基于主成分分析的中国医药制造业技术创新能力评价研究

2019-08-24吴玲霞单兰倩高山王玉芬

科学与管理 2019年4期

吴玲霞，单兰倩，高山，王玉芬

（1.南京中医药大学翰林学院卫生经济管理学院，江苏泰州225300；2.南京中医药大学卫生经济管理学院，江苏南京210023）

0 引言

十八大后，技术创新重要性已经达到了前所未有的高度，不仅成为经济发展的关键推动力，也是建设世界科技强国的强大后坐力。作为典型的科研驱动型产业［1］，医药制造业因产品事关患者生命健康，涉及社会稳定繁荣，其技术动向更为人们所关注。2016年以技术为导向的医药制造业，主营业务收入同比增幅9.73%，高于当年GDP增幅。医药技术创新能力凭借其对资源的高效利用、产值的倍数提高、产品的价值附加等多方面影响，在满足人民健康需求的同时，也持续推动着医药制造业走出“微笑曲线”低谷［2］。

当前医药技术创新能力研究成果丰硕，主要集中于微观企业个体层面［3-5］及中观区域集群层面［6-7］，宏观产业发展层面的研究厚度则相形见绌。而现有的宏观研究多为针对某一个点进行深入挖掘［8-9］，忽视了技术创新的各要素联动过程的重要性。基于现有研究成果不足，本文将着手于宏观产业层面，围绕技术创新动态过程建立科学合理的评价体系，探寻中国医药制造业技术创新总体实力变化趋势及产生影响的各个因素，以期为其长远发展提供借鉴之策。

1 评价体系构建

1.1 医药制造业技术创新评价体系

制造产业发展的过程实质上就是技术创新发展的过程［10］，即运用人才与知识将购进所得或科研所得的技术，转化为商品并获得经济收益［11］。包括医药制造业在内的各行业，技术创新都已贯穿其生产制造的整个过程，如果仅以某个因素作为行业整体实力的评判标准，则犹如管中窥豹。因此，如何根据医药制造业技术创新实现过程构建全面且科学的评价体系，对于今后拓展医药技术创新的深度与厚度均意义深远。

学界当前对于医药制造业技术创新能力的评价体系应当由哪些指标构建而成，尚未形成统一观点，具体研究现状如下：

姚雪芳等借鉴相关年鉴数据，从资金投入、专利产出、机构平台建设三个维度对中外医药制造业新药科研能力进行评价［12］。杨军歌等［13］丁锦希等［14］均从国家政策角度出发研究行业整体创新实力，并借以专利产出作为观测变量。孙燕等将医药新产品的定价变动作为研究切入点，探索该行业创新能力的影响程度［15］。曹湘博、郭喜红首次将风险管理理论引入医药技术创新领域，并以专利信息对其加以测度［16］。霍艳飞、石晟怡对我国医药制造业相关创新活动的评价主要包括投入及产出两个维度共5个条目［1］。

目前针对医药制造业建立的技术创新评价体系较少，现有研究大多集中于政策激励、新药定价等单因素影响角度。部分学者也兼顾到了创新过程，但评价条目不成熟尚不足以体现真正创新实力。徐伟、郝梅等建立的环境、投入、产出及绩效四大维度16项指标较为全面地反映了国家医药制造业的技术创新能力［17］，但不足之处为作者仅考虑了行业自身的技术科研过程，却忽视了技术的引进、消化、吸收以实现创新这一重要路径。因此，本文综合考量技术创新过程特征以及数据的可获得性，将医药制造业技术创新能力评价维度重新构建为科研基础、科研投入与科研产出。

1.2 医药制造业技术创新评价指标

1.2.1 科研基础

科研基础是医药制造业实现技术创新的基础，主要包括运用、配置所拥有的人力及物力资源。武柏宇、彭本红等利用FGLS模型对面板数据进行分析，研究发现科研人员数量、R&D人员折合全时当量对医药制造业创新实力呈正相关关系［18］。窦鹏辉、陈诗波认为R&D人员全时当量、科研人员数等人力资源因素是研究创新技术科研效率的核心［19］。廖晓东、袁永等通过对日本、美国等创新领先企业相关研究及文献进行整理得出结论：科研机构数量与该行业技术的创新能力存在正相关关系［20］。莫小平认为企业创新的实现来源于企业投资项目开展并推动其各种资源与市场机会融合的过程，科研创新能力提高，新项目才得以成功开发并回馈以经济效益［21］。因此本文认为科研基础的提高完善将对医药制造业技术创新能力产生积极影响，并建立了包括科研机构数量、科研机构员工数量、R&D人员折合全时当量、新开工项目五个指标在内的科研基础维度。

1.2.2 科研投入

科研投入是医药制造业提高科研实力的后力，主要包括合理配置、决策财力资源的使用方向。曹勇、苏凤娇认为现今技术创新与科研经费密不可分，R&D机构相关科研经费支出应当纳入指标体系以全面评价其效率［22］。华海岭、高月姣等通过指标分析法与DEA模型分析发现技术改造与技术吸收是改善企业自主创新能力的创新基础［23］。张玉臣、李晓桐认为学习努力程度、学习能力等行为态度对技术创新实力的高低呈正相关关系，并提出了学习努力程度评价公式：企业技术消化吸收投入与企业技术引进投入之比［24］。王庆元、张杰军等通过探索项目科研投入与发明专利数量之间关系，并推导出项目科研投入与技术创新能力的提高显著相关［25］。在此研究之上，本文提出测度医药制造业技术创新能力的第二个维度——科研投入，并建立科研机构经费支出、技术改造经费支出、新产品开发经费支出、学习努力程度四项指标。

1.2.3 科研产出

科研产出是医药行业技术创新高低的直观指示器，能力越强，其科研产出成果则越丰富。李兵、岳云嵩等使用双重差分法分析专利面板数据，结果显示创新能力对高技术厚度的发明专利和实用新型专利存在直接正向影响，且技术创新能力也与申请数量存在正向关联［26］。肖国华、王春等从专利特征出发指出有效发明专利数由于其高技术价值与可预期的经济前景通常会保持较长的存活期，与其申请数量同为评价科研能力的重要工具［27］。吴延兵将各类产值、专利申请数、发明专利申请数分别与总产值、科研投入经费进行比率计算并与项目建成投产率等一同比较，以作为技术创新能力高低的判断依据［28］。综合上述研究，本文提出科研产出作为评价医药行业技术创新能力维度，包括了专利申请及有效发明专利数量、新产品销售收入、项目建成投产率、出口交货值五项指标。

综合上述综述结论，本文拟建立国家医药制造业技术创新总体实力评价体系如表1所示。

2 基于主成分分析的医药制造业技术创新能力评价

2.1 数据来源

2009年3月17日新医改政策落地，其中涉及的医疗、医保、医药“三医联动”改革模式使医药制造业、医药流通业均发生巨变，且2009年之前医药制造业相关公司发布的信息内容覆盖面有限、统计方式尚未成熟。综上所述，本文选取2009—2016年《中国高技术产业统计年鉴》相关数据作为观测值。

2.2 基于主成分分析的技术创新能力评价

本文利用Excel2016及Spss22.0进行数据整理、主成分分析以及相关图表绘制。主成分分析是将问题研究中多维度、多变量指标降维至独立且包含大部分信息（累加贡献率大于80%）的相同维度，以便于相互比较的统计方法［29］，现已成为技术创新研究领域比较成熟的研究工具。

表1 医药制造业技术创新评价体系

首先检验研究数据的效度：评价体系科研基础、科研投入、科研产出三个维度的KMO值分别为0.617、0.759、0.723均大于临界值0.6，且Bartlett检定显著性均小于0.05，构建效度良好，可进一步主成分分析。

本文选择总方差解释表当中累加贡献率大于80%的特征值，并以主成分载荷矩阵中主成分数据依次除以特征值的平方根，得到每个主成分系数，再乘以标准化处理后变量，最后进行整理得出医药制造业技术创新三维度函数表达式［30］。数据整理后得出表达式如下：

科研基础：

科研投入：

科研产出：

在计算得出三维度函数式基础之上，带入标准化数据，得出医药制造业技术创新三维度评分得分表，如表2所示：

表2 2009—2016年医药制造业技术创新三维度评分得分表

在计算得出表2三维度得分评分表后对数据再一次进行主成分分析，以求得中国医药制造业技术创新总体能力函数表达式。经效度检验，三维度数据KMO值为0.787，大于临界要求0.6，Bartlett检定显著性小于0.05，均满足要求。再一次主成分分析，并列得医药行业技术创新总体实力函数表达式。

医药制造业技术创新实力函数表达式：

将标准化数据带入式中，得出如表3所示技术创新总体实力得分评分表。

表3 中国医药制造业技术创新总体实力得分评分表

为直观了解2009—2016年医药技术创新趋势，本文综合表2、表3科研基础、科研投入、科研产出及技术创新总体实力得分评分表，绘制医药行业技术创新总体实力趋势组合图（图1）。

3 研究结论

3.1 国家医药制造业技术创新总体实力稳步提升

图1 中国医药制造业技术创新总体实力趋势组合图

如图1中代表创新总体实力折线所示，我国医药制造业创新实力呈显著上升趋势。进一步观察表3得分评分表，我国医药制造业的技术创新总体实力评分已由2009年的-2.39提高为2016年的2.07，无论图表抑或数据均直观反映出我国医药行业技术创新总体实力稳步提升。可以说，自2006年自主创新战略的提出，16字创新方针的总结，至2011年协同创新规划建立，2012年科教兴国、人才强国战略的再次强调，再至2016年《“十三五”国家科技创新规矩》的颁布，科技与创新一直是国家发展前进的主旋律。作为宏观趋势之下的产物——医药制造业技术创新总体实力正高歌猛进，不断迈上新的台阶。

3.2 医药制造业技术创新总体实力受各因素共同作用

观察图1趋势组合图不难发现，2012年为技术创新总体实力提升关键之年。分解时段探究，自2009起至2012年末医药行业技术创新实力虽呈持续提高趋势，但由于科研基础、科研投入、科研产出三因素仍处于较低水平，仍难以推动其总体实力的扭负为正。2011年制定的协同创新中心建设发展规划，针对性引导高校人才设备资源优势与企业科技科研需求融合共进；2012年9月深化科技体制改革相关意见的出台，明确提出在行业骨干企业中布局国家级科研平台［22］。政策落地，资金、人员等创新血液不断涌入医药制造业各大小企业之中，实现了科技人员构成、科研资金投入、产值著作产出等多方因素的积极优化与提升。

图1所示，2012年至2013年折线斜率急剧减小，追溯表2数据可以发现，2013年科研投入得分增幅低于科研基础、科研产出，且科研基础增速也有所放缓。究其缘由，2013年葛兰素史克医药商业贿赂行为曝光，公司为减少损失便进行了大幅度的裁员并关闭科研机构，雪崩效应之下多家医药企业受到波及，一时科研机构数量骤降，并使得行业总体技术学习努力程度出现负增长趋势，我国医药行业技术创新总体能力进入了发展减速期。由此可见，国家医药制造业技术创新能力的变动并非某个因素单一作用的结果，其提升依赖于多方力量的相辅相成、互促共进。

3.3 各因素对医药制造业技术创新总体实力影响层次不齐

由函数表达式（4）可知，科研基础（0.578）、科研投入（0.578）、科研产出（0.576）三个维度权重对医药行业技术创新总体实力的提升均有正向作用。但深入对图1中柱形图进行分析，可以发现除2013年外科研基础与科研投入两个维度均为支撑技术创新能力提升的主力因素，而八年间医药业的科研生产能力均一直滞后于二者，这亦为影响创新实力的关键，从其权重分配之中亦可以验证这个观点。不难看出，各个因素对医药制造业技术创新总体实力的影响大小不一，如何推动总体实力的高速甚至加速提升，对症分析有的放矢才是切实可行之道。

4 政策建议

4.1 坚持创新驱动发展

伴随科技科研创新相关政策意见的先后出台落地，中国医药制造业发展一日千里，纵然总体实力较国际领先水平尚有一定差距，但技术创新能力于医药制造业发展中所起到的决定性作用有目共睹。坚定不移将科技创新置于医药制造业发展中心，矢志不渝以技术创新驱动行业发展发展，毫不动摇遵循自主创新特色道路，是当前医药制造业不断提升核心实力并屹立于国际顶尖医药行列的必由之路，也是切实提高健康水平、增强医疗获得感的重要途径。

4.2 巩固科研基础优势

由前文分析可知，代表科研机构、科研人员、人员折合全时当量、科研项目各要素综合实力的科研基础维度，由始至终都是支撑医药行业创新能力不断提高的关键力量，其重要性不言而喻。医药行业以及各生产企业都应明确科研创新基础建设在其发展拓新之中的中枢地位，不断维新现有科研物力、吸纳优质科研人力、提高当前科研效率、完善瑕疵科研制度、扩大创新科研领域，为源源不竭的高精尖医药技术创新的出现提供适宜的成长环境。

4.3 增强科研投入力度

科研投入从资金投入角度对医药行业的技术创新能力进行测度。2014年后医药制造业技术改造经费支出与技术学习努力程度逐年下降，新产品开发经费增速缓慢，反映在组合趋势图中则为技术创新总体实力折线斜率的减小。数据变动折射出当前医药行业现状：在技术的引进消化吸收以及自主创新两个方面，都已经出现了倦态。医药制造业应该在稳定科研投入力度的基础之上，锁定未来创新方向与技术获取途径，因需制宜加大投入，最终为优于他人、优于国际的核心顶尖技术的出现创造条件与机遇。

4.4 补齐科研产出短板

表达式（4）中科研基础（0.578）、科研投入（0.578）、科研产出（0.576）权重相当，说明三者均为医药制造业技术创新总体能力提升的关键因素，而趋势组合图中则直观显示出行业科研产出能力远低于科研基础实力、科研投入实力。不难推断，我国科研产出能力不足是技术创新能力难以提高的短板所在，而高科研基础之下的低科研产出也说明了当前的科研成果转化能力不足。医药制造业一方面应兼收并蓄博采众长，深入挖掘国际或其他行业科技成果转化经验以实现科研产出数量的突破；另一方面还应该调整现有的科研绩效，吸纳更为优质的科研人才，注重企业生产与科研成果的高度融合，最终实现科研质量厚度的积累。