河南省區(qū)域創(chuàng)新效率研究
——基于DEA模型的實(shí)證分析

(鄭州大學(xué)商學(xué)院，河南鄭州450000)

改革開放以來，在國(guó)家大力扶持創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背景下，我國(guó)的創(chuàng)新實(shí)力取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。然而與不斷提高的各種科研相關(guān)費(fèi)用相比，目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和預(yù)期還存在較大的差距。政府財(cái)力、各類社會(huì)資金以及各類社會(huì)資源是有限的，資源使用的效率問題成為學(xué)者研究的熱點(diǎn)[1]。要實(shí)現(xiàn)提高創(chuàng)新資源的使用效率、增強(qiáng)創(chuàng)新系統(tǒng)的創(chuàng)新能力的目標(biāo)，對(duì)創(chuàng)新系統(tǒng)的效率進(jìn)行準(zhǔn)確和科學(xué)評(píng)價(jià)顯得尤為重要[2]。2010～2017年，河南省的創(chuàng)新成果豐富，專利授權(quán)數(shù)增加了11倍，尤其是2013年以來創(chuàng)新成果發(fā)展迅猛。河南省在區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)上投入的資金和人才力度正在不斷加大，科技創(chuàng)新活動(dòng)研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出占省內(nèi)生產(chǎn)總值的比例在2010～2017年間從0.95%上升到1.34%，提高了0.39%。

一、文獻(xiàn)綜述

創(chuàng)新效率指的是創(chuàng)新資源的配置效率。經(jīng)濟(jì)學(xué)家約瑟夫·熊彼特開創(chuàng)性地在其著作《經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論》中充分肯定了新技術(shù)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用，肯定技術(shù)創(chuàng)新是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展的不竭動(dòng)力[3]。英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家索羅在著作中首次提出了一個(gè)實(shí)證研究模型，并將該模型用于評(píng)估技術(shù)進(jìn)步對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)[4]，第一次較為科學(xué)地證實(shí)了創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)效用。國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者陸續(xù)將不同領(lǐng)域的研究方法應(yīng)用于區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)的評(píng)估中，區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)不斷完善并擁有大量的實(shí)證研究支持。

國(guó)內(nèi)的學(xué)者大多應(yīng)用GML、主成分分析法等實(shí)證研究方法對(duì)省際和國(guó)家層面的區(qū)域創(chuàng)新效率進(jìn)行測(cè)度，通過把創(chuàng)新效率進(jìn)行分解，并對(duì)各個(gè)因子進(jìn)行測(cè)度分析。張凡以中國(guó)各省級(jí)區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象，把區(qū)域創(chuàng)新效率分為研發(fā)效率和商業(yè)化效率對(duì)其進(jìn)行測(cè)度分析[5]。周璇、陶長(zhǎng)琪運(yùn)用GML指數(shù)測(cè)算區(qū)域生態(tài)技術(shù)創(chuàng)新效率，并把效率結(jié)果分解對(duì)其進(jìn)行分析[6]。譚開明、魏世紅基于主成分分析方法對(duì)西部地區(qū)創(chuàng)新能力進(jìn)行研究，將西部地區(qū)創(chuàng)新能力高低進(jìn)行分類梳理并提出相應(yīng)的提升建議[7]。連嘉琪通過超效率數(shù)據(jù)包絡(luò)法分析不同省級(jí)區(qū)域高校的科技創(chuàng)新效率，并基于分析結(jié)果對(duì)其進(jìn)行排序和分類[8]。李騰、張鐘元認(rèn)為：創(chuàng)新要素結(jié)構(gòu)對(duì)創(chuàng)新效率的促進(jìn)起著至關(guān)重要作用，指出不合理的創(chuàng)新要素搭配會(huì)抑制地區(qū)發(fā)展而適配的創(chuàng)新要素能有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)[9]。李學(xué)鑫、李琳通過實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)：加強(qiáng)創(chuàng)新主體之間資金往來能進(jìn)一步提升欠發(fā)達(dá)地區(qū)的創(chuàng)新能力、構(gòu)建完善的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)[10]。國(guó)內(nèi)對(duì)于創(chuàng)新效率測(cè)度多注重于方法研究，主成分分析法等研究方法因?qū)W者選擇指標(biāo)的差異使得結(jié)果差異較大。筆者采用DEA模型對(duì)其進(jìn)行研究，具有較強(qiáng)的客觀性。國(guó)內(nèi)多傾向于對(duì)多個(gè)省際和國(guó)家層面的創(chuàng)新績(jī)效進(jìn)行評(píng)估和排序，筆者選取河南省17個(gè)地級(jí)市2010～2017年的面板數(shù)據(jù)作為實(shí)證研究對(duì)象，分析河南省的區(qū)域創(chuàng)新效率，并結(jié)合省情給出相應(yīng)的建議。

二、DEA模型的選擇與數(shù)據(jù)選取

(一)DEA模型的選取

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法(DEA，Data Envelopment Analysis)由Charnes、Coopor和Rhodes于1978年提出，這種研究方法對(duì)于評(píng)價(jià)多投入多產(chǎn)出的復(fù)雜系統(tǒng)的有效性具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，且無需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，具有更強(qiáng)的客觀性。Banker、Charnes和Cooper于1984年提出了適用范圍更廣的BCC模型，該模型的假設(shè)前提是可變規(guī)模報(bào)酬，并且把技術(shù)效率(Crste)分為純技術(shù)效率(Vrste)與規(guī)模效率(Scale)，能夠更準(zhǔn)確詳細(xì)地反映研究對(duì)象的技術(shù)和管理水平。其模型構(gòu)建如下

mins.t.[θ-ε(eTS-+eTS+)]，

(1)

(2)

(3)

(4)

λ≥0,j=1，2，...,17；S+≥0；S-≥0。

(5)

筆者把河南省各個(gè)地市作為一個(gè)決策單元，共有17個(gè)決策單元，j=1，2，...，17。上式中，Xj表示第j個(gè)城市的投入指標(biāo)，Yj表示第j個(gè)城市的產(chǎn)出指標(biāo)，X0表示達(dá)到DEA有效的決策單元投入指標(biāo)矩陣，Y0表示達(dá)到DEA有效的決策單元產(chǎn)出指標(biāo)矩陣；S-和S+分別表示投入和產(chǎn)出的松弛變量；λj表示決策單元的組合系數(shù)，ε表示無窮小，θ表示效率系數(shù)。在分析結(jié)果中，若θ=1且松弛變量都為0，則為強(qiáng)DEA有效；若θ=1且松弛變量不全為0，則為若DEA有效；若θ≠1，則表示該投入沒有達(dá)到最有效，即減少投入也可以達(dá)到有效。

(二)數(shù)據(jù)指標(biāo)的分析與選取

投入變量包括R&D資金投入和R&D人員數(shù)量。R&D資金投入和R&D人員數(shù)量分別用報(bào)告年內(nèi)研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出和全時(shí)當(dāng)量研發(fā)人員數(shù)量來衡量。研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出包括內(nèi)部經(jīng)費(fèi)支出和外部經(jīng)費(fèi)支出；全時(shí)當(dāng)量R&D人員數(shù)量由R&D全時(shí)人員數(shù)量和非全時(shí)人員數(shù)量根據(jù)其工作時(shí)長(zhǎng)折算成全時(shí)人員數(shù)量并加總而成。

產(chǎn)出變量包括專利授權(quán)數(shù)和科技論文發(fā)表數(shù)。技術(shù)創(chuàng)新過程經(jīng)過發(fā)明、創(chuàng)新和擴(kuò)散進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[11]。用一個(gè)地區(qū)的專利擁有量和科技論文發(fā)表量衡量區(qū)域的原始技術(shù)創(chuàng)新能力，更能有效反映區(qū)域創(chuàng)新的產(chǎn)出能力。筆者選擇2010～2017年河南省17個(gè)地市區(qū)域創(chuàng)新的投入和產(chǎn)出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來自《河南統(tǒng)計(jì)年鑒》(2011～2018)。

三、區(qū)域創(chuàng)新效率的實(shí)證分析

筆者使用DEAP2.1軟件對(duì)上述確定的投入和產(chǎn)出指標(biāo)進(jìn)行分析并得到河南省17個(gè)地市2010～2017年的區(qū)域創(chuàng)新綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率，其中綜合效率結(jié)果如表1所示。

表1 河南省2010～2017年17地市綜合效率值

綜合效率衡量了城市整體創(chuàng)新效率。河南省整體綜合創(chuàng)新效率不高，整體綜合效率0.51且大體上呈先升后降態(tài)勢(shì)。從時(shí)間維度來看，綜合效率在2011年達(dá)到頂峰，2012年下降至0.51后在2012～2015年維持波動(dòng)性上升狀態(tài)，說明河南省的創(chuàng)新效率有所提升。2016年綜合創(chuàng)新效率下降至最低值，2017年創(chuàng)新效率緩慢提升至0.47，呈現(xiàn)出好轉(zhuǎn)跡象。

從地區(qū)維度看，地區(qū)間綜合效率差異明顯，鄭州、信陽的綜合效率較高，其中信陽維持8年的DEA有效水平；鄭州次之，4年DEA有效，而在2016年受到經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的影響創(chuàng)新效率下降至0.76。開封、洛陽、新鄉(xiāng)、焦作、商丘高于平均值。其余城市低于平均值，且濮陽、許昌的綜合創(chuàng)新效率最低，不足0.15。

除了綜合效率，區(qū)域創(chuàng)新的純技術(shù)效率和規(guī)模效率也是影響區(qū)域創(chuàng)新效率的重要因素，其結(jié)果如表2、表3所示。

表2 河南省2010～2017年17地市純技術(shù)效率值

表3 河南省2010～2017年17地市規(guī)模效率值

純技術(shù)效率反映決策單元的內(nèi)部管理和技術(shù)的效率，規(guī)模效率反映規(guī)模因素影響產(chǎn)出的效率。河南省的創(chuàng)新效率和創(chuàng)新條件與東部發(fā)達(dá)地區(qū)相比有較大差距，因此這兩個(gè)指標(biāo)對(duì)于河南省如何從內(nèi)部管理、技術(shù)以及投資規(guī)模等方面提升創(chuàng)新資金支出以及R&D人力資源利用的效率具有重要作用。

從時(shí)間維度來看，河南省的總體純技術(shù)創(chuàng)新效率均值為0.63，效率水平不高。在2010～2014年呈現(xiàn)波動(dòng)性上升態(tài)勢(shì)且在2011年達(dá)到頂峰，2015～2017年純技術(shù)效率呈下降趨勢(shì)，說明在2015年底開始進(jìn)行供給側(cè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整之前，技術(shù)效率已經(jīng)呈現(xiàn)出下行趨勢(shì)，并在新常態(tài)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的影響下進(jìn)一步下降。

從地區(qū)維度來看，鄭州、信陽、鶴壁等的純技術(shù)創(chuàng)新效率表現(xiàn)最好。其中，鄭州、信陽的純技術(shù)效率達(dá)到最優(yōu)，其次是開封、洛陽、新鄉(xiāng)等城市高于平均值，而平頂山、濮陽、許昌等的純技術(shù)效率值不足0.4，純技術(shù)效率值較低。

由于河南省純技術(shù)效率較低，所以綜合技術(shù)效率水平顯著低于規(guī)模效率水平。從時(shí)間維度來看，河南省總體的規(guī)模效率水平呈現(xiàn)先上升后下降的態(tài)勢(shì)。2010～2015年，規(guī)模效率值由0.71增長(zhǎng)至0.85,2016年規(guī)模效率值突降至0.72，但在2017年呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。鄭州、信陽、鶴壁等的純技術(shù)創(chuàng)新效率表現(xiàn)最好，其中，鄭州、信陽的純技術(shù)效率達(dá)到最優(yōu)。其次是開封、洛陽、新鄉(xiāng)等城市高于平均值，而平頂山、濮陽、許昌等的純技術(shù)效率值不足0.4，純技術(shù)效率值較低；信陽的規(guī)模效率達(dá)到了最優(yōu)，鄭州、開封、洛陽、平頂山、安陽、新鄉(xiāng)、焦作、南陽、商丘等的規(guī)模效率值均超過0.9，鶴壁、濮陽、三門峽等的規(guī)模效率不足0.5，很大程度上限制了創(chuàng)新效率的增長(zhǎng)。綜合效率較高的地區(qū)是鄭州、開封、新鄉(xiāng)、信陽，且綜合效率值與其他效率值相比對(duì)周邊地區(qū)的影響較大，形成了以鄭州為中心的創(chuàng)新“高地”。相似地，高純技術(shù)效率分布在鄭州及其周邊地區(qū)。河南省中部以及西部地區(qū)純技術(shù)效率偏低，平頂山、南陽、商丘等地市的技術(shù)創(chuàng)新能力偏弱。鄭州及其周圍的規(guī)模效率值均未達(dá)到較高水平，存在資金、人員等資源的浪費(fèi)現(xiàn)象。信陽的綜合效率值達(dá)到最優(yōu)，其地理位置居于河南的最南方，是三省交界地區(qū)，應(yīng)發(fā)揮匯集創(chuàng)新人才、思想的作用，成為河南與外省良好交流的“橋梁”。

綜合來看，河南省區(qū)域綜合創(chuàng)新效率大多受到純技術(shù)效率的限制，少數(shù)地區(qū)受規(guī)模效率不足的制約。平頂山、南陽、商丘等的純技術(shù)效率遠(yuǎn)低于平均值而規(guī)模效率均達(dá)到0.9以上，從而導(dǎo)致綜合效率低于平均水平。鶴壁的純技術(shù)效率均值達(dá)到0.97，但規(guī)模效率差強(qiáng)人意使得綜合效率較低。綜合效率、純技術(shù)效率以及規(guī)模效率均不同程度地受到經(jīng)濟(jì)下行趨勢(shì)的影響，在2016年均有不同程度的下降。但規(guī)模效率和綜合效率2017年有不同程度的上升，而純技術(shù)效率仍有下行壓力。

四、結(jié) 語

通過上述區(qū)域效率分析發(fā)現(xiàn)，河南省整體綜合創(chuàng)新效率在2010～2017年先升后降，純技術(shù)效率和規(guī)模效率也顯示出相同的趨勢(shì)，其中，純技術(shù)效率值對(duì)綜合效率的限制大于規(guī)模效率對(duì)于綜合效率的限制，綜合效率和規(guī)模效率在2017年表現(xiàn)出好轉(zhuǎn)跡象，而純技術(shù)效率對(duì)綜合效率的抑制作用增強(qiáng)，應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)管理，注重提高純技術(shù)效率以達(dá)到提升綜合創(chuàng)新效率的目的。

從各個(gè)地市來看，鄭州、信陽的區(qū)域創(chuàng)新效率表現(xiàn)最優(yōu)，純技術(shù)效率都是DEA有效，其中鄭州受經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的影響，綜合創(chuàng)新效率在2016年出現(xiàn)較為劇烈的波動(dòng)，應(yīng)加強(qiáng)規(guī)模管理以提升規(guī)模效率進(jìn)而提升城市區(qū)域創(chuàng)新效率。平頂山、南陽、商丘等的規(guī)模效率均大于0.9，但受到純技術(shù)效率的限制使得綜合效率低于平均水平，這些城市應(yīng)通過技術(shù)管理水平，從規(guī)模擴(kuò)張向集約型創(chuàng)新轉(zhuǎn)變，提高技術(shù)創(chuàng)新效率。而鶴壁的純技術(shù)效率均值接近DEA有效，但規(guī)模效率表現(xiàn)差使得綜合效率在河南省排名靠后，應(yīng)加大創(chuàng)新投入，擴(kuò)大創(chuàng)新規(guī)模，提高規(guī)模效率。其他城市受到低純技術(shù)效率和低規(guī)模效率的共同影響，有著較大的效率提升空間，應(yīng)同時(shí)提高技術(shù)管理水平和擴(kuò)大創(chuàng)新規(guī)模投入，以提升綜合創(chuàng)新效率。

河南省應(yīng)發(fā)揮鄭州的創(chuàng)新中心功能，形成創(chuàng)新“高地”，進(jìn)一步擴(kuò)大鄭州對(duì)周圍地區(qū)的輻射效應(yīng)，尤其是中西部地區(qū)內(nèi)部管理技術(shù)偏弱，應(yīng)加強(qiáng)創(chuàng)新中心和中西部地區(qū)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

河南省整體創(chuàng)新效率與東部發(fā)達(dá)地區(qū)相比還有較大的提升空間[12]，城市之間的區(qū)域創(chuàng)新效率的差別較大，應(yīng)根據(jù)不同的情況制訂不同的效率提升方案[13]，擴(kuò)展資金融通渠道，減少人才流失，打造合理公平的創(chuàng)新環(huán)境，充分利用各項(xiàng)創(chuàng)新資源，加快區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)區(qū)域創(chuàng)新效率的提升，為早日實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。