我国医药制造业企业创新能力区域比较研究——基于生态系统视角

◆孙沛竹 刘连峰 高晓同

近年来，我国创新驱动发展，尤其是抗击新冠疫情的实践证明，医药制造行业是我国实现经济高质量发展的重要引领产业，也是保障国家公共卫生安全的基础性产业。因此，加快提升我国医药制造行业的整体创新能力，对于促进我国经济高质量发展，加强国家公共卫生安全保障具有极其重要的战略意义[1]。研究表明，医药制造行业的发展具有明显的区域特征，因此，从区域视角探究医药行业创新驱动特征，对于我们国家创新能力提升具有重要参考价值。

鉴于医药制造行业创新驱动的本质，对医药行业的创新能力进行全面评估，有助于发现其在创新能力方面存在的优势和不足[2]。本研究以区域内医药制造企业为研究主体，结合产业特征，基于生态系统视角，将种群与群落创新能力纳入到区域内医药制造产业创新能力的评价中，构建创新生态系统评价体系。通过对不同生态层次的客观赋权来揭示不同层次指标对于生态系统创新能力的影响权重，并对各区域医药制造业不同层次创新能力进行比较分析。本研究结论为行政机构及创业者评估地区医药制造行业创新能力提供借鉴，据此进一步完善其发展战略，促进地区医药产业发展。

一、文献综述

（一）区域创新能力评价研究

不同维度创新生态系统其内在演化机制的核心主体存在差异[3]，区域维度创新能力评价的研究较多。柳卸林和胡志坚[4]分析了中国区域创新能力研究的意义和演化历程；官建成和何颖[5]运用DEA 方法中的模型,分别对创新活动的技术有效性、经济有效性以及综合有效性进行评价；赵希男等[6]采用一种基于个性优势特征分析的民主评价方法，分析了31 个省级区域创新能力,得到各地区创新能力的个性优势特征等研究成果；刘凤朝和孙玉涛[7]从创新环境、创新投入、创新产出三个维度建立国家创新能力构成的三维模型，构建国家创新能力测度指标体系；王杏芬[8]将企业特色与区域特征相结合,建立了以微观企业R&D 为主、科研院所和高校为辅的区域创新评价指标体系；李柏洲和苏屹[9]建立了改进突变级数的区域科技创新能力评价模型，对指标体系的合理性进行验证；潘雄锋等[10]从创新环境、创新资源、创新成果和创新品牌四个维度建立基于企业层面的区域创新能力分析框架，以此为理论依据建立了基于企业层面的区域创新能力评价指标体系；赵炎和武晨[11]从区域创新系统的耗散结构特征出发,通过建立区域创新系统运行绩效评价指标体系和熵变模型，实证分析了上海市区域创新系统的运行状况。

（二）生态视角下的区域创新能力评价研究

近年来，研究者将生态的视角引入了区域创新能力评价中。何向武和周文泳[12]通过区域高技术产业创新生态系统协同性来评价区域创新能力，从生产经营水平、研发创新活动水平与固定资产投资水平协同关系两方面给出了中国大陆31 省市区域高技术产业创新生态系统协同性的分类评估结果和优化对策。蔡姝莎等[13]将创新生态质量纳入高新区创新能力评价，利用因子分析提取出六个主要生态因素，即产业结构创新因子、知识创新因子、创新平台因子、创新资金因子、创新中介因子和创新环境因子。李晓娣和张小燕[14]结合相关数据，利用共生测度模型计算我国区域创新生态系统共生度，并进一步建立静态和动态面板数据模型，实证分析区域创新生态系统共生与科技创新能力提升间的关系。

（三）基于企业的创新能力相关研究

基于企业的创新能力研究最初从资源基础观[15]、核心能力观[16]、动态能力观[17]等视角诠释了企业的创新能力，认为企业创新能力包括资源能力、结构能力以及不同能力之间的耦合。主要从投入—产出框架、知识活动过程等视角对企业创新能力进行结构分解和测量[18-20]。

Adner[21]首次将生态学技术与创新理论结合，因其角度的新颖性和概念的模糊性引发了学者们对其理论性的探讨[22]。在创新生态系统中，核心企业与上游供应商、下游客户和其竞争企业四者互补，共同促进相关技术平台的形成和发展[23,24]。“创新生态系统”的提出反映创新能力的研究重点从强调创新系统要素之间的协同转变为对创新系统与环境之间相互作用[25]。与传统的战略理论不同，创新生态系统更加侧重于系统内部主体之间的依赖关系和互补关系[26]。刘海兵和许庆瑞[27]提出企业创新新范式，认为生态能力是企业创新能力提升的最终环节。柳卸林等[28]基于创新生态视角,提出了互补者领导力以及部件领导力的概念,探究了其对企业创新绩效以及经济绩效的影响。孙玉涛和张瑛[29]基于生态系统视角，从物种、种群、群落三个层次对不同企业创新能力进行了比较研究，认为生态系统各层次的能力内化于企业创新能力当中。

（四）文献评述

已有研究基于不同理论和内容构建了区域创新能力评价指标体系，并开展了评价研究，较少考虑生态视角。部分基于生态系统的区域创新能力评价均着眼于区域整体的创新能力评价。然而企业为影响区域创新能力的最关键因素[30]，以往对企业创新能力的评价研究虽着眼于生态，但没有基于区域整体的视角。总之，现有研究并没有构建基于企业的区域创新能力评价指标体系，也很少有学者基于物种、种群、群落三个层次构建创新能力指标体系。因此，本文结合了我国医药制造产业特征，基于生态系统视角，从物种、种群、群落三个层次构建基于企业的医药制造产业区域创新能力评价指标体系，并对区域间医药制造企业创新能力差异进行比较分析。

二、评价体系构建与测度

（一）基于生态系统视角的区域企业创新能力评价指标体系

创新生态系统与自然生态系统从构成上极为相似[31]。包含物种、种群和群落三个生态层次。物种是指相同种的有机体，对应创新生态系统中的同行业企业。本文认为区域内的医药制造企业能力及能够为其提供创新补充的非企业主体（物种互补者）的创新转移能力共同构成本区域的物种层次创新能力；种群是同种有机体的集合群，对应创新生态系统中能够与创新主体产生互动的其他主体。由于医药制造企业的外部创新要素主要来自于其合作企业，本文将区域内医药企业的区域外合作者的创新能力视为种群层次的创新能力；群落是不同生物种群的集合，对应创新生态系统中能够为物种提供创新补给的全部外部要素。本文认为区域内医药能够促进医药企业创新能力提升的所有市场、制度等要素共同构成了群落层面医药制造企业区域创新能力。不同层次下创新能力各项指标的加权构成了该层次的创新能力，每个层次能力按照一定权重的加成，反映了该系统的整体创新能力。

1.物种层次创新能力。物种层次创新能力是区域医药制造企业创新能力最重要的组成部分，考察了区域内医药制造企业自身创新资源及其物种互补者对其创新能力的补充。对于区域内医药制造企业创新生态系统来说，能否充分利用主体自身资源，能否发挥好系统内非企业的组织对企业能力的补给对整个系统的创新能力起到决定性的作用。

企业自身资源是其创新能力的内核，包含了财务资源、人力资源和知识资源。财务和人力资源能力反应了一个地区企业创新资源的投入，包括财务上对于引进和改造技术方面的投入占总研发投入的比率以及人力方面研发人员投入强度、研究人员在研发人员及行业从业人员中的占比、企业研发机构人员在总研发人员中所占比重。知识资源反应了创新主体的创新产出能力，包括发明专利申请比率和有效发明专利数量。单一创新投入或产出能力无法准确反映出地区内企业的资源能力，所以我们要将其纳入一个整体的框架综合考量[32]。

物种的互补者包括本地的大学、科研院所及中介机构，这些系统内非企业主体对本地区医药制造企业的创新能力有重要的补充作用。对于大学和科研院所，首先识别了本地区与医药制造行业相关的双一流学科及其所在机构，并且考察了这些学科的数量。接着衡量了这些机构在医药制造行业申请发明专利时与本地区企业的合作率，因为校企合作能够高效地将机构的创新要素传递给企业。最后，考察了另一种能够使企业充分利用机构创新技术的形式，即上述机构申请医药制造行业发明专利的成果转化率。另外，中介机构能够协助企业充分发挥其创新能力，因此进一步考察了本地区专利代理机构在医药制造行业发明专利申请过程中的平均代理能力。

2.种群层次创新能力。区域内的知识交流无法满足企业进行知识重组的全部需求，区域外相关企业也为其提供了创新要素。对于医药制造企业来说，在诸多企业关系中，合作为企业提供了最主要的创新资源。因此，本文考察了区域外与本地区医药制造企业存在合作关系的企业能力，包含区域外合作企业数量以及这些区域外合作者的知识能力，进而考量这些区域外合作者对于区域内医药制造行业的创新补给能力。为了考察这些区域外合作企业的知识能力，本文测量了这些区域外合作企业申请的发明专利数量，并且使用这些发明专利的平均合享价值来衡量其质量[33]，此外还计算了这些区域外合作者在非医药行业申请发明专利占所有发明专利的比例来测度其行业外知识能力。这些要素均能够部分转移给其合作伙伴，为其伙伴带来知识能力的补充，提升整体创新能力。

3.群落层次创新能力。在群落层次考察了本地区整体创新环境对于医药制造企业的创新支撑能力。我们使用如下指标对区域创新支撑能力进行测量：首先，区域知识产权保护强度是该区域专利侵权纠纷累积结案数与累积立案数之比，区域知识产权保护强度能够反映出该地区对知识产权的重视度；其次，区域研发投入能够充分体现该地区对研发的重视，是该地区内企业提高创新能力的动力；再次，用本地科技政策条数来计量该区域对创新的政策支撑能力；最后，技术的市场化是企业创新的根本目的，因此衡量了区域技术市场规模，这是该区域创新能力在结果上的体现。

（二）数据收集

依据上述选择的指标，本研究从《中国高技术产业统计年鉴》《中国科技统计年鉴》《中国专利统计年报》、国家知识产权局官网、Incopat 专利数据库、北大法宝网收集了研究所需数据。其中，与地区医药制造行业研发、人员等投入相关的数据来源于《中国高技术产业统计年鉴》；地区层面研发投入数据来源于《中国科技统计年鉴》；地方技术市场交易规模数据来源于《中国专利统计年报》；地区专利纠纷案件数据采集自国家知识产权局官网；区域科技政策数据采集自北大法宝网；专利合作、数量、质量相关的数据从Incopat 专利数据库获取。

（三）指标权重的确定——全局熵权法

在对指标体系按层次分析的过程中，通常采用主观赋权（如专家打分等）和客观赋权（如熵权法）等方法。主观赋权受人为影响因素较大。而使用熵权法时，使用横截面数据对指标进行赋权则缺少时间维度的考察，难以反映指标动态变化的过程。全局熵权法能够很好解决这两方面的问题，既使用客观数据，又能通过面板分析引入时间维度，进而评估各指标随时间的变化趋势。

本研究构建了目标—准则—指标三级指标体系。其中，目标层为生态系统整体创新能力，其权重由准则层物种、种群、群落三个生态层次加权得出，准则层权重由其对应的指标层无量纲处理后加权计算得出。通过全局熵权法的计算，得到各指标对上级指标权重，如表1 所示。

表1 指标权重

三、生态系统视角下医药制造产业创新能力评价及比较分析

（一）区域医药制造产业创新能力总体分析

本研究使用全局熵权法所得到的各层次指标权重，分别计算了我国31 个省市自治区（因样本数据缺失，我国香港、澳门特别行政区及台湾地区的样本数据暂未涵盖）2010～2019 年共十年各生态层及系统层医药制造企业创新能力得分。依据2019 年各地区系统层次创新能力得分，绘制了各地区创新能力比较图，如图1 所示。根据折线图研究发现，北京、上海、江苏、山东、广东五个省市的创新能力最为突出，这五个省市均处于我国东部地区；中、西部的发展十分不均衡，除安徽、湖北和四川略高于国家平均水平，湖南省与国家平均水平持平外，其余14 个省份均表现出较差的整体创新能力；东北地区三个省的创新能力分布较为均匀，三个省均略低于国家平均创新水平。

图1 2019 年31 省创新能力

为了诠释我国各省创新能力差距，本文进行了聚类分析。首先，将我国31省2010～2019 年物种、种群、群落三个层次得分均值作为分类变量，对31 个样本省市进行聚类分析；其次，为识别聚类个数绘制图2，结果表明，当类别数达到3 时，聚合指数最高[34]。由此，划分3 类最合适。

图2 聚合指数随类别变化

再次，图3 给出了系统聚类树状图的主要结果。结果显示，分类为3 时，聚类结果与按上文权重所计算的生态系统层次得分一致[35]。北京市的系统层次得分高于40 分，本研究认为其是“创新引领地区”；上海、山东、广东、江苏四个地区系统层次得分均高于20 分，本研究认为其是“创新领先地区”；其余省份得分均低于20 分，本研究认为其是“创新落后地区”。

图3 各省聚类

进一步分析图3 发现，引领地区与领先地区均处于我国东部地区，这与我国东部地区经济发展及开放度等因素密不可分。在创新领先地区中，相似性最强两个省份为山东和广东，二者三个层次的得分均明显领先于创新落后地区。虽然两个省份物种层面得分十分相近，但其得分的内在构成差异十分明显，山东省医药制造企业自身的资源与能力明显强于广东省，而广东省较山东省有更强的物种互补者给其提供创新补给。

同时，由于基因工程制药是医药制造领域发展的前沿，分析了上述“创新引领地区”和“创新领先地区”基因工程类专利在医药制造类专利中的占比（如图4 所示），以探索这些区域医药制造产业的发展结构。通过分析，发现北京市医药行业结构变化较为稳定，总体趋向发展前沿技术；上海市结构发展较稳定；广东省在2012～2016 年基因工程专利占比有所下降，而2016 年以后有大幅度上升；而江苏、山东两省前期前沿科技发展不足，近几年基因工程类专利占比上升幅度较快。

图4 创新引领、领先地区基因工程类专利占比

（二）区域医药制造产业创新能力成长性分析

为了分析我国各省创新能力的成长性，首先依据我国31 个省市自治区（因样本数据缺失，我国香港、澳门特别行政区及台湾地区的样本数据暂未涵盖）各层次得分均值绘制了全国各层次创新能力分析图，如图5 所示。全国整体创新能力除2012～2013 年小幅下降外，基本处于稳步上升的局面。其中，物种层次保持相对稳定。种群层次增幅较大，但2012～2013 年的下降导致了全国整体创新能力的下降。这是由于2013 年，我国医药制造业企业的跨省合作能力有所下降。而群落层次在十年间保持稳定增长的趋势，由此可见，各省市的市场、政策等环境为创新发展提供了稳定的支撑。

图5 我国各生态层次创新能力分析

为进一步分析我国各省市的创新能力成长性，本文绘制了各地区十年创新能力平均增长率和增长率稳定性散点图。取其中位数将散点分为图6 所示的四个象限，分别代表稳定—高增长（一象限）、稳定—低增长（二象限）、不稳定—低增长（三象限）和不稳定—高增长（四象限）四种成长模式。

图6 2011-2019 年创新能力平均增长率和增长稳定性散点

首先，稳定—高增长的省份有湖南和甘肃两省，该两省受区位影响，其初期创新能力较为薄弱，具有更强的上升空间，所以表现出很强的增长能力。而稳定的快增长决定了其不断赶超创新领先省份，至2019 年，湖南省的整体创新能力已达到全国平均水平，甘肃省也领先了西部大多数省份。

其次，上文分析中的“创新引领地区”和“创新领先地区”均分布在第二象限，即稳定—低增长省份。分析得，由于这些省份具有非常好的创新基础，其基数较大，无法达到更高的增长率，而这些城市的增长稳定程度上也明显高于其他省份，这决定了其始终处于全国领先地位。除“创新引领地区”和“创新领先地区”的五个省份外，重庆、宁夏、福建、四川、青海、浙江、西藏这七个省份也落在了第二象限。其中，重庆、福建、四川、浙江四个省份属于稳定追赶型省份，宁夏、青海、西藏由于其创新基数较小，稳定的低增长使其与领先地区的差距拉大。

再次，陕西、吉林、内蒙古、山西、江西、广西、贵州、云南、新疆这九个省份明显地落在了第四象限，即表现出不稳定—快增长模式。这些省份虽然其平均增长率较高，但由于其增长很不稳定，导致了其追赶能力并不强。因此，至2019 年，该九省的创新能力均与全国平均创新能力有所差距。

另外，有七个省份落在中位数附近，包括黑龙江、湖北、天津、安徽、河南、海南、辽宁。其中，湖北省和天津市的增长率和增长稳定性均处于中间水平；河南和安徽两省的增长率处于中间水平但增长稳定性较差；黑龙江、湖北两省表现出较强的增长性；辽宁、海南两省的增长较慢。

最后，并未有省市明显落在第三象限，也就是说我国31 个省市自治区（因样本数据缺失，我国香港、澳门特别行政区及台湾地区的样本数据暂未涵盖）中不存在增长率很低且增长非常不稳定的省份，这对我国整体创新能力的稳定提升有促进的作用。

（三）区域医药制造产业创新能力成长性滚动分析

为了分析我国各区域医药制造产业创新能力成长性的变化，本文分三个阶段（2011～2013、2014～2016、2017～2019）绘制了各地区创新能力平均增长率和增长率稳定性散点图。其中，每三年绘制一个图，并取图6 的中位数将每个散点图分为四个象限进行比较分析。具体成长能力变化过程如图7-9 所示。

图7 2011～2013 年创新能力平均增长率和增长稳定性

图8 2014～2016 年创新能力平均增长率和增长稳定性

图9 2017-2019 年创新能力平均增长率和增长稳定性散点图

比较三幅图我们发现，图中散点的总体移动趋势是由右下向左上方移动，即我国各省医药制造企业创新能力的成长性总体从不稳定—高增长向稳定—低增长转变。究其原因，一方面，我国医药制造产业逐年发展，规模与实力的分配形势趋于稳定，产业创新的增长方式也随之稳定。另一方面，随着我国经济高质量发展，经济增速已大大放缓，医药制造产业作为我国经济发展的主要部分，与全国经济增长形势相匹配。

另外，研究发现上文分析中的“创新引领地区”和“创新领先地区”中的广东省和山东省并未始终处于第二象限。其中，山东省从稳定- 高增长向稳定—低增长转变。这说明山东省是的创新能力处在后来居上的形势。而广东省医药制造产业创新能力成长性从稳定—低增长向稳定—高增长转变。这说明广东省虽已处于创新领先地位，但仍然在加速发展，具有挑战创新引领地区的潜力。

四、研究结论

通过以上对各省市创新能力及其成长性的分析，本文得出如下结论：

首先，目前我国各区域创新发展很不均衡，主要表现为东部地区很强、中西部地区很弱的局面。因此，首先国家应进一步科学合理布局国家科技计划，充分考虑不同区域科技创新的特征和需求，结合中西部地区创新发展现状和实际，设立相关区域科技计划，帮助提升区域创新能力和产业发展水平，以及提升中央转移支付经费中科技投入的比重，通过提高中央转移支付，加大对中西部地区科技创新能力的支持力度，着眼中西部发展，补齐科技短板；其次中西部地区应重视企业的创新主体地位，对研发活跃的企业进行扶持，通过实施创新型企业培育工程，扶持企业“微成长、小升高、高变强”，培育一大批创新企业，引进优质创新企业，强化对企业创新的政策扶持，使企业真正成为科技创新的主力军，同时应该加快建设创新人才强省，牢牢抓住培育、引进、使用、激励等关键环节，努力形成创新人才育得强、引得来、留得住、用得好的良性循环，通过上述举措改善地区研发环境，以此提升地区产业创新能力。

其次，我国各省市创新成长性表现出了良好的局面，东部地区在保持其高创新能力的基础上稳定增长，中西部地区加速追赶，基本形成一种先发展带动后发展的局面，这种“技术追赶”既能降低研发成本，又可以避免研发可能造成的失败，通过学习、模仿、引进再吸引，显著缩短了科技创新所需研发周期，有效提高了中西部地区的科技创新能力，但在加速追赶的同时，后发展地区还需注重自主创新的积极性和自身发展的稳定性，在技术和经济快速发展的同时，争取探索出有别于东部地区的差异化创新模式，基于本区域的地理环境优势和产业优势摸索出科技助力产业发展的新模式。

最后，区域医药制造产业创新能力成长性分析结果表明，我国医药产业创新能力成长模式与我国经济发展模式相一致，即从快速发展向稳定发展转变。一方面，这种模式的一致表明我国医药产业总体成长与经济发展相契合；另一方面，这种增长模式的一致也说明了我国医药产业创新能力增长一定程度受到了经济发展模式的桎梏。目前我国经济追求稳定、高质量的发展，而医药产业的创新增长仍处于高需求模式，远高于经济增长需求。因此，国家应统筹经济发展结构，进一步推动医药制造产业的创新增长，摆脱经济发展束缚。