创新驱动视角下我国制造业技术创新能力评价

（河北大学经济学院，保定 071000）

引 言

制造业是我国国民经济重要组成部分，推动制造业高质量发展是构建现代化经济体系的重要环节。 发达国家大力实施“再工业化” 战略［1，2］，推动制造业回流，以促进实体经济复苏。我国高度重视制造业发展，提出“中国制造2025”战略规划，着力推进制造强国建设。然而当前，我国制造业大而不强、企业创新能力偏弱、基础配套能力不足等问题已严重阻碍我国制造业高质量发展，技术创新、产业创新、转型升级是推动我国建设制造强国的必由之路。

当前，学术界围绕制造业技术创新问题进行了大量研究，主要集中在以下几个方面：（1）产业技术创新影响因素研究。Rammer等认为研发活动是技术创新的主要驱动力，对产业技术创新具有重要的影响［3］。林筠等以我国制造企业为调查对象，开展了企业社会资本对技术创新能力影响的实证研究，指出社会资本对企业技术创新能力具有直接的正向影响，产学研合作和企业间合作等方式对社会资本的效应发挥起到了重要作用［4］。张娜等建立了面板数据模型对我国高技术产业技术创新的影响进行了实证研究，指出我国高技术产业技术创新的核心要素是研发经费投入［5］；（2）制造业技术创新能力评价研究。刘海云构建了涵盖创新投入、转化、营销以及外部环境支持能力的制造业创新能力评价指标体系［6］。苏先娜和樊理山基于协同创新理论对企业技术创新能力进行了完善，从研发能力、财务能力、协同能力和产出能力等角度构建了技术创新能力评价指标体系［7］。陈红川和刘蕾分别采用K-聚类方法和密切值法对技术创新能力评价开展实证研究［8，9］；（3）制造业技术创新效率评价研究。陈泽聪和徐钟秀运用数据包络分析方法测度了我国制造业创新效率，运用面板数据回归模型对技术效率的影响因素进行了分析［11］。赵磊在创新价值链理论的基础上对我国制造业创新过程进行细分，对不同区域不同阶段创新效率进行了测算和评价。指出我国制造业物化产出效率与当地经济发展有机结合程度还不够紧密［12］。

通过文献梳理发现，对技术创新能力评价问题研究相对丰富，为制造业创新能力的评价提供了广泛的思路，拓展了相关研究脉络，同时也存在一定的不足，如基于主观判断的指标权重确定方法相对较多，客观性和可信度受到了限制；样本数据一般以区域或者行业的截面数据为主，本文利用熵权-突变级数法对2014～2018年我国28个制造业行业技术创新能力进行评价，从时间维度和行业维度综合考察制造业技术创新能力的动态变化，并提出相应的政策建议，以提升不同制造行业的创新能力。

1 基于创新驱动的技术创新评价指标体系

创新驱动发展战略强调通过科学技术激发产业发展活力，达到解放和发展生产力的目的。创新驱动能够有效整合各类无形和有形创新要素，通过建立科学的知识和技术创新机制，促进经济发展方式转变，推动内生性增长方式替代原有的外生性增长方式。技术创新主体通过技术创新、知识发展及创新整合等手段实现创新要素优化配置，不同类型的技术创新使得企业内部要素实现耦合，助推企业形成竞争优势。创新驱动强调技术创新过程中企业的主体功能以及技术创新对企业发展的核心驱动功能的双重影响机理［13］。对制造业而言，制造业技术创新能力的提升贯穿于整个生产过程中，突出对制造业整体和全面的创新，在创新驱动机制下促进制造业各种资源和要素充分组合，从而实现资源要素的有效利用。因此，创新驱动过程视角下制造业技术创新包括创新投入、创新活动开展和创新产出的全过程：在技术创新投入环节，制造业企业搜集和整合各类创新资源要素，通过合理的配置将资源要素应用到具体的创新活动中，这是技术创新活动开展的基础。在技术创新活动中，通过研发活动和知识的创造，将研发技术成果应用于制造生产和技术推广，创新驱动的作用得到体现。在技术创新产出环节，通过创新成果的商业化和产业化应用，实现价值创造和创新产出涌现，在创新驱动下制造业获得更多的产出效益，反映了制造业技术创新的优劣，并以此衡量技术创新是否成功。

因此，良好的外部环境能够促进制造业技术创新活动的开展。本文构建了制造业技术创新驱动过程理论模型，如图1所示，为评价指标体系构建提供了理论支撑。

基于创新驱动视角，根据制造业技术创新驱动过程模型，从技术创新投入能力、技术创新产出能力、技术创新支撑能力构建了制造业技术创新能力评价指标体系。

技术创新投入能力，主要是指技术创新活动中投入资源的数量和质量，包括人力投入和资金投入，决定了制造业企业对技术创新的重视程度，反映了企业技术创新过程中的人力和资源投入情况，直接影响到企业开展技术创新活动的效率和质量［14］。采用R&D人员全时当量、R&D经费和新产品开发经费支出3个指标来衡量。

技术创新产出能力，是企业技术创新活动过程中各要素之间相互匹配的最终成果，反映企业新产品开发情况的成效和潜力，是对技术创新能力最直观有效的评价。采用R&D项目数、专利申请数、新产品开发项目数和新产品销售收入4个指标来衡量。

技术创新支撑能力，是企业开展技术创新活动的前提和保障，研发机构对企业的技术创新活动起到强有力的支撑作用，在一定程度上反映了企业的技术创新模式。采用产品或工艺创新活动的企业数和有产品或工艺创新活动的企业数占比2个指标来衡量。

2 基于熵权-突变级数法的评价模型

2.1 熵权-突变级数法原理

熵权法属于客观赋权法的一种，该方法通过计算各指标的信息熵来反映信息量大小，根据指标变化程度确定权重，指标权重与变化程度成正比。突变级数法的运算基础是突变理论，该理论由法国数学家Renethom于1972年在著作 《结构稳定性和形态发生学》中提出，是一种综合运用微分拓扑、奇点理论研究非连续现象的数学方法［15］，包括一维和三维空间的4个因子控制的突变类型共有7种。本文在利用突变级数法对制造业技术创新能力进行评价时，为避免主观性因素的影响，引入了熵权法计算各指标的权重，使得评价结果更科学合理。

2.2 评价步骤

评价步骤如下：

（1）对评价指标体系进行分解。保证分解后的最低层指标数量一般小于或等于4个，并且可以量化。

（2）利用熵权法计算各级指标权重，并进行排序。熵权法确定各级指标权重的过程如下：

①计算第j项指标下，第i年指标值的比重或概率：

②计算第j项指标的熵值：

其中：k＞0是与m有关的常数，k＝（lnm）-1。

③计算第j个指标的差异系数，对于第j个指标，指标的差异越大，对评价的作用越大，熵值就越小，指标的权重系数相应就越大。反之，差异系数越小，对评价的作用就越小，指标权重系数就越小，差异系数的计算公式为：

④利用熵值法对指标赋值：

⑤在根据前面步骤确定最低层指标权重后，对下层指标权重相加得到上层指标权重，得到制造业技术创新能力各层指标权重。

（3）确定各层级指标的突变系统类型。最常见的突变类型有折迭突变、尖点突变、燕尾突变和蝴蝶突变4种类型。

折迭突变系统适用于下层指标数量为1时，其势函数的表达式为：

尖点突变系统适用于下层指标数量为2时，其势函数的表达式为：

同层控制变量按照重要程度排序，排序靠前的A相对排序靠后的B更重要。

燕尾突变系统适用于下层指标数量为3时，其势函数的表达式为：

同层控制变量按照重要程度排序，排序靠前的A最重要，B次之，C的重要程度最低。

蝴蝶突变系统适用于下层指标数量为4时，其势函数的表达式为：

同层控制变量按照重要程度排序，左右顺序为A、B、C、D，表示A比B重要，B比C重要，C比D重要。

根据势函数得到不同类型突变系统的归一化方程：折迭突变系统：xA＝；尖点突变系统：xA＝，xB＝；燕尾突变系统：xA＝，xB＝，xC＝；蝴蝶突变系统：xA＝，xB＝，xC＝，xD＝。

3 实证研究

3.1 数据来源

按照中国国民经济行业分类标准（GB／T 4754-2017），制造业剔除“其他制造业”包含28个细分行业，综合考虑数据的权威性、时效性和可获得性，本文以2014～2018年28个制造业行业为实证研究对象开展技术创新能力评价。数据来源于 《中国统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》、《中国高技术产业统计年鉴》和 《中国高技术产业发展年鉴》相应年份的数据。

3.2 评价结果

根据前文的评价方法计算指标的权重、确定突变系统类型，结果如表1和表2所示。

表1 熵权法计算权值结果

表2 技术创新能力评价指标权重及突变系统类型

从表1和表2可以发现，二级指标中专利申请数、新产品销售收入、新产品开发经费支出、R&D经费和R&D人员全时当量权重较大，一级指标中技术创新产出能力权重较大。

对2014～2018年我国28个制造业行业技术创新能力进行评价，结果如表3所示。

表3 制造业技术创新能力评价结果

续 表

由表3可以看出2014～2018年我国制造业技术创新能力总体上分布在0.36～0.64之间，并对各行业评价结果的动态变化进行分析，根据表3中的数据，求取各行业5年评价结果的平均值和5年内的评价结果变化幅度并进行排序，根据排序的结果将各行业技术创新能力评价结果划分为4种类型。

表4 制造业技术创新能力行业类型划分

续 表

第1种类型为ⅠA型，技术创新能力水平和变化幅度排名均在前50%，技术创新能力具有高位高速增长的特征。属于该类型的行业包括橡胶和塑料制品业等7个行业。

第2种类型为ⅠB型，技术创新能力水平排名在前50%，而变化幅度排名在后50%，技术创新能力具有高位低速增长的特征。属于该类型的行业包括农副食品加工业等7个行业。

第3种类型为ⅡA型，技术创新能力水平排名在后50%，而变化幅度排名在前50%，技术创新能力具有低位高速增长的特征。属于该类型的行业包括食品制造业等7个行业。

第4种类型为ⅡB型，技术创新能力水平和变化幅度排名均在后50%，技术创新能力具有低位低速增长的特征。属于该类型的行业包括酒、饮料和精制茶制造业等7个行业。

4 研究结论和政策建议

制造业技术创新能力是一个国家科技发展水平的重要体现，对于培养高科技人才、实现经济社会可持续发展具有重要作用。本文在已有研究的基础上，综合采用熵权法和突变级数法构建了制造业技术创新能力评价模型，对2014～2018年我国28个制造业行业的技术创新能力进行实证研究。计算各行业5年技术创新能力评价结果平均值和5年内的评价结果变化幅度并进行排序，根据排序结果将28个制造业创新能力水平划分为4种类型，并提出以下几点建议：（1）高位高速增长型的制造行业，普遍重视技术创新，其技术创新投入和产出都具有相对较高的水平，在技术创新方面具有引领作用，需要进一步维持创新绩效，提高创新效率，保持持续的技术创新优势；（2）高位低速增长型的制造行业，技术创新投产和产出水平也相对较高，具有一定的创新经验，但整体上出现了增长转缓的趋势，应积极开展技术创新，及时调整创新战略，提高投入和产出比；（3）低位高速增长型的制造行业，已经意识到目前创新投入和产出的劣势，技术创新的投入能力、产出能力有很大的提升空间，需要根据行业特点积累资源、增加投入，提高其整体技术创新能力；（4）低位低速增长型的制造行业，多年来整体上呈现技术创新支撑环境差、投入和产出低的现象，应该引起有关企业和部门的重视，进一步寻找原因，制定相应对策，提高技术创新能力。

需要说明的是本文从创新投入能力、创新产出能力和创新支撑能力的角度构建了技术创新的评价指标，下一步将聚焦构建更加完善的制造业技术创新能力评价指标体系，对技术创新动态演化过程与动因进行详细描述和分析。