全球主要国家科研投入产出分析

2019年7月11日21:13:52全球主要国家科研投入产出分析已关闭评论 40 views

作者:祖子月

科研创新是国家经济发展的重要一环,科研水平将直接影响到国家经济发展。世界主要国家如美国、中国、日本、英国、韩国、德国、法国正积极发展科研产业,投入大量资金和人员,提升其在世界上的科研影响。根据日本文部科学省科学技术学术政策研究所2018年8月发布的《科学技术指标2018》的数据报告,对世界主要国家在科研领域的资金、人员投入以及论文、专利产出进行分析。

一、 美国科研投入长期处于世界领先地位,中国科研投入快速增长

全球主要国家的研发经费从上世纪90年代开始呈现稳步上升态势(见图1)。日本在2008年和2016年出现了小幅下降,近年变化不明显。2016年美国以总经费51.1兆日元(约合5110.89亿美元)位列第一,并有长期增长趋势。中国自2009年超越第二名日本以45.2兆日元(约合4521.95亿美元)排在第二位,增长势头明显。其他国家经费数额以日本、德国、韩国、法国、英国顺序排列。主要国家的经费数额高低顺序相对稳定,没有随时间发生大的变化。

全球主要国家科研投入产出分析

图1 主要国家科研经费投入情况

韩国研发经费与GDP比率最高。分析各国研发经费和GDP的比率可以发现,韩国居首,2000年之后增长更为迅速。日本到2008年有持续增长,但之后便有增有减,近年出现减小的趋势。美国最近几年结果基本持平,中国、德国和韩国随着经济规模的扩大研发经费总额与GDP比率也在上升。

亚洲国家的企业研发经费投入比例较大。从研发经费部门分配的数据分析发现(见图2),2016年各个国家企业所用经费均占大部分,这一特点在亚洲国家尤为显著。在欧洲国家中,企业的研发经费与其它机构例如大学、公共机关、非盈利团体等的差距较小。中国、德国流向大学的研究经费与其他国家相比较大。中国企业负担的经费最多,而这些经费多数也被企业使用,大学所使用的占比也不在少数,大学研究经费中29.0%的经费来自企业。中国政府负担的经费大多流向公共机关。美国企业科研经费使用流向与中国相似,政府提供的资金有3/4流向公共机关和大学,流向企业的数量也比较大,而且从国外流入的经费支持几乎全部流向企业。

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图2 各国科研经费使用部门比较

各主要国家从2012年开始,制造业所用开发经费均有不同程度增加。2016年美国在各个主要产业均有扩大迹象,在情报通信业有突出增长,医疗品等制造业也在增加,而运输用机械制造业在减少。日本、韩国、德国的制造产业较非制造业的研发经费更高,而法国和英国与其他国家相比非制造业所占比重较大。德国的经费增长速度虽不比美国快,但也存在制造业和非制造业同步增长的倾向。日本的运输用机械制造业正在持续增加,至2015年末所用科研经费占所有产业中首位。

中国研究人员数量最多,但在劳动人口中占比最低。2016年中国研究者数量以较大数量高于第二名的美国的数量居世界首位,日本学者数量排在第三位,韩国研究者数量在2010年之后超过法国及英国,2017年稍少于德国研究者数量。而从各国劳动人口中研究者所占百分比来看,韩国研究者所占比例最大,其次是日本,比例最小的是中国。关于研究者所属部门,大部分国家特别是中国、美国和日本,研究者大多来自企业,韩国占8成,日本、美国占7成,中国、法国、德国为6成。而英国来自大学的研究者最多(6成)。各国女性研究者多来自大学,在企业中比例最小。

二、全球整体科研成果产出有明显增长,中国、美国科研产出领先其他国家,中国总体增速高于美国,欧洲趋于稳定没有明显增长,日本、德国在论文产出有减少趋势。

世界论文总数较八十年代相比增长了3.5倍(见图3)。在自然科学领域,美国、中国以与其他国家较大差距位列第一第二位,英国、德国、日本次之。与10年前相比中国的论文数量增长迅速,其他国家数量变动幅度较小,日本、德国论文数量有所减少。在经济学经营学领域,美国以9625篇论文明显数量优势排列第一,比第二名英国多5000余篇,第三位德国与第四位中国差距不大,大部分国家在过去20年间论文数量增长明显,中国从20年前的113篇增长到2229篇,增长最为明显,而日本仅增长400余篇,增长幅度最小。社会科学领域的情况与之类似,美国、英国领先于其他主要国家,中国增长迅速,超越西班牙、日本、意大利等国家跻身世界论文数量前十,日本论文数量增长微弱。

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图3 主要国家论文总数量

另外,国际学者共著的论文数量在增加,跨国境的知识生产合作呈上升趋势。世界主要国家论文共著的论文比例均逐年上升,环境地球科学和物理学数量最多。2016年相较美国的43.5%和日本的33.4%,欧洲的英国66.3%、法国的62.8%、德国的59.7%国际论文共著更多。

1995年开始各国专利数量平均增长率为5.3%,2016年达到313万件。2016年中国专利申请量以明显优势居世界首位,是美国的2倍,平均增长率为20.3%且正与其他国家差距不断拉大,远超日本、英国、韩国、德国等国家。美国专利数量从2010年起逐上升,其中美国非居住者的专利数约占一半,表示美国市场对海外而言是具有魅力的。欧洲国家如德国、法国、英国近年变化不大。

在科学技术产业方面,美国技术输出额在世界各国中压倒性第一,近年数量虽上下均有浮动,但长远来看输出输入额总体形势是增加的。日本输出额明显大于输入额,且输出输入额均有减少倾向,德国输出输入额均在日本之上,从近20年趋势来看,呈现增长趋势。英国输出输入额近年增长出现钝化,韩国输出输入额有共同扩大趋势。贸易收支比看来,日本自1993年超越1:1之后持续增加,美国是减少趋势,2002年开始落后于日本。德国与2003年超越1:1,并有逐年上升趋势。

总体来看,世界各个国家正大力发展科技产业现象已经十分明显,美国仍处于世界领先地位,欧洲国家如法国、德国、英国趋于稳定缓慢增长形势,日本由于劳动力不足等原因资金人员供应与论文和发明成果数量增长趋于缓慢甚至有减少现象。发达国家进步不是非常明显,趋于稳定。中国的资源输入与成果输出进步速度最为突出,近年多个领域的科研成果数量居世界领先水准,未来几年的成果值得期待。

weinxin
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