我国科技投入的空间变异及类型识别研究

王成丽 刘锐金

（1 中国热带农业科学院科技信息研究所 海南儋州 571737；2 中国热带农业科学院橡胶研究所 海南儋州 571737）

研发活动（R&D）是在科学技术领域，为增加知识总量以及运用这些知识去创造新的知识而进行的系统的创造性的活动，包括基础研究、应用研究、试验发展三类活动。研究与开发活动是科技活动的最重要组成部分，是科技进步的源泉。胡锦涛同志在2012年全国科技创新大会指出，到2020年，基本建成适应社会主义市场经济体制、符合科技发展规律的中国特色国家创新体系，原始创新能力明显提高。要达到这个目标不仅需要加强投入强度，不断提高R&D经费占GDP的比重，要需要优化在研究部门、研究机构之间及其区域间的配置，本文拟开展这方面的工作。

科技资源是科技活动的物质基础，是创造科技成果、推动整个经济和社会发展的要素的集合。科技资源主要包括科技人力、财力、物力和信息资源等四个方面，科技人才是指科技活动的人员；科技财力是对科技活动的经费支持，例如国家财政科技经费拨款；科技物力指用于科技活动的一切有形的物资资源，例如各研究单位的实验室、国家重点实验室、国家工程研究中心、国家工程技术中心等；科技信息是为科学技术活动提供信息服务的资源，包括科技图书、期刊、文献、数据库、网络服务、专利服务，以及其他服务。由科技资源的流变性可知，物力、科技信息等资源由人力资源应用财力资源所形成，因此人力和财力资源是最为重要的科技投入，侧重研究这两方面资源也是国内外相关研究所总结的经验。

吴贵生等（2004）对区域科技的定义作了系统性研究，认为广义区域科技是指区域内科技资源（科研机构、人员、仪器设备、科技基础设施等）和科技活动的总和，包括中央、地方及跨国公司研究开发机构及其一切科研活动。由于难以区分某一地区内不同性质的主体科技资源，本文接受广义区域科技的定义。科技资源的区域分布主要对应于广义的区域科技，区域科技资源包含国家在本区域的科技资源配置和投入及对区外资源的引入。

1、研究方法与数据来源

区域经济学关于衡量空间分布指标主要分两类：一是集中度指标，用来分析某种经济或科技等活动在地理空间上集中的程度；二是均衡度指标，用来分析某种经济或科技等活动在地理空间上均衡分布的程度。常用指标有集中指数、集中度、分散度、洛伦茨曲线、标准偏差、变差系数、基尼系数等（刘再兴等，1996）。集中度更关注两极分化程度，对整体均衡性的反映还不够，因此，加入变异系数、洛伦兹曲线及基尼系数。

集中度可以用全国构成中比重居前的几个区域的比重之和来表示。刘再兴等（1996）认为区域经济中通常可以选择前三或前五位个体；而Ozshy（1995）则认为产业组织内往往选择前四位或前八位个体。本文在研究全国科技集中度时，在对省区科技资源大致分类的基础上，参照徐建华（2005）的经验，选取前11位个体；计算洛伦兹曲线和基尼系数，以0.1为区间长度。聚类分析方法参考（余锦华、杨维权，2005）。

本文研究所用的数据无特别说明的来源于《中国科技统计年鉴2007-2011》，研究与开发机构的统计口径均为县以上独立核算研究机构及科技信息与文献机构，且不含转制科研院所。

2、各项科技投入的空间变异

世界主要国家都把科技创新作为重要的国家战略，把科技投入作为战略性投入，把发展战略技术及产业作为实现跨越的重要突破口。面对世界科技发展的新形势和日趋激烈的国际竞争，我国将科学技术置于国家发展的优先地位，大力推进自主创新，努力建设创新型国家，“十一五”期间大幅度增加科技投入。

2.1 R&D经费内部支出

“十一五”期间是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》的开局阶段，各地区R&D经费内部支出都有大幅度的增长，2010年各省R&D经费支出增长相比2006年几乎都有成倍地增长，特别是西部地区的广西、海南、新疆、西藏等地增长率都超过200%。2010年R&D经费内部支出占GDP的比例为1.67%，相比2006年只提高了0.25个百分点，东中西部分别为1.99%、1.14%、1.07%。投入强度与世界主要经济体还有比较大差距，2008年日本R&D经费占GDP的比例为3.44%、韩国3.36%、美国2.79%、德国2.68%、澳大利亚2.21%、法国2.11%。R&D经费增长主要得益于经济增长，而R&D的发展也促进了经济的发展。70.61%的R&D经费支出发生在东部地区，东部和中西部呈现出明显的差异，处于中部地区首位的湖北、西部首位的四川R&D经费支出均为264亿元，远低于江苏、北京、广东的八百多亿元，这三个地区R&D经费占全国的份额超过了三分之一。

（1）研究部门间的分布情况

我国将大部分绝大部分R&D资源投向试验发展，如图1所示2010年基础研究R&D经费内部支出占全社会的4.59%，应用研究为12.66%，由表1可知，研究部门间结构与世界主要国家相差甚远。我国省级区域中，基础研究和应用研究比例之和大于35%的地区仅有四川、云南、北京、西藏、海南，且只有四川和北京的经费处于前十；经费总额靠前的广东、江苏、山东、浙江，基础研究和应用研究投入强度均低于10%。这种现状可能是因为我国科技发展还处于赶超阶段，科技进步主要依赖于消化吸收外部技术，另外的原因可能是科技资源配置、评价体系不完善，未形成重视基础研究的激励机制和评价机制。没有厚实基础的试验发展是很难取得好成绩的，应当充分认识基础研究的重要性。

表1 R&D经费内部支出研究部门间配置与别国的比较

图1 2010年R&D经费内部支出在不同研究部门之间的配置

（2）研究机构间的分布情况

大中型工业企业是R&D活动的投资和执行主体，科技创新的主要力量，2010年R&D经费内部支出比例为56.85%，其次是研发机构16.80%，而高等院校仅为8.46%，这三类机构是全社会R&D活动最重要的机构。西部地区的研发机构和高校的支出比例都比较高，东部地区研发机构和高等院校的支出比例处于较低水平，更侧重于大中型工业企业，如图2所示。

图2 2010年各地区R&D经费内部支出以及主要流向

2006年至2009年间，R&D经费支出基尼系数不断降低，表明R&D经费支出数量在空间布局上相对均衡。这可能是因为，科技实力较弱的地区加大了数量上的投入，科技实力较强的地区更加侧重通过改善投入结构、方式来提高效率。

表2 研究与试验发展经费内部支出分布

2.1.1 研究与开发机构

研究与开发机构获得大部分的国有科技资源，是国家科技计划的主要承担者，2010年政府资金R&D经费内部支出中61.11%流入到研发机构。2010年全国研发机构的R&D经费支出为1186.40亿元，其中87.37%来自政府资金，基础研究、应用研究、试验发展的支出比例分别为10.95%、32.67%、56.38%，这与美国的情况有所不同。宋吟秋等（2012）指出，从美国联邦雇员从事R&D活动的情况来看，投入于科学研究的经费比例较大，而投入于试验发展的经费比例却较低。表1的分析表明，我国R&D经费投入到基础研究、应用研究的比例相比其他国家低很多，获得大部分公共科技资源的研发机构，应将更多的科技资源投入到基础及应用研究中，为建设创新型国家提供支撑。

由图3可以发现，北京的研发机构一枝独大，2010年R&D经费总支出401.71亿元是第二位的上海（123.99亿元）的3.24倍，基础研究、应用研究、试验发展方面的支出也是遥遥领先。研发机构R&D经费支出百亿元以上的地区还有上海、陕西，江苏为78.71亿元，而这些地区基础研究、应用研究的比例之和都低于50%，其余均不足45亿元。因此，要扭转研发机构将大部分资源配置到试验发展的局面，应加大对北京、四川、上海、陕西等地区的协调力度。

“十一五”期间，研发机构 R&D经费内部支出及其在各研究部门之间的支出，在区域间的分布几乎没有变化。两极化程度较高，集中度约为0.85；基础研究支出不均衡程度较高，基尼系数约为0.71，其他指标的基尼系数约为0.67。由图3，基础研究支出比例较高的地区，投入总量小，导致其均衡程度相对低一些。

图3 2010年各地区研发机构R&D经费支出结构

2.1.2 高等学校

高等学校是基础研究和应用研究的主要基地，是人才培养的重要基地。“十一五”期间，高等学校R&D经费持续增长，2010年为经费内部支出为597.30亿元，为2006年的2.16倍。高等学校是基础研究活动部门，2010年基础研究、应用研究、试验发展的支出比例分别为30.12%、56.43%、13.45%，与全国、研发机构的研究部门结构形成鲜明的对比。高校2010年R&D经费来源于政府的比例为60.08%，低于研发机构的87.38%，政府资金流向高等学校的比例仅为21.15%。

从各地区的情况看，只有四川、陕西、内蒙古、重庆高等学校的试验发展支出比例高于20%，且大部分地区的基础研究支出比例在30%左右，如图4所示。但由于高等学校R&D经费占全社会的份额较低，对全社会基础研究比例的贡献小。但由于基础研究对社会原始性创新具有重要的作用，应当充分重视。

图4 2010年各地区高等学校在各部门的投入比例

高校的R&D经费支出呈现出明显的梯度，东部地区高等学校占据了大部分的资源。基础研究、应用研究与经费支出总额的分布较为相似，特别是试验发展支出，两极化相对严重（集中度大），但分布却相对均衡（基尼系数较小），如图5所示。

图5 高等学校R&D经费内部支出的区域分布情况

2.1.3 大中型工业企业

2010年大中型工业企业中有R&D活动的企业个数仅占27.60%，R&D经费支出为4015.40亿元，其中试验发展支出比例为97.91%，用于基础研究和应用研究仅为2.09%，这表明我国大中型工业企业对于原始性创新的重视程度非常低。由于企业是盈利性组织，其侧重研发竞争性技术，符合其理性行为选择。但是国外成功与失败的企业案例证明，企业要持续发展，就必须具备不断革新自身技术的能力，而这种能力来源于原始性创新，开展基础性研究工作。宝洁公司、孟山都公司等都是非常重视原始性创新的公司，曾经辉煌的柯达公司无法形成自我革新的能力，走向破产。

东中西部呈急速递减趋势。东部地区为2833.32亿元，约为中部地区的4倍，西部地区的7.5倍，这与大中型工业企业的布局基本一致。“十一五”期间，区域布局未发生明显的变化，两极化严重，如表3所示。R&D经费内部支出与新产品销售收入具有很强的关联性，且关系越来越紧密，如表3，两者是相互促进的关系。研发经费的投入产生更多的新产品，新产品带来的收入又使研发经费增加。如不调整，可能会导致地区差异进一步加大。

表3 “十一五”期间大中型工业企业R&D经费内部支出

2.2 R&D人员

R&D人员为参与研究与试验发展项目研究、管理和辅助工作的人员，包括项目（课题）组人员，企业科技行政管理人员和直接为项目（课题）活动提供服务的辅助人员。R&D人员全时当量是全时人员数加非全时人员按工作量折算为全时人员数的总和。根据已有的研究和本文的研究均显示，科技财力投入与人力投入二者高度相关，更多地是利用科技财力投入作代表。因此本小节不全面展开分析。

2010年研究与开发机构、高等学校的R&D人员全时当量占总量的比例分别13.24%、13.58%，但研究与开发机构的经费占总量的比例为17.57%，而高等学校仅为8.45%，这主要是因为高等学校的大部分科学研究人员承担着教学任务，导致其人均经费相对较小。从图6可知，R&D人员的人均经费存在明显区域差异，20万元以上的区域只有8个，西部地区人均经费明显偏低。2010年每万人经济活动人口中从事R&D活动人员为45.19人，远低于世界主要经济体，日本、英国、法国、德国、澳大利亚、加拿大、意大利、韩国、俄罗斯联邦分别为133、102、137、127、121、127、96、121、112。由于无法获取各省区的经济活动人口数量，本文以总人口数替代。全国层面上每万人中R&D人员数为26.62人，大于该值的仅有10个省区，新疆、海南、云南、贵州、西藏均不足10人。

图6 2010年单位人力资源的R&D经费内部支出强度

不同学历层次的R&D人员分布均衡程度有显著差异，学历越高，不均衡程度越高，如表4所示，拥有博士学历的R&D人员的基尼系数明显高于硕士、本科。经济发达地区更容易吸收高层次人才，且R&D活动活跃程度与地区经济关系紧密，这些地区能够为高层次人才提供更好的平台。

表4 全国R&D人员地域分布的集中程度指标

3、科技投入类型识别

使用2010年各地区的R&D经费内部支出以及基础研究、应用研究、试验发展支出比例进行聚类（基于研究部门）；各地区的R&D经费内部支出以及研发机构、高等学校、大中型工业企业支出比例进行聚类分析（基于研究机构）。为了消除量纲的影响，使用归一化公式（x-min）/(max-max) 对R&D经费内部支出进行处理，使数值都在0和1之间。运用Ward最小方差法进行聚类，基于研究部门下分类6类，基于研究机构分为5类，聚类结果大体一致，如表5所示。

根据前文分析，三类主要研究机构在各研究部门之间的投入具有一定特征，大中型工业企业几乎把所有的R&D资源投入到试验发展中，高校把大部分资源配置到基础研究和应用研究中，研发机构则相对均衡，投入试验发展的比例略高。第一类只有北京一个省区，与其投入结构相似的省市区，R&D投入量都相对少，例如云南、吉林等，与其投入量相似的地区，结构上有显著差异，如江苏、广东等；第二类的显著特点是投入量大，大中型工业企业是主体，侧重于试验发展；第三类地区对大中型工业的投入相比第二类少些。

基于研究部门的第四类中，各地区拥有较为相似的研究部门结构，陕西和四川的研发机构R&D经费比例接近50%，而其他四个地区R&D活动主要是在大中型工业，因此在基于研究机构的聚类中归类到第五类；基于研究部门的第六类中，吉林、云南、甘肃、海南、西藏的R&D投入量很小，但通过研发机构投入较大比例到基础研究、应用研究中，在基于研究机构的聚类中被归类到第四类，新疆则是主要通过大中型工业企业，被归到第五类。

表5 投入类型聚类结果

4、结论与讨论

本文通过研究部门、研究机构及交互视角，分析我国科技投入的区域分布情况。从整理上看，我国存在数量和结构方面的问题，R&D经费支出占GDP比重、每万人劳动力中R&D人员数量都远低于世界主要经济体；科技资源在研究部门之间的配置与发达国家也有显著的差异，基础研究和应用研究的投入过低，这可能是因为我国处于赶超阶段，主要是学通过习、借鉴、引进等获取技术，但随着我国经济的发展，能够引进的技术越来越少，且引进难度越来越大，应当充分重视加强基础研究。

政府资金应当更多地投向不具有竞争性的基础研究和应用研究中，投向实验技术、共性技术，获得政府资金的机构必须将资源配置到这些领域中，例如研发机构。目前，研究与开发机构未承担相应研究部门的研究任务，在试验发展方面的投入过多。而从事基础研究较多的高校、西部地区获取的R&D资源明显偏少。同时，高等学校应当加强自身科研管理体系，提高资金的使用效率。

R&D经费投入数量在区域间趋于均衡，但在研究部门投入结构方面不尽合理，经费支出总额大的沿海地区不注重基础研究和应用研究的投入，投入比例相对较高的地区则主要开展基础研究和应用研究。东部发达地区总体上表现出较高的科技资源集中度，在保持这一优势的同时，要注重对西部地区的倾斜支持，以进一步激发中西部地区科技研发的活力。

[1]宋吟秋，吕萍，黄文.中美两国R&D经费支出结构的比较[J].科研管理，2012 (4)：102-107 .

[2]Shy Oz.Industrial Organization:Theory and Application.MIT Press,1995.

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[6]徐建国.我国科技资源空间分布的实证研究[M].北京：清华大学博士论文，2005：42.

[7]余锦华，杨维权.多元统计分析与应用[M].广东广州：中山大学出版社.2005 .

附件一、基于研究部门的聚类图（省略...）

附件二、基于研究机构的聚类图（省略...）