中国集成电路产业技术创新能力测度与评价
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摘 要：文章根据集成电路的发展特点以及其相关统计数据，从创新投入、创新转化、创新产出以及环境支持等4个层面构建了中国集成电路产业技术创新能力评价指标体系，然后采用修正的熵值法实证研究了中国集成电路产业技术创新能力。实证结果表明：2010-2016年中国集成电路产业技术综合创新能力显著增强，但是4个层面的发展趋势存在差异，其中，产业的研发投入和产出逐步增加，创新环境几年来基本处于平稳状态，但创新转化能力有所降低。针对中国集成电路产业技术创新能力存在的局限，从加强科技研发投入、加强技术引进吸收再创新、加强政府政策支持力度等方面提出相关建议。
关键词：集成电路产业;创新能力;评价指标体系;熵值法
中图分类号：F273.1 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）07-0028-05
Abstract： According to the development characteristics of integrated circuits and its related statistical data， this paper constructs the evaluation index system of technological innovation capability of China's integrated circuit industry from four aspects： innovation input， innovation transformation， innovation output and environmental support. Then the modified entropy method is used to empirically study the technological innovation capability of China's integrated circuit industry. The empirical results show that the comprehensive technological innovation capability of China's integrated circuit industry has increased significantly from 2010 to 2016， but there are differences in the development trends at four levels， among which the R & D input and output of the industry have gradually increased. The innovation environment has been basically stable over the past few years， but the ability of innovation transformation has decreased. In view of the limitations of the technological innovation capability of China's integrated circuit industry， this paper puts forward relevant suggestions from the aspects of strengthening scientific and technological R & D investment， strengthening technology introduction， absorption and re-innovation， and strengthening government policy support.
Keywords： integrated circuit industry; innovation capability; evaluation index system; entropy method
1 概述
集成电路产业是知识、技术密集的产业，是社会经济增长和保障国家安全的战略性、先导性和基础性产业[1]。但是， 現阶段我国集成电路产业技术创新能力较弱，缺少产业发展升级的核心技术，在国际竞争中处处受制于人[2];要想摆脱当今的这种窘状，就必须全力提高中国集成电路产业技术研发力度和效率，提升产业技术创新的综合能力，突破关键技术缺少的尴尬局面，完善国内产业链生态，促进国内集成电路产业发展[3]。中国集成电路产业技术创新能力是直接关系到中国高新技术产业发展的核心，因此对中国集成电路产业的技术创新能力进行定量研究，分析影响其创新能力的具体原因，能够更好地促进中国集成电路产业的良性发展。
目前，国内外学者对于产业技术创新能力的实证研究主要集中在评价指标体系的构建和评价方法选择上[4]。在评价指标体系方面，王洪庆等从行业角度出发构建了包括创新投入和创新产出2个二级指标、16个3及指标的中国高技术产业技术创新能力评价指标体系[5];袁旭梅等构建了包含创新资源基础能力、创新投入产出能力和创新环境支撑能力3个2级指标、17个3级指标的高新技术产业区域协同创新能力评价指标体系[6];范德成等则从创新投入、创新产出以及外部环境支撑3个维度选取了15个细分指标构建了高技术产业创新能力动态评价指标体系[7];曹兴等构建了包含投入能力、产出能力、执行能力和支撑能力4个维度、6个二级指标和16个3级指标的新兴产业创新能力评价指标体系[8]。在评价方法方面，Altuntas S等选择模糊逻辑的数据挖掘方法来评估制造业企业系统的创新能力[9];Wu T等采用区间类型-2模糊ANP方法分析了企业技术创新能力[10];李美娟等采用变异系数法和灰色关联度法对中国制造业产业技术创新能力进行了分析与评价[11];徐玲等运用因子分析方法综合评价我国31个省市和自治区高技术产业技术创新能力[12];孙丽艳和苗成林基于熵权TOPSIS法从管理、投入、研发、产出和营销能力6个层面对战略性新兴产业技术创新能力进行评价排序[13];李金兰等则用主成分分析法（PCA）从细分产业差异的角度对高技术产业技术创新能力进行综合评价[14];梁晓捷等采用密切值法从创新方向、创新效率和创新质量3个角度对钢铁产业的创新能力进行评价[15]等。 从以往的研究中可以发现，关于产业技术创新能力评价多侧重于区域和行业之间的比较，而关于集成电路这个攸关国民经济命脉的核心产业的创新能力少有提及。鉴于此，本文将结合集成电路产业特征从创新投入能力、创新轉化能力、创新产出能力以及创新环境支持4个角度构建中国集成电路产业技术创新能力评价指标体系，并采用改进的熵值法实证分析中国集成电路产业综合创新能力以及各角度创新能力趋势状况，并依据评价结果，提出相应的对策建议。
2 中国集成电路产业创新能力评价指标体系的构建
在构建创新能力评价指标体系时，首先应有明确的评价目标，并遵循一定的原则、选择适当的方法，以确保所构建评价体系的信度和效度能够达到评价的目的。
2.1 评价指标体系的目标和原则
建立能够评价中国集成电路产业创新能力的一套系统而科学的指标体系，要能真实反映集成电路产业创新过程及创新成果，并能准确把握各指标对本产业综合创新能力的促进作用[16]。本文根据以下原则建立中国集成电路产业创新能力评价指标体系。
（1）系统全面性。评价指标体系不仅要体现中国集成电路产业创新的要素资源投入和创新的成果产出，而且还要体现其产业创新的环境因素，不仅要强调集成电路产业创新水平的总量因素，而且要强调指标体系内部的个量因素。
（2）行业适用性。必须要根据中国集成电路产业创新的特点，选取能够对中国集成电路产业的创新活动产生直接影响的指标，从而使得所选指标能够准确反映和把握本行业的创新的本质。
（3）指标独立性。选取的指标在内容上应该有代表性，在时间上应具有独立性，尽量选择反映产业创新现状的指标。
（4）内容稳定性。指标内容在一定时期应相对稳定，可以对中国集成电路产业创新过程进行比较和分析。
（5）数据可得性。建立的指标体系能够全面反映中国集成电路产业创新能力的同时，也要指标数据的可得性以及数据来源的可靠性。
2.2 评价指标体系框架
集成电路产业创新能力主要是通过积累知识并将之转化新技术和新产品以此获得社会经济效益、推动产业发展的能力，由创新投入能力、创新产出能力，创新转化能力和环境支撑能力等构成[17]。在创新环境诱发以及利益追求者对产出的要求下，将资金、人才和设备等创新资源投入到新产品的研发活动中，并充分利用后发优势借鉴国内外先进技术，提升自身再创新能力。因此，本文依据集成电路产业特点将创新能力评价体系分为创新投入能力、创新实践能力、创新产出能力和创新环境支持4个维度和17个二级指标（详细见表1）。
（1）创新投入能力
创新投入能力反映的是中国集成电路产业内部为进行技术创新而投入的技术人员、研发资金以及生产设备等要素资源。创新投入是集成电路产业技术创新活动中最重要的环节，只有对集成电路产业进行创新资源投入才能产生创新产出和技术积累。可以用R&D人员投入强度、人均R&D内部支出、研发活动密度、新产品研发投入、项目建成投产率、固定资产交付使用率来作为创新投入能力的衡量指标。
（2）创新转化能力
创新转化能力主要是指中国集成电路产业在创新活动过程中将外部创新资源转化为自身创新优势以及将创新开发的新技术转化成经济收益的能力[18]，其中技术购买引进支出率、技术吸收改造完成率和人均R&D外部支出可以体现集成电路产业内部企业的创新实践能力。
（3）创新产出能力
创新产出能力是中国集成电路产业创新资源投入转化效益的直接体现，可以使用人均有效发明专利、人均专利申请数、新产品销售收入占主营业务收入比重、新产品出口收入占新产品销售收入的比重以及产业利润率等5个指标衡量。
（4）创新环境支持
创新环境支持主要指集成电路行业在进行创新研发活动时外部环境支撑。此处用政府资金占R&D经费内部支比重，产业内部研发机构数以及集成电路产业平均投资强度等3个指标表示。
3 实证分析
3.1 数据来源
根据《中国高技术产业统计年鉴》的统计数据范围，本文选取中国集成电路产业整体行业2010-2016年的面板数据，数据均来自各年的《中国高技术产业统计年鉴》，其中2014年的专利数据缺失，这里采用2013年和2015年数据的平均值代替。
3.2 研究方法说明
熵值法是一种客观赋权法，它根据客观体系统计数据的信息，通过分析各指标间的联系程度及指标所提供的信息量来客观地决定指标的权重，可在一定程度上避免主观赋权方法易受专家意见等主观性影响，提高集成电路产业技术创新能力综合测度的精度。因此，本文采用改进的熵值法实证测度中国集成电路产业技术创新能力，具体计算步骤如下熵值法综合评价的步骤[5、19]：
（1）原始数据标准化处理：
于标准化处理后x'ij可能会出现负值，为了满足计算熵值指标值必须为正的条件，令zij=x'ij+d，其中d是使所有zij都为正的最小正整数。
（2）计算第j项指标下第i年样本指标值的比重pij。
（3）计算第j项指标的信息熵值。
（4）计算第j项指标的差异性系数uj。对于第j项指标，其差异性越多，对评价目标的影响力越大，熵值ej就越小，定义uj=1-ej，则差异性系数越大，指标相对也越重要。
（5）确定各评价指标权重。
（6）计算集成电路产业第i年技术创新能力综合评价值。
显然综合评价值fi越高，该年的中国集成电路产业技术创新能力越强。
3.3 中国集成电路产业技术创新能力评价 本文依据熵值法的计算步骤，对搜集到的中国集成电路产业技术创新能力评价体系中的各指标数据进行处理，所得各指标权重见表2;从创新投入能力、创新转化能力、创新产出能力、创新环境支持4个维度以及综合能力实际测度得分结果见表3和图1。
根据表2和图1信息，可知中国集成电路产业技术创新能力自2010-2016年间的发展趋势有如下特点：
（1）从中国集成电路产业综合创新能力方面来看，尽管2015年间由于创新投入能力不足而出现了下降，但总体上呈逐年增加的趋势，由2010年的0.119 10增加到了2016年的0.215 22，创新能力提高了近一倍，这反映了中国集成路产业技术创新能力不断增强，产业发展趋势良好。
（2）从创新投入能力上来看，近年来，中国集成电路产业的整体研发经费和研发人员的投入不断加大，已经促进了整个产业技术研发能力。但是创新投入增加的幅度相对较小，人才投入也存在极大制约，虽然2014年由于中国政府《国家集成电路产业投资基金》的投入，使得产业创新投入增幅略大，但中国集成电路产业企业规模较小，利润率较低现状，决定了该产业研发投入存在局限，难以达到国际集成电路产业创新研发投入水平。
（3）从图1可以看出，中国集成电路产业创新转化能力从2010年的0.080 33下降至2015年的0.025 08，足有3倍有余，直至2016年才开始有所增加，其中用于服务技术研发的人均外部支出水平尽管有所增加，但用于产业内部技术引进、消化、吸收的支出率却是降低了，使得近年来中国集成电路产业技术创新转化能力较为薄弱，已经成为集成电路产业技术创新综合能力的短板。
（4）从创新产出能力方面来看，中国集成电路产业产出能力呈现稳定增长的状态，其中行业内人均有效发明专利和人均专利申请数持续增加，集成电路产业核心技术不足的短板正日益改善，整个集成电路产业生态处于良性发展态势，产业内新产品销售收入比重与出口比重不断增加，中国内部集成电路产业自给不足的状况也在缓慢得到改善。创新产出能力作为整个产业综合创新能力水平的直接表现，从表面上体现了中国集成电路产业发展态势基本上是向好的方向发展，但从图1中创新产出能力增长趋势上则显得增速缓慢，甚至2015年还有略微降低的趋势。因此，从产出这个维度上分析，中国集成电路产业发展的基本趋势是产业创新能力逐步提升，但发展过程却障碍很多，发展速度也有些缓慢。
（5）从政府资金占产业研发内部支出的比重、产业内企业具有的研发机构数以及整个产业的平均投资水平3个指标的变化趋势上，分析中国集成电路产业发展外部环境对产业创新能力的影响，由图1和表3数据可以看出，中国集成电路产业发展的外部环境近年来相对适合，并且处于不断改善的状态下，这与中国政府目前正积极鼓励集成电路产业发展的的现状相符。
总的来说，无论是创新投入、创新转化、创新产出及创新环境等4个维度出发，还是从综合创新能力来看，中国集成电路产业发展正处于上升阶段，但产业技术创新能力的不同维度方面依然存在不少的问题，这些缺点的存在也使得中国集成电路产业创新能力的提升方面依然不足。
4 结束语
本文的分析结果可知：2010到2016年间中国集成电路产业技术综合创新能力已经得到了显著增强，综合指数增加了近一倍。但是4个维度的发展趋势存在差异，产业内部研发投入和产出能力都呈现出逐步增强，但其增加的幅度较小，难以积累起创新突破甚至赶超集成电路跨国企业技术水平所需要的研发投入力度;并且创新环境几年来虽然得到了部分改善，但尚未形成符合中国集成电路产业发展的外部产业生态环境，国内集成电路产业还普遍存在缺乏转化外部技术以及将创新转化为经济效益的能力，鉴于此，笔者就中国集成电路产业技术创新能力存在的局限，从加强科技研发投入、加强技术引进吸收再创新及效益转化率和加强政府政策支持力度等方面提出相关建议。
（1）加大集成电路产业的创新投入力度，整合行业资源，组建具有全球影响力龙头企业。根据世界集成电路产业“大投入、大收益，中投入、没收益，小投入、大亏损”的投资规律[20]，中国集成电路产业应该加大产业投资规模，提高产业行业集中度，保证与世界先进企业相当的、持续的投资强度。这样既可以解决国内集成电路产业经济规模小、资金困扰等问题，又可促进其适应全球竞争的大趋势，增强企业创新和抗风险能力，进而发展成为有全球影响力的行业龙头企业。
（2）提高集成电路产业创新转化能力和技术再创新效率。由前面的分析可知，近年来中国集成电路产业技术创新转化能力上有所减弱：一是没有发挥中国集成电路产业的后发优势，充分引进和消化吸收跨國公司的先进技术;二是没有充分利用中国是世界上最大的集成电路市场的优势，产业经济转化效益不高。因此，想要中国集成电路产业获得持续发展优势，必须加大产业技术引进吸收投入，提高产业盈利能力，从而促进集成电路产业再创新效率和投入发展潜力。
（3）优化中国集成电路产业的创新环境。随着集成电路在经济发展和国家产业优化升级过程中的作用不断增强，政府对集成电路产业政策优惠和资金支持越加优厚，整个国内社会环境对产业发展更加适应，但产业内部集中度较低的状况依然存在，仍然严重影响着产业投资状态，对赶超发达国家跨国公司限制极大，要发挥政府调节资金的作用，使得优势资源进一步集中，以提高产业综合投入潜力。
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