地区产业链现代化指数测算及障碍诊断

林晶 吴赐联 甘健胜

(1.福建省社科研究基地 福建江夏学院财务与会计研究中心, 福建 福州 350108; 2.福建江夏学院 数理教研部, 福建 福州 350108; 3.福建江夏学院 会计学院, 福建 福州 350108)

2019年8月习近平总书记在中央财经委员会第五次会议中指出要以夯实产业基础能力为根本,打好产业基础高级化和产业链现代化的攻坚战。工业是经济发展的根基和立国之本,我国虽然已经构建了一个独立完整的现代工业体系,是全世界唯一拥有联合国产业分类中所列全部工业门类的国家,但是,中国尚未将制造业第一大国的优势转化为制造业强国,部分核心环节和关键技术依旧受制于人[1]。2018年以来,美国出于“再工业化”及保护其高端产业垄断地位的目的,不惜挑起与中国的贸易摩擦,对我国科技企业实施技术封锁和核心部件断供政策。此外,新冠肺炎等突发公共安全事件对供应链安全性的冲击也不容忽视。在此背景下,我国必须加大力度推进产业链现代化,唯有推进产业链现代化才能破解我国产业基础能力不足,解决卡脖子核心技术,提升产业安全性和国际贸易话语权,提升产业链抗击突发事件能力。

针对产业链现代化,学术界已经取得一些研究成果:一是针对产业链现代化的内涵、特征及面临的挑战。产业链是特定产业内部上下游企业之间形成的经济技术联系,主要体现在产品研发设计、材料供应、产品生产制造、物流配送、产品销售和售后服务等环节,其包含价值链、企业链、供需链和空间链四个维度[2]。推进产业链现代化就是要解决缺少核心技术和拳头产品问题,确保供应关系和结构能够根据市场信号做出灵活反应,实现头部企业获取较高附加值和要素协同性的提升[3],产业链现代化的本质是产业链水平的现代化,包括基础能力的提升、控制力的强化和运行模式的优化[4],高端化、数字化、全球化和生态化是产业链现代化的特征[5]。核心技术和核心零部件短缺,基础装备、研发测试工具缺乏,新型基础设施服务水平不高,产业控制力和全球话语权较弱是我国产业链现代化的现实挑战[6];二是针对产业链演进的动力机制。产业链形态随着外部环境的变化而动态演进,可从耗散结构视角、要素视角、创新视角、自组织视角和模块化视角研究促进其演进的动力机制[7],亦可从终端需求驱动、要素供给驱动、区域产业布局驱动和融入全球分工体系四个维度进行研究[1]。也有学者从微观层面,运用产业生态理论解释产业链系统的生态特性,分析产业链竞争力演进机制[8]。研究大数据对于提高产业链稳定性的作用,发现大数据需要与供需链、价值链、企业链和空间链的协同融合,才能促进产业链系统的完善[9];三是产业链现代化的关键突破点。产业链现代化应推进产业链向高附加价值延伸,强化其自我增值能力[10],离不开现代化产业体系的支撑,影响现代产业构建的因素很多,如要素基础、生态环境、人口结构和政府政策,而最关键的是消费需求的新变化和科技进步[11]。可从培育全球价值链上的“隐形冠军”,塑造“链主”地位和要素协同等方面进行重点突破[12]。要努力提升工业互联网的供给能力,充分发挥其在“补短板、强弱项和促新兴”中的作用,加速制造业产业链现代化进程[12]。面对疫情对产业链的严重冲击,短期内要修复和重启产业链,中期则要通过需求链、供给链、知识链、企业链、空间链和价值链的“六链并举”以重构产业链,长期则要发展绿色创新泛产业链实现产业链现代化[13]。

综上所述,在理论层面上,针对产业链现代化的内涵、动力机制和关键突破点已经取得一定的理论成果,然而,实证研究成果比较缺乏,针对产业链现代化指数测评,产业链现代化的瓶颈制约因素的实证研究领域亟待拓展。因此,本文界定产业链现代化的内涵和特征,在此基础上构建产业链现代化评价指标体系;构建基于熵权TOPSIS的产业链现代化评价模型和障碍度分析模型;基于28个省市自治区的指标数值,对产业链现代化指数及障碍因子进行诊断分析。本研究的边际贡献是构建了产业链现代化评价指标体系和评价模型,对我国产业链现代化指数进行测算并对障碍因子进行诊断。这对于各地区认清产业链现代化所处的阶段,把控产业链现代化进程中的关键障碍,科学制定促进地区产业链升级的产业政策具有指导意义。

一、产业链现代化评价指标体系的构建

要科学界定产业链现代化水平提升的内涵,要看其是否符合中国所处阶段和时代要求,“十四五”时期产业链现代化要适应我国高质量发展要求、适应国际环境的不确定性和新技术革命的新要求[1]。产业链现代化包括产业基础能力提升、运行模式优化、控制力增强和治理能力提升等内容[4],现代化的产业链必须具备创新能力更强、附加价值更高、更加数字化、技术引领性更强、更加具有可控性、更加安全可靠、更加协同顺畅和更加绿色可持续性等特征[1,3,5]。推进产业链现代化就是解决核心技术和拳头产品缺少问题,确保上下游企业能够根据市场信号灵活高效做出反应,实现企业间深度分工和高效协同以增强产业韧性,助力本国支柱产业迈上价值链中高端,企业处于GVC的“链主”地位实现在全球范围内配置资源,营造产业体系中要素有效协同的良好氛围,实现产业链、技术链、资金链、人才链之间有机链接[3]。支持中国现代化经济体系的产业链供应链“长板”应该是也必定是绿色的、可持续的[14]。

为此,本研究认为,现代化的产业链可从以下能力维度进行考察:①基础创新能力,只有注重基础创新能力的培育,才能夯实产业创新根基,产业链内产品向中高端延伸才具有可持续性;②高端引领能力,产业链内头部企业的技术尖端性和引领性是地区对整个产业链控制力的重要标志,能够解决核心技术与拳头产品缺少问题;③协同创新能力,这直接决定地区产业链的韧性,协同创新能力越强,社会资源整合对产业链技术水平提升的促进作用越大,全球资源配置能力越强;④产业支撑与控制力,体现产品流通基础,产业抗风险能力,核心技术的自主把握程度;⑤绿色可持续发展能力,能源消耗更低、污染物排放更少,更加绿色化是产业未来发展方向,也是现代化的产业链的重要表征。基于系统性、可操作性和实用性的原则,本文从基础创新能力、高端引领能力、协同创新能力、产业支撑与控制力和绿色可持续发展等五个维度,构建产业链现代化评价指标体系,如表1所示。

表1 产业链现代化评价指标体系及指标计算公式

二、产业链现代化评价模型构建

产业链现代化评价涉及指标权重的赋值及指数测算模型的构建两个层面,指标权重的赋值包含主观和客观赋权法,主观赋权法受专家主观偏好的影响较大,结合本研究数据的实际情况,采用客观赋权法中的熵权法对评价指标进行赋权。

(一)熵权评价模型

1.原始数据矩阵

假设产业链现代化指数的评价对象包含m个待评价城市,共有n个评价指标,每个城市评价年限为t年,aijk表示第i个城市第j个评价指标在第k年份的实际数值,其中i=1,2,…,m;j=1,2,…,n;k=1,2,…,t。构成产业链现代化原始数据矩阵A=(aijk)m×n×k。

2.数据标准化

评价指标体系中数据来源渠道不同,单位也不统一,为准确计算各指标的熵权值,必须采用极差法对收集的原始数据进行无极化和无量纲化处理,处理后的指标数值位于区间[0,1]之间,处理时要注意指标的属性,正向指标和逆向指标的计算公式有别,假设评价指标j的正、负理想值分别为ajmax和ajmin。

正向指标计算公式:

逆向指标计算公式:

通过标准化,形成标准化矩阵B=(bijk)m×n×k。

3.计算信息熵

其次,利用公式Hi=-(j=1,2,…,n)计算各评价指标的熵值。

根据熵的性质,熵值Hi的数值越小,表明该指标提供的信息越多,权重越大,故用信息效用值1-Hi表示信息熵。

4.确定熵权权重

再利用公式wj=(1-Hj)/(1-Hj)求得第j指标的熵权权重,将同层指标所有熵权进行归集得到熵权向量W=(w1,w2,…,wn),赋权结果如表1第6列所示。

(二)熵权TOPSIS模型

本研究探讨产业链现代化过程中各评价指标实际值与理想指标值的差距,故选择运用TOPSIS(Technique for order preference by similarity to ideal solution)评价法,它是一种逼近理想解的排序法,先设定各指标的“正理想解”和“负理想解”,再测定各评价单元与“正理想解”和“负理想解”的偏离程度,根据偏离程度对方案的优劣进行排序[15]。然而,传统的TOPSIS模型无法根据评价指标的相对重要性赋予不同的权重,改进的TOPSIS模型运用熵值法确定指标的相对权重,具体步骤如下:

第一步,确定指标的正负理想解。利用前述的标准化矩阵B求出所有年份中各指标的最大和最小值,构成“正理想解向量”和“负理想解向量”。

正理想解向量:

负理想解向量:

第二步,计算欧式距离。以熵权向量W和正、负理想解向量为基础,求出不同年份所有评价向量与正、负理想解的距离,如公式(3)和(4)所示:

第三步,计算评价对象与最优方案的贴近度Cik。

其中:Cik∈[0,1],根据Cik数值可对产业链的现代化程度进行排序,Cik越大表示该年份的产业链现代化指数越接近于最理想值,产业链现代化水平越高,反之,Cik数值越小则表示该年份产业链现代化程度较差。

(三)障碍度模型

产业链现代化指数衡量的是我国各地区产业链现代化的发展态势,各指标越接近于理想值则状态越佳,但在实际运行中,总有一些指标由于自身投入或产出不足而对产业链现代化带来负面影响,说明该指标具有一定的障碍度,称之为障碍因子。障碍度越大,对产业链现代化的制约作用就越强,障碍因子是导致地区产业链发展滞后的深层次原因,需借助障碍度分析模型来测算,为此,引入因子贡献度wj、指标偏离度Fj和障碍度Oj三个指标,指标障碍度的计算如公式(6)所示:

其中:Fj=1-bijk表示第j指标与最优指标数值1的差距值,因子贡献度wj直接用熵权权重表示,准则层中五个子系统的障碍度可以将该系统对应的指标层指标的障碍度加总求得。

三、产业链现代化测度及障碍因子分析

研究数据来自2015—2021年的《中国科技统计年鉴》《中国统计年鉴》和《中国高技术产业统计年鉴》,由于西藏、青海和新疆部分年份数据缺失,将这3个区域排除,运用模型测算28个省、市、自治区7年间产业链现代化指数及其变化趋势。

(一)产业链现代化指数变动趋势分析

1.全国总体情况分析

如表2所示,2014—2020年间28个地区中有25个产业链现代化指数呈上升趋势,指数增长最快的3个省份均位于中部,分别是江西省、湖北省和安徽省,年均增长率分别为7.27%、5.99%和5.61%。2020年,江苏和广东两省的产业链现代化指数值超过0.6,分别为0.631和0.608,将指数大于0.5的6个地区称为引领型区域,占21.43%;有11个区域的指数值位于区间[0.4,0.5],占39.29%,称之为追随型区域;其余11个地区指数值小于0.4,占39.29%,称之为后发型区域。可见我国产业链现代化指数总体水平依旧偏低且增长缓慢,要认清短板,加快解决卡脖子核心技术问题,切实实现产业链现代化。

表2 2014—2020年28个区域产业链现代化指数及变化值

2.分层次分析

(1)产业链引领型

6个地区均位于我国东部,全域7年指数平均值为0.517,7年间年均增长率为2.48%。基于2020年的指数进行排序,排列顺序为:江苏>广东>浙江>北京>山东>上海。从数据变化趋势可以看出所有地区的产业链现代化指数均呈上升趋势,增长速度最快的是浙江、山东和江苏,分别实现年均5.20%、4.00%、2.49%的增长率。引领型区域的产业链现代化指数较高主要得益于这些省份的创新投入,以广东省为例,该省的产业链内高级研发机构数量、产业链内科研人员投入强度、产业链内创新技术产出、产业链上新产品产出、技术密集型产业产值占比、产业链头部技术产出水平、产业链尖端产品技术引领性、产业链协同的资金保障度、产业链技术自主把控程度等指标均位居全国首位。江苏省在产业协同创新能力、产业支撑与控制力方面优于广东省,该省在产业链内技术引领的可持续性、不同创新主体协同创新意识、产学研协同创新的深度、产业链全员劳动生产率、产业链企业创新战略支撑力等方面表现较突出。

(2)产业链追随型

该类地区2020年的产业链现代化指数平均值为0.403,年平均增长率为8.51%,指数增长比较明显,主要集中于中西部地区,排列顺序为:河南>安徽>湖北>天津>湖南>福建>陕西>江西>四川>重庆>河北。这些区域是我国产业技术进步从模仿到自主创新,从技术追随到技术引领的后继力量。除天津外,7年间产业链现代化指数值均呈快速上升趋势,其中江西、湖北和安徽分别实现7.27%、6.00%和5.61%的增长率。在追随型区域中,河南省的产业链现代化指数指名第一,但增长率较慢,其表现较为突出的领域为产业链内科研人员投入强度、产业链头部技术的尖端性和技术引领性、产业链内基础设施完善度和产业链工业污染治理能力。湖北作为教育强省,协同创新能力表现较为突出,具体指标体现在产业链R&D经费投入强度、产业链头部技术产出水平、产学研协同创新的深度、产学研协同创新的广度、协同创新产出效果、产业链内企业抗风险能力和产业链全员劳动生产率等方面。

(3)产业链后发型

产业链后发型地区的指数平均值仅为0.327,年均增长率为1.71%,此类区域主要集中于中西部,产业基础相对薄弱,创新投入能力和产业支撑能力不足。指数排列顺序为:甘肃>辽宁>山西>宁夏>吉林>贵州>内蒙古>云南>黑龙江>海南>广西。进一步分析发现,此类地区除了绿色可持续发展子系统指数与引领型区域的差距较小外,其余四个子系统指标与理想解均有较大差距。因此,要加大研发经费投入,引进和培养科技人才,培养壮大本地高科技企业,鼓励企业进行技术创新从而提升地区高端专利和产品数量,切实打造坚实的创新基础,进而实现产业链的高端引领。同时,要鼓励区域产学研不同创新主体开展协同创新,提升协同创新意识,促进协同创新向纵深推进,通过优势互补提升协同产出效果。要完善产业链内基础设施配套,为企业创造更好营商环境,提升企业的利润率以增强产业链内企业的抗风险能力,通过技术获取与改造提升产业链内劳动力的生产效率和实现高端技术的自主把控,多角度提升地区产业支撑与控制力。

(二)各子系统的产业链现代化指数分析

基于2020年的测算数据,5个子系统指数全国平均值排序如下:产业支撑与控制力子系统>绿色可持续发展子系统>协同创新能力子系统>基础创新能力子系统>高端引领能力子系统。

1.基础创新能力子系统

产业基础高级化是产业链现代化的前提,没有坚实的创新基础作后盾,产业链内部创新就成无源之水,尖端领域的技术创新更是无从谈起。研究表明,28个地区7年间创新基础能力子系统的指数均值仅为0.266,2020年的均值为0.349,虽然指数在提升,但整体水平依旧偏低。从分层次上看,2020年产业链引领型地区的基础创新能力子系统平均值为0.616,是追随型和后发型地区均值的1.51倍和4.25倍,地区差距比较明显。产业链引领型区域经济发达,高等院校集中,科研机构布局完善,创新资源的投入能力与产出能力较强,为地区产业技术创新创造了有利条件。2020年广东省的产业链内高级研发机构数量达10859家,有效发明专利达43.55万件,江苏和浙江两地规模以上企业新产品开发项目数达10.28和13.33万件,北京市的R&D投入强度为6.31,遥遥领先于其它地区。而后发型地区,在产业链R&D经费投入强度、人员投入、高端研发机构数量上与引领型地区相比确实存在差距,导致创新技术和产品产出不足,制约了基础创新能力子系统指数的提升,7年均值仅为0.145。

2.高端引领能力子系统

高端引领能力是产业链现代化的重要标志,直接决定了产业链头部厂商的技术引领和技术控制水平,对于降低产业链风险,解决卡脖子技术问题至关重要。为遏制中国发展和创新能力的提升,美国实施一系列技术封锁,芯片的断供导致我国华为、中兴等高科技产品的生产供应受阻,美国的技术霸凌给中国依靠创新链结构升级支撑产业链现代化水平提升带来巨大冲击[1],这恰恰说明我国产业链的高端引领能力不足,实证分析结果表明该子系统的指数值偏低,7年间全国均值仅为0.281,2020年的均值为0.312,在5个子系统中得分最低。从分层次上看,2020年产业链引领型地区的均值也仅为0.460,高技术产业新产品销售收入/GDP比值,除广东省达21.1%外,其它地区的比值均低于12%,体现高端创新能力的“地区高技术产业发明专利授权量”指标仅有广东、江苏和浙江三省超过1万件,高端创新能力有待强化。只有浙江省开展创新活动的企业占比超过50%,产业链现代化过程中技术密集型产品和尖端产品的研发和生产能力依旧不强,企业的创新意识有待强化。

3.协同创新能力子系统

协同创新能够实现产业链内创新资源的协同效应,对于中国这样一个全产业链发展的国家,协同创新有助于节约创新资源,提升创新产出绩效。2020年全国整体的协同创新能力指数为0.459,其中,产业链引领型、追随型和后发型区域的协同创新能力指数分别为0.574、0.468和0.389。指数偏低的原因主要是:一是创新主体的协同创新意识不够,2020年规模以上企业开展产品或工艺创新合作的企业占比最高值仅为28.63%,全国平均值仅为18.82%;二是协同创新的广度不够,技术开发、转让、咨询和服务总费用占制造业增加值的比重全国平均值仅为2.49%;三是协同创新产出效果不理想,全国技术市场成交额在地区GDP中的占比平均值仅为2.63%。

4.产业支撑与控制力子系统

在产业链现代化进程中,产业支撑体现区域创新环境、创新要素禀赋对产业链中企业创新的支撑和产业技术进步的推动作用,产业控制力体现产业链内部企业对关键核心技术的把控性和风险防控水平。该指数全国7年的均值为0.544,2020年均值为0.542,产业链引领型、追随型和后发型区域的指数分别为0.554、0.547和0.532。最近几年,随着基础设施的不断完善,高速公路和高速铁路总里程不断取得新突破,高等级公路铁路网密度由2014年的0.059 km/km2增加到2020年的0.075km/km2,体现产业生产效率的全员劳动生产率从2014年的12.67亿元/万人增加到2020年的17.06亿元/万人,产业支撑力较好,但体现抗风险能力的核心指标“规模以上工业企业利润总额/企业总数”7年间数值变化不大,企业抗风险能力依旧不强,“规模以上工业企业技术获取和改造经费”全国年均增长率仅为1.07%,产业链技术自主把控程度较弱。

5.绿色可持续发展子系统

产业链现代化的重要标志是产业的可持续性、绿色性和生态性。7年间绿色可持续发展子系统指数均值为0.514,2020年引领型、追随型和后发型三个区域的指数均值分别为0.554、0.547和0.532,全国发展相对平衡。绿色可持续发展指数数值主要受产业链绿色财政投入水平和产业链工业污染治理能力等指标的影响,指标权重分别为0.018和0.038。

(三)产业链现代化障碍因子分析

1.子系统障碍度分析

根据障碍度计算公式(6),分别计算28个省、市、自治区2014—2020年各指标的障碍度,结果表明,高端引领能力子系统、基础创新能力子系统、协同创新能力子系统是制约我国产业链现代化的三个主要障碍,障碍度值均超过20%。高端引领能力子系统的障碍度平均值达到39.98%,属于第一障碍,除广东省外,其它区域均存在高端引领能力障碍。基础创新能力子系统障碍度平均值为33.62%,追随型和后发型地区的基础创新能力不足表现尤为明显,绝大多数障碍度超过35%。协同创新能力子系统的障碍度均值为20.40%,内蒙古、海南和云南等18个地市的障碍度超过20%。产业支撑与控制力和绿色可持续发展子系统的障碍度较小,平均值分别是9.63%和6.91%。

2.指标层障碍度分析

结合2020年基础数据,针对25个评价指标进行障碍度测算,表3中列出每个地区障碍度最大的前8个指标。

表3 28个省市自治区指标层障碍度前8位指标汇总

表3中总共有14类指标,总共出现224次,其中85次出现在基础创新能力子系统中,占37.94%;70次出现在高端引领能力子系统中,占31.25%;65次出现在协同创新能力子系统中,占29.01%;出现在产业支撑与控制力子系统和绿色可持续发展子系统中指标只有4个,占1.79%。除江苏和广东外,制约所有地区产业链技术提升的前四大要素分别是:产业链尖端产品技术引领性(B14)、产业链头部技术产出水平(B12)、产业链内创新技术产出(A14)和协同创新产出效果(C15),指标平均障碍度分别达到13.46%、11.72%、9.16%和8.18%;此外,产业链头部技术的尖端性(B13)、产业链上新产品产出(A15)、产业链协同的资金保障度(C11)、产业链科研人员投入强度(A13)、产业链内高级研发机构数量(A12)亦是制约产业链现代化的关键障碍,障碍度平均值均大于5%。此外,对于广东、江苏等产业链引领型区域,协同创新产出效果(C15)和产业链工业污染治理能力(E15)两个因子的障碍度较大。

四、研究结论及政策启示

实证研究表明:①我国产业链现代化指数总体呈上升趋势,指数从2014年的0.372上升到2020年的0.429,但总体的现代化程度不高,产业链引领型主要分布在东部省份,产业链追随型大多位于中部地区,产业链后发型主要是西部省份;②5大子系统指数体现为产业支撑与控制力子系统>绿色可持续发展子系统>协同创新能力子系统>基础创新能力子系统>高端引领能力子系统,说明我国产业链现代化进程中基础创新能力、高端引领引力和协同创新能力有待强化;③障碍因子诊断结果表明产业链尖端产品技术引领性、产业链头部技术产出水平、产业链内创新技术产出、协同创新产出效果、产业链头部技术的尖端性、产业链上新产品产出、产业链协同的资金保障度、产业链科研人员投入强度、产业链内高级研发机构数量是制约产业链现代化的关键障碍。

为实现产业链现代化:一要认清本地区产业链现代化的结构性短板,根据地区的实际寻求产业链现代化的关键突破口,东部地区要立足于现有的创新基础,加快高端领域的创新投入,力争在光刻机、芯片、航空发动机和航空材料等卡脖子技术领域取得突破。中、西部要加快创新基础能力的构建,加强高端要素的培育,创造良好的创新生态环境;二要重视产业链技术引领能力的构建,在高端产品研发中,注重创新数量的同时,更应关注创新的质量,要在产业链上培育更多隐形冠军,实现本国企业在研发、知识产权、标准和战略方面走在世界前列,最终形成技术壁垒;三要促进产业链与创新链高效融合,通过制度安排和政策激励将产学研协同创新引向深入,提升协同创新的效果并努力提升技术产业化率。