基于隨機(jī)前沿分析的我國區(qū)域創(chuàng)新績效及差異研究

摘 要：伴隨著國家及地方創(chuàng)新資源投入力度的不斷加大，創(chuàng)新資源利用的效率問題引起人們的廣泛關(guān)注。本文基于隨機(jī)前沿分析（SFA）原理，以2004—2011年29個省際數(shù)據(jù)為樣本，實(shí)證分析了我國區(qū)域創(chuàng)新績效及其空間差異。研究表明：我國整體創(chuàng)新績效處在較低水平，且存在顯著的區(qū)域差異；各影響因素對區(qū)域創(chuàng)新績效的作用并不理想，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和競爭程度對于區(qū)域創(chuàng)新績效呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。充分利用創(chuàng)新資源、改善區(qū)域創(chuàng)新環(huán)境對創(chuàng)新績效的提升具有重要意義。

關(guān)鍵詞：隨機(jī)前沿分析（SFA） 區(qū)域創(chuàng)新 創(chuàng)新績效

中圖分類號：F061.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-4914（2015）05-068-03

一、引言

創(chuàng)新是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)生動力，區(qū)域創(chuàng)新績效的高低已經(jīng)成為決定一個地區(qū)甚至一個國家經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量和國際競爭力的關(guān)鍵因素。但由于體制、地理?xiàng)l件等多方面原因，導(dǎo)致我國各地區(qū)科技成果轉(zhuǎn)化率不高，有限資源被大量浪費(fèi)，創(chuàng)新活動效率低下。在這種情況下，各地區(qū)都急需了解自身存在的問題及差異產(chǎn)生的原因，以期在現(xiàn)有創(chuàng)新投入下提高區(qū)域創(chuàng)新績效。

我國區(qū)域創(chuàng)新績效方面的研究主要是從2001年開始，采用了多樣化的績效評價方法，但學(xué)術(shù)界對于區(qū)域創(chuàng)新績效方面的研究多采用截面數(shù)據(jù)或者DEA方法進(jìn)行研究。DEA方法雖然可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域創(chuàng)新績效的相對比較，且約束較少，但卻無法對創(chuàng)新績效的影響因素進(jìn)行深入細(xì)致的分析。雖然BCC模型將技術(shù)效率與規(guī)模效率進(jìn)行了分離，由于DEA模型自身的局限性，在計算過程中，直接將實(shí)際產(chǎn)出小于前沿產(chǎn)出部分歸因于技術(shù)效率，與隨機(jī)前沿分析（SFA）相比仍然具有一定的不足之處。目前，已有部分學(xué)者應(yīng)用隨機(jī)前沿分析（SFA）對區(qū)域創(chuàng)新績效問題進(jìn)行研究。張宗益等（2006）運(yùn)用基于對數(shù)型柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)的隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)，實(shí)證研究了我國各省、市、自治區(qū)技術(shù)創(chuàng)新效率的水平及其變化趨勢{1}。李習(xí)保（2007）采用隨機(jī)前沿模型，從區(qū)域創(chuàng)新環(huán)境角度實(shí)證研究其對區(qū)域創(chuàng)新活動效率的影響{2}。白俊紅、李婧等（2009）應(yīng)用隨機(jī)前沿模型實(shí)證測算了各區(qū)域的研發(fā)創(chuàng)新效率，并考察了區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)部企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)、地方政府及金融機(jī)構(gòu)等主體要素及其聯(lián)結(jié)關(guān)系對創(chuàng)新效率的影響{3}。劉思明等（2011）運(yùn)用隨機(jī)前沿模型測算了各區(qū)域的創(chuàng)新效率，并且重點(diǎn)考察了區(qū)域創(chuàng)新體系建設(shè)與創(chuàng)新效率的關(guān)系{4}。于明潔（2013）運(yùn)用隨機(jī)前沿分析方法，從網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)開放、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)鏈接四個方面研究區(qū)域創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對區(qū)域創(chuàng)新效率的影響{5}。蘇屹、李柏洲（2013）實(shí)證表明了中國各區(qū)域創(chuàng)新績效差距太大，并且分別從創(chuàng)新系統(tǒng)和創(chuàng)新主體兩方面來考察影響區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)績效的影響因素{6}。以上研究具有重要的借鑒意義，但也存在不足：首先，主要關(guān)注隨機(jī)前沿分析的主函數(shù)部分，注重創(chuàng)新績效的數(shù)值計算和科學(xué)評價，并未對創(chuàng)新績效各影響因素進(jìn)行深入分析；其次，對于隨機(jī)前沿分析的效率函數(shù)部分，以往的研究只選擇單一的績效衡量指標(biāo)，而不能較全面的衡量區(qū)域創(chuàng)新績效。本文在衡量中國區(qū)域創(chuàng)新績效的基礎(chǔ)上，從對外開放程度、政府支持力度、勞動者素質(zhì)、集聚程度、市場成熟度、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和競爭程度等方面構(gòu)建隨機(jī)前沿分析模型，對區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)創(chuàng)新績效的影響因素進(jìn)行深入、系統(tǒng)的分析。

二、模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)來源

隨機(jī)前沿分析（SFA）是20世紀(jì)70年代提出的，其中Battese和Coelli模型{7}得到了廣泛的應(yīng)用，其基本框架如下：

Yit=xitβ+（Vit-Uit），i=1，2…N，t=1，2…T（1）

mit=zitδ（2）

其中從Yit是以對數(shù)表示的第i個地區(qū)第t期的區(qū)域創(chuàng)新產(chǎn)出，Xit指第i個地區(qū)第t期的區(qū)域創(chuàng)新投入，β為待估計的參數(shù)。隨機(jī)變量Vit∈iid并服從N（0，δu2）， 且獨(dú)立于Uit；Uit為非負(fù)隨機(jī)變量，且服從N（0，δu2）正半部截斷分布， Uit反映了那些在第t期僅僅影響第i個區(qū)域創(chuàng)新績效的隨機(jī)因素。

根據(jù)Battese和Corrlli的模型，TEit=esp（-Uit）表示樣本中第i個地區(qū)在第t時期內(nèi)的技術(shù)效率水平。顯然，如果Uit=0，則TEit=1，即處于技術(shù)效率狀態(tài)；相反，如果Uit>0，則0

在式（2）中，zit為影響區(qū)域創(chuàng)新績效的向量，而δ是待估計參數(shù)，γ=δu2/（δv2+δu2）用來判斷是否應(yīng)該使用SFA模型.易知γ∈（0，1），當(dāng)γ→0時，表明Vit起支配作用，而Uit根本沒有起作用，此時用最小二乘法就可以分析；當(dāng)γ→1時，表示Uit起作用而Vit根本沒有作用，此時也沒有必要使用SFA，γ的檢驗(yàn)統(tǒng)計量漸進(jìn)服從混合χ2分布。

本文依據(jù)Battese和Corrlli的模型，采用柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)，對我國各省的區(qū)域創(chuàng)新績效進(jìn)行測定。具體的研究模型為：

inYit=β0+β1inKit+β2inLit+Vit-Uit（3）

mit=δ0+δ1Openit+δ2Govit+δ3Baseit+δ4inLaborit+δ5Densit+

δ6Matit+δ7Compit（4）

在式（3）中Y表示區(qū)域創(chuàng)新活動產(chǎn)出。對于產(chǎn)出變量，專利指標(biāo)被廣泛采用。在發(fā)明、實(shí)用新型和在式（3）中Y表示區(qū)域創(chuàng)新活動產(chǎn)出。對于產(chǎn)出變量，專利指標(biāo)被廣泛采用。在發(fā)明、實(shí)用新型和外觀設(shè)計3種專利中，發(fā)明專利由于其技術(shù)含量高且申請量很少受到專利授權(quán)機(jī)構(gòu)審查能力的約束，更能客觀地反映出一個地區(qū)原始創(chuàng)新能力與科技綜合實(shí)力{8}。因此本文采用發(fā)明專利申請授權(quán)量作為區(qū)域創(chuàng)新活動產(chǎn)出的衡量指標(biāo)；K、L分別表示區(qū)域創(chuàng)新活動中的資本投入和勞動力投入，本文分別采用R&D經(jīng)費(fèi)投入量和R&D人員全時當(dāng)量來衡量。

在式（4）主要從區(qū)域創(chuàng)新環(huán)境和制度等主客觀因素來考察對區(qū)域創(chuàng)新績效的影響：對外開放度（Open）為一個地區(qū)貿(mào)易依存度與外資依存度之和，表示該地區(qū)的開放水平。其中，貿(mào)易依存度為進(jìn)出口貿(mào)易額與GDP的百分比，外資依存度為實(shí)際利用外商直接投資額與GDP的百分比{9}。

政府支持力度（Gov）以區(qū)域內(nèi)科技經(jīng)費(fèi)籌集中政府資金所占比重來衡量。區(qū)域創(chuàng)新是政府發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)的有效工具，政府的資金支持力度對區(qū)域創(chuàng)新績效產(chǎn)生正向推進(jìn)作用。

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（Base）是區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基礎(chǔ)和必備條件，為區(qū)域內(nèi)技術(shù)開發(fā)與創(chuàng)新提供一個良好的平臺，本文采用郵電業(yè)務(wù)總量占GDP的比重來衡量{10}。

勞動者素質(zhì)（Labor）以每十萬人口中在校大學(xué)生數(shù)來表示。高素質(zhì)的勞動力，可以提高勞動生產(chǎn)率和資本利用率，從而有利于促進(jìn)區(qū)域創(chuàng)新績效。

集聚程度（Dens）以區(qū)域就業(yè)人口總數(shù)占該區(qū)域居民點(diǎn)及工礦用地和交通用地的比例衡量。由于我國中西部一些省區(qū)存在大量的人口稀少區(qū)域，并且知識溢出主要發(fā)生在人口集聚的居民點(diǎn)及工礦用地和交通用地上，所以直接用各省土地總面積來計算就業(yè)密度是不合適的{11}。

市場成熟度（Mat）反映區(qū)域技術(shù)市場發(fā)育程度，采用技術(shù)市場成交額占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重來衡量。技術(shù)市場成熟度越高越有利于區(qū)域內(nèi)創(chuàng)新資源的流動，推動科技研究成果的轉(zhuǎn)化，從而影響區(qū)域創(chuàng)新績效。

競爭程度（Comp）通常用霍芬達(dá)爾—霍希曼指數(shù)來衡量，其值等于該區(qū)域每一行業(yè)就業(yè)人口占總就業(yè)人口比重的平方和。按照國家統(tǒng)計年鑒上行業(yè)的分類，本文計算的行業(yè)包括農(nóng)業(yè)、采礦業(yè)、制造業(yè)等。由于我國地方保護(hù)主義較為盛行，各地區(qū)的內(nèi)部市場相對比較獨(dú)立，因而本文直接以我國的行政區(qū)域劃分市場邊界。該指標(biāo)數(shù)值越大，人均企業(yè)數(shù)越多，消費(fèi)者的可選擇性越強(qiáng)，因而企業(yè)間的競爭越激烈{11}。

本文數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國科技統(tǒng)計年鑒》，選取我國2004—2011年的省際面板數(shù)據(jù)，鑒于西藏、寧夏的多項(xiàng)指標(biāo)嚴(yán)重缺失，故將這兩個地區(qū)從中剔除，共得到29個省份的數(shù)據(jù)。除勞動者素質(zhì)（Labor）取自然對數(shù)，其他指標(biāo)均為原始數(shù)據(jù)。

三、結(jié)果分析

根據(jù)上文構(gòu)建的模型，利用Frontier4.1軟件對中國29個省（自治區(qū)、直轄市）2004年至2011年的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證研究，輸出結(jié)果如表1所示。

（一）總體評價

從表1可知，γ=0.5596，且LR統(tǒng)計檢驗(yàn)在1%的水平下顯著。根據(jù)前文的分析，γ值既不接近于1，也不接近于0，說明各區(qū)域在創(chuàng)新過程中存在無效率情況，應(yīng)進(jìn)一步剝離各影響因素對無效率的貢獻(xiàn)，尋找無效率根源。對數(shù)似然函數(shù)值為-105.6284，說明整個模型擬合效果良好，LR統(tǒng)計量為39.1542，并且通過了1%水平的檢驗(yàn)，說明模型估計有效。生產(chǎn)函數(shù)中資本投入和勞動力投入對創(chuàng)新產(chǎn)出均為顯著的正相關(guān)，資本投入的產(chǎn)出彈性0.9290，勞動力投入的產(chǎn)出彈性為0.0122。而平均技術(shù)效率為0.5995，這說明中國各區(qū)域創(chuàng)新無效率情況普遍存在；另一方面說明中國存在很大的創(chuàng)新潛力，對影響區(qū)域創(chuàng)新績效的因素進(jìn)行分析，以期通過科學(xué)的方法找出提升區(qū)域創(chuàng)新績效的有效途徑，在現(xiàn)有投入基礎(chǔ)上進(jìn)一步促進(jìn)創(chuàng)新產(chǎn)出。

（二）影響因素分析

通過表1中得到的變量估計系數(shù)，可以進(jìn)一步對對外開放程度、政府對創(chuàng)新的支持力度、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、勞動者素質(zhì)、集聚程度、市場成熟度和競爭程度等影響因素進(jìn)行分析。

第一，對外開放程度。δ1=-0.2991，其與區(qū)域創(chuàng)新績效存在正相關(guān)關(guān)系。這說明地區(qū)的對外開放水平越高，其創(chuàng)新能力越強(qiáng)，深化改革開放是促進(jìn)區(qū)域創(chuàng)新績效的有效途徑。

第二，政府支持力度。δ2=-0.5929，與區(qū)域創(chuàng)新績效存在正相關(guān)關(guān)系，這充分說明我國還是以政府為主導(dǎo)的區(qū)域創(chuàng)新模式，政府在各區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)中的地位不容忽視。

第三，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。δ3=0.1918，與區(qū)域創(chuàng)新績效存在負(fù)相關(guān)關(guān)系?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)是區(qū)域發(fā)展水平和文明程度的重要支撐，一般情況下應(yīng)對區(qū)域創(chuàng)新績效產(chǎn)生正向的推進(jìn)作用。然而實(shí)證結(jié)果卻表明，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與區(qū)域創(chuàng)新績效呈反向關(guān)系，說明我國各地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較為薄弱，已跟不上區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展的需要，在一定程度上阻礙了其發(fā)展。

第四，勞動者素質(zhì)。δ4=-0.1844，與區(qū)域創(chuàng)新績效存在正相關(guān)關(guān)系。勞動力素質(zhì)越高，吸收、消化進(jìn)而利用創(chuàng)新技術(shù)的能力也越強(qiáng)，能夠更加合理有效地利用創(chuàng)新資源，從而提高創(chuàng)新效率。各省應(yīng)完善人才引進(jìn)、培育和獎勵機(jī)制，以吸引高素質(zhì)人才。

第五，集聚程度。δ5=-0.6542，與區(qū)域創(chuàng)新之間存在正相關(guān)關(guān)系。產(chǎn)業(yè)集聚有利于改善區(qū)域居民生活水平，促進(jìn)地區(qū)技術(shù)進(jìn)步。

第六，市場成熟度。δ6=-3.0595，對區(qū)域創(chuàng)新績效具有正向的影響作用。市場發(fā)育程度的高低有利于區(qū)域內(nèi)創(chuàng)新資源的集聚，促進(jìn)科研成果的轉(zhuǎn)換。

第七，競爭程度。δ7=2.6704，與區(qū)域創(chuàng)新績效存在負(fù)相關(guān)性。一定程度的市場競爭有利于增強(qiáng)創(chuàng)新的動力，但實(shí)證結(jié)果卻表明競爭程度與區(qū)域創(chuàng)新績效是反向關(guān)系。造成這一現(xiàn)象的原因可能是，目前我國區(qū)域各行業(yè)中惡性競爭的現(xiàn)象普遍存在，缺乏良好的行業(yè)引導(dǎo)機(jī)制。

（三）各地區(qū)創(chuàng)新績效差異分析

根據(jù)模型的輸出結(jié)果，對29個省份8年的平均績效進(jìn)行計算，結(jié)果如表2所示。同時，圖1分析了2004—2011年間我國整體平均區(qū)域創(chuàng)新績效的波動情況。

由表2和圖1可以看出，我國各區(qū)域整體平均創(chuàng)新績效在0.5995左右，且近幾年呈現(xiàn)不斷上升趨勢，這表明中國目前區(qū)域創(chuàng)新績效還處于較低水平，仍有很大的提升空間。同時，各地區(qū)差異較大，北京、上海、海南等地在創(chuàng)新績效方面遠(yuǎn)超其他省份，這與其獨(dú)特的地理位置和政治、經(jīng)濟(jì)地位有直接關(guān)系；東部與中、西部差異較大，但東部地區(qū)中江蘇、浙江、山東和福建等省份創(chuàng)新績效較低，說明創(chuàng)新投入存在規(guī)模不經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，過多的投入造成效率下降，不能較好的轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)和社會效益。這也表明科研投入的集中會造成資源的浪費(fèi)，應(yīng)以效率最大化為原則進(jìn)行科學(xué)分配。

四、簡要結(jié)論與政策建議

本文以中國29個省份為研究對象，運(yùn)用基于柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)的隨機(jī)前沿分析模型實(shí)證研究了我國各地區(qū)的創(chuàng)新績效及差異，并探求影響區(qū)域創(chuàng)新績效的因素。結(jié)果表明，區(qū)域研發(fā)人員投入對創(chuàng)新績效的推動作用大于研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入的推動作用；對外開放程度、政府支持力度、勞動者素質(zhì)、集聚程度、市場成熟度等與區(qū)域創(chuàng)新績效具有顯著的正相關(guān)關(guān)系；全國整體創(chuàng)新績效水平較低，仍有較大的提升空間；各地區(qū)之間創(chuàng)新績效差異顯著，一定程度上說明了區(qū)域創(chuàng)新活動在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用已初步顯現(xiàn)。

基于實(shí)證結(jié)論，針對我國區(qū)域創(chuàng)新績效的提升，提出如下措施建議：（1）應(yīng)充分利用創(chuàng)新資源。東部地區(qū)尤其是東部沿海地區(qū)由于其優(yōu)越的地理?xiàng)l件、良好的基礎(chǔ)設(shè)施及創(chuàng)新環(huán)境，吸引了國內(nèi)外大量的創(chuàng)新財力資源和創(chuàng)新人力資源。但近年來多地出現(xiàn)創(chuàng)新績效低、規(guī)模不經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，浪費(fèi)了有限的國家資源。因而充分利用創(chuàng)新資源，完善區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)，加大科技創(chuàng)新及創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化的力度，提高區(qū)域創(chuàng)新資源的利用效率，減少區(qū)域創(chuàng)新資源的浪費(fèi)已成為當(dāng)務(wù)之急。（2）改善區(qū)域創(chuàng)新環(huán)境。首先，應(yīng)完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是一個地區(qū)創(chuàng)新要素流動的載體，為創(chuàng)新活動提供支撐平臺。其次，應(yīng)營造良好的區(qū)域創(chuàng)新競爭環(huán)境。適度的競爭可以增強(qiáng)企業(yè)創(chuàng)新動力，所以健全行業(yè)引導(dǎo)機(jī)制，營造良好的區(qū)域創(chuàng)新競爭環(huán)境有利于促進(jìn)區(qū)域創(chuàng)新水平的提高。

由于本文選取指標(biāo)及數(shù)據(jù)的限制，部分省份得出的平均績效排名與其他省際創(chuàng)新績效研究的結(jié)論有所差異，這可能與這些地區(qū)物質(zhì)、人力資本相對過剩，生產(chǎn)要素得不到合理利用有關(guān)，有待對影響區(qū)域創(chuàng)新績效的因素進(jìn)一步研究。

注釋：

{1}張宗益，周勇，錢燦，賴德林.基于SFA模型的我國區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新效率的實(shí)證研究[J].軟科學(xué)，2006，20（2）：125-128

{2}李習(xí)保.區(qū)域創(chuàng)新環(huán)境對創(chuàng)新活動效率影響的實(shí)證研究[J].數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究，2007（8）：13-24

{3}白俊紅，江可申，李婧.應(yīng)用隨機(jī)前沿模型評測中國區(qū)域研發(fā)創(chuàng)新效率[J].管理世界，2009，（10）：51-61

{4}劉思明，趙彥云，侯鵬.區(qū)域創(chuàng)新體系與創(chuàng)新效率——中國省級層面的經(jīng)驗(yàn)分析[J].山西財經(jīng)大學(xué)學(xué)報，2011，33（12）：9-17

{5}于明潔，郭鵬，張果.區(qū)域創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對區(qū)域創(chuàng)新效率的影響研究[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2013，34（8）：56-63

{6}蘇屹，李柏洲.基于隨機(jī)前沿的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)創(chuàng)新績效分析[J].系統(tǒng)工程學(xué)報，2013，28（1）：125-123

{7}Battese G E， Coelli T J. A model for technical inefficiency effects in a stochastic production frontier for panel data [J]. Empirical Economic， 1995， 20（1）： 325-332

{8}劉鳳朝，沈能.基于專利結(jié)構(gòu)視角的中國區(qū)域創(chuàng)新能力差異研究[J].管理評論，2006，（11）：43-47

{9}蘭宜生.對外開放度與地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長的實(shí)證分析[J].統(tǒng)計研究，2002，2（19）：19-22

{10}張煥民.我國經(jīng)濟(jì)增長的地區(qū)性趨同理論及實(shí)證研究[M].合肥：合肥工業(yè)出版社，2007

{11}張昕，陳林.產(chǎn)業(yè)聚集對區(qū)域創(chuàng)新績效影響的實(shí)證研究——以兩類高技術(shù)制造業(yè)為例[J].科技進(jìn)步與對策，2012，15（43）：42-45

（作者單位：中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 山西太原 030051）

[作者簡介：梅文文（1991—），女，安徽合肥人，中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，在讀碩士，研究方向：區(qū)域創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。]

（責(zé)編：若佳）