中小型城市化工產業技術創新評價及提升對策

劉洋，劉在濤，劉俊玲，李金針，陳維卿，唐雪梅，陳維英，朱連雙，郭正光

(1.莒縣產業發展研究院，山東 日照 276800；2.北京藍海智庫信息咨詢有限公司，北京 100089；3.日照職業技術學院，山東 日照 276826；4.莒縣職業技術教育中心，山東 日照 276511；5. 莒縣夏莊鎮招商促進中心，山東 日照 276514；6.莒縣工業和信息化局，山東 日照 276599)

0 引言

隨著經濟的不斷發展和城市化進程的不斷加快，中小型城市的化工產業已經成為推動當地經濟發展和城市轉型升級的重要力量。化工產業在推動當地經濟發展的同時，也為城市居民的日常生活提供了重要的支撐和保障。然而，在全球化競爭的大環境下，中小型城市化工企業面臨著一些挑戰，如技術創新能力不足、市場競爭力弱、環境壓力增大等。因此，評價中小型城市化工產業的技術創新水平，對提升企業核心競爭力，推動城市化工行業健康可持續發展具有重要意義。日照市作為傳統的化工產業重點城市，在化工產業發展中具有舉足輕重的地位。與此同時，伴隨著產業改革以及綠色發展的需要，日照市化工產業發展也面臨一些瓶頸，例如產業關停和投資限制等。這迫使日照市化工產業需要盡快做出調整，提升產業創新能力，進行產業優化改革。因此，以日照市為例，對其化工產業進行技術創新評價，并基于上述評價給出中小型城市化工產業應對措施，幫助當地化工產業實現高質量發展。

1 相關研究文獻評述

熊彼特于1912 年首次提出了“創新”的概念，為經濟增長的創新學說奠定的最原始的基礎。經過了多年的變化，創新被認為是采用不同的方法對生產過程中的生產要素進行“新的組合”[1]。具體而言，它代表了推出新的產品采用新的生產方法(工藝)。因此，不少學者對產業創新展開研究，比如高新技術產業[2-4]、專利密集型產業[5]以及文創產業[6]等。隨著全球范圍內產業智能化與現代化的演變，化工產業也得到了創新產業的滲透與融合，實現了創新型產業革命[7]。例如，日本在近十年重點開發用于半導體和平板顯示器等電力領域的功能性精細化學品，積極開發新型環保型催化劑，使高性能化、專用化、綠色化產品開發成為化工產業發展的重要特征。因此，技術創新將作為化工產業的未來主要發展方向。

從已有的研究來看，化工產業的技術創新評價是一個較為新興的話題，但是也有部分學者進行了深入探索。例如，ACHILLADELIS等[8]創新性地評估了化工企業的專利和創新，并描述了研發投入所產生的動態效應，以及對企業后續研發和市場導向的影響。LóPEZ等[9]闡述了一個概念模型，描述了1901—2030 年期間化學工業環境變化的五個階段，突出了監管、創新和技術在化學工業中的突出作用。BSUER等[10]研究了研發預算在探索式和利用式創新活動中的平衡對新產品績效的影響，他們提出了技術創新在化工產品績效提升與工藝創新上的突出作用。閆華飛等[11]利用數據包絡分析法(DEA) 模型對27 個磷化工上市企業的技術創新效率進行整體分析和內部分析，結果顯示3/4 的磷化工上市企業存在技術創新投入的規模收益遞減。杜誠等[12]則從創新資源、創新制度與環境、創新激勵、創新集成以及清潔生產創新等五個層面構建了基本指標框架，來定量分析石油化工園區的創新能力評價水平。

但是上述學者均籠統介紹了化工產業技術創新，并沒有針對某個特定地區或特殊范疇下的產業特征對化工產業的技術創新進行評估。因此，也有部分學者重點選取了具有較為明顯產業特征的城市為研究對象，衡量與探究他們的化工產業技術創新能力。例如，王文霞[13]利用技術創新能力、技術創新活動、技術創新產出能力以及技術創新環境四個方面的指標對河南省化工行業的自主創新能力進行評價，并對河南省化工行業自主創新能力做出了相應的對策建議。趙秋蘭[14]基于熵權理論對沈陽化工園區科技創新環境進行了評價，基于化工產業園區進行科技創新活動的政治因素、科技因素、資金因素、市場因素、文化因素等量化了化工園區科技創新環境參數體系。靳峰[15]則對鎮江市的精細化學工業的創新效率進行了評價，利用數據包絡分析模型評估了鎮江市精細化工產業的創新綜合效率和要素效率，在此基礎上分析了創新效率不足的可能原因。

盡管如此，有關中國地級市的化學工業的創新水平評價還較少，并且針對中小型城市的相關研究還未被有效探索。日照市作為傳統的能源與化工產業城市，其化工產業的技術創新水平評價將為中國中小型的工業城市提供有價值的參考。本文將以中國日照市化工產業為研究對象，基于可獲得的數據，利用2012—2021 年日照市的產業數據，對其化工產業的創新水平進行評價，并運用熵值法計算綜合指標，還提供了日照市化工產業技術創新能力提升對策，為日照市未來的化工產業高質量發展提供依據。

2 模型與數據來源

2.1 模型構建

本文主要運用熵值法對日照市的化工產業技術創新指標進行綜合評估，這是鑒于熵值法可以對多個相互不關聯的指標進行統一化，得到客觀的綜合指標體系，因而得到了學者們的廣泛應用。首先，由于子指標的單位不統一，為了公平衡量各指標的正確權重，對其進行了標準化處理，具體的計算公式為：

式中：xij為個體i的子指標j的值；為標準化后的指標體系。

因此，個體i的子指標j的占比為：

進一步，子指標j的權重可以通過式(3)計算得到：

根據熵值，可以計算出信息熵冗余dj=1-ej。因此，分項指標的權重可以通過以下方式評估：

因此，可以進一步計算出化工產業技術創新指標的綜合指數：

2.2 數據來源

考慮到數據的完整性以及可獲取性，本文選取了山東省日照市2012—2021 年的數據，數據來自《日照市統計年鑒》。數據整理和計算過程是批量化處理，使用了excel 公式進行實踐。文章選取了化學原料和化學制品制造業定義為狹義上的化學工業。由于數據跨度經歷了國民經濟行業分類與代碼的變化，目前已經依據現實情況，學者匯總的使用處理方法和自我研究的需求進行統一，其中二位數行業代碼“26”未曾變化，并未對化學原料和化學制品制造業造成影響。另外，為了排除通貨膨脹的影響，本文的經濟相關的數據按照1978 年的不變價格進行了處理。

3 日照市化工產業技術創新指標體系及實證分析

3.1 化工產業技術創新指標體系及綜合評價

為了客觀評價日照市化工產業技術創新發展水平，本文利用已有的數據，構建了日照市的化工產業創新指標體系。具體而言，化工產業技術創新指標體系分為4 個二級指標，分別是經濟支撐力、技術基礎、轉化能力以及創新環境。具體每個指標下運用的代理指標的名稱以及單位被列于表1。

表1 日照市化工產業技術創新指標體系構成

圖1 是根據表1 中的指標對日照市化工產業技術創新發展水平的綜合評估結果。由圖1 可知，在2016 年之前，日照市的化工產業創新指標體系呈現了波動的變化。這表明在這段時間里，日照市化工產業的創新體系沒有發生較大改變。2017 年和2018 年，由于數據口徑的變化，導致日照市化工產業創新指標體系出現了較大程度的下跌。并且從2018—2021 年的變化趨勢來看，日照市的化工產業創新指標體系出現了迅速的增長，這離不開日照市近些年對產業轉型的推動和化工產業的支撐作用。日照市不斷延伸化工產業鏈條，強化政策支持，推動化工產業高端化、集聚化發展。日照市在近些年發揮了化工產業的發展優勢，積極探索創新產業發展路徑，構建發展新優勢和新動能，實現化工產業的高質量發展。

圖1 日照市2012—2021 年化工產業創新綜合指標結果

從日照市化工產業創新綜合指標的4 個子指標的具體信息分析，得到上述結果的原因以及潛在發展趨勢。

3.2 經濟支撐力

經濟支撐力是指在經濟領域中提供支持和促進經濟發展的各種因素和力量。利用日照市的地區生產總值代表化工產業技術創新指標體系中經濟支撐力的代替指標，其代表了當地的經濟發展水平以及對產業的扶持力度。圖2 展示了日照市1978—2021 年地區生產總值的變化情況(以1978 年不變價格計算)。日照市的地區生產總值由1978 年的5.8 億元上漲至2021 年的597.4 億元，增長了103 倍。可見，日照市在改革開放之后經濟得到了迅猛發展，對化工產業的支撐力度也將明顯加強。一方面，日照市在山東省以及國家的政策扶持下，經濟得到了快速的發展，這也有效幫助其他產業的經濟活力復蘇；另一方面，經濟的發展刺激化工企業加大投資，吸引更多的外資，加大技術創新力度，進而提升化工產業的科技發展水平。

圖2 日照市1978—2021 年地區生產總值(以1978 年不變價計算)

3.3 技術基礎

技術基礎是指在某個領域或行業中所需的技術知識和能力的基礎，是掌握和應用高級技術的必要前提。本文將化工原料和化學制品制造業企業單位數、虧損企業個數、工業總產值、營業收入以及資產總計作為技術基礎的替代變量。這是由于上述指標代表了化工原料和化學制品制造業的基本發展情況以及進行技術發展基本基礎能力。其中，圖3 展示了化學原料和化學制品制造業企業的單位數和虧損企業數。由圖3 可知，化學原料和化學制品制造業的企業數量經歷了先增加后降低的過程，在2015 年達到峰值，為31 個。虧損企業數也經歷了同樣的發展過程，先增加后降低，在2018 年時達到峰值，為11 個。這表明化學原料和化學制品制造業在歷經繁榮后逐漸趨于平穩，并且虧損企業在逐年降低，體現了化工制造業的穩定與繁榮的發展進程。一方面，技術基礎是培養化工產業人才的重要基礎渠道，更多的化工企業將為高科技人才提供更多的發展機會，有利于促進技術的進步和發展；另一方面，企業和產值也將有助于產業的內在提升，達到內在長期學習與互相促進的優勢循環，更新新的學習技術和知識，有利于技術創新水平的快速提升。

圖3 日照市化學原料和化學制品制造業企業單位數和虧損企業個數

圖4 展現了日照市2018—2021 年化學原料和化學制品制造業的工業總產值、營業收入以及資產總計的變化情況。其中，在選取的4 個年份中，化學原料和化學制品制造業的工業總產值在逐年上升，由2018年的441 556萬元上漲至2021年的594 092萬元，體現了化學原料和化學制品制造業的總規模和總水平的不斷增長以及日照市化工企業的繁榮發展。化學原料和化學制品制造業的營業收入在近四年也不斷增長，由2018 年的506 790 萬元增長至2021 年的653 368 萬元。這體現了日照市的化工產業逐步了解了市場需求變化，加快經營決策部署，企業的競爭力得到了加強。注意到化學原料和化學制品制造業的資產總計在近4 年有所下降，由2018 年的664 840 萬元下降至2021 年的638 926 萬元，表明了化工產業的資產正在逐年下降，這可能與新冠疫情對化工行業的打擊有關。

圖4 日照市化學原料和化學制品制造業工業總產值、營業收入和資產總計

3.4 轉化能力

轉化能力體現了化學原料和化學制品制造業將已有資產及收入轉化為科技創新的潛在能力，這表現了行業的內在驅動力。本文選取了化學原料和化學制品制造業從業人員平均人數以及研發費用來作為科技創新水平轉化能力的替代指標。圖5 展現了日照市2012—2021 年化學原料和化學制品制造業從業人員平均人數。從圖5 可以明顯看出，化學原料和化學制品制造業從業人員平均人數在顯著下降，由2012 年的6 449 人下降至2021 年的2 074 人。這一方面是由于近些年日照市的化工產業規模逐漸縮小，大量的服務業擠入市場，造成了制造業以及化學工業市場逐漸萎縮，勞動力大量外流，導致了從業人員數量的下降。另一方面，由于科技創新能力以及計算機、大數據等新興產業的滲透，化工產業也實現了機器替代勞動力進行生產與服務，因而造成了從業人員的大幅度下降。這也從一定程度上說明了化學原料和化學制品制造業的科技轉化能力將有可能受到人力資本萎縮的影響，因而確保勞動力的質量，加強勞動力培訓是保障科技創新能力穩步提升的關鍵。

圖5 日照市化學原料和化學制品制造業從業人員平均人數

另一個體現轉化能力的指標便是化學原料和化學制品制造業研發費用。這是因為研發費用表明了企業愿意在科技研發中投入的資本，反映了企業將資金轉換為技術的轉化能力。圖6 展現了日照市2019—2021 年化學原料和化學制品制造業研發費用及其占總產業部門研發費用的比例。從圖6 可以看出，化學原料和化學制品制造業研發費用在近三年呈現上漲趨勢，由2019 年的392 738 萬元上漲至2021 年的573 833 萬元。這體現了化學原料和化學制品制造業相關企業在研發領域上投入的資本在逐年上漲。從占比來看，3 年中，化學原料和化學制品制造業的研發投入均占到了日照市總產業研發投入占比的2.00%以上，在2020 年達到最高，為2.61%。盡管化學原料和化學制品制造業是傳統的制造業及能源密集型產業，但是其研發投入的占比也在全產業部門中占據著重要的地位。

圖6 日照市化學原料和化學制品制造業研發費用及其占總產業部門研發費用比例

3.5 創新環境

最后，關注到創新環境子指標。創新環境是指當地政府以及企業在創新方面的潛在驅動力以及潛在實力。利用科技成果總數和專利授權量代表創新環境指標。圖7 展示了日照市2012—2021 年科技成果總數和專利授權量指標。從整體上看，日照市的科技成果總數和專利授權量均經歷了先降低后升高的趨勢，在2017 年左右達到了低谷，在2020—2021 年期間得到了快速的增長。2021 年，日照市科技成果總量達到了179 項，專利授權量達到6 989 項。面對復雜的國內外形勢和新冠肺炎疫情因素等不利因素，日照市深入實施創新驅動發展戰略，創新能力進一步提升，在科技成果和專利授權量上實現了雙增長。這一方面體現了日照市對科技創新的投入是十分重視的。例如，2021 年日照市財政部門統籌整合市級科技創新資金3.8 億元，支持創新興市戰略實施；另一方面，化工產業在科技創新的強勢驅動下，將有效提升當地的化工產業效率，加強綠色環保建設，實現化工企業綠色科技雙重發展。

圖7 日照市2012—2021 年科技成果總數和專利授權量

4 結語

中小型城市的化工產業發展面臨經濟支撐力不足、科技水平薄弱以及人力資本后勁不足等問題，這為當地的化工產業發展帶來了巨大的隱患，也不利于未來城市工業發展以及綠色高質量發展。針對上述分析與結論，對日照市以及類似的中小型城市的化工產業技術創新能力提升有如下建議：

(1)提升數字化與工業互聯網發展能力，促進產業高質量發展

在新時代的產業驅動下，數字化是工業制造業的重要議題，是提高產業效率、實現智能制造、開啟數據驅動決策的必要前提。化工產業要注重新產業新業態培育，推動化工企業數字化、智能化和信息化建設，促進化工產業結構優化和價值鏈攀升，提升化工產業競爭力。數字化也成了改善化工企業效率與提升綜合管理水平的關鍵：一方面，數字化的應用可以實現化工產業業務全流程的可視化，優化適用于公司的數字化架構和管理規則，利用二維碼等數字化信息設施在化工產業的物料管理、備件備品管理等方面加強應用，輕易找到優化的關鍵節點；另一方面，數字化加快了化工產業的數據共享能力，打破原有的信息壁壘，將數據需求識別到數據池內，建立數據鏈接系統，為業務部門決策提供更量化更快捷的參考。此外，數字化設施以及工業互聯網的建設可以代替部分的人力資本，減少低價值和風險高工作比例，實現了化工產業的安全操作性，增加員工安全性與工作附加值。上述數字化的應用方案也間接促進了化工企業的創新能力提升，數字化與工業互聯網加快了化工產業的智能發展空間，通過加快產業實施效率，促進數字化的更快發展與應用，提升化工產業的現代化發展空間。

(2)加強人力資源管理，促進團隊創新意識

由第3 節的介紹可知，日照市化工產業的人力資本水平經歷的較大幅度的下降，這可能是由于行業調整或者數字設備的應用導致了人均人力資本水平的顯著下降。然而，現代社會以及產業發展不僅需要對自然資源的索取和人類的體力勞動，更多需要提高體力勞動者的智力程度，投入更高的勞動力，用以取代原來的生產要素。加快企業之間的交流與合作，著力破解化工產業協同發展和協同治理中的機制體制障礙。推動資金、技術和人才等要素的跨省市流動，發揮其他省市的優勢，強化資源、技術和成果的共享。此外，企業科研人員的教育水平對化工產業技術創新的提高起著積極的作用。但是有學者進一步提出了科學家和工程師的加入，盡管可以促進整體科研團隊技術創新效率的提高，但并未從根本上促進技術創新。這是由于化工產業在技術創新方面更多地是對國外先進技術的模仿，因此不利于技術創新的長期發展。因此，中小型城市的化工產業應當采取各種激勵措施，鼓勵科研團隊的創新，增強創新意識，充分發揮科研人員的技術創新的積極性。

(3)擴展研發融資渠道，提升科技創新水平

研發是創新的重要投入，是經濟長期增長的重要動力。而研發對金融的依賴程度較高，為研發活動的融資通常并不是十分容易的過程，這是由于研發的投入通常大部分是科學家或工程師的工資，隨著研究人員的解雇和離開，這種資源基礎就會消失。因此，對化工企業而言，要擴展研發的融資渠道，為生產性投資項目吸引更多的資金，加強銀行等金融機構的投資，爭取更多的融資渠道，擴大科研的投入，提升企業的創新水平。中小型城市的化工企業應當制定更多的融資發展規則，減少融資成本，吸引大量的外部資金融入，開拓創新融資發展平臺，有效促進產業的技術創新能力。據新聞介紹，日照在2022 年1—8 月為化工企業組織協調投放“技改專項貸”6 850 萬元，8 家銀行機構為10 家化工企業投放貸款10.6 億元，全面推動日照市化工產業的高質量發展。

(4)加強化工產業內部治理，改善制度質量促進創新產生

事實證明，減少腐敗、改善法制以及提升制度質量能有效增強企業的創新能力。這是由于良好的制度治理將幫助化工企業制定更完善的管理規則，提升企業管理能力，節約生產成本，將更多的資金和社會資源應用于提升社會資本創新服務中。此外，良好的制度管理也將吸引大量的外部投資，引進大量的外部科技力量與金融資本的投入，外部知識來源將有效促進內部的技術進步，促進企業的創新能力進一步提升與發展。中小型城市的化工產業應當借助政府的力量，加強政府與企業的協同發展，爭搶產學研一體化，利用政策優勢加強化工產業的領頭羊作用，完善良好的制度治理規則，促進一體化發展能力，加強化工產業的技術創新水平。

(5)促進綠色化工產品應用范圍，加強精細化工產業發展

現如今，開發產品的高性能化、專用化、綠色化已經成為化工產業未來發展的重要特征以及重點方向。尤其在國家“碳達峰、碳中和”目標下，化工企業面臨更高的減排壓力以及減排責任。因此，開發綠色創新產品，減少能源消耗，促進資源的合理利用將成為化工產業未來技術創新的重要研發方向。中小型城市的化工產業應當建設精細化與綠色化工業園區，推動產業集聚、發展新材料產業，促進新能源的快速應用與發展。只有符合國家的大趨勢政策，才能吸引國家的產業扶持，加快綠色化工產業的布局，實現經濟與環境的雙重可持續發展。