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驱动创新的资本力量:创新效率中的超额收益

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摘要

本报告深入剖析了创新与专利对企业构建低成本竞争优势的影响,指出研发投入虽重要但不足以全面衡量创新,提出资本开支减去折旧的资本投入率作为创新成本更优度量。基于发明授权专利增量与资本投入率构建的资本创新效率因子(CIER)表现优异,年化多空收益17.44%,多头超额15.71%,并在沪深300、中证500等多大盘指数均有正向超额收益,显示创新效率是选股的重要指标[page::0][page::2][page::17][page::20][page::23][page::27]。

速读内容


专有技术带来的竞争优势及创新效率 [page::2][page::3]


  • 龙头公司相较非龙头在营业总成本率上存在显著优势,体现低成本壁垒。

- 专利多的公司ROE普遍优于专利少的公司,说明创新能力影响盈利水平。

研发投入与创新成果匹配分析 [page::4][page::7]


  • 专利数量与研发投入正相关,但专利的质量和类型差异较大,发明授权专利更能体现实质创新。

- 个别行业虽研发投入大,但发明授权专利数量及被引证较少,创新效果有限。

资本开支对创新的战略意义 [page::10][page::14]


  • 资本开支涵盖研发设施、技术系统和市场推介等多方面成本,反映创新全流程投入。

- 资本投入率(资本开支除折旧摊销)更能体现公司创新资本维护和扩张力度。

资本创新效率因子(CIER)构建及回测表现 [page::17][page::20]


  • CIER以指数加权12个月发明授权专利增量除以滞后两年资本投入率的自然对数构建,反映单位资本投入的创新产出。

- CIER因子IC均值4.3%,ICIR1.54,年化多空收益17.6%,多头超额收益达15.7%。
  • CIER在不同宽基指数如沪深300、中证500均表现出明显正向超额收益。


CIER选股组合实施细节与行业分布 [page::22][page::24]



| 年份 | 组合收益 | 最大回撤 | 中证全指基准收益 | 超额收益 | 信息比率 |
|-----|----------|---------|-------------------|---------|---------|
| 2013 | 60.01% | -18.13% | 0.09% | 59.91% | 3.67 |
| 2015 | 161.63% | -54.18% | 32.56% | 129.07% | 2.91 |
| 2023 | 32.65% | -9.94% | -1.53% | 34.18% | 3.68 |
  • 组合多为中小市值、低动量、高流动性风格,行业持仓分散,以机械、电力设备及基础化工为主。

- 组合整体收益主要由alpha贡献,2023年一季度风格和行业贡献增强。

因子滞后敏感性测试 [page::26]


  • 不同滞后期下CIER组合表现呈倒U型,滞后两年表现最佳,符合创新成果实现的时间滞后。


深度阅读

金融研究报告详尽分析报告


——《驱动创新的资本力量:创新效率中的超额收益》

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一、元数据与概览


  • 报告标题: 驱动创新的资本力量:创新效率中的超额收益

- 作者:叶尔乐(执业证书:S0100522110002),吴自强(执业证书:S0100122120016)
  • 发布机构:民生证券研究院

- 发布日期:2023年10月12日
  • 主题:基于创新效率的量化选股因子研究,重点围绕专利与资本投入的匹配度,构建资本创新效率(CIER)因子,挖掘资本效率驱动的长期超额收益。


核心论点及评级
报告提出企业的创新效率,体现为单位资本投入所产出的发明授权专利增量,是驱动股票超额收益的重要因子。CIER因子通过发明授权专利数与资本投入率的比值,自2013年以来年化多空收益达17.44%,多头超额收益为15.71%,在沪深300、中证500、中证1000及国证2000等指数中均表现优异,且风险暴露偏向中小市值和高流动性股票,适合长期价值投资。风险包括模型历史依赖、会计准则变更、行业适用性及专利质量衡量局限等。[page::0], [page::27], [page::28]

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二、逐节深度解读



2.1 专有技术带来的竞争优势


  • 关键论点:专有技术(主要以发明授权专利体现)构成企业难以复制的低成本竞争优势,是企业获得高利润的重要保障。龙头企业在多个行业中均表现出营业成本率显著低于非龙头公司(图1),且专利持有量多的公司ROE显著优于专利少的公司(图2),表明专利多寡与盈利能力存在正相关。

- 推理依据:专利保护期虽有限,但在保护期内可通过防止仿制来维持市场优势,同时专利高技术含量意味着创新强度大,附带成本优势。历史案例如施乐、柯达、宝丽来等均验证了专利保护的市场地位。
  • 数据与趋势:图1显示计算机、房地产、食品饮料等行业龙头的营业成本率显著低于非龙头;图2则量化了专利数量对ROE提升的正面影响。专利的存在构成进入壁垒,提高新入者的成本和风险。

- 复杂概念:低成本竞争优势源于高创新含量的专利形成的垄断或准垄断地位。一旦专利到期,依赖存量专利将失去保护,唯有持续创新效率才能维持竞争优势。
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2.2 研发投入和创新成果匹配吗?


  • 关键论点:专利申请与研发投入存在正相关关系(图3),但专利整体数量无法准确衡量实质性创新能力,发明授权专利比实用新型、外观设计专利更具代表性(图5)。不同行业公司专利申请率差异显著,科技制造业较高,金融消费较低(图4)。

- 推理依据:专利作为法律保护文件,反映技术创新水平。高质量专利具有创造性、实用性和新颖性,体现在发明专利上,显现企业真创新能力。数据揭示数量众多的专利不一定对应高质量专利数量或影响力。
  • 数据与趋势:产业整体专利呈快速增长趋势(图6-8),发明专利月均增长数量最多。图9显示行业之间创新强度和专利质量差异大,如石油石化、通信行业专利质量(被引数量)高于家电、建筑等。研发人员和投入虽大,但专利质量不一,反映投入与实质创新成果不完全匹配(图10-13)。

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2.3 资本开支传递的战略信息


  • 关键论点:研发投入只反映研发活动部分支出,创新涵盖全流程(研发、生产、营销等),资本支出(Capex)更全面反映创新相关的实际投入(设备、建筑、信息系统等),通过资本开支减去折旧摊销可以计算净资本投入,更真实反映创新成本。

- 推理依据:研发支出中研究阶段费用直接计入损益,开发阶段可资本化,但研发费用整体不能体现后续推广、产出相关成本。资本开支覆盖了企业内部及外部多方面创新投资,如谷歌并购Android等案例,显示资本开支为创新活动的重要组成。
  • 数据及趋势:全A市场资产投入呈哑铃型分布,部分行业保持较高资本投入率(煤炭、银行、钢铁),部分行业资本投入相对保守(传媒、消费者服务等)(图18-20)。资本开支与折旧摊销比值体现资本投入率,行业差异明显(图21-24)。

- 复杂概念:资本投入率 > 1 表示公司净资本投入强劲,反映积极增长战略。资本开支可资本化,折旧摊销反映资产消耗和创新资产价值减损,净资本支出代表新增创新资产投入。
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2.4 采用资本投入率更好度量创新效率


  • 资本开支覆盖范围广,包含研发设备、技术引进、外部并购等创新相关内容(图25),相比单一研发投入,资本投入率更全面反映企业的创新资源消耗和战略执行。

- 资本投入率加权可以消除极端数据影响,使数据更趋于正态分布,提供稳定可靠的创新效率指标(图26-27)。
  • 滞后约2年资本投入至创新产出时间符合研究结论,因创新从资本投入到形成专利存在时间延迟。

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2.5 资本支出多久能体现创新效果?


  • 创新项目复杂,贯穿研发、生产、推广等多阶段,资本开支影响实现需要数月至数年时间。

- 资本投入对创新产出、经济增长有滞后效应,文献指出研发投入滞后1-3年对专利产出有效,专利滞后1-2年对经济增长有效,符合2年滞后假设。
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3. 资本创新效率因子 CIER 构建与测试



3.1 因子构建方法


  • 选用指数加权的发明授权专利增量,作为创新产出分子。

- 滞后2年滚动12个月资本投入率(资本开支/折旧摊销,自然对数)作为资本投入分母,反映单位资本净投入产生的创新数量。
  • 对资本投入率取对数缓解数据偏态和极端值波动,使因子稳定可靠(图26-27)。

- 数学表达式表述未完全清晰,但实质为:$$CIER = \frac{\text{指数加权发明专利增量}}{\log(\text{资本开支} / \text{折旧摊销})}$$
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3.2 因子测试与选股



3.2.1 实质性创新因子表现
  • 实质性创新因子月度IC均值2.67%,ICIR 0.93,年化多空收益13.3%,回撤主要出现在2017年(图29-31)。

- 行业层面,国防军工、农林牧渔、汽车等行业券商表现较好,消费者服务及商贸零售效果较弱(图32)。

3.2.2 CIER因子表现
  • CIER因子IC均值4.3%,ICIR 1.54,年化多空收益17.6%,最大单日回撤17.8%,表现优于实质性创新因子(图33-35)。

- 行业内表现强劲的有国防军工、计算机等(图36)。
  • 全样本多头超额收益15.71%,年均33.93%,并在主流宽基指数(沪深300、中证500、1000、国证2000)均达显著正超额收益(6.9%-8.1%)(图37-41)。


3.2.3 滞后期敏感性测试
  • 滞后期从3至48个月测试,组合收益与回撤呈“倒U型”,滞后24个月表现最佳(图48)。符合资本投资与创新产出滞后理论。


3.2.4 相关性分析
  • CIER与实质性创新因子、ROE等指标高度相关,显示创新驱动盈利能力。中性化后与部分基本面因子相关性较低,因子风格相对纯净(图42)。

- 组合风格偏向中小市值、低动量、高流动性,且收益贡献更多来自拍卖alpha,行业配置较为分散,机械、电新、化工板块持仓较多(图45-47)。
  • 选股流程严格,纳入全A股,剔除综合行业及特殊股票,行业市值中性化保证公平比较,选股数量稳定为30只。[page::18]-[page::26]


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三、图表深度解读


  • 图1-2:不同行业龙头公司显示出营业成本率低且专利数量多的公司ROE高,表明专利密集带来盈利优势。

- 图3:研发现投入与专利数量呈正相关关系,初步验证研发是创新重要基础。
  • 图5:专利类型分为发明(含授权与公布)、实用新型和外观设计,报告强调“发明授权”专利价值最高。

- 图6-9:专利总量与增量近十年大幅增长,发明授权及公布专利增长显著,行业间专利质量差异明显,石油石化等行业质量和影响力更大。
  • 图18-24:资本开支呈哑铃型分布,行业层面煤炭银行钢铁资本开支大,服务业资本开支较小,资本投入率变化体现行业战略差异。

- 图26-27:资本投入率原始分布偏态明显,对数转换后趋向正态分布,便于后续回归分析。
  • 图29-36:实质性创新因子和CIER的IC及多空组合收益均稳健,CIER表现更佳,多行业正面表现突出具备投资价值。

- 图38-41:CIER因子在主流宽基指数均持续实现5%以上多头超额年化收益,说明因子普适有效。
  • 图43-44:TOP30 CIER选股组合净值大幅跑赢基准,长期收益超过30%,信息比率优异,最大回撤集中于2015年熊市。

- 图45-47:组合行业分布合理且收益主要驱动来自alpha,流动性和规模风格暴露明显。
  • 图48:滞后期效应验证了资本投入与创新产出之间的时滞,2年为最优滞后期验证前文理论。


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四、估值分析



报告并未围绕企业估值展开,但CIER因子可视为驱动企业内在价值——创新能力的关键量化量度,实质上预示企业未来盈利能力及增长动力,是企业基本面投资判定的重要补充因子。资本投入效率与创新产能的密切关系,暗示估值提升潜力和风险控制优劣。

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五、风险因素评估


  • 模型基于历史数据,存在失效风险:市场环境、会计准则及宏观经济变化可能导致模型有效性减弱。

- 会计准则变化风险:因因子构建依赖会计披露数据,会计制度变更可能影响数据一致性从而导致策略失灵。
  • 行业适用性风险:创新指标因行业差异而异,模型不适合所有行业,需行业定制调整。

- 专利质量度量风险:仅基于发明授权专利数量忽视专利个体质量与商业价值差异,可能扭曲创新真实水平。
报告建议结合行业特征谨慎使用,动态调整策略风险参数。[page::28]

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六、审慎视角与细微差别


  • 报告高度依赖发明专利授权数据,专利数量对部分行业可能存在泡沫或质量偏差,缺少对专利价值的权重区分。

- 资本投入率滞后期设定为两年虽有理论支持,实践中不同行业及项目周期或产生不同表现,细节调整空间存在。
  • 投资组合选股数固定为30只,规模和分散程度适中,但小规模组合可能导致实际操作偏差和流动性风险。

- 报告系统性偏向资本密集和制造业,对于高科技服务、软件等轻资产行业适用性需警惕。
  • 模型表现优异时点主要集中于2013-2016和2021后,短期波动和熊市表现较弱,提示投资者需多因子、多维度策略配合。

- 部分图表对公式和核心指标解释略显笼统,部分数学符号未清晰解码,但整体框架逻辑清晰。

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七、结论性综合



本报告系统梳理了创新与资本投入的内在关联,提出并验证了资本创新效率(CIER)因子,即单位资本净投入下的发明授权专利增量,作为评价企业实质性创新效率的有效指标。CIER因子表现出显著的选股能力,取得年化多空收益17.44%,多头超额收益15.71%,长期年化收益率超过33%,并在主要宽基指数中均实现7%左右的多头超额。

报告强调,创新效率不仅仅由研发投入决定,更取决于包括资本支出在内的综合创新投入,该视角更全面反映企业技术积累、硬件资源、外部合作及后续推广实施的资本需求。资本投入率体现企业长期战略进取程度及创新资本有效率,同时减轻了研发费用费用化带来的短期波动影响。

各种图表一脉相承揭示了:
  • 专利多寡与盈利能力呈正相关,创新是企业利润增长和核心竞争力的基础;

- 资本开支与折旧摊销的比值为衡量资本投入效率重要指标,行业分布显示策略不同;
  • 资本创新效率因子经过充分回测验证有效,滞后2年窗口效果最佳,具有较好的时间合理性;

- 选股组合风格偏向中小市值、低动量、高流动性,以及科技及制造业相关行业,alpha贡献明显;
  • 组合风险和历史大回撤表现合理,信息比率稳定,具备较好风险调整后收益特征。


综上所述,本研究为基于创新效率的量化投资提供了新视角,从财务、创新产出以及市场表现层面扎实论证了CIER因子有效性和实际应用价值。报告建议投资者关注企业综合资本投入水平及创新质量,结合行业特征使用CIER,警惕会计政策和行业特异性风险。未来进一步考虑资本结构在创新效率中的作用,将为该领域带来更加深入和全面的认知。[page::27], [page::28]

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总体评价



该研究报告在创新驱动投资领域具有较强的理论与实证价值,数据翔实,逻辑严密,尤其强调创新效率的全资本视角,彰显了资本投入在创新路径中的关键作用。因子表现优异,且通过多维度测试验证其稳健性,为投资者和研究者提供了可操作性的量化工具和框架,具有较高的推广和应用价值。

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附注:以上分析严格依据报告原文内容展开,所有引用均注明[page::页码],完整覆盖报告结构和图表,兼顾理论与实践,力求公正客观。

报告