基于三階段SE-SBM模型的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率演化研究

莫 姝 王 婷

(貴州大學(xué)管理學(xué)院，貴陽(yáng) 550025)

0 引 言

在國(guó)家創(chuàng)新體系中，產(chǎn)學(xué)研合作是我國(guó)科技創(chuàng)新的重要來(lái)源，是推動(dòng)我國(guó)成為創(chuàng)新型國(guó)家的重要保障。2020年，習(xí)近平總書記在給廣大科技人員的回信中強(qiáng)調(diào)“希望全國(guó)科技工作者弘揚(yáng)優(yōu)良傳統(tǒng)，堅(jiān)定創(chuàng)新自信，著力攻克關(guān)鍵核心技術(shù)，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度融合，勇于攀登科技高峰，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)”，這既指出了我國(guó)創(chuàng)新發(fā)展的路徑方向，也標(biāo)志著我國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作邁向了新高度。

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)帶動(dòng)知識(shí)密集型企業(yè)迅速崛起，更多企業(yè)尋求高校和科研機(jī)構(gòu)合作以突破創(chuàng)新壁壘，實(shí)現(xiàn)共創(chuàng)共贏[1]。學(xué)研方在產(chǎn)學(xué)研合作中以企業(yè)提供的信息為導(dǎo)向，產(chǎn)出更符合社會(huì)和市場(chǎng)需求的科技成果，有效地解決企業(yè)科技創(chuàng)新中成果匱乏的問(wèn)題，并減少科技創(chuàng)新的風(fēng)險(xiǎn)與成本。近年來(lái)我國(guó)大力投入資源助力更多主體參加產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新活動(dòng)，然而多數(shù)地區(qū)依舊面臨產(chǎn)出水平不足和協(xié)同創(chuàng)新程度低下的困境，因此運(yùn)用科學(xué)準(zhǔn)確的方法測(cè)算全國(guó)各地的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率，找到影響效率值的關(guān)鍵因素，對(duì)我國(guó)產(chǎn)學(xué)研深度合作發(fā)展以及協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制探索具有深遠(yuǎn)意義。

1 國(guó)內(nèi)外研究綜述

參與產(chǎn)學(xué)研合作的主體豐富多樣。盛永祥等將產(chǎn)學(xué)研主體分為學(xué)研方和企業(yè)方，研究發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新程度提高和成熟程度降低最能促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作[2]。Carayannis等提出五螺旋模型，展示大學(xué)、產(chǎn)業(yè)、政府、公共與公民社會(huì)以及自然環(huán)境間的相互作用關(guān)系[3]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同角度探索影響產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的因素。姚瀟穎、衛(wèi)平、李健研究表明政府資助對(duì)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新效率有顯著抑制作用[4]。Petruzzelli研究發(fā)現(xiàn)之前有過(guò)合作經(jīng)驗(yàn)的主體會(huì)受到更多其他主體青睞，大學(xué)與企業(yè)間的地理距離是降低合作績(jī)效的重要因素[5]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者多用計(jì)量方法研究產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率。Shi等應(yīng)用兩階段雙Bootstrap-DEA方法對(duì)中國(guó)71所高校的產(chǎn)學(xué)研合作效率進(jìn)行評(píng)價(jià)[6]。Barra和Zotti通過(guò)隨機(jī)前沿分析和知識(shí)生產(chǎn)函數(shù)研究意大利區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)效率及其影響因素，以及外部環(huán)境變量對(duì)創(chuàng)新系統(tǒng)效率的影響[7]。

現(xiàn)有研究在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新方面已有較為豐富的成果，但多數(shù)文獻(xiàn)未考慮環(huán)境變量影響，導(dǎo)致實(shí)證結(jié)果有一定偏差?；诖耍疚倪\(yùn)用三階段SE-SBM模型對(duì)我國(guó)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率進(jìn)行分析，在選取環(huán)境變量的過(guò)程中考慮政府和社會(huì)環(huán)境的作用，探究其對(duì)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率的影響，最后運(yùn)用剔除環(huán)境變量影響的效率值分析空間相關(guān)性，并根據(jù)研究結(jié)果提出對(duì)策建議，以期為今后我國(guó)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新研究提供方法和理論借鑒。

2 研究理論與體系

2.1 三階段DEA介紹

傳統(tǒng)DEA模型并沒有考慮環(huán)境變量對(duì)效率值的影響，三階段DEA模型將隨機(jī)前沿模型與數(shù)據(jù)包絡(luò)分析相結(jié)合，通過(guò)隨機(jī)前沿模型將環(huán)境因素、管理無(wú)效率項(xiàng)和隨機(jī)干擾從DEA模型中分離出來(lái)，探究其對(duì)效率值的影響并進(jìn)行剔除，從而使效率值較之前更為客觀準(zhǔn)確，步驟如下：

第一階段將所有投入產(chǎn)出指標(biāo)代入SE-SBM模型計(jì)算，得到第一階段的效率值、Malmquist指數(shù)和投入變量松弛值；第二階段以第一階段所得投入指標(biāo)的松弛值為因變量，所選擇的環(huán)境指標(biāo)為自變量代入隨機(jī)前沿模型計(jì)算，對(duì)松弛變量進(jìn)行分解；第三階段將調(diào)整之后的指標(biāo)體系再投入DEA模型計(jì)算，得到第三階段的效率值和Malmquist指數(shù)。

2.2 研究體系設(shè)計(jì)

投入產(chǎn)出體系參考已有的較為成熟的指標(biāo)研究設(shè)計(jì)[8-9]。關(guān)于影響產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的環(huán)境變量，國(guó)內(nèi)外相關(guān)論文極少，沒有明確的指標(biāo)體系。區(qū)別于投入變量，環(huán)境變量具有不可控性，但其間接對(duì)效率值產(chǎn)生影響?？紤]到環(huán)境變量的特點(diǎn)，本文創(chuàng)新性地選擇R&D經(jīng)費(fèi)中來(lái)源于政府部門的資金、地區(qū)GDP以及各地區(qū)進(jìn)出口額作為環(huán)境變量。政府在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新過(guò)程中起引導(dǎo)作用，政府經(jīng)費(fèi)對(duì)不同地區(qū)可能會(huì)產(chǎn)生不同效果。地區(qū)GDP代表地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，發(fā)達(dá)地區(qū)可能有更多資金和優(yōu)秀人才投入產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新建設(shè)。各地區(qū)進(jìn)出口額是衡量地區(qū)開放水平的指標(biāo)，開放程度高的地區(qū)在吸引外資投入的同時(shí)，也能吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行科技創(chuàng)新。

綜上，本文構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新指標(biāo)體系(見表1)，將滯后期定為1年，數(shù)據(jù)來(lái)源于2012—2020年《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》(不含西藏及港澳臺(tái))。

表1 產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新指標(biāo)及描述性統(tǒng)計(jì)

3 實(shí)證研究

3.1 隨機(jī)前沿分析

以第一階段計(jì)算所得的投入指標(biāo)的松弛變量為因變量，環(huán)境變量為自變量做SFA分析，得到回歸系數(shù)和t值(見表2)。所有方程在1%的水平下顯著拒絕原假設(shè)，即環(huán)境變量對(duì)投入變量松弛值產(chǎn)生顯著影響。人員投入和合作投入松弛方程的γ值接近1，說(shuō)明管理無(wú)效率項(xiàng)是影響人員與合作投入的主要因素，而隨機(jī)誤差的影響幾乎可以忽略。研發(fā)投入松弛方程的γ值接近1，說(shuō)明存在少量隨機(jī)誤差和噪聲干擾。

表2 第二階段SFA模型回歸結(jié)果

地區(qū)發(fā)展對(duì)各投入指標(biāo)松弛變量在1%的水平上顯著為正，表明區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高，則會(huì)投入更多人力和財(cái)力進(jìn)行科技創(chuàng)新，但增加投入資源的同時(shí)也造成資源冗余，由于資源配置不合理，產(chǎn)出并沒有同等程度增加，從而降低效率值。我國(guó)R&D三種經(jīng)費(fèi)與人員投入比例失衡問(wèn)題由來(lái)已久，提高產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率，不僅要增加投入，更要注意均衡投入資源。

政府資助對(duì)人員投入和合作投入松弛在1%的水平上有顯著正向影響，研發(fā)投入松弛回歸系數(shù)在5%的顯著水平上為正，說(shuō)明政府資助的提高同樣會(huì)增加投入變量的松弛和冗余，從而降低產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率。政府的政策引導(dǎo)和資助經(jīng)費(fèi)通常致力于解決社會(huì)發(fā)展的重點(diǎn)問(wèn)題，這些難題在研究初期會(huì)出現(xiàn)技術(shù)成熟度不夠和成果產(chǎn)出不足的情況，而到研究后期問(wèn)題已解決時(shí)，政府不會(huì)再繼續(xù)投入過(guò)多的資金。政府干預(yù)過(guò)多會(huì)使產(chǎn)出成果偏離市場(chǎng)需求，從而降低成果應(yīng)用率。對(duì)于中部和西部地區(qū)來(lái)說(shuō)，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展不及東部地區(qū)，基礎(chǔ)設(shè)施和人員素質(zhì)等與東部地區(qū)存在差距，政府經(jīng)費(fèi)投入會(huì)更大程度上用于人員工資與實(shí)驗(yàn)器材等方面，這些投入在短時(shí)間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出回報(bào)，并且中部和西部地區(qū)的科研水平也與東部地區(qū)不同，所以相同投入不一定能得到同等程度產(chǎn)出。

對(duì)外開放對(duì)各投入指標(biāo)松弛變量的系數(shù)均為負(fù)，但僅有合作投入松弛變量系數(shù)通過(guò)1%顯著水平下檢驗(yàn)，說(shuō)明各地區(qū)產(chǎn)學(xué)研與外資有一定合作但未深入到研發(fā)環(huán)節(jié)，各地區(qū)進(jìn)出口總額的增加能減少投入指標(biāo)松弛變量的冗余，從而提高產(chǎn)出并提升效率。地區(qū)對(duì)外開放水平越高，創(chuàng)新資源的優(yōu)化配置和自由流動(dòng)程度也越高。各地區(qū)加快科技創(chuàng)新速度，吸引更多外資投入，外資投入將引起地區(qū)間創(chuàng)新活動(dòng)的競(jìng)爭(zhēng)，調(diào)動(dòng)各地區(qū)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的積極性，從而提高協(xié)同創(chuàng)新效率。

3.2 調(diào)整后數(shù)值分析

剔除環(huán)境因素、管理無(wú)效率項(xiàng)和隨機(jī)擾動(dòng)后再計(jì)算，得到第三階段各地區(qū)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率值(見表3)，全國(guó)效率均值較第一階段有所降低，說(shuō)明環(huán)境變量、管理無(wú)效率和隨機(jī)干擾的存在使我國(guó)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率在一定程度上被高估。各地區(qū)中，除東部地區(qū)效率值較第一階段有所增加外，其余地區(qū)均低于第一階段的數(shù)值，其中西部地區(qū)下降最多，表明西部地區(qū)受環(huán)境因素影響最大。東部地區(qū)效率值呈U型曲線變化，當(dāng)前處于上升階段，中部地區(qū)效率值穩(wěn)步上升且幅度較大，西部地區(qū)效率值呈曲折上升態(tài)勢(shì)。

調(diào)整過(guò)后只有北京每年實(shí)現(xiàn)DEA有效。效率均值大于1的有北京、江蘇、浙江，都屬于東部地區(qū)。北京、上海、江蘇、浙江、山東、廣東、湖北、湖南、陜西的效率均值較第一階段實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)。此外，北京的效率平均值最高，為1.993；海南的效率平均值最低，僅為0.057。北京的高效率得益于中關(guān)村示范園在科技研發(fā)過(guò)程中的帶頭引領(lǐng)，同時(shí)還受到環(huán)境變量中高對(duì)外開發(fā)水平的影響，形成北京與國(guó)際相互促進(jìn)創(chuàng)新的新發(fā)展格局。2012—2019年，有22個(gè)城市的效率值上升，8個(gè)城市的效率值下降，超過(guò)三分之二的城市產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率值增加。效率值上升最多的是河南，近年來(lái)河南將開發(fā)前沿技術(shù)作為重點(diǎn)政策，并加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新研究的科研環(huán)境建設(shè)和進(jìn)程管理，同時(shí)從數(shù)據(jù)上看河南擁有眾多的專利產(chǎn)出，新產(chǎn)品銷售額甚至超過(guò)北京。效率值下降最多的是北京，由于北京為加快構(gòu)建高精尖經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)疏解，對(duì)津冀等地的溢出效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)。上海的效率值未處于前列且有所下降，是因?yàn)榻陙?lái)專利產(chǎn)出相對(duì)不足。

表3 第三階段產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率值

表4為調(diào)整之后的Malmquist指數(shù)，全國(guó)全要素生產(chǎn)率為1.052，平均每年上升5.2%。技術(shù)效率和規(guī)模效率指數(shù)較調(diào)整前有增加，技術(shù)進(jìn)步和純技術(shù)效率指數(shù)較調(diào)整前有所降低。純技術(shù)效率處于逐年遞減狀態(tài)，表明純技術(shù)效率是影響全要素生產(chǎn)率上升的主要原因，即存在技術(shù)應(yīng)用和管理問(wèn)題影響全要素增長(zhǎng)率。除中部地區(qū)各分解指標(biāo)都大于1外，其余地區(qū)均存在問(wèn)題，東部和西部地區(qū)的純技術(shù)效率不足，但原因不同。東部地區(qū)已經(jīng)擁有較為先進(jìn)完善的技術(shù)水平，突破原有技術(shù)較困難；而西部地區(qū)的平均技術(shù)水平落后于東部和中部地區(qū)，實(shí)現(xiàn)科技進(jìn)步較容易，貴州、甘肅、青海、寧夏等欠發(fā)達(dá)地區(qū)的效率值有大幅增長(zhǎng)，同樣造成西部地區(qū)全要素生產(chǎn)率增加。中部地區(qū)的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新正處于快速發(fā)展期，各指標(biāo)均增長(zhǎng)。

表4 第三階段產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新Malmquist指數(shù)

3.3 Moran’s I指數(shù)分析

探索性空間數(shù)據(jù)分析可以用來(lái)考察所觀測(cè)的數(shù)據(jù)在空間上是否具有相關(guān)性，對(duì)此運(yùn)用基于地理距離的空間權(quán)重系數(shù)進(jìn)行全局和局部相關(guān)性分析。從圖1可知，各年的Moran’s I指數(shù)均大于0，總體呈上升走勢(shì)。2013—2015年，Moran’s I指數(shù)在10%的水平上顯著，2016—2019年至少在5%的水平上顯著，說(shuō)明我國(guó)各地區(qū)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率值具有明顯的正相關(guān)性，并且這種正相關(guān)性在逐漸增加。

圖1 產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率值Moran’s I指數(shù)及Z值

局部相關(guān)是指本地區(qū)與周圍鄰近地區(qū)觀測(cè)數(shù)據(jù)的相關(guān)性，探究的是局部空間格局的集聚和離散程度，具體可分為高-高(H-H)、低-高(L-H)、高-低(H-L)、低-低(L-L)相關(guān)。圖2為局部空間自相關(guān)分析結(jié)果，2012—2019年，L-L型數(shù)量減少，H-H型數(shù)量增多，H-L型和L-H型數(shù)據(jù)波動(dòng)較小，說(shuō)明我國(guó)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率從初期的低水平同質(zhì)化集聚，逐漸發(fā)展成高水平同質(zhì)化集聚，各地區(qū)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率及其正相關(guān)性顯著提高。

圖2 不同空間集聚類型數(shù)量

4 結(jié)論與建議

4.1 研究結(jié)論

基于2012—2020年統(tǒng)計(jì)年鑒公布的數(shù)據(jù)，以四螺旋理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用三階段SE-SBM模型測(cè)算我國(guó)30個(gè)省區(qū)市的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率，并探究其空間相關(guān)程度，得到如下結(jié)論。

地區(qū)發(fā)展、政府資助、對(duì)外開放對(duì)投入變量的松弛值均有影響，投入變量存在管理無(wú)效率的因素。地區(qū)發(fā)展和政府資助的提高會(huì)顯著增加松弛值，從而負(fù)向影響產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率值，對(duì)外開放對(duì)投入變量的松弛值有負(fù)向影響，與效率值呈正相關(guān)，但不完全顯著。

調(diào)整后我國(guó)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平均效率值呈上升的狀態(tài)，中部和西部地區(qū)效率值上升且中部上升最多，東部地區(qū)效率值略有降低。北京每年效率值都大于1，效率值上升幅度最大的是河南。全國(guó)全要素生產(chǎn)率平均每年上升5.2%，分解指標(biāo)中只有純技術(shù)效率低于1，表明對(duì)資源的管理不當(dāng)和技術(shù)使用的成熟度不夠是影響全要素生產(chǎn)率的主要原因。只有中部地區(qū)的所有指標(biāo)都大于1，東部和西部地區(qū)的純技術(shù)效率不足。

全國(guó)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率的Moran’s I指數(shù)及Z值總體呈上升狀態(tài)，意味著我國(guó)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率在空間上呈正相關(guān)，各地區(qū)產(chǎn)學(xué)研耦合協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)周圍地區(qū)有顯著影響，并且這種相關(guān)性有逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)。局部空間相關(guān)分析表明，我國(guó)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新效率從低水平同質(zhì)化集聚向高水平同質(zhì)化集聚演進(jìn)。

4.2 對(duì)策建議

根據(jù)研究結(jié)論，對(duì)我國(guó)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新從不同角度提出以下建議。

政府發(fā)揮引導(dǎo)和中介作用，推進(jìn)“放管服”改革。對(duì)效率值高和技術(shù)水平高的城市，政府應(yīng)引導(dǎo)產(chǎn)學(xué)研主體解決關(guān)鍵問(wèn)題和重點(diǎn)問(wèn)題。針對(duì)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)和低效率地區(qū)，政府應(yīng)加強(qiáng)政策和資金扶持，助力科技人員建設(shè)西部和東北地區(qū)，深入實(shí)施西部大開發(fā)和東北振興戰(zhàn)略。同時(shí)，政府應(yīng)加強(qiáng)合作監(jiān)管，完善相關(guān)法律法規(guī)，確保知識(shí)產(chǎn)權(quán)和利益分配機(jī)制得當(dāng)；提供合作平臺(tái)，幫助參與主體尋找技術(shù)匹配的合作伙伴；扶持中小型企業(yè)，促進(jìn)更多主體參與合作。

合理加大投入力度，優(yōu)化資源配置結(jié)構(gòu)。我國(guó)目前投入經(jīng)費(fèi)比例與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有差距，但不能只追求投入經(jīng)費(fèi)的數(shù)量，還應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)實(shí)際情況，宏觀調(diào)控各類型人員與經(jīng)費(fèi)的投入比例，優(yōu)化資金分配布局和人力資源結(jié)構(gòu)，力求有限的資源能得到最大化產(chǎn)出，以促進(jìn)純技術(shù)效率的進(jìn)步。

加強(qiáng)區(qū)域間協(xié)同創(chuàng)新，提高對(duì)外開放水平。吸引國(guó)外資本參與產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，促進(jìn)地區(qū)資源與國(guó)外資源的融合，學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展，提高創(chuàng)新產(chǎn)出。效率值低的城市可借鑒高效率城市的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，或?qū)崿F(xiàn)跨區(qū)域合作引進(jìn)創(chuàng)新科技。地區(qū)內(nèi)也要加強(qiáng)合作，以高效率城市為中心帶動(dòng)所屬地區(qū)低效率城市開展形式多樣的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新活動(dòng)，充分利用地理鄰近性，減少溝通交流的空間距離，節(jié)約合作成本，實(shí)現(xiàn)各地區(qū)均衡發(fā)展，推動(dòng)效率值的整體提升。