基于DEA-Malmquist指數(shù)的遼寧高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)

荊 浩，張冬秀

(沈陽(yáng)航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，沈陽(yáng) 110136)

高技術(shù)產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略性先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變中發(fā)揮著重要作用，已成為當(dāng)今世界綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。作為動(dòng)力型先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的效率將直接影響到我國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈的效率水平和自主創(chuàng)新能力。在振興遼寧老工業(yè)基地戰(zhàn)略指導(dǎo)下，如何使遼寧高技術(shù)產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展，從而提高遼寧自主創(chuàng)新能力，并由此推動(dòng)遼寧產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，是亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要強(qiáng)大的資金投入和科技人員儲(chǔ)備。本著又好又快發(fā)展的思路，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度和質(zhì)量顯得同等重要。這里將從資源有效利用的程度——?jiǎng)?chuàng)新效率入手，對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量進(jìn)行考慮。國(guó)內(nèi)有很多學(xué)者對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)［1］，魏芳、趙玉林(2008)［2］采用DEA方法對(duì)我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率進(jìn)行了實(shí)證分析，劉俊杰、傅毓維(2008)［3］采用同樣的方法進(jìn)行了高技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)。劉志迎、葉蓁(2006)［4］、解堊(2007)［5］采用Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)方法對(duì)我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)效率指數(shù)進(jìn)行了評(píng)價(jià)［7］。本文以遼寧省2005－2007年高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際數(shù)據(jù)為參考，采用基于DEA的Malmquist指數(shù)方法，對(duì)遼寧省高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)態(tài)效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，目的在于分析遼寧省不同行業(yè)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量，指出存在的問(wèn)題，并提出改進(jìn)的意見(jiàn)。

1 方法介紹

Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)由Malmquist(1953)在分析消費(fèi)的過(guò)程中首次提出，Caves等人首次用它來(lái)作為生產(chǎn)效率指數(shù)［8］。此后該指數(shù)與DEA理論相結(jié)合，在生產(chǎn)率測(cè)算中的應(yīng)用日益廣泛。

對(duì)于一個(gè)投入產(chǎn)出系統(tǒng)，假設(shè)有n個(gè)生產(chǎn)要素投入，m個(gè)產(chǎn)出，投入集合為x∈，產(chǎn)出集合為y∈，S為生產(chǎn)技術(shù)，θ為達(dá)到生產(chǎn)前沿面時(shí)產(chǎn)出要素的增加比率，則可定義產(chǎn)出距離函數(shù)為:

在時(shí)間t的技術(shù)條件下，從時(shí)期t到(t+1)的技術(shù)效率變化的Malmquist指數(shù)可用下式表達(dá):

這里Do即為距離函數(shù)，下標(biāo)o表示基于產(chǎn)出的距離函數(shù)。同樣可以定義在時(shí)期t+1的技術(shù)條件下，測(cè)度從時(shí)期t到t+1的技術(shù)效率變化的Malmquist生產(chǎn)率指數(shù):

為了避免使用上的混亂，可用2個(gè)Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)的幾何平均值來(lái)計(jì)算生產(chǎn)率的變化。為避免時(shí)期選擇的隨意性可能導(dǎo)致的差異，可用式(1)和式(2)2個(gè)Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)的幾何平均值來(lái)衡量從t時(shí)期到t+1時(shí)期生產(chǎn)率變化。該指數(shù)大于1時(shí)，表明從t時(shí)期到t+1時(shí)期全要素生產(chǎn)率是增長(zhǎng)的。

同時(shí)，式(4)給出了Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)的分解。Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)總體上可以分解為效率變化指數(shù)TEC和技術(shù)進(jìn)步指數(shù)TC兩項(xiàng)。TEC是規(guī)模報(bào)酬不變且要素自由處置條件下的效率變化指數(shù)，它測(cè)度從時(shí)期t到(t+1)每個(gè)觀(guān)察對(duì)象到最佳實(shí)踐邊界的追趕程度。TEC＞1表明前沿面下的決策單元向前沿面趨近，效率改善，而TEC＜1則表明決策單元遠(yuǎn)離前沿面，效率退步。TC指數(shù)則測(cè)度技術(shù)邊界從時(shí)期t到t+1的移動(dòng)。TC＞1表示生產(chǎn)可能性邊界的向外移動(dòng)，即技術(shù)進(jìn)步;反之，則技術(shù)退步。

效率變化指數(shù)又可以分解為純技術(shù)效率變化指數(shù)PTEC和規(guī)模效率變化指數(shù)SEC。PTEC＞1表明變動(dòng)規(guī)模報(bào)酬下效率改善，反之則效率退步;SEC＞1表示相對(duì)于第T期，第t+1期更接近固定規(guī)模報(bào)酬，SEC＜1則遠(yuǎn)離固定規(guī)模報(bào)酬。

根據(jù)式(2)、式(3)和式(4)，構(gòu)造Malmquist指數(shù)需測(cè)算4個(gè)距離函數(shù)。假設(shè)有k個(gè)DMU，則第k個(gè)DMU的距離函數(shù))可由式(5)所示的線(xiàn)性規(guī)劃求得，其它3個(gè)距離函數(shù)可同理得到。

2 實(shí)證分析

2.1 變量的選取與說(shuō)明

本文以遼寧高技術(shù)產(chǎn)業(yè)為研究對(duì)象，采用基于DEA的Malmquist指數(shù)方法對(duì)其創(chuàng)新效率進(jìn)行評(píng)價(jià)。創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)，需要確定投入、產(chǎn)出指標(biāo)，見(jiàn)表1:

表1 投入、產(chǎn)出變量說(shuō)明

參考相關(guān)文獻(xiàn)中創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取，本文選取R＆D人員和R＆D經(jīng)費(fèi)為投入變量，選取新產(chǎn)品銷(xiāo)售收入和獲得專(zhuān)利數(shù)量為產(chǎn)出變量。本文中的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)包括醫(yī)藥制造業(yè)、航空航天器制造業(yè)、電子及通信設(shè)備制造業(yè)、電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)、醫(yī)療器械及儀器儀表制造業(yè)，選取的樣本數(shù)據(jù)為2005年至2007年遼寧高技術(shù)不同行業(yè)規(guī)模工業(yè)企業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。遼寧高技術(shù)產(chǎn)業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表2所示。

表2 遼寧高技術(shù)產(chǎn)業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

2.2 實(shí)證結(jié)果

采用DEAP2.1軟件進(jìn)行DEA分析，結(jié)果如表3、表4所示。

(1)遼寧高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)效率分析

遼寧高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3所示。由表3可以看出，2005年－2007年，5個(gè)行業(yè)的平均技術(shù)效率分別為0.812、0.811和0.796，說(shuō)明這些行業(yè)整體效率水平較高，且歷年變化幅度不大;從純技術(shù)效率來(lái)看，三年的平均值分別為 0.971、0.930和0.997，表明純技術(shù)效率水平高，不同行業(yè)的投入產(chǎn)出組合是比較合理的;三年的平均規(guī)模效率值分別為0.836、0.870和0.797。具體到各個(gè)行業(yè)，三年中，航空航天器制造業(yè)和電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)都滿(mǎn)足技術(shù)有效，而醫(yī)藥制造業(yè)、電子及通信設(shè)備制造業(yè)和醫(yī)療器械及儀表制造業(yè)都是技術(shù)無(wú)效的;從規(guī)模報(bào)酬來(lái)看，三年中，技術(shù)無(wú)效的行業(yè)都是規(guī)模報(bào)酬遞減，表明對(duì)這些行業(yè)而言，片面的加大投入將不能帶來(lái)產(chǎn)出的同比例增長(zhǎng)。

表3 遼寧高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率分解

(2)Malmquist生產(chǎn)率變化總體分析

遼寧高技術(shù)產(chǎn)業(yè)不同行業(yè)動(dòng)態(tài)效率計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4所示。由表4可以看出，2005年－2006年，遼寧高技術(shù)產(chǎn)業(yè)分行業(yè)全要素生產(chǎn)率呈現(xiàn)下降態(tài)勢(shì)，2006年－2007年仍呈現(xiàn)下降態(tài)勢(shì)，下降幅度為 －0.174(0.826)和 －0.031(0.969)。進(jìn)一步分析，全要素生產(chǎn)率可以分解成技術(shù)變動(dòng)(TC)和技術(shù)效率變動(dòng)(TEC)，通過(guò)分解可以尋找全要素生產(chǎn)率變動(dòng)的影響因素。由表4可以看出，2004年－2005年，5個(gè)行業(yè)的平均技術(shù)效率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，變動(dòng)率為－0.006(0.994)，說(shuō)明技術(shù)效率變動(dòng)對(duì)全要素生產(chǎn)率的提升具有阻礙作用;2006年－2007年，平均技術(shù)效率仍呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，變動(dòng)率為－0.072(0.928)。2005年－2007年的平均技術(shù)效率為0.96，表明技術(shù)效率下降是導(dǎo)致全要素生產(chǎn)率下降的原因之一。技術(shù)效率變動(dòng)可以分解成純技術(shù)效率變動(dòng)(PTEC)和規(guī)模效率變動(dòng)(SEC)。2005年－2006年，平均純技術(shù)效率下降，變動(dòng)為－0.054(0.946)，規(guī)模效率上升，變動(dòng)為0.05(1.05)，表明這段時(shí)間技術(shù)效率的下降是由純技術(shù)效率下降所導(dǎo)致的;2006年－2007年，平均技術(shù)效率上升，變動(dòng)為0.088(1.088)，規(guī)模效率下降，為－0.147(0.853)，表明這段時(shí)間技術(shù)效率的上升是由純技術(shù)效率上升所推動(dòng)的。2005年－2007年純技術(shù)效率上升，變動(dòng)為0.014(1.014)，規(guī)模效率下降，變動(dòng)為 －0.054(0.946)，表明技術(shù)效率的上升是由純技術(shù)效率上升所推動(dòng)的。

(3)技術(shù)進(jìn)步指數(shù)變動(dòng)分析

2005年 －2006年，平均技術(shù)進(jìn)步指數(shù)為0.832;2006年－2007年，平均技術(shù)進(jìn)步指數(shù)為1.044。2005年－2007年的平均技術(shù)進(jìn)步指數(shù)為0.932，變動(dòng)為－0.068，表明技術(shù)退步是導(dǎo)致全要素生產(chǎn)率下降的另一個(gè)主要原因。

(4)不同行業(yè)全要素生產(chǎn)率變化分析

由表4可以看出，2005年－2006年，全要素生產(chǎn)率上升的行業(yè)是電子及通信設(shè)備制造業(yè)和電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)，其上升幅度分別為0.144和0.27;其中電子及通信設(shè)備制造業(yè)全要素生產(chǎn)率上升是由技術(shù)效率上升所引致的，而電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)的全要數(shù)素產(chǎn)率上升是由技術(shù)進(jìn)步所引致的。2006年－2007年，全要素生產(chǎn)率上升的行業(yè)是醫(yī)藥制造業(yè)、電子及通信設(shè)備制造業(yè)和電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)，上升幅度分別為0.614、0.254和0.374;其中電子及通信設(shè)備制造業(yè)全要素生產(chǎn)率上升是由技術(shù)進(jìn)步所引致的，其余兩個(gè)行業(yè)全要素生產(chǎn)率上升是由技術(shù)效率上升和技術(shù)進(jìn)步共同引致的。

表4 Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)及其分解

2.3 相關(guān)性分析

利用相關(guān)性分析，可以對(duì)全要素效率、效率變化指數(shù)和技術(shù)進(jìn)步指數(shù)之間的關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行研究，選用的數(shù)據(jù)為各行業(yè)2005年－2007年的平均值，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5所示。由表5可以看出，在顯著水平α=0.01的條件下，全要素效率與效率變化指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.989，而與技術(shù)進(jìn)步指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.905，這表明效率變化指數(shù)大于技術(shù)進(jìn)步指數(shù)對(duì)全要素生產(chǎn)效率的影響。

表5 全要素效率、效率變化指數(shù)和技術(shù)進(jìn)步指數(shù)的相關(guān)性

3 結(jié)論

本文使用Malmquist指數(shù)方法對(duì)遼寧高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)。從創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率及其分解情況來(lái)看，2005年－2007年，遼寧高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，而創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率下降則是由技術(shù)效率下降和技術(shù)退步所共同導(dǎo)致的。這是一個(gè)需要引起注意的問(wèn)題，首先，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力就是創(chuàng)新能力的提升，而技術(shù)退步無(wú)疑將直接阻礙產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展;其次，技術(shù)效率的持續(xù)下降，則表明了創(chuàng)新資源利用效率的低下。

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