中国工业行业技术创新效率的实证研究（1990—1999），本文主要内容关键词为：技术创新论文,中国论文,效率论文,实证研究论文,工业论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
[中图分类号]F403.6[文献标识码]A[文章编号]1000-5226（2003）01-0057-06
一、IRCIE：一种测度工业行业技术创新效率的新方法
1.技术创新测度方法的简要评介
如何对技术创新进行衡量，一直是理论界、政策制定者和企业所关注的问题。技术创新过程的性质特点，决定着我们“无法直接衡量技术创新的质量和数量”（Hill，1979：3），采用某些替代指标来反映工业技术创新活动（注：Hill（1979）提出了衡量技术创新能力的4种间接指标：（1）测度技术创新的投入指标，如R&D预算（经费），从事R&D活动的科学家；（2）测度中间产品的指标，如专利授权，技术论文，或新的化学合成物质；（3）测度某种产品或过程性能的指标，如速度、耐用性和成本等；（4）测度生产某种产品所需投入要素数量的指标，如劳动时间、石油桶数或资本设备价值。），似乎是一种好办法。但是，如何选择替代指标，学界尚无统一认识。可将诸多衡量方法和测度指标大致分为如下三个层次三个方面（表1）。
表1 测度技术创新能力的层次和主要指标
在技术创新研究中，许多经济学家喜欢使用R&D、专利等指标。而创新系统方法则向人们展现了另外一种测度创新的新思路。相比而言，R&D指标侧重于从“投入”方面测度技术创新，专利指标关注的是技术创新产出以及制度的影响，创新的系统方法则是把技术创新视为一种知识创造过程，倡导从多层面来“综合”解释创新。在具体研究中，人们还是习惯采用多个指标来衡量技术创新。加拿大的Debresson教授认为，可以使用创新资本投入/职工人数、创新资本投入/销售收入、非专门的创新资本投入/职工人数、企业的创新倾向等8个指标来计算技术创新能力；高建（1997）提出了一种评价技术创新的方法，包括11个可供使用的指标，分别从资源投入、创新管理、创新倾向、制造、营销和产出方面来衡量技术创新能力；史清琪，尚勇（2000）把评价产业技术创新能力的指标分为三类（共有10个子指标）：显示性或产出指标（4个指标）、直接因素指标（3个指标）和间接因素指标（3个指标）。可见，技术创新指标体系的方法一般要包括许多子指标，从不同角度来“计算”技术创新能力，这就增加了指标选择和计算的难度。所以如何选择指标，以及这些指标的可获性和可计算性如何，将直接决定这种方法的应用范围。除此之外，上述指标的一个共同特点是没有将可测度的创新投入和产出两方面指标联系起来，也就是没有反映出技术创新效率如何。本文旨在探讨如何计算工业行业技术创新效率，以及20世纪90年代中国工业行业技术创新效率及其变化。
2.技术创新效率
技术创新效率是指技术创新资源的投入产出之比，即技术创新产出除以相应的投入，它反映着某单位技术创新资源对技术创新产出的贡献程度，也就是技术创新资源的配置效率（注：技术创新效率与技术效率或全要素生产率的共同点在于它们都是反映着投入产出关系，但是技术效率或全要素生产率是一种意义非常广泛的“技术创新效率”，能够体现“全部生产要素”的转化效率，而这里的技术创新效率是指可测量的创新投入与显在创新产出的一种转换关系。）。
（1）R&D经费和R&D人员：两种重要的技术创新投入指标
R&D是一种重要的技术创新投入指标，本文将利用R&D经费和R&D人员两个指标作为衡量中国工业行业的技术创新投入水平的指标。由于我国工业R&D指标不连续，而且最近几年在工业行业层次几乎不作统计，可以获得的相似指标只有“技术开发经费内部支出”和“工程技术人员”两项，因此将使用“技术开发经费内部支出”和“工程技术人员”分别代替R&D经费和R&D人员。但是值得注意的是，后者在量上要比前者大一些，而且不像R&D那样纯正地反映着基础研究或应用研究的相应投入。这里的技术开发经费内部支出是指调查单位在报告年度应用于内部开展科技活动实际支出的费用，包括外协加工费；工程技术人员是指担负工程技术和工程技术管理工作，并具有工程技术能力的人员。
（2）新产品销售收入：一种主要的技术创新产出指标
衡量技术创新产出的指标有许多，其中新产品销售收入是一种可以测度的显在创新产出指标，它可以反映着技术创新所带来的许多效果。与专利指标相比，该指标的优点是不仅能够反映出创新成果的商业化水平，而且也包括过程创新的一些内容。更为重要的是，工艺创新或其他类型创新活动的最终商业价值（经济价值）大多要通过现实的产品或服务来体现。
在我国统计中，新产品是指工业企业采用新技术原理，新设计构思研制、生产的全新产品或在结构、材质、工艺等某一方面比老产品有明显改进，从而显著提高了产品性能或扩大了使用功能的产品。可以使用新产品数量、新产品产值、新产品销售收入、新产品出口等指标从“技术创新产出”方面来反映技术创新。在我国可以获得的有关新产品的统计指标，主要包括新产品产值，新产品销售收入，新产品利税三个方面。其中新产品销售收是指工业企业在报告期内销售新产品所实现的收入，它几乎代表了所有技术创新投入要素或相关要素相互作用的最终成果。本文使用新产品销售收入来衡量技术创新的产出水平。
（3）技术创新效率的计算方法
我们使用新产品销售收入来衡量技术创新产出，而可以采用的技术创新投入指标有两个：R&D人员和R&D经费，这样，就可以计算出两种技术创新效率，用公式表示：
在公式1中，k=1，2（1代表技术创新投入是技术创新开发经费内部支出，2表示技术创新投入是工程技术人员），t—年（1990、1991……1999年），i—工业行业（H1、H2、H3……H36、H37、H38），SNP[，ti]—工业行业i在t年的新产品销售收入，IN[，kti]—工业行业i在t年的k类技术创新投入，TII[，kti]—工业行业i在t年基于k类技术创新投入的技术创新效率。
工业行业技术创新效率虽然解决了创新投入与产出之间的比较关系，但是，这一指标只不过是某一工业行业本身的创新效率而已，这种效率本身并不足以反映出该行业与同一时间其他行业之间的比较关系，也就是技术创新效率无法揭示出某一时间内该行业的效率是高于还是低于某一水平，因此无法判断该工业行业技术创新效率的相对地位。
3.工业行业技术比较创新效率指数（IRCIE）
根据比较优势指数的思想，可以推导出工业行业技术比较创新效率指数（用IRCIE表示）：某行业某年的创新效率除以当年的整个工业的平均创新效率指数。该指标实际上是表示工业行业技术创新效率超出或低于工业平均创新效率的程度。工业行业技术比较创新效率指数大于1或小于1分别代表该行业的创新资源配置效率高于或低于工业平均水平，其计算方法如下：
其中，IRCIE[，kti]一工业行业i在t年基于k类技术创新投入的比较创新效率指数，TII[，kti]一工业行业i在t年基于k类技术创新投入的技术创新效率，ATII[，kti]一整个工业在t年基于k类技术创新投入的平均技术创新效率。
根据公式2，可以形成了两类工业行业技术比较创新效率指数：第1类工业行业比较创新效率指数和第2类工业行业技术比较创新效率指数（分别简记为第1类IRCIE和第2类IRCIE）。其中第1类IRCIE是基于“技术开发经费”而计算出的工业行业技术比较创新效率，第2类IRCIE则以“工程技术人员”为计算基础。
二、样本选择和数据来源
在我国，有关技术创新数据的搜集很难，可以利用的权威时间序列数据只有《中国科技统计年鉴》，但是该年鉴编制的最早年份是1991年，所以对此前的相关问题无法进行连续研究，本文研究的时期界定为1990—1999年。根据《中国科技统计年鉴》的工业产业分类标准，全部工业企业分为40个行业，结合我国《国民经济行业分类与代码》（GB/T4754—94），又可以把上述40个行业再分为采掘业，制造业，以及电力、煤气及水的生产和供应业三个大类，扣掉数据缺损的“其他矿采选业”和“武器弹药制造业”两个行业，本文研究样本共包括38个工业行业。这38个工业行业分别是：煤炭采选业、石油和天然气采选业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、非金属矿采选业、木材及竹材采选业、食品加工业、食品制造业、饮料制造业、烟草加工业、纺织业、服装及其他纤维制品制造业、皮革毛皮羽绒及其制造业、木材加工及竹藤棕草制品业、家具制造业、造纸及纸制品业、印刷业/记录媒介的复制、文教体育用品制造业、石油加工及炼焦业、化学原料及化学制品制造业、医药制造业、化学纤维制造业、橡胶制品业、塑料制品业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、金属制品业、普通机械制造业、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、电子及通信设备制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业、其他制造业、电力蒸汽热水的生产及供应业、煤气的生产及供应业、自来水的生产及供应业，我们分别用H1、H2、H3、H4、H5……H36、H37和H38来代表上述38个工业行业，其中，H1、H2、H3、H4、H5和H6为采掘业，H7、H8……H33、H34和H35为制造业，H36、H37、和H38为电力、煤气及水的生产和供应业（简称公用事业）。为了揭示不同层次的“行业差异”，我们还可以把上述38个工业行业分为轻工业、重工业两大类，或“合并”出冶金行业（H26和H27）、机械行业（H28、H29、H30、H31、H32和H34）、石油化工行业（H19、H20、H22、H23和H24）等。由于不同年份工业行业的名称或统计范围有所变动，对此进行了适当调整。
三、中国工业行业技术创新效率比较：基于IRCIE的实证分析
20世纪90年代，中国工业技术创新效率的平均水平在不断提高。相比而言，第1类技术创新效率在波动中增长，而第2类技术创新效率波动较小，除了1994年增长速度有所下降之外，其他年份一直保持着高速增长，这表明第2类技术创新效率的速度增长要更平稳一些。总体上，工业技术创新资源的配置效率一直在提高，这一点与许多国内研究相一致，尽管方法不同。在工业技术创新效率平均水平不断提高的条件下，不同工业行业间技术创新效率的差异是否存在，如何变化？
1.中国工业行业技术创新效率的差异变化
不同行业间技术创新效率的差异变化可以使用“变异系数”来反映（注：在数理统计中，可以采用多种方法来反映“差异”情况，如绝对差异（极差）、相对差（极差比率）和总体差异等。由于本文主要研究的是“总体差异”，因此将主要使用变异系数指标。）。变异系数是指样本偏离平均值的程度，它反映着样本相应指标的总体差异。我们用该指标来反映不同年份不同行业IRCIE偏离同期工业平均技术创新效率的总体相对差异程度。该值越小，行业间差异越小，反之亦然。
在第1类IRCIE方面，全部工业、制造业第1类IRCIE的行业差异程度在1990—1999年呈同步下降趋势，其中制造业内部的第1类IRCIE的差异程度均低于同期全部工业的内部差异程度；公用事业的行业差异程度在剧烈的波动中不断下降；采掘工业内部的行业差异程度在1994年之前相对平稳地下降，从1995年起其内部的行业差异程度在较大的波动中有所加大（表2）。
表2 中国工业行业的技术创新效率差异：两类IRCIE的变异系数
在第2类IRCIE方面，全部工业、制造业、采掘工业和公用事业内部的行业差异程度均有所下降，其中制造业内部的行业差异程度在10年间均十分明显地低于同期工业的总体水平，它们的变化趋势基本相同；采掘工业、公用事业内部的差异程度在10年间的变化较为复杂，在较大的“摇摆”中时高时低，忽升忽降（表2）。
总体上，全部工业和制造业两类IRCIE的行业差异程度在10年间均呈现下降趋势。但是，两类IR-CIE所体现出的差异程度有所不同。其中前5年第1类IRCIE所反映的行业差异程度更大一些，在1994年以后，第2类IRCIE所反映的行业差异程度明显高于同期第1类水平。采掘工业和公用事业两类IR-CIE所反映的行业差异程度基本相同，但是两大行业IRCIE内部的差异变化趋势却不尽相同，采掘工业内部两类IRCIE的差异程度在较大的波动中扩大，而公用事业则是在剧烈的波动中缩小（表2）。
尽管两类IRCIE对中国工业行业技术创新效率差异的“暴露”程度不尽相同，但是，无论是哪一类IRCIE的变异系数，基于何种层次的“行业分析”，几乎所有结果都表明：1990—1999年，中国工业行业的技术创新效率差异是存在的，这种差异在10年间呈现出“缩小”趋势，但是不同类型的“大行业”内部略有差异。相比较，制造业内部技术创新效率的行业差异程度低于同期的整个工业的平均水平，而且制造业内部创新效率的“差异”变化趋势与全部工业基本相同，采掘工业和公用事业内部创新效率的行业差异程度变化较大；重工业内部的行业差异程度均高于同期轻工业；机械工业内部的行业差异程度高于石油化工工业，后者高于冶金工业。此外，与第1类IRCIE相比，第2类IRCIE所反映出的工业技术创新效率行业差异程度更大一些（注：这一结论与基于38个工业行业10年间两类IRCIE变异系数的分析结果基本一致：除了H2，H3、H7、H9、H10、H22、H31和H37以外，其他30个工业行业的第1类IRCIE的差异变化程度均明显小于第2类IRCIE的差异变化程度。也就是与第2类IRCIE相比，这30个工业行业第1类IRCIE在1990—1999年间的变化是相当小的；而H2、H3等8个行业的两类IR-CIE变化情况与这30个行业相反。）。这再一次说明，对技术创新效率的测度，与技术创新的测度一样必须注意不同指标对“差异”的反映程度，也就是说，不同指标对技术创新和技术创新效率的解释程度是不同的。
2.中国38个工业行业的技术创新效率比较
根据IRCIE的定义，行业间IRCIE差异的缩小有两种基本可能：一是38个工业行业的技术创新效率都有所提高，或者大多数行业的技术创新效率高于工业平均水平；二是38个工业行业的技术创新效率都有所下降，或者大多数工业行业的技术创新效率低于同期工业平均水平（注：诚然，这两种可能显然是为了简化问题。除此之外，还可以有许多不同类型的组合。）。很显然，第一种可能意味着工业技术创新效率总体上不断提高；而第二种可能则假设工业技术创新效率有所下降。根据统计分析可知，我国工业技术创新效率的平均水平有所提高，即我国工业技术创新效率行业差异的缩小属于第1种情形。那么，在整个20世纪90年代我国38个工业行业的技术创新效率的变化如何？
（1）中国38个工业行业技术创新效率的静态分析：孰高孰低
前面的分析表明，38个工业行业的两类IRCIE在1990—1999年间的差异变化不大，所以，用两类IRCIE在10年的简单平均值就能够对不同工业行业的技术创新效率水平进行评价：通过比较不同工业行业两类IRCIE均值来判断哪些工业行业的技术创新效率比较高，哪些比较低。然而这种简单平均值有可能忽略了技术创新投入与产出的“时滞”问题，因为工业行业当年的创新产出不仅仅是当年投入的结果，它与以前年份的相关投入分不开，这是由技术创新的积累属性所决定的。为了在一定程度上考虑“时间”因素的影响，本文计算了38个工业行业具有“积累”特性的两类IRCIE。具体做法是先将1990—1999年分为“前5年（1990—1994年）”和“后5年（1995—1999年）”两个时间段，分别计算出技术创新投入（R&D人员和R&D经费）和产出（新产品销售收入）在不同时期的累计值，并将两个时期的累计值加总，构成相应指标在10年的累积值，然后根据公式2，分别计算出38个工业行业在不同时期的两类IRCIE。利用这种方法计算出的技术创新效率多少能够包括一些“时间”因素。
这样，我们就可以依据上述两种不同方法所测算的IRCIE来对38个工业行业的技术创新效率的高低进行判断。由于IRCIE的特点之一，是能够非常直观地说明某工业行业在某时期的技术创新效率相对于工业平均水平的变化：IRCIE大于1或小于1分别代表该行业的创新资源配置效率高于或低于工业平均水平。因此，基本上可以将整个工业行业分为两大类：技术创新效率高的行业和技术创新效率低的行业。我们将那些两类IRCIE同时大于1的行业确定为技术创新效率“高”；同时小于1的行业确定为“低”；对于那些第1类IRCIE大于1而第2类IRCIE小于1，或者与此情形相反的行业确定为“中”。为了与IRCIE的基本思想保持一致，本文将“高”和“中”通称为“高”。
按照上述思路，在1990—1999年，技术创新效率比较的高的工业行业包括H9（饮料制造业）、H10（烟草加工业）、H11（纺织业）、H12（服装及其他纤维制品制造业）、H13（皮革毛皮羽绒及其制造业）、H15（家具制造业）、H18（文教体育用品制造业）、H22（化学纤维制造业）、H23（橡胶制品业）、H24（塑料制品业）、H29（普通机械制造业）、H30（专用设备制造业）、H31（交通运输设备制造业）、H32（电气机械及器材制造业）、H33（电子及通信设备制造业）等15个制造行业；而H1（煤炭采选业）、H2（石油和天然气采选业）、H3（黑色金属矿采选业）、H4（有色金属矿采选业）、H5（非金属矿采选业）、H6（木材及竹材采选业）、H7（食品加工业）、H8（食品制造业）、H14（木材加工及竹藤棕草制品业）、H16（造纸及纸制品业）、H17（印刷业记录媒介的复制）、H19（石油加工及炼焦业）、H20（化学原料及化学制品制造业）、H21（医药制造业）、H25（非金属矿物制品业）、H26（黑色金属冶炼及压延加工业）、H27（有色金属冶炼及压延加工业）、H28（金属制品业）、H34（仪器代表及文化办公用机械制造业）、H35（其他制造业）、H36（电力蒸汽热水的生产及供应业）、H37（煤气的生产及供应业）、H38（自来水的生产及供应业）等23个工业行业的技术创新效率相对较低。由此可见，制造业的技术创新效率明显高于采掘工业、公用事业；重工业高于轻工业，加工工业高于重工业；机械、电子行业、医药制造、石油化工等类行业的技术创新效率要高于纺织和冶金行业。
（2）中国38个工业行业技术创新效率的动态分析：谁快谁慢
前面分析了我国38个工业行业10年间的技术创新效率的平均水平，那么，这些行业技术创新效率在1990—1999年有何变化？通过计算发现（注：各行业IRCIE增长率采用定比方法，除了H30和H38以外，均以1990年为基期；30和H38分别以1992年和1991年为基期。）：在第1类IRCIE方面，均值超过1的行业除了H15和H31以外，1990—1999年有5个年头以上有所增长以外，其他该指标增长的行业，其第1类IRCIE的均值均低于1；在第2类IRCIE方面，均值超过1的行业中，仅有H8、H29、H30和H31等4个行业的增长年份超过5年。其中行业H31无论采用哪一种指标来衡量，都保持着增长态势；其他增长年份超过5年的行业，其均值大都小于1，其中H14、H20、H21、H25、H26和H38的两类IRCIE总体上呈增长趋势。
上述“动态分析”分析只是以两类IRCIE的“定比增长速度”为基础，反映着1991—1999年不同工业行业比之于1990年的增长幅度，但是没有反映出不同行业在不同时期平均增长水平。我们分别计算出38个工业行业在1990—1994年，1995—1999年以及1990—1999年3个时期的年平均增长率。结果发现：第一，在第1类IRCIE方面，前5年处于增长的行业有20个，后5年和全部10年各有13个行业有所增长，其中3个时期增长的行业有7个，它们是H5、H19、H25、H28、H30、H31和H38；第二，与第1类IRCIE相比，在第2类IRCIE方面处于增长的行业要更多一些，前5年、后5年和全部10年第2类IR-CIE有所增长的行业数分别为26、38和17个，其中3个时期均增长的行业有H1、H2、H3、H5、H6、H8、H14、H17、H19、H26、H28、H29、H30、H31、H34、H36和H38等17个行业。这说明大多数行业（占全部行业的52.63％）第1类IRCIE在前5年有所增长，而绝大多数行业第2类IRCIE在前、后5年均呈现出增长态势，处于增长的行业分别占68.42％和100％。第三，通过计算基于累计值的两类IRCIE我们发现，第1类IRCIE后5年比前5年有所增长的行业有12个，它们是H8、H9、H1O、H11、H13、H17、H20、H24、H26、H29、H30和H32；而第2类IRCIE后5年较前5年增长的行业仅有H3、H8、H10、H32和H33等5个行业，绝大多数工业行业后5年的技术创新效率较前5年有不同程度的下降。这种结果表明“时间”因素对创新效率的影响的确很大，但是这些“时间”中到底包括哪些内容呢？只有通过分析影响技术创新和创新效率的因素，才能够回答这些问题。
四、简短的结论
使用“工业行业技术比较创新效率指数（IRCIE）”，对1990—1999年我国38个工业行业技术创新效率进行了比较，结果发现：（1）1990—1999年，中国工业技术创新效率存在着明显的行业差异，这种差异在10年间呈现出“缩小”的态势，但是不同类型“大行业”内部技术创新效率的差异程度略有不同。相比较，制造业内部技术创新效率的行业差异程度低于同期的整个工业的平均水平，而且制造业内部创新效率的“差异”变化趋势与全部工业基本相同，采掘工业和公用事业内部创新效率的行业差异程度变化较大。（2）技术创新效率比较高的行业，包括烟草加工、交通运输设备、电子及通信设备、普通机械等15个制造行业；煤炭采选业、造纸及纸制品业、化学原料及化学制品制造业、电力蒸汽热水的生产及供应业等23个行业的技术创新效率比较低。总体上，制造业的技术创新效率明显高于采掘工业、公用事业；重工业两类IRCIE的平均水平高于轻工业；加工工业的技术创新效率要高于重工业。（3）在整个20世纪90年代，两类IRCIE总体上呈增长态势的行业基本上是两类IRCIE均较低的那些行业，而两类IRCIE均较高的行业基本上没有变化或有所下降。这两个方面的综合作用使得工业行业间的技术创新效率差异呈现出“缩小”的特点。也就是说，这种缩小是以工业技术创新效率平均水平不断提高为基础，在两类IRCIE均较高的行业的技术创新效率保持不变或下降，以及两类IRCIE较低行业的技术创新效率迅速增长的基础上取得的。（4）此外，与第1类IRCIE相比，第2类IRCIE所反映出的工业行业技术创新效率差异程度更大一些。这说明，使用不同指标对工业行业技术创新效率的解释程度是不同的。
本文只是对20世纪90年代中国工业行业技术创新效率进行了简单比较，从“效率”角度初步揭示了我国工业技术进步变化的一般特点，还有一些重要问题有待于进一步研究。例如，我国工业行业技术创新能力和创新效率之间有什么关系？工业技术创新能力和创新效率的行业差异对中国工业发展有何影响？等等。研究这些问题将有利于我们认识我国工业技术进步的全貌，制定合理的创新政策，促进技术创新，提高技术创新效率，推动中国工业发展，提升国际竞争力，进而为国民经济持续发展提供坚实的物质技术基础。