编者按:随着中国经济由高速增长进入高质量发展阶段,R&D经费投入成为支撑经济由要素驱动、投资驱动向创新驱动转型发展的基础,也是提高国家或经济体核心竞争力、促进社会经济发展和技术进步的关键。庞大的科技研发资金投入正支撑中国成为重要国际影响力的科技创新大国,并向着世界科技强国的宏伟目标阔步前进。本文主要从经费规模、经费结构、经费投入强度等方面介绍了我国不同类型R&D经费的基本情况,并与美、日、韩、英、法等国家进行了国际比较。
随着一个国家经济水平的不断提高,科学研究与试验发展(R&D)活动对经济增长发挥着越来越重要的作用。经济合作与发展组织(OECD)出版的《弗拉斯卡蒂手册(2015)》(Frascati Manual)将R&D活动划分成基础研究、应用研究和试验发展三种类型,这也是目前被广泛应用的一种分类方式。中国R&D活动的定义和分类基本参照OECD的标准。其中,基础研究是一种实验性或理论性工作,主要是为了获得新知识,不以任何特定的应用或使用为目的;应用研究也是一种为了获得新知识而进行的研发活动,但应用研究主要针对特定的、实际的目标或意图;试验发展是一种系统性工作,是利用从研究和实践经验中获得的知识并产生额外的新知识,这些知识旨在生产新产品、创造新工艺,或改进现有的产品和工艺。根据R&D活动类型的划分,R&D经费也相应的被分成基础研究经费、应用研究经费和试验发展经费三类。
一、中国不同类型的R&D经费
(一)不同类型的R&D经费规模
1. 全国三类R&D经费支出规模
随着中国经济的发展和R&D经费投入的逐年增加,用于基础研究、应用研究和试验发展三类R&D活动的经费也在持续稳步上升。对比三类R&D活动经费支出规模和增长速度,基础研究经费支出规模最小,但增长速度最快,其次是试验发展经费,最后是应用研究经费。1991-2017年,基础研究经费支出规模增长了130.3倍,试验发展经费支出增长了129.6倍,而应用研究经费增长了46.6倍。从经费规模看,1991-2017年,我国基础研究经费由1991年的7.4亿元上涨到2017年的975.5亿元,按可比价格计算,年均增速为15.2%;试验发展经费支出规模由1991年的113.2亿元增加到2017年的14781.4亿元,年均增长15.2%;应用研究经费支出规模由1991年的38.9亿元上升到2017年的1849.2亿元,年均增长10.8%。1992-2017年间,三类R&D活动经费支出增速的变化趋势与R&D经费总支出增速的变化趋势大体相同(见图1)。
图1 1991-2017年全国三类R&D经费规模及其增长速度
注:可比价按GDP平减指数计算。1995-2017年的数据来源于《中国科技统计年鉴2018》,1991-1994年的数据来源于OECD统计数据库。
2. 分地区三类R&D经费支出规模
2017年,31个省区市三类R&D活动经费支出规模呈现出较明显的省际差异。基础研究经费支出规模前十位的地区分别是:北京(232.4亿元)、广东(109.4亿元)、上海(92.5亿元)、江苏(67.6亿元)、山东(40.5亿元)、安徽(37.0亿元)、四川(36.9亿元)、天津(33.7亿元)、浙江(31.0亿元)、辽宁(30.6亿元)。应用研究经费支出规模排在前四位的省(区、市)依然是北京(361.7亿元)、广东(215.6亿元)、上海(152.3亿元)和江苏(129.3亿元)。但是,试验发展经费支出规模前四位的省份分别是:江苏(2063.1亿元)、广东(2018.6亿元)、山东(1612.3亿元)、浙江(1185.0亿元)(见图2)。
图2 2017年31个省市三类R&D经费支出规模
注:数据来源于《中国科技统计年鉴2018》。
(二)不同类型的R&D经费支出结构
1. 中国三类R&D经费支出结构
从历年不同类型R&D经费在R&D经费总支出的比重变化总趋势可以看出,试验发展经费占比最大,其次是应用研究经费占比,基础研究经费占比最低。分R&D活动类型看,1991-2017年间,中国基础研究经费占R&D经费总支出的比重比较稳定,2013年以来有小幅稳定增长,但仍保持在5%上下;应用研究经费占比呈现出先上升后下降的趋势,从1991年的24.4%上升到1997年的27.1%,随后开始逐年略有起伏地下降至2017年10.5%;而试验发展经费占比则呈现出先下降后上升的态势,从1991年的70.9%下降至1997年的67.2%,随后逐年略有起伏上升至2017年的84.0%(见图3)。
图3 1991-2017年全国三类R&D经费支出结构
注:1995-2017年数据根据《中国科技统计年鉴2018》计算得到,1991-1994数据根据OECD统计数据计算得到。
2. 分地区三类R&D经费结构
与全国的三类R&D经费结构一致的是,东、中、西和东北地区的三类R&D经费占各自R&D经费总量的比例中,占比最大的依然是试验发展经费,其次是应用研究经费,基础研究经费最低。按R&D经费活动类型划分来看,各区域三类R&D经费呈现不同的分布特征。其中,2017年,东北地区基础研究经费支出占比最高,达到10.0%,其次是西部地区,为6.9%;东部、中部地区的基础研究经费占比分别为5.4%、3.9%,均低于全国基础研究经费占比平均水平(5.5%)。与基础研究经费占比的区域分布情况相同的是,东部(9.8%)和中部(9.7%)地区的应用研究经费在本地R&D总经费中的比例也低于东北(16.5%)和西部(13.6%)地区(见图4)。
图4 2017年中国四大区域的三类R&D经费支出结构
注:数据根据《中国科技统计年鉴2018》的经费数据计算得到。
三类R&D经费在中国各省区市R&D经费的比例特征,反映了各地区的研发侧重。基础研究经费支出占比差距较大,占比最高的西藏达到了40.1%,占比最低的河南仅1.8%,有18个省市的基础研究经费比重超过了全国基础研究经费在全国R&D经费中的占比(5.5%)。2017年,基础研究经费支出占比前十名的省市有西藏(40.1%)、海南(30.6%)、黑龙江(15.6%)、甘肃(15.2%)、北京(14.7%)、青海(13.5%)、吉林(13.1%)、广西(12.2%)、宁夏(12.1%)、新疆(10.9%)。从各地区的应用研究经费比重来看,各省市比重也存在较大差异,比重最大的海南达到24.1%,浙江最低,为4.0%。排在前十位的省市分别为海南(24.1%)、西藏(23.0%)、北京(22.9%)、黑龙江(18.8%)、陕西(18.2%)、山西(17.6%)、吉林(17.2%)、甘肃(16.1%)、青海(15.5%)、辽宁(15.5%)。从试验发展经费比重来看,12个省市的比重超过了全国水平(84.0%),分别是浙江、山东、河南、江苏、江西、福建、河北、内蒙古、湖南、广东、重庆、安徽(见图5)。
图5 2017年全国31省市三类R&D经费支出结构
注:数据根据《中国科技统计年鉴2018》计算得到。
(三)不同类型的R&D经费投入强度
1991-2017年,中国三类R&D经费投入强度变化趋势存在明显的差异。对比发现,基础研究经费投入强度最低,其次是应用研究,投入强度最高的是试验发展经费,其变化趋势与R&D经费总支出的投入强度的趋势特征相似。可见,中国R&D经费投入主要侧重于试验发展活动。
按活动类型看,1991-2017年间,中国基础研究经费投入强度增长幅度偏低,从1991年的0.03%增长到2017年的0.12%。应用研究投入强度的变化也较平缓,1991-2008年,基本在0.18%~0.20%范围内小幅波动,2008年后开始逐年缓慢增长到2017年0.23%。与其他两类R&D经费投入强度比较平缓的变化趋势相比,试验发展经费投入强度增幅明显,从1991年的0.51%逐年上涨到2017年的1.80%,在这期间,试验发展经费投入强度在2005年首次破1%(见图6)。
图6 1991-2017年全国三类R&D经费投入强度
注:1995-2017年数据根据《中国科技统计年鉴2018》计算得到,1991-1994数据根据OECD统计数据计算得到。
二、不同类型R&D经费的国际比较
(一)不同类型R&D经费总量
1. 部分经济体基础研究经费总量
科学技术是第一生产力,而基础研究是科技发展的最重要基石。1990-2017年,美国的基础研究经费不仅保持着逐年持续增长的趋势且远远高于其他国家。按年平均汇率折算,美国的基础研究经费由1990年的230.3亿美元增加到2017年的922.3亿美元,1990-2017年,增长了3.0倍。2017年,美国的基础研究经费规模最大,为922.3亿美元,位居世界第一,是排在第二名的日本的4.5倍,是排在第三名的中国的6.4倍。虽然中国的基础研究经费规模与美、日两国之间还存在明显差距,但是1991-2017年,其增速最快,由1991年的1.4亿美元增长到2017年的144.3亿美元,27年间增长了102.4倍。中国的基础研究经费总量逐年缩小与英国、法国和韩国之间的差距,在2012年首次超过英国后继续保持上升趋势,并在2015年首次超过韩国,在2016年超过法国,成为基础研究经费规模世界第三的国家。
1990-2017年,日本的基础研究经费规模始终保持平稳增长的态势(这与除美国外的法国、韩国、英国等国家的变化特征相似),由1990年的126.0亿美元平稳增长至2017年的204.7亿美元。与日本一样,“金砖国家”中的南非和印度的基础研究经费也呈现出平稳增长的趋势,而中国的基础研究经费表现出先平稳后较快增长的趋势(见图7)。
图7 1990-2017年部分国家基础研究经费总量
注:图中为以各国历年年平均汇率折算后的数据,来源于OECD统计数据库。
2. 部分经济体应用研究经费总量
1990-2017年,美国的应用研究经费总量始终位居世界首位且保持着逐年增长的态势。2017年,美国的应用研究经费1103.5亿美元,是排在第二名的日本的3.8倍,是第三位的中国的4.0倍,是8个经济体中应用研究经费最少的南非(11.6亿美元)的95.1倍。1990-2017年,日本、法国、英国等发达国家的应用研究经费呈现出小幅平稳增长的态势,而美国和韩国的应用研究经费增长幅度大,增长趋势明显。中国的应用研究经费总量呈现出先平稳发展后快速增长的趋势,在经历了十多年的缓慢发展趋势后,在2006年后开始较快增长,并先后于2014年和2015年超过英国和法国,成为应用研究经费投入世界第三的国家。除美国和中国以外,韩国在应用研究经费规模上也呈现较明显的增长态势,其应用研究经费规模从1995年的30.6亿美元快速增长到2017年的153.2亿美元,增长了4.0倍(见图8)。
图8 1990-2017年部分国家应用研究经费总量
注:图中为以各国历年年平均汇率折算后的数据,来源于OECD统计数据库。
3. 部分经济体试验发展经费总量
美国、中国、日本和韩国等四国的试验发展经费增长态势较明显,尤其是中国和韩国。1990-2017年,中国的试验发展经费呈指数式增长的趋势,由1991年的21.3亿美元快速增长到2017年的2187.0亿美元,增长了101.8倍,中国试验发展经费总量在2012年超过日本,并继续快速增长;韩国由1995年的76.5亿美元增长到2017年的443.0亿美元,增长了4.8倍。2017年,中国的试验发展经费规模是韩国的4.9倍,是日本的2.2倍,约是美国(3396.4亿美元)的五分之三。在“金砖国家”中,南非和印度的试验发展经费呈现出平稳增长的趋势,南非由2001年的2.8亿美元增长到2016年的6.2亿美元,而印度则由1998年的7.7亿美元增长到2009年的25.7亿美元,增长了2.3倍(见图9)。
图9 1990-2017年部分国家试验发展经费总量
注:图中为以各国历年年平均汇率折算后的数据,来源于OECD统计数据库。
(二)不同类型R&D经费结构
比较中、美、日、韩、英、法等六个国家历年R&D经费在各类R&D活动之间的分布情况,在不同类型的R&D经费结构上,除英国外,其他五个国家都是试验发展占据的比例最大,其次是应用研究,最少的是基础研究。但是,这六个国家的不同类型经费比例的变化趋势又有各自特点。英国的三类经费结构比较稳定,应用研究经费比重最高,保持在43%左右,其次是试验发展经费比重,维持在36%~40%,基础研究经费持续稳定在18%左右。法国自1990年以来,基础研究经费和应用研究经费在R&D经费总量中的占比不断增加,而试验发展的比重有所减小,形成了三类研发活动比例比较接近的格局。美国、日本、韩国的不同类型经费比例的变化趋势相似,都是试验发展经费在R&D经费总量中的比重在60%~70%,应用研究经费的比重在20%左右,且随着时间变化,基础研究经费的比重不断增加,但在R&D经费总量中的比重不超过20%,除美国外,日本和韩国的试验发展经费占比略有增加,而应用研究经费占比略有下降,日本的R&D经费总量中还有约5%的经费用于三种R&D活动类型外的其他未记录的支出。中国的试验发展经费比重在区间年份内增幅较大,而基础研究经费占比保持在5%左右,明显低于其他发达国家(见图10)。
图10 部分国家三类R&D经费支出结构的变化趋势
注:数据来源于OECD统计数据库。
(三)不同类型R&D经费投入强度
图11显示了部分国家最新统计年份的三类研究经费投入强度(即三类研究经费支出占该国生产总值的比重),并标注出了三类R&D经费投入强度最高的国家的投入强度数值。除冰岛、法国和英国外,大部分国家都是试验发展经费投入强度最大,远远超过其他两种类型的经费投入强度,其次是应用研究经费强度,最低的是基础研究经费强度;法国的三类经费投入强度较接近,这主要是因为法国三类R&D经费的投入规模以及在R&D经费总量中的比重均比较相近。
图11 部分国家三类R&D经费投入强度
注:数据来源于OECD统计数据库。由于部分数据可获得性问题,新加坡的数据更新至2014年;法国、瑞士、丹麦、南非的数据更新至2015年;意大利、英国、俄罗斯的数据更新至2016年。
三、小结
我国三类R&D活动经费支出规模均呈现逐年持续稳步上升的态势。1991-2017年,我国基础研究经费增长了102.1倍,应用研究经费增长了36.5倍,试验发展经费增长了101.7倍,三类经费的增长趋势明显。2017年,我国的基础研究经费规模为144.3亿美元,是排名第一美国的15.6%和排名第二日本的70.5%;我国的应用研究经费规模273.6亿美元,是美国(排名第一)的24.8%;我国试验发展经费总量为2187.0亿美元,是日本的2.2倍。对比美、日、韩、英等国,虽然我国三类R&D活动经费支出规模均呈现逐年持续稳步上升的态势,但基础研究经费和应用研究经费规模与发达国家的差距仍较大,且基础研究经费投入强度过低,应用研究经费投入强度偏低,试验发展经费投入强度过高。因此,为深入实施创新驱动发展战略,推进科技强国建设,必须要继续提高R&D经费投入,加强经费投入强度,因地制宜,改进R&D经费投入结构,完善R&D经费投入机制。
作者:胡林元、黄辰、徐婕、张明妍,中国科协创新战略研究院
本文摘编自中国科协创新战略研究院《中国科学技术与工程指标(2020)》,原文内容有删减
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