能力，具體計算步驟如下熵值法綜合評價的步驟[5、19]：

（1）原始數據標準化處理：

于標準化處理后x'ij可能會出現負值，為了滿足計算熵值指標值必須為正的條件，令zij=x'ij+d，其中d是使所有zij都為正的最小正整數。

（2）計算第j項指標下第i年樣本指標值的比重pij。

（3）計算第j項指標的信息熵值。

（4）計算第j項指標的差異性系數uj。對于第j項指標，其差異性越多，對評價目標的影響力越大，熵值ej就越小，定義uj=1-ej，則差異性系數越大，指標相對也越重要。

（5）確定各評價指標權重。

（6）計算集成電路產業第i年技術創新能力綜合評價值。

顯然綜合評價值fi越高，該年的中國集成電路產業技術創新能力越強。

3.3 中國集成電路產業技術創新能力評價

本文依據熵值法的計算步驟，對搜集到的中國集成電路產業技術創新能力評價體系中的各指標數據進行處理，所得各指標權重見表2;從創新投入能力、創新轉化能力、創新產出能力、創新環境支持4個維度以及綜合能力實際測度得分結果見表3和圖1。

根據表2和圖1信息，可知中國集成電路產業技術創新能力自2010-2016年間的發展趨勢有如下特點：

（1）從中國集成電路產業綜合創新能力方面來看，盡管2015年間由于創新投入能力不足而出現了下降，但總體上呈逐年增加的趨勢，由2010年的0.119 10增加到了2016年的0.215 22，創新能力提高了近一倍，這反映了中國集成路產業技術創新能力不斷增強，產業發展趨勢良好。

（2）從創新投入能力上來看，近年來，中國集成電路產業的整體研發經費和研發人員的投入不斷加大，已經促進了整個產業技術研發能力。但是創新投入增加的幅度相對較小，人才投入也存在極大制約，雖然2014年由于中國政府《國家集成電路產業投資基金》的投入，使得產業創新投入增幅略大，但中國集成電路產業企業規模較小，利潤率較低現狀，決定了該產業研發投入存在局限，難以達到國際集成電路產業創新研發投入水平。

（3）從圖1可以看出，中國集成電路產業創新轉化能力從2010年的0.080 33下降至2015年的0.025 08，足有3倍有余，直至2016年才開始有所增加，其中用于服務技術研發的人均外部支出水平盡管有所增加，但用于產業內部技術引進、消化、吸收的支出率卻是降低了，使得近年來中國集成電路產業技術創新轉化能力較為薄弱，已經成為集成電路產業技術創新綜合能力的短板。

（4）從創新產出能力方面來看，中國集成電路產業產出能力呈現穩定增長的狀態，其中行業內人均有效發明專利和人均專利申請數持續增加，集成電路產業核心技術不足的短板正日益改善，整個集成電路產業生態處于良性發展態勢，產業內新產品銷售收入比重與出口比重不斷增加，中國內部集成電路產業自給不足的狀況也在緩慢得到改善。創新產出能力作為整個產業綜合創新能力水平的直接表現，從表面上體現了中國集成電路產業發展態勢基本上是向好的方向發展，但從圖1中創新產出能力增長趨勢上則顯得增速緩慢，甚至2015年還有略微降低的趨勢。因此，從產出這個維度上分析，中國集成電路產業發展的基本趨勢是產業創新能力逐步提升，但發展過程卻障礙很多，發展速度也有些緩慢。

（5）從政府資金占產業研發內部支出的比重、產業內企業具有的研發機構數以及整個產業的平均投資水平3個指標的變化趨勢上，分析中國集成電路產業發展外部環境對產業創新能力的影響，由圖1和表3數據可以看出，中國集成電路產業發展的外部環境近年來相對適合，并且處于不斷改善的狀態下，這與中國政府目前正積極鼓勵集成電路產業發展的的現狀相符。

總的來說，無論是創新投入、創新轉化、創新產出及創新環境等4個維度出發，還是從綜合創新能力來看，中國集成電路產業發展正處于上升階段，但產業技術創新能力的不同維度方面依然存在不少的問題，這些缺點的存在也使得中國集成電路產業創新能力的提升方面依然不足。

4 結束語

本文的分析結果可知：2010到2016年間中國集成電路產業技術綜合創新能力已經得到了顯著增強，綜合指數增加了近一倍。但是4個維度的發展趨勢存在差異，產業內部研發投入和產出能力都呈現出逐步增強，但其增加的幅度較小，難以積累起創新突破甚至趕超集成電路跨國企業技術水平所需要的研發投入力度;并且創新環境幾年來雖然得到了部分改善，但尚未形成符合中國集成電路產業發展的外部產業生態環境，國內集成電路產業還普遍存在缺乏轉化外部技術以及將創新轉化為經濟效益的能力，鑒于此，筆者就中國集成電路產業技術創新能力存在的局限，從加強科技研發投入、加強技術引進吸收再創新及效益轉化率和加強政府政策支持力度等方面提出相關建議。

（1）加大集成電路產業的創新投入力度，整合行業資源，組建具有全球影響力龍頭企業。根據世界集成電路產業“大投入、大收益，中投入、沒收益，小投入、大虧損”的投資規律[20]，中國集成電路產業應該加大產業投資規模，提高產業行業集中度，保證與世界先進企業相當的、持續的投資強度。這樣既可以解決國內集成電路產業經濟規模小、資金困擾等問題，又可促進其適應全球競爭的大趨勢，增強企業創新和抗風險能力，進而發展成為有全球影響力的行業龍頭企業。

（2）提高集成電路產業創新轉化能力和技術再創新效率。由前面的分析可知，近年來中國集成電路產業技術創新轉化能力上有所減弱：一是沒有發揮中國集成電路產業的后發優勢，充分引進和消化吸收跨國公司的先進技術;二是沒有充分利用中國是世界上最大的集成電路市場的優勢，產業經濟轉化效益不高。因此，想要中國集成電路產業獲得持續發展優勢，必須加大產業技術引進吸收投入，提高產業盈利能力，從而促進集成電路產業再創新效率和投入發展潛力。

（3）優化中國集成電路產業的創新環境。隨著集成電路在經濟發展和國家產業優化升級過程中的作用不斷增強，政府對集成電路產業政策優惠和資金支持越加優厚，整個國內社會環境對產業發展更加適應，但產業內部集中度較低的狀況依然存在，仍然嚴重影響著產業投資狀態，對趕超發達國家跨國公司限制極大，要發揮政府調節資金的作用，使得優勢資源進一步集中，以提高產業綜合投入潛力。

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