中國制造業產業自主創新能力評價

鄭若谷

（上海財經大學 國際工商管理學院，上海 200433）

在全球經濟競爭日趨激烈的時代，自主創新能力成為一國獲取競爭優勢的關鍵因素。當前我國綜合國力處于急劇上升階段，西方發達國家對我們獲取先進技術采取圍堵和防范。而與此同時，我國又正處于結構調整和產業升級的緊要關頭，自主創新就成為了我國突破價值鏈低端，實現產業升級和結構轉型的重要途徑之一。然而，對于中國自主創新能力的考察，現有文獻多關注于區域評價，鮮有產業層面的分析。而在工業化進程中，制造業是創新的主體，因此本文將目光聚焦在中國制造業的產業自主創新能力的考察上。

一、分析方法及評價體系

（一）分析方法

在對地區自主創新評價的研究中，學者們運用了聚類分析法、相關分析法、數據包絡分析法以及因子分析法等多種方法。本文采用因子分析法對中國制造業產業自主創新能力進行評價。因子分析法是一種用于數據簡化和降維的多元統計方法，它從研究相關矩陣內部的依賴關系出發，通過探求觀測數據的基本結構，把一些錯綜復雜的變量歸結為少數幾個公因子，而這幾個公因子能夠反映原來眾多變量的絕大部分信息。由于公因子的方差大小是其對問題貢獻大小的反映，因此根據公因子各自的方差貢獻率占方差累計貢獻率的比重為權數進而可以計算各觀測樣本的得分情況，這樣就使我們可以對問題的分析真實地建立在客觀數據的基礎之上，并且還容易進行綜合評價。對于產業自主創新這樣一個復雜的經濟活動，因子分析無疑是一種合適的分析工具。

（二）評價體系

在自主創新能力的評價體系中，研究視角和指標的選取至關重要。比如從創新的整個過程著手，可以將創新能力分解為知識創造能力、自主創新能力、技術轉化能力、技術創新活力、技術創新績效和創新支撐能力等六個方面，[1]同時管理能力也是技術創新能力的一個極其重要的方面。[2]而另外一些學者則從經濟績效的角度出發，如同經濟生產一樣將創新活動視為一個投入產出系統，從而僅僅關注于創新的投入和產出兩個方面也能很好地對創新能力進行評價。[3-4]

但是在現有的創新評價體系中，也存在一些問題。將創新能力分解五或六個方面，固然考慮問題是深入而細致，但是一些指標的界限未免模糊不清。比如在專利申請量到底是自主創新能力的體現還是創新績效的反映，很難鑒別。而單從投入—產出的角度考慮也有失偏頗，外在的環境支撐對于投入—產出績效的影響被忽略掉了。基于此，本文從經濟績效考察的角度出發，同時考慮因子分析指標體系建立的科學性、整體性、通用性、實用性及可操作性原則以及產業層面數據的可得性，將產業自主創新能力分解為創新活動基礎、創新投入水平和創新產出水平三個方面，并在此基礎上進行分析評價。

1.創新活動基礎。雖然在產業自主創新活動中，企業是創新的主體，但是與之相關的創新環境也是其活動的重要影響因素。這主要包括產業所處的經濟制度環境、政府政策的影響以及科研機構等科研基礎平臺等，它們是企業進行自主創新的重要前提條件。在此我們主要用以下7個指標進行衡量：（1）用產業非國有經濟增加值比重反映產業開放程度；（2）用產業科技活動經費籌集總額中來自政府資金的比例衡量政府對產業的支持力度；（3）用產業科技活動經費籌集總額中來自金融機構貸款的比例衡量金融對產業的支持力度；（4）用產業中內資企業資本勞動比與三資企業資本勞動比之比來反映產業所處的技術水平；（5）用產業增加值與產業內企業的總數量來衡量產業規模的大小；（6）用產業內擁有科技機構的企業數比重衡量產業的科研基礎水平；（7）用產業內微電子控制設備原值占生產經營用設備原價的比重衡量產業的技術配置水平。

2.創新投入水平。產業自主創新的投入主要來自兩方面，一是企業自身投入人力物力進行R&D活動；另一方面則是通過國外引進和消化吸收，進行二次創新。本文主要利用以下7個指標對產業的投入狀況進行衡量：（1）產業內R&D人員占科技活動人員的比重；（2）產業R&D經費占科技活動經費支出總額的比重；（3）產業內科技項目數與產業企業數目之比；（4）產業內技術改造經費在科技活動經費中的比重；（5）產業內技術引進經費在科技活動經費中的比重；（6）產業內技術消化吸收經費在科技活動經費中的比重；（7）產業內購買國內技術經費在科技活動經費中的比重。

3.創新產出水平。創新產出水平是產業自主創新效果的體現，它涉及經濟活動的兩個方面：第一，作為R&D的直接成果，體現在專利和發明之上；第二，將創新的技術用于新產品的生產和經營之上。因此，本文采用以下5個指標對產業創新產出能力進行衡量：（1）產業內專利申請數目；（2）產業內發明專利申請數量；（3）產業內發明擁有量；（4）產業內新產品業務收入占主營業務收入比重；（5）產業內新產品產值占工業總產值比重。

表1 產業自主創新評價體系

本文所有分析都是采用大中型工業制造業企業2007年的相關數據，共計29個細分行業，數據均來自于《中國統計年鑒》 （2008） 和《中國科技年鑒》 （2008） 兩種統計資料。在進行正式分析之前，我們對數據進行兩方面的處理：第一，已有的指標數據反映的是產業自主創新各方面的絕對水平，為辨析其相對大小，我們將所有指標均除以全國的平均水平，這樣分析指標的數據就翻倍了，從而創新基礎、投入水平和產出水平的分析指標分別變為14個、14個和10個，絕對水平與相對水平相結合能夠更好地反映產業自主創新的狀態。第二，為了消除各項指標因單位不同所帶來的影響，我們對所有的分析指標均進行了無量綱的標準化處理。

二、因子分析結果

不同于一般的因子分析模式，我們將創新活動基礎、創新投入水平和創新產出水平視為產業自主創新的三個不同的維度，而不是看作產業自主創新的三個一級指標。也就是說我們并不是對自主創新進行分層評價，而是對問題的每一個方面進行單獨的綜合評價，然后在此基礎上尋求三個維度之間的關系。

對問題的每一方面，首先從數據的相關系數矩陣出發，計算其特征根和對應的特征向量，利用主成份法提取公因子。在提取公因子的過程中一般以特征值大于1或者累計貢獻率超過85%為原則，[5]據此對于創新基礎的評價我們確定了4個公因子，投入水平評價確定了5個公因子，產出水平評價確定了4個公因子，并對因子載荷矩陣進行方差最大化正交旋轉。

表2 各類評價的特征值與貢獻率

表3 各產業自主創新因子得分基本統計量

在創新活動基礎的評價上，得分最高的是煙草制造業（2.202），接下來的4個產業依次為通信設備、計算機及其他電子設備制造業（2.092）、交通運輸設備制造業（1.618）、儀器儀表及文化、辦公用機械制造業（1.190）和醫藥制造業（0.927），大部分是科技含量比較高的產業；而排名最后的5個產業依次為木材加工及木、竹、藤、棕、草制品業（-1.775）、石油加工、煉焦及核燃料加工業（-1.246）、黑色金屬冶煉及壓延加工業（-1.086）、紡織業（-1.055） 和農副食品加工業（-1.010），這些行業多為處于價值鏈上游的原材料加工產業；其他大部分行業的基礎得分則處于中間水平。創新基礎得分是自主創新活動環境和基礎前提的綜合評估，可以看出，我國制造業中高科技產業的創新環境較好，而國家對原材料加工產業的自主創新扶持力度遠遠不夠。

在產業自主創新的投入方面，得分排名前5位的行業分別為黑色金屬冶煉及壓延加工業（2.495）、醫藥制造業（1.917）、通用設備制造業（1.368）、化學原料及化學制品制造業（1.184）和交通運輸設備制造業（1.014）；而排名最后5位的行業分別為皮革、毛皮、羽毛(絨)及其制品業（-1.819）、紡織服裝、鞋、帽制造業（-1.773）、家具制造業（-1.170）、紡織業（-1.048） 和文教體育用品制造業（-0.871）。從投入的得分情況來看，我國在部分高科技行業和化學工業中自主創新的投入比較大，而對日常消費品工業中自主創新的投入相對較少。

表4 各產業自主創新能力評價因子得分

在產業自主創新的產出方面，排名前5位的行業分別為通信設備、計算機及其他電子設備制造業（2.515）、交通運輸設備制造業（1.583）、通用設備制造業（1.517）、醫藥制造業（1.356）和電氣機械及器材制造業（1.124）；排名最后5位的行業分別是紡織業（-1.222）、紡織服裝、鞋、帽制造業（-1.205）、農副食品加工業（-1.179）、塑料制品業（-1.164）和皮革、毛皮、羽毛(絨)及其制品業（-1.052）。從這一得分情況看來，裝備制造類工業的自主創新產出引人矚目，而日常消費品工業的自主創新產出較為落后。

從各產業在三個方面得分的基本統計量分析，從創新基礎、投入水平和產出水平三個方面的得分的峰度（均小于3）來看，各種得分在產業間的分布相對于標準正態分布而言是平坦的。3個方差值均在1左右，表明評價中出現奇異值的可能性較小。3個偏度值均大于零，表明了得分并不是圍繞均值對稱分布的。創新基礎和產出水平的中位數均小于均值，表明更多的產業自主創新的基礎環境有待改善，也表示更多的產業自主創新的產出水平是偏低的。同時，投入水平的中位數卻是大于均值的，表明更多的產業自主創新的投入是相對較大的。這些情況表明，在整體上我國制造業自主創新的基礎環境有待改善，而投入—產出效率是偏低的。

三、自主創新的效率評價

（一）投入—產出效率分析

自主創新活動追求的總是其經濟績效的提高，前面我們對各產業在自主創新投入和產出上進行了綜合評價，接下來的一個很自然的問題就是，各產業的自主創新活動的投入—產出效率如何？因此，有必要對此進行分析。以自主創新的投入水平為橫軸，以產出水平為縱軸，將各產業兩類得分值匯集在圖1中，并以投入水平和產出水平的均值為臨界點把產業自主創新的投入—產出效率分為4類。

圖1 中國制造業行業自主創新投入—產出效率

第I類產業，包括農副食品加工業；紡織業；紡織服裝、鞋、帽制造業；皮革、毛皮、羽毛(絨)及其制品業；家具制造業；文教體育用品制造業；石油加工、煉焦及核燃料加工業；化學纖維制造業；塑料制品業；非金屬礦物制品業；金屬制品業和工藝品及其他制造業等12個行業。這類產業創新投入較少，創新產出水平不高，是低投入—低產出產業，產業中自主創新活動發展相對滯后，我們稱之為創新滯后產業。

第II類產業，包括食品制造業和木材加工及木、竹、藤、棕、草制品業兩個行業。這類產業創新投入不高，但創新的產出水平相對要高一些，創新活動的效率較高，我們稱之為創新高效率產業。

第III類產業，包括煙草制品業、化學原料及化學制品制造業、醫藥制造業、黑色金屬冶煉及壓延加工業、通用設備制造業、專用設備制造業、交通運輸設備制造業、電氣機械及器材制造業和通信設備和計算機及其他電子設備制造業等9個行業。這類產業創新的投入和產出水平均在均值之上，是典型的高投入、高產出產業，創新活動對產業的發展前景影響較大，我們稱之為創新發展產業。

第IV類產業，包括飲料制造業、造紙及紙制品業、印刷業和記錄媒介的復制、橡膠制品業、有色金屬冶煉及壓延加工業和儀器儀表及文化、辦公用機械制造業等6個行業。這類產業創新投入水平相對較高，但是產出狀況卻不樂觀，我們稱之為創新低效率產業。

從圖1中我們也可以看到，制造業大部分的行業是第I類產業和第III類產業，而第IV類產業也有6個，第II類產業則僅有兩個。創新高效率的行業較少，其中木材加工及木、竹、藤、棕、草制品業緊鄰產出水平的均值線，容易落入第I類產業；低效率產業中大部分行業也與投入水平均值線相去不遠，也容易落入第I類產業，這是值得我們注意的。另一方面，在第I類和第II類產業中，大部分行業本身對技術的要求也是不高的，并且也正是這些行業成就了中國世界工廠的地位，其中尤其值得注意的是石油加工、煉焦及核燃料加工業以及化學纖維制造業等石油化工類行業也是創新的雙低產業，值得我們重視。第III類產業中的發展具有較大的前景，不過絕大部分卻是裝備制造類工業。

（二）考慮創新基礎后的三維評價

自主創新活動的投入—產出效率與其外在的環境是密切相關的，但對于各個行業可能也有所不同，為此我們在前面分析的基礎上進一步考慮了創新基礎的影響，從而將自主創新的評價擴展到三維層面。

表5 中國制造業行業自主創新效率評價

同樣，以創新基礎得分的均值為臨界值，在前面投入產出效率分析的基礎上，我們可以進一步將制造業29個產業分為8個類別。

第（1）類產業，為創新滯后產業，同時其創新基礎的得分也不高，外在環境較差，包括農副食品加工業；紡織業；紡織服裝、鞋、帽制造業；皮革、毛皮、羽毛(絨)及其制品業；家具制造業、石油加工、煉焦及核燃料加工業；化學纖維制造業、塑料制品業、非金屬礦物制品業和金屬制品業等10個行業。這些行業在國民經濟中占據相當重要的地位，而且基本上都屬于《十大產業振興規劃中》的戰略性產業，因此對于這些行業不僅要改善其創新的外在環境，加大其自主創新的投入力度，而且還要提高其技術創新的產出效率。

第（2）類產業，為創新高效率產業，但外在的創新環境條件較差，包括食品制造業和木材加工及木、竹、藤、棕、草制品業。這類產業應當努力改善其創新的基礎環境，同時要防止其演變成為第（1）類產業。

第（3）類產業，為創新低效率產業，同時外在創新環境條件較差，包括飲料制造業、造紙及紙制品業、橡膠制品業和有色金屬冶煉及壓延加工業等4個行業。這類產業一方面要改善創新環境，同時還要提高創新的投入—產出效率。

第（4）類產業，為創新發展產業，但外在的創新環境條件較差，包括化學原料及化學制品制造業和黑色金屬冶煉及壓延加工業兩個行業。對于這類產業要努力改善其創新的環境，同時要保證其一定的創新投入，因為這兩個行業也是具有高度戰略意義的行業。

第（5）類產業，為創新滯后產業，但其外在創新環境條件較好，包括文教體育用品制造業和工藝品及其他制造業兩個行業。對于這類產業要加大其創新的投入，同時努力提高其創新的產出效率。

第（6）類產業，為創新高效率產業，同時外在創新環境條件較好，我國制造業中還沒有這種產業。

第（7）類產業，為創新低效率產業，但其外在創新環境條件較好，包括印刷業和記錄媒介的復制和儀器儀表及文化、辦公用機械制造業兩個行業。對于這類產業要努力提高其創新的產出效率。

第（8）類產業，為創新發展產業，同時其外在的創新環境條件較好，包括煙草制品業、醫藥制造業、通用設備制造業、專用設備制造業、交通運輸設備制造業、電氣機械及器材制造業和通信設備、計算機及其他電子設備制造等7個行業，這類產業的自主創新狀態比較理想。可以看到，在我國這類產業多是裝備制造類行業，而這些行業中技術含量要求一般是比較高的，因此必須力求保持這一狀態。

四、結論

本文將自主創新能力分為創新基礎、投入水平和產出水平三個方面，建立了一個因子分析的指標體系，對這三方面分別進行分析，并在此基礎上對我國制造業從產業層面上進行了二維和三維的效率評價。結果表明：（1）我國制造業中創新基礎環境較好的產業多為與高科技產業相關的制造業，尤其以裝備制造為佳，而創新環境較差的產業多是出于價值鏈上游的原材料加工業；在自主創新的投入方面，部分高科技產業和化學工業投入較大，日常消費品工業的自主創新投入較少；在自主創新的產出方面，裝備制造工業名列前茅，日常消費品工業較為落后。（2）29個制造業門類中，絕大部分的行業是低投入、低產出的創新滯后產業（12個）和高投入、高產出的創新發展產業（9個），創新低效率產業有6個，而創新高效率產業僅2個，其中還有一個處于臨界值的邊緣狀態。在我國，產業本身對于技術含量要求較低的行業大部分是創新滯后產業，而裝備制造類的產業普遍是創新發展產業，石油化工類產業也基本是創新滯后產業。（3）考慮創新基礎之后，進一步把我國制造業的自主創新現狀分為8個類別（其中有一類沒有相應的產業），各產業在創新基礎、投入水平和產出水平三方面的表現差異較大。因此，各個產業在提升其產業自主創新績效的途徑上也必然不盡相同，要求我們根據各產業存在的問題有針對性地對癥下藥，并且在制定相應的自主創新戰略時也應當根據產業的特點（如產業本身對技術含量的要求、產業的發展前景以及產業與其他產業的關聯性等）來進行規劃。（4）在29個細分產業中，創新基礎得分偏低的行業共有18個，創新投入得分大于0的行業共15個，而創新產出得分小于0的行業共有18個。也就是說在整體上，我國制造業自主創新的基礎環境并不是很好，同時創新的投入—產出效率是偏低的。因此，改善產業自主創新的制度環境、加大自主創新的投入力度和提高自主創新的產出效率是我國制造業所面臨的現實問題。

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