中国制造业产业自主创新能力评价

郑若谷

（上海财经大学 国际工商管理学院，上海 200433）

在全球经济竞争日趋激烈的时代，自主创新能力成为一国获取竞争优势的关键因素。当前我国综合国力处于急剧上升阶段，西方发达国家对我们获取先进技术采取围堵和防范。而与此同时，我国又正处于结构调整和产业升级的紧要关头，自主创新就成为了我国突破价值链低端，实现产业升级和结构转型的重要途径之一。然而，对于中国自主创新能力的考察，现有文献多关注于区域评价，鲜有产业层面的分析。而在工业化进程中，制造业是创新的主体，因此本文将目光聚焦在中国制造业的产业自主创新能力的考察上。

一、分析方法及评价体系

（一）分析方法

在对地区自主创新评价的研究中，学者们运用了聚类分析法、相关分析法、数据包络分析法以及因子分析法等多种方法。本文采用因子分析法对中国制造业产业自主创新能力进行评价。因子分析法是一种用于数据简化和降维的多元统计方法，它从研究相关矩阵内部的依赖关系出发，通过探求观测数据的基本结构，把一些错综复杂的变量归结为少数几个公因子，而这几个公因子能够反映原来众多变量的绝大部分信息。由于公因子的方差大小是其对问题贡献大小的反映，因此根据公因子各自的方差贡献率占方差累计贡献率的比重为权数进而可以计算各观测样本的得分情况，这样就使我们可以对问题的分析真实地建立在客观数据的基础之上，并且还容易进行综合评价。对于产业自主创新这样一个复杂的经济活动，因子分析无疑是一种合适的分析工具。

（二）评价体系

在自主创新能力的评价体系中，研究视角和指标的选取至关重要。比如从创新的整个过程着手，可以将创新能力分解为知识创造能力、自主创新能力、技术转化能力、技术创新活力、技术创新绩效和创新支撑能力等六个方面，[1]同时管理能力也是技术创新能力的一个极其重要的方面。[2]而另外一些学者则从经济绩效的角度出发，如同经济生产一样将创新活动视为一个投入产出系统，从而仅仅关注于创新的投入和产出两个方面也能很好地对创新能力进行评价。[3-4]

但是在现有的创新评价体系中，也存在一些问题。将创新能力分解五或六个方面，固然考虑问题是深入而细致，但是一些指标的界限未免模糊不清。比如在专利申请量到底是自主创新能力的体现还是创新绩效的反映，很难鉴别。而单从投入—产出的角度考虑也有失偏颇，外在的环境支撑对于投入—产出绩效的影响被忽略掉了。基于此，本文从经济绩效考察的角度出发，同时考虑因子分析指标体系建立的科学性、整体性、通用性、实用性及可操作性原则以及产业层面数据的可得性，将产业自主创新能力分解为创新活动基础、创新投入水平和创新产出水平三个方面，并在此基础上进行分析评价。

1.创新活动基础。虽然在产业自主创新活动中，企业是创新的主体，但是与之相关的创新环境也是其活动的重要影响因素。这主要包括产业所处的经济制度环境、政府政策的影响以及科研机构等科研基础平台等，它们是企业进行自主创新的重要前提条件。在此我们主要用以下7个指标进行衡量：（1）用产业非国有经济增加值比重反映产业开放程度；（2）用产业科技活动经费筹集总额中来自政府资金的比例衡量政府对产业的支持力度；（3）用产业科技活动经费筹集总额中来自金融机构贷款的比例衡量金融对产业的支持力度；（4）用产业中内资企业资本劳动比与三资企业资本劳动比之比来反映产业所处的技术水平；（5）用产业增加值与产业内企业的总数量来衡量产业规模的大小；（6）用产业内拥有科技机构的企业数比重衡量产业的科研基础水平；（7）用产业内微电子控制设备原值占生产经营用设备原价的比重衡量产业的技术配置水平。

2.创新投入水平。产业自主创新的投入主要来自两方面，一是企业自身投入人力物力进行R&D活动；另一方面则是通过国外引进和消化吸收，进行二次创新。本文主要利用以下7个指标对产业的投入状况进行衡量：（1）产业内R&D人员占科技活动人员的比重；（2）产业R&D经费占科技活动经费支出总额的比重；（3）产业内科技项目数与产业企业数目之比；（4）产业内技术改造经费在科技活动经费中的比重；（5）产业内技术引进经费在科技活动经费中的比重；（6）产业内技术消化吸收经费在科技活动经费中的比重；（7）产业内购买国内技术经费在科技活动经费中的比重。

3.创新产出水平。创新产出水平是产业自主创新效果的体现，它涉及经济活动的两个方面：第一，作为R&D的直接成果，体现在专利和发明之上；第二，将创新的技术用于新产品的生产和经营之上。因此，本文采用以下5个指标对产业创新产出能力进行衡量：（1）产业内专利申请数目；（2）产业内发明专利申请数量；（3）产业内发明拥有量；（4）产业内新产品业务收入占主营业务收入比重；（5）产业内新产品产值占工业总产值比重。

表1 产业自主创新评价体系

本文所有分析都是采用大中型工业制造业企业2007年的相关数据，共计29个细分行业，数据均来自于《中国统计年鉴》 （2008） 和《中国科技年鉴》 （2008） 两种统计资料。在进行正式分析之前，我们对数据进行两方面的处理：第一，已有的指标数据反映的是产业自主创新各方面的绝对水平，为辨析其相对大小，我们将所有指标均除以全国的平均水平，这样分析指标的数据就翻倍了，从而创新基础、投入水平和产出水平的分析指标分别变为14个、14个和10个，绝对水平与相对水平相结合能够更好地反映产业自主创新的状态。第二，为了消除各项指标因单位不同所带来的影响，我们对所有的分析指标均进行了无量纲的标准化处理。

二、因子分析结果

不同于一般的因子分析模式，我们将创新活动基础、创新投入水平和创新产出水平视为产业自主创新的三个不同的维度，而不是看作产业自主创新的三个一级指标。也就是说我们并不是对自主创新进行分层评价，而是对问题的每一个方面进行单独的综合评价，然后在此基础上寻求三个维度之间的关系。

对问题的每一方面，首先从数据的相关系数矩阵出发，计算其特征根和对应的特征向量，利用主成份法提取公因子。在提取公因子的过程中一般以特征值大于1或者累计贡献率超过85%为原则，[5]据此对于创新基础的评价我们确定了4个公因子，投入水平评价确定了5个公因子，产出水平评价确定了4个公因子，并对因子载荷矩阵进行方差最大化正交旋转。

表2 各类评价的特征值与贡献率

表3 各产业自主创新因子得分基本统计量

在创新活动基础的评价上，得分最高的是烟草制造业（2.202），接下来的4个产业依次为通信设备、计算机及其他电子设备制造业（2.092）、交通运输设备制造业（1.618）、仪器仪表及文化、办公用机械制造业（1.190）和医药制造业（0.927），大部分是科技含量比较高的产业；而排名最后的5个产业依次为木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业（-1.775）、石油加工、炼焦及核燃料加工业（-1.246）、黑色金属冶炼及压延加工业（-1.086）、纺织业（-1.055） 和农副食品加工业（-1.010），这些行业多为处于价值链上游的原材料加工产业；其他大部分行业的基础得分则处于中间水平。创新基础得分是自主创新活动环境和基础前提的综合评估，可以看出，我国制造业中高科技产业的创新环境较好，而国家对原材料加工产业的自主创新扶持力度远远不够。

在产业自主创新的投入方面，得分排名前5位的行业分别为黑色金属冶炼及压延加工业（2.495）、医药制造业（1.917）、通用设备制造业（1.368）、化学原料及化学制品制造业（1.184）和交通运输设备制造业（1.014）；而排名最后5位的行业分别为皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业（-1.819）、纺织服装、鞋、帽制造业（-1.773）、家具制造业（-1.170）、纺织业（-1.048） 和文教体育用品制造业（-0.871）。从投入的得分情况来看，我国在部分高科技行业和化学工业中自主创新的投入比较大，而对日常消费品工业中自主创新的投入相对较少。

表4 各产业自主创新能力评价因子得分

在产业自主创新的产出方面，排名前5位的行业分别为通信设备、计算机及其他电子设备制造业（2.515）、交通运输设备制造业（1.583）、通用设备制造业（1.517）、医药制造业（1.356）和电气机械及器材制造业（1.124）；排名最后5位的行业分别是纺织业（-1.222）、纺织服装、鞋、帽制造业（-1.205）、农副食品加工业（-1.179）、塑料制品业（-1.164）和皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业（-1.052）。从这一得分情况看来，装备制造类工业的自主创新产出引人瞩目，而日常消费品工业的自主创新产出较为落后。

从各产业在三个方面得分的基本统计量分析，从创新基础、投入水平和产出水平三个方面的得分的峰度（均小于3）来看，各种得分在产业间的分布相对于标准正态分布而言是平坦的。3个方差值均在1左右，表明评价中出现奇异值的可能性较小。3个偏度值均大于零，表明了得分并不是围绕均值对称分布的。创新基础和产出水平的中位数均小于均值，表明更多的产业自主创新的基础环境有待改善，也表示更多的产业自主创新的产出水平是偏低的。同时，投入水平的中位数却是大于均值的，表明更多的产业自主创新的投入是相对较大的。这些情况表明，在整体上我国制造业自主创新的基础环境有待改善，而投入—产出效率是偏低的。

三、自主创新的效率评价

（一）投入—产出效率分析

自主创新活动追求的总是其经济绩效的提高，前面我们对各产业在自主创新投入和产出上进行了综合评价，接下来的一个很自然的问题就是，各产业的自主创新活动的投入—产出效率如何？因此，有必要对此进行分析。以自主创新的投入水平为横轴，以产出水平为纵轴，将各产业两类得分值汇集在图1中，并以投入水平和产出水平的均值为临界点把产业自主创新的投入—产出效率分为4类。

图1 中国制造业行业自主创新投入—产出效率

第I类产业，包括农副食品加工业；纺织业；纺织服装、鞋、帽制造业；皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业；家具制造业；文教体育用品制造业；石油加工、炼焦及核燃料加工业；化学纤维制造业；塑料制品业；非金属矿物制品业；金属制品业和工艺品及其他制造业等12个行业。这类产业创新投入较少，创新产出水平不高，是低投入—低产出产业，产业中自主创新活动发展相对滞后，我们称之为创新滞后产业。

第II类产业，包括食品制造业和木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业两个行业。这类产业创新投入不高，但创新的产出水平相对要高一些，创新活动的效率较高，我们称之为创新高效率产业。

第III类产业，包括烟草制品业、化学原料及化学制品制造业、医药制造业、黑色金属冶炼及压延加工业、通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、电气机械及器材制造业和通信设备和计算机及其他电子设备制造业等9个行业。这类产业创新的投入和产出水平均在均值之上，是典型的高投入、高产出产业，创新活动对产业的发展前景影响较大，我们称之为创新发展产业。

第IV类产业，包括饮料制造业、造纸及纸制品业、印刷业和记录媒介的复制、橡胶制品业、有色金属冶炼及压延加工业和仪器仪表及文化、办公用机械制造业等6个行业。这类产业创新投入水平相对较高，但是产出状况却不乐观，我们称之为创新低效率产业。

从图1中我们也可以看到，制造业大部分的行业是第I类产业和第III类产业，而第IV类产业也有6个，第II类产业则仅有两个。创新高效率的行业较少，其中木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业紧邻产出水平的均值线，容易落入第I类产业；低效率产业中大部分行业也与投入水平均值线相去不远，也容易落入第I类产业，这是值得我们注意的。另一方面，在第I类和第II类产业中，大部分行业本身对技术的要求也是不高的，并且也正是这些行业成就了中国世界工厂的地位，其中尤其值得注意的是石油加工、炼焦及核燃料加工业以及化学纤维制造业等石油化工类行业也是创新的双低产业，值得我们重视。第III类产业中的发展具有较大的前景，不过绝大部分却是装备制造类工业。

（二）考虑创新基础后的三维评价

自主创新活动的投入—产出效率与其外在的环境是密切相关的，但对于各个行业可能也有所不同，为此我们在前面分析的基础上进一步考虑了创新基础的影响，从而将自主创新的评价扩展到三维层面。

表5 中国制造业行业自主创新效率评价

同样，以创新基础得分的均值为临界值，在前面投入产出效率分析的基础上，我们可以进一步将制造业29个产业分为8个类别。

第（1）类产业，为创新滞后产业，同时其创新基础的得分也不高，外在环境较差，包括农副食品加工业；纺织业；纺织服装、鞋、帽制造业；皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业；家具制造业、石油加工、炼焦及核燃料加工业；化学纤维制造业、塑料制品业、非金属矿物制品业和金属制品业等10个行业。这些行业在国民经济中占据相当重要的地位，而且基本上都属于《十大产业振兴规划中》的战略性产业，因此对于这些行业不仅要改善其创新的外在环境，加大其自主创新的投入力度，而且还要提高其技术创新的产出效率。

第（2）类产业，为创新高效率产业，但外在的创新环境条件较差，包括食品制造业和木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业。这类产业应当努力改善其创新的基础环境，同时要防止其演变成为第（1）类产业。

第（3）类产业，为创新低效率产业，同时外在创新环境条件较差，包括饮料制造业、造纸及纸制品业、橡胶制品业和有色金属冶炼及压延加工业等4个行业。这类产业一方面要改善创新环境，同时还要提高创新的投入—产出效率。

第（4）类产业，为创新发展产业，但外在的创新环境条件较差，包括化学原料及化学制品制造业和黑色金属冶炼及压延加工业两个行业。对于这类产业要努力改善其创新的环境，同时要保证其一定的创新投入，因为这两个行业也是具有高度战略意义的行业。

第（5）类产业，为创新滞后产业，但其外在创新环境条件较好，包括文教体育用品制造业和工艺品及其他制造业两个行业。对于这类产业要加大其创新的投入，同时努力提高其创新的产出效率。

第（6）类产业，为创新高效率产业，同时外在创新环境条件较好，我国制造业中还没有这种产业。

第（7）类产业，为创新低效率产业，但其外在创新环境条件较好，包括印刷业和记录媒介的复制和仪器仪表及文化、办公用机械制造业两个行业。对于这类产业要努力提高其创新的产出效率。

第（8）类产业，为创新发展产业，同时其外在的创新环境条件较好，包括烟草制品业、医药制造业、通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、电气机械及器材制造业和通信设备、计算机及其他电子设备制造等7个行业，这类产业的自主创新状态比较理想。可以看到，在我国这类产业多是装备制造类行业，而这些行业中技术含量要求一般是比较高的，因此必须力求保持这一状态。

四、结论

本文将自主创新能力分为创新基础、投入水平和产出水平三个方面，建立了一个因子分析的指标体系，对这三方面分别进行分析，并在此基础上对我国制造业从产业层面上进行了二维和三维的效率评价。结果表明：（1）我国制造业中创新基础环境较好的产业多为与高科技产业相关的制造业，尤其以装备制造为佳，而创新环境较差的产业多是出于价值链上游的原材料加工业；在自主创新的投入方面，部分高科技产业和化学工业投入较大，日常消费品工业的自主创新投入较少；在自主创新的产出方面，装备制造工业名列前茅，日常消费品工业较为落后。（2）29个制造业门类中，绝大部分的行业是低投入、低产出的创新滞后产业（12个）和高投入、高产出的创新发展产业（9个），创新低效率产业有6个，而创新高效率产业仅2个，其中还有一个处于临界值的边缘状态。在我国，产业本身对于技术含量要求较低的行业大部分是创新滞后产业，而装备制造类的产业普遍是创新发展产业，石油化工类产业也基本是创新滞后产业。（3）考虑创新基础之后，进一步把我国制造业的自主创新现状分为8个类别（其中有一类没有相应的产业），各产业在创新基础、投入水平和产出水平三方面的表现差异较大。因此，各个产业在提升其产业自主创新绩效的途径上也必然不尽相同，要求我们根据各产业存在的问题有针对性地对症下药，并且在制定相应的自主创新战略时也应当根据产业的特点（如产业本身对技术含量的要求、产业的发展前景以及产业与其他产业的关联性等）来进行规划。（4）在29个细分产业中，创新基础得分偏低的行业共有18个，创新投入得分大于0的行业共15个，而创新产出得分小于0的行业共有18个。也就是说在整体上，我国制造业自主创新的基础环境并不是很好，同时创新的投入—产出效率是偏低的。因此，改善产业自主创新的制度环境、加大自主创新的投入力度和提高自主创新的产出效率是我国制造业所面临的现实问题。

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