技术轨道视角下中国全球创新价值链嵌入位置研究

李传超，杨蕙馨

（山东大学 管理学院，山东 济南 250100）

一、问题的提出

在突破全球价值链低端锁定、向研发设计等核心环节转型升级的过程中，中国企业在嵌入全球价值链的基础上，逐步转向嵌入全球创新价值链。与嵌入全球价值链类似，嵌入全球创新价值链也是一种参与国际分工的战略选择，前者是后者的基础和起点，后者是前者的转型升级（刘志彪，2015）。[1]在全球价值链中，来自不同国家、地区的企业嵌入不同的分工环节，共同完成产品价值创造与实现（Gereffi等，2005）。[2]中国企业嵌入全球价值链的位置大多集中于低附加值的制造装配环节，亟须向研发设计等中高端环节转型升级（刘志彪，2015；刘维林，2012）。[1，3]全球竞争加剧、研发设计模块化等因素加速了这一转型升级过程，技术创新过程不再局限于区域和国家界限，国际间的研发合作和知识流动日益增多，形成了不同环节间相互依赖但又纵向分离的全球创新价值链（刘皖青等，2018）。[4]

嵌入全球创新价值链既是中国企业转型升级的现实需求，也是继嵌入全球价值链后，中国企业在国际分工领域面临的新赛道、新挑战。相比嵌入全球价值链，嵌入全球创新价值链的产业内容转向研发、设计等非制造环节。参与国际分工的目标不再是基于现有的比较优势形成生产能力和出口能力，而是在主动搜寻全球科学知识资源的基础上，实现关键领域技术突破，打造新的比较优势。虽然内容和目标存在差异，但与嵌入全球价值链的过程类似，在嵌入全球创新价值链的过程中，中国企业也可能出现低端锁定问题。处于全球创新价值链高端的发达国家企业，利用其在核心技术、市场渠道等方面的优势，有能力将发展中国家企业限制在技术含量较低、分工地位不高的研发环节，对发展中国家进行研发纵向压榨（张战仁和李一莉，2015）。[5]以V ideo Ipod所涉及的研发环节为例，虽然苹果公司只保留了V ideo Ipod产品的概念设计、标准制定等核心研发工序，但仍获得V ideo Ipod产品链条中的大部分利润，超过中国、日本、韩国等参与其他分工环节的国家的总和（Linden等，2009）。[6]

对于中国企业而言，嵌入全球创新价值链的位置不同，市场地位和发展前景也不尽相同。由此，如何刻画中国嵌入全球创新价值链的程度和位置是本文关注的核心问题。针对这一问题，国内研究大多借鉴全球价值链的研究范式，定性分析中国企业在全球创新价值链中的嵌入位置（刘志彪，2015；刘皖青等，2018；张战仁和李一莉，2015）。[1，4-5]相比之下，本文的创新之处体现在两个方面：其一，借助技术轨道的概念，从技术演进的角度理解全球创新价值链；其二，利用全球专利数据库(W orldwide Patent S tatistical D ata b ase，以下简称“PATSTAT”)定量分析中国嵌入全球创新价值链的程度和位置。

二、文献综述

随着国际分工的深化，国内外学者对于国际分工的研究不再局限于生产、研发、品牌之间的分工，开始关注研发环节内部的分工（Chen，2004；马琳和吴金希，2011）。[7-8]范兆斌和苏晓艳（2008）在研发活动国际化的基础上，[9]依据创新过程的阶段性特征，提出了全球创新价值链这一概念。在全球创新价值链中，不同国家、地区的企业依据自身比较优势分处于不同的创新阶段。刘皖青等（2018）、张战仁和李一莉（2015）将全球创新价值链视为全球价值等级分工在研发创新领域深化与发展的产物。[4-5]类似地，刘志彪（2015）强调了企业在全球范围内搜索知识资源的重要性，并将这种“关注资源使用权并且具备高度开放性的价值网络创新模式”界定为全球创新价值链。①刘志彪（2015）在行文中采用的是“全球创新链”这一说法，与全球创新价值链属于同一概念，这里不再区分两者，统称为“全球创新价值链”。[1]

已有研究大多借鉴全球价值链的研究范式，将创新过程划分为不同的阶段，分析不同国家、不同行业嵌入全球创新价值链的过程。Chen（2004）通过问卷调查的方式研究了不同企业在IT产业中的研发分工，[7]在微笑曲线的基础上，将全球创新价值链抽象为一个包含概念设计、产品计划、设计调整、原型设计、过程确认、部件研发等阶段的创新过程。在此基础上，张战仁和李一莉（2015）、张战仁和占正云（2016）研究了全球创新价值链中金字塔形的分工格局，[5，10]发达国家企业占据核心技术研发环节，而发展中国家则努力地由外围技术环节向核心技术研发环节移动。刘皖青等（2018）则分析了美国、英国、中国等国家嵌入全球创新价值链的模式。[4]针对全球创新价值链和全球价值链之间的关系，刘志彪（2015）对比了嵌入全球创新价值链和嵌入全球价值链的目标、产业内容、决定因素等方面的异同，认为进入新常态的过渡时期，中国必须从嵌入全球价值链转向嵌入全球创新价值链。[1]

全球价值链的研究范式对于全球创新价值链具有极高的借鉴价值，但是在刻画嵌入过程时仍存在一些待完善的地方。首先，不同于全球价值链中的序贯生产过程，创新过程具有明显的演进特征。全球创新价值链不能等同于“基础研究→应用研究→试验发展→产品生产”的技术研发过程。根据技术轨道（Technological Trajectory）①技术范式可以理解为在一定的知识集合内搜寻解决特定技术问题的“模型”或“准则”，它既可以是技术模板（Exemplar），也可以是一系列的启发式方法（H euristics），通常对产品架构和系统的基本模型进行界定，为后续创新确定发展方向。技术轨道则是在既定的技术范式下，技术创新的渐进式发展过程（D osi，1982）。[11]理论（D osi，1982），[11]那些影响深远的主导技术（D ominant D esign）和技术范式（Technological Paradigms）并非在发明之初就展现出市场潜力。一种技术被投入市场后，创新过程并没有结束，而是在后续产品市场发展演化的过程中，不断完善、改进。相比技术研发过程，知识导入市场、被市场选择的过程同样重要（史晨等，2021）。[12]由此，本文不是静态地将全球创新价值链划分为不同的创新阶段，而是分析不同的创新主体在技术轨道演进发展过程中扮演的角色，在动态视角下刻画中国企业嵌入全球创新价值链的过程。全球创新价值链中的技术演进可以划分为两个部分：技术研发过程和市场选择过程（见图1）。本文将前者称为“研”，对应基础科研、应用研究等环节对产品生产过程的影响；将后者称为“选”，对应产品生产过程所使用技术的演变过程。

图1 全球创新价值链中的技术演进②这里创新过程的阶段划分借鉴了创新价值链的相关研究（余泳泽和刘大勇，2013），[18]相比于全球创新价值链中对创新过程的阶段划分，前者更具一般性，不局限于IT行业。在知识流动的过程中，前一阶段积累的经验可以应用于基础研究、应用研究、试验发展、产品生产等阶段，越接近基础研究领域，对具体生产经验的借鉴越少。

其次，刻画全球创新价值链就是在全球化背景下刻画不同国家、地区之间的知识流动以及技术创新的演进过程(李传超和杨蕙馨，2020），[13]适用于全球价值链的贸易相关数据并不适合刻画知识在全球创新价值链中的流动过程。与全球价值链中的产品流相比，全球创新价值链中的知识流形式更加多样、外溢效应明显，包括技术合作、研发外包、成果共享、技术咨询、逆向工程、模仿学习等诸多形式。专利间的引用数据是分析知识流动的重要工具（Jaffe等，1993；Jaffe和Trajten b erg，1999），[14-15]也可以用来刻画全球创新价值链或者国际间的研发合作（V erspagen，1997；王建华和卓雅玲，2016；李传超和杨蕙馨，2020等）。[16-17，13]但对于全球创新价值链而言，专利间的引用数据不够全面，集中于“选”的过程。在“研”的过程中，基础研究等上游环节的成果以论文、专著等非专利文献（Non-Patent Literature，以下简称“NPL”）为主（余泳泽和刘大勇，2013），[18]存在对NPL的引用意味着专利和基础研究环节的联系更加紧密（Marx和F uegi，2020）。[19]本文据此判断专利在全球创新价值链中的位置，利用专利间的相互引用以及专利对NPL的引用情况在一定程度上还原全球创新价值链中知识流动格局。

最后，不同于产品流中的供求平衡，创新是一个试错的过程，知识的供给并不能自发地创造需求，存在大量技术研发成果未被应用于产品生产过程，或者在市场选择过程中被淘汰。刻画全球创新价值链不能将所有的专利纳入其中，应聚焦于技术轨道演变过程中的重要专利。本文基于主路径分析方法（V erspagen，2007；W ang等，2020；杨中楷和刘佳，2011；孙冰等，2019）得到在技术演进发展过程中的核心专利（以下简称“主路径专利”），[20-23]这些相互引用的主路径专利构成了相关领域的技术轨道，是本文刻画全球创新价值链的主要手段。在此基础之上，研究相关专利背后的创新主体，分析不同国家嵌入全球创新价值链的状态。

三、全球创新价值链的参与度与嵌入位置

（一）全球创新价值链参与度

基于主路径分析方法，从不同的技术领域挑选出重要专利，这些专利及其引用关系构成了一条条创新价值链。但知识流动本身就有地域限制（Jaffe等，1993；Thompson和F ox-K ean，2005），[14，24]并非所有的创新价值链都存在来自不同国家的专利。将那些存在不同国家专利的创新价值链称为全球创新价值链，将那些由某一国家独占的创新价值链称为国内创新价值链。企业申请专利在不同类型的创新价值链之间的分布决定了企业在全球创新价值链中的参与度，汇总至国家、行业层面，就能得到相应的全球创新价值链参与度。

其中，Pi代表i国的全球创新价值链参与度，Di代表i国嵌入国内创新价值链的主路径专利的数量，Gi代表i国嵌入全球创新价值链的主路径专利的数量。

（二）全球创新价值链嵌入位置

与全球价值链不同，全球创新价值链的产出是技术创新。技术创新既可以作为最终产品应用于企业生产过程中，提升生产效率，也可以作为中间产品服务于技术研发过程，为其他创新者提供经验借鉴①区别于全球价值链，这里将作为中间产品的技术创新称为“技术中间品”，将作为最终产品的技术创新称为“技术产成品”。。考虑到专利间的互相引用和专利对NPL的引用，全球创新价值链存在两种形式的知识投入：一是以NPL为主的基础研究领域的突破，主要表现为知识原理、规律方法以及理论模型的革新，集中于“研”的过程；二是全球创新价值链中已经存在的专利技术，创新者在已有技术的基础上不断完善、发展，创新者之间基于专利技术的研发接力构成了“选”的过程。

从投入的角度出发，在全球创新价值链中，并不是每次技术进步都依赖基础研究的突破。对于那些引用NPL的主路径专利而言，两种知识投入在研发过程中都发挥了作用，创新者更加关注产业发展过程中面临的共性问题，提供一般性的解决方案。从产出的角度来看，相关技术具有更加复杂的技术内容（Cassiman等，2008），对其他研究的影响更加深远（Trajten b erg等，1997），不仅能够作为技术产成品帮助企业攫取经济利益，还能作为技术中间品助力其他创新者的研发过程。[25-26]实践中，相关企业嵌入全球创新价值链的位置更接近基础性研究领域，既参与了“研”的过程，又参与了“选”的过程，具有“投入多、产出多”的特征，属于全球创新价值链中的高端环节，在全球创新价值链中扮演着主导者的角色，能够决定技术演进的发展方向。

相比之下，对于那些不引用NPL的主路径专利而言，研发过程中的知识投入以前人研究积累的经验为主，创新者更加关注具体现实问题，不断完善现有技术解决方案。从产出的角度来看，相比那些引用NPL的主路径专利，这些技术的影响范围较小，集中于特定技术领域（Trajten b erg等，1997），[26]产出以技术产成品为主，在技术演进过程中发挥的作用有限。实践中，企业主要的知识来源是产品生产过程中积累的经验，嵌入全球创新价值链的位置更接近应用性研究领域，侧重于“选”而非“研”，具有“投入少、产出少”的特征，属于全球创新价值链中的低端环节，扮演着追随者的角色。

针对同一创新价值链中专利间的差异，这里以技术领域“图纹面，例如，印刷表面的照相制版如光刻工艺；图纹面照相制版用的材料，如：含光致抗蚀剂的材料；图纹面照相制版的专用设备”②这里的技术领域根据国际专利分类（International Patent Classification）获得，“图纹面，例如，印刷表面的照相制版如光刻工艺；图纹面照相制版用的材料，如：含光致抗蚀剂的材料；图纹面照相制版的专用设备”对应的分类号为G03F 7，具体分类方法参见本文第四部分。中的第一主路径为例，做进一步说明。

该创新价值链以光刻胶（又称抗蚀剂或光致抗蚀剂）和光刻机相关技术为主，在近30年的发展过程中，出现了多达26个主路径专利，信越化工、住友化工、罗门哈斯等世界领先化工企业以及阿斯麦尔公司(以下简称“AS ML”)这样的光刻设备企业间的研发接力不断推动着光刻胶和光刻机工艺的进步。这一技术演进过程呈现出明显的两阶段特征，发展方向由“干式光刻”向“浸润式光刻”转变。在2003年以前，光刻胶技术依托于尼康等日本企业提供的干式光刻机，以干式光刻胶为主，技术相对成熟。相关主路径专利对基础研究的借鉴较少，引用NPL的专利占比仅为50%(见图2)，表现出“投入少、产出少”的特征。

图2 光刻胶技术领域的全球创新价值链演进情况①图2中使用的企业名为简称。其中，J S R代表日本合成橡胶株式会社；台积电代表中国台湾积体电路制造股份有限公司；AS ML代表荷兰阿斯麦尔公司；信越化学代表日本信越化学工业株式会社；住友化学代表日本住友化学工业株式会社；罗门哈斯代表美国罗门哈斯公司。

为了改变这一局面，20世纪90年代，Intel、A M D、摩托罗拉以及美国多个国家级实验室等组成了E U V LLC(极紫外光刻有限责任合资公司，即Extreme U ltraviolet Limited Lia bility Company)，试图以基础研究领域的技术突破推动光刻技术发展。2003年，依托于E U V LLC，AS ML和台积电共同研发出第一台浸润式光刻机，颠覆了光刻机领域的技术格局。作为光刻工艺中非常重要的一环，浸润式光刻胶也逐渐替代干式光刻胶，并最终被E U V光刻胶所取代。通过图2可以看出，2003年后光————————刻胶技术的技术更新换代速度迅速加快，参与研发接力的企业已经不满足于生产领域积累的知识，几乎所有专利都存在对NPL的引用，对技术演进过程的影响更加深远，表现出“投入多、产出多”的特征。

四、数据来源与处理

本文使用的数据来自PATSTAT，该数据库以欧洲专利局的专利文件数据库（Master D ocumentation D ata b ase）中的数据为基础，基于中、美、欧、日、韩等国专利部门的数据交换得到。本文采用1980年至2018年间的数据，涉及的专利数据超过9600万条。与国家专利局的公开信息相比，这一数据库不仅包括专利基本信息，还包括专利间的相互引用信息。

本文所使用的数据包括三个部分：专利基本信息、国际专利分类（International Patent Classifica-tion，以下简称“IPC”）信息、专利间引用数据。其中，专利基本信息来自TL S201_A PPLN、TL S206_PE RS ON和TL S229_A PPLN_N A CE2，包括专利公开的时间(EARLIESTFILING_YEAR)专利申请编号（APPLN_ID）以及所属专利局（A PPLN_A U T H）、专利申请人国别信息（PER-SON_CTRY_CODE）和专利所属行业（NACE2_CO DE）；专利IPC分类信息来自TL S209_A PPLN_IPC，这也是本文划分不同技术领域的依据；专利间引用数据以及专利对NPL引用数据来自TL S212_CIT A-TION①TL S212_CIT A TION包含专利的互相引用数据，采用变量为引用专利的发行编号（PAT_PUBLN_ID）和被引用专利的发行编号（CITED_PAT_PUBLN_ID），和专利基本信息之间的联系通过TLS211_PAT_PUBLN实现，后者提供了专利的申请编号和发行编号之间的对应关系。。经过数据清洗、确定技术分区、构建非循环的引文网络、确定起点和终点、计算遍历路径数（S PC）、提取主路径专利、计算主路径专利引用NPL的次数等步骤，得到最终结果。

（一）数据清洗

TLS207_PERS_A PPLN虽然提供了专利申请人和发明人的居住地信息，但部分数据存在缺失，尤其是中国专利局和日本专利局的数据缺失情况较为严重（缺失率均在90%以上）。为了解决这一问题，本文采用了两种方法补完居住地信息的缺失。一是借助同一申请人/发明人在欧美专利局的申请过程中使用的个人信息补全中日专利局相关的数据缺失。具体而言，在PATSTAT中，中国、日本专利局的专利申请中虽然没有居住地信息，但有专利申请人/发明人的名称信息，考虑到申请人和发明人会在不同的专利局申请专利，利用同一申请人/发明人在其他专利局登记的居住地信息能够补充一部分中国和日本专利局的申请人和发明人的国别信息。实际操作过程中，专利申请者在申请过程中填写的申请人名称不一定规范，比如华为公司可能写成HU AW EI TEC H NOLOGIE SCO.,LTD，也可能写成HU AW EI TEC H NOLOGIE S CO< D②中日专利局的专利申请分别为中文和日文，在欧专局汇总的过程中被翻译为英文，但这一问题仍然存在。，为了解决这一问题，借鉴Magerman等（2006）的方法，[27]将申请人和发明人的姓名一致化（H armoni z ation），避免申请人填写过程中的写法不一致或者常见拼写错误带来的误差。二是将已知国别信息的申请人/发明人名称拆解成单词，根据单词的国别属性识别申请人和发明人的居住地信息。通常而言，ningxia、b eijing这样的词汇只会出现在中国企业的命名过程中；kabushiki、kyoto这样的词汇只会出现在日本企业的命名过程中。根据申请人/发明人名称和对应的国别能够得到一个巨大的信息库，在此基础之上，通过分析每个单词在国别间的分布，将95%的概率属于同一国别且出现频率超过9次的单词视为关键词，并利用这些关键词识别其他没有国别信息的申请人/发明人③若申请人/发明人的名称中出现属于不同国家的关键词，则视为不能识别。。

本文识别了PATSTAT数据库中85.6%的申请人和发明人，确定了85.4%专利的国别信息，其中在中国专利局申请的发明专利数量达到7,769,475件，与国家专利局公布的数据（10,234,458件，截至2018年）相比，涵盖了75%以上的发明专利。

部分数据缺失不会对本文判断中国嵌入全球创新价值链的程度和位置造成太大影响。首先，巨大的数据量保证了本文所选取专利的代表性，能够较为准确地刻画中国嵌入全球创新价值链的参与度和位置，保证本文结论的有效性。其次，数据的缺失对参与度和嵌入位置的影响略有不同。在清洗数据的过程中，数据缺失产生的原因是申请者仅在中国专利局申请专利、未填写居住地信息且名称中不含有ningxia、b eijing等能够表征国别的词汇。这类创新者的影响力有限，往往局限在国内创新价值链。缺失这部分数据意味着忽略了少量国内创新价值链，对于中国嵌入全球创新价值链的参与度略有低估，但对嵌入位置的影响不大。综合来看，数据缺失造成的影响是微小且可控的。后文在分析过程中也会考虑到数据缺失对参与度的影响。最后，相比于国家专利局的数据，PATSTAT数据库不仅包含专利的基本信息，还提供了可批量处理的专利间引用信息，是当前在技术轨道视角下研究中国全球创新价值链嵌入位置和参与度的较优选择。

（二）确定技术分区

按照IPC分类进行技术分区。IPC分类体系按部(section)、大类(class)、小类(su b class)、大组(group)、小组(su b group)5级进行分类，包括A-H8个部，A01、A02在内的近150个大类，A01B、A01C在内的600余个小类，A01B 1/00、A01B 3/00等在内的7000余个大组，A01B 1/02、A01B 1/04在内的70000余个小组，形成了有序的层级划分。一方面，分区越细致，能够得到的主路径越多，能够提供的专利信息越多，结果越稳健；另一方面，这里没有考虑分区间的专利引用，分区越细致，被忽略的专利引用间越多，得到的结果不能反映真实的技术演进过程。参考W ang等（2020）、孙冰等 （2019）等的研究，[21，23]本文将专利引用网络按照大组进行分区。

（三）构建非循环的引用网络

剔除缺乏专利引用的技术分区，基于1980—2018年的专利引用数据，获取6,605个引用网络，涵盖183,017,163对引用关系，平均每个网络中有27,709对引用关系。为了避免循环引用的情况，这里删除了引用专利公开时间早于被引用专利的引用关系，得到不存在循环引用的有向网络N0，专利构成了网络的顶点Vi，引用构成了网络的边Aij。

（四）确定起点和终点

起点（S ource）代表网络中被其他专利引用，但不引用其他专利的顶点；终点（S in k）代表网络中引用其他专利，但不被其他专利引用的顶点。令顶点Vi引用其他专利数量为citi，被其他专利引用数量为citedi，则起点可以表示为，终点可以表示为

（五）计算遍历路径数

参考V erspagen（2007）的研究，[20]计算遍历路径数（S earch Path Count，简称“S PC”）作为每个点/边在网络中的重要性。S PC即网络中起点（S ource）到终点（S in k）所有路径中，通过顶点Vi或边Aij的次数，S PC值越高，在技术演变过程中的位置越重要。

由于数据量超出了paje k软件以及常见网络分析软件的处理能力，且这些软件无法对网络进行批量处理。本文在运算过程中使用sql server数据库软件。

（六）提取主路径专利

比较引用网络中所有专利的S PC值，从整个引用网络中S PC值最大的点出发，分别寻找它引用和被它引用的S PC值最大的专利，以此类推，直至起点/终点。在同一分区内，并非所有的顶点都相互连通，在已确定主路径的基础上，删除与该路径连通的所有专利，继续寻找下一条关键路径，直至穷尽整个网络。在同一分区内，存在相互间不存在引用关系的子网络，能够确定多条主路径，依据提取的次序，被划分为“第一主路径”“第二主路径”……

（七）计算主路径专利引用NPL的次数

这里仅考虑专利是否存在对NPL的引用状态，称为NP R(Non-patent Reference)。当专利存在对NPL引用时，NP R取1，代表专利处于高端环节；当专利不存在对NPL的引用时，NP R取0，代表专利处于低端环节。

五、中国嵌入全球创新价值链的状态

在第四部分的基础上，共识别出17,304条主路径，筛选出87,390个主路径专利，分布于6,605个大组中。在技术轨道演进发展的过程中，美国的企业、大学具有先发优势，在生物医药、信息技术、航空航天等领域具备无可匹敌的技术优势，主路径专利数量达到40,943，在全部专利中的占比达到46.85%。相比之下，中国主路径专利的数量为7,389，占比为8.45%。

其中，国内创新价值链共11,157条，相关主路径专利数量达到30,846个，占比35.30%；全球创新价值链共6,147条，相关主路径专利数量达到56,544个，占比64.70%。整体来看，全球创新价值链的链条平均长度①即每个创新价值链中主路径专利的数量。为9.20，平均S PC值为9,012。相比之下，国内创新价值链有着更短的链条长度（2.76），更低的S PC值（66）。全球创新价值链中的研发竞争更加激烈，参与企业数量更多，技术联系更加紧密，具有更强的累积性特征和经济价值，因此链条韧性更强，参与其中的企业不容易从该链条转换到新的链条。

（一）中国的全球创新价值链参与度

整体来看，中国、日本、美国等专利大国的全球创新价值链参与度低于瑞士、韩国等体量较小、高度依赖国际分工的国家（见图3）。分析中国专利在国内创新价值链和全球创新价值链之间的分布可以发现，超过一半的中国专利处于国内创新价值链中，中国的全球创新价值链参与度为47.30%，略低于日本、美国。考虑到数据缺失的影响，实际中国全球创新价值链参与度更低，与其他国家的差距更加明显。

图3 主要经济体国家在全球创新价值链的参与度

较低的参与度存在两方面的原因：一是在技术联系紧密的核心技术领域占据主导地位，能够实现技术层面的自给自足；二是在国际分工体系中处于相对独立、封闭的非核心技术领域，技术影响力较弱，无法有效利用全球范围内的创新资源。比较中日美所处的技术分区可以发现，一方面，日本、美国所处的技术分区中主路径专利的平均S PC值分别为946和1877，远高于中国所处的技术分区（228）。较高的S PC值意味着专利间相互引用较多，呈现出技术联系紧密的特征，属于核心技术领域。另一方面，中国专利所处的分区中存在更多的创新价值链（平均30.50个），高于日本所处的技术分区（平均6.44个）和美国所处的技术分区（平均9.28个），呈现出技术联系弱、创新价值链相互独立的特点，限制了中国企业创新能力的发挥。未来随着中国企业向核心技术领域迈进，与国外创新主体之间的关系将会更加紧密，国内创新价值链也必然向全球创新价值链转型。

在重视技术创新和专利申请的技术密集型行业①行业分类来自国际标准行业分类ISIC rev4.0。中，中国企业在化学品及化学制品制造、基本医药产品和医药制剂制造等行业参与度较低，分别为42.12%和31.10%。创新活动集中于化工原材料、医药中间体、仿制药等低端生产环节，相对封闭，产品竞争力有待提高。高新材料、新药研发等核心环节被掌控在少数跨国企业手中，高昂的研发费用形成坚实的进入壁垒，中国企业必须通过高强度的研发投入，在基础研究领域寻求突破，改变自身在国际分工中的不利局面。相比之下，中国企业在电力设备制造和未另分类的机械、设备制造行业的参与度较高，分别为60.26%和59.67%。究其原因，一方面，国内城镇化快速发展为通信设备、工程机械、电力设备的发展提供了广阔的市场；另一方面，行业内技术联系紧密，创新价值链结构复杂且分工明确，中国企业可以通过引进国外技术或者国际研发投资等渠道获取来自国外的创新资源，并在服务中国市场的过程中打造自身技术优势。此外，计算机、电子产品和光学产品制造，汽车、挂车和半挂车制造，其他运输设备制造等行业的参与度处于中游水平，接近50%。随着中国企业由非核心技术领域向核心技术领域迈进，中国创造的产品逐步成熟、走向世界，国内创新价值链也必将向全球创新价值链转型。

（二）中国的全球创新价值链嵌入位置

考察中国的全球创新价值链嵌入位置可以发现，一方面，中国专利具有明显的后发嵌入的特征，专利的申请时间集中于2013年前后，相比之下，欧美发达国家则集中于2000年左右，韩国的专利集中于2007年前后。全球创新价值链呈现出“欧美发达国家→韩国→中国”的知识流动格局（见图4）。欧美国家主导全球创新价值链中的技术演进过程，而韩国、中国等国家则以追随者的角色依次嵌入全球创新价值链。另一方面，中国专利的平均NP R次数为0.29，低于所处创新价值链中其他国家专利的平均水平（0.42）。虽然中国的全球创新价值链嵌入位置略高于韩国，但是距离欧美发达国家仍存在一定的差距。

图4 中国的全球创新价值链嵌入位置

中国有着超大内需市场，嵌入全球创新价值链拥有更多选择。既可以选择“走出去”，以国外市场为目标开发新产品、新工艺，借助国外创新资源打造技术优势，嵌入全球创新价值链；也可以选择“引进来”，将国外技术、人才引入国内市场，并在消化、吸收、再创新的基础上服务国内市场。虽然嵌入位置与发达国家整体上存在差距，但仍有部分中国企业通过“走出去”或“引进来”成功嵌入全球创新价值链，实现了由追随者向主导者的转变。

依据专利所属专利局的不同，将中国嵌入全球创新价值链划分为两种模式：“引进来”和“走出去”。在“引进来”模式中，相关专利以中国市场为目标，在国家知识产权局申请；在“走出去”模式中，相关专利以国际市场为目标，在美国专利局、欧洲专利局或者世界知识产权组织等国外机构申请。①同一公司可能在不同的专利局申请专利，此时以企业申请专利较多的专利局为准，将该企业的所有专利归类到其中一种模式。通过对比可以看出，“走出去”模式中的中国主路径专利数量仅为447个，占比仅为12.78%，而“引进来”模式中的中国主路径专利有3,048个，占比达到87.21%。下面将结合具体实例分析两种模式下中国企业成功嵌入全球创新价值链的经验。

（1）“走出去”模式

“走出去”模式中，中国专利和其他国家专利在全球创新价值链中的位置接近，与国外创新主体间合作研发关系密切。一方面，中国专利的平均NP R次数为0.35，低于所处创新价值链中其他国家专利的平均水平（0.41），嵌入位置仍有差距，但相比于“引进来”模式，差距更小。在知识由欧美发达国家流向中国时，中国企业能够结合基础研究推动技术演进过程，更有可能成为全球创新价值链中的主导者。另一方面，中国企业充分利用国外创新资源，有17.74%的专利都存在国外发明人，高于世界平均水平的15.34%，说明中国企业在“走出去”模式中能够从全球范围内搜寻创新资源，快速而低成本地完成复杂性创新。

在“走出去”模式中成功嵌入全球创新价值链的企业既包括华为技术有限公司（以下简称“华为”）、京东方科技集团股份有限公司（以下简称“京东方”）、大疆创新科技有限公司（以下简称“大疆”）等国内知名科技企业，也包括北京三星通信技术研究有限公司、鸿富锦精密工业（深圳）有限公司等跨国公司在华分支机构或研发中心。两者都实现了国内外创新资源的交流融合。相比于跨国公司在华研发布局，中国企业的对外研发投资更具主动性。在市场选择过程中，两者都是以国际市场为目标，欧美国家把持着核心技术领域的技术标准和市场准入资格，中国企业占据市场主导地位的难度较大。

这里借助华为在技术分区“多址复用通信—正交多址复用系统”（IPC分类号为“H04J 11”）的专利情况，对“走出去”模式做进一步分析、探讨。多址复用是无线通信中常用的资源分配方案，是在一条物理线路上建立多个通信信道的技术。正交多址复用系统属于其中一种，包括时分（Time di-vision multiple access，缩写：TDMA）和频分（Frequency division multiple access，缩写：FDMA）两种，能够帮助运营商节省信道资源，进而节约成本，主要应用于第一代移动通信技术（1G）和第二代移动通信技术（2G）。通过图5可以看出，这一创新价值链呈现出两阶段特征。2008年以前，1G、2G在市场中占据主导地位，以高通为首的欧美通信企业持续投资TDMA技术和FDMA技术，激烈的市场竞争推动技术的演进发展，大多数主路径专利都存在NP R；2008年以后，随着第二代移动通信技术（3G）的兴起②2008年5月，国际电信联盟正式公布第三代移动通信标准。，TDMA技术和FDMA技术的市场地位逐渐被码分多址（Code division multiple access，缩写“C D M A”）技术取代，技术发展的脚步变缓，仅有部分主路径专利存在NP R。

华为采取市场融入和研发融入并举的国际化研发投资战略嵌入全球创新价值链，一方面，通过对全球技术领先地区投资，与当地一流运营商合作，积极融入“选”的过程；另一方面，在当地设立研发中心，通过模仿学习、人才吸收、知识获取等途径增强自身在电信设备领域的技术水平，积极融入“研”的过程。目前，华为陆续在欧洲、美国、日本等多个国家和地区建立多个研发中心，具备了全球领先的科技竞争能力。在“正交多址复用系统”这一领域中，来自瑞典的Popovic Branislav在华为完成的“通信系统中的多路复用方案”（申请号：52516255）出现于2008年以前，存在NP R，属于全球创新价值链的高端环节（见图5）。

图5 正交多路复用系统相关领域的全球创新价值链演进情况

在“走出去”模式中，中国企业在同国外企业竞争合作的过程中完成技术创新，欧美国家则凭借自身市场优势“选”出最佳的技术路线。因此，中国企业在“走出去”模式中并不能完全掌握发展的主动权，虽然华为已经凭借高强度的研发投入积极融入全球创新价值链，但在欧美企业主导的大环境下，难免面临客场作战的困境。出于对中国科技和经济崛起的担忧，美国将经济问题政治化，将内部矛盾外部化，借国家安全为由制裁以华为为首的中国企业，这一行为得到了很多欧洲国家的响应，阻挠华为的设备、产品进入欧美市场。“走出去”模式虽然取得了一定的成果，但发展空间有限，相关主路径专利数量少于“引进来”模式。

（2）“引进来”模式

“引进来”模式中，中国企业的嵌入位置与发达国家仍有差距，与国外创新主体间合作不够密切。中国企业在国家知识产权局申请的主路径专利中，仅有0.44%的专利存在国外发明人，这一比例低于“走出去”模式；有28.16%的专利存在对NPL的引用，这一比例低于所处创新价值链中其他国家的平均水平（43.11%）。虽然整体存在差距，但仍有部分国内龙头企业取得技术突破，成为相关技术领域的主导者。从单一链条的角度出发，比较中外专利的嵌入位置可以发现，存在27.79%的中国专利平均NP R次数高于同链条中的其他国家专利，集中分布于化学品及化学制品制造、未另分类的机械和设备制造、基本医药产品和医药制剂制造等领域，催生了比亚迪股份有限公司（以下简称“比亚迪”）、青岛亿联信息科技股份有限公司、江苏恒瑞医药股份有限公司等一批在“引进来”模式中实现核心技术突破的企业。

这里结合比亚迪在技术分区“电动车辆动力装置——一般用于车辆的电力制动系统”（IPC分类号：“B60L 7”）的表现，分析中国企业通过“引进来”实现核心技术突破的过程。这一过程可以拆分成“研”和“选”两个方面。

首先，比亚迪通过垂直整合和基础研究投入，为其融入“研”的过程创造条件。电力制动系统中的第一主路径表现为本田、日立等车企以及德国大陆特威斯这样的专业供应商之间的研发接力（见图6）。2010年以前，汽车产业的技术相对成熟，基础研究领域突破较少。主导厂商将零部件生产外包给专业配件供应商，而自身集中于总装、品牌和销售等环节。设计与制造的分离为比亚迪嵌入全球创新价值链创造了条件，借助自身在制造领域的优势和国内市场发展的东风，比亚迪在垂直整合的基础上与国内外关键零部件厂商合作完成整车制造，并通过逆向工程、模仿学习以及研发合作等方式，突破竞争对手的专利壁垒，实现国产化替代(杨桂菊和刘善海，2013）。[28]在掌握垂直整合的开发方法的同时，比亚迪不断加强对燃烧学、热力学、材料学等基础技术平台的建设①参见《亲力亲为、重视基础开发——比亚迪动力总成开发的D N A》，https://xw.qq.com/cmsid/20201119A0I6CN00。，并积极布局电动汽车技术领域，研发投入在国内车企中名列前茅，积极参与“研”的过程。

图6 电力制动系统相关领域的全球创新价值链演进情况

其次，国内市场扩张为比亚迪提供了新的赛道，助其嵌入“选”的过程。在排放法规、能耗的双重压力下，汽车电动化逐渐取代传统技术，成为重要的技术演化方向，这样的转变不仅仅是动力层面的变革，还涉及发动机、制动系统、控制系统等各个细分技术领域。得益于动力电池产业政策、新能源汽车补贴及特定时期的供应商“白名单”政策等制度支撑，国内新能源汽车市场发展迅速，为比亚迪等国内车企的弯道超车创造了条件。

在有效利用前人技术的基础上，比亚迪结合基础研究领域的成果，推动汽车制动系统在电动化赛道下实现新的突破。迅速扩张的国内市场帮助企业确定最优的技术方案，助力比亚迪提升在全球创新价值链中的嵌入位置，由追随者向主导者转型。图6中所示的全球创新价值链就是比亚迪发展战略的有力佐证，比亚迪通过专利“车辆及其制动回馈控制方法”（申请号为471296744）嵌入全球创新价值链的高端环节。

综合来看，在嵌入全球创新价值链的过程中，中国企业与国外企业的位置差距集中于“引进来”模式，与此同时，“走出去”模式下中国企业的嵌入过程一定程度上受制于欧美国家。针对如何提升中国在全球创新价值链中的位置，要充分借鉴国内大循环为主体国内国际双循环新发展格局的理念。中国在“走出去”模式和“引进来”模式下的问题表面上看是中国参与创新领域国际循环受阻，但根本原因在于尚未完全形成一个畅通、高效、自主的国内循环。

当前，创新领域的国内循环仍存在堵点，基础研究突破难以应用到企业的技术研发过程中，相比于比亚迪等实现核心技术突破的优势企业，部分中国企业参与全球创新价值链的形式停留在对成熟技术和中间产品的引进和简单应用。国内循环中的堵点使得很多中国企业难以创造具备国际竞争力的核心技术。相比之下，在创新领域的国际循环中，华为、京东方、大疆等中国企业通过高强度的研发投入与其他国家的企业竞争，提供技术方案供国际市场选择，在市场选择的过程中形成具备国际竞争力的技术创新。这些创新不仅能够提升企业的生产效率，还能应用于创新过程，为后来的创新者提供便利。全球创新价值链将创新领域国内循环与国际循环连接在一起，嵌入位置的差距使得中国企业的技术研发过程一定程度上存在对国外核心技术的依赖。全球创新价值链中的知识流动如图7中实线箭头连接的部分所示，是一个由国际市场流向国内市场的单向过程。在这一过程中，中国企业将经过国际市场验证过的技术创新应用到国内市场，利用国外市场提供的技术中间品创造技术产成品，形成了国际市场提供技术中间品、国内市场应用技术中间品的分工局面。

图7 创新领域的国内国际双循环新发展格局

一个畅通、高效、自主的国内循环能够推动中国嵌入全球创新价值链高端环节的进程。打通创新领域国内循环中的堵点意味着中国企业能够在基础研究突破的基础上形成具备国际竞争力的技术创新，既能提供技术产成品服务生产过程，又能提供技术中间品服务创新过程。此时全球创新价值链的内容增加了图7中虚线箭头连接的部分，知识从国际市场流向国内市场后，还会由国内市场流向国际市场，打通国内循环的同时，也实现创新领域的国内国际双循环相互促进。创新领域国内循环离不开企业、高校、科研机构、中介机构等多方合作，企业是其中的主体。像比亚迪这样能够将基础研究突破和引进国外技术相结合的优势企业对于中国打造畅通、高效、自主的国内循环至关重要，并为中国嵌入全球创新价值链带来了三方面的优势：其一，“走出去”模式中，中国企业在引进国外技术、与国外机构合作研发的过程中拥有更强的话语权；其二，“引进来”模式中，中国企业在参与国际市场竞争能够利用国内市场提供的技术中间品，提升自身国际竞争力；其三，国内市场能够吸引更多的全球创新资源，知识的外溢性特征使得中国企业的创新能力进一步提升。

六、结论和对策建议

（一）结论

本文利用全球专利数据库的专利间引用数据以及专利对NPL引用数据，刻画中国在全球创新价值链中的参与度和嵌入位置，基本结论如下：

第一，和世界主要经济体国家相比，中国企业的全球创新价值链参与度偏低，为47.30%。中国企业在国际分工体系中处于相对独立、封闭的非核心技术领域，与其他国家的技术联系不够紧密。随着中国企业逐渐由低技术分工环节向核心技术环节转型，中国企业所处的国内创新价值链也逐渐向全球创新价值链转型。

第二，“走出去”模式中，中国企业更容易接触到国外创新资源，能够有效地融入全球创新价值链，嵌入位置与国外企业相比差距较小。但在以欧美市场为目标的前提下，中国企业并不能完全掌握发展的主动权。面对中国企业的技术优势，欧美国家很可能会在技术标准、市场准入等方面设置障碍，阻挠中国企业融入全球创新价值链。

第三，“引进来”模式中，中国企业在全球创新价值链中的嵌入位置与发达国家存在一定差距。但部分龙头企业借助国内市场扩张带来的机遇，结合基础研究领域的技术积累，在引进、改造国外先进技术的基础上取得核心领域的技术突破，成为全球创新价值链的主导者。

嵌入全球创新价值链的过程中，中国企业在“引进来”模式下与国外企业的位置存在差距，在“走出去”模式中不能完全掌握发展的主动权。这些问题表面上看是中国参与创新领域国际循环受阻，但根本原因在于创新领域的国内循环仍存在堵点，暂且没有形成全方位的具备国际竞争力的技术创新。应当以国内大循环为主体、国内国际双循环新发展格局的理念为引领，以畅通、高效、自主的国内循环为目标，积极培育能够将基础研究突破和引进国外技术相结合的优势企业，在此基础上提升中国的全球创新价值链嵌入位置，把握对外开放主动权，实现更高水平的“引进来”和“走出去”。

（二）对策建议

第一，鼓励优势企业做强、做优、做大，充分发挥细分行业龙头企业的产业引领作用。技术创新活动不确定性强、试错成本高的特征决定了具备规模优势的龙头企业有着更强的竞争力。比亚迪等国内企业的成功经验表明，在国家产业政策支持下，高强度的企业研发投入和内需市场扩张是龙头企业实现技术突破的动力源泉。为提升中国企业的技术创新能力，应积极营造公平的竞争环境、完善知识产权保护机制，确保企业能够通过技术创新获取市场领导地位。此外，在产学研的基础上，支持优势企业组建产业技术创新战略联盟，引导来自高校、科研机构的创新要素流向优势企业，充分发挥龙头企业在国家科技进步中的引领支撑作用。

第二，积极引导企业将基础研究成果应用于创新过程。基础研究往往具有回报周期长、外溢性明显的特征，相关技术需要多年的积累、持续的投入才能显示出经济价值。一方面，针对基础研究外溢性强的特点，制定更具针对性的科研政策和产业政策，进一步打通企业、高校和科研院所之间的技术联系，鼓励企业与相关基础学科带头人建立合作关系，实现科研成果从样品到产品再到商品的价值转化，充分发挥基础研究对创新增长的支撑作用。另一方面，针对基础研究回报周期长的特点，政府可以构建回溯奖励机制，激励企业应用基础研究成果。不仅要将专利数量、论文数量作为研发人员的考核依据，还应重视相关专利、论文在技术演进发展过程中起到的作用。通过回溯奖励，给予那些在技术探索阶段能够克服挑战坚持开拓进取的研发人员、科研团队更多的激励，让他们在未来的技术创新过程中发挥更大的作用。

第三，在引进创新资源的过程中，充分考虑国内优势企业的技术需求。一方面，立足自身技术优势引进创新资源，对于潜在引进目标有所甄别，选择与国内优势技术、重点产业高度相关、高度互补的领域，不断增强国内创新与技术引进之间的适配性，在技术发展中实现“扬长补短”而不是“扬长避短”。另一方面，摒弃“以市场换技术”的发展思维，对国外技术的引进不能局限于对成熟技术和中间产品的引进。明确龙头企业在引进创新资源过程中的主体地位，以国内高端产业集群建设为依托，打造创新机会多、技术共享的创新环境，积极推动国内企业在全球范围内搜寻创新人才或者研发合作机会，促进国内外企业间的合作向技术探索阶段扩展，做到“以技术换技术”。