医药产业创新生态系统评价体系研究——以浙江省为例

黄芝香

浙江省医疗器械检验研究院

郑建*

浙江省医疗器械检验研究院

钱文文

国家药品监督管理局生物医学光学重点实验室

徐向彩

浙江省医疗器械安全性评价研究重点实验室

医药产业关系着国计民生，是新一轮科技革命与产业变革中创新最为活跃、发展最为迅猛的新兴产业领域之一，也是生命健康产业的重要组成部分[1]。然而，目前我国医药产业仍面临高附加值产业发展缓慢、自主创新能力不足、高端产品缺乏等诸多问题，准确把握医药产业发展机遇，聚焦产业短板，加快推进产业高质量发展是我国建设创新型国家的重要支柱。创新生态系统作为当前创新的新范式，已经得到理论界和实践界的广泛认可，为推动产业创新发展提供了新的思路和方向[2]。换言之，要实现医药产业高质量发展、抢占全球医药产业发展制高点这一目标的核心在于建设良性发展的医药产业创新生态系统[3]。因此，对医药产业创新生态系统进行综合评价，分析创新生态系统发展状况、存在问题以及优化路径，推进医药产业创新生态系统可持续发展的重要性日益彰显。

目前对医药产业创新生态系统的研究主要集中在构建、演化、运行等方面[4-6]，综合评价医药产业创新生态系统发展状况的研究较少。但在高技术产业、战略性新兴产业等领域有关创新生态系统评价研究大量涌现。例如，范德成等[7]从生态系统健康性出发，构建高技术产业创新生态系统健康性评价指标体系；王宏起等[8]认为评估区域战略性新兴产业创新生态系统稳定水平是调节与保障新兴产业创新生态系统顺利运行的有效手段，并结合创新生态系统稳定性表现，构建了新兴产业创新生态系统稳定水平评价指标体系；何向武等[9]认为正确判别创新生态系统的协同性，有利于促进区域高技术产业持续健康发展，并借鉴创新生态系统理论构建了区域高技术产业创新生态系统协同性的分类评价体系。不难看出，目前学者们对于产业创新生态系统评价研究大多是基于创新生态系统理论，分别从健康性、协同性、稳定性等视角构建产业创新生态系统评价指标体系，尚未从产业创新生态系统特征出发，将医药产业特性与创新生态系统特征联系起来，全面系统地评价医药产业创新生态系统发展情况。

基于此，本文在已有的产业创新生态系统特征的基础上，结合医药产业特性，对医药产业创新生态系统特征进行研究分析，构建医药产业创新生态系统综合评价体系，然后运用雷达图分析法，以图形和数量相结合的方式研究医药产业创新生态系统发展情况，最后以浙江省医药产业创新生态系统为例，通过实证分析验证评价体系的科学性和实用性，得出浙江省医药产业创新生态发展趋势以及存在的问题，并提供针对性的建议。

1 医药产业创新生态系统研究

1.1 创新生态系统研究概述

从单一因素到创新系统，创新的动力机制研究实现了研究范式的第一次大转变，创新生态系统的提出弥补了创新系统的不足，其关注的是要素之间、体系与外部环境之间的相互协同、共同演化，是由企业、政府、医疗机构、科研院所等“物种”构成，其在一定的环境之间联系紧密、相互依赖形成一定的合作关系、技术创新等技术交互网络[10]。在创新生态系统理论基础上，众多学者基于产业视角探究产业创新生态系统，认为其是在一个区域或跨区域下某个产业各创新群落之间以及与创新环境之间通过知识、技术、信息的传递而形成的具有自我适应与修复、学习与发展功能的复杂系统[11]。张添等[12]从动态产业创新系统视角，在对医疗器械产业创新系统指标进行构建的基础上运用数据包络分析（data envelopment analysis，DEA） 模 型对我国医疗器械产业创新系统效率进行了评价。高海燕[13]认为产业创新生态系统包括政府决策种群、研发应用种群、创新市场种群以及创新环境四方面，从创新群落和创新环境入手，构建了战略性新兴产业创新能力评价指标体系。由此可见，产业创新生态系统经历了创新系统-创新生态系统-产业创新生态系统的演化脉络，研究方向也由内涵、特征等理论研究衍生到创新效率、创新能力评价等指标体系构建研究。

1.2 医药产业创新生态系统特征分析

产业创新生态系统是基于生态学理论视角，与自然生态系统之间存在诸多共性特征，展现为系统性、多样共生性、动态性、演化性、栖息性、稳定性、生态性等[11,14]。众多学者对产业创新生态系统特征进行了研究，普遍认为产业创新生态系统中各要素之间相互依赖、相互交流、协同演化和互动适应，具有整体性、系统性、动态性、耗散结构、复杂性、交互性和开放性等特征[11,15]。在创新生态系统特征分析中，整体性、复杂性、动态性是被强调得最多的3 个特征，体现系统构成主体的完整度以及各主体的多层次、稳定发展程度，呈现出创新生态系统的多样化特征。其次是生态性特征描述，包括协调性、栖息性、协作共生性等展现出创新生态系统内部要素之间以及与环境之间的交互协作的特征。医药产业是一个技术密集型产业，创新过程涉及原材料的供给、产品研究开发、产品销售、产品监督管理等一系列活动，因此创新性是评价其创新生态系统必不可少的特征。此外，创新生态系统各主体根据自身优势开展分工合作，形成深度融合、互利共赢的联合体，以此来不断提升系统竞争力，进而推动系统有序、可持续发展。鉴于此，本文认为医药产业创新生态系统中科研院所、企业、医疗机构等创新主体的多样化以及相互协作尤其重要，而创新和竞争能力更是医药产业创新生态系统可持续发展的基础，其特征概括为多样性、交互性、竞争性、创新性4 个方面。

1.2.1 多样性

医药产业创新生态系统是由多个要素包括企业、科研院所、高校、医疗机构、政府、金融机构等创新主体构成的复杂有机复合体。这些要素隶属于不同行业和不同领域，作为医药产业创新系统的组成部分是缺一不可的，保持系统中各创新主体的多样化、多种创新“物种”共生共存才能形成完整的创新生态系统。

1.2.2 交互性

高效、系统的医药产业创新生态系统不仅需要完备的、多样的创新主体要素，各主体之间还应通过生产、技术和市场等多个层面，相互合作交流、相互依赖、共生共赢。企业作为创新生态系统的核心主体，其创新活动不是孤立进行的，需要与其他组织和机构的互助合作，交互耦合，互补协作，共同保障产业生态系统的有序发展。

1.2.3 竞争性

医药产业创新生态系统内部的竞争不再局限于企业与企业之间的竞争，而是生态系统与生态系统之间的竞争，创新生态系统遵循“优胜劣汰、适者生存”的法则。如果主体间以及主体与环境之间，通过组织、使用和配置各自承载的资源与要素，如人才、资金和产品等没有在系统中快速提升自身的竞争力就会被淘汰，进而使得产业创新生态系统走向覆灭。

1.2.4 创新性

医药产业创新生态系统是在自身发展变化中，通过主体间以及主体与环境之间的创新信息、物质、能量的交流，可以形成创新能力不断增强、医药产业高质量发展水平不断提高的有序过程。创新生态系统中的主体创新性、制度创新性以及技术创新性等创新性的提升对保持系统可持续、良性的健康发展至关重要。

2 医药产业创新生态系统评价指标体系构建

2.1 评价指标体系构建

根据医药产业创新生态系统特征分析，本文从医药产业创新生态系统的多样性、交互性、竞争性和创新性4 个维度构建评价指标体系。多样性是指医药产业创新生态系统中企业、医疗机构、科研院所、高校等“物种”复杂多样。其中，企业是创新生态系统核心主体；医疗机构是产业链下游医药产业的服务对象，也是临床转化的创新动力源；科研院所和高校是科技支撑力，为产业发展注入创新活力。交互性是医药产业创新生态系统中各主体相互交流、相互合作实现技术、信息、资金的联结传导，可以是技术引进与项目合作开发，也可以是通过座谈会、研讨会等方式促进主体之间的相互交流和联系。竞争性是医药产业创新生态系统保持可持续发展的基础，良好的竞争性包含众多的技术人才、丰富的资金支持、具有竞争力的产品以及良好的营业收入状况。创新性是医药产业创新生态系统可持续发展的动力源泉，创新要素的规模和质量是一个成功的创新生态系统的支撑力量，优质的环境、主体、技术等创新要素不断扩大，创新力量强度不断被激发，最终“进化”并创造出创新成果，从而推动创新生态系统高质量、可持续发展。本文首先参考现有创新生态系统评价体系研究，对指标进行初步筛选，其次结合医药产业创新生态系统的特征对指标进行分类，剔除存在共线性的指标，最后通过专家讨论，严格分析指标的合理性，最终形成4 个一级指标、14 个二级指标、35 个三级指标的评价指标体系，见表1。

表1 医药产业创新生态系统评价指标体系

续表

2.2 评价方法

2.2.1 数据预处理

由于体系中各指标数据单位不同，不同指标的数量范围对所研究的问题有一定的影响，如比重为“%”、创新产品数量为“个”、营业收入为“万元”等，为了消除指标之间的量纲影响，需要对指标数据进行标准化处理。本文采用的数据标准化处理方法为Z-值正规化，对指标数据进行公式（1）标准化处理。

式中，均值μ和标准差σ可以通过公式（2）和公式（3）得出。

2.2.2 雷达图分析法

雷达图（radar chart）是一种较为经典的对比分析方法，因其具有图示可视化、算法简单等优点被应用在对质量、竞争力、绩效等方面的综合评价，尤其适用于对多属性体系结构描述对象作出全局性、整体性评价[16-17]。该方法对于分析产业创新生态系统的构成要素具备情况、发展趋势、界定系统边界等是较为有效的方法工具，可在二维平面上直观、形象地反映多个指标的变动规律[16]。本文采用雷达图综合评价方法，对评价绘制出反映对象运作状况的雷达图后，采用图形和数量相结合的方法，可进一步对评价对象进行定量综合评价。

2.2.3 雷达图角度计算

假设有m个评价年份和n个评价指标，xij(i=1，2，3，…；j=1，2，3，…)表示第i个评价年份第j个评价指标，所有评价指标构成一个n维向量，xij=（xi1，xi2，…，xin）,采用熵值法计算各指标权重。各指标权重作为雷达图指标与指标间夹角的计算基础，即权重Q1，Q2，…，Qi与夹角θ1，θ2，…，θi通过公式（4）进行转化[17]。

式中，θi为第i个指标与第i+1 个指标的夹角，Qi为第i个指标的权重，∑θij= 360°。

2.2.4 雷达图综合评价

为全面反映指标体系综合评价，可选取雷达图的面积和周长2 个特征量来构建综合评价值函数。在雷达图中，各指标排序不同，与雷达数轴形成的面积和周长也会不同，但是总的面积和周长未改变。为切实保证评价函数值不受面积与周长波动的影响，本文均用平均面积与平均周长进行函数值的计算[17-18]。其计算公式见公式（5）和公式（6）。

式中，L周长和S面积为雷达图中第i与第j个指标间的平均周长与平均面积，Ri与Rj为第i、j个指标的标准化数据与雷达图所形成的边长，n为评价指标数，θ为两条边的夹角。以特征向量L周长和S面积为基础构造评价向量C= （S面积，L周长），由评价向量构造评价函数H[ 公式（7）]，并根据评价函数计算各评价对象的评价值。

3 实证分析

3.1 数据标准化处理

本文选取浙江省2015～2019年数据（部分数据缺失根据数据平滑性填补）为研究对象开展实证研究，数据来源于《中国高技术产业统计年鉴》《中国科技统计年鉴》《浙江统计年鉴》《浙江省药品安全与发展研究报告》《知识产权保护社会满意度调查报告》 ，以及科技厅、药监局等官网信息。采用Z-值正规化方法，对原始数据进行标准化处理，标准化后取值见表2。

表2 医药产业创新生态系统评价指标标准化数据

续表

3.2 评价权重及夹角计算

权重计算采用熵值法，各指标数据进行归一化处理后输入SPSSAU 软件，采用熵值法进行综合评价得出各指标权重，利用权重与夹角转化公式，计算各项评价指标的夹角，结果见表3。

表3 评价指标体系权重与夹角

3.3 雷达图绘制与评价函数求值

对各评价指标进行标准化处理后绘制出1 个体系与对应指标（图1），4 个维度与对应指标的雷达图（图2），图中相邻轴上的取值点连接起来得到的图形即表征产业创新生态系统评价指数状况。由图1可以看出，2015年雷达图面积明显较小，经过5年的不断演化发展，医药产业生态系统逐步优化，形成逐渐扩大的趋势。2015～2019年，浙江省先后印发了《健康浙江2030年行动纲要》《浙江省健康产业人才发展规划（2017—2022年）》等规划，制定出台了《关于加快推进医药产业创新发展的实施意见》《关于加快生命健康科技创新发展的实施意见》等支持政策，人才支撑不断强化，创新主体创新活力不断激发，创新环境不断优化，医药产业建设不断加强，从而使得浙江省医药产业创新生态系统逐渐完善。浙江省医药产业创新生态系统各维度雷达图见图2，具体分析结果如下。

图1 浙江省医药产业创新生态系统综合评价指标雷达图

图2 浙江省医药产业创新生态系统4 个维度评价指标雷达图

在多样性维度，浙江省医药产业创新生态系统中高校、医疗机构、科研院所等均呈现逐年增长的趋势，创新主体要素资源丰富，从雷达图可直观看出A2 和A1 在2019年有不同程度的下降，说明浙江省医药产业生态系统内部的竞争逐渐激烈，随着产业规模的不断扩大，部分竞争弱的企业被淘汰或者被合并，使得系统内的资源实现逐渐聚集趋势。另外，A6 从2017年下降后一直趋于稳定的状态。

在交互性维度，B1、B5 和B6 在2018年、2019年有非常明显的增长趋势，表明浙江省医药产业技术交易频繁，投资前景良好。B3 和B4 在2018年、2019年下降明显，体现了浙江省医药企业与科研院所等之间的互动、信息交流不足，政策服务体系有待进一步完善。此外，B2 引进技术经费逐年下降，表明浙江省医药产业在引进新技术力度上逐年下降，技术创新能力需要加强。

在竞争性维度，人才方面，浙江省高校科研人员逐年增长，但是企业研发人员2015～2018年逐年下降，直至2019年开始上升，有向好趋势。资金方面，政府补助资金2015～2018年逐年下降，2019年开始增加，而企业研发资金与其相反。在未来医药产业发展中，医药企业需加大研发资金投入，政府需继续加强扶持和投资力度，为企业研发、产业化发展提供资金支持。产品方面，C7 和C9均呈现逐年增长的趋势，创新产品竞争力不断加强，注册产品数量增长逐年放缓。营业收入方面，C13新产品收入比重逐年增大，除2019年C12 产品出口额占比逐年增长，2017年后C11 医药总产值也处于逐年增长的趋势，说明浙江省医药产业规模份额在省内占比越来越大。

在创新性维度，D1、D2、D3 和D4 均呈现逐年增长趋势，说明浙江省医药产业创新企业、知识产权保护力度和安全监管方面创新性逐年加强，创新主体有序参与的创新环境逐年完善。技术创新方面，除了D8 新产品开发经费占比逐年增长外，D5 和D7 均呈现不同程度下降，D6 表现出明显的不稳定性，表明浙江省医药产业在技术创新方面明显不足，关键技术攻关能力有待加强。

通过对指标评价函数的计算可得到4 个维度的评价值和创新生态系统综合评价值，结果见表4。由表4可知，在4 个维度评价值中，2015～2019年浙江省医药产业创新生态系统的创新性由排序2 上升至1，多样性由排序4 上升至2，竞争性由排序1 下降至3，交互性由排序3 下降至4，说明了浙江省医药产业创新生态系统中企业、高校、科研院所等“物种”多样性不断提高，创新性不断增强，然而各创新主体间的交流合作不够，具有竞争力的产品、资金等不足，致使产业创新生态系统的交互性和竞争性下降。通过综合评价函数计算各年份的评价值，各年份的综合评价值排序为2019年＞2017年＞2018年＞2016年＞2015年，除2018年外呈现逐年增长的趋势，说明浙江省医药产业创新生态系统处于良好发展的态势，在继续加强创新性和多样性的基础上，需努力提升交互性和竞争性，以此进一步优化医药产业创新生态系统构建。

表4 浙江省医药产业创新生态系统评价值

4 结论与建议

本文从创新生态系统视角出发，阐述了产业创新生态系统特征，构建了医药产业创新生态系统评价指标体系，并以浙江省为例进行了实证研究，得出结论如下。

第一，医药产业生态系统评价指标体系具有良好的科学性和实用性。基于众多学者对产业创新生态系统特征的研究，结合医药产业特性，本文认为医药产业创新生态系统具有多样性、交互性、竞争性以及创新性4 个方面特征，并围绕特征构建医药产业创新生态系统评价体系。在指标的选取上既包含一些通用指标，又设计出具有医药产业创新生态系统特色的指标（如临床试验机构数量等），指标内容及逻辑性更加严密。通过实证研究得出浙江省医药产业创新生态系统呈现逐年增长的变化趋势，这得益于“十三五”期间浙江省先后出台的各项支持政策，使得医药产业规模不断扩大、创新能力不断增强、创新环境不断优化、创新生态系统不断完善，进一步说明构建的医药产业创新生态系统评价体系具有良好的科学性和实用性，不仅能较好地反映医药产业创新生态系统发展状况，而且有利于识别产业创新生态系统发展过程的优势与不足，为保障系统良性发展提供科学依据和决策参考。

第二，浙江省医药产业创新生态系统呈现“多资源少合作”“多创新少成果”的发展趋势。评价结果显示，一方面，浙江省医药产业创新生态系统处于良好的发展趋势，系统中的企业、医疗机构、科研院所等创新主体多样化程度不断加强，创新资源要素不断增多，但是各创新主体间的交流合作明显不足，医药企业数量多但是体量普遍偏小，缺乏龙头企业带动产业链上各企业间的协同耦合、创新合作。另一方面，浙江省医药产业创新生态系统在技术投入、环境优化上创新性不断提升、产业创新能力不断增强，然而系统内技术、信息等资源流通较慢，创新效率不足，致使医药产业创新生态系统内具有竞争性的高端医疗器械和创新药等创新成果偏少，医药产业创新生态系统总体竞争力不强。

为优化浙江省医药产业创新生态系统提出以下建议。

一是加强系统内各主体协同创新能力。实施企业梯次培育工程，完善配套中小企业，加强龙头企业培育，促进产业链的完整和延伸。构建从科技型中小企业、高新技术企业、再到独角兽企业的成长培育机制，打造一批创新发展的标杆型企业。支持龙头企业加强资本运作、做大做强，牵头组建创新联合体（联盟），推动产业链上下游、大中小企业融通创新。加强企业与医疗机构的联合研发机制，形成医研产的创新合作模式，强化企业与科研机构的合作创新，通过合作项目、合办新型研发机构等方式与科研机构形成长期的战略联盟关系，形成“示范应用-临床评价-技术创新-辐射推广”的良性循环。

二是优化产业布局提升创新成果转化能力。加快构建以园区开发、资本运作、成果转化、企业服务于一体的集成式医药产业园区。依托杭州城西科创大走廊、浙江省实验室等平台建设，支持科研院所、高校、医疗机构、重点骨干企业在生物医药领域争取国家级重大科技基础设施和创新平台在浙江落地，推动创新产品研发，提升竞争力。整合医药信息资源，建立开放共享的数字化临床研究资源服务平台和技术成果转化平台，提升产医创新融合，促进成果转化。鼓励高校与科研院所将实验室设在医院，在医药产品研究项目的每一个阶段都积极征询医生意见和建议，提高科技成果产业化可能性。

三是深化审评审批制度改革推动医药产业创新发展。拓宽优先审评审批通道，推动更多产品纳入优先和创新通道，健全研审联动工作机制，建立技术资料预审制度。推进长江三角洲区域医药产业一体化发展政策，简化区域内企业转移手续，优化注册审批、委托生产、属地监管政策衔接，建立体系检查互认等跨地区监管协作机制，打通长江三角洲区域政策链，提升医药产业创新发展效能。出台省域政策鼓励创新产品在全国挂网中应挂尽挂，尽快下沉市场，在带量采购产品数量的分配比例中，争取给国产创新产品留出更多的空间，争取打破高端医药产品被进口品牌垄断局面。