技术创新与标准化耦合协同关系实证研究

陈 欢，汤易兵

（中国计量大学经济与管理学院，浙江杭州 310018 ）

当今世界，全球价值链的分工使得技术创新与标准化之间的关系越来越紧密，二者之间的相互作用与影响也越来越显著。面对“技术专利化、专利标准化、标准全球化”的发展趋势，党中央、国务院提出实施创新驱动发展战略，将创新作为引领发展的第一动力。在《国家创新驱动发展战略纲要》中，明确提出要健全技术创新与标准化互动支撑机制，充分发挥标准化在创新驱动发展中的重要作用［1］。

“十一五”和“十二五”期间，在国家政策的支持和引导下，我国科学技术和标准化之间的互动支撑能力明显增强，在推动技术创新成果产业化和市场化过程中，标准的作用越来越重要。然而在我国经济高速增长时期，科技研究与标准研究没有同步进行，技术创新体系和标准化体系相互脱节，致使我国部分标准难以适应科技发展和市场需要，科技创新成果难以快速扩散和推广。“十三五”期间，科技革命和产业革命的到来，使得科技创新体系和标准化化体系日益融合发展，我国计划建立50 个国家技术标准创新基地。基地建设需要有效整合标准、技术、人才和信息等方面的资源，将我国技术创新与标准化作为独立的系统，充分厘清标准化和技术创新两个系统之间的关系，深入研究两个系统的协同发展状况，正确判断其协同发展趋势，才能合理配置资源，补齐发展短板，为国家技术创新基地的建设提供借鉴。

本文将从投入产出视角入手，刻画技术创新子系统和标准化子系统。虽然二者是独立的两个系统，但二者之间相互作用和影响，呈现出协同耦合效应。技术创新最终成果将以标准化的形式呈现，使得标准化水平不断提升。反过来，标准化成为技术创新过程中知识积累的平台，标准中所包含的各种技术信息，明确了未来一段时期内主流技术的演进轨道，为技术创新活动确立了主导方向、范围与路径［2］。只有二者有机结合，才能提高标准质量，更好地将创新成果转化为生产力，在国际竞争中获得有利地位，为我国经济高质量发展增势赋能。

1 文献综述

关于技术创新与标准化关系的研究，Hawkins［3］分析了标准作为技术进步或技术力量指数的可行性。在此基础上，Jakobs［4］进一步研究了技术标准对技术创新的速度和方向的影响，Anthonelli［5］通过比较技术标准化在传统产业和IT产业中形成时间的不同，发现技术标准化与技术创新二者之间存在着联系。Kano［6］发现，长期以来，技术标准化知识被作为一种技术联系和管制的工具。随着研究的深入，二者的关系形成了3 种不同的观点：一是标准化促进技术创新，通过加速技术的扩散，约束技术的多样性，用标准化对仿生态树进行修剪［7］，使技术最大化创新型生长。利用标准化降低生产成本和交易成本，来提高技术创新的效益。二是标准化限制技术创新，标准化对技术形成锁定效应，QWERTY 键盘的演化过程充分说明了这一点［8］，如果非最优技术成为标准，那么标准可能阻碍技术进步。另外，标准所具有的简化作用，会减少产品种类，并非越简越优。三是标准化与技术创新之间的关系是不确定的，即标准化既有可能促进技术创新，也有可能阻碍技术创新［9］。除此之外，Jiang［10］运用二元共晶合金凝固理论对技术标准化与技术发展进行理论分析，揭示了技术创新与标准化的内在机制，认为技术标准化和创新对提高企业竞争力具有重要作用。Zoo［11］研究了发展中国家情景下创新与标准化之间的关系，发现标准对创新的促进作用主要表现在3 个方面:规模创新、证明创新和协同创新。Blind 等［12］从微观层面的角度，研究了德国制造企业的创新活动及其参与国家标准化对国内采购竞争合同签订的影响，发现产品创新成功和标准化是企业公共采购成功的显著影响因子。

国内学者对技术创新与标准化关系的研究，主流观点为技术标准化对技术创新的影响是一把“双刃剑”。主要从以下几个方面展开：一是研究标准与创新规模和创新速度之间的关系，李新波比较了有标准和无标准、存在专利保护和专有事实标准下的4 种创新模式，说明了有标准的创新模式下，创新“树”更加繁茂［13］。二是研究技术标准对技术创新效率的影响，刘恩初等［14］采用随机前沿模型，研究得出技术标准每增加1%，技术创新效率提高0.081%。三是从微观企业层面入手，潘惜惜［15］利用277 家上市公司数据，研究发现不同行业标准化对企业技术创新的促进作用，一般传统行业促进作用较小，非出口企业促进作用大于出口企业。刘婷［16］以中国生物制药公司为例，发现企业技术标准化能力和技术创新能力互相影响,既存在积极促进的一面，但也存在负面影响，如技术扩散、标准锁定和恶性循环等。四是从中观产业层次入手，唐文文［17］采用截面数据分析了38 个产业的技术标准化和技术发展水平的耦合度。陶忠元等［18-19］分析了技术创新与标准化协同对我国家电行业、制造业的影响。五是从宏观的国家和区域层面入手，侯俊军等［20］使用省际面板数据，检验说明了标准化投入对技术创新的促进作用，但全国层面的作用高于区域层面。詹爱岚［21］则通过研究印度和南非的标准与创新互动赶超实践，为我国各主体协同下提升创新与标准化能力提供了理论支撑和有益的借鉴。

由此可见，每位学者对技术创新与标准化二者关系的研究各有不同的角度和侧重，绝大部分学者仍然只是以标准存量代替标准化水平或能力，以专利数量来衡量技术创新水平或能力，单一指标无法全面刻画标准化和技术创新的水平或能力。此外，庚金洲等［22］运用社会网络分析方法,模拟构建技术创新网络的实际情况，直观展现出了以企业为主要载体的技术标准化与技术创新的非线性互动过程。因此技术创新与标准化二者之间相互作用关系究竟是否呈现出线性关系，还需进一步探讨。虽有部分学者运用耦合模型来探讨二者关系，但仅从中观产业层面入手，未考虑具体宏观状况。因此有必要从宏观层面入手，将技术创新与标准化视作独立的系统，长时期观测其耦合协同程度，准确判断其发展阶段。

2 研究设计

2.1 指标体系

要构建科学、合理的技术创新和标准化的指标体系是一项艰巨的工作，应遵循的原则有：指标数据的可得性，对于技术创新与标准化之间的耦合测度，需要真实的、具有可操作的数据；指标的系统性，技术创新与标准化作为两个独立的系统，所选指标要尽可能的反映其总体情况。

在现有研究中，技术创新的评价指标体系都较为成熟，往往从投入和产出两个维度来选取指标。本文从技术创新的投入和产出两个方面构建技术创新的评价体系，投入包括人、财、物的投入，产出包括直接和间接产出。技术创新需要有专业技能和知识的人来进行，因此选用R&D 人员全时当量作为人力投入指标。资金投入的多少反映了对技术创新的重视程度，故而选取R&D 支出和新产品开发经费来表示资金投入。研发机构的建立则反映了我国为技术创新提供的软硬件设施的完善程度。技术创新的收益分为两部分，一部分为通过专利所获取的收益，另一部分为通过市场交易所获得的效益。在3种类型的专利中，发明专利更具有技术创新的价值，而能够获得授权的发明专利更能直接体现其产出价值。技术创新的目的在于将其成果运用在实际生产中，从而获得社会和经济效益，因此用技术市场成交额和新产品销售收入来衡量技术创新的间接产出效果。

同理，标准化系统也分为投入和产出两个子系统，由于具体的标准化从业人员的数量和研发经费难以获取相关数据，故而用国家标准和行业标准的起草单位数量、标准化管理费用来分别衡量标准化的人力和财力投入。采用制定国家标准和行业标准的数量代表国家层面的标准化数量产出，参与制定的国际标准数量代表我国标准的国际化水平，利用中国标准化研究院提出的标准研制贡献指数来代表标准研制的产出效果。因此采用制定国家标准和行业标准的数量、制定的国际标准的数量、标准研制贡献指数来表示标准化产出。技术创新和标准化系统的指标体系如表1 所示。

表1 技术创新和标准化系统指标

2.2 数据来源

数据选取的是我国“十一五”和“十二五”期间即2006—2015 年的技术创新和标准化的相关指标数据，技术创新的指标数据来源于《中国统计年鉴》，标准化的部分数据来源于全国标准信息公共服务平台、中国标准化研究院网站。其中，标准化管理费用来源于国家质量监督检验总局的决算报告，我国参与制定国际标准数量来源于ISO 和IEC 官网搜集整理的数据。

2.3 权重计算

运用熵权法计算系统指标权重，首先采用极差法对数据进行标准化处理，其次计算各指标权重和熵值，代入求得指标的差异系数即权重。计算得出的技术创新水平指标权重和标准化水平指标权重如表2 和表3 所示。

表2 技术创新水平的指标权重

表3 标准化水平的指标权重

2.4 实证模型

本文的耦合协同是技术创新与标准化两个系统之间的相互作用和影响程度。设为技术创新系统序参量，为标准化系统序参量，j=1,2,3,...,m)为基础观测指标，为各指标的权重，定义为众多观测指标组成的两个系统的外在发展功效函数。借鉴已有的研究成果，构建技术创新与标准化的耦合度模型如下：

表4 耦合协调等级的判别标准

表4 （续）

为了明确技术创新与标准化这一复合系统中的制约因素，探究其相对发展类型，本文借鉴邓宗兵等［23］的方法，构建相对发展模型如下：

其中，β为相对发展度，分别为技术创新与标准化的综合指数。当0 ＜β≤0.9，技术创新发展水平滞后于标准化发展水平；当0.9 ＜β≤1.1 时，技术创新与标准化同步发展；当β＞1.1，标准化水平滞后于技术创新水平。

3 实证结果

将归一化处理的数据和权重带入功效函数、耦合及耦合协调模型中，计算出2006—2015 年我国技术创新和标准化两个子系统各指标的功效值,二者的耦合度和耦合协调度。技术创新与标准化子系统序参量、耦合度和耦合协调度的趋势如图1 所示，两个系统的耦合协调阶段和相对发展类型如表5 所示。

从技术创新与标准化的耦合度来看，两者的耦合度分布在区间（0.8,1）之间，总体耦合度较高，但是这与各年份技术创新子系统和标准化子系统的序参量大小不一致。由图1 可知，当技术创新与标准化的综合参数值都比较低和都很高时，两者的耦合度都较高。两者的耦合度大小仅能说明在2006—2015 年间，我国技术创新与标准化处于较为同步发展水平，即技术创新和标准化保持了较强的相互影响关系，因此需要结合技术创新子系统和标准化子系统的序参量和耦合协调度值，进一步探究“技术创新-标准化”系统的耦合协调演变情况。

图1 两系统耦合协同趋势

由图1 可以看出，我国技术创新水平整体呈上升趋势，由2006 年的0.174 上升到2015 年的0.826。在“十一五”的五年（2006—2010 年）期间，技术创新的增长速度较为缓慢，到“十二五”期间，增长速度较快。2006 年《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020 年）》颁布实施，明确提出要加强“自主创新”能力建设，“十一五规划”的主要任务之一就是必须提高自主创新能力，在纲要和规划的引导下，我国技术创新水平在“十一五”之后明显厚积薄发。与此同时，党的十八大（2012 年）明确指出，将科技创新摆在国家发展全局的核心位置，要坚持走自主创新道路、实施创新驱动发展战略。在党和国家的重视下，我国技术创新水平不断提升。

我国标准化水平在2006—2015 年基本上呈上升态势，在2008、2012、2014 这3 个年份，增长速度加快。2008 年，我国成为ISO 常任理事国，中国标准化走向国际化道路标志着我国标准化工作实现了历史性的重大突破。2011 年我国成为IEC 常任理事国，表明我国的标准化和认证认可事业取得了重要进展，为进一步创新标准化工作机制奠定了基础。2012 年，我国发布了《质量发展纲要（2011—2020）》,而高质量发展需要高标准的引领，纲要进一步迫切要求提升我国标准化水平。2014 年，国家标准化委员会计划制定177 项国家标准，成功申办2016 年ISO 大会，开辟了多个国际标准化新工作领域，标准化工作成绩显著。

虽然我国技术创新与标准化的耦合协调度大体上呈上升趋势，但在2007—2009 年这一时期内较为波动明显，主要是由于标准化系统的综合参数比技术创新的增速较快；2009—2011 年耦合协调度缓慢增加，2011—2014 年耦合协调度大幅增加，技术创新和标准化水平都在快速增长；2015 年略微下降，主要是由于技术创新系统的综合参数比标准化的增速快，但两者的耦合协调度仍保持在较高水平。虽然初始阶段的技术创新与标准化系统的耦合度较高，由于两者的综合序参量或者综合水平较低，导致系统耦合协调度较低，这说明耦合协调度不仅受耦合程度的影响，也受子系统综合发展水平的影响。随着两个系统的发展水平逐渐提升，两者的耦合协调度不断增大，但由于技术创新与标准化系统发展水平的速度出现差异，耦合协调度值也随之下降。为践行创新驱动发展战略，促进我国经济高质量发展，应充分协调技术创新和标准化的发展。

根据技术创新与标准化系统的耦合协调度和相对发展度测算结果，总体上来看，我国技术创新与标准化的耦合协调度基本上处于上升趋势，耦合协调发展阶段大致经历了严重失调（2006—2007 年）—中度失调（2008—2011 年）—濒临失调（2012—2013 年）—中度协调（2014—2015 年）的演变历程。这表明，我国技术创新与标准化已度过磨合期，进入耦合协调发展阶段。我国技术创新与标准化的发展类型由标准化相对滞后到技术创新相对滞后，在到两者同步发展，同步之后，技术创新相对滞后，标准化系统相对滞后。由此可见，两大系统之间的耦合协调是动态发展的，且两者的发展水平和速度各有差异，因此才会在一个阶段达到同步之后，又出现滞后现象，但在一段时期的协调下，两个系统终将在下一个阶段同步发展。

表5 2006—2015 年两系统的耦合协调阶段和相对发展类型

4 结论与政策建议

本文分别构建了技术创新与标准化两大系统的评价指标体系，借助耦合协调模型和相对发展度模型，测算了“十一五”和“十二五”期间（2006—2015 年）我国技术创新与标准化之间的耦合度水平和耦合协调度，实证结果表明，技术创新与标准化之间有着很强的关联关系。总体而言，我国技术创新与标准化系统的耦合度一直处于高水平耦合阶段，这说明我国技术创新体系与标准化体系存在较强的相互影响关系。从协调发展水平看，我国技术创新与标准化水平整体呈上升趋势，两个系统的耦合协调度大致呈上升趋势。从发展阶段来看，两者耦合协调发展阶段也由初始的严重失调演变为中度协调发展，随着两个系统的发展水平逐渐提升，两者的耦合协调度不断增大，由于技术创新与标准化系统发展水平的速度出现差异，耦合协调度值也随之下降，但两大系统的耦合协调发展阶段是不断提升的。从相对发展状况来看，我国技术创新与标准化的发展类型由标准化相对滞后到技术创新相对滞后，在到两者同步发展，同步之后，技术创新和标准化系统又相对滞后。由于两大系统之间的耦合协调是动态发展的，且两者的发展水平和速度各有差异，在一定时期的协调下，两个系统终将在下一个阶段同步发展。

针对我国技术创新与标准化的耦合协同发展现状，为我国国家技术标准创新基地建设的高质量发展，促进技术创新与标准化的协同发展，提出以下建议：（1）推动包含科技专家和标准化专家的智库建设，鼓励和支持科研人员参与国家标准、行业标准和国际标准的制修改活动，使得标准更加适应新技术的发展，使技术创新体系与标准化体系更加融合。（2）加大技术创新成果转化力度，使技术专利化、专利标准化、标准许可化。通过技术创新，将新技术和开发的新产品申报专利，同时制定与新技术和新产品匹配的标准，探索建立科技成果快速转化为技术标准的机制，实现技术创新与标准的有机结合。（3）建立奖励和激励机制，激发研发人员和标准起草单位的积极性和创新性，加快技术创新和标准的制修订速度。最后，政府应优化完善标准化与科技创新等融合发展的政策措施，形成统一协调的技术创新体系与标准化体系，使得我国技术创新与标准化水平同步协调发展。