基礎研究內涵及投入統計的國際比較

張先恩，劉 云，周 程，方在慶，向桂林

(1.中國科學院 生物物理研究所，北京 100101； 2.北京理工大學 管理與經濟學院，北京 100081；3.北京大學 科學與社會研究中心，北京 100871； 4.中國科學院 自然科學史研究所，北京 100190)

基礎研究內涵及投入統計的國際比較

張先恩1，劉 云2，周 程3，方在慶4，向桂林1

(1.中國科學院 生物物理研究所，北京 100101； 2.北京理工大學 管理與經濟學院，北京 100081；3.北京大學 科學與社會研究中心，北京 100871； 4.中國科學院 自然科學史研究所，北京 100190)

中國基礎研究經費投入占全社會研發投入(R&D)總經費的比例低是一個熱點問題，且存在歧義。作者圍繞基礎研究的內涵、主要國家對基礎研究投入統計的比較、提高我國基礎研究投入比例的可行性等三個方面開展研究，結論是：中國的R&D經費支出中基礎研究占比確實偏低，這可能與中國的社會經濟發展階段有關。中國的目標是2020年進入創新型國家行列、2030年躋身創新型國家前列，而雄厚的基礎研究是科技強國的基本特征。為實質性地強化對基礎研究的支持，作者提出若干建議。

基礎研究;投入統計;國際比較

一、引言

基礎研究是科學技術活動的重要組成部分，是人類認識自然規律的基本途徑，是科技創新的源泉、人才培養的搖籃，其重要性毋庸置疑。強化支持基礎研究，成為主要發達國家長期保持科技領先的戰略性舉措。

由于歷史的原因，中國基礎研究能力曾十分薄弱。經改革開放近40年發展，中國科技事業整體正進入“從量變到質變”的轉型期，基礎研究的一些宏觀指標，如國際論文數量和引用總數[1]、自然指數(Nature Index)[2]等，均已達世界前列，一些方向上也開始出現重大突破。同時也應看到，中國科技事業雖然進步顯著，但畢竟是從一個極低的起點開始，要實現引領，還必須繼續強化支持基礎研究、大力促進原始性創新，這是建設創新型國家和科技強國的必然選擇。對此，學界和政府有比較高的共識。

然而，關于我國基礎研究的投入強度，卻有著不同的看法。一方面，據國家統計局官網(http://www.stats.gov.cn/)公布的統計數據，近10年來，我國基礎研究支出占R&D總支出的比例一直徘徊在4%～5%(2016年為5.1%)。相比經濟合作與發展組織(OECD)成員15%～20%的比例，顯然過低，這不利于原始性創新，科技界關于加強基礎研究投入的呼聲不斷增高，近些年屢有報告反映相關問題[3-4]。另一方面，也有人認為，我國科技資源構成比較復雜，對基礎研究活動的范疇界定不清，中央財政盡最大努力也不可能達到OECD的水平。

還有一些其他觀點，這里暫不討論。看法上的不一致，使我國科技資源配置方向產生不確定性，對發展未必有利。因此，需要依據事實，給出一個較為客觀的評價，以期達到共識。本文將從基礎研究的內涵、科技投入與支出統計口徑的國際比較、提高基礎研究投入比重的潛力和可行性分析等方面展開分析研究，獲得結論，并提出相關建議。

二、基礎研究的內涵

人類對自然規律的探索已經進行了數千年，但對研究活動進行正式分類，還是二戰前后的事。1945年，美國總統首席科學顧問、科學技術辦公室主任萬尼瓦爾·布什(Vannevar Bush)(曾任美國國防研發委員會主席、曼哈頓計劃的啟動者)為美國總統羅斯福遞交了一份報告《科學：無盡的前沿》(Science, the Endless Frontier)[5]。該報告中將基礎研究與應用研究對立二分，提出基礎研究是技術進步的先驅，并列舉了青霉素的發現、無線電和核物理研究對二戰取勝的貢獻。“基礎研究經過應用研究到技術創新”這種單一線性模式得到了美國政府的支持，影響了其后很長一段時期的科學技術政策，美國的科學發展由此進入黃金時期，并逐步成為科技超級強國。隨著科學的進步和人們對科學與技術關系認識的日益加深，對基礎研究的定義也在不斷地拓展和深化。

1997年，美國普林斯頓學者唐納德·司托克斯(Donald Stokes)挑戰了布什的觀念[8]，他認為，技術越來越依賴于科學，而科學也越來越從實踐中的問題和社會需求出發，因而不是簡單的線性關系。依此，他將基礎研究分為由好奇心驅使的純基礎研究(玻爾象限)和由應用引起的基礎研究(巴斯德象限)。該理論得到了廣泛的支持，在科技政策領域中產生了重要影響。除了波爾象限與巴斯德象限之外，還存在技能訓練與經驗整理(皮特森象限)和純應用研究(愛迪生象限)兩個象限，如表1所示。

表1 司托克斯象限研究活動的分類[6]

表1 司托克斯象限研究活動的分類[6]

研究起因是否以實用為目的否是是否以求知為目的是I純基礎研究(波爾象限)II應用基礎研究(巴斯德象限)否III技能訓練與經驗整理(皮特森象限)IV純應用研究(愛迪生象限)

1963年，OECD發表弗拉斯卡蒂手冊(Frascati Manual)，提出將R&D活動分為三類：基礎研究、應用研究和實驗發展三類，簡稱三分法。R&D的三分法后被OECD、聯合國科教文組織(UNESCO)、歐盟(EU)和各區域組織采用，成為世界范圍遵循的標準。最新版(2002)的弗拉斯卡蒂手冊的三分法表述如下[7]:基礎研究指為了獲得關于現象和可觀察事實的基本原理的新知識而進行的實驗性或理論性研究，它不以任何專門或特定的應用或使用為目的。應用研究是獲取知識的原始性研究，以特定的實際應用為目的。試驗發展指利用從基礎研究、應用研究和實際經驗所獲得的現有知識，為產生新的產品、材料和裝置，建立新的工藝、系統和服務，以及對已產生和建立的上述各項作實質性的改進而進行的系統性工作。其中，基礎研究和應用研究均是獲取新的知識，但前者不以應用為目的，后者有特定的應用目的。

科技部官方網站對R&D也采用三分法[8]，其中基礎研究和試驗發展的解釋與OECD一致，但對應用研究的表述與OECD有微妙的差別：“應用研究指為了確定基礎研究成果可能的用途，或是為達到預定的目標探索應采取的新方法(原理性)或新途徑而進行的創造性研究。應用研究主要針對某一特定的目的或目標”。

綜上，國內外關于研究的分類具有基本共識，但存在一個主要問題：司托克斯象限明確包括應用基礎研究象限，而弗拉斯卡蒂手冊卻沒有這一分類。

為解決這一問題，弗拉斯卡蒂手冊補充提出“定向基礎研究”(oriented basic research)概念，認為“基礎研究可以定向于或針對人們普遍感興趣的廣泛領域，并以將來的廣泛應用為目標”[9]。這一提法或相當于司托克斯象限中的應用基礎研究(巴斯德象限)。然而，這一補充說明并沒有直接體現在三分法中。

這是否會帶來統計上的偏差呢？

三、科技投入與支出統計口徑的國際比較

(一)國外基礎研究統計的基本情況

對于國外基礎研究統計我們開展了3個方面的研究。第一，梳理了基礎研究統計的歷史，了解了基礎研究在統計中的概念以及在不同時期的變化，進一步明確國外基礎研究的統計范疇。第二，梳理了OECD統計下的美、日、法、英等發達國家基礎研究經費數據，了解其基礎研究經費的整體波動趨勢。第三，梳理了美、日、法、英等國基礎研究經費統計方法的一些具體差異，為進行國際比較作鋪墊。

在進行國際比較的過程中，我們需要盡量與國際統計范疇統一，但我們發現即便在美國，基礎研究作為一個統計范疇也經歷了多次變化。科學家眼中的基礎研究和研究報告中出現的基礎研究含義并不相同。如此分類有深遠的歷史及政治原因，進行這樣的分類可能最符合美國的國情與制度，但在各國進行復制的過程中都遭遇了一定困難。各國并未完全遵循弗拉斯卡蒂手冊的三分法進行統計，而是根據國情進行靈活處理分類。一些國家甚至逐漸擺脫三分法。例如，德國沒有給出基礎研究經費數據，以色列和瑞典的公共財政支出中只分基礎研究與試驗發展，應用研究空缺。這與三分法并沒有明確給出“應用基礎研究”這一類目有關。

OECD的33個成員經濟體的基礎研究平均支出比重大約為20%(最近年度的數據)。其中，日本、英國、美國和法國依次為：12.6%、15.5%、16.5%和24.8%，2000年后，這四國的基礎研究經費總體上比較平穩(圖1)。相對而言，法國和英國的基礎研究和應用研究支出占比超過試驗發展(圖中為開發)；美、日、韓三國的基礎研究與應用研究支出占比近40%；而中國的基礎研究和應用研究支出占比之和顯著低于試驗發展，而且基礎研究支出還明顯低于應用研究。

美、英、法、日等四國的基礎研究經費統計方式是在弗拉斯卡蒂手冊的框架下根據自身國情進行靈活處理的。各國企業、政府、大學、非盈利組織等四部門所包含的機構略有不同。進行細目統計時，各國各部門所統計的細目也不全相同。一般地，在進行基礎研究經費統計時，政府財政基礎研究經費投入數據采用的是政府財政預算或決算數據，而高校、科研機構、企業的基礎研究經費支出數據來自政府組織的自下而上的統計調查，即由R&D執行單位根據科研活動性質自主判斷基礎研究的支出(包括項目和人員費等)，然后上報給統計部門。對企業上報的統計數據，常常有更詳細的要求。概言之，R&D三類活動的數據由執行機構自行上報，統計部門進行歸總。

圖1 若干主要國家三類研發費占比推移圖注：根據日本文部科學省科學技術·學術政策研究所2015年8月編撰、發行的《科學技術指標2015》第55頁上的附圖改編而成。

(二)中國基礎研究統計的基本情況

我們從統計調查制度、指標構成等角度對中國R&D經費支出統計情況進行了分析比較，具體結果如下。

(1)中國與別國統計方式的區別。中國R&D執行機構主要分為三大類：專業科研機構、高校和企業。其中，科研機構經費來源比較簡單，上報表中明確了R&D三類活動的支出額度；高校的經費來源渠道多，經決算后也明確報出R&D三類活動支出；企業則例外，上報的是科技支出，然后由統計部門按其項目及產出性質計算出R&D及三類活動支出，例如，論文成果算在基礎研究，新產品試制歸為試驗發展，技改項目算非R&D支出等。這與別國自下而上地自主申報基礎研究支出的方式不一樣，會因此對應用研究和基礎研究內涵把握不一致而產生偏差。

(2)985工程曾經是中央財政和地方財政以及高校自籌資金等聯合建設一流大學和高水平大學的舉措，其資金主要用于支持高校加強人才隊伍建設和提高自主創新能力(《985專項資金管理辦法》[10]。985工程雖然不屬于財政的科技科目，但經費大量用于“引進、聘任一流科學家、學科領軍人才、緊缺人才和優秀群體所發生的支出”和“教學、科研儀器設備等支出”以及相關的“業務費”等。據了解，與科技相關的支出會通過學校上報，進入科技統計，其中大量支出與基礎研究相關。這可以部分地解釋為什么我國基礎研究支出額度比全國財政科技科目下的基礎研究撥款總額多出165多億元(表2和表3)。

(3)我國企業上報的R&D支出總量非常大，占全國R&D總量的75%以上，而且主要用于產品的開發(比重高達其內部支出的96.9%)，從而直接導致我國基礎研究和應用研究支出的比重整體下降(表2)。

表2 按執行部門的R&D經費內部支出統計(2015年)

根據《2016中國科技統計年鑒》整理。

四、提高基礎研究投入比重的潛力和可行性分析

要使我國基礎研究支出比重接近OECD的平均水平(暫定15%)，必須進行R&D投入的結構性調整。如何能實現這個目標呢？為回答這個問題這里，我們利用2015年的統計數據作幾個假設和模擬計算。

(一)假設一: 將中央財政基礎研究投入比重增加5～10個百分點

近年的數據表明，財政的確在持續增加基礎研究的投入比重。例如，2015年，全國基礎研究經費支出為716.12億元(表2)，其中，公共財政支出為550.91億元，包括中央財政500.45億元和地方財政50.46億元(表3)，年度增幅分別為16.9%和19.5%。需要說明的是，財政的科技投入不僅僅是R&D，也包括科技活動的其他方面，如科技事業費、平臺建設等。為避免問題的復雜性，我們暫且將其中有關基礎研究各科目一并納入計算。

在表3中，中央財政支出數據為全國公共財政數據與地方財政數據之差。在當年全國財政基礎研究科目經費支出的550.91億元中，90.84%來自于中央財政，9.16%來自地方財政，分別占本級財政科技支出的20.19%和1.49%，及占全國基礎研究支出716.12億元的70%和7%。可見，中央財政仍然是基礎研究投入的主體。我們假設：如果2015年中央財政科技投入中的基礎研究比重增加5%，達到25%，總額達619.6億元，凈增119億元，則全國基礎研究支出占R&D比重(716億元+119億元)/14169.88億元=5.9%。如此類推，即便當年中央財政科技投入中的基礎研究比重為30%，達743.52億元，全國基礎研究支出占R&D的比重也僅為6.1%，與15%的目標仍差距甚大。若要達到15%的目標，當年全國基礎研究經費支出需要2126億元，扣除地方財政支出的51億元和其他方面支出的165億元，中央本級財政必須支出1910億元，相當于其全部科技支出的77%，這似乎不現實。可見，單純依靠中央財政不能夠解決問題。

表3 2015年全國公共財政支出決算表(基礎研究科目)

數據來源：財政部《2015年全國一般公共預算支出決算表》和《2015年地方一般公共財政預算支出決算表》。

(二)假設二：中央財政基礎研究支出在實際統計過程中被低估，需要回調

從政府財政預算科目的設置來看，財政科技支出下的基礎研究科目經費應全部用于從事基礎研究活動。然而，據中國科技發展戰略研究院報告[11]，科技部對2009年執行機構承擔的基礎研究項目進行統計，發現國家自然科學基金課題經費60%用于基礎研究，35%用于應用研究，5%用于試驗發展；973計劃在研課題經費77%用于基礎研究，22%用于應用研究，1%用于試驗發展；“重點實驗室及相關設施”這個科目下的經費，支持國家重點實驗室的經費實際分為三類：以基礎研究為主的實驗室只占20%左右，以應用基礎研究為主的約占50%，以工程科學應用研究為主的約占30%。據此，作比較極端的估計，中央財政基礎研究科目下的財政撥款只有約60%的經費是用在了基礎研究活動，僅為全國基礎研究經費支出的一半左右。這一統計結果令我們感到意外。我們重新核查了部分被化歸為應用研究的973課題和國家自然科學基金課題，發現很多課題的題目貌似應用研究，但內容應屬基礎研究，說明在實際統計過程中存在著對基礎研究內涵的不同理解，這印證了本文前面所作的分析。據此，我們進行第二個假設。

如果我們將基礎研究科目下本應用于基礎研究、但統計中被列入非基礎研究活動的支出全部回調并計入到基礎研究經費支出(包括國家自然科學基金的40%，973計劃的30%，國家重點實驗室專項的30%以及其他科目下的40%)，以當年(2013)報告為例，能夠被調回的經費為：

40.82*0.3+(406.66-40.82)*0.4=158.582(億元)。

那么，2013年調整后的全國基礎研究支出為：

554.95+158.582=713.532(億元)

全國基礎研究支出占R&D總支出的比重為：

(713.532/11846.60)*100%=6.02%

可見，回調的結果距15%的目標差距仍然很大。

(三)假設三：企業R&D支出總額“虛高”，需要下調

多年來，我國企業研發投入占全國R&D的比重超過70%，這具有發達國家的特征，不少人對這一數字存疑。這里我們不展開討論，更不能作結論，只是假設這方面有潛力可挖，于是給定下述條件：

(1)企業R&D內部經費支出調查數據“偏高”，需下調一定比例；

(2)企業R&D內部支出的基礎研究比重按2013年的比重不變，約0.1%；

(3)其他類型部門R&D經費內部支出以及基礎研究支出比重不變。

計算結果如表4所示，當企業R&D經費內部支出分別下調10%、20%和30%時，全國基礎研究投入比重分別為5.1%、5.5%和6.1%。只有當企業的R&D投入下調90%時，全國基礎研究占R&D的比重才能達到15%，而這顯然是不可能的。

因此，即使大幅下調企業R&D的內部支出總額，對提高全國基礎研究經費支出占比的作用也十分有限。

表4 企業R&D模擬下調比例對基礎研究占全國R&D的比重的影響

(四)假設四：上調企業基礎研究支出比重

我國企業基礎研究支出的比重遠遠低于OECD水平，不具備創新性企業的特征。若增加，應該增加多少呢？我們仍以2013年的數據為基礎，上調企業基礎研究支出的比重。假設的條件是，其他所有類型部門的R&D經費內部支出和相關的統計結果不變。

計算結果見圖2。可以看出，當企業基礎研究支出比重由0.1%上調到5%，即達到OECD的企業水平時，全國基礎研究投入比重可達到8.6%；若要達到15%的目標，企業內部基礎研究支出的比重須在13%以上。這在目前似乎不現實，但在OECD經濟體中，韓國的企業對基礎研究的投入已經超過這個水平。

(五)綜合調比測算

在以上推演的基礎上，按相對“溫和”的條件進一步測算(以2013年為例)：假設企業R&D支出數字偏高15%，應扣除，且其基礎研究比重提高到其R&D支出的3%，同時將中央財政R&D支出中的基礎研究投入比重提高到20%，且最終全部用于基礎研究，則2013年我國R&D中基礎研究比重為8.48%。若欲達到15%的目標，企業基礎研究投入必須為其R&D內部支出的5%以上。

五、結論和建議

根據前面的分析，本研究得出以下4點結論。

(1)科技統計中的R&D活動三分法設計存在結構性缺陷。純基礎研究主要只是在一些基礎科學中發生，而在醫學、農學、信息科學、材料科學、工程科學等領域中，沒有應用目的的基礎研究難尋，國內外都如此。目前科技計劃管理改革設立的科技重點專項，進一步強化了目標導向和全鏈條設計，其中的基礎研究必然為應用牽引，即使是基礎研究重點專項，如量子科學、納米科學、干細胞等也多屬于戰略目標驅動。如此，若按三分法，基礎研究“不以任何專門或特定的應用或使用為目的”，在實踐中把握非常難，不同的理解，可能會在科技統計工作中造成一定的混亂，應該予以修正。

圖2 企業基礎研究支出占企業R&D內部支出比重與全國基礎研究投入比重之間的關系(以2013年數據為基礎)

(2)我國與主要國家的科技統計渠道基本一致，但統計方式有別，在一定程度上降低了可比性。如美國，企業直接上報R&D三類活動的支出，統計部門只是匯總；在我國，企業只申報科技支出，由統計部門簡單地依據產出是論文還是產品等為標準來劃分和推算出其中的R&D支出歸屬。統計方式的不同，加上對應用基礎研究的理解不一致，統計結果會有一定差別。

(3)公共財政支出是基礎研究經費來源的主渠道，我國公共財政資金對基礎研究的投入尚有提升空間，但不能從根本上解決比例過低的問題。

(4)我國企業R&D投入總量大，是影響我國R&D構成的決定性因素，其主要投資方向是開發活動，導致我國基礎研究和應用研究支出占比都偏低，基礎研究支出占比更低。企業調整其研究與發展的支出比重會實質性地改變我國R&D結構。

綜上，我們認為，我國R&D支出中基礎研究比重偏低，有多方面的原因，主要與國家所處社會經濟發展階段有關。縱觀主要國家的發展歷史，當某一經濟體處于工業化前期階段時，其研發投入大多用于試驗發展(開發)，隨著工業化的進一步發展，才會更加著眼于構筑中長期經濟發展的動力基礎，將更多的資源用于基礎研究。根據聯合國對工業化國家發展階段的劃分標準[12]，過去幾十年，我國尚處于工業化第一階段后期、第二階段初期；又根據《全球競爭力報告》，我國已完成要素驅動、處在效率驅動發展階段，還未達到創新驅動發展階段，基礎研究投入強度低，是前期經濟發展階段性特征的表現[13]。

當前，我國正處在歷史發展的關鍵時期，已經確定了創新驅動發展戰略：2020年進入創新型國家行列，“2030年躋身創新型國家前列，發展驅動力實現根本轉換”[14]。強大的基礎研究實力是科技強國的基本特征，既是構筑為社會經濟發展持續供給科技成果能力的保證，也能在促進人類知識積累和社會進步方面作出一個大國、強國的貢獻。因此，實質性地強化對基礎研究的支持至關重要。

為了加強基礎研究和改進科技統計工作，我們提出以下5點建議。

(1)通過政策杠桿，引導企業實質性加強原始性創新研究。目前的轉制院所和其他企業性質的獨立研究機構、企業內部研發機構和企業國家重點實驗室等是企業R&D的執行載體，應大力加強。同時，企業R&D的外部支出(委托高校和科研單位開展定向研究)對推進協同創新和基礎研究與經濟目標的結合有重要作用，也有相當大的提升空間。

(2)繼續加強公共財政對基礎研究的支持，爭取到2020年，基礎研究的份額提高到中央財政科技支出科目總額的25%～30%。同時，還需要地方政府的重視，其支持的方式可以多樣化，如人才、項目、基地等。例如，美國的州立大學從州政府獲得大量的基礎研究經費支持。我國經濟發達省份如廣東省，政府對基礎研究的支持也在明顯強化。此外，民間基金也應該逐漸發揮作用，這類例子其實早已經有了，需要政策鼓勵。

(3)在加強原有基礎研究渠道的同時，確保目前實施的各重點研發計劃專項中的基礎研究內容的份額，并根據需要論證設立新的基礎研究重大專項計劃。

(4)在科技統計工作中，若繼續沿用R&D的“三分法”，需要明確應用基礎研究的統計歸屬。可以考慮以研究課題的考核目標為標準，而不是簡單地根據有沒有應用目的來劃分。真正的前沿技術或應歸于應用基礎研究，不應包括國外已有甚至已經產業化、而國內仍在攻關的高技術。參考文獻：

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[3]孫喜杰,曾國屏. 美國R&D與基礎研究經費增長和協調的統計分析及啟示[J]. 科學學研究,2008(4):733-738.

[4]全國政協教科文衛體委員會. 優化財政科技投入結構建立穩定支持基礎研究新機制[N].人民政協報,2014-05-30(4).

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[9]經濟合作與發展組織. 弗拉斯卡蒂手冊:研究與試驗發展調查實施標準[M]. 高昌林,張玉勤，譯. 6版. 北京：科學技術文獻出版社，2010.

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[11]王利政,高昌林,李 航. 從主要科技指標看我國自主創新面臨的內外部環境[J].中國科技論壇,2010(12):27-29，55.

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[13]世界經濟論壇.2015—2016年全球競爭力報告[R].2015.

[14]中共中央，國務院.國家創新驅動發展戰略綱要[R]. 2016.

(本文責編：海 洋)

International Comparison on Connotation of Basic Research and Its Expenditure Statistics

ZHANG Xian-en1, LIU Yun2, ZHOU Cheng3, FANG Zai-qing4, XIANG Gui-lin1

(1.InstituteofBiophysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China; 2.SchoolofManagementandEconomics,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China; 3.CenterforSocialStudiesofScience,PekingUniversity,Beijing100871,China; 4.TheInstituteoftheHistoryofNaturalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China)

In China, low proportion of basic research in R&D expenditure has caused long time debate. Some addressed that the low investment on basic research is not conducive to original innovation, but others doubted the data accuracy. The controversial may lead to difficulties in resource allocation of the public funding. To clarify the issue, we carried out a systematic investigation on three aspects: the definition and connotation of basic research; comparison of the R&D statistical methods in major countries; and the feasibility of increasing the proportion of basic research investment in China. We conclude that there are various reasons for the low proportion of basic research in R&D in China, mainly because that development stage of China’s social economy in the past decades is still in industrialization, it should not be a surprise that expending economy has been the top priority of the country. Nevertheless, China has identified innovation-driven as its development strategy, strengthening the basic research can substantially enhance the national innovation capacity.Therefore, we put forward several measures for strengthening the investment in basic research in China.Key words:Basic research;R&D expenditure; International Comparison

2016-10-10

2017-03-16

科學技術部軟課題(2014SE-06)

張先恩(1954-)，男，研究員，從事生命科學與分析化學交叉研究，曾任科學技術部基礎研究司司長，從事基礎研究宏觀管理。

G311

A

1002-9753(2017)05-0131-08