基于标准数据的创新程度提升路径研究

吴菲菲，冯家琪，黄鲁成，苗 红

(北京工业大学 经济与管理学院，北京 100124)

0 引言

随着经济全球化的快速发展和科学技术的日益进步，技术创新对国家经济增长和产业升级的作用越来越显著。《2019年政府工作报告》指出“要坚持创新引领发展，改革创新研发和产业化应用机制”。“十三五”规划强调现阶段面临国际竞争日趋激烈和我国发展动力转换的严峻形势，必须把发展重点放在创新上，依靠创新驱动发展战略培育发展新动能，构建产业新体系，促进信息技术向市场、设计、生产等环节渗透，提升我国综合国力。“十四五”时期将是我国经济由高速增长向高质量发展转型的攻坚期，因此“十四五”规划应对如何提升我国创新发展路径作出方向性和战略性安排。Millson[1]等提出创新程度是指创造成果新颖性的强度，提高创新程度是顺利实现经济增长方式转变的关键，但中国创新程度严重滞后于经济发展的现实需要。因此，如何提高中国各领域创新程度十分重要[2]。创新活动离不开各种资源支撑，资源配置不合理会造成各产业创新发展不协调。以往对创新效率[3]和创新能力提升[4]的研究较多，但对特定领域创新程度提升路径的讨论有限。信息技术具有极强的产业渗透性[5]，当国家资源有限时，信息技术在不同应用领域的创新发展不仅能引导关联产业投入，更影响产业健康快速发展。

标准作为引导和规范产业发展的依据，不仅是重要的行动指南，也是关键性创新成果，特别是在技术快速发展时代，产业竞争已经表现为标准竞争，标准创新决定着产业未来发展方向(赵树宽等，2012)和态势[6]。中国标准化战略还处于起步阶段，标准化程度也较低，与发达国家相比存在较大差距。针对标准创新测度，Nebojša Stankovic[7]给出了很好的研究启示，即通过建立标准测度指标体系对创新进行测度。本文基于Nebojša Stankovic的研究，利用熵权TOPSIS法实现信息技术不同应用领域国际国内创新程度测度，将中国信息技术应用领域与国际相应领域发展状况进行对比，并对标准具体内容进行对比分析，从而对中国相应领域创新提升路径提出合理建议。

1 研究综述

创新被认为是至关重要的资源和竞争优势来源(王钦等，2018)。通过创新提升各领域国际竞争力是我国顺利实施创新驱动发展战略的关键(何郁冰等，2019)。因此，创新提升路径成为当下研究热点。围绕创新提升路径问题，目前主题主要包括创新效率提升路径、创新能力提升路径、创新绩效提升路径3个方面。创新效率评价主要研究方法有网络DEA方法[8]、综合指数法[9]等；创新能力提升路径包括技术-协同-地域路径[3]、基于创新网络理论的分阶段合作路径(孙林杰等，2017)等；创新绩效提升途径包括“双元领导-双元创新搜索-组织创新绩效”路径[10]、战略性新兴产业协同创新路径[11]等。然而，这3类研究主题重在测度创新成果的影响力，缺乏对创新成果新颖性的评价，创新程度恰好可以弥补这一不足，但是目前尚未发现关于创新程度提升路径的研究。

创新程度对我国综合实力和国际地位提升意义重大，对国家经济发展也具有重要影响作用。创新程度提升路径分析的基础是创新程度测度，目前测度创新程度的数据主要有统计数据(如创新记分牌报告数据(王林等，2018)、设备制造相关数据[12]等)和专利数据(如IPC 分类号和前向引证专利 IPC 分类号[13]、专利申请量和专利存量[14]等)；测度方法主要为客观分析法，如需求异质方法[12]、三角模糊权重和模糊积分方法[15]等；评价模型主要为定量分析模型，如技术指数模型[13]、创新价值链模型等(王黎萤等，2017)。统计数据存在一定误差，专利数据具有一定的滞后性，而标准数据可以在很大程度上降低这两种影响，但是目前尚未发现使用标准数据综合评价创新程度的研究。

因为创新程度测度创新成果的新颖性，因此其评价过程需要充分考虑时间因素和误差因素以及标准数据综合权衡两个方面，以在最大程度上降低时间滞后和相对误差的影响，但是目前尚未发现使用标准数据综合评价创新程度的研究。标准是一种重要的知识产权竞争战略，目前已有很多学者对标准重要性进行了分析。围绕标准问题的研究，大致可分为两类：一是从专利与标准转化视角分析标准对技术发展的重要性，将专利纳入技术标准，发现其对技术转化有积极促进作用(张勇等，2019)；同时，技术成果专利化-专利标准化-标准垄断化模式已成为新一轮国际竞争的主要途径之一[16]。二是以技术标准为研究对象，分析标准对企业发展的重要性，标准竞争国际化趋势使得技术标准对于企业组织行为和竞争战略的影响日益深刻[17]，并且随着技术标准对技术创新的推动力越来越大，企业间核心竞争已经转向技术标准竞争(吴菲菲等，2019)。标准数据不仅具有上述功能，还可用于创新性测度[6]，而该方面应用的关键是形成一套标准创新评价指标体系，并在此基础上对不同领域创新性进行分析。为此，本文提出一种以标准数据作为数据源综合衡量各领域创新程度的方法，以及以国际国内创新程度为准则的各领域创新程度提升路径，使得标准这一重要的知识产权战略发挥应有效用。同时，密切联系“十四五”国家科技创新规划，为建设创新型国家、提高我国不同领域创新能力提供科学指导。

2 研究方法与框架

首先，本文构建标准创新程度评价指标体系，测度不同领域国际国内标准创新程度；其次，构建四分图模型[26]发现中国与国际的发展差距，对位于四分图不同区域领域创新程度提升路径进行分析；再次，以四分图中机会区领域为重点研究对象，对这些领域标准内容进行分析，发现国内外差异，在保持原有创新的基础上，借鉴吸收国际优秀标准创新成果，提升我国相关领域创新程度。

2.1 标准创新程度评价指标体系构建

标准是一种由权威机构发布的程序、规则等的总称，具体包括数量和价格等信息。利用标准数据测度创新程度既要考虑评价指标的可得性和可量化性，又要能够全面测度创新程度的各个方面。因此，指标体系由三级构成，既对创新成果影响力进行测度，又对创新成果新颖性基础和强度进行评价。各指标含义和测量方式见表1。

表1 创新程度评价指标

(1)标准数量反映创新程度基础，因为数量可以反映现有创新水平，是创新基础的量化表示。因为标准有不同状态，故进行如下设定：Iqs代表样本总数，即所有状态标准的总和；lqp代表现行标准，即当前正常使用的标准；lqu代表即将实施的标准，即近期可能发布的标准；lqw代表被替代的标准，即已经被修正或更新的标准；lqd代表已作废的标准，即已被撤销且无法继续使用的标准。标准数量值是所有不同状态标准的累计值，用公式(1)计算。将标准总量Iqs定义为领域发展基础，其是具体领域创新活力的表征。标准数量越多，创新基础越好，该领域创新活力越强，对创新程度的影响也就越大。

Iqs=Iqp+Iqu+Iqw+Iqd

(1)

(2)标准每年实际增加量可以反映创新增量，创新不是一个静态值，而是一个处于不断发展变化的动态量，相应的创新增量影响不同领域创新程度。标准数据库处于不断变化和更新中，每一年的标准数据也有相应增量，故将其定义为创新增量。创新增量可以反映创新能力变化程度，创新增量越大，创新性越强，创新变化速率也就越快。为保证数据准确性和及时性，借鉴先前研究方法，同时考虑中国标准数据的实际情况，本研究使用公式(2)计算创新增量△KS[8]，即使用不同状态标准数量定量计算创新增量。

△KS/year=Iqu/year+(Iqp+Iqw+Iqd)/year-1

(2)

(3)标准价格反映创新价值，而价值又可以反映质量，因此应在重视数量的基础上提高创新质量，只有高质量创新才能为不同领域创新发展作出更多贡献，不断提高创新价值能够累积高质量创新成果。因此，本文将标准价格定义为创新价值，创新价值可以引领不同领域技术发展方向，聚焦领域长期发展战略。标准价格越高，创新价值越大，创新质量越好，对创新程度的影响也就越大。

(4)标准相关引用可以反映创新效率，效率又可以反映质量。因此，本文将与具体领域标准相关的国际标准数量定义为创新效率，创新效率能够体现创新积极性，对于创新程度提升具有促进作用。相关标准数量越多，表明具体领域创新效率越高，创新质量也越好，对创新程度的影响也就越大。

(5)标准相关技术委员会数量可以反映创新范围，因为标准是由相关标准技术委员会制定的，技术委员会负责标准制定的有关进程并且跟踪国际标准化组织的标准动向等。不同技术委员会代表不同技术范畴，负责制定不同类型标准内容，参与标准制定的技术委员会数量越多，表明标准本身涉及的技术范围越广。因此，本文将制定相关标准的委员会数量定义为创新范围，创新范围越广，表明对该领域创新程度的影响越深远。

(6)标准涉及的学科范畴可以反映创新学术氛围。标准涉及的学科范畴越广，标准所覆盖的知识领域越宽泛，越能够促进标准与知识产权协同效应，并对标准制定者产生重大战略价值、对标准使用者产生较高实用价值。创新氛围越好的领域，其创新规模越大，对创新程度的影响也就越深远。

2.2 基于熵权TOPSIS法的各领域创新程度评价模型

为加强评价结果的客观性，采用熵权法的信息熵评价指标权重，与主观赋值法相比，结果更客观、精确度更高。另外，TOPSIS法(韩国元等，2014)是一种“逼近理想解”的排序方法，二者相结合可以综合测度不同领域的创新程度。基于熵权TOPSIS 法的各领域创新程度评价模型的基本思想是：①构建m个领域n个创新程度测度指标决策矩阵，并作标准化处理；②计算各指标的信息熵，据此计算各指标的熵权并构建权重矩阵；③对标准化后的矩阵进行归一化处理，结合权重矩阵构建加权规范矩阵；④确定理想解和负理想解，分别计算各评价对象与理想解和负理想解的欧氏距离；⑤计算各评价对象与理想解的接近程度，并以此评价各领域创新程度。

2.3 各领域创新程度提升路径

创新程度评价结果是相对的，不同领域发展程度存在差异，因此不能简单地依据评价结果顺序对各领域创新提升路径进行分析，而是应该结合国际发展大趋势进行判断。借鉴企业绩效四分图模型，本文构建国际国内创新程度四分图模型。模型由二维平面构成，横轴表示某领域国际创新程度，纵轴表示该领域国内创新程度，均用创新程度评价贴近值度量，构成的四分图模型见图1。

图1 国际国内创新程度

“二八定律”认为任意一组事物中最重要的部分占20%，其余80%则是次要的。结合“二八定律”的基本思想，本文认为创新程度相对高低值为一种不平衡关系，同时各区域划分是一个动态过程，起初成熟区范围较小，随着技术不断发展及产业转型升级，各领域创新程度逐渐提高，滞缓区范围越来越小甚至消失。伴随着新技术新标准的出现，不同标准创新评价结果发生改变，在四分图中的位置也随之发生动态变化。因此，创新程度高低分界线需要结合实际数据确定。

(1)成熟区。处于成熟区的领域，国际创新程度较高，说明这些领域具有很好的发展前景，国内创新程度也较高，说明我国在这些领域的发展状况良好，现有创新方式适合这些领域发展，因此应从新标准制定、标准价值提升以及标准范围扩张角度提升这些领域的创新程度。

(2)维持区。处于维持区的领域，国际创新程度较低、国内创新程度较高，说明虽然我国在这些领域的发展处于优势地位，但其发展前景不明朗。因此，我国需要密切关注国际上这些领域的发展状况，把握时机，发挥这些领域在我国创新程度较高的良好优势。

(3)滞缓区。处于滞缓区的领域，国际创新程度较低、国内创新程度也较低，表明这些领域已经位于生命周期衰退阶段，即将面临淘汰，因此应该抓紧实现产业转型升级，以新标准形式发展并不断成熟和完善。

(4)机会区。处于机会区的领域，国际创新程度较高，但国内创新程度较低。这些领域市场需求量大，发展前景良好，然而在中国处于劣势，这可能是阻碍我国创新发展的重要原因之一，因此这些领域应成为我国创新规划中重点关注部分。同时，在国际趋势引领发展的时代，国际发展极大程度上决定着这些领域的可持续发展，应从创新程度影响因素层面综合考量。

3 实证检验

3.1 样本选取

研究样本应满足以下两个条件: 一是该领域技术相对成熟；二是能够获得准确可靠的国际和国内标准数据。随着计算机技术的发展和信息化水平的提高，信息技术逐渐应用至各行各业和多个领域，并且已经形成相应的技术标准。本文以信息技术应用领域的标准数据为样本进行研究，围绕信息技术应用，目前已经存在的标准标码如表2所示，应用案例以这些标准为数据源。

表2 信息技术应用领域标准编码(ISO)

创新程度测度使用国际和中国标准数据，分别在ISO与CNKI上搜集国际和中国标准相关信息，研究时间段为2014-2018年。考虑到标准实际情况和数据可得性，本文使用国际标准分类号为ICS3=35.240.01、35.240.15、35.240.20、35.240.30、35.240.40、35.240.50、35.240.60、35.240.70、35.240.80、35.240.99共10个信息技术应用领域的标准数据。根据前面所述的各领域创新程度评价指标体系，设立创新基础M1、创新增量M2、创新价值M3、创新效率M4、创新范围M5、创新氛围M6共6个指标，对10个领域的创新程度进行计算和评价。

3.2 基于熵权TOPSIS法的各领域创新程度评价

根据收集的原始数据，采用熵权TOPSIS法对各信息技术应用领域的国际和国内创新程度分别进行综合评价。各评价指标权重值和最终创新程度评价结果如表3和表4所示。

表3 各创新程度评价指标信息熵与权重

3.3 基于标准数据的创新程度提升路径

(1)10个信息技术应用领域的国际国内创新程度比较。在对各领域创新程度进行综合评价后，得出创新程度贴近值，分析10个领域在国际和国内的发展情况，判断它们在国际国内创新程度四分图中所处位置，结果如图2所示。根据散点图选择0.2作为创新程度高低划分依据，将国际国内创新程度都极低的领域与其它领域加以区分，认为现阶段这些领域影响信息技术整体应用发展，随着时间推移会被淘汰。据此，为中国信息技术应用10个领域创新程度提升路径提出合理建议。

表4 10个信息技术应用领域创新程度评价结果

图2 10个领域国际国内创新程度四分图分布

由上述国际国内创新程度四分图可知，在选取的10个信息技术应用领域中，ICS3=35.240.15，35.240.30，35.240.50，35.240.60，35.240.70，35.240.99六个领域位于成熟区，这些领域应继续制定新技术标准，吸收新兴技术，寻找新战略方向，发现新市场机会，扩大创新范围，在原有创新程度基础上不断提升和完善。

ICS3=35.240.01子领域位于维持区，该领域应维持现有资源配置比重，同时密切关注该领域国际发展情形，顺应国际大势。当该领域国际发展加速时，我国应把握时机，发挥该领域国内创新程度较高的优势，积极参与国际竞争。

ICS3=35.240.20，35.240.40两个领域位于滞缓区，数字化的影响和冲击使得信息技术在办公系统中的应用越来越少，区块链技术影响使得信息技术在银行业务领域的应用表现出新形式。因此，随着时间推移，这两个领域标准会逐渐被淘汰，应该及时制定新的替代标准。

ICS3=35.240.80领域位于机会区，我国在这一领域的发展处于劣质地位，但是这一领域正是缩小我国与国际发展差距、提升我国综合国力和国际地位的最主要领域，因此应是国家重点关注领域，应从标准制定和实施角度提升该领域创新程度。

(2)信息技术在健康关怀领域应用创新程度提升路径。由上述分析可知，ICS3=35.240.80领域位于机会区，该领域国际标准和中国标准开始发布的时间都比较晚，说明信息技术在健康关怀领域的应用起步较晚，是一个新兴领域。由图3可知，该领域每年的国际标准数量始终维持在较高数值，拟合曲线为y=90.589 7x-1 170.4。该领域每年的中国标准数量较低且连续3年未发布相关标准，拟合曲线为y = -10 43ln(x) + 7 939.1。结合创新程度贴近值，信息技术在健康关怀领域的应用国际发展前景良好，而在中国却发展缓慢，将信息技术应用在健康关怀领域是合适并且必要的，但是目前在中国未得到很好的发展。

图3 ICS3=35.240.80领域国际和中国标准拟合曲线

选取国际标准化组织网站(https://www.iso.org/ics/35.240.80/x/p/1/u/1/w/1/d/1) 为数据源，获取信息技术在健康关怀领域应用的297条标准数据，通过数据清洗后得到287条标题文本供进一步分析。通过LDA主题模型，将文本供抽到的关键词进行可视化，如图4所示。从中可见，“electronic indicator devices”、“electronic medical devices”、“clinical data”、“communication management devices”为热点主题。选取中国标准网发布的中国信息技术在健康关怀领域应用的17条标准数据，通过分析发现热点主题为临床数据、电子健康记录、患者信息数据、数字证书。由国际和中国在该领域发布标准的具体内容可知，国际标准涉及各种先进设备技术，具有硬件优势；中国标准重点部分是数据监测，软件发展良好。同时，由国际和中国标准内容可知，信息技术在健康关怀领域应用的主要作用对象是老龄人群和患病人群，将信息技术应用在健康关怀领域可在很大程度上促进养老科技产业发展。

由上述分析可知，提升我国信息技术在健康关怀领域应用的创新程度，要在关注软件发展的同时，将应用重点放在硬件设备创新上。我国应借鉴国外先进经验，培养优秀技术人才，提升该领域创新活力，增加与其它领域的合作，进一步扩大该领域创新规模。国家应加大对信息技术应用于健康关怀领域的资源投入力度，提升该领域创新质量。

图4 ICS3=35.240.80领域国际标准关键词可视化

4 结语

4.1 结论与建议

本文以国际和中国标准数据作为研究数据源，运用熵权TOPSIS法对国际和中国不同领域创新程度进行测度，运用四分图方法对这些领域创新程度进行对比研究，在此基础上对处于四分图不同位置领域的创新程度提升路径进行分析，以信息技术应用领域为例进行实证研究，验证方法的合理性和有效性，并得到具有建设性和指导性的结论与建议，具体如下：

(1)要密切关注国际不同领域发展状况，缩小中国与国际相关领域发展差距。通过与国际创新程度的对比，发现中国某些领域与国际相应领域发展存在较大差距，国际态势是大势所趋，对各国发展具有一定指引作用。因此，中国应该在保持自身发展的基础上紧跟国际步伐，借鉴国际先进经验和技术，对不同领域发展方式进行合理变革，将发展重点放在机会区领域，提高这些领域创新程度(这些领域可能是制约中国产业发展的关键因素)，在此基础上积极参与国际竞争，提升不同领域竞争优势和我国国际地位。

(2)四分图各区域领域处于动态发展变化过程中，对4个区域的划分首先要考虑技术和产业发展整体情况，判断这些区域在产业生命周期所处阶段。发展初期大多数领域都处于萌芽期和成长期，新技术不断涌现，但是尚未发展成熟，因此成熟区领域较少。随着技术不断发展和产业升级转型，原来处于成长期的领域已经逐渐发展成熟，大多数领域进入产业生命周期成熟甚至衰退阶段，此时成熟区领域逐渐增多，滞缓区范围越来越小甚至消失。伴随新技术新标准的出现，不同标准创新评价结果发生相应变化，在四分图中的位置也发生动态变化。因此，创新程度分界线不是一成不变的，而要根据实际数据确定。

(3)位于四分图不同位置的领域需要从不同层面提高创新程度。位于成熟区的领域是我国保持现有国际竞争力的关键技术领域，应继续制定新技术标准，以技术创新为引领提高全面创新能力，并积极寻找和接纳新兴领域，扩大成熟区领域范围。位于维持区的领域目前在国际上的发展并不成熟和稳定，要密切关注国际相关领域发展态势，同时完善和优化自身创新体系。位于滞缓区的领域面临新技术引发的产业变革，导致传统产业逐渐被替代，相关标准也逐步退出，不再继续发展，因此需要转变创新方向，实现产业转型和升级，制定新的替代标准。位于机会区的领域是提高我国国际竞争力和综合实力的关键区域，因此应制定新技术标准以提升创新活力，提高标准价值以提升其创新质量，加强与其它领域的合作，增加参与标准制定的标委会数量以扩大创新规模，从整体上提升这些领域创新程度。

(4)面对日趋严重的人口老龄化问题，抓紧创制信息技术在健康关怀领域的标准，一方面促进信息技术优势企业技术推广应用，形成创新增长新机会；另一方面，引导新创企业开展养老产业投入、研发和生产，增加适老信息产品数量，提高老年人享受信息技术高速发展的获得感和融入感。依靠科技创新应对人口老龄化问题是推动信息技术在健康关怀领域发展的主要市场需求，如可利用人工智能、大数据等新兴信息技术改善护理技术发展现状，通过科技创新为老年人提供学习与受教育平台及产品、情感交流机器人、通讯产品等解决老年人的精神文化需要，完善支持养老企业发展的政策法规、制定保证养老科技产品质量的标准，为新兴养老科技企业发展提供保障等。

4.2 不足与展望

虽然本文以标准数据构建国际国内创新程度评价指标体系具有针对性和新颖性，但同时也存在一些局限性，如未从时间脉络上对各领域发展状况进行综合分析，没有对影响各领域发展的主要因素进行深入研究。未来可结合产业生命周期理论，将各领域发展历史纳入分析框架；同时，可对各领域发展主要影响因素进行具体研究，为中国不同领域发展提出更具针对性的建议。

随着大数据海量信息的出现，如何充分挖掘和利用新数据源，以数据驱动创新决策成为产业发展的关键。标准数据扩展了创新研究数据源，弥补了其它数据源存在的时间滞后性和误差性的缺陷，同时标准数据具有开放性且易于获取，因此应该得到广泛利用，助力产业创新决策。