基于DEA模型的河北省科技成果產(chǎn)出效率分析

劉繼為，陳會(huì)然

(1.河北環(huán)境工程學(xué)院人文社科系，河北 秦皇島 066004；2.燕山大學(xué)文法學(xué)院，河北 秦皇島 066004)

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，科學(xué)技術(shù)在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用愈加凸顯和重要?！翱茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”這一論斷正以前所未有的速度向人們驗(yàn)證它的正確性。當(dāng)下，國(guó)家和地方各級(jí)政府科技高度重視，科技投入力度逐年增加?！?017年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》數(shù)據(jù)表明，我國(guó)2017年研究與試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)支出達(dá)17500億元，占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的2.12%。不能忽視的是，雖然科研投入逐年增加，但是對(duì)這些資源的利用效率并未給予足夠的重視。為此，本文運(yùn)用DEA方法對(duì)河北省各地級(jí)市2014-2016年這3年的科技投入產(chǎn)出效率進(jìn)行分析，在對(duì)各市科技成果產(chǎn)出效率進(jìn)行評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上利用投影分析對(duì)無(wú)效DMU的要素投入改進(jìn)狀況進(jìn)行測(cè)評(píng)。

1 研究方法與指標(biāo)說(shuō)明

1.1 研究方法

本文在對(duì)河北省科技成果產(chǎn)出效率進(jìn)行評(píng)價(jià)的過(guò)程中主要運(yùn)用了DEA-BCC模型。

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(Data-Envelopment Analysis，DEA)是一種非參數(shù)的技術(shù)效率分析方法，依據(jù)各DMU的投入產(chǎn)出情況來(lái)確定生產(chǎn)的前沿面，如果DMU處于生產(chǎn)前沿面上，說(shuō)明它是技術(shù)有效的，否則即為技術(shù)無(wú)效[1]。它是一種基于多投入、多產(chǎn)出對(duì)多個(gè)決策單元的技術(shù)效率進(jìn)行評(píng)價(jià)的典型非參數(shù)估計(jì)方法[2]。DEA的基礎(chǔ)模型分為基于規(guī)模收益不變的CCR模型和基于規(guī)模收益可變的BCC模型，CCR模型的前提假設(shè)是：各DMU的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)模收益不變，即假設(shè)被評(píng)價(jià)DMU均處于最優(yōu)的生產(chǎn)規(guī)模。CCR模型所得出的技術(shù)效率中包含了規(guī)模效率的成分[3]。本文采用了基于規(guī)模收益可變的DEA-BCC模型。該模型可以將各DMU的綜合技術(shù)效率(TE)分解為純技術(shù)效率(PTE)和規(guī)模效率(SE)，從而更好地對(duì)各地區(qū)的科技成果產(chǎn)出效率進(jìn)行比較。若DMU的TE值均為1，則認(rèn)為DMU是技術(shù)有效，若DMU的TE值小于1，則認(rèn)為DMU是無(wú)效的，DMU越接近于0表示效率越低。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)和數(shù)據(jù)來(lái)源

目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者運(yùn)用DEA方法對(duì)科技產(chǎn)出效率進(jìn)行評(píng)價(jià)的研究較少。其中，吳和成等[4]運(yùn)用DEA方法對(duì)我國(guó)1999-2000年各地區(qū)的科技投入產(chǎn)出效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)；姬鴻恩等[5]運(yùn)用DEA-BCC模型對(duì)我國(guó)2006年20個(gè)省級(jí)行政區(qū)的科技活動(dòng)的有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)。這些文獻(xiàn)為本文評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取提供了有益借鑒，在參考現(xiàn)有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上結(jié)合數(shù)據(jù)的可獲得性，本研究確定了以R&D人員全時(shí)當(dāng)量(人年)、R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出(萬(wàn)元)為投入指標(biāo)，以專利申請(qǐng)受理量(件)、專利申請(qǐng)授權(quán)量(件)為產(chǎn)出指標(biāo)的模型。研究對(duì)象為河北省的11個(gè)地級(jí)市，數(shù)據(jù)來(lái)源于《河北經(jīng)濟(jì)年鑒》(2015-2017年)。各投入指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)狀況詳見(jiàn)表1。從橫向來(lái)看，除了R&D人員全時(shí)當(dāng)量(人年)這一投入指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差在2016年略有回落外，各項(xiàng)指標(biāo)無(wú)論從均值還是標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)看，都呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)。一方面表明，就均值而言，河北省近3年的各市科技投入和科技產(chǎn)出都呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)，體現(xiàn)了各市對(duì)科技工作的重視；另一方面，就標(biāo)準(zhǔn)差而言，各市的投入產(chǎn)出指標(biāo)的差距較大且呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，表明各市的科技工作呈現(xiàn)出明顯的不均衡狀態(tài)且差距有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì)。

表1 近三年河北省各市科技投入產(chǎn)出指標(biāo)描述性統(tǒng)計(jì)

2 實(shí)證結(jié)果分析

2.1 河北省各市科技成果產(chǎn)出效率分析

本文主要利用MaxDea軟件來(lái)進(jìn)行DEA-BCC模型分析。DEA-BCC模型將TE分解為PTE和SE，且TE=PTE×SE。其中，PTE是在假定最優(yōu)規(guī)模的前提下，管理、技術(shù)等要素對(duì)產(chǎn)出效率的影響；SE是企業(yè)規(guī)模對(duì)產(chǎn)出效率的影響，它反應(yīng)的是實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模與最優(yōu)規(guī)模的差距；而TE是對(duì)DMU資源利用能力的多方面評(píng)價(jià)[6]。當(dāng)PTE為1時(shí)，該DMU的投入產(chǎn)出是綜合有效的；當(dāng)技術(shù)效率為1，而規(guī)模效率不為1時(shí)，表明對(duì)現(xiàn)有資源的利用是有效的，但并未達(dá)到最優(yōu)的生產(chǎn)規(guī)模。河北省各地級(jí)市的科技成果產(chǎn)出效率測(cè)評(píng)結(jié)果詳見(jiàn)表2。

表2 河北省各地級(jí)市科技成果產(chǎn)出效率測(cè)評(píng)結(jié)果

結(jié)合2014-2016年3年來(lái)各市的TE、PTE和SE的具體得分。首先，這3年DEA有效的地區(qū)略有不同，2014年廊坊市的投入產(chǎn)出位于生產(chǎn)的前沿面上，不存在投入冗余和產(chǎn)出和不足的情況，但2015年和2016年秦皇島市的TE為1，表明這兩年秦皇島的科技投入達(dá)到了最優(yōu)的利用效果，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)出最大化；其次，在其余10個(gè)無(wú)效DMU中，石家莊這3年的PTE都達(dá)到了1，說(shuō)明石家莊市的科技投入產(chǎn)出是技術(shù)有效的，但其規(guī)模效率不足，因此，該市工作的重點(diǎn)應(yīng)放在優(yōu)化科技投入的組合方面，調(diào)整科技投入的規(guī)模和比例；最后，從各市這3年的排名情況來(lái)看，秦皇島市和廊坊市的科技成果產(chǎn)出效率一直位于前2名，而唐山市、保定市、承德市和石家莊市一直位于后4名，張家口市的科技成果產(chǎn)出效率提升最快，從2014年的第7名上升到2016年的第3名，而邯鄲市的科技成果產(chǎn)出效率從第3名跌到了第7名，排名有較大下降。

從TE、PTE和SE的總體情況來(lái)看，首先，這3年來(lái)各市TE的均值均低于0.6，處于較低的水平，說(shuō)明目前河北省科技投入的利用效率并不高，有較大的提升空間。其次，就PTE和SE的均值而言，PTE呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)，而SE呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)，且在2016年SE超過(guò)了PTE，這表明這3年來(lái)導(dǎo)致河北省的科技成果產(chǎn)出綜合效率不足的因素中PTE所占的比例逐漸增多，而SE所占的比例逐漸減少(TE=PTE×SE)，因此，要想提高河北省的科技成果產(chǎn)出效率，應(yīng)該將重點(diǎn)放在提高科技產(chǎn)出的純技術(shù)效率上，改善對(duì)現(xiàn)有科技人才的管理狀況，同時(shí)引進(jìn)更加高素質(zhì)的技術(shù)人才，從而提高要素的利用效率。最后，綜合這3年各市的綜合技術(shù)效率，從各市的差異來(lái)看，總體差異較大，綜合技術(shù)效率最高的為1，而最低的維持在0.2左右。

2.2 河北省科技投入要素投入優(yōu)化分析

為了對(duì)各無(wú)效DMU效率低下的原因進(jìn)行進(jìn)一步分析，本文對(duì)2016年河北省的11個(gè)DMU進(jìn)行投入導(dǎo)向的投影分析，從優(yōu)化資源投入角度來(lái)分析各DMU產(chǎn)出效率較低的原因。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，承德、唐山、廊坊、保定、滄州、衡水、邢臺(tái)、邯鄲這8個(gè)市的科技要素投入存在不同程度的冗余，投入的冗余量即為要達(dá)到生產(chǎn)前沿面所需要調(diào)整的要素?cái)?shù)量。本研究選擇了在強(qiáng)有效前沿的投影值，為了達(dá)到目標(biāo)值需要進(jìn)行兩方面的改進(jìn)。首先是比例改進(jìn)，就是為了達(dá)到生產(chǎn)的前沿面所有要素所需要減少的最小比例；在比例改進(jìn)之后DMU達(dá)到的很可能是弱有效，然后進(jìn)行松弛改進(jìn)，即在比例改進(jìn)之后對(duì)個(gè)別要素的投入量進(jìn)行調(diào)整，從而使得各DMU達(dá)到生產(chǎn)的前沿面。由于各投入要素的改進(jìn)值用負(fù)數(shù)表示，故用調(diào)整比例這一相對(duì)值來(lái)表示要素調(diào)整的結(jié)果，詳見(jiàn)表3。

表3 河北省技術(shù)無(wú)效地區(qū)科技投入優(yōu)化調(diào)整情況

由表3可以看出，河北省各地區(qū)之間的松弛調(diào)整的重點(diǎn)存在差異?？疾煺{(diào)整比例達(dá)到5%的要素，廊坊、保定和滄州松弛改進(jìn)狀況以R&D人員全時(shí)當(dāng)量為主，調(diào)整比例分別達(dá)到了17.6%、9.6%和9.2%；邢臺(tái)和邯鄲的松弛改進(jìn)狀況以R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出為主，調(diào)整比例分別達(dá)到了12.3%和21.1%。

將比例改進(jìn)狀況與松弛改進(jìn)狀況相加來(lái)看各地區(qū)投入要素的總體冗余情況，冗余度越高表示投入要素的利用效率越低。首先，看R&D人員全時(shí)當(dāng)量冗余較高的地區(qū)依次為：唐山(75.8%)、滄州(47.1%)、保定(46.2%)、邯鄲(42.3%)、廊坊(40.1%)、承德(38.79%)、邢臺(tái)(32.3%)、衡水(31.4%)；其次，R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出冗余較高的地區(qū)依次為：唐山(79.6%)、邯鄲(63.4%)、邢臺(tái)(44.6%)、承德(38.6%)、滄州(37.9%)、保定(36.6%)、衡水(29%)、廊坊(22.5%)；最后，對(duì)比R&D人員全時(shí)當(dāng)量和R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出的總體冗余情況，發(fā)現(xiàn)除了唐山在這兩種要素的調(diào)整比例都位于第一外，其他各市排名變動(dòng)較大。

3 結(jié)論及建議

本研究運(yùn)用DEA模型對(duì)河北省各市的科技成果產(chǎn)出效率進(jìn)行分析。結(jié)果表明，目前河北省的科技成果產(chǎn)出效率總體偏低，且各市的綜合技術(shù)效率差異較大；2014-2016年這3年來(lái)，純技術(shù)效率呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)，而規(guī)模效率呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，并且最終規(guī)模效率超過(guò)了純技術(shù)效率，說(shuō)明各市的投入規(guī)模狀況日益合理。投影分析結(jié)果表明，技術(shù)無(wú)效的地區(qū)要素冗余情況雖然存在差異，但均較為嚴(yán)重，尤其以唐山市最為嚴(yán)重。

為了提高河北省的科技成果產(chǎn)出效率，本研究基于分析結(jié)果提出以下建議：首先，由于近年來(lái)技術(shù)效率呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，這表明各市科研人員的質(zhì)量以及對(duì)于科研人員的管理水平都有待提高，因此，各市在加快引起高素質(zhì)人才的同時(shí)也要注意培育自己的科技人才。不容忽視的一個(gè)問(wèn)題是當(dāng)前的“人才大戰(zhàn)”愈演愈烈，各市如何出臺(tái)有吸引力的政策來(lái)吸引高素質(zhì)的人才是決策層應(yīng)當(dāng)思考的一個(gè)問(wèn)題；對(duì)于“絕對(duì)優(yōu)勢(shì)”處于不利地位的地區(qū)，可以充分發(fā)揮本地區(qū)的“比較優(yōu)勢(shì)”，例如秦皇島可以充分發(fā)揮自己的“康養(yǎng)比較優(yōu)勢(shì)”來(lái)招賢納士。其次，各科技成果產(chǎn)出效率較低的地區(qū)可以參考投影分析的結(jié)果來(lái)適當(dāng)調(diào)整要素投入總量與比例。值得注意的是，雖然從絕對(duì)量來(lái)說(shuō)各市的科技投入都呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)，但利用效率卻沒(méi)有較大提升，因此各地區(qū)應(yīng)結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況理性投入，避免對(duì)資源的不必要浪費(fèi)。最后，各技術(shù)效率較低的地區(qū)可以充分借鑒技術(shù)效率較高地區(qū)的資源投入情況和管理經(jīng)驗(yàn)。