基于DEA模型的遼寧沿海經(jīng)濟帶R＆D活動有效性評價*

渤海大學管理學院 李慶滿 王洪軍 戴萬亮

一、引言

《國家“十二五”科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》強調(diào)以支撐加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹骶€，大力增強科技創(chuàng)新能力。遼寧沿海經(jīng)濟帶從2009年上升為國家戰(zhàn)略以來取得了令人矚目的成就，不僅產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴大，技術(shù)創(chuàng)新也逐漸成為產(chǎn)業(yè)增長的強勁動力。遼寧沿海經(jīng)濟帶各市紛紛加大R＆D投入，并取得了很大的成績，為遼寧沿海經(jīng)濟帶乃至全省的技術(shù)創(chuàng)新做出了重大貢獻。但是，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同、產(chǎn)能過剩等問題逐漸凸顯。本文擬從創(chuàng)新效率的角度，借助數(shù)據(jù)包絡模型，對遼寧省各市R＆D活動有效性加以評價，從而探析遼寧沿海經(jīng)濟帶技術(shù)創(chuàng)新在全省的地位，并分析其扮演的重要角色。

二、相關(guān)文獻綜述

近年來，R＆D活動的效率評價問題引起了學者的廣泛關(guān)注，主要研究的焦點在于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率評價。Raab＆Kotamraju(2006)運用DEA模型對美國50個州高技術(shù)產(chǎn)業(yè)投入產(chǎn)出效率的研究發(fā)現(xiàn)，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)為美國的經(jīng)濟發(fā)展做出重要貢獻。白俊紅、江可申和李婧(2009)應用隨機前沿模型實證測算了全國各區(qū)域的研發(fā)創(chuàng)新效率，研究發(fā)現(xiàn)，中國當前區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)網(wǎng)絡建設(shè)并不理想。戴萬亮、楊皎平和敖麗紅(2013)采用SEDEA模型對1995～2010年間我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)R＆D活動效率進行了測度，研究發(fā)現(xiàn)，我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)R＆D活動效率呈現(xiàn)逐年上升的良好勢頭，但是相關(guān)政策對創(chuàng)新效率的影響并不明顯。李美娟(2014)利用基于理想解法的動態(tài)評價方法對“十一五”期間中國大陸31個省市區(qū)域自主創(chuàng)新效率進行評價與比較分析，研究結(jié)果表明，不同年份各地區(qū)區(qū)域自主創(chuàng)新效率排名變化較大。

三、研究方法與數(shù)據(jù)來源

(一)研究方法。

R＆D活動的效率問題實際上是一個多投入/多產(chǎn)出的復雜問題。數(shù)據(jù)包絡分析(Data Envelopment Analysis，DEA)由于其具有無須預設(shè)生產(chǎn)函數(shù)、無須考慮量綱以及在處理多投入/多產(chǎn)出方面的優(yōu)越性，自1978年由著名運籌學家Charnes、Cooper＆Rhodes以相對效率概念為基礎(chǔ)提出以來，被廣泛運用于各個領(lǐng)域的效率評價研究。其基本原理在于用投入和產(chǎn)出的觀察值來估計有效生產(chǎn)前沿面，如圖1所示。圖1中ABCD四個點組成的折線表示生產(chǎn)前沿面，位于生產(chǎn)前沿面上的決策單元被認為是DEA有效的，其他決策單元被認為是非DEA有效，如點X，可以通過調(diào)整投入進而調(diào)整產(chǎn)出以達到DEA有效，即達到生產(chǎn)前沿面上的X'點上。

綜上所述，本文選取基于投入導向的DEA模型測度2012年遼寧沿海經(jīng)濟帶R＆D活動的有效性，分析各城市R＆D活動的綜合效率、技術(shù)效率和規(guī)模效率。

(二)指標選取與數(shù)據(jù)來源。

DEA模型的指標選取要求投入指標與產(chǎn)出指標兩部分。投入指標方面，本文將R＆D投入指標分為人力投入、資本投入和平臺投入三部分。其中，人力投入用R＆D活動人員折合全時當量加以體現(xiàn)，相比R＆D人員數(shù)指標，R＆D活動人員折合全時當量指標更加科學，其計算結(jié)果也更具實際意義;資本投入由R＆D經(jīng)費內(nèi)部支出加以體現(xiàn);平臺投入由研究機構(gòu)數(shù)量加以體現(xiàn)。產(chǎn)出指標方面，本文從直接表現(xiàn)和價值表現(xiàn)兩個角度衡量R＆D活動產(chǎn)出。一方面，本文用專利申請數(shù)作為R＆D活動的直接表現(xiàn)，一般情況下，與其他指標相比，該指標具有數(shù)據(jù)可獲得并相對客觀可靠等特點，且與R＆D活動密切相關(guān);另一方面，創(chuàng)新是把生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的新組合引入生產(chǎn)體系，因此，本文用新產(chǎn)品產(chǎn)值表征R＆D活動的價值表現(xiàn)。指標體系如表1所示。

本文數(shù)據(jù)來源自2012年遼寧省R＆D活動。具體數(shù)據(jù)來自《2013年遼寧省科技統(tǒng)計年鑒》。

四、數(shù)據(jù)分析

假定有N個決策單元，每個決策單元有M種R＆D活動投入要素，有S種由投入而產(chǎn)生的R＆D活動產(chǎn)出，記 Xn=(x1n，x2n，…，xmn)T，Yn=(y1n，y2n，…，ysn)T，表示任意一個決策單元的投入集與產(chǎn)出集，則基于投入導向規(guī)模報酬不變的R＆D活動的CCR模型為:

基于投入導向規(guī)模報酬可變的R＆D活動的BCC模型為

圖1 有效生產(chǎn)前沿面

(一)效率分析。

將數(shù)據(jù)導入DEAP2.1軟件，分別選擇投入導向的CCR模型和BCC模型，得出遼寧沿海經(jīng)濟帶R＆D活動的綜合效率技術(shù)效率與規(guī)模收益情況，利用公式“規(guī)模效率=綜合效率/技術(shù)效率”進行換算，可以得出規(guī)模效率情況。具體運算結(jié)果如表2所示，圖2則更為直觀的展現(xiàn)了遼寧省R＆D活動有效性的分析結(jié)果。

1.綜合效率分析。由表2、圖2可知，鞍山市、本溪市、丹東市、鐵嶺市和葫蘆島市的綜合效率值為1，說明這5市R＆D活動的綜合效率有效，其中遼寧沿海經(jīng)濟帶的丹東市和葫蘆島市位列其中;沈陽市、大連市、撫順市、錦州市、營口市、阜新市、遼陽市、盤錦市和朝陽市的綜合效率值均小于1，說明這9市R＆D活動是綜合效率無效的，特別是錦州市和遼陽市的綜合效率值小于0.5。從整體上看，遼寧省各市R＆D活動效率參差不齊，大部分城市R＆D活動存在資源浪費。有些城市R＆D活動的效益較高，如沈陽市和大連市的專利申請數(shù)位列全省前茅，但其R＆D活動非DEA綜合效率有效。從遼寧沿海經(jīng)濟帶六市來看，大連市、錦州市、營口市和盤錦市非DEA綜合效率有效，丹東市和葫蘆島市DEA綜合效率有效。特別是葫蘆島市，其專利申請數(shù)全省最低，但其投入能夠有效地轉(zhuǎn)化為專利申請和新產(chǎn)品產(chǎn)值。可見，大部分城市R＆D活動存在“重量不重質(zhì)”的現(xiàn)象。

2.技術(shù)效率分析。由表2、圖2可知，共有7個城市R＆D活動的技術(shù)效率值為1，除綜合效率有效的鞍山市、本溪市、丹東市、鐵嶺市和葫蘆島市之外，沈陽市與大連市R＆D活動也處于技術(shù)效率有效;其余7個城市R＆D活動的技術(shù)效率值小于1，非DEA技術(shù)效率有效;錦州市的技術(shù)效率值低于0.5，其R＆D活動技術(shù)效率最低。從整體上看，遼寧省半數(shù)的城市R＆D活動的技術(shù)效率仍比較低。從遼寧沿海經(jīng)濟帶六市來看，也有半數(shù)的城市的R＆D活動技術(shù)效率不高，甚至有的城市技術(shù)效率極低。這說明，許多城市的技術(shù)資源不能得到充分利用，存在一定程度的資源浪費。

表2 2012年遼寧省R＆D活動有效性分析結(jié)果

圖2 遼寧省R＆D活動效率評價折線圖

3.規(guī)模效率分析。由表2、圖2可知，除綜合效率有效的鞍山市、本溪市、丹東市、鐵嶺市和葫蘆島市之外，其余9個城市R＆D活動均為非DEA規(guī)模有效。特別地，R＆D活動技術(shù)有效的沈陽市與大連市為非DEA規(guī)模有效，這也是這兩個城市R＆D活動綜合效率無效的原因所在。而且，通過數(shù)據(jù)對比我們發(fā)現(xiàn)，這兩個城市的專利申請數(shù)名列全省前兩位，但規(guī)模效率值小于1，雖然比較接近于1。這說明，一方面，遼寧省大部分城市R＆D活動處于規(guī)模無效區(qū)間，遼寧沿海經(jīng)濟帶也有4市存在同樣的問題;另一方面，大部分R＆D活動非DEA規(guī)模有效的城市的規(guī)模效率值在0.8以上，只需小幅調(diào)整規(guī)模即可達到規(guī)模有效。

4.規(guī)模收益分析。由表2可知，鞍山市、本溪市、丹東市、鐵嶺市和葫蘆島市的R＆D活動為DEA綜合效率有效，為規(guī)模收益不變，即這5市的R＆D規(guī)模剛好達到規(guī)模經(jīng)濟;阜新市、遼陽市和朝陽市的R＆D活動為規(guī)模收益遞增，這3個城市的R＆D活動較少，其產(chǎn)出也較少，處于R＆D的初期階段，應該擴大R＆D規(guī)模，加大投入力度;其余6市的R＆D活動為規(guī)模收益遞減，說明這6個城市存在一定程度的重復建設(shè)和產(chǎn)能過剩，應相應地縮減R＆D規(guī)模，減少投入力度，探索更為集約的R＆D模式。

(二)投影分析。

DEA分析能夠為非DEA有效的決策單元進行投影分析，進而為各決策單元提供各指標的改進目標。本研究主要目的在于研究遼寧沿海經(jīng)濟帶各城市R＆D活動的有效性，因此，通過DEA投影分析，計算遼寧沿海經(jīng)濟帶六市的改進目標值，如表3所示。本文所采用的模型為投入導向模型，即希望通過投入的改進達到現(xiàn)有的產(chǎn)出。表3列示了遼寧沿海經(jīng)濟帶六市R＆D活動人員折合全時當量、R＆D經(jīng)費內(nèi)部支出、研究機構(gòu)數(shù)等3項投入指標相對有效面的投影值，該投影值即為各市R＆D活動的改進目標。同時，表3給出遼寧沿海經(jīng)濟帶各市的專利申請數(shù)和新產(chǎn)品產(chǎn)值的現(xiàn)有值，也是改進目標。其中，丹東市和葫蘆島市的R＆D活動為DEA綜合效率有效，因此，其現(xiàn)有的投入指標值剛好能夠完成現(xiàn)有產(chǎn)出指標值，各項指標值無須調(diào)整。以錦州市為例，錦州市將R＆D活動折合全時當量減少為2006.19人年、R＆D經(jīng)費內(nèi)部支出減少為63 439.32萬元、研究機構(gòu)數(shù)減少為44個，既可以完成現(xiàn)有的390個專利產(chǎn)出及1 097 441萬元的新產(chǎn)品產(chǎn)值，可以做到集約規(guī)模，消除資源浪費。

五、對策與建議

將遼寧沿海經(jīng)濟帶R＆D活動置于遼寧省整體范圍內(nèi)，通過對2012年遼寧省R＆D活動有效性的評價與分析，可以看出:一方面，遼寧沿海經(jīng)濟帶各市R＆D活動效率情況不同，但大部分城市R＆D活動效率無效;另一方面，規(guī)模效率無效是導致遼寧沿海經(jīng)濟帶R＆D活動效率不高的主要原因，重復建設(shè)與盲目擴大規(guī)?，F(xiàn)象逐漸凸顯。

針對研究發(fā)現(xiàn)的問題，為了促進遼寧沿海經(jīng)濟帶R＆D活動的良性發(fā)展，以促進遼寧沿海經(jīng)濟帶對區(qū)域經(jīng)濟的帶動作用，本文給出如下對策與建議:

一方面，探索更為集約的R＆D模式，改善規(guī)模收益。自2009年上升為國家戰(zhàn)略以來，遼寧沿海經(jīng)濟帶各城市加大了R＆D投入，積極開展研發(fā)活動，取得了良好的成果，專利申請數(shù)的增加及新產(chǎn)品產(chǎn)值的提升便是很好的證明。但是，隨著R＆D活動的規(guī)模不斷擴大，以及各地政府對R＆D活動重視程度的逐漸加強，部分城市R＆D活動出現(xiàn)了規(guī)模收益遞減的趨勢。主要的表現(xiàn)在，有些城市一味追求上馬新項目，而不重視自身的資源配置情況及已有的項目是否飽和，造成資源浪費和產(chǎn)業(yè)雷同。過度擴張的弊端在大連市、錦州市、營口市和盤錦市已然產(chǎn)生。當然，這種現(xiàn)象處于萌芽狀態(tài)，大部分城市處于規(guī)模收益剛剛出現(xiàn)遞減之處。各地政府在積極開展R＆D活動的同時，應該積極轉(zhuǎn)變觀念，改變過去只注重效益而輕視效率的做法，探索更為集約的R＆D模式，創(chuàng)新研發(fā)形式，改善規(guī)模收益。當然，我們也應該理性地看到，葫蘆島市的R＆D活動雖然是規(guī)模經(jīng)濟的，但其總量仍很低，應該按既有比例加大投入，提升技術(shù)含量，從而實現(xiàn)效益與效率的雙豐收。

表3 遼寧沿海經(jīng)濟帶六市R＆D活動的投影分析結(jié)果

另一方面，構(gòu)建區(qū)域整體規(guī)劃，依照資源稟賦發(fā)展優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。遼寧沿海經(jīng)濟帶作為一個整體，應該充分發(fā)揮“1+1＞2”的作用。從遼寧省委、省政府制定遼寧沿海經(jīng)濟帶開發(fā)開放戰(zhàn)略構(gòu)想的初衷來看，是為了使沿海產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵節(jié)點起到一種由點及線、及帶甚至及面的帶動效應，通過幾個點的先導發(fā)展，引導并輻射周邊區(qū)域的聯(lián)動發(fā)展，進而實現(xiàn)全域的整體發(fā)展。但是，遼寧沿海經(jīng)濟帶開發(fā)開放戰(zhàn)略在執(zhí)行過程中，很多地方過多地將注意力集中到“點”上，以至于具體工作中出現(xiàn)了“重節(jié)點開發(fā)，輕一體發(fā)展”，也產(chǎn)生了各地競相重復建設(shè)、盲目競爭等一系列不利于區(qū)域整體發(fā)展的現(xiàn)象。從R＆D活動的對比也可以看出，各市都在開展R＆D活動，但是彼此間缺乏聯(lián)系。不注重市場調(diào)研，也不考慮本身的資源稟賦，“大而全”的思想還有所殘留。遼寧沿海經(jīng)濟帶各城市應該根據(jù)各自的資源稟賦特征，深化產(chǎn)業(yè)分工，建立差別競爭和錯位發(fā)展的高效率的區(qū)域分工合作體系，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)向更高層次整合集中。遼寧沿海經(jīng)濟帶實現(xiàn)一體化發(fā)展，不僅能提高產(chǎn)業(yè)的整體競爭力，也能進一步提升遼寧在全國經(jīng)濟格局中的戰(zhàn)略地位，讓遼寧沿海經(jīng)濟帶成為真正的一個增長極。

［1］金彥龍、楊皎平:《遼寧沿海經(jīng)濟帶園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同性分析》，載于《經(jīng)濟研究參考》2013年第27期，第32～36頁。

［2］Raab R L，Kotamraju P.The Efficiency of the High-tech Economy:Conventional Development Indexes Versus A Performance Index［J］.Journal of Regional Science，2006，46(3):545-562.

［3］白俊紅、江可申、李婧:《中國地區(qū)研發(fā)創(chuàng)新的相對效率與全要素生產(chǎn)率增長分解》，載于《數(shù)量經(jīng)濟技術(shù)經(jīng)濟研究》2009年第3期，第139～151頁。

［4］戴萬亮:《我國省域高技術(shù)產(chǎn)業(yè)科技活動相對有效性評價——基于DEA模型》，載于《技術(shù)經(jīng)濟》2012年第2期，第24～29頁。

［5］戴萬亮、楊皎平、敖麗紅:《創(chuàng)新政策對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)R＆D活動效率的影響——基于AHP和SE-DEA模型》，載于《中央財經(jīng)大學學報》2013年第10期，第70～74頁。

［6］李美娟:《基于理想解的區(qū)域自主創(chuàng)新效率動態(tài)評價研究》，載于《科學學與科學技術(shù)管理》2014年第2期，第114～123頁。

［7］Charnes A，Cooper W W，Rhodes E.Measuring the Efficiency ofDesign Making Units［J］.European Journalof Operational Research，1978，(2):429-444.