世界科技强国评价指数的构建与分析_中国科协创新战略研究院

世界科技强国评价指数的构建与分析

作者:徐婕 张明妍 张静     发布时间:2019-6-13     来源:《调研世界》

一、引言

​党的十九大报告绘制了建设世界科技强国和实现社会主义现代化强国目标的蓝图,进一步明确了 2020 年进入创新型国家行列、到 2035 年跻身创新型国家前列,到 21 世纪中叶全面建成世界科技强国和社会主义现代化强国的“三步走”战略目标和部署。加快建设创新型国家、建设世界科技强国是党和国家对我国科技界布置的重大任务。习近平总书记在2018年两院院士大会上指出:“我们比历史上任何时期都更接近中华民族伟大复兴的目标,我们比历史上任何时期都更需要建设世界科技强国!”当前,中国已崛起成为世界经济大国和科技大国,如何客观评价我国建设世界科技强国的进程,认识与其他世界科技强国的相对优势和差距,挖掘提升潜力,对科学谋划和加快推进世界科技强国建设具有积极意义。

围绕建设世界科技强国,学界从建设科技强国的历史规律、典型特征、要素等方面展开分析。穆荣平等(2017)从经济发展、社会进步、人才集聚、科技革命机遇等角度分析了我国迈向世界科技强国的可能路径。柳卸林等(2018)从创新生态视角讨论我国如何建成世界科技强国,提出只有加强多方面体制创新,才能更快实现目标。娄伟(2018)讨论了科技强国的几大主要特征,指出科技强国是“科技能力与科技成果”“科技硬实力与科技软实力”“认识论、方法论及实践论”等多层次要素的有机结合。胡志坚等(2018)、张志强等(2018)主要通过关键指标方面的国际对标比较,梳理建设世界科技强国的短板。上述研究以定性讨论分析为主,少数涉及了指标的比较分析。另一方面,国家科技创新能力和竞争力的测度,一直是国内外学术界和政府管理者关注的焦点。如,国内有中国科技发展战略研究院发布测度创新型国家建设进程的《国家创新指数报告》;国际上有世界知识产权组织等发布的《全球创新指数》,以及有关国家竞争力报告,如世界经济论坛发布的《全球竞争力报告》和洛桑学院发布的《世界竞争力年报》等。虽然从这些报告中可以透视世界科技强国的建设进程,但由于测度主体、测度目的和视角的差异,使得当前的测度框架不适用于科技强国的评价。科技强国评价与创新或竞争力评价有很大相关性,但又有重要区别,应从提炼科技强国的内涵和典型特征出发,提出科技强国的判定标准。本文以此思路出发,结合世界科技强国的特征构建评价指标体系和指数测算,对我国建设世界科技强国进行评价、比较和分析。

 

二、世界科技强国评价指标体系的构建

综合来看,一个国家具备系统高效的创新体系,其原始创新能力和综合科技实力在世界各国中处于领先地位,对国家经济社会发展发挥重要支撑和引领作用,即可称为“世界科技强国”。回顾世界科技发展史,英国、法国、德国、美国、日本等国都曾分别抓住前三次世界产业革命的机遇,而先后成为国际公认的世界科技强国。从这些公认的老牌科技强国崛起和发展历程可以发现,世界科技强国具有以下 6 方面的共同特征:具备充沛的经费投入和人才供给;拥有大规模高质量的知识产出,成为一定时期内世界科学的中心;产生一批重大原创科协成果引领世界科技发展前沿;处于全球产业价值链的高端,科技创新有效驱动经济社会发展;有保障国家安全稳定的国防实力;以及具备有利于创新的经济社会基础。

从以上理论基础和基本特征出发,本研究从科技投入、知识产出、战略引领、支撑发展和经济社会环境 5 个维度构建了评价指标体系,包括5 个维度的一级指标,19 个二级指标(见表 1)。课题组选取了全球范围内经济发展程度较高、科技资源投入力度较大的25个国家作为评价分析对象,其中 20 个为 OECD 成员国,5 个为金砖国家。上述国家的国内生产总值之和、研究与试验发展(R&D)经费投入总量的全球占比均超过 80%,具有较强的代表性。世界科技强国评价指数测算采用标杆分析法(Benchmarking),将 25 个国家在各指标的最大值设置为评价标杆(100 分),反映各国的实际情况与世界最高水平的差距。指标主要数据来自于世界银行、联合国、OECD、InCites、Scopus、全球创新指数、自然指数等权威数据库或报告。

 

 表1 世界科技强国评价指标体系

 

三、世界科技强国评价指数综合分析

指数计算结果表明,世界科技强国“一超多强”的格局特征明显。美国作为典型的世界科技强国,总指数得分在 25 个样本国家中排名第一;在5 个一级指标中,美国在科技投入、知识产出和和战略引领 3 个一级指标均有明显领先优势,总体绝对领先地位,是科技强国评价的标杆国家。日本、英国、法国和德国等公认的科技强国总指数得分在84.5~89.0 分之间,分别位居总指数排名的第二、三、五、六位。这一评价结果与侧重评价国家科技创新能力的《全球创新指数》、《国家创新指数报告》的结论相互印证,5 个世界科技强国均出现在两份报告排名的前 15 名中。中国的科技强国总指数得分为 82.8 分,在 25 个样本国家中排名第 9,与排名第一的美国仍存在较大差距,相对接近英国、法国和德国的水平,较25 国平均值高3.4 分(见表2)。

 

表2 世界科技强国总指数得分排名

四、从评价结果看中国的优势与短板

(一)中国的综合得分情况

从 5 个一级指标得分看,科技投入、知识产出和战略引领维度,中国排名分别为第二、第十和第二,均高于 25 个国家的平均水平;而在支撑发展和经济社会环境维度的排名严重靠后,分别为第二十和第十九名。其中,中国“科技投入”得分仅次于美国且差距较小;“战略引领”维度尽管也位于美国之后的第二名,但得分与美国差距较大,且与第三、四位的日本、英国相比并没有明显优势;在“知识产出”维度的得分则明显落后于其他科技强国,仅略高于25国平均水平;在“支撑发展”和“经济社会环境”维度不仅与标杆国家挪威差距较大,且较 25 国平均水平分别低 9.8 分和 5.0 分。

(二)中国的主要优势领域

中国在科技经费、研发人员、科技论文、科研高地、国防科技以及经济稳定 6 个二级指标排名均进入了全球前三位;在 41 个三级指标中,R&D 投入占全球比重、R&D 人员数量占全球比重、科学与工程本科及以上毕业生等 11 个三级指标排名进入全球前三位,成为世界科技强国评价指标体系中影响中国排名的优势指标。

1.科技投入和产出继续保持规模优势。

从科技投入、产出等数量指标看,我国已经确立了世界科技大国地位。一是创新资源投入规模居世界前列。全球 R&D 经费主要集中在北美、欧洲和东亚 3 个地区。其中,以 2015 年全球 R&D经费支出为例,美国约占全球总额的 26%,居世界首位,中国次之,投入约占全球的 21%,中美两国的 R&D 总投入占全球近一半。二是研发人员和科技人才支撑发展。2016 年,中国 R&D 人员全时当量已达 387.8 万人/年,连续 10 年居全球首位,约占全球 R&D 人员的 1/3。同期,每年新增科技人力资源居全球首位,博士毕业生总量排名在美国之后的全球第二位,为中国科技与工程领域储备了较充沛的后备科技人力资源。三是知识产出增速较快,具备一定规模优势。2000—2015年,中国 SCI 论文数量年均增速 16.4%,高于其他国家;科技期刊论文总数占全球 17.8%,仅次于美国居全球第二位。

2.科研高地等优势初步显势,有望较快提升发展潜力。

一是科研高地具有相对优势。“自然指数”指标国家评价得分仅次于美国居全球第二位,2018年,中国是自然指数排名前十的国家中唯一实现指数值正增长的国家,一直保持稳定快速的提升,中科院连续 6 年居于“自然指数”科研机构指数榜首。二是一流原创质量进一步提升。基于 InCites数据库的“高被引科技论文”占全球比重为 8.1%,位于全球第二;“全球高被引科学家数量”为 251名,次于美、英居全球第三位,近年来表现瞩目。三是专利产出总量和人均量增长较快。三方专利全球比重和万名研发人员专利授权量是反映国家知识创新国际竞争力的重要指标,随着国家知识产权战略的实施,中国三方专利数量保持快速增长,占全球比重从 2005 年的 0.85%上升到 2015年的 5.63%,在科技强国评价国家中位于日、美、德三国之后,与日、美等国的差距有望继续缩小。我国万名研发人员专利授权量 803.8 件,位居韩、日、美之后的全球第四位。

3.宏观经济环境稳定,较好支撑科技强国发展。

一是宏观经济保持稳定增长。1978 年至 2017年近 40 年来,中国经济平均增速约为 9.5%,远超过同一时期其他经济体,而同期通胀率水平,远低于新兴市场和发展中经济体,与发达经济体相比也不逊色。我国通胀率指标在被评价国家中最低,经济保持稳定健康发展。二是军事实力总体排名靠前。国防科技是我国科技创新的重要领域,习近平总书记提出了科技兴军战略思想,必须坚持向科技创新要战斗力。近年来我国军事实力排名靠前,周边地区总体保持和平稳定。根据瑞士信贷以及全球军事实力(Global Firepower)两个排行榜,美国、俄罗斯、中国均排在全球军事实力前三位。

(三)中国的主要劣势和不足

在 25 个被评价国家中,中国在文化创意、生态环境、信息化、营商环境、基础设施以及制度保障 6 个二级指标排名位于后六位;在高等教育入学率、人均教育经费支出、知识产权收入在贸易总额中的比重等 13 个三级指标排名位于后六位,这些相对落后的指标影响了世界科技强国指数评价中国的总体排名,也是我国世界科技强国建设进程中的短板。除了传统的人均类指标处于劣势外,从具体指标来看,主要集中在以下几方面。

1.科技资源配置结构尚待优化,经济社会基础指标仍有较大的提升空间。

一是基础研究经费投入占比偏低。中国的基础研究经费占 R&D 经费比重为 5.1%,远低于瑞士 49%的水平,也低于美国、法国等国家,处于有数据的 18 个被评价国的最后一位。基础研究经费投入是影响原始创新能力的重要因素。科技革命或产业技术变革依赖于基础研究的积累,首先创造并应用基础科学知识的国家必将掌握经济优势。二是高等教育入学率相比发达国家较低。高等教育入学率反映了国家科技人力资源的培养能力和综合国民素质。2016 年,我国高等教育毛入学率为 42.7%,瑞士、英国、德国和日本等高等教育入学率在 60%左右,美国和韩国在 85%以上。

2.知识产出的转化和经济效益不足,科技软实力尚未显现。

尽管我国在以专利为代表的知识产权数量上全球领先,但在知识产权收入占贸易总额比重、印刷和出版生产占比、文化和创意服务出口在贸易总额中的比重这 3 个指标上均处于明显劣势。其中,知识产权收入仅占贸易总额的 0.05%,远低于排名前两位美国(5.1%)、日本(4.7%)的水平;印刷和出版生产占比仅为 0.52%,不仅低于发达国家,也低于其他金砖国家;文化和创意服务出口仅占贸易总额比重的 0.03%,远低于排名前三位的美国(1.98%)、比利时(1.65%)和以色列(1.26%)。这些指标偏低表明我国知识产出向经济转化能力偏弱,科技软实力输出及经济效应发挥不足。

3.科技支撑经济社会高质量发展的贡献偏弱,产业结构仍待转型优化。

一是科技创新对生态环境、民生健康等高质量发展指标的贡献较低。根据耶鲁大学与哥伦比亚大学发布的全球经济体《生态环境表现指数2016》报告,我国综合排名第 93 位,在科技强国的 25 个评价对象中,排名仅高于印度。在人均预期寿命、婴儿死亡率等民生健康方面,我国的排名靠后(均为 19/25 位),与日本等发达国家差距较大。二是科技进步的经济成效有待进一步提升。劳动生产率反映了一国科技创新活动的经济发展成效和宏观影响,是决定一国经济未来增长性的标志性指标,体现了从科技强到经济强转变的最终效果。2016 年,中国劳动生产率为 1.4 万美元/人,从绝对水平比较看,近似为日本的 1/3,美国的 1/9,瑞士的 1/10,相比发达国家落后明显。当前我国正处于经济高速增长向高质量发展转变过程中,劳动生产率偏低表明产业结构仍侧重于劳动密集型,未来亟需加快向知识密集型产业的转型和升级,实现从科技强到产业强再到经济强的驱动效应。

 

五、结论及建议

世界科技强国评价指数表明,美国仍是当今世界上综合实力最强的科技强国,与日本、英国、法国等领先国家构成美国、欧洲和东亚三大世界科技中心的格局。尽管世界各国发展路径和发展速度各异,可以预见未来一段时间内,世界科技仍将保持多中心态势。

世界科技强国崛起受到经济发展、社会进步、人才集聚等多种因素影响,不存在唯一的最优路径。针对世界科技强国评价指数的分析发现,中国在优势指标与劣势指标中都有较容易提升的潜力指标,也有长期不易扭转的老问题,关键是找出“卡脖子”的痛点和难点。针对世界科技强国评价中发现中国的主要劣势和不足,未来我国应不断优化创新体系布局,继续加大基础研究投入,扎实提升原始创新能力;着力营造促进创新的文化环境,加强知识产权保护,提升创新知识和文化创意的质量和效能,增强中国科技发展的“软实力”;进一步推动释放科技人才创新活力、促进科技成果转化以及推动科技与经济结合等深化科技体制改革政策举措落地生根,增强创新对高质量发展的支撑引领作用。

中国科协创新战略研究院成立于2015年8月,是中国科学技术协会直属科研事业单位,主要职责是开展科技政策、科技发展战略、创新文化、科技人物和科技社团发展研究,以及科技数据中心、国家级科技思想库建设等工作,开展科技评估、决策咨询等活动。...
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