研发活动的产业视角:一种新的象限模型

2013-07-26王一鸣

中国软科学 2013年1期

王一鸣

(清华大学科技与社会研究所，北京100084)

一、后学院科学背景下研发产业的形成

在19世纪中期以前，基本上所有的科学家都是业余爱好者(amateurs)，几乎没有人依靠研究科学而谋生［1］。学院科学(academic science)标榜自己是为科学而科学的纯学术科学，科学家的形象往往被建构成为一幅理想图像:科学家都是“为科学而科学”(science for science's sake)的纯粹意义上的科学家［2］。科学研究活动此时主要是一种业余的个体活动。在学院科学的理想化图景中，科学家的职责仅限于进行本身的工作，了解科学而不是涉及国家或企业的研究事物。

齐曼(J.Ziman)通过研究科学发展的演变过程，认为经历了200年左右发展历程的学院科学发展转化为具有新特征的后学院科学(post－academic science);他认为，后学院科学是学院科学向产业领域的延伸，是与实践网络紧密缠结在一起的一种全新的生活方式［1］。而科学作为一种知识的生产方式，由过去的学院模式发展为后学院模式。正如齐曼所言(1996):学院科学正在经历一场革命，它正在为后学院科学让路，它与前者在社会学和哲学上不同，它将产生一种全新的知识概念［3］。吉本斯(M.Gibbons)等人认为，当前的科学研究正在形成模式2的知识生产模式，模式1是传统的知识生产方式，主要是基于单学科内以认知为目的的知识生产。而模式2的生产方式是跨学科的(trans－disciplinarity)，与模式1相比，模式2的知识生产担当了更多的社会责任，涵盖了范围更广的、临时性的、混杂的从业者，他们在一些由特定的、本土的语境所定义的问题上进行合作［4］。这表明，科学研究和知识的生产正在发生深刻的变革。

根据联合国教科文组织1978年发布的《关于科学技术统计国际标准的建议》，研究与开发(R＆D，简称研发)是一种重要的科技活动。科学技术是现代经济增长的最主要的推动力，研发则是科技进步的的直接源泉［5］。后学院科学中的研发活动本身就是一种经济活动，不仅需要成本并且也会产生极大的经济后果。科(D.Coe)和赫尔普曼(E.Helpman)等人进行了大量研究以量化技术变化与生产率增长之间的关系，他们研究发现，1990年西方发达国家代表——七国集团(G7)国家的国内研发支出的回报率平均为123%，而较小的几个国家平均为85%［6］。这种有投入和产出的研发活动，本身就是一种产业活动。

某种意义上，创新就是研发和产业的有机结合。马克卢普(F.Machlup)将研发活动包含在知识产业的知识生产中［7］，美国经济学家波拉特将马克卢普提出的“知识产业”划为国民经济的第四产业，其中包括教育、研究与发展、信息、专家咨询、专门建议等方面的服务。同时，我国学者胡鞍钢等也认为知识产业包含R＆D产业［3］。在后学院科学的背景下，商业与产业利益向学术与非学术研究的逐渐渗透，也使得研发与产业间的界限不断模糊，这也导致了“研发产业”这种混合共同体的诞生，也即Callon等所说的“技术——经济”网络［3］。

研发产业作为独立的产业形态被纳入产业分类体系可追溯至欧共体(欧盟前身)于1970年颁布的NACE(欧共体内部按经济活动划分的产业分类，最新版本为2007年版:NACE Rev.2)，代码为94;我国的《国民经济行业分类与代码(GBT4754－2002)》也将研究与试验发展纳入产业分列目录中，代码为75;由此可见，相对于其他传统产业，研发产业尚属于新兴产业形态，且属于新兴服务业之列［8］。

在目前的研究中，国外学者对研发产业的定义暂未发现，只有为数不多的国内学者对研发产业进行了定义。高汝熹定义研发产业是指从事R＆D活动的企业和组织的集合［9］。柳卸林等认为研发产业是指直接从事研究与开发活动，并以研发活动的产出为主要收入的行业，产业主体包括独立的研发型企业、高校和科研院所以及企业中直接从事研发活动的机构，研发产业的投入主要是研究开发经费，产出主要是论文、各类专利、新产品和专业技术等［10］。李京文等人认为研发产业是从事R＆D活动、并提供产品或服务的企业和机构的集合［11］。黄鲁成等人认为研发产业是指从事R＆D经营活动，提供智力成果、技术服务和现代商务服务的组织的集合，组织可以是独立的研发型企业，也可以是高等学校、科研院所、企业中从事研发活动的机构［12］。

以上的定义都强调了研发产业的主体和服务行业的性质。本文主要采用柳卸林等的定义划分研发产业主体，认为包括大学(高校)、科研院所、企业内研发机构和独立的研发型企业或机构。

二、研发产业视角中的新巴斯德象限

美国学者D.E.司托克斯(D.E.Stokes)在考虑基础科学与技术创新的关系时，提出了科学研究的二维象限图，如图1所示，一般被简称为巴斯德象限［13］。他主要是针对美国前科学研究与开发办公室主任万尼瓦·布什(Vannevar Bush)在1945年出版的《科学:永无止境的前沿》中的科学研究的线性模型提出的。布什提出了从基础研究到应用研究的线性模型［14］。布什强调，基础研究是技术进步的主要源泉，基础研究应当从过早考虑实用价值的短视目标中解放出来，然后通过应用研究与开发的中间环节，转变为满足社会经济与军事等发展的技术发明。这种从基础研究向应用研究延伸的过程便是以前广为接受的“线性模型”。但是科学史上的众多实例表明，布什的线性模型观点存在着缺陷，必须进一步剖析基础研究与应用研究之间的关系。

司托克斯从研发的起因角度，提出了研发的二维象限模型。他将纯基础研究的称为玻尔象限(Ⅰ象限)，指的是只受追求基本知识需求的引导，不考虑实际应用，因为玻尔对于原子结构模型的探求，是一种代表自然科学家们的纯研究思想;将世界上第一所大学波伦亚(Bologna)大学于公元1158年在意大利波伦亚市诞生，其后巴黎大学(1160年)、牛津大学(1167年)等先后成立。这些大学的出现，使得科学成为一种独特的活动，为科学制度化奠定了基础。此后，以1560年在那不勒应用引起的基础研究称为巴斯德象限(Ⅱ象限)，因为从事生物学前沿研究的巴斯德，很多时候是来源于应用研究、解决实际问题的需要;而作为对于二维象限图中的右下角的Ⅲ象限，司托克斯将其称为爱迪生象限，指的是纯应用目的引起的研究，例如爱迪生当年进行的就是具有商业性利润的电照明研究，而不是去追究他们所发现东西的更深层的科学意义。对于左下角的Ⅳ象限包含既不是认识目的激发的研究，也不是应用目的激发的研究，但它并不是空的。这一象限包含那种系统探索特殊现象的研究，既不考虑一般的解释目的，也不考虑其结果会有什么实际应用。其可能包含类似皮特森那样的进行鸟类、昆虫和发病率的高度系统化的研究，由于太有限的实例所以没有命名这个象限。

图1 司托克斯的科学研究二维象限图

图2 研发产业视角下的新司托克斯二维象限图

司托克斯的科学研究的二维象限图主要仍是描述学院科学时的科学研究起因的。在后学院科学尤其是知识经济的大背景下，关于科学技术的研发活动有了新的发展。研发活动的契约性和商品化进一步加强，导致了研发产业的形成，具体见图2。斯建立的第一个自然科学学术组织——自然秘密研究会和1603年在罗马建立的林切学院为代表，专门的科学学院开始兴起。科学学院的出现使得学术活动和实践活动统一起来。1810年，世界上第一个研究型大学柏林大学成立;柏林大学树立了创造知识和传授知识相统一的现代大学理念。研发活动开始正式进入大学，成为大学的一项新的职能［6］。同时，科学对经济、社会的推动作用，也使得各国政府加大对大学和科研院所的资助，并在政府部门建立相应的科研机构。例如法国的科学院下属的科研机构，美国卫生部的国立卫生研究院以及大批国立实验室，中国的科学院和工程院下属的科研机构。从研发活动的投入上看，美国的这些科研院所是美国研发的重要组成部分，包含有国家实验室720多家，1500多个独立的研发设施，对国家实验室每一年的投入经费占到了当年联邦政府研究总经费的1/3，它是美国除产业界研发机构之外的第二大研发机构体系［15］。这些大学和科研院所也成为研发产业的一大主体。新玻尔象限指的即是高校和科研院所，在学院科学时代的玻尔象限中的科学家在高校和科研院所任职，但渐渐的接受国家资助，从个人的兴趣爱好到完成资助人的研发任务，以课题或者项目的方式获得资金资助，科研人员和资助者之间存在着较强的契约关系。这种契约关系并不完全等同于万尼尔·布什认为的政治和科学之间的“社会契约”［14］，而是这种“社会契约”关系在后学院科学时代的新发展。在这种新的契约关系中，研发人员被要求从事国家或企业等指定的具有特定利益的研发问题，而不是像学院时代中的自由选题的学术研究。当然，这种研发活动并不以必然的以交易和商品化为基础。

世界上第一个设立于企业内部的实验室，即由拉瓦锡在担任硝石火药厂总监时于1755年在炮兵工厂设立的;其后设立的比较著名的企业内实验室有1882年西门子(V.Siemens)的内部实验室，1900年美国通用电器公司(GE)设立的工业实验室［6］。研发活动得到了迅猛的发展，其规模和影响，投入和产出效益都越来越大。研发活动也从以前只是科学家和工程师关注的事情，变成为政府、企业和整个社会关注的事情。自19世纪后期到20世纪初，德国和美国掀起一股企业开办研发机构的浪潮，研发开始作为企业的一种职能被内部化。在相当长的时期内，美国和欧洲国家的大企业内部的研发活动和科技成果产业化一直是世界技术创新的主导力量，且是世界经济增长的最主要的推动力量［16］。例如，美国20世纪60年代中期R＆D占国民生产总值比重将近3%［17］，企业广泛设立科学中心，工业实验室得到了大发展。20世纪60年代，西方世界的重大科技发明有67%首先在美国研究成功，有75%在美国首先使用［18］。在这一时期，以计算机与微电子为代表的科技革命首先诞生于企业，尤其以硅谷企业为代表。从19世纪后期开始到20世纪前半叶，德国和美国的一些大企业的研发活动主要是一种企业的内部研发。并且这些工业化国家企业中专门从事研发的实验室已经从最初的化学和电力工业逐渐发展到整个制造业，成为制造业中大多数大企业特有的一部分［19］。企业内的研发机构构成了新爱迪生象限。新爱迪生象限内的研发产业主体主要是从事企业自身的研发任务，在企业内部的边界内，主要是行政命令式的，没有契约式关系。同时由于知识产权等的保护与核心技术的竞争防范需要，企业内部研发机构产出的成果一般供本企业使用，但如果出让给外部企业或机构，收取专利费用或技术转让费用等，获得经济收益，这就是一种典型的商品化活动。

随着科技研发的不断投入与研发活动的加强，研发活动在不同产业中都占有重要位置。在相当长的时期内，欧美大企业内部化的大规模研发活动是世界技术进步和经济增长的主要动力。以信息通信技术和生物技术为代表的新一轮科技革命对欧美国家企业的内部化研发模式产生了冲击。在一些新兴产业，科学研究到产业化的路径被压缩;在一些领域，比如生物技术领域，基础研究成果甚至可以直接转化为商业产品。同时，技术革命和全球竞争的加剧导致商业环境变得日益动荡、产品生命周期缩短;研发活动日益呈现出专业性和复杂性，并由此带来了研发活动的不确定性和风险性;另外由于竞争的不断加剧，还造成了研发活动必须具有高效性。这也迫使企业必须开始通过提高研发速度和效率来获得竞争优势。在这种背景下，20世纪80年代企业研发外部化(R＆D outsourcing)的趋势逐渐显现出来。研发外部化是指企业将部分知识创新、新技术应用的活动，逐渐通过市场由其他企业完成。企业与其他外部研发力量合作或委托研发，通过并购、购买等手段从外部直接获得研发成果的比重越来越高。比如英国企业在1995年的研发支出中有10%是外包给其他机构完成［20］。1998年，美国新药研发经费的20%是用于外部研发［10］。随着研发活动外部化，也出现了大量以研发为主要收入来源的企业，也即研发外包型企业，这是一种独立的研发型企业。例如美国硅谷等的一大批纯设计的集成电路公司(design house)以及一些医药研发公司。这种从研发活动的内部化到外部化的过程中，包含着商品化的交易过程;研发的商品化程度不断加强。这些新型的独立研发型企业构成了新巴斯德象限。它们是以研发新知识、新产品并商品化作为收入主要来源的，由于研发活动的需求是从外界输入，因此存在着与研发需求者之间的强契约关系。

至于新的Ⅳ象限，也不是空的，在知识经济背景下，对于研发活动仍然存在一些出于科研兴趣、不以契约为主导、不以商品化为目的的研发个体和研发组织，例如一些高校或科研院所中学院科学意识浓厚的科学家或者非营利组织。

在学院科学到后学院科学的背景下，研发活动的主体是一个不断演变的过程，从大学、研究院所到企业内部研发机构和独立的研发型企业或机构。从研发活动的产业化视角来看，在这个演变的进程中，打破了应用研究和基础研究之间的区别，研发的契约性和商业化程度得到了不断的提高，也进一步促进研发活动成为一种产业。从研发活动的契约性和商品化角度来看，将这些主体放置于新司托克斯的科学研究的二维象限中，如图2所示。研发活动的主体演进与产业化进程，既包含着人们对研发活动的主体选择性及其历史复杂性，也展现出对于追求更高效的研发效益而不断驱动着研发主体和模式演进的内在机制。

三、演进的新巴斯德象限与研发产业国际比较

新巴斯德象限图不是静态的，而是运动和演进的。爱迪生象限原先只是进行自己企业内部的应用研究，并不将研究产品作为一种商品进行买卖。同样的玻尔象限中的科学家进行的基础研究也并不是以交易为主要目的。但是在知识经济下，研发活动大多具有契约性，并且已经作为一种商品进行交易，直接导致并繁荣了研发产业。而在当代，基础研究和应用研究的边界早已模糊，尤其是在生物医药、有机化学等领域。所以可以将基础研究和应用研究都看作是一种契约式的科研活动，并且在产业化的进程中有了新的进展，即开始商品化。这些契约和商品化的趋势都导致了新玻尔象限和新爱迪生象限向新巴斯德象限的演进。

从国家层面来看，在整个研发产业的主体中，欧美发达国家的研发活动的投资和活动主要部分集中在新爱迪生象限(Ⅲ象限)，并在向新巴斯德象限(Ⅱ象限)运动。事实上，美国大约有三分之二的研发经费来自企业，这相当于其他国家的研发支出的总和。而且，有研究指出，大约有四分之三的研究开发工作是在企业完成的;根据华盛顿工业研究所的调查数字显示，目前仅仅在美国，就有15000家企业研究实验室。估计这些实验室雇有75万科学家和工程师——他们占美国全国专业技术人员总人数的70%。这些企业研究实验室是美国研发能力和研发产业的基础和强大动力［21］。另一方面，关于研发的外包趋势也在不断加强。美国麻省理工学院罗伯茨教授在1999年进行的对北美、日本和欧洲等发达国家年研发收入超过1亿美元的244家公司进行调查，结果显示越来越多的企业倾向于向外部寻找技术的来源［22］。根据欧洲委员会报告(2005)，从1997到2002年，OECD各成员国研发以12%的速度增长。波兰、丹麦、美国和瑞士等国家，研发服务外包的增长率达到30%。在美国，接近40%的业务研发在服务性产业完成;在欧洲，大概为15%左右［16］。2005年8月，沃里克商学院对欧美及亚太1200家组织调查得出的重要结论之一是，IT外包与主流商业外包活动将以每年10%的速度增长［23］。有学者在研究荷兰605家中小企业的开放式创新实施过程中，发现288家制造业型企业中有59%企业采取研发外包，317家服务型企业中有43%采取研发外包，并且年增长率达到 22%［24］。有些外国学者(Subramony S，2004)认为，中国将成为下一个外包潮流的发源地，而由Diamond Cluster国际所作的IT外包调研表明，中国将成为继美国、印度之后的第三大研发外包服务国［10］。杜德斌等提出一种假设，认为在未来，整体上研发仍是会继续增长，但是内部性的研发活动所占比重会越来越小，而外部性的研发活动会占主导［25］(见图3)。这在欧洲研发管理协会(EIRMA)2004年对以欧美发达国家为代表的全球研发活动外部化的历史与趋势的研究成果中也得到验证(见图4)［26］:在企业建立自己的研发机构之前，一些研发成果都是从外部或者通过合作获得，比如大学和科研院所;到了20世纪中期，企业内部研发机构的主导性作用体现出来，研发的外部化不断减少，在20世纪70年代左右降到最低，只占整个研发支出的3%左右;在20世纪后期又开始了不断的上升趋势。

图3 研发活动趋势［25］

图4 全球研发外部化的历史与趋势

研发外部化的增长促生了更多的独立的研发型企业和从事合同服务的契约式企业。这些都表明，在欧美国家，新巴斯德象限是一个研发产业的增长点，欧美发达国家的研发活动正在从新爱迪生象限向新巴斯德象限运动(如图5所示)。

我国企业研发能力经过多年的建设，已经取得一定的成绩。进入21世纪，我国企业R＆D经费支出占全国R＆D经费的比重逐年上升，到2009年，这一比重已达到71.7%。2009年，我国的R＆D经费支出总额中，各类企业支出为4162.7亿元，比2008年增加了25.7%。2010年，我国共投入R＆D经费7062.6亿元，比上年增加1260.5亿元，增长21.7%;其中，各类企业投入R＆D经费5185.5亿元，比上年增长22.1%;企业经费所占比重达到了73.4%［27］。从这些数据可以看出，在近几年，我国企业的研发费用投入较大，增速较快，所占比重已经接近发达国家水平。另外，从科技人员分布来看，2008年我国R＆D人员在三大执行部门的分布情况是:企业约占73.2%，研究机构占13.2%，高等学校占13.5%。研究机构自1999年进行改制改革以来，其R＆D人员数量占全国的比重一直在下降，高等学校的R＆D人员虽然数量增长，但占全国的比重同样在逐年下降，唯有企业R＆D人员数量及其占全国的比重在不断增长［28］。

图5 运动与演进的新司托克斯二维象限图

但是，在长期的计划经济体制和思维意识的影响下，由于研发机构与生产单位的分立，导致企业尤其是大中型国有企业在很大程度上仍停留在一个单纯的或仅仅进行少量研发活动的生产单位的局面，这与发达国家的企业从一开始就是仅仅跟随市场变化的、具有长期的“内生”于市场的研发行为的状况不同。这种研发机构与生产单位的割裂影响仍然长期存在，导致我国大部分企业自身的研发能力仍然很弱，整体上的创新能力仍然有待继续发展和加强。因此，在实质上，我国研发产业仍然是以新玻尔象限(Ⅰ象限)为主要特征，正在向新爱迪生象限(Ⅱ象限)运动(如图5所示)。

这其中，企业内部研发机构的缺乏是一个重要原因。从整体而言，我国企业仍处于世界产业链的中低端，很多高新技术企业还是没有研发机构的组装加工车间。2006年，在我国3万多家大中型工业企业中，有R＆D活动的企业只占24%，而设有研发机构的企业只占23%［29］。另外有关数据显示，我国中小企业有研发活动的企业比例只占28%左右，开展研发活动的企业研发投入占销售收入平均不到1%，而国际上一般认为，企业的研发费用占其销售收入的2%，企业才能基本生存;当达到5%以上时，才具有竞争力［30－31］。从中外数据比较来看，发达国家企业研发经费占销售额的比重一般为5%左右，高科技企业则达到7%－8%，有的甚至超过了10%。例如，美国孟山都公司研发经费占销售额的比重达22%，微软公司为17%，爱立信公司为15%，朗讯公司为12%;而目前即使是我国经济最发达的上海地区，其工业企业该指标值也仅为2.5%［32］。这与发达国家的比例还有很大差距。不仅美国企业内研发机构占有主体地位，并且日本、韩国等也具有类似特征。例如，根据日本科学技术厅的调查，20世纪70年代以后实施研究开发的企业中，约有70%的企业拥有独立研究所，而且还有按不同职能成立的专业研究所，企业在应用开发领域逐步占据主导地位［33］。在韩国，企业研究机构从1983年的100家左右，发展到2004年超过了10000家，2008年更是超过16000家;其中自20世纪90年代以来，中小企业的研究所数量增加迅速，所占比重也不断提高，从1981年的0起步，1988年占到了所有企业研究所的53.3%，1998年占到78.7%，2008年占到93.9%。中小企业中研究机构的兴建，在总体上帮助韩国在20世纪80年代后逐步确立并加强了企业研发和创新主体的地位［34］。由此来看，我国与发达国家在企业内研发机构的建设上这种差距是非常明显的。

因此，相较于发达国家，我国企业内研发机构的主体地位正在形成，但仍有待继续加强和完善。从总体上来说，我国仍处于一个研发产业从新玻尔象限向新爱迪生象限演进的过程(见图5)。在注意到美国等发达国家从新爱迪生象限向新巴斯德象限演进的进程后，我国在巩固自己研发活动的主要部分从新玻尔象限向新爱迪生象限转变的同时，也需要追赶国际形势，向新巴斯德象限积极演进。

四、结语

西方发达国家代表——七国集团(G7)早已进入“服务经济”时代。G7中第三产业比重已占到国民经济的70%以上，并且也是增长最快的。例如，2005年G7第一产业增加值占GDP的平均比重为1.71%，第二产业增加值占GDP的平均比重为26.02%，而第三产业增加值占GDP的平均比重为72.28%［35］。这些表明了服务业的大发展在发达国家是一种主流。为将我国建设为工业强国，实现经济转型升级，中央领导多次强调大力发展生产性服务业，而研发产业就是一个高端的生产性服务业;大力发展研发产业，正当此时。研发产业由于其高端的科技含量与研发服务能力，以及紧密联系市场需求的特性，使得它即使在面对经济或金融危机时，也能稳步增长。这对我国目前所面对的国际经济形势和自身的经济转型战略具有重要意义。例如，在2008年以来的金融危机中，美国以研发服务为主体的科技服务业(R＆D service industry)受金融危机影响不大，基本保持平稳增长，2008年全年实现总收入为8827.51亿美元，比2007 年增长了15.2%［36］。

进入21世纪以来，发达国家为争夺和利用全球科技资源，提升国际竞争力，加大了向中国、印度等新兴发展中国家研发转移的力度。根据联合国贸发组织的调查，62%的跨国公司将中国作为2005－2009年设立海外研发机构的首选地。截至2007年底，跨国公司在华设立研发机构已达到1160家［37］。近期，联合国贸易和发展组织出版的《2012年世界投资报告》指出，中国2011年吸引外国直接投资再创历史新高，进入服务业的外国直接投资首次超过了制造业［38］。这些外部环境为我国企业自身的研发能力带来挑战，也为我国的研发产业向新巴斯德象限演进提供了一个契机。

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