我國研發投入中基礎研究最優配置區域差異性研究

張彥紅

（貴州省科技評估中心，貴州 貴陽 550002）

R&D（科學研究與試驗發展）是指增加知識和運用知識來創造新應用的系統性、創造性科學技術活動[1]，包括基礎研究、應用研究、試驗發展三類活動，三類活動的特質性和差異化特征構成了創新的“線性模型”?；A研究是原始創新的源頭，也是增強自主創新能力根本途徑，基礎研究強度（基礎研究經費/R&D 經費）和R&D 強度（R&D/GDP）是衡量一國科技實力和創新能力的兩個重要指標。實踐表明，科技強國均是基礎研究強國，沒有強大基礎研究作為支撐的科技強國根本無從談起，因此，我國要加快建設科技強國，實現高水平科技自立自強，必須從戰略上加強對基礎研究的重視。

一、相關理論

根據OECD 和國家統計局對基礎研究的定義，基礎研究是指為獲得關于現象和可觀察事實的新知識、新發展、新學說而開展的實驗性和理論性研究，均強調基礎研究不以任何專門或特定的應用和使用為目的。基礎研究是科學之本和技術之源，制約和決定了應用研究和實驗發展的穩定與成效，但是由于基礎研究不以專門和特定應用為目的，基礎研究成果不具有排他性，且難以直接市場化和商業化，同時由于基礎研究難度高、周期長和創新風險大，導致社會資本投入激勵不足，因此基礎研究一直是各國R&D 經費投入重點領域和學術界關注的熱點。

現有相關理論文獻多基于我國基礎研究經費投入的歷史數據與世界創新強國的對比分析，來研究我國基礎研究經費的投入狀況、強度目標和存在問題[2-6]，部分學者研究了基礎研究經費特征及從產業角度探討其對技術創新的作用機理[7-8]，隨著經濟發展水平的提升，基礎研究戰略性、公益性與先導性作用日益凸顯，基于研發驅動增長模型，國內外研究視角逐漸由R&D 投入規模轉向R&D 投入結構，關注封閉經濟體內基礎研究的差異化作用對科技創新和經濟增長的影響[9-11]，這些理論模型和實證研究為我們深入理解基礎研究的作用程度和作用路徑奠定了基礎。

雖然學術界對基礎研究的重要性已達成共識，但是在不同發展階段和創新資源限制條件下，政府需根據成本和收益來決定基礎研究強度以及實現基礎研究與應用研究、試驗發展的平衡增長，是不是基礎研究投入越大越好？R&D 經費投入中基礎研究經費如何合理配置？這實質上是如何合理配置基礎研究資源實現經濟效用最大化的問題，相關研究多側重于R&D 和基礎研究投入的規模視角，對約束條件下R&D 投入結構及其基礎研究強度的研究分析尚顯不足。

二、我國各區域R&D 和基礎研究投入分析

為了便于分析和研究，按照國家統計局關于經濟帶的區域劃分標準，將我國分為東部地區（北京、天津、河北、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東和海南）、中部地區（山西、安徽、江西、河南、湖北和湖南）、西部地區（內蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆）和東北地區（遼寧、吉林和黑龍江），探討不同區域研發投入和基礎研究強度的差異性。

“十三五”時期，我國R&D 經費由2015 年的14 169.88 億元增加到2020 年的24 393.11 億元，年均增速為11.48%，而同期東部地區、中部地區、西部地區和東北地區R&D 經費的年均增速分別為10.65%、15.06%、13.16%和5.88%，中部地區和西部地區R&D 經費增速高于全國水平，而東部地區R&D經費增速略低于全國水平，東北地區R&D 經費增速僅為全國的一半；我國R&D 經費內部支出結構中，基礎研究經費由2015 年的716.12 億元增加到2020年的1 467 億元，年均增速為15.42%，而同期東部地區、中部地區、西部地區和東北地區基礎研究經費的年均增速分別為16.15%、18.51%、13.10%和8.44%，東部地區和中部地區基礎研究經費年均增速高于全國水平，為我國基礎研究提升做出重要貢獻，而西部地區和東北地區基礎研究經費的年均增速低于全國水平，尤其是東北地區無論是R&D 投入還是基礎研究投入增速均低于全國，需引起足夠的重視。

基于基礎研究與應用研究、試驗發展協調發展視角，基礎研究強度通過基礎研究經費投入占R&D經費投入的比重來衡量國家或者區域研發投入結構和創新資源配置的動態變化。雖然我國基礎研究投入規?？偭坎粩鄶U大，但是“十三五”期間我國基礎研究強度卻維持在5%左右水平（見表1），而2019年美國、日本、韓國和意大利的基礎研究強度分別為16.4%、13%、14.7%和21.3%，因此在我國R&D經費結構中基礎研究投入相對處于較低水平。值得注意的是，從區域分布來看，東部地區基礎研究強度與全國水平相當，中部地區基礎研究強度略低于全國，西部地區和東北地區基礎研究強度超過全國水平。

表1 我國各區域基礎研究經費強度

研發投入的結構變化與研發資源配置注意力密切相關，針對不同的發展水平、創新環境、產業結構和創新資源稟賦，只有合理配置創新資源并形成與區域經濟發展水平相適應的研發經費投入結構，才能有效提升創新驅動高質量發展的經濟效用，忽略經濟發展階段過高或者過低投入基礎研究，都不利于區域經濟發展，因此不能簡單地判斷各區域基礎研究強度的合理性，必須要在區域經濟發展階段和創新資源限制條件下，識別研發資源中基礎研究投入的合理配置比重，才能實現創新驅動高質量發展的經濟效用最大化。

三、各區域基礎研究強度最優比重測度

在創新資源約束條件下，研發投入中基礎研究、應用研究和試驗發展必然存在此消彼長的關系，基于包含要素結構的內生經濟增長理論研究框架，我們將研發投入分解為基礎研究（RB）投入和非基礎研究投入（RP，即應用研究和試驗發展），探討研發投入中基礎研究經費和非基礎研究經費不同的比例組合對經濟增長的影響，測度實現經濟效用最大化背景下R&D 投入中基礎研究和非基礎研究最佳配置比重。

經濟學領域用效用函數來衡量消費不同商品組合與消費者所獲得的效用之間的關系，常用Cobb-Douglas 效用函數來衡量既定資源限制條件下效用最大化的問題，Cobb-Douglas 效用函數可表達為：

式（1）中，x1，x2分別表示兩種不同商品的消費數量，U（x1，x2）表示消費上述不同數量的兩種商品消費者所獲得效用，α、β 代表消費者對這兩種商品的偏好程度，消費者對某種商品消費的偏好越高，表示消費者消費這種商品的意愿越強烈。

假定P1、P2表示x1，x2這兩種商品的價格，那么消費者消費不同數量組合的x1，x2商品的成本方程函數可以表達為：

將上述兩個函數方程結合，可以解決在既定約束成本下效用最大化或者在成本最小化的問題。

我們可以把研發經費投入中基礎研究經費和非基礎研究經費作為兩種商品，研發投入推動經濟高質量發展作為消費不同數量組合的基礎研究和非基礎研究產生的效用，用Cobb-Douglas 的效用函數方程來測度研發投入中基礎研究和非基礎研究的不同數量組合所產生的經濟效果，據此可計算出經濟效用最大化條件下研發投入中基礎研究經費和非基礎研究經費的最優結構比重。

根據以上方程，建立各區域R&D 經費投入中基礎研究經費和非基礎研究經費最優比重結構測算函數方程組合：

其中，RB 和RP 分別表示研發投入中基礎研究經費和非基礎研究經費數量，U（RB，RP）表示投入基礎研究經費和非基礎研究經費所產生的經濟效用，η、? 表示研發經費投入中基礎研究經費和非基礎研究經費的比重，Prb、Prp分別表示基礎研究經費和非基礎研究經費的價格或者成本，C 表示總成本。對數等價變換方程組合（3）可得出以下模型：

運用方程組合（4）就可以測度經濟效用最大化條件下各區域R&D 投入中基礎研究和非基礎研究最優結構比重，首先我們需要確定基礎研究和非基礎研究的產出彈性η、? 和成本Prb、Prp。

η、? 分別為各區域R&D 投入中基礎研究經費和非基礎研究經費（應用研究和試驗發展）的比重，“十三五”時期東部地區、中部地區、西部地區和東北地區基礎研究經費比重的平均值η 分別為0.06、0.04、0.07 和0.09（見表1），非基礎研究經費比重的平均值? 分別為0.94、0.96、0.93 和0.91；我們將各區域基礎研究和非基礎研究的人員成本作為各區域基礎研究和非基礎研究投入的成本，通過表2 可以得出，“十三五”時期東部地區、中部地區、西部地區和東北地區基礎研究人員成本平均值，Prb分別為41.38 萬元/ 人年、26.23 萬元/ 人年、25.75 萬元/人年和19.27 萬元/人年，非基礎研究人員成本平均值Prp分別為45.23 萬元/ 人年、43.72 萬元/ 人年、47.27 萬元/人年和45.88 萬元/人年。

表2 我國各區域基礎研究和非基礎研究人員成本

將東部地區、中部地區、西部地區和東北地區的η、? 和Prb、Prp的取值分別代入模型（4），如東部地區可以得出：

通過方程組合（5），求解U 最大時RB 和RP 的比值，就可以得出經濟效用最大化條件下東部地區R&D 投入中基礎研究經費和非基礎研究經費的最優結構比重。建立方程組合（5）的拉格朗日方程：

對（6）分別關于RB、RP 求偏導數得出：

就當前我國各區域經濟發展階段和創新基礎，我國東部地區、中部地區、西部地區和東北地區研發投入中基礎研究經費和非基礎研究經費的最優比重結構應分別為0.07∶1、0.069∶1、0.138∶1 和0.235∶1，即東部地區、中部地區、西部地區和東北地區的基礎研究最優強度分別為6.52%、6.43%、12.14%和19.06%，此時各區域研發投入能夠實現科技創新驅動經濟高質量發展效用最大化。而“十三五”時期我國東部地區、中部地區、西部地區和東北地區基礎研究強度的平均水平分別為5.66%、4.02%、6.82%和9.37%，與所測度最優基礎研究強度相比，我國各區域基礎研究強度均相對較低，尤其是西部地區和東北地區基礎研究強度僅為所測度最優強度的一半。

四、結論與啟示

基于內生經濟增長模型研究視角，將研發投入分解為基礎研究投入和非基礎研究投入，在創新資源有限性約束和經濟效用最大化條件下，測度“十三五”時期東部地區、中部地區、西部地區和東北地區的基礎研究最優強度應分別為6.52%、6.43%、12.14%和19.06%，各區域實際基礎研究強度均相對較低?；谏鲜鼋Y論，獲得以下啟示：

第一，增加基礎研究投入，優化研發投入結構，研究結論表明越是發展不充分的區域越應該重視基礎研究，研發資源分配時應綜合考慮基礎研究和非基礎研究的作用，優化基礎研究與應用研究、試驗發展的經費結構比例，通過研發資源的最優配置來實現科技創新驅動經濟高質量發展效用最大化。

第二，政府對科研機構和研究型大學要有明確的基礎研究差異化定位。首先要鼓勵以頂尖科學家為核心的自由探索基礎研究。其次基于科研機構自身使命導向，需提供穩定的經費來支持科研機構專心服務好國家科技戰略，對于依托國家大科學裝置開展戰略性基礎研究的科研機構，需要適度限制第三方經費投入以保障研究始終符合國家戰略需求；最后，國家基金作為主要面向高水平研究型大學高度競爭的經費來源，鼓勵通過競爭來擇優支持高水平基礎研究。

第三，引導地方財政重視基礎研究，新古典經濟學家認為基礎研究具有顯著的正外部性和非排他性，必須由政府投資才能解決基礎研究市場失靈的問題。各區域應充分認識基礎研究在區域創新中的戰略作用，以國家重點研發計劃和省部共建國家創新平臺為抓手，引導地方財政加大對應用基礎研究投入，形成中央與地方共同支持基礎研究的聯動機制，構建財政科技資金穩定性和競爭性合理配置的基礎研究支持機制。

第四，調動企業對基礎研究投入的積極性，利用產業技術聯盟等形式，加強企業與頭部企業、高等院校和科研院所在行業共性基礎研究合作，降低基礎研究成本；制定激勵企業基礎研究投入的財稅政策和評價體系，在知識產權、稅收、融資等方面予以支持，有效保障企業基礎研究及后續研究的順利開展。

第五，改變基礎研究評價模式，重視基礎研究事前評價，由于基礎研究是好奇心驅使與使命導向，因此需要高度重視科學家和基礎研究項目的事前評價，尤其是要加強學科帶頭人和處于領導崗位的科學家的事前評價；咨詢評議過程中，要由國內外核心科學家組成咨詢委員會，以國際化視野來開展事前和事后評價，并注重文獻計量工具運用，確保基礎研究成果質量；評價過程面向社會適度公開，評價結果要差異化運用并落到實處，鼓勵面向國家科技戰略和國際科技前沿的長周期基礎研究。

第六，開辟基礎研究經費新來源，多數創新型國家基本形成以政府為主，企業、大學和非營利部門共同支持基礎研究的多元化投入格局[12]，而我國基礎研究經費投入中高校自籌經費、慈善機構捐款以及社會資本尚處于缺位狀態，通過部署重大基礎研究項目、營造重視基礎研究創新氛圍和制定相關優惠政策，引導研究型大學、社會公益、金融資本等投入基礎研究。