天津市創(chuàng)新資源投入與產(chǎn)出績效研究

李 博

(天津市科技統(tǒng)計與發(fā)展研究中心 天津300051)

0 引 言

創(chuàng)新在當(dāng)今世界競爭中起著舉足輕重的作用，創(chuàng)新驅(qū)動已然成為各國發(fā)展的第一驅(qū)動力，同樣也是我國各個省份間競爭力的重要體現(xiàn)。專利產(chǎn)出作為衡量創(chuàng)新產(chǎn)出的重要指標(biāo)[1]，在很多國家或地區(qū)都被視作創(chuàng)新活動的晴雨表。與之相對應(yīng)的則是 R&D作為創(chuàng)新投入的主要指標(biāo)，表征了創(chuàng)新資源聚集、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的主要特征[2]。為了實現(xiàn) R＆D創(chuàng)新資源投入與產(chǎn)出的最大化，進一步提高 R&D資源驅(qū)動創(chuàng)新發(fā)展的效率，研究二者關(guān)系勢在必行。在經(jīng)濟學(xué)界，將R&D投入和專利產(chǎn)出看作反映科技創(chuàng)新水平的核心要素。在衡量創(chuàng)新投入與產(chǎn)出關(guān)系時，通常采用R&D投入和專利成果產(chǎn)出作為近似指標(biāo)[3]。本文以2011—2015年天津市 R&D資源投入與專利產(chǎn)出數(shù)據(jù)為對象，通過對影響 R&D投入與專利成果產(chǎn)出體系的因素進行分析，認識R＆D資源投入與專利產(chǎn)出的深層次規(guī)律，并由此得出天津市創(chuàng)新資源投入與產(chǎn)出的績效關(guān)系，為優(yōu)化天津市創(chuàng)新資源配置結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)創(chuàng)新資源高效利用具有重要的指導(dǎo)意義。

1 研究背景

目前，國外有關(guān)創(chuàng)新投入與產(chǎn)出績效關(guān)系的研究較多，為天津創(chuàng)新投入產(chǎn)出研究提供了有益的參考。經(jīng)濟學(xué)家一般將 R&D投入和專利活動作為衡量創(chuàng)新投入與產(chǎn)出關(guān)系的近似指標(biāo)。在考察創(chuàng)新投入時，研究者一般采用R＆D支出或R&D人員數(shù)量這兩項指標(biāo)。20世紀 60年代前后，各國的經(jīng)濟都采用了R&D來近似創(chuàng)新產(chǎn)出，但這種方法難以對創(chuàng)新投入與產(chǎn)出的關(guān)系加以分析，并且隨著創(chuàng)新成果種類和數(shù)量的不斷增加，R&D表征創(chuàng)新產(chǎn)出的能力逐漸弱化[4]。20世紀 70年代以來，世界各國經(jīng)濟學(xué)家普遍采用專利來衡量創(chuàng)新產(chǎn)出水平，并一直沿用至今[5]。

通過專利分析創(chuàng)新投入與產(chǎn)出之間的關(guān)系始于20世紀60年代末，但當(dāng)時的研究人員和研究成果相對較少。一直到20世紀80年代中后期，從事相關(guān)研究的學(xué)者才逐漸多起來(如Pavitt、Acs等)，其研究成果表明R&D和專利之間具有顯著的相關(guān)性。學(xué)術(shù)界利用專利數(shù)據(jù)對創(chuàng)新活動進行了大量的研究——有些學(xué)者利用專利數(shù)據(jù)研究創(chuàng)新活動過程和質(zhì)量，如通過專利持有量的增速實現(xiàn)對國家或國際創(chuàng)新過程的評估[6]，利用專利密集度的增長率從宏觀上分析技術(shù)進步對經(jīng)濟增長的拉動作用等[7]。有些學(xué)者通過分析相關(guān)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)據(jù)，從微觀角度幫助企業(yè)制定創(chuàng)新發(fā)展策略，實現(xiàn)由技術(shù)創(chuàng)新推動企業(yè)利潤提升[8]。國內(nèi)學(xué)者利用專利指標(biāo)對國家或某區(qū)域創(chuàng)新資源投入與產(chǎn)出績效進行分析的研究始于 21世紀初，如古利平等[9]利用專利指標(biāo)對我國創(chuàng)新投入進行績效評估與分析；李子彪[10]研究河北省R&D活動的投入與專利產(chǎn)出關(guān)系，實現(xiàn)了二者間的定量分析；盧華玲等[11]利用回歸分析實現(xiàn)了重慶市的 R&D投入、專利產(chǎn)出與技術(shù)市場發(fā)展的分析研究；柯忠義等[12]構(gòu)建了一個R&D投入與產(chǎn)出的指標(biāo)體系，對影響 R&D投入和專利產(chǎn)出的因素進行實證分析。

最有效表征創(chuàng)新資源投入與產(chǎn)出的指標(biāo)是科技投入和科技產(chǎn)出[13]，科技投入主要指人力投入和財力投入；科技產(chǎn)出包括科技貢獻、科技獎勵、科技論文以及專利，其中最有效表征科技產(chǎn)出的指標(biāo)是專利增長率。本文采用國際通行的指標(biāo)——專利與創(chuàng)新投入相關(guān)的財力、人力資源進行關(guān)聯(lián)分析，實現(xiàn)對我市創(chuàng)新資源投入與產(chǎn)出的績效分析。

2 天津市創(chuàng)新資源投入與產(chǎn)出的定量分析

2.1 灰關(guān)聯(lián)分析算法

灰色系統(tǒng)理論[14]是指利用部分已知的信息，通過數(shù)據(jù)挖掘、信息關(guān)聯(lián)等手段實現(xiàn)認識現(xiàn)實世界，并對現(xiàn)有系統(tǒng)進行有效控制的理論。該理論的灰色關(guān)聯(lián)分析算法的基本思想是基于相關(guān)數(shù)據(jù)曲線幾何相似性判斷與數(shù)據(jù)之間的貼近度、曲線接近的相關(guān)性較好或較差來評定。與傳統(tǒng)的數(shù)理統(tǒng)計方法[15]不同，利用該方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)分析無需大批次的數(shù)據(jù)，且相關(guān)數(shù)據(jù)間無需服從某種典型的分布，從而可以更好地計算動態(tài)系統(tǒng)中各因素之間的相互關(guān)系，并分析導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)展的主次因素。

2.2 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)說明

為更好展現(xiàn)創(chuàng)新資源投入與產(chǎn)出的績效關(guān)系，本文以專利授權(quán)量(d0)作為創(chuàng)新產(chǎn)出的指標(biāo)，以 R&D經(jīng)費占 GDP比重(d1)、R&D資金中政府資金占比(d2)、R&D 資金中企業(yè)資金占比(d3)、R&D 人員占科技活動人員比重(d4)及 R&D人員中基礎(chǔ)研究人員占比(d5)作為創(chuàng)新資源投入指標(biāo)。其中，專利授權(quán)量較專利申請量和持有量更能體現(xiàn)實際有效的專利產(chǎn)出情況，更有代表性；R&D經(jīng)費內(nèi)部支出占GDP的比重(d1)代表 R&D經(jīng)費投入的強度；R&D資金中政府資金占比(d2)體現(xiàn)政府在 R&D活動中的作用和活躍程度；R&D資金中企業(yè)資金占比(d3)則反映了企業(yè)對R&D活動投入的能力和態(tài)度；R&D人員占科技活動人員比值(d4)和 R&D人員中基礎(chǔ)研究人員占比(d5)兩項指標(biāo)分別反映了 R&D人員的規(guī)模和質(zhì)量。將R&D作為創(chuàng)新資源投入指標(biāo)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 R&D投入指標(biāo)體系圖Fig.1 R&D input indicator system

本文利用《天津市統(tǒng)計年鑒》(2012—2016)和《天津科技統(tǒng)計年鑒》(2012—2016)整理獲得2011—2015年本研究需要的數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 天津市2011—2015年創(chuàng)新資源投入與產(chǎn)出情況表Tab.1 Input and output of innovative resources from 2011 to 2015 in Tianjin

2.3 關(guān)聯(lián)分析計算

2.3.1 建立系統(tǒng)行為序列集

系統(tǒng)的行為序列集 D＝{d0、d1、d2、d3、d4、d5}，

其中 d0為參考序列；d1、d2、d3、d4、d5為比較序列。

2.3.2 數(shù)據(jù)無綱量化處理

選擇初始化算子：

其中，k = 1 ,2,… ,n ；d(k)為行為序列集中各序列的元素值；max(d)為 D 中各序列的最大值，min(d)為 D中各序列的最小值；n為各序列中元素的個數(shù)。

2.3.3 計算差值序列

其中：i＝0，1，…，5。(,)i kΔ為第i比較序列的的差值序列，表示第k年的差值。

2.3.4 計算兩級最大差和最小差

2.3.5 計算灰度關(guān)聯(lián)系數(shù)

在(4)式中 ζ ∈ ( 0,1)為分辨率系數(shù)，是為提高關(guān)聯(lián)系數(shù)間差異性而設(shè)置的系數(shù)，通過該系數(shù)可減輕兩極最大差過大造成的評價結(jié)果誤差，提高關(guān)系性。根據(jù)信息論的基本觀點，該參數(shù)取值要滿足使關(guān)聯(lián)度具有最大信息量和最大信息分辨率即可[16-17]。本文取ζ= 0 .5。

2.3.6 計算各比較序列的灰關(guān)聯(lián)度(見表2～4)

表2 灰關(guān)聯(lián)因子序列矩陣Tab.2 Sequential matrix of grey correlation factors

表3 絕對差值矩陣Tab.3 Absolute margin matrix

表4 灰度關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣Tab.4 Correlation coefficient matrix for grey degree

計算公式如下：

2.3.7 結(jié)果分析(見表5)

利用以上研究結(jié)果進行計算，得到的結(jié)果如下：

由大到小排列依次排列計算出的關(guān)聯(lián)度，為：

由此可以確定 5個比較序列對參考序列影響的灰關(guān)聯(lián)序為：

d2＞d1＞d4＞d3＞d5。

表5 天津市R&D投入各指標(biāo)對專利產(chǎn)出影響的灰關(guān)聯(lián)序Tab.5 Grey correlation order of the influence of various indexes of R&D input on patent output in Tianjin

3 研究結(jié)論

本文選取的天津市 R&D投入的五大指標(biāo)與專利授權(quán)量的灰關(guān)聯(lián)度計算結(jié)果都在0.6上下，說明我市在以專利為代表的創(chuàng)新資源產(chǎn)出問題上，R&D經(jīng)費投入和R&D人員投入均具有顯著的推動作用。其中，R&D經(jīng)費投入的作用更為明顯。因此，加大研發(fā)資金投入規(guī)模，是提高我市專利產(chǎn)出進而提高創(chuàng)新資源利用效率的重點。

指標(biāo) R&D資金中政府資金占比與專利授權(quán)量的灰色關(guān)聯(lián)度排名第 1，關(guān)聯(lián)度達 0.68。這說明政府財政投入是拉動我市創(chuàng)新成果產(chǎn)出的第一驅(qū)動力，體現(xiàn)了近些年來特別是“十二五”期間我市各級政府重視科技投入、不斷增加財政科技撥款取得的有益成效。

指標(biāo)R&D經(jīng)費內(nèi)部支出占GDP的比重是計算R&D經(jīng)費內(nèi)部支出在GDP中的占比。關(guān)聯(lián)度僅次于R&D資金中政府資金占比，且僅相差 0.02。這說明研發(fā)經(jīng)費投入對我市創(chuàng)新成果產(chǎn)出具有重要的拉動作用，不斷提高 R&D經(jīng)費投入能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新成果的大豐收。

指標(biāo) R&D人員占科技活動人員比值代表了我市研發(fā)人員投入的強度。它與專利產(chǎn)出的灰度關(guān)聯(lián)值達到0.65，說明研發(fā)人員同樣是我市創(chuàng)新成果創(chuàng)造過程中的積極活躍因素。

與R&D資金中政府資金占比排名第1相比，企業(yè)資金占比排名較為靠后，這與企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的主力軍的基本觀點相悖。這說明近些年來我市企業(yè)創(chuàng)新活力不足，企業(yè)對 R&D活動投入的能力與態(tài)度不如政府。

R&D人員中基礎(chǔ)研究人員占比排名最后且關(guān)聯(lián)度不足 0.6，說明現(xiàn)階段推動我市創(chuàng)新成果產(chǎn)出諸要素中，提升研發(fā)人員素質(zhì)和能力的潛力更大。

4 對策建議

4.1 激發(fā)企業(yè)研發(fā)活動的活力

從政策引導(dǎo)和體制機制創(chuàng)新兩個方面解決企業(yè)研發(fā)活力不強的問題，一方面落實以研發(fā)加計扣除政策為代表的一批科技扶持政策，為企業(yè)營造鼓勵創(chuàng)新寬容失敗的創(chuàng)新發(fā)展良好環(huán)境；另一方面，不斷深化簡政放權(quán)改革，打破原有的管理定式，簡化科技項目立項、報批、評審等環(huán)節(jié)，降低市級科技計劃項目申報單位的門檻，提高專利補貼力度，讓更多企業(yè)獲得切實的實惠。

4.2 加強研發(fā)經(jīng)費的投入力度

一是增加投入的總數(shù)，制定合理的年度研發(fā)經(jīng)費投入計劃，建立研發(fā)經(jīng)費投入增長機制。二是不斷完善結(jié)構(gòu)，根據(jù)我市不同產(chǎn)業(yè)發(fā)展的態(tài)勢，有針對性地加大對優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的扶持力度，使優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)做大做強。

4.3 提高政府科技投入的貢獻

首先，制定并完善政府支持的科技項目中企業(yè)匹配資金的相關(guān)要求和制度，起到激勵企業(yè)不斷增加自身科技投入的熱情。其次，提高政府科技投入中與基礎(chǔ)研究相關(guān)投入的比例，提升政府科技資金對提高科技活動質(zhì)量的影響力。

4.4 更加注重科技人員規(guī)模與素質(zhì)的均衡發(fā)展

研發(fā)人員是科技創(chuàng)新過程中最直接、最積極的因素。一方面要為研發(fā)人員營造良好的研發(fā)環(huán)境，另一方面要為研發(fā)人員創(chuàng)造良好的外部條件支持，從而有效提高研發(fā)人員的工作滿意度和投入水平，提高科技人員的科技活動能力。

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