山東省中試基地建設效益評價及提升路徑

季小妹,聶智磊,朱運海,方雨豪

(1. 齊魯工業大學(山東省科學院),山東 濟南 250100;2.山東省科學院高新技術產業(中試)基地(山東省科學院留學人員創業園),山東 濟南 250100;3. 山東省科技發展戰略研究所,山東 濟南 250014)

0 引言

中試環節是科技成果轉化的重要階段,被視為科技成果轉化的“最后一公里”。中試基地是指開展中間試驗的開放共享平臺,是技術和產品進行轉化的中間場所,為科技成果驗證、中試生產提供軟硬件設施[1]。中試環節能夠促進科研與生產緊密結合,提高科研成果轉化效益。據統計,經過中試后的科技成果產業化成功率由30%上升到80%[2]。2022年以來,山東省科技成果轉化貸款投放達到128億元,占歷史累計投放量的30%,創歷史新高。山東省正處于產業轉型的關鍵時期,中試基地建設是推動山東省科技成果轉化的重要平臺,是影響科技成果轉化的關鍵,是建設創新型省份的動力源泉。

中試基地建設與科技成果轉化相互銜接、緊密聯系,中試基地建設可以提升科技成果轉化效率,科技成果轉化也可引導中試基地建設。鑒于二者的緊密關系,國內學者主要從中試基地建設現狀及問題、影響機制、提升科技成果轉化效率對策等開展研究[3]。王帥帥[4]梳理了國內中試基地發展現狀,分析了我國中試基地建設發展存在的問題,并提出相關對策建議;方奕華等[5]使用扎根理論對科技成果轉化中試效果的影響因素進行研究;王趙琛等[6]采用DEA方法對24所高校的科技成果轉化效率進行分析;陳媛等[7]采用秩相關系數法對山東省地級市科技成果轉化能力及科技投入、成果產出、轉化過程、經濟效益、結構優化等進行評價;李麗紅等[8]從內、外部兩方面對中試基地績效進行分析,構建八維績效評價指標體系,對基地績效得分進行等級劃分;郭蕾[9]以北京大學為例,分析高校科技成果轉化效率;霍國慶[10]提出科技成果轉化的兩種基本模式,即創新驅動模式和需求拉動模式;葉銳等[11]基于我國中試基地建設的理論分析,探討了“科學家+企業家+工程師”模式在中試產業基地建設中的作用。上述研究盡管對中試基地建設評價有所涉及,但缺乏理論分析與實踐分析的緊密結合,研究針對性還有待提高。本研究以促進理論與實踐相結合為目的,選取山東省177家中試基地為研究對象,對中試基地建設現狀及分布特征進行分析,并利用數據包絡分析法對中試基地建設效益進行評價,分析其存在的問題,探究中試基地建設效益的提升路徑,為促進山東省中試基地高質量發展、提升科技成果轉化水平與效率提供依據。

1 山東省中試基地建設現狀

1.1 中試基地建設空間特征

山東省科技成果轉化中試基地建設呈現以濟南和青島為核心、“雙核引領”帶動全省共同發展的局面。整理山東省科技成果轉化服務平臺提供的數據可知,山東省現有177家中試基地,具體布局如圖1所示。其中青島31家,濟南27家,分別占全省的19%、17%;德州、泰安、濟寧、淄博、濰坊、威海等市中試基地數量處于全省中游,有擴充態勢;菏澤、濱州、東營三市的中試基地數量偏少;聊城、棗莊、臨沂、日照、煙臺等市中試基地建設稍顯滯后;平臺尚未收錄煙臺市中試基地建設相關信息。總體上,中試基地建設呈現分布廣泛的特征。

圖1 山東省中試基地建設分布地圖

1.2 中試基地法人類型結構特征

山東省中試基地按所屬法人類型分為高校、事業單位、社會團體、企業及新型研發機構等。其中,企業最多,占比高達76.27%;其次是事業單位類型,占比20.34%;高校與社會團體較少,占比僅0.56%;新型研發機構占比雖然不高,但有擴充態勢。

企業類型的中試基地包含國有企業、民營企業、合資企業等,集中于科技、生產類行業領域,以提高企業競爭力、增加產品附加值為目標。這些中試基地模擬企業實際生產所需的物理空間,保障科技成果在實際生產前的產業化過渡,降低成本投入風險。由于當前大多數中小企業擔心中試失敗風險,中試基地一般集中分布于大中型企業。

事業單位類型的中試基地更加貼近市場需求,產學研合作更加密切。高校是我國科技成果重要來源之一,50%以上的專利出自高校[12]。高校科技、人才、設備等資源豐富,具有創新基礎和創新潛力,與企業聯系較為緊密,在高校內建設中試基地可解決科研方向、項目成果與行業需求相匹配等問題,是中試人才的重要培養基地。

1.3 中試基地行業分布特征

山東省中試基地涉及領域行業種類豐富,基于詞頻視角繪制詞云分布圖,多次出現的領域位于詞云圖的中間部位,詞頻與字號呈正相關。從詞云分布圖(圖2)可以看出:山東省中試基地涉及行業領域基本覆蓋3次產業,其中現代農業、新材料、精細化工、高端裝備、生物醫藥和化工新材料等行業出現頻率較高,資源開發、交通運輸、中藥醫養健康、半導體、公共事業等行業處于邊緣地帶;中試基地行業分布與山東省產業體系基本一致,農業、農產品加工、醫藥制造業、材料化工、海洋產業、電子信息、科技信息服務業等領域重點發展,新能源、新材料、生物醫藥、先進制造等領域也呈現快速發展態勢。

圖2 山東省中試基地涉及行業領域詞云圖

1.4 中試基地建設投入與產出比較

從資產規模、基礎設施、技術裝備、人員組成、中試成果數量以及對外服務收入等方面對山東省中試基地建設投入與產出進行分析。山東省中試基地總資產合計857.8億元,從法人類型來看,新型研發機構資產均值占總體均值的50%,事業單位資產均值占總體均值40%,高校和社會團體資產規模較小,表明這幾類中試基地資產規模不大;企業類型相對較少。從基礎設施建設來看,山東省中試基地建設總面積達9 360.5萬m2,中試技術裝備總值達到93.69億元,平均技術裝備原值金額比較如下:企業>事業單位>新型研發機構>高校>社會團體法人,表明企業類型中試基地在資產規模、技術裝備上具有顯著的比較優勢。從人員隊伍組成來看,不同地級市的人才投入情況不同(圖3),濟南、青島是人才首選城市,其次是東營、泰安、濰坊和淄博;副高職稱人才比例低于研究生學歷比例。從人員總數來看(圖4),威海中試基地人員總數最高,其次是濟南、青島和泰安,反映出這幾個城市在人才總量上的優勢。

圖3 山東省中試基地建設人才隊伍組成

圖4 山東省中試基地人員總數

山東省177家中試基地近3年中試科技成果產出共計3 828件,對外中試服務收入共459 070萬元。2022年以來,山東省科技成果轉化貸款投放高達128億元,占歷史累計投放量的30%。根據山東省科學技術廳的歷年登記成果繪制山東省科技成果數折線圖(圖5),山東省科技成果數量變化可分為3個階段:第一階段為平穩期(2013-2016年),該時期山東省科技成果數量變化較穩定;第二階段為衰退期(2017-2018年),科技成果數量呈下降趨勢,是山東省科技水平的低谷時期;第三階段為復蘇期(2018-2022年),經歷了低谷期的調整,這一階段的科技成果數量增長且態勢向好,達到甚至超過以往最佳水平。

圖5 2013-2022年山東省中試科技成果變化

2 山東省中試基地建設效益評價

中試基地建設水平是地區科技創新實力的重要體現,當前不僅要重視科技成果數量,還要重視科技成果轉化的水平與效率。

本研究采用數據包絡分析法測量山東省中試基地的科技成果轉化效益。數據包絡分析法又稱效益評價法(DEA),由美國著名運籌學家A. Charnes& W. W. Cooper于1978年提出,是運用數學工具評價經濟系統生產有效性的非參數方法,對多指標投入和多指標產出的部門進行相對有效性的綜合評價[13]。數據包絡分析法包括多種類型模型,其中最為常見的是CCR模型[14]和BCC模型[15],CCR模型為規模報酬不變模型,而BCC模型為規模報酬可變模型,將綜合效益分解為技術效益和規模效益,綜合效益反映決策單元投入與產出的結構是否合理,數值為1代表結構相對最優。

通過增加對權重λ的約束條件,建立規模報酬可變模型:

θ為決策單元的效率值,j=1,2,…,n,表示不同的決策單元,其中Ι=(1,1,…,1)1*t,xj表示第j個決策單的投入總量,yj是產出變量,sj-是投入指標的冗余,sj+是產出指標的不足,當θ=1且sj-=sj+=0時,DEA強有效;當θ<1且sj-≠0,或sj+≠0時,非DEA有效。

由于本研究是對中試基地的科技成果轉換效率的研究,規模報酬可變與一定投入下產出增量等比例變化與否相關。考慮到山東省不同地市科技發展的差異,實際情況與規模報酬不變的理想化模型不符,故使用BCC模型分析山東省中試基地建設的投入產出效益。投入要素分為資金、技術裝備、場地及人員組成4個部分,具體指標為基地總資產、技術裝備原值、基地面積、人員隊伍組成(人員總數、副高職稱以上人數、研究生學歷以上人數),產出為近3年科技成果數和對外中試服務收入。如表1所示,剔除基地信息不全的“泰安瑞泰纖維素有限公司分子篩及催化劑研發中試基地”和“新型裝配式鋼結構建筑自動化智能生產線中試基地”,對剩余的175家中試基地進行分析。

表1 描述性統計分析結果

2.1 有效性分析

首先對175家中試基地進行有效性分析,DEA強有效占樣本總數的13.14%,表明該決策單元已達到最佳效益狀態;非DEA有效占樣本總數的86.86%,表明該決策單元相對投入產出效率較差;無DEA弱有效決策單元。結果顯示非DEA有效決策單元數量較多,山東省中試基地建設投入與產出比仍具有較大提升空間。

DEA強有效的中試基地在法人類型分布上,企業類型中試基地約占比80%,事業單位類型中試基地約占比13%,高校和新型研發機構類型中試基地較少,僅有兩家;在行業分布上,農業、新材料、微生物發酵釀造、電子信息等行業較多,交通運輸、醫療、機械制造等行業較少;在地域分布上,濟南中試基地DEA強有效個數占比47.83%,濟寧占比13.04%,青島和濱州各2家,聊城、臨沂、威海、德州、濰坊各1家。非DEA有效中試基地在法人類型分布上,企業類型中試基地占比75.66%,事業單位類型占比21.71%;在行業領域上,化工新材料、生物醫療、現代農業、農產品加工業等出現頻率相對較高;非DEA有效中試基地地域分布較分散,除未錄入的煙臺外,僅臨沂無非DEA有效基地。

將非DEA有效中試基地的綜合效益分解為技術效益和規模效益,技術效益反映受技術要素影響的生產效率,其數值等于1表示投入的技術要素使用合理,數值小于1則表示技術要素的生產效率有提升空間;規模效益反映受規模因素影響的生產效率,滿足下式:

綜合效益值=技術效益值×規模效益值152家非DEA有效的中試基地中僅8家技術效益值為1,說明目前在技術水平上,中試基地投入要素資源的使用效率較高,但是未能達到綜合效益值為1(即DEA有效)的根本原因在于其規模無效,因此改革的重點應在于如何更好地提升其規模效益。DEA綜合效益散點圖橫軸表示所收集的175個中試基地的編號,縱軸為綜合效益值。由圖6可以看出,DEA強有效的基地分布在散點圖的頂端,剩余為非DEA有效單元,所占比例較高,分散在散點圖內部偏下部位。

2.2 規模報酬分析

規模報酬固定表示規模達到最優狀態,產出與投入無需改動;當規模報酬系數值小于1時,表示規模報酬遞增,可擴大規模,加大投入產出比;當規模報酬系數大于1時,表示規模報酬遞減,當前規模過大,可適當減少投入。

上述有效性分析中,DEA強有效(綜合效益值為1)中試基地中,23家中試基地規模報酬系數為1,規模報酬固定;規模報酬遞減的有7家,分布在青島、濟南、淄博,泰安等地,其中事業單位法人類型有5家。其余145家中試基地為規模報酬遞增,可以適當擴大規模,加大資金、技術及人員投入,以獲得更高收益。

2.3 投入與產出分析

針對非DEA有效的中試基地,可以進一步分析其投入冗余和產出不足等情況。松弛變量S-表示基于當前產出,需要減少投入量;S+表示基于當前投入,需要增加產出量。投入冗余即投入過多,可以適當減少當前投入,提高效率,避免造成不必要的浪費。根據投入冗余率對應的數值進行分析,其值越大,意味著需要減少的比例越多。產出不足率為“產出不足”數量與“已產出”數量之比,其比值越大,說明需要產出增加的比例越大。

對175家中試基地的投入冗余進行分析,中試基地總體投入冗余現象較好,大部分處于投入正常偏低水平。投入冗余率指標超過50%的基地有6家(表2),所有基地的副高職稱及以上人數、研究生學歷及以上人數等指標均未表現出冗余。中試基地產出不足較為嚴重,近3年約20%中試基地對外服務收入指標產出不足率較大,特別是科技成果數量產出僅占基地總數的2.86%。

3 山東省中試基地建設存在的問題分析

3.1 中試基地產出效益不夠高

中試基地是促進科技創新走向產業化的關鍵因素之一,但其具有較高風險性。當前山東省中試基地產出效益不高且規模較小,企業、高校、科研院所等各方參與積極性不高,中試環節投資金額遠低于研發及生產投資金額,影響了科技成果轉化及產業發展。中試基地主要分布于濟南、青島等地,空間差異顯著,可能會導致中試資源浪費、創新和發展機會受限等問題。

3.2 中試基地建設不夠充分

人才投入是中試基地建設及科技創新的動力與源泉。研究結果顯示,山東省中試基地研究生及以上和副高職稱及以上人才不足,缺少高素質技術性人才;創新投入不足,部分技術裝備老化,閑置率較高;中試產業化效率總體不高,投入產出失衡現象明顯。

3.3 中試基地競爭力不夠強

根據177家中試基地行業領域分析結果,全省中試基地行業類型分布廣泛,但具有較強競爭力的中試基地不多,缺少優勢領域;中試科技成果數量較少,中試服務收入不高;中試基地缺乏與鏈主企業的對接與溝通,服務能力不強,作為科技成果轉化的中間環節,作用發揮不夠充分。

3.4 中試基地建設政策體系不夠完善

對于科技創新平臺、科技成果轉化、中試基地建設等政策認識還不夠充分,投資審批和監管政策不夠明晰,中試環節受到限制;由于中試風險比較高,相關部門為避免承擔責任,出現制度空缺;缺乏保障機制和鼓勵性政策,不能滿足科技產業化和商業化需求,影響科技成果轉化“最后一公里”的完成。

4 山東省中試基地建設效益提升路徑

中試基地是企業、高校及政府等多方主體共同參與的結果,是科技成果產業化的必經之地,生產制造領域的重要抓手,提升科技成果轉化效率的重要手段。提升中試基地建設效益能夠有效加速科技成果產業化、商業化進程,為山東省實施科技強省戰略提供有力支撐。基于上述問題,提出以下提升路徑。

4.1 強化中試建設意識

要充分利用互聯網技術平臺,發布相關政策及制度,加強對中試基地、中試熟化、中試環節等知識的普及與宣傳,進一步了解科技成果轉化、技術轉移服務、中試服務等實施細則。強化中試意識,發揮政府引導作用,通過多渠道宣傳,提高科技成果轉化的影響力,并開展多形式的中試基地建設理論與實踐培訓,提高中試基地建設的積極性。促進中試需求系統建設,高效對接客戶與中試,增強中試基地的服務職能。同時,促進中試基地之間的技術創新合作交流,實現領域互補,完善創新合作網絡,合理規劃和管理中試基地,提升科技成果轉化水平。

4.2 保障科技研發投入

注重對資金、設備、人才、技術的投入。完善資金來源,優化硬件基礎設施建設,加大對中試設備的盤活。針對設備老化問題,實現設備資源共享,降低閑置率。加大對高職稱、技術性人才的引進力度,注重制定、完善人才培養體系。促進高校與科研院所、企事業單位的相互流動,推動基地與科研成果、產業政策等的結合,通過引入社會資本、共同建設等方式,加大激勵力度,調動企業積極性,促進多方共建共享中試基地。

4.3 聚焦主要特色產業

立足當下產業需求,圍繞主導產業、優勢產業,優化中試基地布局。對現代農業、制造業、高新技術產業等加大中試基地建設力度,提高中試服務能力,促進優勢行業中試聯盟建設。根據產業發展規劃,明確中試基地建設方向,建設中試共享平臺,提升區域科技創新能力。對于產出不足問題,根據實際情況確立科技成果轉化目標,明確轉化成果的類型、數量和質量要求。加強技術市場需求調研,深入了解山東省市場需求和行業趨勢,有針對性地開展科技成果轉化研究,使得轉化成果更具有市場競爭力。

4.4 增強中試政策支持

完善山東省科技成果轉化全鏈條服務體系,加強科技創新管理,積極發揮再放貸、再貼現等政策激勵,加強對中試基地建設的政策支持。對納入備案的中試示范基地,通過財政資金和風險投資的方式,在資金、土地、科研及人才隊伍方面給予相應的政策扶持,推動科技成果產業化和商業化進程。優化科技成果轉化機制和激勵措施,激發科研人員的積極性和創造力,健全中試知識產權保護體系,加強知識產權的申請、保護和運營管理,為科技成果轉化提供法律和商業價值保護,保障中試基地相關利益和合法權益。

5 結語

中試基地建設作為我國科技成果轉化的橋梁和紐帶,可將實驗室中的成果推向行業應用,以更好地適應市場需求,縮短科技成果從研究到生產的時間和距離,實現技術與市場的緊密結合。本研究有針對性地選擇處于產業轉型關鍵時期的山東省為研究對象,定量評價其中試基地建設現狀及分布特征,并運用數據包絡分析法對中試基地建設效益進行評價,總結山東省中試基地建設存在問題并提出提升路徑,為促進中試基地建設發展提供支撐。

通過現狀特征分析和DEA分析發現:山東省中試基地建設呈現以濟南、青島為核心、“雙核”引領的態勢,非DEA有效中試基地占比較大,相對投入產出效率處于較低水平;超過八成的中試基地表現出規模報酬遞增趨勢,投入冗余現象較好,大部分基地處于投入正常偏低水平;山東省中試基地建設總體存在產出效益較低、投入產出效率不高、政策體系不夠完善等問題,應強化中試基地建設意識、保障科技研發投入、聚焦主要特色產業、增強中試基地政策支持,以實現中試基地建設的高質量發展。