技術創新鏈視角下我國區域科技創新系統協調發展度研究

馮 鋒，汪良兵

（中國科學技術大學管理學院，安徽 合肥 230026）

技術創新鏈視角下我國區域科技創新系統協調發展度研究

馮 鋒，汪良兵

（中國科學技術大學管理學院，安徽 合肥 230026）

基于技術創新鏈的視角，將區域科技創新系統分為技術研發和技術應用與改造兩個子系統，運用多階段超效率DEA模型測度兩個子系統及區域科技創新系統的發展水平；在此基礎上，再采用協同發展度模型，對我國科技創新系統的協調發展度進行研究，發現我國區域科技創新系統發展水平整體呈現偏低，其協調發展度也處于“弱協調”狀態，且各地區之間的差異較大。依據其協調發展度的狀態將我國各省區劃分為四類，深入分析協調發展度的特征和原因，針對不同的類型提出針對性的政策建議。

技術創新鏈；科技創新系統；技術研發；技術應用與改造；協調發展度

1 引言

在經濟、科技日趨全球化的背景下，區域科技創新系統的創新能力高低日益成為地區經濟能否獲取競爭優勢的決定性因素。從技術創新鏈的角度，可以將區域科技創新系統分為技術研發和技術應用與改造兩個子系統［1］。研究表明，這兩個子系統之間并不存在著空間幾何上的一一對應的關系，從而引發兩個系統之間的結構性失衡，這也是導致科技成果轉化不暢和區域創新系統創新效率偏低的根本原因［2］。可見，區域科技創新系統的效率不僅僅取決于科技資源投入的多寡，還受到自身結構性因素的約束，具體而言，技術研發發展水平和技術應用與改造發展水平之間的協調性在一定程度影響區域科技創新系統的發展水平。近些年來，我國科技對經濟增長的貢獻度越來越高，但是科技資源不足、地區非均衡性等問題在短期內都難以得到解決。鑒于這一國情，只有不斷優化區域科技創新系統內部兩子系統的協調性問題，進一步提升區域科技創新系統效率，才能從根本上增強區域創新能力。因此，就區域科技創新系統協調發展度這一課題進行研究具有重要的現實意義。

2 研究現狀

目前，對區域科技創新系統進行的研究文獻眾多，國內學者的研究主要集中于對科技創新效率的測算，其中具有代表性的有：官建成、何穎（2005）運用DEA的分析方法，對我國區域的創新活動的技術有效性、經濟有效性以及綜合有效性進行評價。研究結果表明我國各個地區的有效值處于不同的梯度，且大部分地區在不同階段的創新績效也處于不同的梯度［3］。李婧、白俊紅等（2008）采用DEA方法對我國省際區域創新效率進行了評價，研究表明中、西部地區的創新效率要高于東部，各地區純技術效率還有較大的提升空間［4］。樊華（2010）運用DEA方法中的VRS模型測度了各省區的科技創新效率，并對其進行收斂分析，在此基礎上，指出省區絕對收斂不明顯，工業結構、教育發展水平等因素對全國創新效率有正效應［5］。韓晶（2010）運用SFA方法對我國高技術產業的創新效率進行了研究，認為高技術產業整體創新效率呈逐步改善的趨勢，各個行業的產出彈性也存在顯著的差異性［6］。李向東、李南等（2011）用DEA和SFA兩種方法相結合對高技術產業的研發效率進行評價，研究結果顯示兩種方法的測算結果存在顯著的差異性，但是都顯示了研發效率對提升高技術產業經濟績效具有重要意義［7］。然而，國內對區域創新系統內部兩階段的效率研究相對較為匱乏，僅有少數學者對其進行了研究。如杜軍、朱建新（2009）運用兩階段分析模型，對我國科技創新系統的科技產出效率和技術轉化效率進行了測算，并按照這兩個維度對各省市的效率進行分類，針對性地提出政策［8］。陳偉、馮志軍等（2010）采用鏈式關聯網絡DEA模型對我國各區域創新系統技術創新的整體及各子階段的效率進行評價［9］。從回顧這些文獻來看，現有的研究成果頗豐，對本文的研究也有重要的借鑒意義，但也存在明顯的不足：第一，由于學者們的研究方法和指標體系存在明顯的差異，研究結論也不盡一致；第二，國內尚無學者從區域科技創新系統內部兩子系統的發展水平出發，對技術研發和技術改造與應用兩子系統的協調性進行研究，探究我國區域科技創新系統的協調發展度。

鑒于此，本文從技術創新鏈的角度出發，將區域科技創新系統分為技術研發和技術應用與改造兩個子系統，從投入產出的角度構建評價指標體系，對區域科技創新系統及兩個子系統的發展水平進行測算，分析各地區之間的差異性，并在此基礎上，以兩子系統的發展水平為基礎，對區域創新系統的協調發展度進行研究，并針對性地提出政策建議。

3 區域創新系統各子系統發展水平及協調發展度測算

3.1 指標體系構建

區域創新系統分為技術研發和技術應用與改造兩個子系統。在技術研發系統（子系統Ⅰ）中，社會通過資金、人力等資源的投入，形成發明專利、論文等創新成果。但是新技術的產生并不能全部得以產業化，實現其商業價值。只有通過科技應用投入對新技術（含購買外部技術）加以應用和改造，實現技術研發階段成果的產業化，將技術應用于產品生產中，才能實現其經濟價值，即子系統Ⅱ。具體投入產出過程如圖1所示。

能夠衡量科技投入產出的指標眾多，本文參照以往的研究文獻［10-12］，在指標選取上，以科學性、代表性、實用性和層次性為原則，從投入產出的角度構建區域科技創新系統及兩個子系統發展水平的評價指標體系：

圖1 區域科技創新系統模型

技術研發系統（子系統Ⅰ）主要涉及四個投入指標和三個產出指標。科技研發投入指標為科學家與工程師（人）、R&D人員折合全時當量（人年）、R&D經費內部支出額（萬元）、科技活動經費內部支出（萬元）。產出指標包括專利授權數（個）、技術市場成交合同金額（宗）、國外主要檢索工具收錄論文數（篇）。

技術改造與應用（子系統Ⅱ）除了子系統Ⅰ的三項科技產出作為子系統Ⅱ的投入之外，還有新產品開發經費支出（萬元）、技術應用與改造經費（萬元）（含購買國內技術經費支出、技術改造經費支出、消化吸收經費支出和技術引進經費支出）、科技活動人員數（人）。科技產出為新產品產值（萬元）和新產品銷售收入（萬元）。具體評價指標體系如圖2。

圖2 區域科技創新兩子系統及科技創新系統發展水平評價結構模型

3.2 數據收集及來源

科技投入到產出之間存在明顯的滯后效應，一般為1~2年左右［13-14］。因此，本文在收集和分析數據時，技術研發系統的科技投入、技術研發系統產出和技術應用與改造系統的投入、技術應用與改造系統的產出分別采用第T年、第T+1年和第T+2年。具體而言，技術研發投入選擇2007年數據、技術產出和技術應用及轉化投入采用2008年數據，最后經濟產出使用2009年數據。本文選取我國29個省（自治區）、直轄市作為決策單元（新疆和西藏數據不完整，沒有選取），數據來源于2008年、2009年和2010年《中國高技術產業統計年鑒》和 《中國科技統計年鑒》，以及中華人民共和國科技部中國科技統計網站的相關數據。

3.3 區域科技創新系統各子系統發展水平的實證測度

（1）各子系統發展水平的測度方法。

區域科技創新是一個復雜的系統過程，科技資源從投入到產出貫穿整個過程，但是其中的轉化過程又相當復雜。諸多學者采用傳統的DEA模型對區域科技創新系統發展水平進行測算［15-16］，但傳統的DEA模型計算的結果往往只存在多個有效決策單元，而無法實現對有效決策單元進行再比較（當決策單元有效時，其效率值都為1）。為了更加客觀地研究區域科技創新系統的協調性，需要對有效的決策單元進行比較，在一定程度上，需要突出區域各省區的差異性。為此，本文將采用多階段的超效率DEA模型，可以有效地解決決策單元間的對比問題。該模型通過公式表示為：

在上述模型中，X和Y分別表示第j個決策單元的輸入和輸出可能集，θ為被評價單元的效率值，當θ>1表示科技產出高于最優產出；當θ=1表示科技產出剛好達到最優產出；當θ<1則表明科技投入轉化未能達到最優效率。S－，S+分別表示投入的“虧量”和產出的“虧量”［17］。

（2）區域科技創新系統發展協調度測算方法。

協調度是用來描述區域科技創新系統各子系統之間協調性是否良好的定量指標，體現了各個子系統發展協調狀況的好壞，系統由無序走向有序的趨勢。區域創新系統中子系統Ⅰ（F1）和子系統Ⅱ（F2）的協調度可以用其相對離差Cv表示。其定義如下：

其中，K為辨別系數，且K≥2，顯然0≤Cv≤1；協調度僅反映了區域科技創新系統中兩子系統發展的協調程度，但不能反映出系統發展水平的高低，因此，本文將借助協調發展度模型，對系統的協調度與系統發展水平進行綜合評價，研究區域科技創新系統的協調發展度。用LCv表示，并將其定義如下：

式中，α、β為待定系數，且α+β=1。

協調發展度是評價子系統Ⅰ （F1）和子系統Ⅱ（F2）協調發展水平的綜合指標，揭示了系統當時的協調程度及發展水平［18］。

根據所列多階段的超效率DEA模型，運用EMS1.3測算了我國29個省市的子系統Ⅰ、子系統Ⅱ和區域科技創新系統的發展水平。后結合協調發展度模型，計算區域科技創新系統的協調度。限于篇幅，本部分主要列舉了子系統Ⅰ、子系統Ⅱ和區域科技創新系統的發展水平和各省區科技創新系統的協調度，結果如表1所示。

4 區域創新系統各子系統發展水平分析及協調發展度評價

4.1 區域創新系統各子系統發展水平差異性分析

為了更好地分析區域創新系統中技術研發系統、技術應用與改造系統和區域科技創新系統的發展水平與協調發展度之間的關系，揭示出系統各個子系統發展水平的差異性。我們將用地區發展水平圖來描繪它們之間的趨勢關系。結果如圖3所示：

總體上看，我國科技創新系統及各子系統發展水平偏低，依次為0.9777、0.7621和0.9747，但是由于自然條件、地理位置等方面的原因，發展水平的不均衡性較為明顯，如北京和重慶兩市的科技創新發展水平要遠高于全國其他省市，而我國西部、西北、西南等省市的發展水平則明顯低于全國平均水平。

從系統綜合發展水平上看，其受到子系統Ⅰ和子系統Ⅱ的共同影響作用。如浙江省的技術研發系統的發展水平為1.8378，但是其技術應用與改造系統發展水平僅為0.6388，兩系統之間差距甚為明顯，從而導致其科技創新系統的發展水平僅為0.7688；而海南和浙江恰好相反，其技術應用與改造系統發展水平較好，但技術研發系統發展水平較差，導致其系統綜合發展水平也偏低。可見，區域科技創新系統是一個協調發展的過程，兩個子系統的發展水平共同決定其系統的綜合發展水平。

表1 區域創新系統中子系統Ⅰ、子系統Ⅱ和區域科技創新系統的發展水平及協調度

從系統協調發展度看，其取決于子系統Ⅰ和子系統Ⅱ的發展水平及兩者的協調性，單獨某個系統發展水平的提升，不利于提升系統發展協調度，反而會產生負面影響，只有當二者同步提升的情況下，才能有效地提升系統的協調發展度。

4.2 區域科技創新系統協調發展度評價

為了方便研究各省市的區域創新系統協調發展度的差異性，本文按照其協調發展度值的大小，依次將其劃分為協調性非常好、基本協調、協調性較弱和不協調四個等級（見表2）。

依據上述評價標準，對我國29個省區科技創新系統的協調發展度進行分類，依次分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類和 Ⅳ類，并計算各類別兩子系統及綜合發展水平的平均值（見表3）。

從表3看，我們依據各地區協調發展度的高低，將我國省區劃歸為四類。

第Ⅰ類：“非常協調”地區。處于該類的省區有北京、重慶、上海、天津、廣東、湖南。這一類省區創新系統發展發展水平、子系統Ⅰ、子系統Ⅱ的發展水平的平均值為2.0055、1.5637和1.7008，遠高于全國的平均值。同時研發系統和技術應用與改造系統的演化也非常協調，表明這些省區的創新資源配置機制具有較高的效率。從地理位置和經濟實力的角度上看，都是重要的經濟和政治中心之一，經濟實力均居于全國前列，同時也是我國科技創新資源投入最多，科技成果產出最多的地區。表明高度發達的市場經濟，在一定程度上影響或改變了科技創新的模式，縮短了技術研發系統與技術研發與改造系統之間的距離，提高了科技成果轉化的效率，完善了鼓勵創新等方面的政策法規。為此，該類省市應該大力發展自主創新，加快產業結構升級，不斷提高科技創新的質量，能夠緊隨或引領世界的科技創新和發展。

第Ⅱ類：“基本協調”地區。處于該類的省區有湖北、山西、江蘇、浙江、福建、安徽、青海、遼寧、山東。這一類地區技術研發系統和技術應用與改造系統的發展水平處于中等，兩系統的協同演化表現為“基本協調”，表明該類地區已經較為完善的創新資源配置機制，技術研發與技術轉化實現同步發展。但是從其發展水平看，與第Ⅰ類區域仍有較大的差距，為此，該類區域應該充分發揮兩系統的協調優勢，不斷加大科技資源投入，引導社會資金進入科技創新系統中，同時應該制定完善的科技人才培養和使用戰略，提升技術研發能力，提高技術轉化效率；使之科技創新系統的綜合發展水平躋身全國前列。

第Ⅲ類：“弱協調”地區。處于該類的省區有吉林、四川、河北、河南。這一類地區技術研發系統發展水平較低，其均值為0.4393，技術應用與改造系統發展水平中等，兩系統處于“弱協調”狀態，呈現出“技術研發不足，轉化效率中等”的格局，導致整個創新系統的效率也較為低下，均值僅為0.5834。出現這一現象的原因在于這些地區由于自身技術研發能力不足，通過外部技術的引進，從而使技術應用與改造系統的發展水平高于技術研發系統，但是技術創新過分依賴外部，影響到區域科技創新的可持續發展。因此，該類區域應該充分認識到這一點，加強與第Ⅰ類區域的交流合作，學習其先進的管理辦法和政策措施，構建完善地區創新資源配置機制；在對引進技術的學習消化的基礎上再創新，提升集成創新能力和技術消化能力，縮短技術創新周期，不斷增強其技術研發能力；在此基礎上，還應加大創新資源投入的力度，尤其是技術研發資源的投入，不斷提升地區技術研發效率，增強其技術研發能力。

第Ⅳ類：“不協調”地區。處于該類的省區有寧夏、甘肅、陜西、江西、內蒙古、廣西、海南、貴州、云南、黑龍江。這一類區域技術研發系統和技術應用與改造系統的平均發展水平為0.3569和0.5122，遠低于全國平均值，技術創新系統的發展水平均值也僅為0.3787。兩系統發展處于“不協調”狀態。出現這一現象的原因主要在于科技資源投入嚴重不足，但是也有部分地區雖然投入了大量的科技資源，但是不注重效率，從而導致其技術創新水平依然較低（如陜西、江西）。因此，該類地區均需不斷加大科技資源投入，同時陜西和江西兩省應不斷提升其科技資源利用效率；在科技資源不斷投入的同時，還應該提高地區產學研合作交流效率，注重兩系統的協調發展，從根本上改變其科技創新薄弱的局面。

綜上分析，不難發現：近些年來，隨著我國科技資源投入的不斷增加，科技創新能力也有明顯的提升，但是由于種種原因，我國科技創新系統的協調發展度依然不高，從省際的角度看，主要原因在于各個省市存在較大的差異性和不均衡性，而科技創新系統內部的各個子系統之間協同性較差也是導致系統協調發展度低的重要因素，尤其是技術研發系統過于薄弱；區域科技創新系統協調發展度低對我國技術創新能力的提升產生了明顯的負面影響。

4.3 我國區域科技創新系統協調發展度圖譜

圖4 我國區域科技創新系統協調發展度圖譜

根據以上分類的結果，我們可以繪制出我國科技創新系統協調發展度的圖譜，如4圖所示。從圖中可以直觀地看出我國科技創新系統內兩子系統演化最為協調的地區均處于我國重要的經濟和政治中心，如北京、上海、重慶等；兩系統處于“基本協調”狀態的區域主要分布于華東地區，如安徽、江蘇、浙江、山東等；科技創新系統協調性較弱的地區分布較為混亂，從北到南均有個別省市處于這一類中，如吉林、四川、河北等；我國東北、西北、西南等地區是我國科技創新系統發展水平最為不協調的地區，如黑龍江、內蒙古、云南等；可見，我國科技創新系統內兩系統之間協調發展度并未呈現出顯著的地域性特征。

5 結論與政策建議

本文從技術創新鏈的角度，將區域科技創新系統分為技術研發和技術應用與改造兩個子系統，運用多階段超效率DEA模型測兩子系統及科技創新系統的發展水平，依據其發展水平，采用協調發展度模型，對我國科技創新系統的協調發展度進行了研究，發現：（1）我國科技創新系統的發展水平偏低，均值僅為0.9777，技術研發系統和技術應用與改造系統的發展水平的均值分別為0.7621和0.9747，呈現出明顯的不協調性。（2）我國科技創新系統的協調發展度平均為0.7597，處于“弱協調”狀態，尚有較大的提升空間，同時地區之間發展呈現出明顯的差異性和顯著不均衡性，如北京是我國兩子系統發展協調最為有效的地區，其協調發展度為1.6385，而黑龍江是我國科技創新系統發展最不協調地區，其值為0.2791。（3）兩子系統發展的不均衡性，主要表現為技術研發系統的發展水平偏低，特別是在第Ⅲ類和第Ⅳ類地區表現較為明顯，技術研發系統發展水平已成這類區域科技創新系統協調發展度提升的主要障礙之一。

為此，我們建議針對各地區科技創新系統的協調發展度處于的狀態及兩子系統的發展水平，需提出不同的措施予以改進：（1）“研發高，轉化高”的地區，應該大力發展自主創新，不斷提升技術研發和轉化水平，使之緊隨或引領世界科學技術的發展。（2）“研發高，轉化低”，對于這類地區應在提升研發水平的同時，著重于產學研合作網絡的構建，搭建公共服務平臺，培育良好的產業化環境，不斷提升技術應用與改造系統的發展水平，從而提高系統協調發展度。（3）“研發低，轉化高”的地區，應不斷鼓勵社會資金進入技術研發系統，完善知識產權保護、人才引進等方面的措施，不斷提升技術研發系統發展水平；在技術引進方面，應不斷提升其集成創新能力，縮短技術再研發周期。（4）“研發低，轉化低”的地區，應該從提升技術研發和技術轉化發展水平兩個維度著手，加大科技資源投入，注重產學研合作網絡的建設，培育良好的產業化環境。

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Coordinated Development Degree of China Regional Innovation System in Technology Innovation Chain Perspective

Feng Feng，Wang Liangbing
（School of Management，University of Science and Technology of China，Hefei 230026，China）

Based on the technology innovation chain perspective，the regional innovation system is divided into R&D and technology application&transformation，using multi-stage super-efficiency DEA models to measure the two subsystems and regional innovation system development.On this basis，the paper employs joint development model of China to analyze the coordinated development degree of China regional innovation system.The study indicates that:China regional innovation system showed low overall level of development;Coordinated development is also in a “weak coordination”;The difference of each region is high.The paper divides the sub-industries into four categories jading by the degree of coordinated development,and makes suggestions accordingly.

Technological innovation chain；Technology innovation system；Technology research and development；Technology and transformation；Coordinated development degree

國家自然科學基金資助課題（71073151）。

2011-07-13

馮鋒（1963-），男，安徽滁州人，博士，教授，博士生導師；研究方向：（公共）科技政策，知識管理。

G304

A

（責任編輯 張九慶）