中小型城市化工产业技术创新评价及提升对策

刘洋，刘在涛，刘俊玲，李金针，陈维卿，唐雪梅，陈维英，朱连双，郭正光

(1.莒县产业发展研究院，山东 日照 276800；2.北京蓝海智库信息咨询有限公司，北京 100089；3.日照职业技术学院，山东 日照 276826；4.莒县职业技术教育中心，山东 日照 276511；5. 莒县夏庄镇招商促进中心，山东 日照 276514；6.莒县工业和信息化局，山东 日照 276599)

0 引言

随着经济的不断发展和城市化进程的不断加快，中小型城市的化工产业已经成为推动当地经济发展和城市转型升级的重要力量。化工产业在推动当地经济发展的同时，也为城市居民的日常生活提供了重要的支撑和保障。然而，在全球化竞争的大环境下，中小型城市化工企业面临着一些挑战，如技术创新能力不足、市场竞争力弱、环境压力增大等。因此，评价中小型城市化工产业的技术创新水平，对提升企业核心竞争力，推动城市化工行业健康可持续发展具有重要意义。日照市作为传统的化工产业重点城市，在化工产业发展中具有举足轻重的地位。与此同时，伴随着产业改革以及绿色发展的需要，日照市化工产业发展也面临一些瓶颈，例如产业关停和投资限制等。这迫使日照市化工产业需要尽快做出调整，提升产业创新能力，进行产业优化改革。因此，以日照市为例，对其化工产业进行技术创新评价，并基于上述评价给出中小型城市化工产业应对措施，帮助当地化工产业实现高质量发展。

1 相关研究文献评述

熊彼特于1912 年首次提出了“创新”的概念，为经济增长的创新学说奠定的最原始的基础。经过了多年的变化，创新被认为是采用不同的方法对生产过程中的生产要素进行“新的组合”[1]。具体而言，它代表了推出新的产品采用新的生产方法(工艺)。因此，不少学者对产业创新展开研究，比如高新技术产业[2-4]、专利密集型产业[5]以及文创产业[6]等。随着全球范围内产业智能化与现代化的演变，化工产业也得到了创新产业的渗透与融合，实现了创新型产业革命[7]。例如，日本在近十年重点开发用于半导体和平板显示器等电力领域的功能性精细化学品，积极开发新型环保型催化剂，使高性能化、专用化、绿色化产品开发成为化工产业发展的重要特征。因此，技术创新将作为化工产业的未来主要发展方向。

从已有的研究来看，化工产业的技术创新评价是一个较为新兴的话题，但是也有部分学者进行了深入探索。例如，ACHILLADELIS等[8]创新性地评估了化工企业的专利和创新，并描述了研发投入所产生的动态效应，以及对企业后续研发和市场导向的影响。LÓPEZ等[9]阐述了一个概念模型，描述了1901—2030 年期间化学工业环境变化的五个阶段，突出了监管、创新和技术在化学工业中的突出作用。BSUER等[10]研究了研发预算在探索式和利用式创新活动中的平衡对新产品绩效的影响，他们提出了技术创新在化工产品绩效提升与工艺创新上的突出作用。闫华飞等[11]利用数据包络分析法(DEA) 模型对27 个磷化工上市企业的技术创新效率进行整体分析和内部分析，结果显示3/4 的磷化工上市企业存在技术创新投入的规模收益递减。杜诚等[12]则从创新资源、创新制度与环境、创新激励、创新集成以及清洁生产创新等五个层面构建了基本指标框架，来定量分析石油化工园区的创新能力评价水平。

但是上述学者均笼统介绍了化工产业技术创新，并没有针对某个特定地区或特殊范畴下的产业特征对化工产业的技术创新进行评估。因此，也有部分学者重点选取了具有较为明显产业特征的城市为研究对象，衡量与探究他们的化工产业技术创新能力。例如，王文霞[13]利用技术创新能力、技术创新活动、技术创新产出能力以及技术创新环境四个方面的指标对河南省化工行业的自主创新能力进行评价，并对河南省化工行业自主创新能力做出了相应的对策建议。赵秋兰[14]基于熵权理论对沈阳化工园区科技创新环境进行了评价，基于化工产业园区进行科技创新活动的政治因素、科技因素、资金因素、市场因素、文化因素等量化了化工园区科技创新环境参数体系。靳峰[15]则对镇江市的精细化学工业的创新效率进行了评价，利用数据包络分析模型评估了镇江市精细化工产业的创新综合效率和要素效率，在此基础上分析了创新效率不足的可能原因。

尽管如此，有关中国地级市的化学工业的创新水平评价还较少，并且针对中小型城市的相关研究还未被有效探索。日照市作为传统的能源与化工产业城市，其化工产业的技术创新水平评价将为中国中小型的工业城市提供有价值的参考。本文将以中国日照市化工产业为研究对象，基于可获得的数据，利用2012—2021 年日照市的产业数据，对其化工产业的创新水平进行评价，并运用熵值法计算综合指标，还提供了日照市化工产业技术创新能力提升对策，为日照市未来的化工产业高质量发展提供依据。

2 模型与数据来源

2.1 模型构建

本文主要运用熵值法对日照市的化工产业技术创新指标进行综合评估，这是鉴于熵值法可以对多个相互不关联的指标进行统一化，得到客观的综合指标体系，因而得到了学者们的广泛应用。首先，由于子指标的单位不统一，为了公平衡量各指标的正确权重，对其进行了标准化处理，具体的计算公式为：

式中：xij为个体i的子指标j的值；为标准化后的指标体系。

因此，个体i的子指标j的占比为：

进一步，子指标j的权重可以通过式(3)计算得到：

根据熵值，可以计算出信息熵冗余dj=1-ej。因此，分项指标的权重可以通过以下方式评估：

因此，可以进一步计算出化工产业技术创新指标的综合指数：

2.2 数据来源

考虑到数据的完整性以及可获取性，本文选取了山东省日照市2012—2021 年的数据，数据来自《日照市统计年鉴》。数据整理和计算过程是批量化处理，使用了excel 公式进行实践。文章选取了化学原料和化学制品制造业定义为狭义上的化学工业。由于数据跨度经历了国民经济行业分类与代码的变化，目前已经依据现实情况，学者汇总的使用处理方法和自我研究的需求进行统一，其中二位数行业代码“26”未曾变化，并未对化学原料和化学制品制造业造成影响。另外，为了排除通货膨胀的影响，本文的经济相关的数据按照1978 年的不变价格进行了处理。

3 日照市化工产业技术创新指标体系及实证分析

3.1 化工产业技术创新指标体系及综合评价

为了客观评价日照市化工产业技术创新发展水平，本文利用已有的数据，构建了日照市的化工产业创新指标体系。具体而言，化工产业技术创新指标体系分为4 个二级指标，分别是经济支撑力、技术基础、转化能力以及创新环境。具体每个指标下运用的代理指标的名称以及单位被列于表1。

表1 日照市化工产业技术创新指标体系构成

图1 是根据表1 中的指标对日照市化工产业技术创新发展水平的综合评估结果。由图1 可知，在2016 年之前，日照市的化工产业创新指标体系呈现了波动的变化。这表明在这段时间里，日照市化工产业的创新体系没有发生较大改变。2017 年和2018 年，由于数据口径的变化，导致日照市化工产业创新指标体系出现了较大程度的下跌。并且从2018—2021 年的变化趋势来看，日照市的化工产业创新指标体系出现了迅速的增长，这离不开日照市近些年对产业转型的推动和化工产业的支撑作用。日照市不断延伸化工产业链条，强化政策支持，推动化工产业高端化、集聚化发展。日照市在近些年发挥了化工产业的发展优势，积极探索创新产业发展路径，构建发展新优势和新动能，实现化工产业的高质量发展。

图1 日照市2012—2021 年化工产业创新综合指标结果

从日照市化工产业创新综合指标的4 个子指标的具体信息分析，得到上述结果的原因以及潜在发展趋势。

3.2 经济支撑力

经济支撑力是指在经济领域中提供支持和促进经济发展的各种因素和力量。利用日照市的地区生产总值代表化工产业技术创新指标体系中经济支撑力的代替指标，其代表了当地的经济发展水平以及对产业的扶持力度。图2 展示了日照市1978—2021 年地区生产总值的变化情况(以1978 年不变价格计算)。日照市的地区生产总值由1978 年的5.8 亿元上涨至2021 年的597.4 亿元，增长了103 倍。可见，日照市在改革开放之后经济得到了迅猛发展，对化工产业的支撑力度也将明显加强。一方面，日照市在山东省以及国家的政策扶持下，经济得到了快速的发展，这也有效帮助其他产业的经济活力复苏；另一方面，经济的发展刺激化工企业加大投资，吸引更多的外资，加大技术创新力度，进而提升化工产业的科技发展水平。

图2 日照市1978—2021 年地区生产总值(以1978 年不变价计算)

3.3 技术基础

技术基础是指在某个领域或行业中所需的技术知识和能力的基础，是掌握和应用高级技术的必要前提。本文将化工原料和化学制品制造业企业单位数、亏损企业个数、工业总产值、营业收入以及资产总计作为技术基础的替代变量。这是由于上述指标代表了化工原料和化学制品制造业的基本发展情况以及进行技术发展基本基础能力。其中，图3 展示了化学原料和化学制品制造业企业的单位数和亏损企业数。由图3 可知，化学原料和化学制品制造业的企业数量经历了先增加后降低的过程，在2015 年达到峰值，为31 个。亏损企业数也经历了同样的发展过程，先增加后降低，在2018 年时达到峰值，为11 个。这表明化学原料和化学制品制造业在历经繁荣后逐渐趋于平稳，并且亏损企业在逐年降低，体现了化工制造业的稳定与繁荣的发展进程。一方面，技术基础是培养化工产业人才的重要基础渠道，更多的化工企业将为高科技人才提供更多的发展机会，有利于促进技术的进步和发展；另一方面，企业和产值也将有助于产业的内在提升，达到内在长期学习与互相促进的优势循环，更新新的学习技术和知识，有利于技术创新水平的快速提升。

图3 日照市化学原料和化学制品制造业企业单位数和亏损企业个数

图4 展现了日照市2018—2021 年化学原料和化学制品制造业的工业总产值、营业收入以及资产总计的变化情况。其中，在选取的4 个年份中，化学原料和化学制品制造业的工业总产值在逐年上升，由2018年的441 556万元上涨至2021年的594 092万元，体现了化学原料和化学制品制造业的总规模和总水平的不断增长以及日照市化工企业的繁荣发展。化学原料和化学制品制造业的营业收入在近四年也不断增长，由2018 年的506 790 万元增长至2021 年的653 368 万元。这体现了日照市的化工产业逐步了解了市场需求变化，加快经营决策部署，企业的竞争力得到了加强。注意到化学原料和化学制品制造业的资产总计在近4 年有所下降，由2018 年的664 840 万元下降至2021 年的638 926 万元，表明了化工产业的资产正在逐年下降，这可能与新冠疫情对化工行业的打击有关。

图4 日照市化学原料和化学制品制造业工业总产值、营业收入和资产总计

3.4 转化能力

转化能力体现了化学原料和化学制品制造业将已有资产及收入转化为科技创新的潜在能力，这表现了行业的内在驱动力。本文选取了化学原料和化学制品制造业从业人员平均人数以及研发费用来作为科技创新水平转化能力的替代指标。图5 展现了日照市2012—2021 年化学原料和化学制品制造业从业人员平均人数。从图5 可以明显看出，化学原料和化学制品制造业从业人员平均人数在显著下降，由2012 年的6 449 人下降至2021 年的2 074 人。这一方面是由于近些年日照市的化工产业规模逐渐缩小，大量的服务业挤入市场，造成了制造业以及化学工业市场逐渐萎缩，劳动力大量外流，导致了从业人员数量的下降。另一方面，由于科技创新能力以及计算机、大数据等新兴产业的渗透，化工产业也实现了机器替代劳动力进行生产与服务，因而造成了从业人员的大幅度下降。这也从一定程度上说明了化学原料和化学制品制造业的科技转化能力将有可能受到人力资本萎缩的影响，因而确保劳动力的质量，加强劳动力培训是保障科技创新能力稳步提升的关键。

图5 日照市化学原料和化学制品制造业从业人员平均人数

另一个体现转化能力的指标便是化学原料和化学制品制造业研发费用。这是因为研发费用表明了企业愿意在科技研发中投入的资本，反映了企业将资金转换为技术的转化能力。图6 展现了日照市2019—2021 年化学原料和化学制品制造业研发费用及其占总产业部门研发费用的比例。从图6 可以看出，化学原料和化学制品制造业研发费用在近三年呈现上涨趋势，由2019 年的392 738 万元上涨至2021 年的573 833 万元。这体现了化学原料和化学制品制造业相关企业在研发领域上投入的资本在逐年上涨。从占比来看，3 年中，化学原料和化学制品制造业的研发投入均占到了日照市总产业研发投入占比的2.00%以上，在2020 年达到最高，为2.61%。尽管化学原料和化学制品制造业是传统的制造业及能源密集型产业，但是其研发投入的占比也在全产业部门中占据着重要的地位。

图6 日照市化学原料和化学制品制造业研发费用及其占总产业部门研发费用比例

3.5 创新环境

最后，关注到创新环境子指标。创新环境是指当地政府以及企业在创新方面的潜在驱动力以及潜在实力。利用科技成果总数和专利授权量代表创新环境指标。图7 展示了日照市2012—2021 年科技成果总数和专利授权量指标。从整体上看，日照市的科技成果总数和专利授权量均经历了先降低后升高的趋势，在2017 年左右达到了低谷，在2020—2021 年期间得到了快速的增长。2021 年，日照市科技成果总量达到了179 项，专利授权量达到6 989 项。面对复杂的国内外形势和新冠肺炎疫情因素等不利因素，日照市深入实施创新驱动发展战略，创新能力进一步提升，在科技成果和专利授权量上实现了双增长。这一方面体现了日照市对科技创新的投入是十分重视的。例如，2021 年日照市财政部门统筹整合市级科技创新资金3.8 亿元，支持创新兴市战略实施；另一方面，化工产业在科技创新的强势驱动下，将有效提升当地的化工产业效率，加强绿色环保建设，实现化工企业绿色科技双重发展。

图7 日照市2012—2021 年科技成果总数和专利授权量

4 结语

中小型城市的化工产业发展面临经济支撑力不足、科技水平薄弱以及人力资本后劲不足等问题，这为当地的化工产业发展带来了巨大的隐患，也不利于未来城市工业发展以及绿色高质量发展。针对上述分析与结论，对日照市以及类似的中小型城市的化工产业技术创新能力提升有如下建议：

(1)提升数字化与工业互联网发展能力，促进产业高质量发展

在新时代的产业驱动下，数字化是工业制造业的重要议题，是提高产业效率、实现智能制造、开启数据驱动决策的必要前提。化工产业要注重新产业新业态培育，推动化工企业数字化、智能化和信息化建设，促进化工产业结构优化和价值链攀升，提升化工产业竞争力。数字化也成了改善化工企业效率与提升综合管理水平的关键：一方面，数字化的应用可以实现化工产业业务全流程的可视化，优化适用于公司的数字化架构和管理规则，利用二维码等数字化信息设施在化工产业的物料管理、备件备品管理等方面加强应用，轻易找到优化的关键节点；另一方面，数字化加快了化工产业的数据共享能力，打破原有的信息壁垒，将数据需求识别到数据池内，建立数据链接系统，为业务部门决策提供更量化更快捷的参考。此外，数字化设施以及工业互联网的建设可以代替部分的人力资本，减少低价值和风险高工作比例，实现了化工产业的安全操作性，增加员工安全性与工作附加值。上述数字化的应用方案也间接促进了化工企业的创新能力提升，数字化与工业互联网加快了化工产业的智能发展空间，通过加快产业实施效率，促进数字化的更快发展与应用，提升化工产业的现代化发展空间。

(2)加强人力资源管理，促进团队创新意识

由第3 节的介绍可知，日照市化工产业的人力资本水平经历的较大幅度的下降，这可能是由于行业调整或者数字设备的应用导致了人均人力资本水平的显著下降。然而，现代社会以及产业发展不仅需要对自然资源的索取和人类的体力劳动，更多需要提高体力劳动者的智力程度，投入更高的劳动力，用以取代原来的生产要素。加快企业之间的交流与合作，着力破解化工产业协同发展和协同治理中的机制体制障碍。推动资金、技术和人才等要素的跨省市流动，发挥其他省市的优势，强化资源、技术和成果的共享。此外，企业科研人员的教育水平对化工产业技术创新的提高起着积极的作用。但是有学者进一步提出了科学家和工程师的加入，尽管可以促进整体科研团队技术创新效率的提高，但并未从根本上促进技术创新。这是由于化工产业在技术创新方面更多地是对国外先进技术的模仿，因此不利于技术创新的长期发展。因此，中小型城市的化工产业应当采取各种激励措施，鼓励科研团队的创新，增强创新意识，充分发挥科研人员的技术创新的积极性。

(3)扩展研发融资渠道，提升科技创新水平

研发是创新的重要投入，是经济长期增长的重要动力。而研发对金融的依赖程度较高，为研发活动的融资通常并不是十分容易的过程，这是由于研发的投入通常大部分是科学家或工程师的工资，随着研究人员的解雇和离开，这种资源基础就会消失。因此，对化工企业而言，要扩展研发的融资渠道，为生产性投资项目吸引更多的资金，加强银行等金融机构的投资，争取更多的融资渠道，扩大科研的投入，提升企业的创新水平。中小型城市的化工企业应当制定更多的融资发展规则，减少融资成本，吸引大量的外部资金融入，开拓创新融资发展平台，有效促进产业的技术创新能力。据新闻介绍，日照在2022 年1—8 月为化工企业组织协调投放“技改专项贷”6 850 万元，8 家银行机构为10 家化工企业投放贷款10.6 亿元，全面推动日照市化工产业的高质量发展。

(4)加强化工产业内部治理，改善制度质量促进创新产生

事实证明，减少腐败、改善法制以及提升制度质量能有效增强企业的创新能力。这是由于良好的制度治理将帮助化工企业制定更完善的管理规则，提升企业管理能力，节约生产成本，将更多的资金和社会资源应用于提升社会资本创新服务中。此外，良好的制度管理也将吸引大量的外部投资，引进大量的外部科技力量与金融资本的投入，外部知识来源将有效促进内部的技术进步，促进企业的创新能力进一步提升与发展。中小型城市的化工产业应当借助政府的力量，加强政府与企业的协同发展，争抢产学研一体化，利用政策优势加强化工产业的领头羊作用，完善良好的制度治理规则，促进一体化发展能力，加强化工产业的技术创新水平。

(5)促进绿色化工产品应用范围，加强精细化工产业发展

现如今，开发产品的高性能化、专用化、绿色化已经成为化工产业未来发展的重要特征以及重点方向。尤其在国家“碳达峰、碳中和”目标下，化工企业面临更高的减排压力以及减排责任。因此，开发绿色创新产品，减少能源消耗，促进资源的合理利用将成为化工产业未来技术创新的重要研发方向。中小型城市的化工产业应当建设精细化与绿色化工业园区，推动产业集聚、发展新材料产业，促进新能源的快速应用与发展。只有符合国家的大趋势政策，才能吸引国家的产业扶持，加快绿色化工产业的布局，实现经济与环境的双重可持续发展。