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美国研发经费的增长模式
贺飞 北京大学
1 前言
美国研发系统由多个研发执行者的研发活动以及支持这些活动的经费来源组成。经费执行者和提供者包括私营企业、联邦政府、非联邦政府部门、高校和其他非营利机构。执行研发经费的机构通常接受大量的外部经费,其同时也可能是研发经费的提供者;同样,研发经费提供者同时也可能是执行者。
美国是收集国家研发活动统计数据的最早国家之一,科学基金会(NSF)在1950年代成立之初就承担国家科学与工程数据统计的职责,迄今已经有60余年的数据积累。2015年9月8日,美国国家科学与工程数据统计中心(NCSES)发布了最新研发统计数据,本文根据这一最新统计数据,对近年来美国研发经费的增长模式进行了初步研究。
2 总体概况
2013年美国研发执行总额为4561亿美元(表1),相比之下,2012年为4353亿美元(较之前估计值的向下修正)(2011年为4278亿美元),而国内国际经济危机和大衰退的主要经济效应开始前的2008年则为4070亿美元。统计数据来自NCSES的几个主要研发调查的数据综合,包括:NSF的企业研发和创新调查、高校研发调查、联邦研发经费调查以及联邦资助研发中心(FFRDC)研发调查等。其中其他非营利组织执行的研发数据是根据1996-1997年非营利机构研发经费和执行调查的参数估计的。需要指出的这些数据由研发执行(如公司、高校以及FFRDCs)机构填报的,总数同联邦机构报告的研发数据存在差别。如2012年,联邦机构报告提供给所有执行者的研发合同预算为1380亿美元(590亿美元给企业),但所有执行者报告的数据估计为1250亿美元(310亿美元给企业)。NSF迄今尚未找到造成这一差别的明确原因。
表1. 2008-2013年按经费来源和执行部门的美国研发经费
部门 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013a |
| 当前价(百万美元) | |||||
所有执行部门 | 406,952 | 405,136 | 408,197 | 427,833 | 435,347 | 456,095 |
企业 | 290,680 | 282,393 | 278,977 | 294,092 | 302,251 | 322,528 |
联邦政府 | 45,649 | 47,363 | 49,955 | 52,668 | 51,318 | 49,859 |
联邦内部b | 29,839 | 30,560 | 31,970 | 34,950 | 34,017 | 33,026 |
FFRDCs | 15,810 | 16,804 | 17,985 | 17,718 | 17,301 | 16,833 |
非联邦政府 | 343 | 405 | 490 | 493 | 468 | 467 |
高校 | 53,917 | 56,972 | 60,374 | 62,446 | 63,284 | 64,680 |
其他非营利机构c | 16,363 | 18,002 | 18,401 | 18,134 | 18,026 | 18,561 |
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所有来源部门 | 406,952 | 405,136 | 408,197 | 427,833 | 435,347 | 456,095 |
企业 | 258,131 | 246,770 | 248,314 | 266,606 | 275,892 | 297,279 |
联邦政府 | 119,113 | 127,180 | 127,559 | 128,039 | 124,956 | 121,808 |
非联邦政府 | 4,257 | 4,287 | 4,287 | 4,355 | 4,105 | 4,113 |
高校 | 11,640 | 11,917 | 12,105 | 12,951 | 14,136 | 15,240 |
其他非营利机构c | 13,811 | 14,983 | 15,932 | 15,882 | 16,258 | 17,655 |
| 2009年不变价(百万美元) | |||||
所有执行部门 | 410,043 | 405,136 | 403,270 | 414,122 | 413,961 | 427,323 |
企业 | 292,888 | 282,393 | 275,610 | 284,667 | 287,403 | 302,182 |
联邦政府 | 45,995 | 47,363 | 49,352 | 50,981 | 48,797 | 46,714 |
联邦内部b | 30,066 | 30,560 | 31,584 | 33,830 | 32,346 | 30,943 |
FFRDCs | 15,930 | 16,804 | 17,768 | 17,150 | 16,451 | 15,771 |
非联邦政府 | 345 | 405 | 484 | 477 | 445 | 438 |
高校 | 54,327 | 56,972 | 59,645 | 60,445 | 60,176 | 60,600 |
其他非营利机构c | 16,487 | 18,002 | 18,179 | 17,552 | 17,141 | 17,390 |
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所有来源部门 | 410,043 | 405,136 | 403,270 | 414,122 | 413,961 | 427,323 |
企业 | 260,092 | 246,770 | 245,317 | 258,062 | 262,339 | 278,525 |
联邦政府 | 120,017 | 127,180 | 126,019 | 123,936 | 118,817 | 114,124 |
非联邦政府 | 4,289 | 4,287 | 4,235 | 4,216 | 3,904 | 3,853 |
高校 | 11,728 | 11,917 | 11,959 | 12,536 | 13,442 | 14,278 |
其他非营利机构c | 13,916 | 14,983 | 15,739 | 15,373 | 15,459 | 16,542 |
数据来源:NSF,NCSES, National Patterns of R&D Resources (annual series).
2013年,美国总研发支出较2012年增长了207亿美元。而2012和2011年分别较上一年度增长75亿美元和196亿美元,2009和2010年则为负增长。近年来大部分增长都是来自企业研发的增长(本文除非特别注明均为当前价)。2008-2013年的5年间,美国研发平均年增长率按通货膨胀调整后仅为0.8%,低于GDP平均年增长率1.2%(表2)。但个别年度表现不错,如2010–11 (研发2.7%>GDP1.6% ),2012–13 (3.2%>2.2%)。在更早的趋势比较中,2003-2008年的美国研发年平均增长率为3.9%,超过GDP的年平均增速(2.2%)。1993到2003年,美国研发年平均增速为3.9%,而GDP则为3.4%。尽管数据显示总研发最近几年都在明显增长,远超GDP的增速,但尚未恢复到美国研发的长期增长模式。
表2. 美国研发支出的年增长率,按总计和执行部门, 1993–2013%)
支出和GDP | 较长期趋势 |
| 最近5年 | ||||||
1993–2003 | 2003–08 | 2008–13 |
| 2008–09 | 2009–10 | 2010–11 | 2011–12 | 2012–13 | |
| 当前价美元 | ||||||||
总研发支出,所有执行者 | 5.9 | 6.8 | 2.3 |
| -0.4 | 0.8 | 4.8 | 1.8 | 4.8 |
企业 | 5.7 | 7.7 | 2.1 |
| -2.9 | -1.2 | 5.4 | 2.8 | 6.7 |
联邦政府 | 4.3 | 4.2 | 1.8 |
| 3.8 | 5.5 | 5.4 | -2.6 | -2.8 |
联邦内部a | 4.2 | 3.6 | 2.1 |
| 2.4 | 4.6 | 9.3 | -2.7 | -2.9 |
FFRDCs | 4.4 | 5.2 | 1.3 |
| 6.3 | 7.0 | -1.5 | -2.4 | -2.7 |
非联邦政府 | NA | NA | 6.4 |
| NA | 20.9 | 0.6 | -5.1 | -0.1 |
高校 | 7.4 | 5.1 | 3.7 |
| 5.7 | 6.0 | 3.4 | 1.3 | 2.2 |
其他非营利机构b | 9.6 | 4.5 | 2.6 |
| 10.0 | 2.2 | -1.5 | -0.6 | 3.0 |
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GDP | 5.3 | 5.0 | 2.6 |
| -2.0 | 3.8 | 3.7 | 4.2 | 3.7 |
| 2009年不变价 | ||||||||
总研发支出,所有执行者 | 3.9 | 3.9 | 0.8 |
| -1.2 | -0.5 | 2.7 | 0.0 | 3.2 |
企业 | 3.8 | 4.8 | 0.6 |
| -3.6 | -2.4 | 3.3 | 1.0 | 5.1 |
联邦政府 | 2.4 | 1.4 | 0.3 |
| 3.0 | 4.2 | 3.3 | -4.3 | -4.3 |
联邦内部a | 2.3 | 0.9 | 0.6 |
| 1.6 | 3.4 | 7.1 | -4.4 | -4.3 |
FFRDCs | 2.5 | 2.4 | -0.2 |
| 5.5 | 5.7 | -3.5 | -4.1 | -4.1 |
非联邦政府 | NA | NA | 4.9 |
| NA | 19.4 | -1.4 | -6.8 | -1.6 |
高校 | 5.5 | 2.3 | 2.2 |
| 4.9 | 4.7 | 1.3 | -0.4 | 0.7 |
其他非营利机构b | 7.6 | 1.7 | 1.1 |
| 9.2 | 1.0 | -3.4 | -2.3 | 1.5 |
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GDP | 3.4 | 2.2 | 1.2 |
| -2.8 | 2.5 | 1.6 | 2.3 | 2.2 |
数据来源:NSF,NCSES, National Patterns of R&D Resources (annual series).
3 研发执行层面
从执行层面来看,企业继续是美国研发最大的执行者。2013年,国内执行的企业研发为3225亿美元(美国总计4561亿美元),占71%(表1,图1)。企业长期是美国主要的研发执行者,1993-2013年的20年间企业研发执行年占比在68%到74%之间。2012到2013年间,企业研发支出增长203亿美元,2011-12和2010-11年分别增长82亿美元和151亿美元。而2009和2010年研发执行几乎没怎么增长。最近几年的企业研发的增长是总研发支出增长的主要原因。2008-2013年5年间,按通货膨胀调整后的企业研发年平均增长率为0.6%,低于同期总研发支出的年平均增长0.8%,也低于同期GDP的年平均增长率1.2%(表2)。但2011和2013年,企业研发的增长明显超过总研发支出和GDP的增长率。
图1 2013年按执行部门和经费来源统计的各部门研发经费占比
高校是美国第二大研发执行者。2013年,高校执行的研发总计为647亿美元,占总量的14%(表1,图1)。1993-2013的20年间,高校每年的占比在11%到15%之间。美国高校在其研发体系中处在一个特殊位置:2013年高校执行超过一半的(51%)基础研究。自2008年以来,高校研发执行增长10到几十个亿美元。按通货膨胀调整后,2008-2013年间高校研发执行年平均增长率为2.2%,超过美国研发总支出(0.8%)和GDP (1.2%)增速。但进一步看每一年的增长时,高校的这一时期的前半段的增长明显要强劲(2008–09和2009–10)(表2)。
2013年,联邦政府执行了499亿美元的研发支出,占总量的11%(表1,图1)。其中330亿美元(7%)是联邦机构的内部研发执行,168亿美元(4%)是40家联邦资助研发中心(FFRDCs)执行的。2012到2013年间,联邦执行经费总计下降15亿美元,2011到2012年下降14亿美元。这些下降直接影响了联邦内部研发和FFRDCs(表1, ,图1)。2008年到2011年正好相反:联邦总研发支出每年都增长10到20亿美元之间。近年来的趋势反映了2010年后来自2009年ARRA法案经费的减少以及2011年后日益严峻的联邦研发预算形势。在1993年,联邦执行占比大约为15%,但自那以后逐年下降。
2013年,美国其他非营利机构的研发执行(排除高校和非营利机构管理的FFRDCs)总量估计为186亿美元(表1,图1),占全美4%,这一比例自1990年代后期以来几乎保持不变。
4 经费来源层面
从经费来源层面看,企业是美国研发执行的主要经费来源。2013年,来自企业的经费为2973亿美元,占美国研发执行的65%(4561亿美元)(表1,图1)。几乎所有的企业研发经费(98%)投向企业研发执行(表3)。剩下的少部分主要投向高校、其他非营利组织以及FFRDCs。
表3. 美国研发支出,按执行部门,经费来源和工作性质:2013
| 经费来源(百万美元) |
| |||||
执行部门和工作性质 | 总计 | 企业 | 联邦政府 | 非联邦政府 | 高校 | 其他非营利机构 | 执行部门百分比分布 |
研发 | 456,095 | 297,279 | 121,808 | 4,113 | 15,240 | 17,655 | 100.0 |
企业 | 322,528 | 292,153 | 29,362 | 194 | * | 819 | 70.7 |
联邦政府 | 49,859 | 180 | 49,448 | 50 | * | 181 | 10.9 |
联邦内部 | 33,026 | 0 | 33,026 | 0 | 0 | 0 | 7.2 |
FFRDCs | 16,833 | 180 | 16,422 | 50 | * | 181 | 3.7 |
非联邦政府 | 467 | * | 193 | 274 | * | * | 0.1 |
高校 | 64,680 | 3,502 | 36,867 | 3,594 | 15,240 | 5,477 | 14.2 |
其他非营利机构 | 18,561 | 1,444 | 5,939 | * | * | 11,178 | 4.1 |
来源部门百分比分布 | 100.0 | 65.2 | 26.7 | 0.9 | 3.3 | 3.9 | na |
基础研究 | 80,460 | 28,441 | 37,826 | 2,317 | 9,384 | 9,720 | 100.0 |
企业 | 19,508 | 18,203 | 1,196 | 21 | * | 88 | 24.2 |
联邦政府 | 9,531 | 52 | 9,413 | 14 | * | 52 | 11.8 |
联邦内部 | 5,355 | 0 | 5,355 | 0 | 0 | 0 | 6.7 |
FFRDCs | 4,176 | 52 | 4,058 | 14 | * | 52 | 5.2 |
非联邦政府 | NA | * | NA | NA | * | * | NA |
高校 | 41,275 | 9,384 | 24,148 | 2,213 | 9,384 | 3,373 | 51.3 |
其他非营利机构 | 10,029 | 802 | 3,021 | * | * | 6,207 | 12.5 |
来源部门百分比分布 | 100.0 | 35.3 | 47.0 | 2.9 | 11.7 | 12.1 | na |
应用研究 | 90,629 | 49,988 | 33,357 | 1,340 | 4,801 | 4,841 | 100.0 |
企业 | 51,013 | 44,738 | 6,028 | 47 | * | 200 | 56.3 |
联邦政府 | 15,103 | 82 | 14,915 | 23 | * | 83 | 16.7 |
联邦内部 | 8,337 | * | 8,337 | * | 0 | * | 9.2 |
FFRDCs | 6,766 | 82 | 6,578 | 23 | * | 83 | 7.5 |
非联邦政府 | NA | * | NA | NA | * | * | NA |
高校 | 18,608 | 4,801 | 9,845 | 1,132 | 4,801 | 1,726 | 20.5 |
其他非营利机构 | 5,671 | 366 | 2,472 | * | * | 2,833 | 6.3 |
来源部门百分比分布 | 100.0 | 55.2 | 36.8 | 1.5 | 5.3 | 5.3 | na |
试验发展 | 285,007 | 230,588 | 50,625 | 456 | 1,054 | 3,096 | 100.0 |
企业 | 252,007 | 229,212 | 22,137 | 126 | * | 532 | 88.4 |
联邦政府 | 25,225 | 46 | 25,120 | 13 | * | 46 | 8.9 |
联邦内部 | 19,334 | * | 19,334 | * | 0 | * | 6.8 |
FFRDCs | 5,890 | 46 | 5,786 | 13 | * | 46 | 2.1 |
非联邦政府 | NA | * | NA | NA | * | * | NA |
高校 | 4,797 | 1,054 | 2,874 | 249 | 1,054 | 379 | 1.7 |
其他非营利机构 | 2,861 | 276 | 446 | * | * | 2,139 | 1.0 |
来源部门百分比分布 | 100.0 | 80.9 | 17.8 | 0.2 | 0.4 | 1.1 | na |
数据来源:NSF, NCSES, National Patterns of R&D Resources (annual series).
2013年,来自联邦政府的研发经费为1218亿美元,占27%(表1,图1)。这些经费主要投向联邦政府、企业和高校(表3),其中联邦政府内部经费330亿美元全部来自联邦政府,FFRDCs 168亿美元绝大多数来自联邦政府(近年来非联邦渠道支持FFRDC研发大约是4亿美元左右,或占FFRDCs的2%)。2013年,联邦研发经费投向企业的为294亿美元,占当年企业的9% (表3)。2013年,联邦投向高校的经费为369亿美元(占高校总经费647亿美元的57%)。其他非营利机构执行研发经费186亿美元中,有59亿美元来自联邦(大约32%)。
2013年来自其他渠道的研发经费很少,大约370亿美元,占美国研发执行总量大约8%。其中,152亿美元是高校自有经费(3%),这部分经费全部留在高校执行;41亿美元(1%)来自州和地方政府,主要支持高校科研;177亿美元(4%)来自其他非营利机构,大多数也在其内部消化执行。此外,也有部分非营利机构的经费资助高校研发。
5 研发活动性质和投入强度
从研发活动性质来看,2013年美国研发支出中基础研究为805亿美元,占18%(表3),应用研究为906亿美元,占20%,绝大多数研发支出用于试验发展,总计2850亿美元,占63%。2013年在805亿美元的基础研究支出中,高校所占比例刚好过半(51%)。应用研究的906万中企业执行超过一半(56%),其在2851亿美元的试验发展中所占的比例更大(88%)。2013年的805亿美元的基础研究经费中,47%来自联邦政府。但在应用研究中,联邦经费的比例不占支配地位(906亿美元的37%),试验发展更是如此(2851亿美元的18% )。企业提供最大比例的应用研究经费(55%),试验发展经费也是来自企业的最多(81%)。
研发强度即一国研发总支出占其GDP的比率,常被用于测度一个国家整体研发强度的指标,并被广泛用于国际上各国研发体系的对标比较。2013年美国的研发强度为2.72%,2012和2011年分别为2.69%和2.76%。2009年美国的研发强度为2.81%,这是自1953年以来的最高水平。2003到2013年的十多年间,这一比率每年都在波动,范围在最低的2004年2.48%到最高的2009年2.81%之间。1990年代后期以来的研发强度的变化趋势是增长。2009年以来的下降只是短期趋势,长远趋势还是增长。过去几十年,大多数研发强度的增长来自非联邦因素,尤其是企业。企业在国家研发系统中日益重要,研发依赖的商品和劳务在国家和全球经济中越来越重要。相反,来自联邦的研发强度比例1980年代中期到1990年代后期下降,主要是国防相关的研发大幅削减。到2009年这一比例略有增长,主要是联邦投入在生物医学和国家安全的研发增加以及一次性的ARRA研发经费的投入。
6 结论
结果表明,企业在国家研发系统中日益重要,研发依赖的商品和劳务在国家和全球经济中越来越重要。美国研发近年来大部分增长都是来自企业研发的增长。尽管数据显示研发总经费在最近几年都在明显增长,远超GDP的增速,但尚未恢复到美国研发的长期增长模式。从执行层面来看,企业长期是美国主要的研发执行者,1993-2013年的20年间企业研发执行年占比在68%到74%之间。高校是美国第二大研发执行者,在美国的研发体系中处在一个特殊位置:2013年高校执行超过一半的(51%)基础研究。从经费来源层面看,企业也是美国研发执行的主要经费来源。2013年占美国研发执行的65%,但与此同时,几乎所有的企业研发经费(98%)投向企业研发执行。从研发活动性质来看,2013年美国研发支出中基础研究占18%,应用研究占20%,试验发展占63%。从研发投入强度看,2003到2013年的十多年间每年都在波动,范围在最低的2004年2.48%到最高的2009年2.81%之间。过去几十年,大多数研发强度的增长来自非联邦因素,尤其是企业。
参考文献:
NSF, NCSES, National Patterns of R&D Resources (annual series).
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