國家創新力測度與國際比較：2006—2020年

陳凱華 張 超 薛曉宇

1 中國科學院科技戰略咨詢研究院 北京 100190

2 中國科學院大學 公共政策與管理學院 北京 100049

隨著創新在國家競爭中的重要性日益突出，對國家創新體系整體發展水平和競爭力水平進行監測與評估成為政府和學界共同關注的焦點。國際上的《全球創新指數》（GII）[1]、《歐洲創新記分牌》（EIS）[2]、《全球競爭力報告》（GCR）[3]、《經濟合作與發展組織科學、技術和工業記分牌》[4]，以及國內的《國家創新指數報告》[5]、《國家創新發展報告》[6]、《國家科技競爭力報告》[7]和《中國創新指數》[8]等國家層面的創新活動綜合分析報告，已從不同維度展開了相關研究。現有研究普遍基于創新要素轉化過程，從科技投入、產出、收益及環境等維度構建國家創新活動總體分析框架，未能充分滿足創新實踐中科學、技術、產業（創新）3 類活動差異性管理的需求。同時，除《國家創新發展報告》[6]和《國家科技競爭力報告》[7]外，上述其他報告均未能有效兼顧總量性和比例性指標[9]，導致不同體量國家在規模和效率指標方面的差異性優勢未得到充分體現，很難科學反映國家創新活動整體發展水平和競爭力水平。

在我國啟動下一輪國家中長期科技發展規劃，即《國家中長期科學和技術發展規劃（2021—2035 年）》之際，為研究上一輪中長期（2006—2020 年）發展期間我國國家創新體系整體效能變化，尋找我國在全球 35 個主要國家創新競爭格局中的位置，識別優劣勢，更好地支撐我國未來創新活動發展戰略研究，《國家創新力測度與國際比較》報告（以下簡稱《創新力報告》）[10]基于創新價值鏈理論提出國家創新力測度框架，對 35 個主要國家①《創新力報告》以有效刻畫我國及世界主要國家創新力情況為研究目的，在遴選國家時重點考慮了世界主要發達國家、金磚國家及“二十國集團”（G20）國家。基于指標數據的可得性，最后選出“35個主要國家”作為分析對象：澳大利亞、奧地利、巴西、加拿大、智利、中國、捷克、丹麥、芬蘭、法國、德國、希臘、匈牙利、印度、愛爾蘭、意大利、日本、馬來西亞、墨西哥、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、葡萄牙、羅馬尼亞、俄羅斯、新加坡、斯洛伐克、南非、韓國、西班牙、瑞典、瑞士、英國、美國。其中，本文聚焦“6個主要發達國家”（美國、日本、德國、英國、法國和韓國）與5個“金磚國家”（中國、南非、印度、巴西和俄羅斯）這11個國家，重點對我國和“10個典型國家”（即“6個主要發達國家”和“其他4個金磚國家”）進行比較分析。的科學、技術與創新（STI）在 2006—2020 年的發展情況進行系統跟蹤評價。該框架將國家創新力理解為一定時期內國家創新系統對外表現出的科學創造力、技術開發力和產業發展力的合力（“三力視角”），體現在創新實力和創新效力 2 個方面（“二分法”），實現了國家創新力“三橫二縱”物理分解（圖 1）。創新實力體現一個國家在創新規模上的優勢，創新效力體現一個國家在創新效率上的優勢。在關注“力”的作用成效的基礎上，橫向的“三力視角”基于創新價值鏈理論[11]將創新活動分解為科學創造、技術開發和產業發展 3 個階段，分別對應創新價值鏈的科學價值創造、技術價值創造、經濟價值創造 3 個環節，從而支撐創新政策與戰略的分類研究和差異性實施；縱向的“二分法”兼顧創新規模和創新效率，將總量性指標和均量性指標進行結合，使得不同規模和發展階段的國家間比較更加公平合理。總之，這一分析框架實現了對國家創新體系效能不同角度和不同維度的全視角分析，豐富了創新系統的計量[12]。

圖1 國家創新力“三橫二縱”物理分解示意圖Figure 1 Diagram of physical decomposition of National Innovation Force into “three horizontal and two vertical dimensions”

基于這一框架，《創新力報告》充分借鑒現有研究成果，基于來自世界銀行、世界知識產權組織、科睿唯安 InCites 數據庫及經濟合作與發展組織的客觀統計數據（指標體系見附錄 1），采用多維創新指數[13]和關鍵指標排序[14]法，經過評估問題界定、評估框架構建、指標體系構建、數據收集與樣本選擇、缺失數據處理、指標度量、數據標準化、權重確定、指數集成、結果分析 10 個步驟，將多維特征綜合為直觀數字[15]，對國家創新力進行比較和演化分析。同時基于《創新力報告》及其對 35 個主要國家的評價結果，對 2006—2020 年我國與 10 個典型國家（6 個主要發達國家和其他 4 個金磚國家）進行比較分析，全面把握我國國家創新力演化趨勢和相對發展水平；然后分 3 個 5 年時間段對不同分力的排名進行組合研究，以期更加全面地刻畫全球 35 個主要國家的創新力競爭格局及其演化情況；最后，總結提升我國國家創新力的政策啟示。

附錄1 國家創新力指標體系

按照國際可比、數據可得、統計客觀等原則，構建了用于測度國家創新力的多維指標體系（附表1）。值得注意的是，國家創新活動表現豐富，成果形式多樣，雖然本文已經盡可能地選擇代表性指標，但仍然無法充分反映一個國家創新活動的成效。同時，指標自身也存在一定的局限性，如數量類指標不一定能有效體現創新質量；同一指標對不同國家創新活動的表征效果也存在一定差異，如很多非英語國家的科技成果不發表在英語期刊上。未來需要進一步完善更新四級指標。例如，衡量科學創造力時，可以采用國際重要科學獎項或重大科技成果等指標來作為四級指標。

附表1 國家創新力指標體系Appendix Table 1 Indicator system of National Innovation Force

1 我國創新力演化趨勢分析與國際比較

1.1 與 10 個典型國家相比，我國創新力排名穩步上升，但仍有較大提升空間

從國家創新力來看（圖 2），10 個典型國家的排名整體較為穩定，我國的排名穩步上升，但是仍有較大提升空間。6 個主要發達國家排名相對靠前，美國保持領先，德國和日本交替波動，英國和法國受創新效力排名下滑的影響，逐漸呈現下降趨勢；其他 4 個金磚國家除南非外排名一直顯著滯后。與 10 個典型國家不同，我國排名不斷上升，從 2006 年的第 29 名快速提升至 2020 年的第 14 名，排名依次超過了南非、韓國和法國。但是我國創新力水平仍然弱于美國、日本、德國和英國等國，因此需要對創新力進行深入分解以尋找差距來源、探索提升路徑。

圖2 我國與10個典型國家創新力排名（2006—2020年）Figure 2 National Innovation Force rankings of China and ten typical countries (2006-2020)

1.2 我國創新實力排名穩中有進，創新效力排名波動提升但顯著滯后于創新實力排名，制約我國整體創新力排名提升

基于“二分法”的創新力分解研究表明，我國創新實力較強且排名穩定于 35 個主要國家的前列；創新效力排名在波動中快速提升且趨向于中游，不過仍然顯著滯后于創新實力排名，制約著我國整體創新力排名的提升。經濟發展水平較高的 6 個主要發達國家創新實力排名穩定靠前，創新效力排名位于中上游，近年呈現波動下降趨勢。其他 4 個金磚國家創新實力排名處于中下游，除南非外創新效力排名近年一直顯著滯后。

從創新實力來看（圖 3），得益于我國經濟與創新體量的優勢，特別是強大的產業發展實力（穩居第 2 名），以及穩步提升的科學創造實力和技術開發實力（二者均從第 8 名提升至第 2 名），我國的排名逐步超越英國、德國和日本，從 2006 年的第 5 名升至 2020 年的第 2 名。6 個主要發達國家同樣得益于經濟與創新體量的優勢，始終穩居前 8 名的領先位置，排名波動普遍較小。其他 4 個金磚國家的創新實力排名位于中下游，水平有待進一步提升。其中，印度從 2006 年的第 15 名升至 2020 年的第 13 名，俄羅斯則從 2006 年的第 16 名下跌至 2020 年的第 18 名，巴西基本穩定在第 21 名，南非則在第 30 名左右波動。

圖3 我國與10個典型國家創新實力排名（2006—2020年）Figure 3 National Innovation Strength Force rankings of China and ten typical countries (2006-2020)

從創新效力來看（圖 4），我國排名上升 7 名，于 2020 年提升至第 24 名，實現了對巴西和南非的趕超。這一改觀主要得益于我國快速提升的技術開發效力（提升 20 名至 2020 年的第 13 名）。盡管如此，由于較弱的科學創造效力（2020 年為第 27 名），我國的創新效力排名仍然遠遠落后于創新實力排名（2020 年為第 2 名），是制約我國創新力排名提升的關鍵短板。6 個主要發達國家的排名相對靠前，但是近年呈現不同程度的下降趨勢。例如，2006—2020 年日本、美國和英國分別下降了 3 名、4 名和 5 名。其他 4 個金磚國家除南非外排名近年一直較為靠后，印度、巴西和俄羅斯近年分列第 33 名至第 35 名。

圖4 我國與10個典型國家創新效力排名（2006—2020年）Figure 4 National Innovation Effectiveness Force rankings of China and ten typical countries (2006-2020)

1.3 我國科學創造力排名提升顯著，但仍制約我國整體創新力排名提升，技術開發力競爭優勢日趨顯著，產業發展力排名穩中略升

基于“三力視角”的創新力分解研究表明，10 個典型國家 3 個分力的排名整體呈現穩定或下降態勢，而我國排名均有提升。在我國的 3 個分力中，科學創造力排名提升幅度較大，但其一直是我國創新力中最為薄弱的環節，嚴重制約我國創新力排名的提升；技術開發力排名提升幅度最大，已經超過產業發展力成為我國 3 個分力中最具優勢的分力；產業發展力排名雖然穩中有升，但是提升幅度最小。

從科學創造力來看（圖5），除南非外的其他 9 個典型國家排名整體呈現下降趨勢，我國排名穩步上升且進步明顯。6 個主要發達國家的科學創造實力普遍穩定處于 35 個主要國家前列，但由于科學創造效力排名不斷下降，導致其科學創造力排名近年普遍呈下降趨勢。雖然 6 個主要發達國家的科學創造效力指數值不斷上升，但是相較于其他國家，由于研發投入規模大而產出增長速度相對滯后，導致其單位研發投入的產出水平上升速度較慢而被趕超，最終體現在其科學創造效力的排名不斷下降。其中，德國和法國的科學創造力排名下降速度最快。日本與韓國由于研發投入規模相對優勢顯著高于科學產出規模相對優勢而導致科學創造效力表現較差，致使兩國科學創造力排名一直處于中下游。其他 4 個金磚國家中僅有南非的排名呈現穩步上升趨勢，印度、巴西和俄羅斯的排名近年一直落后。得益于我國科學創造實力和效力的共同穩步提升，我國的科學創造力排名提升顯著，從 2006 年的第 34 名提升至 2020 年的第 19 名，依次超越了印度、巴西、韓國、日本、法國和德國。但是，我國科學創造效力在 2020 年僅為第 27 名，不僅遠遠低于我國同年的科學創造實力排名（第 2 名），而且是我國各項分力中排名最低的一項，是我國科學創造力排名乃至國家創新力排名提升的關鍵制約因素。

圖5 我國與10個典型國家科學創造力排名（2006—2020年）Figure 5 National Scientific Force rankings of China and ten typical countries (2006-2020)

從技術開發力來看（圖6），10 個典型國家排名基本穩定但部分國家略有下降，我國排名顯著提升。6 個主要發達國家中，日本、德國、美國和韓國穩居前列。其他 4 個金磚國家中，印度、巴西和俄羅斯一直較為落后，南非排名略為靠前但近年來處于中下游。我國的技術開發力排名一直處于上升趨勢。起初我國排名同印度、巴西和俄羅斯相近，與 6 個主要發達國家和南非差距較大，近年來依次超越南非、英國、法國、韓國和德國，在 2020 年躍升至第 5 名。得益于技術開發規模，我國的技術開發實力在 2020 年位列第 2 名，僅次于美國；相比較而言，我國技術開發效力僅位于第 13 名，與領先的日本、美國等國存在較大差距。

圖6 我國與10個典型國家技術開發力排名（2006—2020年）Figure 6 National Technological Force rankings of China and ten typical countries (2006-2020)

從產業發展力來看（圖7），6 個主要發達國家排名普遍靠前，美國、德國、日本優勢明顯。其他 4 個金磚國家排名落后，我國排名波動上升。在 6 個主要發達國家中，德國排名迅速提升后基本保持穩定，而英國和法國排名波動且略有下降。在其他 4 個金磚國家中，俄羅斯和南非排名長期落后，巴西和印度排名波動下降。我國的產業發展力排名在波動中略有上升，從 2006 年的第 17 名上升至 2020 年的第 14 名。其中，產業發展實力始終位居第 2 名，僅次于美國；而產業發展效力則一直保持在第 20 名。

圖7 我國與10個典型國家產業發展力排名（2006—2020年）Figure 7 National Industrial Force rankings of China and ten typical countries (2006-2020)

2 國家創新力競爭格局刻畫與演化

為分析國家創新力競爭格局及其演化情況，本節分 2006—2010 年、2011—2015 年和 2016—2020 年 3 個 5 年時間段，基于各個時間段內分力指數的平均值對 35 個主要國家進行排序，通過不同分力的排名組合構建格局分析象限圖[14,16]來刻畫 35 個主要國家創新力競爭格局及其演化情況②因篇幅有限，圖中展示35國發展情況，文字分析重點關注我國和10個典型國家。。同時，本文選擇衡量國家經濟發展水平的人均國內生產總值（人均 GDP）5 年均值作為參考指標（表征氣泡大小[17]），初步探索國家創新力競爭格局的影響因素。

2.1 創新實力與創新效力競爭格局分析

在創新實力與創新效力競爭格局中（圖 8），經濟發展水平較高的 6 個主要發達國家都位于第Ⅰ或第Ⅳ象限；經濟發展水平相對較低的金磚國家都位于第Ⅲ或第Ⅳ象限，雖然個別金磚國家因經濟規模較大而擁有較強的創新實力，但創新效力排名普遍較低。除韓國在 2016—2020 年落入第Ⅳ象限成為高創新實力、低創新效力國家③以刻度為17.5的橫縱坐標排名虛線將象限圖劃分為四個象限，落在第Ⅰ—Ⅳ象限的國家分別稱為高創新實力、高創新效力國家，低創新實力、高創新效力國家，低創新實力、低創新效力國家和高創新實力、低創新效力國家，下文采用類似的命名方式。外，其他 5 個主要發達國家一直保持在第Ⅰ象限，即屬于高創新實力、高創新效力國家。所有金磚國家均為低創新效力國家，創新效力都有待進一步提升。在其他 4 個金磚國家中，印度和俄羅斯的創新實力相對較強，南非的創新效力具有相對優勢。我國創新實力和創新效力發展不均衡，一直屬于高創新實力、低創新效力國家（第Ⅳ象限）。

圖8 35個主要國家創新實力與創新效力排名象限圖（2006—2020年）Figure 8 Quadrant diagrams of National Innovation Strength Force rankings and National Innovation Effectiveness Force rankings of 35 countries (2006-2020)

2.2 科學創造力與技術開發力競爭格局分析

在科學創造力與技術開發力競爭格局中（圖 9），6 個主要發達國家都位于第Ⅰ或第Ⅱ象限，金磚國家都位于第Ⅱ或第Ⅲ象限，我國的位置快速改善。人均 GDP 較高的 6 個主要發達國家中，美國和英國一直屬于高科學創造力、高技術開發力國家（第Ⅰ象限）；日本和韓國由于受科學創造效力排名滯后的影響，一直屬于低科學創造力、高技術開發力國家（第Ⅱ象限）；德國和法國則逐步從第Ⅰ象限移動至第Ⅱ象限。在人均 GDP 較低的金磚國家中，我國表現最好，從低科學創造力、低技術開發力國家（第Ⅲ象限）轉變為低科學創造力、高技術開發力國家（第Ⅱ象限）。在其他 4 個金磚國家中，俄羅斯、印度和巴西的 2 個分力排名一直較低，所以一直位于第Ⅲ象限。雖然南非的科學創造力排名一直位居金磚國家之首，但技術開發力排名的下降使其逐步從低科學創造力、高技術開發力國家（第Ⅱ象限）變為低科學創造力、低技術開發力國家（第Ⅲ象限）。

圖9 35個主要國家科學創造力與技術開發力排名象限圖（2006—2020年）Figure 9 Quadrant diagrams of National Scientific Force rankings and National Technological Force rankings of 35 countries (2006-2020)

2.3 技術開發力與產業發展力競爭格局分析

在技術開發力與產業發展力競爭格局中（圖10），6 個主要發達國家全部位于第Ⅰ象限并形成了 2 個梯隊，我國在 2016—2020 年進入第Ⅰ象限的第 2 梯隊，其他 4 個金磚國家位于第Ⅲ或第Ⅳ象限。人均 GDP 較高的 6 個主要發達國家在 3 個時間段內全部位于第Ⅰ象限，而且逐步形成了以美國、日本、德國為代表的第 1 梯隊，以及以英國、法國、韓國為代表的第 2 梯隊。在人均 GDP 較低的金磚國家中，我國作為表現最好的國家，在 2016—2020 年從第Ⅱ象限進入第Ⅰ象限的第 2 梯隊，但我國 2 個分力的排名仍然有待提升。其他 4 個金磚國家 2 個分力的排名整體較弱，而且大都存在停滯或下滑趨勢。巴西、印度和俄羅斯一直位于第Ⅲ象限，而 2006—2015 年位于第 Ⅳ 象限的南非在 2016—2020 年也落入了第Ⅲ象限，因此其他 4 個金磚國家在 2016—2020 年都屬于低技術開發力、低產業發展力國家（第Ⅲ象限）。

圖10 35個主要國家技術開發力與產業發展力排名象限圖（2006—2020年）Figure 10 Quadrant diagrams of National Technological Force rankings and National Industrial Force rankings of 35 countries (2006-2020)

2.4 科學創造力與產業發展力競爭格局分析

在科學創造力與產業發展力競爭格局中（圖11），6 個主要發達國家位于第Ⅰ或第Ⅱ象限，其中美國和英國表現突出；金磚國家中，我國所處位置不斷改善但科學創造力有待增強，其他 4 個金磚國家一直位于第Ⅲ象限。在人均 GDP 較高的 6 個主要發達國家中，美國和英國屬于排名較為穩定的高科學創造力、高產業發展力國家（第Ⅰ象限），日本和韓國一直位于第Ⅱ象限，法國和德國則逐漸從第Ⅰ象限移動至第Ⅱ象限。在人均 GDP 較低的金磚國家中，盡管我國 2 個分力的排名均獲得了一定提升，但一直位于第Ⅱ象限，受制于較低的科學創造力排名，未能進入第Ⅰ象限。其他 4 個金磚國家則一直屬于低科學創造力、低產業發展力國家（第Ⅲ象限）。

圖11 35個主要國家科學創造力與產業發展力排名象限圖（2006—2020年）Figure 11 Quadrant diagrams of National Scientific Force rankings and National Industrial Force rankings of 35 countries (2006-2020)

3 提升我國國家創新力的建議

（1）全價值鏈協同發展，重在提升科學創造力。提升國家創新力必須實現全創新鏈條整體效能提升，科學創造力不僅在整個創新價值鏈中具有基礎性作用，而且是我國創新力的突出短板，應重點提升。建議：① 優先提升科學創造力。強調高水平自立自強，加大基礎研究投入，強化基礎研究人才自主培養，建立原創導向的科學評價機制，加強基礎研究平臺建設。② 支持優化技術開發力。完善知識產權保護制度，提高技術自主開發活力，解決技術領域“卡脖子”難題，確保關鍵核心技術自主可控。③ 兼顧增強產業發展力。推進科技成果轉化落地，促進中高技術產業發展，推動我國產業鏈邁向中高端，提升高技術產品國際競爭力。

（2）實力效力協同發展，著力提升創新效力。我國創新實力與創新效力發展不匹配，要加快推進創新實力和創新效力的協同發展，在彌補創新效力短板的同時保持創新實力優勢。建議：① 重點提升創新效力。實現評價體系從注重規模產出向注重效率水平的轉變，提高科技資源的配置和使用效率，實現人員、設備、信息和資本等創新要素的高效流動和組合。② 兼顧創新實力提升。進一步優化創新投入結構，優化科技資源配置，鼓勵引導高水平科技成果產出，落實突出質量貢獻績效導向的科技評價。

（3）改進創新治理能力，系統提升國家創新力。提升國家創新力的根本在于健全國家創新治理體系，提高國家創新治理能力，改善國家創新治理效能。建議：① 健全協調機制。聚焦國家需求，加強科學創造力、技術開發力和產業發展力的聯動發展，實現創新價值鏈上高等院校、科研院所和企業等不同創新主體的緊密合作、交叉賦能和互惠共贏，確保創新要素的有序流動。② 完善激勵機制。健全科技人才的激勵機制，完善科研創新生態，釋放人才創新潛能，激發人才創新活力；完善高質量產出激勵機制，堅持質量導向、效益導向和發展導向。③ 堅持數字轉型。依托快速發展的數字技術，促進科研范式的交叉融合、技術開發的網絡協同和產業發展的智能升級，實現更大規模、更快速度和更高質量的創新發展。