Развитие методологии исследования структурных преобразований в инновационных системах
| Вид материала | Автореферат |
СодержаниеWинж, (1) а в случае российской инновационной системы доля исследователей в естественных областях науки W |
- Предмет исследования возрастной психологии является возрастная динамика, закономерности, 402.52kb.
- Влияют на различные виды структуры национальной экономики: отраслевую, технологическую,, 172.71kb.
- Методология и методика исторического исследования, 36.8kb.
- Формирование и развитие механизма структурных преобразований в промышленности России, 633.45kb.
- Диагностика и методы исследования фазовых и структурных превращений в многокомпонентных, 555.92kb.
- Данный курс направлен на изучение методологии и методики проведения исследования методом, 114.63kb.
- Системный анализ комплексной эффективности и оптимизация функционирования региональной, 342.12kb.
- Занятие 1, 795.63kb.
- Гражданка Монголии Стратегия структурных преобразований в экономике Монголии на рубеже, 1318.39kb.
- М. Ю. Лунёв экономические и социальные последствия структурных, 120.36kb.
2. Обосновано, что переходу к инновационному пути развития должны предшествовать позитивные структурные сдвиги в распределении численности исследователей по областям науки. Анализ динамики структуры численности российских исследователей по укрупненным областям науки, однако, показал значительное преобладание численности исследователей в технических науках, а также то, что за последние годы их удельный вес практически не изменился, невелики структурные сдвиги и в других областях наук, откуда следует, что архаичность российской инновационной системы – устоявшийся феномен.
Очевидно, что переходу к инновационному пути развития должны предшествовать структурные сдвиги в распределении численности исследователей по областям науки. В работе выполнен анализ динамики структуры численности российских исследователей по укрупненным областям науки – рис. 1.
Из этого рисунка следует, во-первых, значительное преобладание численности российских исследователей в технических науках, во-вторых, тот факт, что за пять лет – с 2003 по 2007 гг. – удельный вес российских исследователей в области технических наук изменился всего на два процентных пункта – с 64,2% до 62,2%. Остальные изменения также не велики: доля исследователей в естественных науках увеличилась лишь на 0,6 процентных пункта; гуманитарных – на 0,4 процентных пункта и т.п., откуда следует, что архаичность российской инновационной системы – стабильный феномен.
| а | б |
 |  |
| Рис. 1. Распределение численности российских исследователей по укрупненным областям науки: а – 2003 г.; б – 2007 г. | |
Принципиально иной опыт развития инновационной системы США – табл. 1.
Таблица 1
Распределение исследователей и инженеров США по укрупненным областям науки (%)
| Области науки | Год | |||||||
| 1950 | 1960 | 1970 | 1980 | 1990 | 2000 | 2002 | 2004 | |
| Науки о жизни | 3,8 | 3,6 | 3,7 | 4,9 | 4,2 | 4,8 | 4,4 | 4,5 |
| Естественные науки | 13,3 | 11,4 | 9,4 | 7,8 | 7,0 | 8,0 | 5,2 | 4,9 |
| Инженерные науки | 76,9 | 79,5 | 70,3 | 63,0 | 54,5 | 40,4 | 30,3 | 28,3 |
| Математика и информационные технологии | 2,2 | 2,1 | 10,5 | 15,2 | 23,5 | 39,6 | 51,4 | 52,7 |
| Социальные науки | 3,8 | 3,4 | 6,1 | 9,1 | 10,8 | 7,2 | 8,7 | 9,6 |
| Численность исследователей, всего | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
Анализ данных, приведенных в табл. 1, показывает, что если в 1950 г. в США преобладали исследователи в области инженерных наук (76,9%), то в 2004 г. – исследователи в области математики и информационных технологий, доля которых составила 52,7%, тогда как доля исследователей в области инженерных наук понизилась до 28,3%.
В наглядной графической форме изменение структуры численности американских исследователей, произошедшие за десятилетие с 1980 по 1990 гг., представлено на рис. 2.
Из этого рисунка видно, что если изменения структуры численности американских исследователей в части наук о жизни, естественных и социальных наук за десятилетие – с 1980 по 1990 гг. – невелики, то их соотношение в области инженерных наук и наук в области математики и информационных технологий существенно изменилось в пользу последних: доля американских исследователей в области инженерных наук уменьшилась с 63,0% до 54,5%, тогда как доля в области математики и информационных технологий увеличилась с 15,2% до 23,5%.
| а | б |
 |  |
| Рис. 2. Распределение исследователей США по укрупненным областям науки: а – 1980 г.; б – 1990 г. | |
Хотя при сравнении данных, представленных на рис. 1 и 2, имеются некоторые трудности, связанные с различием в классификации наук, выявленные структурные сдвиги явно свидетельствуют о переходе национальной инновационной системы США от индустриальной экономики к экономике информационного общества.
3. Предложено оценивать развитие инновационных систем по следующим характеристикам: направленность развития – по профилям структуры; стабильность структурных сдвигов – по коэффициенту детерминации стохастической связи между основными составляющими структуры исследователей по укрупненным областям науки; «скорость» структурных сдвигов – по коэффициенту соответствующей линейной регрессии; глубину структурных сдвигов – по коэффициенту структурных отличий по евклидову расстоянию. Действенность предлагаемых характеристик апробирована при сравнении инновационных систем России и США.
При некотором отличии в классификации наук в Российской Федерации и США, выявленные структурные сдвиги свидетельствуют о переходе национальной инновационной системы США от индустриальной экономики к экономике информационного общества. При этом, в противоположность от России, процесс отмеченного перехода в США происходил «закономерно» – рис. 3: если годограф, представляющий собой перемещение вектора структуры и отражающий развитие структурных сдвигов в части соотношения американских исследователей в области инженерных наук и наук в области математики и информационных технологий, является регулярным (метки следуют строго в хронологическом порядке), то годограф, отражающий развитие структурных сдвигов в части соотношения российских исследователей в технических и естественных областях науки – иррегулярный, т.е. развитие структурных сдвигов в российской инновационной системе происходило хаотично. Тем не менее, в целом и в российской инновационной системе в период 2003-2007 гг. происходил процесс постепенного перехода от индустриальной экономики к экономике информационного общества.
| а | б |
 |  |
| Рис. 3. Годографы изменения соотношения исследователей в укрупненных областях науки: а – американских в области инженерных наук и наук в области математики и информационных технологий; б – российских в технических и естественных областях науки | |
Этот качественный вывод подтверждается корреляционным анализом: в случае национальной инновационной системы США коэффициент детерминации, отражающий связь между составляющими структуры численности исследователей по рассматриваемым укрупненным областям науки, составляет R2=0,999, а в случае российской инновационной системы R2=0,705.
Коэффициент детерминации R2 можно интерпретировать как характеристику стабильности структурных сдвигов: для национальной инновационной системы США – это 99,9%, для российской инновационной системы – это 70,5%. Соответственно, разность 1–R2, выраженная в процентах – это мера нестабильности структурных сдвигов. Для национальной инновационной системы США нестабильность рассматриваемых структурных сдвигов составляет всего 0,1%, тогда как для российской инновационной системы – 29,5%.
Дополнительную информацию дает сравнение параметров соответствующих регрессионных моделей: в случае национальной инновационной системы США доля исследователей в области математики и информационных технологий Wмат_ит связана с долей исследователей в области инженерных наук Wинж линейной регрессией
Wмат_ит = 84,352 – 1,106 Wинж, (1)
а в случае российской инновационной системы доля исследователей в естественных областях науки Wест связана с долей исследователей в области технических наук Wтехн линейной регрессией
Wест = 54,025 – 0,481 Wтехн. (2)
Сравнивая коэффициенты регрессии моделей (1) и (2), можно заключить, что «скорость» структурных сдвигов от индустриальной экономики к экономике информационного общества в США больше, чем в России, в 1,106/0,481=2,3 раза. Кроме того, имеет место серьезное временное отставание России от США: если в США доля исследователей в инженерных науках уже в 1990 г. составляла немногим больше половины – 54,5%, то в России и в 2007 г. доля исследователей в технических науках была заметно больше половины – 62,2%.
На основании вышеизложенного предлагается оценивать развитие инновационных систем по следующим характеристикам:
- направленность развития – по профилям структуры;
- стабильность структурных сдвигов – по коэффициенту детерминации связи основных составляющих структуры численности исследователей по укрупненным областям науки;
- «скорость» структурных сдвигов – по коэффициенту соответствующей линейной регрессии;
- глубину структурных изменений – по коэффициенту структурных отличий по евклидову расстоянию.
4. В ходе анализа динамики и структуры показателей инновационной активности исследователей Российской Федерации на первой стадии инноваций – числа патентных заявок на изобретения и числа научных публикаций в ведущих изданиях (статьи и обзоры) – выявлено, что в период 1997-2007 гг. динамика патентной активности в РФ носила нарастающий характер с тенденцией к снижению роста числа заявок, поданных отечественными заявителями, при усилении патентной активности иностранных заявителей. Выявлено снижение публикационной активности, что выражается в отрицательной динамике числа статей, опубликованных в ведущих изданиях. Разработаны пространственные модели патентной деятельности как начального этапа созданий инноваций в федеральных округах.
Хотя Россия имеет сильную конкурентную позицию – человеческий капитал, способный конкурировать с развитыми странами, существующие диспропорции между потенциалом российской научной базы и конечным результатом коммерческой и предпринимательской деятельности препятствуют реализации идей, знаний, изобретений в высокотехнологичном продукте, создаваемые в Российской Федерации патенты переходят в руки иностранных правообладателей, не находя коммерческой реализации на внутреннем рынке. Россия на мировом рынке выступает экспортером инновационного сырья, тогда как развитые страны осваивают патенты на внутреннем рынке, превращая их в технологический продукт внутри своей страны.
Таблица 2
Патентные заявки на изобретения, поданные в патентные ведомства отечественными заявителями и заявителями ряда стран, ед. Источник: [Индикаторы науки: 2009. Статистический сборник. М.: ГУ-ВШЭ, 2009]
| Год | Страна | ||||||
| Россия | Великобритания | Германия | Южная Корея | США | Япония | Франция | |
| 1997 | 19992 | 28109 | 55729 | 92684 | 220496 | 401618 | 16889 |
| 1998 | 21362 | 29613 | 57366 | 75233 | 236979 | 402095 | 16795 |
| 1999 | 24659 | 31732 | 59531 | 80642 | 265763 | 404457 | 16874 |
| 2000 | 28688 | 32747 | 62142 | 102010 | 295895 | 419543 | 17353 |
| 2001 | 29989 | 32081 | 60475 | 104612 | 326471 | 440248 | 17104 |
| 2002 | 29225 | 31531 | 58187 | 106136 | 334445 | 421805 | 16908 |
| 2003 | 30651 | 31624 | 58481 | 118651 | 342441 | 413093 | 16850 |
| 2004 | 30192 | 29954 | 59234 | 140115 | 356943 | 423081 | 17290 |
| 2005 | 32254 | 27988 | 60222 | 160921 | 390733 | 427078 | 17275 |
| 2006 | 37691 | 25745 | 60585 | 166189 | 425966 | 408674 | 17249 |
| 2007 | 39439 | - | - | - | - | - | - |
Сравнение результатов патентной активности в России и других странах показало, что если в 2006 г. первое место с числом поданных патентных заявок на изобретения 3440,8 на миллион населения занимала Южная Корея, то Россия – последнюю позицию в ранжированной линейке рассматриваемой выборки стран, с показателем в 13 раз меньше – 264,5 заявок на миллион населения (рассчитано по данным табл. 2).
В работе выявлены различия тренда динамики показателей патентной деятельности стран: если динамика создания патентных заявок на изобретения в России, Южной Корее и США аппроксимируется нарастающим экспоненциальным трендом, то в Германии, Франции и Японии – ростом с насыщением. Математически это выражается гиперболическим трендом:
N = b0 + b1 / t1, (3)
где t1 – временная переменная, определяемая соотношением
t1 = год – 1994. (4)
При сохранении выявленных тенденций в 2012 г. в Германии будет подано 60,8 тыс. заявок (90%-й доверительный интервал 58,0 … 63,6 тыс. заявок), во Франции – 17,2 тыс. заявок (90%-й доверительный интервал 16,9 … 17,6 тыс.) и в Японии – 42,2 тыс. заявок (90%-й доверительный интервал 40,0 … 44,4 тыс.), а в России в 2012 г. ожидается подача 48,8 тыс. заявок с 90%-м доверительным интервалом 40,6 … 58,6 тыс. Расчеты показывают, что в дальнейшем Россия будет «догонять» Германию по объемному показателю – числу поданных патентных заявок на изобретения и Францию – по удельному показателю – числу поданных патентных заявок на изобретения на миллион населения – рис. 4.
| а | б |
 |  |
| Рис. 4. «Конкуренция» России и Германии по числу поданных патентных заявок (а) и России и Франции по числу поданных патентных заявок на миллион населения (б) | |
Анализ динамики публикационной активности выявил ее снижение в РФ в период 1997-2007 гг., выражаемое ниспадающим экспоненциальным трендом числа статей, опубликованных в ведущих изданиях, тогда как публикация обзоров нарастала с экспоненциальным трендом – рис. 5.
Расчеты показывают, что темп прироста опубликованных обзоров в период 1997-2007 гг. составлял 2,9% в год, а темп прироста опубликованных статей в этот же период был отрицательным и составлял -1,4% в год. Из этого факта можно заключить, что в последние годы в российской инновационной системе прослеживается тенденция не создания собственных инноваций, а заимствования инноваций, созданных другими исследователями.
| а | б |
 |  |
| Рис. 5. Аппроксимация и прогнозирование числа статей в ведущих изданиях (а) и числа обзоров (б), опубликованных российскими исследователями | |
В работе выполнен анализ развития патентной деятельности в федеральных округах и некоторых субъектах РФ, который обнаруживает значительную территориальную дифференциацию, как по уровню, так и по характеру динамики ее развития – табл. 3.
Таблица 3
Патентные заявки на изобретения, поданные в России отечественными заявителями. Источник: [Национальная инновационная система и государственная инновационная политика Российской федерации. Базовый доклад к обзору ОЭСР национальной инновационной системы Российской Федерации. М., 2009]
| Территориальные образования | Год | |||||||
| 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | |
| Всего | 23377 | 24777 | 23712 | 24969 | 22985 | 23644 | 27884 | 27505 |
| ЦФО | 9954 | 9818 | 9875 | 11718 | 9885 | 10410 | 13983 | 13473 |
| Продолжение таблицы | ||||||||
| из него г. Москва | 5576 | 5734 | 5492 | 6869 | 5640 | 6318 | 7393 | 8317 |
| СЗФО | 2503 | 2620 | 2248 | 2157 | 2359 | 2250 | 2423 | 2442 |
| из него г. Санкт-Петербург | 1751 | 1973 | 1690 | 1600 | 1763 | 1689 | 1794 | 1876 |
| ЮФО | 2046 | 3135 | 3256 | 2592 | 2284 | 2227 | 2552 | 2555 |
| ПФО | 4351 | 4577 | 4244 | 4230 | 4140 | 4436 | 4403 | 4436 |
| УФО | 1544 | 1587 | 1390 | 1338 | 1400 | 1434 | 1425 | 1476 |
| СФО | 2287 | 2520 | 2230 | 2399 | 2316 | 2367 | 2528 | 2591 |
| ДФО | 692 | 520 | 469 | 535 | 572 | 494 | 542 | 518 |
Наряду с объемным показателем патентной активности территориальных образований Российской Федерации – числом патентных заявок, рассмотрен также удельный показатель – число патентных заявок, поданных отечественными заявителями, в расчете на миллион населения. Тем самым учитывался масштаб территориальных образований – федеральных округов, субъектов РФ.
Ранжирование федеральных округов и некоторых субъектов РФ по показателям патентной активности в 2000-2007 гг. представлено в графической форме на рис. 6. Из этого рисунка видно, что первые два места по числу патентных заявок, поданных отечественными заявителями, в расчете на миллион населения принадлежат г. Москве и г. Санкт-Петербургу, а по среднему темпу прироста показателя – г. Москве и Центральному федеральному округу.
| а | б |
 |  |
| Рис. 6. Ранжирование федеральных округов и некоторых субъектов РФ по показателям патентной активности в 2000-2007 гг.: а – среднее число патентных заявок на млн. населения; б – средний темп прироста показателя | |
В результате кластерного анализа выявлено, что по показателям патентной активности выделяется ЦФО как округ с относительно высокими значениями уровня и прироста патентной активности: здесь в среднем за период 2000-2007 гг. ежегодно подавалось 296,2 заявок на изобретения на миллион человек населения, а прирост составлял 14,6 заявок в год. Южный, Уральский и Дальневосточный федеральные округа характеризуются наименьшими средними значениями показателей патентной активности. Это – кластер аутсайдеров. Кластер, к которому отнесены Приволжский и Сибирский федеральные округа, – кластер центральной тенденции по уровню и приросту патентной активности. Северо-Западный федеральный округ характеризуется достаточно высоким значением числа патентных заявок на миллион человек населения, наряду с близким к нулю среднегодовым приростом этого удельного показателя – табл. 4.
Таблица 4
Отнесение федеральных округов к кластерам, однородным по показателям уровня и прироста удельного показателя патентной активности
| Кластер | Состав | Средний уровень заявок на млн. чел | Средний абсолютный прирост заявок на млн. чел. в год |
| 1 | СЗФО | 172,8 | 0,27 |
| 2 | ЮФО, УФО, ДФО | 104,2 | -1,09 |
| 3 | ПФО, СФО | 131,1 | 1,58 |
| 4 | ЦФО | 296,2 | 14,60 |
5. Предложено количественные оценки сдвигов в структуре основных средств исследований и разработок по видам экономической деятельности проводить путем расчета коэффициента структурных различий, основанного на понятии евклидова расстояния, преимущество которого – в возможности автоматизации его расчета с помощью стандартных процедур универсальных пакетов статистических программ. Эмпирически обосновано, что структурные сдвиги основных средств по экономическим целям, в основном, обусловлены увеличением удельного веса сферы образования (высшего профессионального образования) и их уменьшением в сфере научных исследований и разработок.
Ключевыми в теории измерений являются понятия меры и эталона, и именно с трудностями их определения связаны главные проблемы экономических измерений. Измерения становятся еще более проблематичными, когда речь идет о количественной оценке структурных сдвигов того или иного процесса, описывающего развитие инновационных систем.
Из математических свойств мер структурных сдвигов следует, что наиболее распространенная мера – косинус угла между векторами в многомерном пространстве, образованном показателями структуры, недостаточно чувствителен к ее изменениям. Более предпочтительным является использование непосредственно самого угла, измеренного в градусах или радианах, еще лучше использовать отношение этого угла к его максимальному значению (90о или /2). Тогда мерой изменения структуры будут доли единицы или проценты, а соответствующий индикатор может быть назван коэффициентом структурных отличий или изменений (КСО, КСИ).
Развитием вышеуказанных мер является предлагаемая в работе модификация коэффициента структурных изменений по евклидову расстоянию, характеризующая глубину структурных изменений. Особенность этой меры состоит в том, что, в отличие от угловых мер структурных сдвигов, при этом учитывается изменение не только соотношения долей, но и их величин.
Математически коэффициент структурных изменений по евклидову расстоянию Ксиевклид выражается формулой
Ксиевклид = ЕР / ЕРmax × 100, (5)
где ЕР и ЕРmax – евклидово расстояние между двумя сравниваемыми векторами структуры и максимально возможное евклидово расстояние между векторами структуры в рассматриваемой выборке.
Отличие предлагаемой методики расчета коэффициента структурных изменений по евклидову расстоянию в том, что максимальное значение евклидова расстояния устанавливается равным не теоретической величине 100
, а исходя из реальных статистических свойств выборки, и рассчитывается по формулеdmax= [(хi)2 + (хj)2]½, (6)
где хi и хj – максимальные значения i-й и j-й компонент структуры по выборке, выраженные в процентах.
Расчеты показали, что если глубина структурных сдвигов в российской инновационной системе, оцениваемая по изменению структуры численности исследователей, в период 2003-2007 гг. не превышала 1,9%, то минимальная величина глубины структурных сдвигов в национальной инновационной системе США в период 1960-2000 гг., в пересчете на пятилетие, составила значительно большую величину – 3,35%.