基于主成分分析的中國醫藥制造業技術創新能力評價研究

吳玲霞，單蘭倩，高山，王玉芬

（1.南京中醫藥大學翰林學院衛生經濟管理學院，江蘇泰州225300；2.南京中醫藥大學衛生經濟管理學院，江蘇南京210023）

0 引言

十八大后，技術創新重要性已經達到了前所未有的高度，不僅成為經濟發展的關鍵推動力，也是建設世界科技強國的強大后坐力。作為典型的科研驅動型產業［1］，醫藥制造業因產品事關患者生命健康，涉及社會穩定繁榮，其技術動向更為人們所關注。2016年以技術為導向的醫藥制造業，主營業務收入同比增幅9.73%，高于當年GDP增幅。醫藥技術創新能力憑借其對資源的高效利用、產值的倍數提高、產品的價值附加等多方面影響，在滿足人民健康需求的同時，也持續推動著醫藥制造業走出“微笑曲線”低谷［2］。

當前醫藥技術創新能力研究成果豐碩，主要集中于微觀企業個體層面［3-5］及中觀區域集群層面［6-7］，宏觀產業發展層面的研究厚度則相形見絀。而現有的宏觀研究多為針對某一個點進行深入挖掘［8-9］，忽視了技術創新的各要素聯動過程的重要性。基于現有研究成果不足，本文將著手于宏觀產業層面，圍繞技術創新動態過程建立科學合理的評價體系，探尋中國醫藥制造業技術創新總體實力變化趨勢及產生影響的各個因素，以期為其長遠發展提供借鑒之策。

1 評價體系構建

1.1 醫藥制造業技術創新評價體系

制造產業發展的過程實質上就是技術創新發展的過程［10］，即運用人才與知識將購進所得或科研所得的技術，轉化為商品并獲得經濟收益［11］。包括醫藥制造業在內的各行業，技術創新都已貫穿其生產制造的整個過程，如果僅以某個因素作為行業整體實力的評判標準，則猶如管中窺豹。因此，如何根據醫藥制造業技術創新實現過程構建全面且科學的評價體系，對于今后拓展醫藥技術創新的深度與厚度均意義深遠。

學界當前對于醫藥制造業技術創新能力的評價體系應當由哪些指標構建而成，尚未形成統一觀點，具體研究現狀如下：

姚雪芳等借鑒相關年鑒數據，從資金投入、專利產出、機構平臺建設三個維度對中外醫藥制造業新藥科研能力進行評價［12］。楊軍歌等［13］丁錦希等［14］均從國家政策角度出發研究行業整體創新實力，并借以專利產出作為觀測變量。孫燕等將醫藥新產品的定價變動作為研究切入點，探索該行業創新能力的影響程度［15］。曹湘博、郭喜紅首次將風險管理理論引入醫藥技術創新領域，并以專利信息對其加以測度［16］。霍艷飛、石晟怡對我國醫藥制造業相關創新活動的評價主要包括投入及產出兩個維度共5個條目［1］。

目前針對醫藥制造業建立的技術創新評價體系較少，現有研究大多集中于政策激勵、新藥定價等單因素影響角度。部分學者也兼顧到了創新過程，但評價條目不成熟尚不足以體現真正創新實力。徐偉、郝梅等建立的環境、投入、產出及績效四大維度16項指標較為全面地反映了國家醫藥制造業的技術創新能力［17］，但不足之處為作者僅考慮了行業自身的技術科研過程，卻忽視了技術的引進、消化、吸收以實現創新這一重要路徑。因此，本文綜合考量技術創新過程特征以及數據的可獲得性，將醫藥制造業技術創新能力評價維度重新構建為科研基礎、科研投入與科研產出。

1.2 醫藥制造業技術創新評價指標

1.2.1 科研基礎

科研基礎是醫藥制造業實現技術創新的基礎，主要包括運用、配置所擁有的人力及物力資源。武柏宇、彭本紅等利用FGLS模型對面板數據進行分析，研究發現科研人員數量、R&D人員折合全時當量對醫藥制造業創新實力呈正相關關系［18］。竇鵬輝、陳詩波認為R&D人員全時當量、科研人員數等人力資源因素是研究創新技術科研效率的核心［19］。廖曉東、袁永等通過對日本、美國等創新領先企業相關研究及文獻進行整理得出結論：科研機構數量與該行業技術的創新能力存在正相關關系［20］。莫小平認為企業創新的實現來源于企業投資項目開展并推動其各種資源與市場機會融合的過程，科研創新能力提高，新項目才得以成功開發并回饋以經濟效益［21］。因此本文認為科研基礎的提高完善將對醫藥制造業技術創新能力產生積極影響，并建立了包括科研機構數量、科研機構員工數量、R&D人員折合全時當量、新開工項目五個指標在內的科研基礎維度。

1.2.2 科研投入

科研投入是醫藥制造業提高科研實力的后力，主要包括合理配置、決策財力資源的使用方向。曹勇、蘇鳳嬌認為現今技術創新與科研經費密不可分，R&D機構相關科研經費支出應當納入指標體系以全面評價其效率［22］。華海嶺、高月姣等通過指標分析法與DEA模型分析發現技術改造與技術吸收是改善企業自主創新能力的創新基礎［23］。張玉臣、李曉桐認為學習努力程度、學習能力等行為態度對技術創新實力的高低呈正相關關系，并提出了學習努力程度評價公式：企業技術消化吸收投入與企業技術引進投入之比［24］。王慶元、張杰軍等通過探索項目科研投入與發明專利數量之間關系，并推導出項目科研投入與技術創新能力的提高顯著相關［25］。在此研究之上，本文提出測度醫藥制造業技術創新能力的第二個維度——科研投入，并建立科研機構經費支出、技術改造經費支出、新產品開發經費支出、學習努力程度四項指標。

1.2.3 科研產出

科研產出是醫藥行業技術創新高低的直觀指示器，能力越強，其科研產出成果則越豐富。李兵、岳云嵩等使用雙重差分法分析專利面板數據，結果顯示創新能力對高技術厚度的發明專利和實用新型專利存在直接正向影響，且技術創新能力也與申請數量存在正向關聯［26］。肖國華、王春等從專利特征出發指出有效發明專利數由于其高技術價值與可預期的經濟前景通常會保持較長的存活期，與其申請數量同為評價科研能力的重要工具［27］。吳延兵將各類產值、專利申請數、發明專利申請數分別與總產值、科研投入經費進行比率計算并與項目建成投產率等一同比較，以作為技術創新能力高低的判斷依據［28］。綜合上述研究，本文提出科研產出作為評價醫藥行業技術創新能力維度，包括了專利申請及有效發明專利數量、新產品銷售收入、項目建成投產率、出口交貨值五項指標。

綜合上述綜述結論，本文擬建立國家醫藥制造業技術創新總體實力評價體系如表1所示。

2 基于主成分分析的醫藥制造業技術創新能力評價

2.1 數據來源

2009年3月17日新醫改政策落地，其中涉及的醫療、醫保、醫藥“三醫聯動”改革模式使醫藥制造業、醫藥流通業均發生巨變，且2009年之前醫藥制造業相關公司發布的信息內容覆蓋面有限、統計方式尚未成熟。綜上所述，本文選取2009—2016年《中國高技術產業統計年鑒》相關數據作為觀測值。

2.2 基于主成分分析的技術創新能力評價

本文利用Excel2016及Spss22.0進行數據整理、主成分分析以及相關圖表繪制。主成分分析是將問題研究中多維度、多變量指標降維至獨立且包含大部分信息（累加貢獻率大于80%）的相同維度，以便于相互比較的統計方法［29］，現已成為技術創新研究領域比較成熟的研究工具。

表1 醫藥制造業技術創新評價體系

首先檢驗研究數據的效度：評價體系科研基礎、科研投入、科研產出三個維度的KMO值分別為0.617、0.759、0.723均大于臨界值0.6，且Bartlett檢定顯著性均小于0.05，構建效度良好，可進一步主成分分析。

本文選擇總方差解釋表當中累加貢獻率大于80%的特征值，并以主成分載荷矩陣中主成分數據依次除以特征值的平方根，得到每個主成分系數，再乘以標準化處理后變量，最后進行整理得出醫藥制造業技術創新三維度函數表達式［30］。數據整理后得出表達式如下：

科研基礎：

科研投入：

科研產出：

在計算得出三維度函數式基礎之上，帶入標準化數據，得出醫藥制造業技術創新三維度評分得分表，如表2所示：

表2 2009—2016年醫藥制造業技術創新三維度評分得分表

在計算得出表2三維度得分評分表后對數據再一次進行主成分分析，以求得中國醫藥制造業技術創新總體能力函數表達式。經效度檢驗，三維度數據KMO值為0.787，大于臨界要求0.6，Bartlett檢定顯著性小于0.05，均滿足要求。再一次主成分分析，并列得醫藥行業技術創新總體實力函數表達式。

醫藥制造業技術創新實力函數表達式：

將標準化數據帶入式中，得出如表3所示技術創新總體實力得分評分表。

表3 中國醫藥制造業技術創新總體實力得分評分表

為直觀了解2009—2016年醫藥技術創新趨勢，本文綜合表2、表3科研基礎、科研投入、科研產出及技術創新總體實力得分評分表，繪制醫藥行業技術創新總體實力趨勢組合圖（圖1）。

3 研究結論

3.1 國家醫藥制造業技術創新總體實力穩步提升

圖1 中國醫藥制造業技術創新總體實力趨勢組合圖

如圖1中代表創新總體實力折線所示，我國醫藥制造業創新實力呈顯著上升趨勢。進一步觀察表3得分評分表，我國醫藥制造業的技術創新總體實力評分已由2009年的-2.39提高為2016年的2.07，無論圖表抑或數據均直觀反映出我國醫藥行業技術創新總體實力穩步提升。可以說，自2006年自主創新戰略的提出，16字創新方針的總結，至2011年協同創新規劃建立，2012年科教興國、人才強國戰略的再次強調，再至2016年《“十三五”國家科技創新規矩》的頒布，科技與創新一直是國家發展前進的主旋律。作為宏觀趨勢之下的產物——醫藥制造業技術創新總體實力正高歌猛進，不斷邁上新的臺階。

3.2 醫藥制造業技術創新總體實力受各因素共同作用

觀察圖1趨勢組合圖不難發現，2012年為技術創新總體實力提升關鍵之年。分解時段探究，自2009起至2012年末醫藥行業技術創新實力雖呈持續提高趨勢，但由于科研基礎、科研投入、科研產出三因素仍處于較低水平，仍難以推動其總體實力的扭負為正。2011年制定的協同創新中心建設發展規劃，針對性引導高校人才設備資源優勢與企業科技科研需求融合共進；2012年9月深化科技體制改革相關意見的出臺，明確提出在行業骨干企業中布局國家級科研平臺［22］。政策落地，資金、人員等創新血液不斷涌入醫藥制造業各大小企業之中，實現了科技人員構成、科研資金投入、產值著作產出等多方因素的積極優化與提升。

圖1所示，2012年至2013年折線斜率急劇減小，追溯表2數據可以發現，2013年科研投入得分增幅低于科研基礎、科研產出，且科研基礎增速也有所放緩。究其緣由，2013年葛蘭素史克醫藥商業賄賂行為曝光，公司為減少損失便進行了大幅度的裁員并關閉科研機構，雪崩效應之下多家醫藥企業受到波及，一時科研機構數量驟降，并使得行業總體技術學習努力程度出現負增長趨勢，我國醫藥行業技術創新總體能力進入了發展減速期。由此可見，國家醫藥制造業技術創新能力的變動并非某個因素單一作用的結果，其提升依賴于多方力量的相輔相成、互促共進。

3.3 各因素對醫藥制造業技術創新總體實力影響層次不齊

由函數表達式（4）可知，科研基礎（0.578）、科研投入（0.578）、科研產出（0.576）三個維度權重對醫藥行業技術創新總體實力的提升均有正向作用。但深入對圖1中柱形圖進行分析，可以發現除2013年外科研基礎與科研投入兩個維度均為支撐技術創新能力提升的主力因素，而八年間醫藥業的科研生產能力均一直滯后于二者，這亦為影響創新實力的關鍵，從其權重分配之中亦可以驗證這個觀點。不難看出，各個因素對醫藥制造業技術創新總體實力的影響大小不一，如何推動總體實力的高速甚至加速提升，對癥分析有的放矢才是切實可行之道。

4 政策建議

4.1 堅持創新驅動發展

伴隨科技科研創新相關政策意見的先后出臺落地，中國醫藥制造業發展一日千里，縱然總體實力較國際領先水平尚有一定差距，但技術創新能力于醫藥制造業發展中所起到的決定性作用有目共睹。堅定不移將科技創新置于醫藥制造業發展中心，矢志不渝以技術創新驅動行業發展發展，毫不動搖遵循自主創新特色道路，是當前醫藥制造業不斷提升核心實力并屹立于國際頂尖醫藥行列的必由之路，也是切實提高健康水平、增強醫療獲得感的重要途徑。

4.2 鞏固科研基礎優勢

由前文分析可知，代表科研機構、科研人員、人員折合全時當量、科研項目各要素綜合實力的科研基礎維度，由始至終都是支撐醫藥行業創新能力不斷提高的關鍵力量，其重要性不言而喻。醫藥行業以及各生產企業都應明確科研創新基礎建設在其發展拓新之中的中樞地位，不斷維新現有科研物力、吸納優質科研人力、提高當前科研效率、完善瑕疵科研制度、擴大創新科研領域，為源源不竭的高精尖醫藥技術創新的出現提供適宜的成長環境。

4.3 增強科研投入力度

科研投入從資金投入角度對醫藥行業的技術創新能力進行測度。2014年后醫藥制造業技術改造經費支出與技術學習努力程度逐年下降，新產品開發經費增速緩慢，反映在組合趨勢圖中則為技術創新總體實力折線斜率的減小。數據變動折射出當前醫藥行業現狀：在技術的引進消化吸收以及自主創新兩個方面，都已經出現了倦態。醫藥制造業應該在穩定科研投入力度的基礎之上，鎖定未來創新方向與技術獲取途徑，因需制宜加大投入，最終為優于他人、優于國際的核心頂尖技術的出現創造條件與機遇。

4.4 補齊科研產出短板

表達式（4）中科研基礎（0.578）、科研投入（0.578）、科研產出（0.576）權重相當，說明三者均為醫藥制造業技術創新總體能力提升的關鍵因素，而趨勢組合圖中則直觀顯示出行業科研產出能力遠低于科研基礎實力、科研投入實力。不難推斷，我國科研產出能力不足是技術創新能力難以提高的短板所在，而高科研基礎之下的低科研產出也說明了當前的科研成果轉化能力不足。醫藥制造業一方面應兼收并蓄博采眾長，深入挖掘國際或其他行業科技成果轉化經驗以實現科研產出數量的突破；另一方面還應該調整現有的科研績效，吸納更為優質的科研人才，注重企業生產與科研成果的高度融合，最終實現科研質量厚度的積累。

5 小結

中國醫藥制造業技術創新總體能力逐年上升，本文從科研過程切入探索并給予相應建議：始終堅持以創新驅動行業發展，牢牢把握技術創新各個環節，鞏固科研基礎優勢、增強科研投入力度、補齊科研產出短板，協同展現三大維度作用力量，最終實現中國醫藥行業技術創新能力質的飛躍。