中国的技术投入和产出是不是那么差?

中国的技术投入和产出是不是那么差?

这一篇是从两个观点里突然想到的,一个是老和山下小学僧写的,科技投入和科技进步的大时间尺度对比,另外一个是以Jim博士和很多科研体系内部的人吐槽,国内的科研路子评价体系和注水论文严重,大有走错路子的样子。想做点研究,看国内的科研投入效率的情况。

2021年,美国以6560亿R&D投入排名世界第一,中国5260亿美元排第二

美国的R&D投入

下面三张图来自美国NSF的报告,截止2019年。分别显示RD投入经费的逐年变化,投入领域的占比,来源和领域的占比。

几个可解读的趋势是,二战后美国的科研投入开始由政府发起(顶层规划),后面企业投入占比越来越大,已经成为主要投入力量。从领域里看,政府的投入基础研究占比高;企业投入部分,应用研究和试验开发比较高;高校主要在基础研究上,应用研究占小部分。这和我们的直觉也是类似的。

美国的政府研究投入中,冷战期间,国防占比超过一半了。后面是医疗健康占比第二,是不是没想到。

我国的R&D投入报表

对应的我国每年也有科研投入经费的公报,我们会区分投入领域,中央和地方财政占比,地区的投入差别(美国的报告上没有这两项)。

  • 企业、政府属研究机构、高等学校经费支出所占比重分别为76.6%、14.0%和7.7%。
  • 基础研究、应用研究和试验发展经费所占比重分别为6.0%、11.3%和82.7%,美国基础研究100亿美金,大概在16%。
  • 产出衡量

    技术投入产出可量化的就是专利和论文,如果说带领行业变成世界领先的,又很难量化,而且不同行业的区别也无法区分。从美国的NSF的报告来看,美国的R&D产出也是通过论文发表,专利,以及KTI行业产出。不过我这里对我们国家,加一个自主化程度的衡量。

    论文产出

    论文相关的主要参数是论文发布数,高引用论文占比,跨国合作论文占比(体现跨地区影响力)。这里要说下,随着中美竞争加剧,和呼吁对科研有更好衡量的反思,网上有一种思想,是教育去英语化,论文最好全中文发表。这是完全错误的,自绝于全人类的智慧。

    我国的论文综述已经超过美国了,2020年已经是669K,对应美国是445.9K,全世界总数是1350K。

    高引用论文(top 1%)占比这个指标有点意思,定义是某个国家高引用论文的占比除以他的论文总数占比的,也就是说这个指标>1,说明他的论文里高引用论文比例比平均水平要高。我觉得这就是一个很好衡量科研投入产出效率的指标。目前这个指标我国在1.2,欧盟1.3,美帝1.8。另外,我国是从20年前的0.4增长过来的,可见从论文的质量来看,我国近二十年来有不错的进步。值得一提的是,这里是不是有国内的论文互相引用导致的高引用变成自己玩弄指标,需要更多研究。还有,大家印象中研究做的很nb的日本你们猜是啥数据,过去二十年这个指标从来没超过1,“躬匠”们似乎在水文啊

    第三个指标更有意思,有两种解读,一个是跨区域合作多说明我们的影响力大,另一种解释是因为我们原创性不够,多数是借鉴,所以跨区域合作高。个人认为,我国目前领先行业的领域并不多(比如中科大潘原始的量子计算和量子通信),跨区域确实有体现借鉴联合的成分,不过这是正常的。这个指标后续高高低低并不需要太担心,而是如果出现异常的下降才是需要我们担心的,因为这会体现美国想把我国提出国际科研体系的意图。从过去两年的亲身接触来说,确实有遇到不止一例的本来计划去国外读博,但是因为疫情和中美国际关系转而进入就业市场的情况。此文的引用数据都是疫情之前,后面看到疫情这三年的数据可以再做一个对比。

    技术专利

    专利的第一个指标是专利数,这个指标显示了一个趋势就是除了中国外其他国家占比都在降,我国十年间变成了世界第一。日本又是一个奇怪的特征,别人可以说是被中国的数量打败了占比,日本的降幅数据显示了他除了相对中国,相对其他主要国家也是下降的。这就是老龄化的威力??

    在这段,NSF报告中特别提出了美国2020年有1290亿美元风投,中国有600亿美元。这个指标是美国在打击中国高科技的一个重点之一:提高中国高科技投入的融资成本,如果中国最后像苏联那样主力以国家财政投入来维持高科技,那就是必败之局了。疫情之后三年的指标可以后续对比。

    高研发行业产出

    这个指标不是直接和r&d投入相关的,而是间接看需要高科研投入行业的产出值,从这个值来看科研经费投入的费效比。

    总结

    美国的报告比我国的统计公报提供了更详细的信息。本来这次想试试看新的指标,目前看美国报告里已经够用(唯一一个我想到可以做后续的是排除高引用水文),本篇文章也变成某种形式的美帝报告解读:( 从这些数据来看,除了因为专注领域不同外,我国的科研投入产出效率对比美帝并没有特别大的差距。但是美国科技转换/资本投入比我们要灵活,且规模大(我国的600亿美元中也有很多是国际资本,他们的套现方式应该是等着你去nasdaq上市,自己主动禁止去国外上市是个蠢招)。

    那么问题来了,美帝的智库说的中国的科研存在问题,到底是啥问题,在哪里体现,如果解决呢。目前个人的结论科研还是靠大力出奇迹,在天量的科研投入面前,个别的小问题一定会在,但是只要是大方向(投入方向,鼓励全球合作,鼓励产研结合),那些小问题会被融合进入趋势。

    引用

    全球竞争力指数: https://www.wipo.int/publications/zh/details.jsp?id=4564&plang=ZH

    https://cn.chinadaily.com.cn/a/202110/15/WS61695ec9a3107be4979f2db5.html

    中国研发投入公报:http://www.stats.gov.cn/tjsj/tjgb/rdpcgb/qgkjjftrtjgb/

    http://www.stats.gov.cn/tjsj/zxfb/202109/t20210922_1822342.html

    美国NSF的科研投入分析报告: https://ncses.nsf.gov/pubs/nsb20221/u-s-and-global-research-and-development

    https://sgp.fas.org/crs/misc/R44307.pdf

    首发:2022-04-24