技術創新與標準化耦合協同關系實證研究

陳 歡，湯易兵

（中國計量大學經濟與管理學院，浙江杭州 310018 ）

當今世界，全球價值鏈的分工使得技術創新與標準化之間的關系越來越緊密，二者之間的相互作用與影響也越來越顯著。面對“技術專利化、專利標準化、標準全球化”的發展趨勢，黨中央、國務院提出實施創新驅動發展戰略，將創新作為引領發展的第一動力。在《國家創新驅動發展戰略綱要》中，明確提出要健全技術創新與標準化互動支撐機制，充分發揮標準化在創新驅動發展中的重要作用［1］。

“十一五”和“十二五”期間，在國家政策的支持和引導下，我國科學技術和標準化之間的互動支撐能力明顯增強，在推動技術創新成果產業化和市場化過程中，標準的作用越來越重要。然而在我國經濟高速增長時期，科技研究與標準研究沒有同步進行，技術創新體系和標準化體系相互脫節，致使我國部分標準難以適應科技發展和市場需要，科技創新成果難以快速擴散和推廣。“十三五”期間，科技革命和產業革命的到來，使得科技創新體系和標準化化體系日益融合發展，我國計劃建立50 個國家技術標準創新基地。基地建設需要有效整合標準、技術、人才和信息等方面的資源，將我國技術創新與標準化作為獨立的系統，充分厘清標準化和技術創新兩個系統之間的關系，深入研究兩個系統的協同發展狀況，正確判斷其協同發展趨勢，才能合理配置資源，補齊發展短板，為國家技術創新基地的建設提供借鑒。

本文將從投入產出視角入手，刻畫技術創新子系統和標準化子系統。雖然二者是獨立的兩個系統，但二者之間相互作用和影響，呈現出協同耦合效應。技術創新最終成果將以標準化的形式呈現，使得標準化水平不斷提升。反過來，標準化成為技術創新過程中知識積累的平臺，標準中所包含的各種技術信息，明確了未來一段時期內主流技術的演進軌道，為技術創新活動確立了主導方向、范圍與路徑［2］。只有二者有機結合，才能提高標準質量，更好地將創新成果轉化為生產力，在國際競爭中獲得有利地位，為我國經濟高質量發展增勢賦能。

1 文獻綜述

關于技術創新與標準化關系的研究，Hawkins［3］分析了標準作為技術進步或技術力量指數的可行性。在此基礎上，Jakobs［4］進一步研究了技術標準對技術創新的速度和方向的影響，Anthonelli［5］通過比較技術標準化在傳統產業和IT產業中形成時間的不同，發現技術標準化與技術創新二者之間存在著聯系。Kano［6］發現，長期以來，技術標準化知識被作為一種技術聯系和管制的工具。隨著研究的深入，二者的關系形成了3 種不同的觀點：一是標準化促進技術創新，通過加速技術的擴散，約束技術的多樣性，用標準化對仿生態樹進行修剪［7］，使技術最大化創新型生長。利用標準化降低生產成本和交易成本，來提高技術創新的效益。二是標準化限制技術創新，標準化對技術形成鎖定效應，QWERTY 鍵盤的演化過程充分說明了這一點［8］，如果非最優技術成為標準，那么標準可能阻礙技術進步。另外，標準所具有的簡化作用，會減少產品種類，并非越簡越優。三是標準化與技術創新之間的關系是不確定的，即標準化既有可能促進技術創新，也有可能阻礙技術創新［9］。除此之外，Jiang［10］運用二元共晶合金凝固理論對技術標準化與技術發展進行理論分析，揭示了技術創新與標準化的內在機制，認為技術標準化和創新對提高企業競爭力具有重要作用。Zoo［11］研究了發展中國家情景下創新與標準化之間的關系，發現標準對創新的促進作用主要表現在3 個方面:規模創新、證明創新和協同創新。Blind 等［12］從微觀層面的角度，研究了德國制造企業的創新活動及其參與國家標準化對國內采購競爭合同簽訂的影響，發現產品創新成功和標準化是企業公共采購成功的顯著影響因子。

國內學者對技術創新與標準化關系的研究，主流觀點為技術標準化對技術創新的影響是一把“雙刃劍”。主要從以下幾個方面展開：一是研究標準與創新規模和創新速度之間的關系，李新波比較了有標準和無標準、存在專利保護和專有事實標準下的4 種創新模式，說明了有標準的創新模式下，創新“樹”更加繁茂［13］。二是研究技術標準對技術創新效率的影響，劉恩初等［14］采用隨機前沿模型，研究得出技術標準每增加1%，技術創新效率提高0.081%。三是從微觀企業層面入手，潘惜惜［15］利用277 家上市公司數據，研究發現不同行業標準化對企業技術創新的促進作用，一般傳統行業促進作用較小，非出口企業促進作用大于出口企業。劉婷［16］以中國生物制藥公司為例，發現企業技術標準化能力和技術創新能力互相影響,既存在積極促進的一面，但也存在負面影響，如技術擴散、標準鎖定和惡性循環等。四是從中觀產業層次入手，唐文文［17］采用截面數據分析了38 個產業的技術標準化和技術發展水平的耦合度。陶忠元等［18-19］分析了技術創新與標準化協同對我國家電行業、制造業的影響。五是從宏觀的國家和區域層面入手，侯俊軍等［20］使用省際面板數據，檢驗說明了標準化投入對技術創新的促進作用，但全國層面的作用高于區域層面。詹愛嵐［21］則通過研究印度和南非的標準與創新互動趕超實踐，為我國各主體協同下提升創新與標準化能力提供了理論支撐和有益的借鑒。

由此可見，每位學者對技術創新與標準化二者關系的研究各有不同的角度和側重，絕大部分學者仍然只是以標準存量代替標準化水平或能力，以專利數量來衡量技術創新水平或能力，單一指標無法全面刻畫標準化和技術創新的水平或能力。此外，庚金洲等［22］運用社會網絡分析方法,模擬構建技術創新網絡的實際情況，直觀展現出了以企業為主要載體的技術標準化與技術創新的非線性互動過程。因此技術創新與標準化二者之間相互作用關系究竟是否呈現出線性關系，還需進一步探討。雖有部分學者運用耦合模型來探討二者關系，但僅從中觀產業層面入手，未考慮具體宏觀狀況。因此有必要從宏觀層面入手，將技術創新與標準化視作獨立的系統，長時期觀測其耦合協同程度，準確判斷其發展階段。

2 研究設計

2.1 指標體系

要構建科學、合理的技術創新和標準化的指標體系是一項艱巨的工作，應遵循的原則有：指標數據的可得性，對于技術創新與標準化之間的耦合測度，需要真實的、具有可操作的數據；指標的系統性，技術創新與標準化作為兩個獨立的系統，所選指標要盡可能的反映其總體情況。

在現有研究中，技術創新的評價指標體系都較為成熟，往往從投入和產出兩個維度來選取指標。本文從技術創新的投入和產出兩個方面構建技術創新的評價體系，投入包括人、財、物的投入，產出包括直接和間接產出。技術創新需要有專業技能和知識的人來進行，因此選用R&D 人員全時當量作為人力投入指標。資金投入的多少反映了對技術創新的重視程度，故而選取R&D 支出和新產品開發經費來表示資金投入。研發機構的建立則反映了我國為技術創新提供的軟硬件設施的完善程度。技術創新的收益分為兩部分，一部分為通過專利所獲取的收益，另一部分為通過市場交易所獲得的效益。在3種類型的專利中，發明專利更具有技術創新的價值，而能夠獲得授權的發明專利更能直接體現其產出價值。技術創新的目的在于將其成果運用在實際生產中，從而獲得社會和經濟效益，因此用技術市場成交額和新產品銷售收入來衡量技術創新的間接產出效果。

同理，標準化系統也分為投入和產出兩個子系統，由于具體的標準化從業人員的數量和研發經費難以獲取相關數據，故而用國家標準和行業標準的起草單位數量、標準化管理費用來分別衡量標準化的人力和財力投入。采用制定國家標準和行業標準的數量代表國家層面的標準化數量產出，參與制定的國際標準數量代表我國標準的國際化水平，利用中國標準化研究院提出的標準研制貢獻指數來代表標準研制的產出效果。因此采用制定國家標準和行業標準的數量、制定的國際標準的數量、標準研制貢獻指數來表示標準化產出。技術創新和標準化系統的指標體系如表1 所示。

表1 技術創新和標準化系統指標

2.2 數據來源

數據選取的是我國“十一五”和“十二五”期間即2006—2015 年的技術創新和標準化的相關指標數據，技術創新的指標數據來源于《中國統計年鑒》，標準化的部分數據來源于全國標準信息公共服務平臺、中國標準化研究院網站。其中，標準化管理費用來源于國家質量監督檢驗總局的決算報告，我國參與制定國際標準數量來源于ISO 和IEC 官網搜集整理的數據。

2.3 權重計算

運用熵權法計算系統指標權重，首先采用極差法對數據進行標準化處理，其次計算各指標權重和熵值，代入求得指標的差異系數即權重。計算得出的技術創新水平指標權重和標準化水平指標權重如表2 和表3 所示。

表2 技術創新水平的指標權重

表3 標準化水平的指標權重

2.4 實證模型

本文的耦合協同是技術創新與標準化兩個系統之間的相互作用和影響程度。設為技術創新系統序參量，為標準化系統序參量，j=1,2,3,...,m)為基礎觀測指標，為各指標的權重，定義為眾多觀測指標組成的兩個系統的外在發展功效函數。借鑒已有的研究成果，構建技術創新與標準化的耦合度模型如下：

表4 耦合協調等級的判別標準

表4 （續）

為了明確技術創新與標準化這一復合系統中的制約因素，探究其相對發展類型，本文借鑒鄧宗兵等［23］的方法，構建相對發展模型如下：

其中，β為相對發展度，分別為技術創新與標準化的綜合指數。當0 ＜β≤0.9，技術創新發展水平滯后于標準化發展水平；當0.9 ＜β≤1.1 時，技術創新與標準化同步發展；當β＞1.1，標準化水平滯后于技術創新水平。

3 實證結果

將歸一化處理的數據和權重帶入功效函數、耦合及耦合協調模型中，計算出2006—2015 年我國技術創新和標準化兩個子系統各指標的功效值,二者的耦合度和耦合協調度。技術創新與標準化子系統序參量、耦合度和耦合協調度的趨勢如圖1 所示，兩個系統的耦合協調階段和相對發展類型如表5 所示。

從技術創新與標準化的耦合度來看，兩者的耦合度分布在區間（0.8,1）之間，總體耦合度較高，但是這與各年份技術創新子系統和標準化子系統的序參量大小不一致。由圖1 可知，當技術創新與標準化的綜合參數值都比較低和都很高時，兩者的耦合度都較高。兩者的耦合度大小僅能說明在2006—2015 年間，我國技術創新與標準化處于較為同步發展水平，即技術創新和標準化保持了較強的相互影響關系，因此需要結合技術創新子系統和標準化子系統的序參量和耦合協調度值，進一步探究“技術創新-標準化”系統的耦合協調演變情況。

圖1 兩系統耦合協同趨勢

由圖1 可以看出，我國技術創新水平整體呈上升趨勢，由2006 年的0.174 上升到2015 年的0.826。在“十一五”的五年（2006—2010 年）期間，技術創新的增長速度較為緩慢，到“十二五”期間，增長速度較快。2006 年《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020 年）》頒布實施，明確提出要加強“自主創新”能力建設，“十一五規劃”的主要任務之一就是必須提高自主創新能力，在綱要和規劃的引導下，我國技術創新水平在“十一五”之后明顯厚積薄發。與此同時，黨的十八大（2012 年）明確指出，將科技創新擺在國家發展全局的核心位置，要堅持走自主創新道路、實施創新驅動發展戰略。在黨和國家的重視下，我國技術創新水平不斷提升。

我國標準化水平在2006—2015 年基本上呈上升態勢，在2008、2012、2014 這3 個年份，增長速度加快。2008 年，我國成為ISO 常任理事國，中國標準化走向國際化道路標志著我國標準化工作實現了歷史性的重大突破。2011 年我國成為IEC 常任理事國，表明我國的標準化和認證認可事業取得了重要進展，為進一步創新標準化工作機制奠定了基礎。2012 年，我國發布了《質量發展綱要（2011—2020）》,而高質量發展需要高標準的引領，綱要進一步迫切要求提升我國標準化水平。2014 年，國家標準化委員會計劃制定177 項國家標準，成功申辦2016 年ISO 大會，開辟了多個國際標準化新工作領域，標準化工作成績顯著。

雖然我國技術創新與標準化的耦合協調度大體上呈上升趨勢，但在2007—2009 年這一時期內較為波動明顯，主要是由于標準化系統的綜合參數比技術創新的增速較快；2009—2011 年耦合協調度緩慢增加，2011—2014 年耦合協調度大幅增加，技術創新和標準化水平都在快速增長；2015 年略微下降，主要是由于技術創新系統的綜合參數比標準化的增速快，但兩者的耦合協調度仍保持在較高水平。雖然初始階段的技術創新與標準化系統的耦合度較高，由于兩者的綜合序參量或者綜合水平較低，導致系統耦合協調度較低，這說明耦合協調度不僅受耦合程度的影響，也受子系統綜合發展水平的影響。隨著兩個系統的發展水平逐漸提升，兩者的耦合協調度不斷增大，但由于技術創新與標準化系統發展水平的速度出現差異，耦合協調度值也隨之下降。為踐行創新驅動發展戰略，促進我國經濟高質量發展，應充分協調技術創新和標準化的發展。

根據技術創新與標準化系統的耦合協調度和相對發展度測算結果，總體上來看，我國技術創新與標準化的耦合協調度基本上處于上升趨勢，耦合協調發展階段大致經歷了嚴重失調（2006—2007 年）—中度失調（2008—2011 年）—瀕臨失調（2012—2013 年）—中度協調（2014—2015 年）的演變歷程。這表明，我國技術創新與標準化已度過磨合期，進入耦合協調發展階段。我國技術創新與標準化的發展類型由標準化相對滯后到技術創新相對滯后，在到兩者同步發展，同步之后，技術創新相對滯后，標準化系統相對滯后。由此可見，兩大系統之間的耦合協調是動態發展的，且兩者的發展水平和速度各有差異，因此才會在一個階段達到同步之后，又出現滯后現象，但在一段時期的協調下，兩個系統終將在下一個階段同步發展。

表5 2006—2015 年兩系統的耦合協調階段和相對發展類型

4 結論與政策建議

本文分別構建了技術創新與標準化兩大系統的評價指標體系，借助耦合協調模型和相對發展度模型，測算了“十一五”和“十二五”期間（2006—2015 年）我國技術創新與標準化之間的耦合度水平和耦合協調度，實證結果表明，技術創新與標準化之間有著很強的關聯關系。總體而言，我國技術創新與標準化系統的耦合度一直處于高水平耦合階段，這說明我國技術創新體系與標準化體系存在較強的相互影響關系。從協調發展水平看，我國技術創新與標準化水平整體呈上升趨勢，兩個系統的耦合協調度大致呈上升趨勢。從發展階段來看，兩者耦合協調發展階段也由初始的嚴重失調演變為中度協調發展，隨著兩個系統的發展水平逐漸提升，兩者的耦合協調度不斷增大，由于技術創新與標準化系統發展水平的速度出現差異，耦合協調度值也隨之下降，但兩大系統的耦合協調發展階段是不斷提升的。從相對發展狀況來看，我國技術創新與標準化的發展類型由標準化相對滯后到技術創新相對滯后，在到兩者同步發展，同步之后，技術創新和標準化系統又相對滯后。由于兩大系統之間的耦合協調是動態發展的，且兩者的發展水平和速度各有差異，在一定時期的協調下，兩個系統終將在下一個階段同步發展。

針對我國技術創新與標準化的耦合協同發展現狀，為我國國家技術標準創新基地建設的高質量發展，促進技術創新與標準化的協同發展，提出以下建議：（1）推動包含科技專家和標準化專家的智庫建設，鼓勵和支持科研人員參與國家標準、行業標準和國際標準的制修改活動，使得標準更加適應新技術的發展，使技術創新體系與標準化體系更加融合。（2）加大技術創新成果轉化力度，使技術專利化、專利標準化、標準許可化。通過技術創新，將新技術和開發的新產品申報專利，同時制定與新技術和新產品匹配的標準，探索建立科技成果快速轉化為技術標準的機制，實現技術創新與標準的有機結合。（3）建立獎勵和激勵機制，激發研發人員和標準起草單位的積極性和創新性，加快技術創新和標準的制修訂速度。最后，政府應優化完善標準化與科技創新等融合發展的政策措施，形成統一協調的技術創新體系與標準化體系，使得我國技術創新與標準化水平同步協調發展。