全球企業創新指數2023
——指標體系、量表開發與態勢分析

馬費成,黃 穎,張 琳,趙志耘,李 綱

(1. 武漢大學 信息管理學院;2. 武漢大學 大數據研究院;3. 武漢大學信息資源研究中心; 4. 武漢大學 科教管理與評價中心, 湖北 武漢 430072; 5. 中國科學技術信息研究所 北京 100038; 6. 武漢大學(武漢)數據智能研究院, 湖北 武漢 430072)

0 引言

科學技術是人類的創造性活動成果,科技創新是引領發展的第一動力。新一輪科技革命和產業變革蓬勃興起,以大數據和人工智能為代表的新興技術加速向各領域廣泛滲透,推動科技創新全球化深入發展。在這一時代背景下,發展戰略性新興產業是推動經濟高質量發展、促進新舊動能轉換、增強經濟競爭優勢的重要引擎,已經成為世界各國搶占經濟和科技發展制高點的重大戰略。

隨著創新資源在全球布局的加速,進入以創新為核心的全球化時代。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》明確提出:著眼于搶占未來產業發展先機,培育先導性和支柱性產業,推動戰略性新興產業融合化、集群化、生態化發展。這表明戰略性新興產業在建設創新型國家道路上具有至關重要的地位,而產業體系的生態化建設有助于整合創新資源、集聚創新主體,成為未來發展的核心取向。但是,目前我國戰略性新興產業自主研發能力和創新能力尚不足,面臨外部創新環境復雜多變、技術不成熟和轉化率低等問題。企業作為創新系統的核心主體,是推動戰略性新興產業快速健康發展的中堅力量。企業亟需瞄準世界科技前沿領域,搶占經濟科技發展的先機和優勢。基于當前全球創新主體發展格局,動態調整企業創新戰略,既是提升科技創新能力的客觀要求,也是應對日趨激烈的市場競爭的內在需求。基于此,洞悉戰略性新興產業相關企業創新發展現狀,對于掌握全球前沿科技領域創新發展態勢,進而優化科技資源配置和深化科技體制改革具有重要意義。

本報告旨在構建起一套兼具學理價值和實踐價值的創新能力與水平評價指標體系,通過測度全球知名企業在知識創新、技術創新、創新協作等方面的綜合表現,洞悉不同戰略性新興產業中相關企業的創新態勢,以直觀呈現并追溯當前全球創新發展全貌,從而為強化國家戰略科技力量提供決策參考。

1 指標篇

1.1 概念模型

戰略性新興產業代表新一輪科技革命和產業變革方向,是培育發展新動能、獲取未來競爭新優勢的關鍵領域。企業作為國家創新體系的核心主體,是推動戰略性新興產業快速健康發展的中堅力量。因此,洞察不同領域企業的創新發展態勢,對于建設創新型國家、推動創新驅動發展戰略具有重要意義。本報告綜合研究現狀和實踐經驗,從知識創新、技術創新和創新協作3個維度評估全球知名企業的創新水平。企業創新指數評估的概念模型如圖1所示。

圖1 企業創新指數評估的概念模型

知識創新是科技創新發展的重要源泉。在多變和激烈的創新環境下,知識創新能力是企業贏得競爭優勢的重要基礎。學術論文作為知識創新成果的集中體現,學術論文成果產出數量可以有效衡量創新主體的知識生產能力,而學術論文成果被他人重視、引用和認可的情況反映了知識創新影響的廣度和深度。因此,本報告分別從知識創新產出和知識創新影響兩個方面探測目標主體的知識創新水平。隨著網絡化、數字化的快速發展,以學術論文成果下載量、瀏覽量、收藏量等為代表的補充計量學指標可以體現多方主體與知識創新成果之間的交互形態,進而為量化分析知識創新的全面影響力提供條件。基于此,本報告引入知識創新擴散評估知識創新產出的多維影響。

技術創新是推動科技創新的核心支撐。技術創新是企業競爭優勢的關鍵來源,以專利文獻為代表的技術創新產出成果是衡量企業技術力量的重要指標,為捕捉技術發展趨勢和預測未來研究方向提供了重要窗口。技術創新產出成果量與質的積累集中體現了技術創新的規模和水平,因而可以從技術創新產出數量和技術創新質量兩個方面衡量企業的技術創新水平。此外,技術創新積極滲透進社會生活的方方面面,不僅助推經濟發展不斷邁向新臺階,也對新一輪技術變革產生了深刻影響。因此,圍繞技術創新影響設定的系列指標需反映創新主體對技術變革產生的影響與貢獻,系統衡量技術創新成果的科學價值、技術價值、經濟價值和社會價值。

創新協作是優化資源配置的關鍵途徑。隨著科技全球化的深入發展,來自世界各地的企業積極參與全球創新網絡,實現知識互惠共享,以促進創新要素有序流動和優化配置。人才資源是第一資源,也是科技創新活動中最為活躍、最為積極的因素,建立一支規模宏大、結構合理、素質優良的創新人才隊伍更是推動創新的關鍵途徑,基于創新主體規模的探測可以對企業的創新人才結構進行測度。此外,各創新主體在創新合作中的地位和角色可以反映其創新協作能力,本報告從創新主體地位和創新協作水平兩個方面加以描述,以集中展現企業在全球科技創新網絡中的地位及在推動全球科技協同創新發展中所發揮的作用。

綜上,以科學研究為先導的知識創新活動為技術創新提供了源源不斷的知識儲備,技術創新又促進了前沿基礎研究的持續開展;不同主體的創新協作為知識創新和技術創新注入新的生機與活力,良好的知識創新和技術創新合作也有助于鞏固和發展創新協作關系,進而不斷提升自主創新能力。

1.2 構建原則

建立科技創新指標體系旨在對企業的科技創新效能進行全面評估,系統描繪當前全球科技創新發展態勢。本報告指標體系的構建遵循以下原則:

一是科學性原則。科學性原則要求指標的選取應覆蓋評價的各個維度,同時能充分適用于多元化評估對象。因此,需要仔細辨析企業發展特點,正確認識科技創新活動規律,保證評價指標體系可以對所有待評估對象作出科學公正的評價。

二是系統性原則。各個測度指標既要客觀反映企業的科技創新實力,也要互相聯系,彼此呼應:指標之間既要有區分度,又具有緊密的內在邏輯;上級指標對下級指標發揮統領作用;圍繞評價目標分層次、模塊化組成指標體系。

三是可操作性原則。本報告基于多源數據開展科技創新指數評估,為使指標易于收集和量化,傾向于選取相對成熟、操作簡明、數據可得的指標,確保各創新維度測度結果的準確性,便于開展橫向、縱向比較與分析。

基于此,為構建一套能夠科學反映評價內涵的綜合指標體系,指標體系設計工作主要包含如下步驟:①從知識創新、技術創新和創新協作三個維度出發,設計二級指標,著重對三級指標進行遴選和調整,各指標從不同側面反映科技創新活動的狀態和特征;②確定各指標權重,收集、整理、校對指標體系需要的數據,基于指標體系對數據進行運算和統計,將綜合評價結果與實際情況進行細致的比對分析,并對指標體系和評價方法進行調整優化;③將經過實證檢驗的評價模型交由相關專家進行評判審定,研制指標體系。

1.3 指標體系

企業創新指數評價指標體系由知識創新、技術創新和創新協作三個一級指標構成。各維度的主要觀測點構成了企業創新指標體系的二級指標:知識創新是科技創新的重要源泉,該維度涵蓋知識創新產出、知識創新影響和知識創新擴散3個方面;技術創新是科技創新的核心支撐,該維度考察技術創新產出、技術創新質量和技術創新影響3個方面;創新協作是資源優化配置的關鍵途徑,該維度評估創新主體規模、創新主體地位和創新協作水平3個方面。經征詢領域專家意見,本報告將企業創新指標的權重設置為:知識創新25%,技術創新60%,創新協作15%。此外,三級指標采取平權處理,三級指標的平均值即為二級指標數值。指標體系如表1所示。

表1 企業創新指數指標體系

1.4 指標界定及數據來源

(1)Web of Science論文數

定義:Web of Science論文數(Web of Science Documents)是指Web of Science核心合集中收錄的論文數量。在本報告中,主要考量被核心合集的科學引文索引(Science Citation Index Expanded,SCIE)數據庫、社會科學引文索引(Social Science Citation Index,SSCI)數據庫、藝術與人文引文索引(Arts &Humanities Citation Index,AHCI)數據庫收錄的研究論文(Article)和綜述(Review)。(數據來源:InCites)

(2)被引排名前10%的論文數

定義:被引排名前10%論文數(Documents in Top 10%)是指按學科類別、出版年份和文獻類型進行引文統計,被引頻次排名前10%的論文數量。相比于“排名前1%的論文數”,該指標在數據規模較小的情形下更為合理。(數據來源:InCites)

(3)第一/通訊作者論文數

定義:第一/通訊作者論文數(First /Corresponding Author Documents)是指作為第一作者單位或者通訊作者單位所發表的論文數量。第一作者(First Author)和通訊作者(Corresponding Author)表示作者在論文中所處的位置,不同學科對于所處位置的作者貢獻認定存在差異,但兩者的作者單位信息存在較大比例的重合,當兩者的作者單位重合時只計算一次。需要注意的是,只有2008年及以后收錄的論文才區分作者所在的位置。(數據來源:InCites和Web of Science)

(4)篇均論文被引頻次

定義:篇均論文被引頻次(Average Citations Per Paper)是指一組論文所獲得的平均引用次數,通過論文被引頻次總數除以該組論文數量計算得到。以企業為例,它表示企業所發表每篇論文被引用的平均水平。作為一個相對數量指標,它彌補了絕對數量指標中馬太效應導致的偏差。 (數據來源:InCites)

(5)學科規范化的引文影響力

定義:一篇文獻學科規范化的引文影響力(Category Normalized Citation Impact,CNCI)是通過其實際被引次數除以同文獻類型、同出版年、同學科領域論文的期望被引次數獲得。當一篇文獻被劃歸至多于一個學科領域時,則使用實際被引次數與期望被引次數比值的平均值。一組論文的CNCI,例如某個人、某個機構或國家,是該組中每篇文獻CNCI的平均值。

對于一篇只被劃歸至一個學科領域的論文,其CNCI可用下列公式計算:

對于一篇被劃歸至多個學科領域的論文,其CNCI為每個學科領域實際被引次數與期望被引次數比值的平均值:

對于一組論文,CNCI的值為每篇論文CNCI的平均值:

其中,e為期望引用率或基線值,c為總被引次數,p為論文總數,f為學科領域,t為出版年,d為論文類型,n為論文被劃歸的學科領域數,i為被評估的實體編號(機構、國家、個人等)。(數據來源:InCites)

(6)論文施引國家數

定義:論文施引國家數(Citing Paper Country Counts)是指一組論文的施引文獻的來源國家數量,可以用來分析論文影響力在地域上的分布廣度。(數據來源:OpenAlex)

(7)論文施引國家多樣性

定義:論文施引國家多樣性(Citing Paper Country Diversity)是指一組論文的施引文獻來源國家分布的多樣化程度。本報告引入信息熵指標(Shannon Entropy,簡稱SH指標),該指標可以從施引國家豐富度和均勻度兩個維度測度論文施引國家多樣化程度。具體公式如下:

SH=-∑pilog(pi)

式中,pi=xi/X;X=∑xi;xi是指來自第i個國家的論文數量。(數據來源:OpenAlex)

(8)專利引用頻次

定義:專利引用頻次(Patent Citations)是指世界知識產權組織(WIPO)、美國專利商標局(USPTO)、歐洲專利局(EPO)、日本專利特許廳(JPO)、韓國知識產權局(KIPO)和中國國家知識產權局(CNIPA)中引用一組論文的專利家族數量。在本報告中,評估對象每篇論文專利家族引用數的總和為該組織的專利引用頻次。 (數據來源:PlumX和Lens)

(9)政策引用頻次

定義:政策引用頻次(Policy Citations)是指引用一組論文的政策文件數量。“政策文件”包含政府組織、非營利組織和智庫研究發布的成果形式,包括白皮書、專著、小冊子、文章、書籍、書籍章節或報告。它們可以在標題中包含“政策”“準則”“建議”或“指導”等字樣,或者它們可能只是用于制定政策的研究對象。它們可以被設計為推動政策制定者和立法者采取特定的行動方案。在本報告中,評估對象每篇論文政策引用數的總和為該組織的政策引用頻次。 (數據來源:PlumX)

(10)使用頻次

定義:使用頻次(Usage Metrics)反映一組論文滿足用戶信息需要的次數,是摘要瀏覽次數、點擊次數、下載量、播放次數等總和。在本報告中,評估對象每篇論文使用頻次的總和為該組織的使用頻次。(數據來源:PlumX)

(11)提及頻次

定義:提及頻次(Mention Metrics)是指關于一組論文的博客提及數、評論數、論壇主題數、新聞提及數、問答網站提及數等總和,有助于發現人們如何與研究產生互動。在本報告中,評估對象每篇論文提及頻次的總和為該組織的提及頻次。(數據來源:PlumX)

(12)社交媒體頻次

定義:社交媒體頻次(Social Media Metrics)是指在社交媒體平臺關于一組論文的喜歡、分享、評分和轉發數量等總和,社交媒體主要包括YouTube、Facebook、Figshare、Reddit、Twitter等。在本報告中,評估對象每篇論文社交媒體頻次的總和為該組織的社交媒體頻次。(數據來源:PlumX)

(13)發明專利數

定義:在本報告中,發明專利數(Patent Counts)是指被各個國家/地區專利受理機構授權或向世界知識產權組織(WIPO)提交申請并公開的發明專利家族數量。本報告中采用的是來自于德溫特世界專利索引(Derwent World Patents Index,DWPI)的專利族。第一個錄入到DWPI數據庫中的同族專利成員標記為“基本專利”,并為其分配一個DWPI主入藏號,若后續編輯系統就該項發明識別出等同專利,則會將其信息加入到已有的DWPI記錄中并標記為“等同專利”。(數據來源:Derwent Innovation)

(14)非單方專利數

定義:在本報告中,非單方專利數(Non-unilateral Patents)是指在兩個及以上國家/地區專利受理機構同時申請并至少在上述其中一個國家/地區專利受理機構獲得授權的專利數量。(數據來源:Derwent Innovation)

(15)三方專利數

定義:在本報告中,三方專利數(Triadic Patents)是指在美國專利商標局(USPTO)、歐洲專利局(EPO)、日本專利特許廳(JPO)同時申請并至少在上述其中一個專利局獲得授權的專利數量。(數據來源:Derwent Innovation)

(16)PCT專利數

定義:通過《專利合作條約》(Patent Cooperation Treaty,PCT),可以只提交一份國際專利申請,即在許多國家中的每一國家同時為一項發明申請專利保護。PCT締約國的任何國民或居民均可提出這種申請。一般可以向申請人為其國民或居民的締約國的國家專利局提出申請;也可以按申請人的選擇,向設在日內瓦的WIPO國際局提出申請。PCT專利通常被認為擁有較高的技術價值。(數據來源:Derwent Innovation)

(17)高被引專利數

定義:在本報告中,高被引專利(Highly Cited Patents)是指被引頻次不低于10的專利。高被引專利數是指評估對象擁有被標記為高被引的專利數量。(數據來源:Derwent Innovation)

(18)專利轉讓數

定義:專利轉讓是指專利權人將其擁有的發明創造專利的所有權或持有權轉移給他人的行為。在專利權轉讓中,轉讓專利權的一方為“轉讓方”,接受專利權的一方為“受讓方”。一旦發生專利權的轉讓,轉讓方就不再對該專利擁有任何權利;受讓方即成為該專利的新的所有者,有權行使專利權的所有權利。專利轉讓數(Patent Assignment Counts)是指評估對象擁有的專利中有發生轉讓行為的專利數量。(數據來源:Derwent Innovation)

(19)平均權利要求數

定義:發明或實用新型專利權的保護范圍以其權利要求的內容為準,權利要求以科學術語定義該專利所給予的保護范圍。它們不論在專利申請還是專利訴訟中都起著最關鍵的影響。專利權利要求項數的多少則反映專利覆蓋的深度和保護層次設計。在本報告中,平均權利要求數(Average Claims Counts)是指評估對象所擁有的專利中的權利要求項數的平均水平。(數據來源:Derwent Innovation)

(20)標準必要專利數

定義:標準必要專利(Standard Essential Patents)指從技術方面來說對于實施標準必不可少的專利,或指為實施某一技術標準而必須使用的專利。作為一種特殊的專利,是技術標準與專利信息的疊加產物,它同時涵蓋了技術標準、企業戰略與市場競爭等信息。在本報告中,標準必要專利數是指評估對象所擁有的標準必要專利的數量。(數據來源:IncoPat)

(21)專利家族國家數

定義:專利家族(Patent Family)是指具有共同優先權的,在不同國家/地區或國際專利組織多次申請、多次公布或批準的內容相同或基本相同的一組專利文獻。WIPO《工業產權信息與文獻手冊》將專利族分為六種:簡單專利族、復雜專利族、擴展專利族、本國專利族、內部專利族和人工專利族。當前國際主流數據庫(包括INPADOC、Derwent Innovation、FAMPAT、智慧芽等)所采取的專利歸并方式各不相同,也不直接對應WIPO的六種專利族。本報告中采用的是來自于德溫特世界專利索引(Derwent World Patents Index,DWPI)的專利族。專利家族國家數(Patent Family Country Counts)是指評估對象所擁有專利文獻的專利家族分布的國家/地區或國際專利組織數量。(數據來源:Derwent Innovation)

(22)篇均專利被引頻次

定義:篇均專利被引頻次(Average Citations Per Patent)是指一組專利所獲得的平均引用次數,通過專利被引頻次總數除以該組專利數量計算得到。以企業為例,它表示企業所發表專利被其他專利引用的平均水平。(數據來源:Derwent Innovation)

(23)專利施引國家數

定義:專利施引國家數(Citing Patent Country Counts)是指一組專利的施引專利的來源國家數量,可以用來分析專利影響力在地域上的分布廣度。(數據來源:Derwent Innovation)

(24)專利施引國家多樣性

定義:專利施引國家多樣性(Citing Patent Country Diversity)是指一組專利的施引專利來源國家分布的多樣化程度。本報告引入信息熵指標(Shannon Entropy,簡稱SH指標),該指標可以從施引國家豐富度和均勻度兩個維度測度專利施引國家多樣化程度。具體公式如下:

SH=-∑pilog(pi)

式中,pi=xi/X;X=∑xi;xi是指來自第i個國家的專利數量。(數據來源:Derwent Innovation)

(25)論文合著者數量

定義:論文合著者數量(Paper Co-authors)是指被評估對象所發表的論文中所有作者的數量。該指標囊括評估對象所產出論文的全部作者,不僅包括論文署名單位為評估對象的作者,還包括論文的合著作者。若同一作者在多篇論文中出現,僅統計一次。(數據來源:Web of Science)

(26)專利發明人數量

定義:專利發明人數量(Patent Inventors)是被指評估對象所持有的專利中所有發明人的數量。該指標囊括被評估對象所持有專利的全部發明人,不僅包括從屬于評估對象的發明人,還包括專利的共同發明人。若同一發明人在多個專利中出現,僅統計一次。(數據來源:Derwent Innovation)

(27)論文合著網絡度中心性

定義:度中心性定義為與某節點直接相連的節點數目。在本報告中,論文合著網絡度中心性(Paper Co-authorship Network Degree Centrality)是指在由合著行為構成的論文合作網絡中被評估對象擁有的合作關系數量。(數據來源:Web of Science)

(28)論文合著網絡特征向量中心性

定義:特征向量中心性測量某節點在網絡中的影響力。節點的特征向量中心性既取決于其擁有連接的數目,也取決于所連節點自身的特征向量中心性。換句話說,某節點的中心性較高意味著該節點與很多中心性較高的節點相連接。在本報告中,論文合著網絡特征向量中心性(Paper Co-authorship Network Eigenvector Centrality)是指在由所有被評估對象構成的論文合作網絡中被評估對象的節點位勢。(數據來源:Web of Science)

(29)專利合作網絡度中心度

定義:在本報告中,專利合作網絡度中心性(Patent Cooperation Network Degree Centrality)是指在所有被評估對象由于聯合申請行為構成的專利合作網絡中評估對象擁有的合作關系數量。(數據來源:Derwent Innovation)

(30)專利合作網絡特征向量中心度

定義:在本報告中,專利合作網絡特征向量中心性(Patent Cooperation Network Eigenvector Centrality)是指在由所有評估對象構成的專利合作網絡中評估對象的節點位勢。(數據來源:Derwent Innovation)

(31)國際合作論文數

定義:國際合作論文數(International Collaborations Documents)是指被評估對象擁有來自兩個及以上國家的作者合著的論文數量。(數據來源:InCites)

(32)合作專利數

定義:合作專利數(Collaboration Patents)是指被由評估對象持有兩個及以上非個人申請人共同申請的專利數量。(數據來源:Derwent Innovation)

1.5 數據標準化處理方法

由于創新成果的產出、創新影響的迭代、創新擴展的形成需要漸進累積的過程,因此在測度某一年份的創新指數的時候不僅要考慮該年度的數據,還需要考慮先前積累情況。在本報告中,在兼顧時效性和延續性的基礎上,對當年以及回溯3年的數值采用加權的方式計算得到:

由于創新指標體系各項指標的數據量綱存在差異,因此需要對所有指標原始數據進行標準化處理。本報告在原始評分基礎上利用min-max歸一化,使被評估對象評分映射在[0,1]區間:

Yai=(Xai-Xmin)/(Xmax-Xmin)

其中,Yai是i被評估對象第a個指標得分進行min-max歸一化后的值,Xai是i被評估對象第a個指標分值,Xmin是所有被評估對象第a個指標得分的最小值,Xmax是所有被評估對象第a個指標得分的最大值。

在此基礎上,本報告將被評估對象的基礎得分設置為60分,使被評估對象各級指標的得分范圍為[60,100],即排名第一的評估對象得分為100分,排名最后的評估對象得分為60分:

三級指標采取平權處理,三級指標的平均值即為二級指標數值;二級指標數值經過線性加權可以得到各個被評估對象一級指標數值和創新指數的最終數值。

1.6 評估對象

戰略性新興產業代表新一輪科技革命和產業變革方向,是推動經濟發展質量變革、效率變革、動力變革的關鍵力量。本報告以國務院印發的《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》為基礎,并綜合考慮產業規模、發展現狀、競爭格局等因素,從中遴選新能源、生物醫藥、先進制造、新材料和新一代信息技術共五大戰略性新興產業。

新能源產業企業。新能源產業是指利用可再生能源或清潔能源,如太陽能、風能、水能、核能等,以及開展相關技術研究、生產和應用的產業領域。該產業不僅是衡量一個國家和地區高新技術發展水平的重要依據,也是新一輪國際競爭的戰略制高點,世界發達國家和地區都把發展新能源作為順應科技潮流、推進產業結構調整的重要舉措。

生物醫藥產業企業。生物醫藥產業是知識密集、技術含量高、多學科綜合度高且滲透率強的戰略性新興產業。這一產業涵蓋了制藥、生物技術、醫療器械、醫療服務等多個細分領域,是國民經濟中發展迅速且具有戰略重要性的部分之一。隨著科學技術的不斷進步,生物醫藥產業在治療疾病、提高醫療服務質量、促進健康產業發展等方面發揮著關鍵作用。

先進制造產業企業。制造業是國家建設、發展和壯大的支柱產業,承載著實體經濟的關鍵責任,同時也是國際競爭的核心焦點。先進制造業是集現代科學技術之大成的產業領域,不僅體現為技術、工藝的先進性,也體現為制造模式、生產組織方式和供應鏈等的先進性,既包括依托先進技術形成的戰略性新興產業、高技術產業,也包括通過技術改造、工藝革新、商業模式和生產組織方式轉型升級后的傳統產業。

新材料產業企業。新材料產業是重要的支撐性、戰略性和先導性產業,也是當前全球各國在高技術產業競爭中爭先搶占的發展制高點之一。材料作為支撐人類經濟社會發展的基礎性和關鍵性要素之一,其技術發達程度,決定了制造和裝備的先進水平。新材料能夠顯著開發出傳統材料所不具備的優異性能和特殊功能,使其成為高新技術發展的基礎和先導,是現代工業發展的共性關鍵技術,催生出新興產業的核心發展產業。

新一代信息技術產業企業。新一代信息技術產業是國民經濟的戰略性、基礎性和先導性產業。新一代信息技術產業包括下一代信息網絡產業、電子核心產業、新興軟件和新型信息技術服務、互聯網與云計算大數據服務、人工智能等行業,其應用橫跨國民經濟中的農業、工業和服務業等三大產業。作為科技創新的焦點領域,新一代信息技術與各行業各領域的深度和廣度融合不斷拓展,為融合發展奠定了堅實基礎,為實現制造強國和網絡強國提供了有力支撐。

在此基礎上,本報告結合《戰略性新興產業分類與國際專利分類參照關系表(2021)(試行)》,制定各個產業領域的專利檢索式。為獲得各個領域創新發展相對拔尖的候選企業名單,考慮到發明專利是衡量企業創新水平的核心指標,本報告首先依據Derwent Innovation提供的標準專利權人代碼作為唯一標識符,得到各個領域發明專利授權量排名前列的企業名錄;接著根據企業間的高頻專利聯合申請行為、論文合著網絡、合并與收購關系等梳理企業間的關系,對合作度較高的企業進一步調研分析,確定最終歸屬企業。經過多輪清洗與校驗,得到5個目標領域授權專利數量排名前150的候選企業名單及其專利文獻數據。進而利用企業名稱在Web of Science和InCites平臺上獲取這些企業在目標領域的學術文獻數據,并在PlumX平臺上獲取這些文獻的各項表現數據。最后,依據指標體系計算得到各個領域綜合指數排名前100的企業榜單(詳見行業篇報告)。

2 總體篇

創新驅動經濟發展和社會進步已成為世界各國共識。面向經濟主戰場和國家重大需求,構建靈活、協同、包容的產業創新生態成為完善國家科技創新體系的重要路徑選擇。本報告選取的5個戰略性新興產業共同構成科技創新生態體系的關鍵分支,能夠集中體現一個國家的技術攻關重點和企業核心競爭力。

表2展示了2022年新能源、生物醫藥、先進制造、新材料和新一代信息技術五大戰略性新興產業中綜合排名前20的企業。結果顯示,這些領域的前20名大多由知名度較高的大型跨國企業占據,其中不乏在多個領域同時發展的綜合企業,如三星、LG、西門子、通用電氣等。五大戰略性新興產業相關企業綜合排名前20的企業在各自領域內展現出卓越的科技創新實力,代表了五大戰略性新興產業的領先水平,對于推動全球科技創新和產業發展發揮著重要的引領作用。

對比2021年的排名情況,大部分企業的排名變化不大,但也有一些企業發生了較大的波動。例如,IBM在新材料領域從2021年的第22名上升到2022年的第13名,這主要由于該企業在半導體芯片領域進行工藝革新,并開發了云計算平臺以探索新材料。豐田在新一代信息技術領域的排名也有所上升,從2021年的第28名上升到2022年的第20名,這得益于該企業近年來在智能電動和油電混合技術方面的持續投入,推動了汽車行業向清潔化和智能化方向發展。

從區域分布來看,日本和美國的企業創新表現處于絕對領先地位,德國、中國、法國、韓國、瑞士、荷蘭等國家在相關領域具有全球影響力。具體而言,日本在新能源、先進制造、新材料和新一代信息技術領域展現出強勁實力,均有超過30家企業進入全球前100名。美國緊隨其后,在這四個領域中企業數量位居第二;而在生物醫藥領域,美國有36家企業入榜,大幅領先第二名日本(15家)。排名第三的德國在各個領域的企業數量較為均衡,每個領域進入前100名的企業數量均在10家左右。中國在新一代信息技術領域表現亮眼,共有16家企業入榜,顯示出中國企業在該領域具有全球競爭力。此外,法國在新能源領域的上榜企業數量較多,而瑞士在生物醫藥領域表現不俗。五大戰略性新興產業排名前100企業主要區域分布如圖2所示。

表2 五大戰略性新興產業綜合排名前20企業

圖2 五大戰略性新興產業綜合排名前100企業主要區域分布

榜單中諸多企業業務涵蓋多個領域,表3列舉了典型的跨領域企業及其在不同行業中的排名情況。5個領域都出現的企業包括三星、LG、西門子、通用電氣、飛利浦和霍尼韋爾。這些企業規模較大,業務綜合性強,且具備強大的實力。例如三星在新能源、新材料和新一代信息技術領域位居第一,在先進制造行業排名第四,在生物醫藥領域排名第19。該企業在各個先進領域都投入了巨大的資源,如電池、電子設備、半導體材料、人工智能和生物制藥,并形成了強大的產業優勢。

在涵蓋4個領域的企業中,除陶氏與富士膠片外,大部分企業唯一沒有涉足的領域是生物醫藥。在涵蓋全部領域的6家企業中,它們在生物醫藥領域的排名均為最低。這反映出新能源、新材料、先進制造和新一代信息技術等領域之間具有較高的重合度,可以衍生出更多合作方向。而生物醫藥領域一般由傳統制藥企業主導,與其他領域的研究方向差別較大,因此綜合性企業在該領域涉足相對較少。

表3 涵蓋4個及以上產業領域的企業及其排名

如表4所示,5個領域綜合排名前100企業來自全球共22個國家及地區,按照國家/地區入圍企業數量由高到低排序依次為:日本、美國、德國、中國、法國、韓國、瑞士、荷蘭、英國、中國臺灣、丹麥、沙特阿拉伯、比利時、瑞典、意大利、奧地利、以色列、澳大利亞、芬蘭、盧森堡、挪威、印度。日本和美國位于第一梯隊,入圍企業數量大幅領先其他國家/地區。日美兩國在具體的企業排名上有所差異。美國擁有更多領域內龍頭企業,在各領域前十排名占據明顯優勢。日本企業的創新水平在整體上表現優異,有更多企業入圍綜合排名前100,尤其在新能源、新材料和新一代信息技術領域表現亮眼。德國和中國位于第二梯隊,德國入圍5個領域的企業數量相對比較均衡;中國在新能源領域有2家企業進入前十,在新一代信息技術領域有16家入圍前100。法國、韓國、瑞士、荷蘭、英國位于第三梯隊。法國企業在新能源領域的表現相對更加優異,韓國在新能源、新材料和新一代信息技術3個領域均有2家企業躋身前十。其余國家及地區屬于第四梯隊,這些國家和地區個別企業在一兩個領域有不錯表現。

表4 國家/地區總體及各領域入圍企業數

3 結語

隨著新一輪科技革命和產業變革蓬勃興起,以大數據和人工智能為代表的新興技術加速向各領域廣泛滲透,推動科技創新全球化深入發展。在這一時代背景下,發展戰略性新興產業已成為世界各國搶占經濟和科技發展制高點的重大戰略。因此,在重大前沿技術領域構建和強化領軍企業等優勢科技力量,對于推動全球科技創新發展意義重大。武漢大學(武漢)數據智能研究院聯合有關單位共同研制和發布的《全球企業創新指數2023》(Global Enterprise Innovation Index,GEII 2023)報告,對全球新能源、生物醫藥、先進制造、新材料和新一代信息技術等5個領域的企業進行全面剖析,旨在運用客觀數據和量化方法,系統刻畫當今戰略性新興產業的全球科技創新發展格局。

GEII 2023從知識創新、技術創新、創新協作3個維度綜合評估企業的科技創新能力。知識創新是激發科技創新的重要源泉,該維度涵蓋知識創新產出、知識創新影響和知識創新擴散3個方面;技術創新是推動科技創新的核心支撐,該維度考察技術創新產出、技術創新質量和技術創新影響3個方面;創新協作是優化資源配置的關鍵途徑,該維度評估創新主體規模、創新主體地位和創新協作水平3個方面。

本報告系統構建了全球創新指數指標體系,融合論文數據、專利數據和社交媒體數據挖掘戰略性新興產業相關企業的創新發展態勢,以全球視野探索創新變革的重要力量,為把握創新發展方向、深化全球科技交流合作提供決策咨詢參考。