基于DEA 的產(chǎn)學研共生效率評價及區(qū)域差異分析

任志濤，郭 美，靳 穎

（天津城建大學 經(jīng)濟與管理學院，天津 300384）

產(chǎn)學研共生是以企業(yè)、高校和科研機構(gòu)為共生單元，通過資源共享，利益、風險共擔的對稱互惠共生模式，以提高科技創(chuàng)新能力，創(chuàng)造利益價值，促進科技效益協(xié)同發(fā)展為目的的合作創(chuàng)新模式.十九大報告表明創(chuàng)建產(chǎn)學研深度融合創(chuàng)新體系至關(guān)重要[1].從科技創(chuàng)新全球化分析，歐美、日本等發(fā)達國家都在產(chǎn)學研合作創(chuàng)新領(lǐng)域展開深度探索[2]，在我國實施的各項發(fā)展戰(zhàn)略中，產(chǎn)學研共生多元主體合作創(chuàng)新是促進我國產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展壯大，構(gòu)建國家創(chuàng)新體系的重要戰(zhàn)略.雷小苗[3]認為新型產(chǎn)學研合作須走“明產(chǎn)權(quán)”、“走出去”、“引進來”和“建橋梁”的道路；段云龍等[4]運用超效率DEA 和傳統(tǒng)DEA 相結(jié)合的方法打開了區(qū)域共生系統(tǒng)合作創(chuàng)新的“黑箱”；李明星等[5]發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中心位置可抑制企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效提升，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中介位置和網(wǎng)絡(luò)關(guān)系強度對企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效具有顯著正向促進作用；劉衛(wèi)紅等[6]認為高等職業(yè)教育產(chǎn)學研共生網(wǎng)絡(luò)是一個動態(tài)的完備化過程，具有共生單元階梯式內(nèi)生進化、共生環(huán)境復合式外在驅(qū)動和共生界面多元化渠道耦合的進化邏輯.

我國在產(chǎn)學研合作方面投入大量資源，開展了一系列創(chuàng)新實踐探索，取得了一定程度的進步，但企業(yè)和高校、科研機構(gòu)仍會因在產(chǎn)學研共生合作過程中處于不同位置節(jié)點而產(chǎn)生分歧，行為動機不同決定利益訴求也不同，把高校、科研機構(gòu)的科研能力完全挖掘利用并通過市場應用轉(zhuǎn)化為企業(yè)核心競爭力還存在難度[7].據(jù)統(tǒng)計，在全國每年3 萬項左右的科研成果中，80%以上處于閑置狀態(tài)，專利技術(shù)的實施率僅為10%.科技成果轉(zhuǎn)化為商品并取得一定規(guī)模效益的比例為10%～15%，其中真正形成大規(guī)模生產(chǎn)的大約只有5%～6%.各區(qū)域發(fā)展不均衡，創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化利用率低，共生主體存在產(chǎn)能過剩和產(chǎn)能不足等資源利用不完全的情況.為提高產(chǎn)學研共生資源利用率，加強區(qū)域科研成果轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益，充分挖掘科技創(chuàng)新在產(chǎn)業(yè)進步和科技發(fā)展中的潛在能力，分析產(chǎn)學研創(chuàng)新共生效率并找出其中問題的關(guān)鍵點至關(guān)重要.本文分析產(chǎn)學研共生主體的角色定位及利益訴求，從兩個階段解讀產(chǎn)學研共生合作創(chuàng)新過程，結(jié)合傳統(tǒng)DEA 分析法和超效率DEA 模型對產(chǎn)學研共生效率進行實證研究，探索合作創(chuàng)新過程中的制約發(fā)展點，并分區(qū)域?qū)Ξa(chǎn)學研共生效率的空間差異進行分析，為推動國家產(chǎn)學研創(chuàng)新發(fā)展和產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)提供借鑒意義.

1 產(chǎn)學研共生基本要素分析

1.1 產(chǎn)學研共生單元

產(chǎn)學研共生本質(zhì)上追求的是參與各主體間的合作關(guān)系，在產(chǎn)學研共生中，企業(yè)、大學和科研機構(gòu)為共生單元，產(chǎn)學研合作的自身內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境為共生環(huán)境，產(chǎn)學研各主體在該共生系統(tǒng)中的定位與目的不同，各方為實現(xiàn)自身利益交互合作形成對稱性互惠共生模式.

高校作為產(chǎn)學研共生系統(tǒng)中的關(guān)鍵節(jié)點[8]，既要按照社會需求為企業(yè)和市場培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新人才，為國家未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻新鮮血液，又要獲得企業(yè)資金、技術(shù)和培訓等方面的支持開展實踐性教學，以論文、專利等形式進行知識成果的回報產(chǎn)出，對接市場對各領(lǐng)域新思想、新治理模式的需求，為政府的治理工作提供理論支撐和實踐探索方法.科研機構(gòu)與高校在產(chǎn)學研共生系統(tǒng)中的定位相似，是我國創(chuàng)新技術(shù)的主要來源，以基礎(chǔ)研究、應用研究以及試驗研究等為工作內(nèi)容，不承擔培養(yǎng)人才的任務(wù).科研機構(gòu)與高校構(gòu)建合作共生的互惠關(guān)系，通過思維互動、資源共享和技術(shù)交流的方式促進科技研究的發(fā)展，與企業(yè)進行對接，將研究成果實用化，完成思想到應用的轉(zhuǎn)化，獲得商業(yè)效益.

企業(yè)在產(chǎn)學研共生系統(tǒng)中使技術(shù)與效益流動形成閉環(huán)，既是創(chuàng)新技術(shù)和人才培養(yǎng)的發(fā)起者，又是科研成果的消化和轉(zhuǎn)移者.一方面，企業(yè)將市場需求反映給學研方，提供科研經(jīng)費和技術(shù)支撐將科技成果商業(yè)化，進而轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟收益，同時企業(yè)為學生提供實地學習和就業(yè)培訓機會，培養(yǎng)學生實踐能力以便其更好地滿足社會需求；另一方面，為了在競爭激烈的商業(yè)潮流中立足，企業(yè)配合學研方探究適應當前發(fā)展趨勢的產(chǎn)業(yè)技術(shù)，同時吸納具有發(fā)展?jié)摿Φ膭?chuàng)新型人才，提高企業(yè)科技競爭力，增強創(chuàng)新實力，承擔相應社會責任，推動國家產(chǎn)業(yè)進步.

1.2 產(chǎn)學研共生創(chuàng)新過程

在該共生系統(tǒng)中，各共生單元在共生環(huán)境中進行資源、能量信息的流動與轉(zhuǎn)化，每個共生單元有著代表其內(nèi)部性質(zhì)的質(zhì)參量，其中高校和科研機構(gòu)的質(zhì)參量表現(xiàn)為人員、資金、人才與科研成果，且高校和科研機構(gòu)在該共生過程中共同承擔產(chǎn)學研科技研發(fā)的功能，通過從企業(yè)和共生環(huán)境獲取資金開展科研活動，行為目的、活動類型相似，科研利益目的統(tǒng)一，因此統(tǒng)稱為研究機構(gòu)系統(tǒng)，企業(yè)的質(zhì)參量表現(xiàn)為人員、資金、技術(shù)和利潤，主要承擔產(chǎn)學研生產(chǎn)應用的功能，因此將共生系統(tǒng)中所有的企業(yè)稱為企業(yè)系統(tǒng).

考察產(chǎn)學研共生各主體的行為屬性與成果形式，分析產(chǎn)學研內(nèi)部資源與成果流動轉(zhuǎn)化，把產(chǎn)學研創(chuàng)新過程分成兩個階段[9]，第一個階段是研究開發(fā)階段，以高校、科研機構(gòu)和部分企業(yè)為主體構(gòu)成研究機構(gòu)系統(tǒng)，通過經(jīng)費及科研人員的資源投入，促進科技創(chuàng)新成果的產(chǎn)出和發(fā)展，包括論文、專利以及其他科技成果.第二個階段是科技成果轉(zhuǎn)化階段，以企業(yè)為主的企業(yè)系統(tǒng)，通過對第一階段產(chǎn)生的科技創(chuàng)新成果進行實踐應用，將其投入到實體經(jīng)濟中去，發(fā)揮其利用價值，在優(yōu)化市場配置的同時生成經(jīng)濟效益.產(chǎn)學研共生整體效率選擇共生環(huán)境與共生單元整體的互動指標進行計算.

2 產(chǎn)學研共生效率評價

2.1 體系構(gòu)建及評價指標

根據(jù)上述分析，并參考國內(nèi)外其他關(guān)于產(chǎn)學研創(chuàng)新效率評價的文獻，本文選取規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)為研究對象，針對研究機構(gòu)系統(tǒng)和企業(yè)系統(tǒng)這兩個共生子系統(tǒng)，通過市場、社會等共生界面進行內(nèi)部資源和能量的交流，投入主要以資金和人員衡量，產(chǎn)出則是科研成果和企業(yè)經(jīng)濟效益[10].研究機構(gòu)與共生環(huán)境的互動選擇資金、人才等為投入變量X1，論文、專利申請數(shù)為產(chǎn)出變量Y1；企業(yè)與共生環(huán)境的互動選擇企業(yè)R&D 人員數(shù)和企業(yè)資產(chǎn)總額為投入變量X2，新產(chǎn)品銷售收入與企業(yè)利潤總額為產(chǎn)出變量Y2；研究機構(gòu)與企業(yè)的互動選取企業(yè)的經(jīng)費投入為投入變量Z1，科研成果技術(shù)市場成交合同金額為產(chǎn)出變量Z2，指標體系具體結(jié)構(gòu)如圖1 所示.

參考已有對產(chǎn)學研合作共生的研究分析，以本文選取的投入產(chǎn)出指標為基礎(chǔ)，構(gòu)建產(chǎn)學研共生效率評價指標體系，各共生子過程主體間能量交流與投入產(chǎn)出指標如表1 所示.由于資源投入與成果產(chǎn)出之間存在時滯性，選擇1 a 的投入滯后期.

表1 產(chǎn)學研共生效率評價模型的相關(guān)指標

本文選取2017 年和2018 年各地區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)進行實證分析，選取除青海、寧夏和新疆外的全國28 個省市自治區(qū)為研究對象，投入指標數(shù)據(jù)采用2017 年的數(shù)據(jù)，產(chǎn)出指標數(shù)據(jù)則采用2018 年的數(shù)據(jù)，共生過程的投入和產(chǎn)出指標采用2018 年的數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)主要來自《中國統(tǒng)計年鑒》和《高等學?？萍冀y(tǒng)計資料匯編》.

2.2 分析方法

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（data envelopment analysis，DEA）最早由美國運籌學家于1978 年提出，是一種效率測度方法[11]，研究對象/決策單元用DMU 表示，借助數(shù)學線性規(guī)劃和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，評價復雜系統(tǒng)中多投入多產(chǎn)出的成果效率，通過分析決策單元與DEA 前沿面的距離確定其是否有效[12]，調(diào)整各決策單元的投入計劃，以達到投入不變的情況下產(chǎn)出最大或產(chǎn)出不變的情況下投入最少.

傳統(tǒng)的規(guī)模報酬可變的BCC 模型效率通過純技術(shù)效率、規(guī)模效率和綜合效率體現(xiàn)，其中綜合效率為前兩者的乘積.由于BCC 模型對效率有效性的界定仍需改進，本文以投入導向創(chuàng)建產(chǎn)學研共生CCR 模型對共生子系統(tǒng)創(chuàng)新效率進行評價.

在該產(chǎn)學研共生系統(tǒng)中，假設(shè)有N 個決策單元（DMU），投入產(chǎn)出指標X1有m 種，X2有p 種，Y1有q種，Y2有r 種，Z1有k 種，Z2有g(shù) 種，其所對應的權(quán)重分別為U1，U2，V1，V2，W1，W2.不考慮產(chǎn)學研各主體之間資源能量交換的合作共生，得到第n 個決策單元的創(chuàng)新效率評價DEA 模型為

考慮區(qū)域產(chǎn)學研各主體間共生關(guān)系[13]，構(gòu)造第n個產(chǎn)學研共生的創(chuàng)新效率評價模型，需滿足兩個條件：一是所有投入產(chǎn)出指標權(quán)重都要保持一致；二是每個子過程都必須滿足累積產(chǎn)出不超過累積投入.在滿足上述條件的基礎(chǔ)上，構(gòu)造考慮共生關(guān)系的第n 個產(chǎn)學研共生的創(chuàng)新效率評價DEA 模型為

在得到不考慮共生關(guān)系和考慮共生關(guān)系兩種情況下第n 個產(chǎn)學研共生的創(chuàng)新效率后，可以求出該產(chǎn)學研創(chuàng)新系統(tǒng)的共生效率為

為了更好地評價各決策單元，以上模型均采用超效率DEA 的計算方法進行測度.

2.3 數(shù)據(jù)計算結(jié)果

采用以投入導向為主的DEA-CCR 模型方法計算出兩共生子單元的創(chuàng)新效率，又通過超效率DEA 模型方法計算出各地區(qū)共生效率.產(chǎn)學研共生效率和各階段共生單元子系統(tǒng)效率結(jié)果如表2 所示，各地區(qū)效率折線對比如圖2 所示.

表2 產(chǎn)學研共生效率和各共生單元子系統(tǒng)效率

從表2 和圖2 中數(shù)據(jù)可以看到，在一定數(shù)量的省市，研究機構(gòu)創(chuàng)新效率總體低于企業(yè)創(chuàng)新效率.從共生單元子系統(tǒng)效率來看，內(nèi)蒙古、河南和貴州的研究機構(gòu)創(chuàng)新效率為1，是相對有效的，說明這些地區(qū)研究機構(gòu)的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出率高，北京、上海、安徽、廣東和廣西創(chuàng)新效率相對較低，這些地區(qū)需提高研究機構(gòu)的創(chuàng)新能力，或相對應地降低資金及人員投入以提高效率，避免資源浪費；上海、福建、江西、廣東、廣西、海南和西藏的企業(yè)創(chuàng)新效率為1，相對有效，這些地區(qū)的企業(yè)有效地將資源轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益，提高了資源利用率；黑龍江、甘肅的企業(yè)創(chuàng)新效率較低，需適當降低資源投入或致力于產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高創(chuàng)新效率.各地區(qū)產(chǎn)學研共生效率總體較高，其中內(nèi)蒙古、吉林、安徽、福建和河南等省市共生效率為1，這些地區(qū)的企業(yè)創(chuàng)新效率或研究機構(gòu)創(chuàng)新效率其中一項也相對較高，表示企業(yè)或研究機構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用；河北、山西和山東的共生效率較低，說明從科研開發(fā)階段到成果轉(zhuǎn)化階段的轉(zhuǎn)化率不高，導致資源浪費或產(chǎn)能過剩，影響產(chǎn)學研共生.

3 產(chǎn)學研共生效率區(qū)域差異

早先關(guān)于區(qū)域差異的研究大多以中、東、西三大經(jīng)濟區(qū)劃分為研究起點，但目前我國各區(qū)域呈現(xiàn)多樣性發(fā)展，地區(qū)屬性細微差異決定經(jīng)濟地位高低效果明顯，為促進區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展，國務(wù)院發(fā)展中心以地理位置、資源稟賦和經(jīng)濟水平等因素為衡量標準，將我國31 個?。ㄗ灾螀^(qū)）、直轄市劃分為四大版塊、八大區(qū)域的地理框架在學術(shù)界成為新的理論起點[14].

本文基于八大區(qū)域的基本框架對產(chǎn)學研共生效率進行研究，各區(qū)域產(chǎn)學研共生效率均值的分布如圖3 所示.

總體來看，各區(qū)域產(chǎn)學研共生效率普遍較高，從均值角度，各個區(qū)域產(chǎn)學研共生效率中南部沿海經(jīng)濟區(qū)的相對效率最高，為0.995，東部沿海經(jīng)濟區(qū)次之，為0.992，這些區(qū)域的城市大多為科技進步、經(jīng)濟發(fā)展快速的城市，產(chǎn)學研合作能力較高；北部沿海經(jīng)濟區(qū)的產(chǎn)學研共生的效率最低，為0.594，該區(qū)域企業(yè)創(chuàng)新效率與研究機構(gòu)創(chuàng)新效率均值均較低，說明該區(qū)域內(nèi)城市產(chǎn)學研共生程度不高，合作創(chuàng)新效率低.另外共生子系統(tǒng)創(chuàng)新效率總體較高的區(qū)域，共生效率也相對較高，說明區(qū)域產(chǎn)學研共生效率需要各共生單元相互協(xié)調(diào)合作達到資源投入產(chǎn)出的最佳效果，各主體在各行其責的基礎(chǔ)上有效地展開技術(shù)交流才能實現(xiàn)合作共贏.

4 各地區(qū)產(chǎn)學研共生效率相似性

為了進一步對各地區(qū)產(chǎn)學研共生效率進行分類了解，通過SPSS 軟件聚類分析方法對各個地區(qū)的產(chǎn)學研共生效率進行相似性分析.橫向考慮各地區(qū)共生單元子系統(tǒng)效率和共生效率關(guān)系特征.根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，將28 個省市按產(chǎn)學研共生效率分為4 類.

第一類是內(nèi)蒙古、安徽、福建、河南、湖南、廣西、海南、云南、西藏，共生程度較高，共生效率為1，這些地區(qū)企業(yè)與研究機構(gòu)合作交流質(zhì)量較高，配合良好，能有效完成理論到技術(shù)再到效益的轉(zhuǎn)化，為當?shù)乜萍籍a(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻力量.

第二類是黑龍江、四川、貴州、甘肅，企業(yè)創(chuàng)新合作效率有待提高，主要靠研究機構(gòu)系統(tǒng)推動合作共生，產(chǎn)出的知識成果沒能得到高效利用與轉(zhuǎn)化，降低了產(chǎn)學研共生效率，應由政府層面通過政策推進企業(yè)能動力，鼓勵企業(yè)與高校、科研機構(gòu)建立資源共享平臺，并積極引進其他企業(yè)與高校參與產(chǎn)學研共生，穩(wěn)固共生強度，加強成果分享力度.

第三類為北京、天津、遼寧、吉林、上海、江蘇、浙江、江西、湖北、廣東、陜西，研究機構(gòu)系統(tǒng)參與產(chǎn)學研共生的積極性不高，創(chuàng)新發(fā)展緩慢，主要依賴企業(yè)自身技術(shù)促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展，導致共生效率沒有達到最優(yōu)，政府需制定獎學金制度激勵高校學生，提高學生創(chuàng)新積極性，企業(yè)為高校構(gòu)建實習平臺，增加高校學生實踐機會，培養(yǎng)實用型人才.

第四類為河北、山西、山東、重慶，這些地區(qū)研究機構(gòu)系統(tǒng)和企業(yè)系統(tǒng)的創(chuàng)新效率均需改善和提高，資源投入產(chǎn)出配置不佳，沒有體現(xiàn)共生效果，產(chǎn)學研共生各主體都應加強互動，雙重進步，協(xié)同發(fā)展，只有全方位多角度地進行資源合理化配置，強化共生關(guān)系與共生結(jié)構(gòu)，才能構(gòu)建產(chǎn)學研共生鏈，提高產(chǎn)學研共生網(wǎng)絡(luò)整體穩(wěn)定性.

5 結(jié)論與建議

（1）共生主體創(chuàng)新能力影響共生效率.產(chǎn)學研各主體對科技創(chuàng)新的貢獻水平直接影響著共生水平，共生能力越強，共生水平越高，若其中某一個共生單元創(chuàng)新效率低則會影響產(chǎn)學研共生整體效率.為提高共生主體產(chǎn)學研創(chuàng)新能力，企業(yè)應提高自身對科技創(chuàng)新技術(shù)的吸收能力，高效利用科研成果，對管理及生產(chǎn)模式的發(fā)展具有良好的感知力；高校與科研機構(gòu)應促進學生思想創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新及實踐創(chuàng)新，與企業(yè)實現(xiàn)良性互動，加強知識流動，保證產(chǎn)學研的深度融合[15].

（2）空間差異決定產(chǎn)學研共生水平.各省市自治區(qū)產(chǎn)學研共生水平存在空間上的差異，這種差異由他們的政治屬性、經(jīng)濟屬性和社會屬性等因素決定，科技進步、經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)產(chǎn)學研合作共生的效果也相應較高，資源匱乏地區(qū)共生效率亟需提高.國家應加強各地區(qū)之間的橫向互動，創(chuàng)造順暢靈活的市場環(huán)境，延伸技術(shù)市場產(chǎn)業(yè)鏈，優(yōu)化科技產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；各地區(qū)應根據(jù)自身情況做出政策及實踐方面調(diào)整，加快低效率地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和教育發(fā)展，縮小因?qū)傩圆町悓е碌陌l(fā)展不均衡問題.

（3）共生模式影響產(chǎn)學技術(shù)轉(zhuǎn)化.考慮共生關(guān)系的產(chǎn)學研合作模式效率普遍高于普通的產(chǎn)學研合作模式，產(chǎn)學研共生效率低的省市在共生網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部存在一定的產(chǎn)能過?；虍a(chǎn)能不足等現(xiàn)象.產(chǎn)學研共生最終的目的是實現(xiàn)多方主體的利益共贏，建立對稱互惠的共生模式，提高產(chǎn)品質(zhì)量，從根源上提高產(chǎn)業(yè)競爭力增加共生效益.企業(yè)和高?？蒲袡C構(gòu)應積極參與到產(chǎn)學研共生網(wǎng)絡(luò)中來，以加強產(chǎn)學研共生網(wǎng)絡(luò)復雜性和核心節(jié)點的中介作用，增強產(chǎn)學研共生穩(wěn)定性.