图1战略性新兴产业创新能力“四三结构”
张冀新1，2,胡维丽2
(1.湖北工业大学 太阳能高效利用湖北省协同创新中心；2. 湖北工业大学 经济与管理学院，湖北 武汉430068)
摘要：结合战略性新兴产业发展先导性和创新依赖性特征，基于“四三结构”创新体系，从研发创新、转化创新、产品创新、载体创新4个维度及创新价值链3个环节，构建战略性新兴产业创新能力评价指标体系。将4个维度作为产业盈利能力影响因素，结果表明4个维度影响程度不均衡，仅载体创新具有显著影响，转化创新与载体创新协同作用影响显著。考虑到4个维度的非均衡性和区域差异性，运用均衡判别法和威弗组合指数，设计创新能力均衡发展筛选体系，选定粤、京、苏、陕、沪、浙、鲁、鄂8个省域为战略性新兴产业创新能力均衡推进区，最后提出创新价值链前端研发创新优势向中末端扩散的政策建议。
关键词：创新体系；创新能力；创新价值链；战略性新兴产业
当前，我国正在加快培育和发展战略性新兴产业，力争缩小与发达国家的技术差距。但从技术创新实践看，光伏等战略性新兴产业极易陷入“高端产业价值链低端化”陷阱。战略性新兴产业跨越发展面临全球价值链控制力较弱、创新价值链驱动力较低、全要素生产率增长缓慢等问题，因此强化战略性新兴产业创新主体对创新价值链的把控程度，研判战略性新兴产业省域创新能力均衡程度，可实现创新成功率和适应能力同步提升，为各省域全面提升战略性新兴产业创新能力提供参考依据。
战略性新兴产业以关键技术突破创新和社会发展需求为基础[1]，具有发展先导性、全局带动性、创新依赖性、较高成长性等特征，是实现产业转型的突破口，是区域经济发展增长极和创新资源集聚体[2]。战略性新兴产业“十三五”规划提出加快推进产业链、创新链、价值链全球配置，发明专利拥有量年均增速达到15%以上，产业增加值占国内生产总值比重达到15%[3]。然而，战略性新兴产业创新价值链各环节创新能力呈非均衡性特征[4]，发明专利授权量省域两极分化严重，多数省域缺少具有技术引领作用的龙头骨干企业，创新要素集聚不经济现象突出，难以摆脱产业根植性弱的束缚，深陷产业“空心化”困境[5]。战略性新兴产业创新能力很大程度上决定区域整体实力，在国家及区域自主创新中发挥着重要支撑引领作用[6]。
创新是战略性新兴产业发展的核心，能够促使新兴产业快速增长[7]。当前，从市场需求结构、科技变革、产业关联性[8]及创新资源聚集[9]等角度，分析战略性新兴产业创新能力已成为学术界关注的焦点。在战略性新兴产业发展过程中，技术合作和创新发挥着重要作用[10]。新兴产业在技术研发、技术产业化过程中，面临着较多困难，风险性高、创新动力不足，因而需要政策机制支持(白恩来等，2018)。对于战略性新兴产业创新能力评价，按照奥斯陆手册既可划分为研发、产品/工艺创新、营销/组织创新、创新产出、创新环境5类指标[11]，又可划分为创新能力投入、创新能力产出、创新能力支撑[12-13]、创新获取和改造能力[14]等维度。解佳龙等(2013)从载体支撑力、自主创新力、国际竞争力和集聚辐射力4个维度，设计了国家高新区“四力”甄选指标体系。王婉娟和危怀安(2016)选取自主创新能力、投入产出能力、关系管理能力、环境支撑能力4类指标，对国家重点实验室协同创新能力进行了实证研究。王宏起等(2018)从模仿创新能力、自主开发能力、协同创新能力3个层面分析战略性新兴产业核心能力发现，核心能力在形成阶段受创新驱动、政策引导、需求拉动等因素的共同影响。
国家层面也出台了相关政策积极推进战略性新兴产业发展。国内学者主要按照研发创新、产品工艺、创新支撑、产出创新等指标构建创新能力评价体系，从区域或具体行业分析的文献较多，但建立的评价体系指标层级及类型较少，研究不够全面、充分。因此，本文按照战略性新兴产业创新能力的战略性和新兴化导向[15]，将区域创新“四三结构”[16-18]、产业创新“三力模型”[19-21]、创新价值链3个环节[22-23]三者相结合，形成战略性新兴产业创新能力体系“四三结构”。“四三结构”将产业创新链划分为4部分，每一部分又包含3个小模块，即研发创新(研发投入、研发产出、研发效率)、转化创新(成果转化、企业孵化、技术溢出)、产品创新(收入结构、产品结构、技术效率)、载体创新(国内集聚、国际辐射、空间密度)，模块间相互关联，以多角度全面判别和评价战略性新兴产业创新能力四维度均衡程度，并在此基础上提出战略性新兴产业创新能力均衡发展的相关建议。
创新是一个连续动态过程，创新价值链是指从产生到创造价值的流程(刘建国，2016)，包括研发创新、转化创新、产品创新、载体支撑等创新过程。不同于以前从创新产出、创新内容、创新主体、创新投入4个角度构建“四三结构”评价体系，本研究从创新价值链层面出发，以研发创新、转化创新、产品创新、载体创新为一级指标构建战略性新兴产业创新评价体系，整个创新环节形成一个完整链条，同时更能体现战略性新兴产业的新兴性(研发和产品创新)和战略性(转化和载体创新)。战略性新兴产业创新体系分为双重导向、3个环节、四大转化共3个层级，即研发创新源头推动、产品创新层次拓展的“新兴化”导向，载体创新支撑互动、转化创新渠道转换的“战略性”导向；研发创新-转化创新-产品创新的创新价值链三大环节；研发创新载体支撑、载体创新转化渠道、转化创新产品升级、产品创新研发推动四大转化关系。
遵循客观性、科学性、可操作性原则，本研究从研发创新能力、转化创新能力、产品创新能力、载体创新能力4个维度，设计战略性新兴产业创新能力评价指标体系，每一维度分别由相互关联的3个模块组成，共有12个模块。模块相互链接，推动4个维度均衡发展，提升整体创新能力。战略性新兴产业创新能力 “四三结构”如图1所示。
图1战略性新兴产业创新能力“四三结构”
“四三结构”既要有涵盖区域各类科技孵化空间、创新型产业集群、国家高新区等创新载体的容量优势，又要体现技术交易市场、研发各项投入等流量优势，以及专利申请授权量、新产品销售额等增量优势。创新价值链前端流量、中端容量、后端增量对应于战略性新兴产业的高端、高新、高效。本研究将创新价值链创新能力与创新效率相结合，以此作为指标筛选原则，基于“四三结构”构建战略性新兴产业创新能力指标体系，如表1所示。
为全面、客观地反映战略性新兴产业创新能力，采用熵值法测算各指标要素权重。对数据进行标准化处理：
其中，xij是第j项指标下的第i个观测值，
是标准化数据，且
那么，第j项指标下的第i个省域指标值的比重
然后，第j项指标的熵
最后，根据指标偏差度dj=1-ej得到第j项指标权重
测算的各指标具体权重如表1每项指标后括号内的数值所示。指标数据采用2012-2016年相关统计数据的平均值作为评价指标值，数据均来源于《中国火炬统计年鉴》、《中国高技术产业统计年鉴》及《战略性新兴产业发明专利统计报告》。
表1战略性新兴产业创新能力“四三结构”指标体系
注：研发产出中的专利加权量，参照专利申请数和授权数的平均比例，即权重分别为0.753 1和0.246 9
考虑到战略性新兴产业与高新技术产业、高技术产业有较强的关联性，战略性新兴产业盈利能力统一口径数据缺失，因此本研究分别选用高新技术产业、高技术产业盈利能力替代战略性新兴产业盈利能力。基于战略性新兴产业创新能力评价指标体系，选择高新技术产业净利润作为目标导向，检验产业创新能力对盈利能力的影响程度，具体模型如式(1)所示。
NPity=α+β1RDIity+β2TIity+β3PIity+β4CIity+εity
(1)
在式(1)中，y=0表示模型(1)测算高新技术产业省域创新能力各维度对产业盈利能力的影响程度，y=1表示模型(1)测算高技术产业省域创新能力各维度对产业盈利能力的影响程度。NPit表示第t年第i个省域产业的净利润，α为截距，是不随个体变化的固定值，εit为误差项。RDIit、TIit、PIit、CIit分别表示省域战略性新兴产业研发创新、转化创新、产品创新、载体创新4个维度的强弱程度。在模型(1)中，对4个变量分别构造交叉项和二次项，检验结果显示仅转化创新与载体创新交互项对盈利能力的影响显著。
基于战略性新兴产业创新能力评价指标体系，利用相关性分析评判一级指标(研发创新、转化创新、产品创新、载体创新)间的相关程度，从而衡量维度间是否具有共同变化趋势。结果显示，产品创新与载体创新、转化创新、研发创新各维度的相关性差异较大，相关系数分别为0.752、0.466、0.426；研发创新与转化创新、载体创新的相关性较强，相关系数分别为0.709、0.697；转化创新与载体创新间的相关系数为0.557。可以看出，省域间研发创新与产品创新、转化创新与产品创新并未呈同步变化趋势，战略性新兴产业省域间创新价值链3个环节呈现非均衡特征。由此可见，反映创新环境的载体创新与产品创新相关性最强，与研发创新相关性较强，因此载体创新对战略性新兴产业创新价值链前后两端相互作用显著，而创新价值链中的转化创新与产品创新相关性有待加强。
战略性新兴产业创新能力四维度评价指标体系各指标侧重角度不同，在测算过程中会出现区域产业创新能力差异化评价结果。因此，本研究选用威弗组合指数(Weaver-Thomas，简称WT指数)，对各省域战略性新兴产业创新能力观察分布与假设分布进行比较，建立一个最接近的近似分布，从而在多个指标条件下确定创新能力均衡区域甄选数量与范围。WT指数改进了传统算法的缺陷，解决了多个指标条件下样本甄选分析问题，更加科学合理。当前，威弗组合指数已广泛应用于国家自主创新示范区遴选及战略性产业评价与选择等领域(贺正楚等，2011)。
根据创新能力选用指标标准化数据和熵值法计算得到的权重，利用计算公式
得到我国内地30个省份战略性新兴产业创新能力综合评价结果(因西藏数据缺失，因此不包括西藏)，并对创新能力各维度及综合能力分别进行排名。在“四三结构”战略性新兴产业创新能力评价指标体系中，创新能力4个维度间应保持创新价值链动态均衡，4个维度间创新价值链越均衡，且各项排名越靠前，表明该省域战略性新兴产业整体创新能力越强、创新价值链也越协调。因此，评判省域战略性新兴产业创新能力4个维度是否随创新价值链均衡分布，可通过维度间的差距值构建非均衡判别模型。以省域战略性新兴产业创新能力4个维度分项排名，计算两两组合差值的绝对值，通过6组落差值判断创新能力维度与维度之间是否均衡。战略性新兴产业6组落差值分别是γ1=|研发创新排名-转化创新排名|，γ2=|研发创新排名-产品创新排名|，γ3=|研发创新排名-载体创新排名|，γ4=|转化创新排名-产品创新排名|，γ5=|转化创新排名-载体创新排名|，γ6=|产品创新排名-载体创新排名|。各省域创新能力的落差值γ越小，而且越接近，说明该省域战略性新兴产业创新能力各维度越均衡，反之创新价值链越不均衡。当省域战略性新兴产业创新能力4个维度排名都靠前，且两两维度落差值都很小且非常接近时，表明省域战略性新兴产业创新能力较强，创新价值链较均衡；反之，则说明创新能力很弱且不均衡。
首先，将战略性新兴产业创新能力各指标值按大小排序，然后通过计算比较各指标下对应每个省域战略性新兴产业假设分布差的平方和，确定最佳拟合。假设有i(i=1,2,…,u)个省域，j(j=1,2,…,v)项指标，xij为第i个省域第j项指标数值。那么，对于第p个省域(p为第j项指标下各省域重新排序后的第p个省域)第j项指标的WT指数为：
(2)
根据每项指标求WTij，找到其中的最小值，则该值对应个数即该指标最佳个数，即最小WTij指数出现的位置数为
然后，将各指标对应的nqj求算数平均数，进而确定甄选省域的最佳个数
最后，将第i个省域相对于第j项指标的排序值(Yij)组成综合排序矩阵Y，并采用熵值加权计算甄选的省域综合排序值Zi：
(3)
将待甄选的省域战略性新兴产业创新能力综合排序值由大到小排列，前nq个省域即为战略性新兴产业创新能力均衡发展重点区域。
为综合考察战略性新兴产业创新能力各维度对盈利能力的影响程度，分别选用2012-2016年高新技术产业和高技术产业面板数据，利用Stata12.0软件对模型(1)进行检验。战略性新兴产业与高新技术产业、高技术产业有较强相关性和共同点，利用SPSS19.0软件计算3个产业间的相关性程度。基于数据可获得性原则，本研究用战略性新兴产业、高新技术产业、高技术产业专利申请数作为变量测度相关性。结果显示，战略性新兴产业与高新技术产业间的相关系数为0.878，战略性新兴产业与高技术产业间的相关系数为0.765，相关性较强。因此，本研究选用高新技术产业与高技术产业盈利数据代替战略性新兴产业数据。
对于面板数据回归模型，一般选取随机效应模型(RE)或固定效应模型(FE)进行回归分析。以高新技术产业净利润为对象，对4个维度指标进行测算。结果表明，固定效应更适合测算产业创新能力影响程度。为有效测量战略性新兴产业创新能力对盈利能力的影响程度，对创新能力4个维度同时进行回归检验后，分别选取两两变量的6种组合进行检验。结果表明，在两两维度组合中，研发创新与产品创新、研发创新与载体创新、产品创新与载体创新对产业盈利能力影响更加显著。同时，对创新能力4个维度分别构造两两交叉项，检验维度间协同作用是否对产业盈利能力具有显著影响。以省域产业净利润作为盈利能力目标导向，战略性新兴产业创新能力四维度及两维度对盈利能力的影响显著程度结果如表2所示。
表2战略性新兴产业创新能力各维度对盈利能力的影响程度
注：括号内的数值为标准差，***、**、*分别代表在1%、5%、10%统计水平上显著
从表2中可以看出，在高新技术产业盈利能力计量模型(y=0)中，创新价值链中转化创新、产品创新两个维度系数均为负数，对产业盈利能力影响较小，这主要是由于人员、经费等要素投入到产品研发和成果转化过程中存在滞后性影响；研发创新、载体创新两个维度对产业盈利能力的影响系数值较高；转化创新与载体创新交叉项系数为正，对产业盈利能力影响显著。而在高技术产业盈利计量模型(y=1)中，产品创新维度系数为负，与其它3个维度间呈反向变化趋势；载体创新影响系数值低于载体创新与转化创新交互项系数值。研发创新与产品创新、产品创新与载体创新交叉项为正，影响显著性低于转化创新与载体创新，载体创新对创新价值链薄弱环节转化创新的交互作用显著。载体创新系数值较大，对产业盈利能力的影响显著，产业基地、科技孵化园等集聚了丰富的资源要素，出口创汇所占比重大，促进了产业创新，提升了盈利能力；研发创新对于盈利能力的影响比载体创新小，研发经费、科研人员投入尚未得到充分有效利用，研发效率较低，进而影响产业盈利能力提升。
对于高新技术产业与高技术产业盈利能力，研发创新作为创新价值链前端，影响显著性程度低于载体创新。各省域在高技术产业带动战略性新兴产业过程中，应加大研发经费和人才投入的“研发导向”，进一步强化创新价值链各环节的均衡性，而国家高新区主导的载体创新建设，则有助于提升创新价值链薄弱环节转化创新能力，推动技术转化为产品及利润，弱化创新价值链非均衡性，支撑战略性新兴产业创新能力均衡发展。
根据表1构建的战略性新兴产业创新能力指标体系与相应数据，通过计算得到省域战略性新兴产业创新能力评价结果及综合能力排名，如表3所示(表中每个创新能力下面括号的数值为该创新能力的权重)。通过式(2)和式(3)分别计算48项指标的WT指数，并找出最小值出现的位置数nqj，进而确定战略性新兴产业创新能力较突出的省域最佳数量
按照省域战略性新兴产业创新能力综合排序，选取数值较大的8个省域作为战略性新兴产业重点发展对象，即广东、北京、江苏、陕西、上海、浙江、山东、湖北。8个省域空间分布较为均衡，呈现类似五角星的空间特征。在筛选结果中，江苏、湖北、广东已成为国家首批战略性新兴产业集聚发展试点，本研究从政策层面验证创新能力均衡筛选体系的可行性和科学性。
表3我国内地30个省份战略性新兴产业创新能力综合排名
为了更加直观地表现我国内地30个省份战略性新兴产业创新能力间的均衡性，根据表4评价结果计算得到各省域创新能力的落差值，并绘制成折线图，如图2所示。
图230个省份战略性新兴产业创新能力非均衡性判别
在图2中，折线点的值越小且越靠近时，就表明该省域战略性新兴产业创新能力越均衡，反之即为非均衡。由于折线表中左侧省域战略性新兴产业综合创新能力高于右侧，因此本文选取广东、北京、江苏、陕西、上海、浙江、山东、湖北、河南、天津、四川、安徽、重庆、山西、福建等15个省域作为研究对象，测算其WT指数。从表3和图2可以看出，广东、北京、江苏战略性新兴产业综合创新能力较强，且4个维度相对比较均衡，战略性新兴产业成为经济发展的新动能。具体而言：①广东省战略性新兴产业研发创新能力、产品创新能力、载体创新能力较突出，R&D人才投入占比60.36%，R&D经费投入占营业总收入的比重达到3.24%，专利申请数量和专利授权数量全国领先；产品销售收入占营业总收入的比重达到88.22%，新产品开发项目近两万项；产业基地辐射带动占比17.73%，产业集群出口创汇规模高达2 243.98亿元，而珠三角也获批成为国家首批战略性新兴产业区域集聚发展试点；②北京市战略性新兴产业转化创新能力表现突出，技术交易额占区域GDP的比重超过15%，战略性新兴产业技术转移项目成交规模超过百亿元，且技术输出规模是技术吸纳规模的2.6倍，是战略性新兴产业技术市场策源地；③江苏省战略性新兴产业载体创新能力较突出，全省高新技术企业超过1万家，战略性新兴产业销售收入2016年突破4.89万亿元，占规模以上工业总产值的比重为30.2%，产业集聚效应明显；高技术产业出口交货值占主营业务收入的比重超过45%，国际辐射带动能力显著。
创新能力均衡区域筛选结果表明,陕西、上海、浙江、山东、湖北也是战略性新兴产业重点发展对象，但创新能力发展相对不均衡：①陕西省作为西部科技大省，研发创新能力、转化创新能力较突出，但产品创新能力与载体创新能力薄弱。R&D经费投入占营业收入的比重接近15%，高功率激光器、飞机飞行模拟器等转化创新快速推进,但新产品销售收入结构不到1%。由于陕西地处西部，高新区出口依存度偏低；②上海战略性新兴产业创新能力4个维度较均衡，但数值偏低。技术成果转化率不高，技术交易额占区域GDP比重未超过3%，新产品销售收入平均增长率为7.38%，产品创新能力有待提升；③浙江省战略性新兴产业成果转化效率较低，战略性新兴产业技术转移成交项目金额明显低于广东、江苏，技术交易规模仅为0.28%。浙江省高新区作为战略性新兴产业核心载体，高新区出口创汇额占工业生产总值的比重接近8%，国际辐射作用显著；④山东省创新能力不断提升，山东半岛国家自主创新示范区对战略性新兴产业发展的支撑作用显著，但转化创新和产品创新能力较弱，技术交易规模仅为0.5%，新产品销售收入占产品销售总收入的1.47%，高端产品比重较小；⑤湖北省高新技术产业产值占GDP的比重超过30%，武汉光谷成为战略性新兴产业集聚发展的重要标志。但湖北省研发创新和产品创新能力较弱，研发经费和人才投入不够，专利成果较少；新产品研发经费投入较少。新产品销售收入占产品销售总收入的0.78%，创新价值链前后端创新能力不均衡。
本研究从研发创新能力(研发投入、研发产出、研发效率)、转化创新能力(成果转化、企业孵化、技术转移)、产品创新能力(收入结构、产品结构、技术效率)、载体创新能力(国内集聚、国际辐射、空间密度)4个维度，利用相关分析法评价指标相关性，设计具有科学性、客观性和可操作性的“四三结构”评价指标体系。利用面板数据模型，测度战略性新兴产业创新能力各维度对盈利能力的非均衡影响。检验结果表明，4个维度影响程度不均衡，仅载体创新具有显著影响，同时转化创新与载体创新协同作用影响显著。采用均衡判别模型和威弗组合指数建立创新能力均衡筛选模型，充分反映指标数值差异变化情况。结果表明，省域战略性新兴产业创新能力呈现非均衡性特征，进一步筛选出广东、北京、江苏、陕西、上海、浙江、山东、湖北作为创新能力均衡推进重点发展区域，提出相关发展建议。
为进一步促进各省域战略性新兴产业创新发展，弱化创新价值链不均衡分布，本研究提出如下建议：①推动创新价值链前端研发创新优势向中末端扩散。由研发导向转向创新链导向，完善研发人员激励机制，充分激发研发人才创新活力；②发挥创新价值链的转化创新优势，提升创新价值链薄弱环节创新能力，推动战略性新兴产业创新价值链各环节均衡发展。不断完善创新成果转化机制，加强重大科技成果转化应用支持力度，促进科技成果在区域内有效转化和规模化应用，跨越“达尔文海”，推动关键核心技术和产品实现产业化；③强化战略性新兴产业产品创新对创新价值链的牵引作用，完善产业产品技术创新体系和创新型企业培育政策措施，引导创新要素向企业集聚；④深化载体创新功能，发挥载体创新对战略性新兴产业创新价值链各环节的支撑作用和协同作用，整合建立行业协同创新平台、成果转移转化平台、企业孵化平台，完善产业创新平台体系。
战略性新兴产业创新能力非均衡评价局限于我国内地30个省份，并未分析城市间的非均衡性，后续研究将扩展样本范围，同时研究创新能力4个维度间的相互作用关系，探究战略性新兴产业创新价值链各环节创新能力作用机制及创新能力协同提升路径。
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Zhang Jixin1，2,Hu Weili2
(1.Hubei Collaborative Innovation Center for High-efficiency Utilization of Solar Energy，Hubei University of Technology， Wuhan 430068，China；2.School of Economics and Management，Hubei University of Technology，Wuhan 430068，China)
Abstract：Combining with the characteristics which are developmental predominance and innovative dependence of the strategic emerging industries, basing on four-three structure innovation system, and from four dimensions of R&D innovation, transformation of innovation, product innovation, and carrier innovation to construct evaluation index system of innovation capability of strategic emerging industries. Taking the four dimensions as the influence factors of industry profitability, test results show that the influence degree of the four dimensions is unbalanced, only carrier innovation has significant impact, and synergistic effect of transformation innovation and carrier innovation is obvious. Considering disequilibrium and regional difference of innovation value chain, using equilibrium criterion and composite index to design balanced innovation ability of screening system, selecting eight provinces of Guangdong, Beijing, Jiangsu, Shanxi, Shanghai, Zhejiang, Shandong, Hubei as balanced promotion zone of innovation capacity for strategic emerging industries. Finally, it proposes policy suggestions of the R&D innovation advantage of innovation value chain spreading to the middle end.
KeyWords:Innovation System; Innovative Ability; Innovation Value Chain; Strategic Emerging Industries
作者简介：张冀新(1982-)，男，河北邯郸人，博士，湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心、经济与管理学院副教授、硕士生导师，研究方向为技术经济；胡维丽(1994-)，女，湖北黄冈人，湖北工业大学经济与管理学院硕士研究生，研究方向为技术经济。
基金项目：国家自然科学基金青年项目(71703033)；湖北省软科学项目(2017ADC035)；湖北省人文社会科学重点项目(16D036)；湖北工业大学绿色工业科技引领计划项目(201512)；太阳能高效利用湖北省协同创新中心面上项目(HBSKFMS2014026)
收稿日期：2018-05-23
文章编号：1001-7348(2018)21-0065-08
文献标识码：A
中图分类号：F264
DOI：10.6049/kjjbydc.2018020325
(责任编辑：王敬敏)