基于计量指标分析的城市科研成果产出能力研究

庞弘燊,张 雯,王 露,覃筱楚,郭 晨,宋亦兵

(1.中国科学技术信息研究所,北京 100038;2.深圳大学图书馆,广东深圳 518060;3.广州再生医学与健康广东省实验室,广东广州 510700;4.中国科学院广州生物医药与健康研究院,广东广州 510530)

0 引言

科技创新是备受关注的热点问题。党的十九大报告强调要加快建设创新型国家,瞄准世界科技前沿,完善科技强国布局,强化战略科技力量。世界各国制定了科技创新政策,以使科研投入可以准确运用在重点研究领域,如美国发布了《美国创新新战略》,英国推出了《我们的增长计划:科学与创新》,日本发布了《科学技术创新综合战略2014——为了创造未来的创新之桥》,德国出台了《高科技战略 2025》,俄罗斯发布了《俄罗斯2013—2020年国家科技发展纲要》,欧盟发布了《欧盟2020发展战略》[1]。我国也制定了一系列鼓励支持科技创新的政策措施,除国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》《“十三五”国家科技创新规划》外,还有如综合政策《国家创新驱动发展战略纲要》、人才政策《关于深化人才发展体制机制改革的意见》、成果转化政策《中华人民共和国促进科技成果转化法》、财税政策《中央引导地方科技发展专项资金管理办法》以及平台政策《国家科技资源共享服务平台管理办法》等[2]。

实时数据监测页面示意如图8，图中通过纯数据显示方式将盾构各子系统关键参量的数据变化直接表示，包括了千斤顶系统、刀盘系统、螺旋机系统和注浆与泡沫系统，并结合折线图和仪表板插件强调某些参量的变化趋势与变动情况。

城市科研成果产出能力是城市科技创新发展的重要衡量标准之一,是制定城市创新战略的先驱条件。从已有的文献来看,不少学者从科研投入、人才资源、科研环境、科研管理等维度展开研究。如,王瑞瑶等[3]运用相关分析、科技创新指标设置、灰色预测等方法对我国5个城市的科技创新投入效果进行实证分析并提出相应政策建议;陈亚文等[4]总结了发达国家的科技投入结构、战略和经验,对我国建设创新型国家具有借鉴意义;苏天恩[5]构建了我国中东部区域科技创新环境评价指标体系,采用因子分析法对评价结果和区域差异进行研究;陈金德等[6]运用熵权法对广东农业专业镇的科技创新环境进行综合评价,并提出优化对策建议;沈春光[7]通过研究定量评价区域科技创新人才的竞争力水平及其发展态势,拓展了灰色评价与预测技术的应用范围;刘兵等[8]从投入产出角度建立科技人才资源配置评价指标,运用数据包络分析法测算2010-2015年我国31个省份科技人才资源配置效率;孙佰清[9]建立了高等学校科研管理绩效的评价指标体系,提出了高等学校科研管理绩效的管理有效性评价方法;代碧波[10]构建了企业资源计划(ERP)实施知识管理绩效的素质评价、能力评价、效益评价的三维评价体系结构。

本文设计了一套能反映城市多项科研成果产出能力的评价指标体系。以往学者多以高校教师或企业为评价对象,以创新投入、创新绩效、人才资源、创新环境等作为评价依据,甚少涉及科研成果奖励、科技成果转化等科研产出指标。本文依据多个创新城市排行榜单选取北京、天津、上海、重庆、广州5个城市进行科研成果产出能力的评价及对比分析,广泛搜集各城市相关数据,通过科技论文、专利技术等指标数据揭示5个城市科研成果产出的情况,为进一步研究基础-应用产业的创新演化路径提供数据支撑,提出增强城市科研成果产出能力的可行性建议。

1 科研成果产出能力分析体系

根据科学性、系统性、典型性和可行性原则,本文选取论文著作、知识产权、科研成果奖励、科研成果转化4个二级指标及28个三级指标构建科研成果产出能力分析体系。其中在知识产权指标的选取上,除了使用专利申请和授权量这一数量指标外,还采用了包括发明专利、专利合作条约(Patent Cooperation Treaty,PCT)等这类能表征专利技术质量的指标,将科研成果产出以量化形式直观展现,用计量分析方法计算出各城市科研成果产出能力的具体分值,并与国内其他主要城市相比较,得出所选城市的排名情况。

本文通过广泛搜集各城市相关数据,并参考已有评价体系构建分析体系和具体指标(见表1)[11-17],用统一的标准量化分析过程,得到相对科学可靠的分析结果。其中,GDP代表城市生产总值。

综合考虑各有关榜单并结合城市规模、地理位置和发展趋势等因素,本文最终选定北京、上海、广州、天津和重庆这5个较具代表性的城市(以下简称“样本城市”)进行具体评分。选取对象均为城市,可减少因地区规模或人口基数差别过大导致的误差;而选取对象主要为直辖市和省会城市,则可减少因政治因素影响导致的误差。各城市的有关原始数据均来源于国家和各地区统计局、知识产权局等官方渠道发布的统计年鉴、科技年鉴、统计公报等,另有部分指标数据通过简单计算得到,如:

表1 城市科研成果产出能力分析指标体系

2 样本对象选择与数据来源

近年来,我国科技创新能力明显增强,区域创新格局持续优化,创新资源的投入及科技成果的转化从东部地区主导向中西部地区共同发展的模式转变。北京是全国科技创新中心,实力不容小觑,拥有中关村国家自主创新示范区,其人力资本和研发机构的汇聚水平、创新投入力度、知识创造规模、科技成果转化及对周边地区的影响都领先于其他地区;上海是国内引领技术成果转化的策源地,输出技术成果成交额占全国(未含港澳台地区。下同)的41.9%,技术国际收入增长较快[11];位于中西部地区的湖北、陕西和四川等省份实力雄厚,西部地区创新潜力较大,发展独具特色。

根据以上榜单(见表2),从地理位置来看,国内创新能力得到认可的地区主要位于东南沿海地区;从政治经济实力的角度分析,这些创新实力较为领先的地区主要是具有政治优势的直辖市和省会城市,或者是具有经济优势的经济特区,但在个别榜单中存在直辖市与省份直接比较的情况,由于二者的地域和人口规模都存在明显差异,可能会导致研究过程中出现异常值,影响分析结果。因此,在研究对象选取上需考虑地区规模差异。

3.6 音乐疗法 音乐是一种特殊的语言，悠扬适宜的旋律可是人放松、产生其他交流所达不到的效果。音乐刺激可使脑垂体释放内啡肽而起到镇痛作用，缓和交感神经的过度紧张，促使感情情绪镇静化，使患者情绪镇定，并可抑制各种各样的压力反应，减少或预防ICU 综合征的出现［28］。

根据科技部发布的《中国区域创新能力监测报告2016-2017》和《中国区域科技创新评价报告2016-2017》,2016-2017年全国综合科技创新水平指数为67.57分,相比前两年提升了1.08分[12]。其中,北京、上海、天津、广东、江苏和浙江的综合指数得分高于全国平均水平,位于第一梯队;湖北、重庆、陕西、山东、四川、福建、辽宁、黑龙江、安徽、湖南、山西、甘肃、吉林和江西的综合科技创新水平指数在50.00～67.57分之间,处于第二梯队;其他地区的综合科技创新水平指数在50分以下。由中商产业研究院发布的2017年中国十大创新城市排行榜,入选城市的先后排名为:深圳、北京、上海、苏州、广州、杭州、南京、武汉、成都、合肥[13]。根据北京立言创新科技咨询中心牵头多个城市科技管理部门联合发布的《中国创新城市评价报告2016-2017》,综合得分排名前十城市为:北京、深圳、上海、天津、南京、苏州、杭州、厦门、西安,广州[14]。《中国区域创新能力评价报告2018》中,排名前十的城市:广东、北京、江苏、上海、浙江、山东、天津、重庆、湖北[15]。《中国区域创新能力评价报告2019》显示,广东区域创新能力连续3年居全国首位,北京、江苏分列第二和第三,与上年保持一致,进入前十的地区还有上海、浙江、山东、重庆、湖北、天津和安徽[16]。

上述方案1、方案2和方案3新增容量分别为135.5 MW、120 MW和135.5 MW。按岛内最大一台单机或单极柔直输送容量考虑电源备用，各方案电源N-1情况下供电能力对比如表2所示。

表2 国内主要区域科技创新能力排名情况

在深圳市人气最旺的商圈老街地铁站附近，一个约8平方米的封闭式报刊亭，能分装200余种报纸，还有书籍、饮品、零食等出售，一部手机就可以快速完成全部操作，支持24小时自动售卖；北京在2014年推出的11个数字化智能报刊亭也受到了市民的欢迎。报刊亭重新焕发生机与活力，关键在于与时俱进，不断适应社会发展要求——通过多种有效方式对其进行智能化、信息化升级改造，报刊亭就能继续发挥文化传播、便民服务等功能，在城市精神文明建设和公共文化服务中再立新功。

3 城市间科研成果产出能力对比分析

城市科研成果产出能力发展需要大量资金、人才和技术等投入,北京科研成果产出取得的成绩离不开社会各界的支持。在科研投入方面,2018年度北京投入的R&D经费为1 870.8亿元,投入金额在全国所有省份中排名第三,R&D经费投入强度为6.17%,远远超出全国平均水平的2.19%,投入金额和强度逐年稳步上升,相较于2014年R&D经费投入增长了47.45%、投入强度上升了0.39个百分点[18-19],可见北京市政府对科技创新的重视程度。由于不同城市的经济发展程度存在差异,采用经费投入强度这一相对指标进行横向比较,上海R&D经费投入强度为4.16%,广州为2.63%,天津为2.62%,重庆低于全国平均水平仅为2.01%[20],与北京科研经费投入强度差距明显。在人才方面,参与R&D活动的人员数量和质量是衡量区域科技实力和技术创新能力的主要指标之一,2018年北京R&D人员数总计为39.7万人,比2014年增加了5.38万人,增长了15.70%,而广州2018年R&D人员数仅为9.56万人[18-21],可见北京在研发人才数量上优势明显。在专利方面,截至2018年年末,北京有效发明专利有241 282种,比2014年增长132.81%[18-19],呈现良好发展势头,而同期上海有效发明专利仅有114 966件[22],不到北京有效发明专利数的一半,可见上海科研产出成果能力还有待提高。综上,在样本城市中,北京相较于其他4个城市,在科研方面的多个关键要素都具有较强的竞争力,也印证了本文上述评分模型的结论。

表3 样本城市2018年科研成果产出原始数据

在进行包含多个指标的综合评价时,客观和全面是对综合评价结果的必然要求,但本研究中作为分析依据的28个评价指标之间往往存在信息重叠的情况,即部分指标间相关性较强,直接进行分析会影响结果的可信度。因此,本文在对原始数据标准化后采用SPSS软件提取主成分,根据输出结果,特征根λ1=23.712,λ2=2.905,初始特征值大于1的主成分有2个,前2个主成分的累计方差贡献率达95.06%,涵盖了大部分信息,表明前2个主成分能较好地代表最初的28个指标来分析样本城市科研成果产出情况,故提取前2个主成分作为综合指标,分别记作F1和F2。通过主成分分析法,可得到各原始变量对于主成分的权重及主成分F1、F2的解析表达式。根据计算的方差百分比,可得综合得分公式为:

表4 样本城市科研成果产出指标的标准化结果

首先用SPSS分析软件对原始数据进行标准化处理,采用Z标准化方法,无量纲化后各变量的平均值为0,标准差为1,从而消除量纲和数量级的影响。数据标准化之后的结果见表4。

据此计算得出样本城市的科研成果产出综合得分(见表5),排名为:北京〉广州〉上海〉天津〉重庆。结果显示:2018年北京科研成果产出的综合情况最好,广州次之,而上海、天津和重庆的得分均为负数,处于5个城市的平均水平之下。

表5 样本城市科研成果产出指标综合得分

根据上述构建的城市科研成果产出能力分析体系,选择28项三级指标作为具体评价指标,利用SPSS软件对样本城市科研成果的各项指标进行主成分分析,得出综合评价结果(见表3)。

4 提升城市科研成果产出能力的建议

对模型中出现的符号做如下说明：L为港口群内可能开通的干线航线数；j为主干航线；M为港口群内港口数；i=1,2,3,…,M为港口；Pi为港口pi干线泊位资源数量；pi为为港口的干线泊位提供支撑的支线泊位数量；α为每单位干线泊位单位时间的处理能力；β为每单位支线泊位单位时间的处理能力；每个T0周期内直接腹地和交叉腹地的货物输出矩阵为第T周期内港口i直接腹地产生的主干航线j的货物数量，第T周期内港口i与港口i-1交叉腹地产生的主干航线j的货物数量，为第T周期内港口i与港口i+1交叉腹地产生的主干航线j的货物数量。

4.1 不断推进国家实验室建设

国家实验室的新机制有利于重大科研成果的产出。国家实验室代表着国家在某个科学研究领域的最高水平。截至2019年年末,我国自2006年筹建的11个国家实验室中,只有青岛海洋科学与技术试点国家实验室正式获批,其余10个仍为筹建状态[23]。本文选取的5个城市中,只有北京、上海的高校作为这些实验室的依托单位,如中国科学院生物物理研究所、北京航空航天大学、中国医学科学院以及上海交通大学;广州、天津和重庆在这方面较为薄弱,整体顶层设计仍在探索阶段。

国家实验室的新机制有利于重大科研成果的产出。国家实验室的组建需坚持高标准、高水平,体现引领性、唯一性和不可替代性,真正打造为“国之利器”。在国家实验室的制度设计上,要注重决策层面、组织形态上的创新,探索建立以“对国家目标的贡献度”为主体的考核评价体系,不断推进国家实验室的建设和提升城市科技创新能力。

4.2 发挥区域产业优势,围绕战略性新兴产业整合创新链

以广州“信息技术、人工智能、生物科技(IAB)”战略中的生物医药产业为例,2016年广州生物医药产业实现增加值431.19亿元,占全市战略性新兴产业增加值的比重为21.6%[24];2017年,广州设立总规模100亿元的广州生物医药产业投资基金,引进优质生物医药项目来穗集聚,加速生物医药企业培育发展:总体而言,广州形成了规模壮大、效益增长、产业基地专业化集聚、产业领军人才汇聚、创新能力显著增强、国际合作步伐加快的生物医药产业格局。北京拥有数量庞大的科研院所和较强的知识创造能力。上海外资经济发达,知识获取水平高,金融与科技相融合的发展路径值得借鉴。天津凭借大数据、云计算、芯片等基础优势,初步形成自主可控信息系统、智能安防、工业机器人、智能终端等7条产业链。重庆不断引导先进的军民科技成果转移转化并实现产业化发展。

丹皮酚有抗菌性，对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、蜡状芽孢杆菌的MIC分别为640、640、320和 640 μg/mL，250 μg/mL可抑制趾间发癣菌。丹皮酚与化妆品相关的药理研究见表4。

新形势下,我国在科技创新领域发展迅速,但还有许多上升空间。就本文选取的5个城市而言,其中北京作为我国的政治中心、文化中心和科技创新中心,其科技创新实力很强,科研成果产出丰富,科研成果产生总评分以绝对优势领先,在本文所构建的三级单项指标中北京有85.7%的三级单项指标居首位;广州正努力打造国际科技创新枢纽之城,创新发展受到政府大力扶持,自主创新示范区叠加自贸区优势使其崛起速度加快,在每万人专利申请量、每万人专利授权量、每百亿元GDP专利申请量等细项指标得分均超越北京居首;上海的大部分指标位于5个城市的中上位置(第2～3位),但每万人专利申请量、每百亿元GDP专利申请量、每百亿元GDP专利授权量等细项指标得分低于广州、北京和天津,仅排在第四,有必要在后续发展中强化专利的宣传和普及。为进一步提升我国城市的科研成果产出能力及综合科技创新实力,基于本文的研究结果,提出以下几点发展建议。

城市在发展战略性新兴产业的过程当中,可通过发展重点领域的研究、推进重大产业项目的实施、整合创新链、提升知识创造和应用的能力来进一步推动产业发展,以形成和扩大区域产业优势,助力科研产出的突破。

4.3 建立多渠道科研投入机制,加大创新扶持力度

加大财政支持力度,重视学术研究氛围的建设,为无法在短期内产生效益的基础研究提供良好的发展环境,将有利于推动城市科研成果的产出。设立城市科技计划专项资金用于支持战略性新兴产业发展,重点支持重大关键技术研发、重大创新成果产业化、创新能力建设等项目。以公共财政带动社会资金重点投向战略性新兴产业等领域,建立以财政资金为引导、社会资本为主导的创新创业投资体系。

人才是科研成果产出的原始能量,完善创新人才的引进和培养模式,制定吸引科技人才集聚的优惠政策,建立人才激励机制,积极吸引海内外知名专家学者及其科研团队,从而带来丰富的科技创新知识和管理经验。构建多层次人才培养体系,重点培养一批战略科学家、战略性新兴产业原始性创新人才和团队。支持在大型企业设立博士后科研工作站,建立企校产学研联合人才培养机制。鼓励各类职业院校加快培养战略性新兴产业发展急需的技能型人才,为城市科技创新发展培育各类科研和技术人才提供制度保障。

⑦孙启祥：《陆游打虎诗辨析》，陶喻之：《陆游刺虎公案》，刊《文史知识》2005年第11期“纪念陆游诞辰880周年专号”。

4.4 重视成果转化,提升科研产出效率

样本城市均相继出台了促进科技成果转移转化相应工作方案,推进科技成果转化为现实生产力,加快科技产业创新。建立高技术产业与研发机构协同的科技创新链,将在很大程度上促进科研成果产出,为此,通过政策引导研发机构与高校同高技术产业建立对话机制,由研发机构和高校提供科研基础条件、高技术产业提供产业化平台,形成科研成果为高技术产业所用,产业效益得以提升,科研基础条件不断改善、科技创新协作进一步加强的良性循环。在此基础上,通过引导或政策支持推进企业间强强联合,集聚培育一批自主创新能力强,掌握核心技术的龙头企业,反向带动产业的持续发展,同时重点扶持具有创新力的中小企业,也有利于产出独角兽企业。以创新和成果转化为推动力,建立产业服务平台、产学研联盟及国际合作基地,实现资源共享,加强行业协会建设,培育发展非盈利组织等,这些措施都能为促进整个城市科技成果的产出发挥作用。在完善科技评估制度方面,需要在科技评估中加强成果的导向性,摒弃数量评价和单纯的论文导向,确立新的价值导向。鼓励高校科研机构与企业加快研发成果的转化与产业化,出台政策对重大成果持续资助、重点培养。

4.5 运用税收政策提高个人与企业的科研创新积极性

当前税收政策对科研创新方面的优惠措施,主要是从个人所得税和企业所得税对个人与企业进行激励。在个人所得税方面,根据《促进科技成果转化法》的规定,从职务科技成果转化收入中给予科技人员的现金奖励,可减按50%计入科技人员当月工资、薪金所得,依法缴纳个人所得税,但《促进科研成果转化法》主要内容是规范科研成果转化行为,具体的奖励措施提及较少。在企业所得税方面,法律规定对国家需要重点扶持的高新技术企业减按15%的税率征收企业所得税,以及对企业的研究开发费用进行加计扣除和无形资产的税前摊销,总体优惠措施侧重于企业的研发阶段,对成果转化和产出阶段关注度较低。因此,要进一步完善我国税收政策,增强对个人和企业科研创新行为的扶持力度,一方面需促进税收优惠措施对科技成果转化与产出的过程进行全覆盖,增加企业研发的现金流,降低企业实施成果转化与创新的财务风险,另一方面需加大对科研人员个人所得税的优惠力度,并在法律法规上加以明确,保障从事科技创新人员的基本生活需要,对科研人员设立更多实质性的奖励,降低税收政策激励的门槛,以多维度考察科研人员的贡献作为评定标准。

总而言之,通过完善评估制度鼓励高校和科研机构与企业进行成果导向的研发工作,以资金资助支持企业新产品研发与技术创新,通过平台建设为企业的成果转化、产业化和融资提供渠道,从而全面提升城市科研成果产出能力。