基于DEA-Malmquist的河南省R&D投入產(chǎn)出效率評(píng)價(jià)

王新 任偉 尹君

摘 要：【目的】R&D活動(dòng)是科技創(chuàng)新在行動(dòng)上的首要表現(xiàn)，通過研究河南省各地市對(duì)科研活動(dòng)的投入，了解各行業(yè)科技創(chuàng)新績(jī)效水平，以使本地區(qū)在創(chuàng)新主導(dǎo)的大環(huán)境下具備更高水平的價(jià)值創(chuàng)造能力?！痉椒ā炕贒EA-Malmquist評(píng)價(jià)模型，對(duì)2013—2021年河南省18個(gè)地市的R&D投入產(chǎn)出效率進(jìn)行測(cè)度分析。【結(jié)果】結(jié)果發(fā)現(xiàn)：不同地市的R&D活動(dòng)投入產(chǎn)出效率有些差距，多數(shù)地市的純技術(shù)效率和規(guī)模效率都存在不同程度的提升空間?！窘Y(jié)論】絕大部分地市R&D活動(dòng)投入產(chǎn)出效率在不斷提升，發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，應(yīng)著力破解制約因素，有效提升供給效率。

關(guān)鍵詞：R&D投入產(chǎn)出；效率評(píng)價(jià)；Malmquist指數(shù)

中圖分類號(hào)：F223 ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1003-5168（2023）14-0142-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2023.14.029

Evaluation of R&D Input-Output Efficiency in Henan Province Based on DEA-Malmquist

WANG Xin REN Wei YIN Jun

（Henan Scientific Research Platform Service Center， Zhengzhou 450003， China）

Abstract： [Purposes] R&D investment is the primary manifestation of innovation in action， and also the beginning of innovation activities. The purpose of local cities investing in scientific research activities is to improve the level of innovation performance， so that the local industries have a higher level of value creation ability under the environment of innovation. [Methods] Based on DEA-Malmquist evaluation model， this paper analyzes the further measurement of R&D input-output efficiency of 18 cities in Henan Province during 2013—2021. [Findings] The results show that the input-output efficiency of R&D activities in different cities differs greatly， and most cities have different degrees of pure technical efficiency and scale efficiency. [Conclusions] The input-output efficiency of R&D activities in most cities and cities is continuously improving， and the development trend is good. Therefore， efforts should be made to crack the constraints and effectively improve the supply efficiency.

Keywords： R&D input-output; efficiency evaluation; Malmquist index

0 引言

討論投入與創(chuàng)新成果產(chǎn)出效率的關(guān)系，探究如何促進(jìn)研發(fā)投入更好地轉(zhuǎn)化成創(chuàng)新績(jī)效是十分必要且迫在眉睫的。政府不僅可以給予資金上的扶持，還可以給予人力資源上的保障，資金與人員對(duì)創(chuàng)新成果產(chǎn)出是有差別的。協(xié)調(diào)區(qū)域R&D經(jīng)費(fèi)和人員投入，對(duì)形成整體發(fā)展的制度優(yōu)勢(shì)具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。因此，從投入角度分析對(duì)河南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響，有助于政府部門判斷和明確究竟應(yīng)該以何種強(qiáng)度為科研創(chuàng)新活動(dòng)提供資金上的支持和人力資源上的保障，也能夠?yàn)槠渌愃坪幽系闹胁壳钒l(fā)達(dá)省份實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長(zhǎng)機(jī)制提供參考。

1 河南省R&D投入產(chǎn)出現(xiàn)狀

1.1 河南省R&D投入基本情況

人力投入方面，河南省R&D人員數(shù)量總體經(jīng)歷先增長(zhǎng)后下降再增長(zhǎng)的趨勢(shì)，增長(zhǎng)率整體亦是如此。河南省大部分地市R&D人員數(shù)量與平均值還有些差距，但鄭州市、洛陽(yáng)市在R&D人員的數(shù)量和質(zhì)量方面存在較大提升。資金投入方面，河南省2013—2021年R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，從2013年的355億元增長(zhǎng)至2021年的1 019億元，增長(zhǎng)2.87倍。從增長(zhǎng)率來(lái)看，2019年增長(zhǎng)率最高，達(dá)到了18.1%，而后2020年至2021年增長(zhǎng)率連年下滑，進(jìn)一步說(shuō)明了雖然河南省2013—2021年在R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出有所增長(zhǎng)，但是其具有增長(zhǎng)速度較為緩慢的特征。

1.2 河南省R&D產(chǎn)出基本情況

科技成果產(chǎn)出方面，河南省科技論文發(fā)表篇數(shù)在2014—2015年處于增長(zhǎng)期，2016—2017年出現(xiàn)下滑，2018—2020年實(shí)現(xiàn)再次增長(zhǎng)，年均增長(zhǎng)4 000項(xiàng)左右；從增長(zhǎng)率來(lái)看，除2016—2017年以外，2014—2020年增長(zhǎng)率均為正增長(zhǎng)，呈良好勢(shì)頭發(fā)展。河南省出版科技著作由2013年的2 195項(xiàng)增長(zhǎng)到2021年的2 442項(xiàng)，其間平均增長(zhǎng)率僅為11.25%。但部分地區(qū)如鶴壁市、濮陽(yáng)市、三門峽市等出版科技著作品種數(shù)與全省平均值相差甚遠(yuǎn)。2021年鶴壁市出版科技著作2項(xiàng)，濮陽(yáng)市8項(xiàng)，三門峽市11項(xiàng)，而平均值為136項(xiàng)，說(shuō)明科技著作出版這塊研究成果薄弱，應(yīng)引起重視。2021年全省各地市平均有效發(fā)明專利數(shù)為3 909件，2013—2021年有效發(fā)明專利逐步上升，由2013年的9 775件增長(zhǎng)至2021年的70 366件；從增長(zhǎng)率來(lái)看，2017年—2021年的增長(zhǎng)率明顯放緩，增長(zhǎng)率呈下降態(tài)勢(shì)。2013年河南省形成國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)642項(xiàng)，2021年為1 526項(xiàng)，增長(zhǎng)了137.69%；各地市與全省平均水平對(duì)比可知，鄭州市遙遙領(lǐng)先，2019年、2020年、2021年分別為平均值的5.85倍、6.76倍、8.30倍。

經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)出方面，河南省技術(shù)市場(chǎng)成交額2013年為41.39億元，2021年為608.89億元，整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。增長(zhǎng)率總體經(jīng)歷先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì)，2014年為1%，2018年為95%，此時(shí)達(dá)到最高值，隨后2021年降為58%。2021年河南省技術(shù)市場(chǎng)成交額平均值為33.83億元，在平均值以上的地市僅有鄭州市、洛陽(yáng)市、新鄉(xiāng)市、南陽(yáng)市4個(gè)地市。河南省規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)2014—2018年新產(chǎn)品銷售收入迎來(lái)增長(zhǎng)階段，2018年河南省新產(chǎn)品銷售收入為7 688億元，增長(zhǎng)了8.35%。2019年河南省新產(chǎn)品銷售收入有所下降，2020—2021年又呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。通過2013—2021年規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品銷售收入對(duì)比情況，整體來(lái)看，河南省新產(chǎn)品銷售收入在各地市中仍存在較大差距，鄭州市新產(chǎn)品的銷售收入不斷向好發(fā)展。

2 R&D投入產(chǎn)出效率模型構(gòu)建及指標(biāo)選取

2.1 R&D投入產(chǎn)出效率模型構(gòu)建

2.1.1 DEA-BCC模型。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis，簡(jiǎn)稱DEA），用于評(píng)價(jià)效率的相對(duì)有效性。該方法中包含CCR和BCC兩種評(píng)價(jià)模型，二者最主要的區(qū)別在于CCR模型基于不可變規(guī)模報(bào)酬的假設(shè)，而BCC模型則是對(duì)CCR模型的改進(jìn)，其是基于可變規(guī)模報(bào)酬的前提。此外，決策評(píng)價(jià)單元（DMU）中具有可比性的投入產(chǎn)出指標(biāo)是進(jìn)行效率評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，其權(quán)重向量通過模型客觀賦予，以克服人為主觀意志性的干擾。BCC模型相較于CCR模型就更符合R&D投入的現(xiàn)實(shí)情況。因此，本研究擬采用DEA-BCC模型，測(cè)算出2013年和2021年河南省18個(gè)地市R&D效率值，基于靜態(tài)視角對(duì)河南省R&D的投入產(chǎn)出效率進(jìn)行分析。

2.1.2 Malmquist指數(shù)模型。Malmquist指數(shù)法被廣泛用于測(cè)算生產(chǎn)率變化，基于動(dòng)態(tài)視角測(cè)算決策評(píng)價(jià)單元在不同時(shí)期的效率變動(dòng)情況，還可以將全要素生產(chǎn)率進(jìn)行分解，通過以上的分解過程，能有效看出造成全要素生產(chǎn)率指數(shù)波動(dòng)的情況。因此，為了更完善合理地分析R&D投入產(chǎn)出效率存在進(jìn)步或者退步，本研究通過測(cè)算Malmquist指數(shù)，對(duì)2013－2021年河南省18個(gè)地市R&D全要素生產(chǎn)率的變動(dòng)展開分析。

2.2 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究在梳理大量文獻(xiàn)資料的情況下，羅列了部分學(xué)者進(jìn)行R&D投入產(chǎn)出效率研究時(shí)選取的有代表性的投入產(chǎn)出指標(biāo)，見表1。

本研究參考各學(xué)者的研究，結(jié)合河南省情，選取R&D活動(dòng)人員折合全時(shí)當(dāng)量和R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出作為投入指標(biāo)；選取發(fā)表科技論文、出版科技著作、有效發(fā)明專利數(shù)、形成國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)、技術(shù)市場(chǎng)成交額、新產(chǎn)品銷售收入六種產(chǎn)出類別衡量河南省各地市R&D活動(dòng)產(chǎn)出水平。具體指標(biāo)描述如下：R&D人員折合全時(shí)當(dāng)量是衡量R&D人員在R&D活動(dòng)中參與活動(dòng)實(shí)際的折合當(dāng)量，能反映專業(yè)人員在研發(fā)中的實(shí)質(zhì)性投入情況，符合勞動(dòng)投入水平這一概念；R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出與資本存量之間存在一定關(guān)聯(lián)性，能充分體現(xiàn)R&D資金投入情況。發(fā)表科技論文、出版科技著作、有效發(fā)明專利數(shù)、形成國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)代表獲得一定科研成果，可以有效說(shuō)明技術(shù)產(chǎn)出情況；而技術(shù)市場(chǎng)成交額和新產(chǎn)品銷售收入是經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)出指標(biāo)，代表技術(shù)成果市場(chǎng)化。

因此本研究根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲性、有效性、便利性等原則將研究期的范圍確定為2013—2021年。采用的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)源于《河南統(tǒng)計(jì)年鑒》《河南科技統(tǒng)計(jì)年鑒》和國(guó)家及河南省統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站，選取近9年來(lái)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。本研究是從全省的視角來(lái)分析各地市R&D投入產(chǎn)出效率，因此樣本總數(shù)包含河南省18個(gè)地市。

3 河南省R&D投入產(chǎn)出效率評(píng)價(jià)

3.1 DEA模型的靜態(tài)效率評(píng)價(jià)

運(yùn)用DEAP2.1軟件，從規(guī)模報(bào)酬可變（VRS）的視角，采用2投入6產(chǎn)出共8個(gè)研究指標(biāo)，對(duì)2013年和2021年河南省18個(gè)地市投入產(chǎn)出指標(biāo)進(jìn)行R&D效率分析，最終得到各地區(qū)R&D投入產(chǎn)出的綜合效率值、純技術(shù)效率值、規(guī)模效率值，結(jié)果見表2。

①?gòu)木C合技術(shù)效率指數(shù)看，R&D投入產(chǎn)出效率分別為0.825和0.82，均未達(dá)到DEA有效，總體未實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)。從城市角度來(lái)看，不同地區(qū)的R&D投入產(chǎn)出效率還存在一定差異，除洛陽(yáng)市、焦作市、濮陽(yáng)市、南陽(yáng)市、信陽(yáng)市、周口市、濟(jì)源示范區(qū)的投入產(chǎn)出效率有所降低外，大部分地區(qū)的效率在逐步提升。2013年河南省有8個(gè)地市達(dá)到生產(chǎn)前沿面，而2021年有6個(gè)；在這兩個(gè)研究時(shí)段中均有效的地市為鄭州市、開封市和鶴壁市，占比為16.67%，表明僅這三個(gè)地市的R&D活動(dòng)投入產(chǎn)出在不同組合下達(dá)到了最優(yōu)配置。2021年，鄭州市、開封市、安陽(yáng)市、鶴壁市、焦作市、許昌市6個(gè)地市處于生產(chǎn)前沿面上，占比33.34%；其他地市的純技術(shù)效率和規(guī)模效率均有不同程度的提升空間，排名后三位的地市是三門峽市、周口市和濟(jì)源示范區(qū)，這3個(gè)地市的投資結(jié)構(gòu)較為不合理，應(yīng)注重加強(qiáng)供給管理水平，合理設(shè)計(jì)以達(dá)到最佳效果。

②從純技術(shù)效率指數(shù)來(lái)看，2013年河南省R&D投入產(chǎn)出的純技術(shù)效率為0.847，2021年為0.951，呈增長(zhǎng)趨勢(shì)；2021年與生產(chǎn)前沿面相差0.049，說(shuō)明R&D活動(dòng)管理水平還有較大進(jìn)步空間。2013年純技術(shù)效率有效的地市數(shù)量為9個(gè)，比2021年少3個(gè)，純技術(shù)效率有效的地市數(shù)量多于規(guī)模效率有效的地市數(shù)量，說(shuō)明這些地市在管理和技術(shù)等方面較為先進(jìn)，既定投入實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出最大化。其中，平頂山市的純技術(shù)效率值遠(yuǎn)低于全省平均水平，2013年和2021年分別為0.44和0.697，應(yīng)加強(qiáng)R&D活動(dòng)管理和技術(shù)能力。

③從規(guī)模效率指數(shù)來(lái)看，R&D投入產(chǎn)出的規(guī)模效率低于純技術(shù)效率，是導(dǎo)致綜合效率較低的主要原因。由表2可知，2013年規(guī)模效率為0.965，2021年下降至0.865，需調(diào)整投資規(guī)模，進(jìn)一步提高規(guī)模效益；規(guī)模效率兩年均為1的有鄭州市、開封市、鶴壁市3個(gè)地市，占比16.67%。規(guī)模報(bào)酬遞增的地市有新鄉(xiāng)市、濮陽(yáng)市、漯河市、信陽(yáng)市等，存在明顯的效率損失問題，應(yīng)特別注意改善資金使用方向，使經(jīng)費(fèi)投入得到有效利用；而三門峽市、周口市、濟(jì)源示范區(qū)的規(guī)模效率值處于較低水平，說(shuō)明應(yīng)合理加大R&D投入力度以達(dá)到最優(yōu)規(guī)模。

3.2 Malmquist指數(shù)的動(dòng)態(tài)效率評(píng)價(jià)

通過DEA-BCC模型所得出的綜合效率值僅僅是一種靜態(tài)的相對(duì)值，即該決策單元相較于處在生產(chǎn)前沿面上的決策單元的對(duì)比情況，不能橫向地與其他年份進(jìn)行比對(duì)，因此本研究通過DEAP2.1軟件對(duì)研究期內(nèi)的各個(gè)地市進(jìn)行Malmquist指數(shù)分解，進(jìn)而考察全要素生產(chǎn)率的動(dòng)態(tài)變化及異質(zhì)性，結(jié)果見表3和表4。

①整體效率變動(dòng)分析。由表3和表4可知，2013—2021年河南省R&D活動(dòng)生產(chǎn)率指數(shù)均值為1.027，且除研究期間2017—2018年和2020—2021年以外，每年的全要素生產(chǎn)率指數(shù)都大于1，說(shuō)明R&D投入產(chǎn)出效率基本處于穩(wěn)步上升階段。分解來(lái)看，技術(shù)效率上升0.2%，技術(shù)進(jìn)步均值上升2.5%，說(shuō)明技術(shù)進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)作用對(duì)綜合效率的提高起主要作用，反映R&D活動(dòng)管理水平及資源使用效率尚需提高，通過提高技術(shù)效率來(lái)實(shí)現(xiàn)R&D的有效投入還有較大空間。分年度看，2013—2014年、2015—2016年、2016—2017年、2020—2021年的技術(shù)效率指數(shù)分別為0.931、0.997、0.911、0.899，技術(shù)進(jìn)步指數(shù)分別為1.142、1.038、1.175、1.069，體現(xiàn)出技術(shù)進(jìn)步指數(shù)對(duì)R&D活動(dòng)全要素生產(chǎn)率的提升做出主要貢獻(xiàn)，在其他時(shí)間段內(nèi)，技術(shù)效率指數(shù)對(duì)全要素生產(chǎn)率的變化產(chǎn)生的影響較大。各年度中只有2014—2015年R&D活動(dòng)投入產(chǎn)出的純技術(shù)效率指數(shù)值為1.057，規(guī)模效率指數(shù)值為1.028，均大于1，二者都呈上升趨勢(shì)。2013—2021年河南省R&D規(guī)模效率指數(shù)均值小于1，反映出規(guī)模效率抑制了技術(shù)效率的增長(zhǎng)。

②各地市效率變化對(duì)比。2013—2021年除開封市、鶴壁市、商丘市、信陽(yáng)市、周口市、濟(jì)源示范區(qū)6個(gè)地市的R&D投入生產(chǎn)率指數(shù)小于1外，其他13個(gè)地市的R&D活動(dòng)的全要素生產(chǎn)率指數(shù)都大于1，說(shuō)明河南省大部分地區(qū)R&D活動(dòng)的投入產(chǎn)出效率在不斷提升，發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。洛陽(yáng)市、濮陽(yáng)市、南陽(yáng)市、周口市等地區(qū)全要素生產(chǎn)率的提升主要得益于技術(shù)進(jìn)步；開封市、鶴壁市、三門峽市、商丘市、駐馬店市等地區(qū)的進(jìn)步指數(shù)有所降低，R&D投入產(chǎn)出效率的提升主要源自技術(shù)效率的提高；而鄭州市、平頂山市、安陽(yáng)市、新鄉(xiāng)市、焦作市等地區(qū)R&D投入產(chǎn)出的技術(shù)效率變化和技術(shù)變化是同步的，即技術(shù)效率與技術(shù)進(jìn)步因素協(xié)同發(fā)揮推動(dòng)作用。

③區(qū)域效率差異對(duì)比。2013—2021年，豫北、豫西、豫中、豫南、豫東的R&D投入產(chǎn)出的全要素生產(chǎn)率指數(shù)均值分別為1.042、1.076、1.061、0.985、0.970，綜合排名為：豫西地區(qū)＞豫中地區(qū)＞豫北地區(qū)＞豫南地區(qū)＞豫東地區(qū)。各個(gè)地區(qū)的規(guī)模效率指數(shù)均小于1，呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明投入規(guī)模是其提升R&D產(chǎn)出效率的主要制約因素，應(yīng)加快R&D活動(dòng)實(shí)施步伐，拓寬投融資渠道使規(guī)模效率加速提升。豫西地區(qū)R&D投入產(chǎn)出效率增長(zhǎng)較快，主要得益于快速的技術(shù)進(jìn)步；豫南地區(qū)和豫東地區(qū)規(guī)模效率變化有所下降，說(shuō)明規(guī)模效益開始減少，對(duì)于投入要素的合理配置應(yīng)當(dāng)持續(xù)優(yōu)化，以保證要素的投入得到最大效益的產(chǎn)出。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究通過對(duì)河南省18個(gè)地市2013—2021年R&D投入產(chǎn)出效率的實(shí)證研究，得出如下結(jié)論?；贒EA模型測(cè)算可以看出，2013年和2021年河南省R&D投入產(chǎn)出效率均未達(dá)到DEA有效，不同地市的R&D活動(dòng)投入產(chǎn)出效率有些差距，部分地市存在不同程度的提升空間，應(yīng)注重加強(qiáng)供給管理水平，合理擴(kuò)大投入以達(dá)到最佳規(guī)模?；贛almquist指數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析可以看出，2013—2021年河南省R&D活動(dòng)生產(chǎn)率指數(shù)均值為1.027，供給效率總體呈上升態(tài)勢(shì)，R&D活動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)作用對(duì)綜合效率的提高起主要作用，技術(shù)效率的驅(qū)動(dòng)作用次之。從空間分布情況來(lái)看，R&D活動(dòng)投入產(chǎn)出效率不同時(shí)間呈現(xiàn)出波動(dòng)性變化：豫西地區(qū)＞豫中地區(qū)＞豫北地區(qū)＞豫南地區(qū)＞豫東地區(qū)；各地市應(yīng)根據(jù)制約因素有針對(duì)性地采取有力措施，有效提升R&D投入產(chǎn)出效率。

參考文獻(xiàn)：

［1］卜德嫻，李紅艷.基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的上海市高校R&D投入產(chǎn)出效率研究［J］.科技創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略研究，2022，6（5）：1-9.

［2］張凱凡.山西省大中型工業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率研究［D］.太原：太原理工大學(xué)，2016.

［3］陳娜，林軍，唐健.西部地區(qū)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率及影響因素分析：基于超效率DEA-Tobit兩階段模型［J］.生產(chǎn)力研究，2019（9）：77-80，133.

［4］江曉言，王志偉，王佩璇，等.基于三階段DEA-Malmquist指數(shù)的中醫(yī)藥高校R&D投入產(chǎn)出效率分析及對(duì)策［J］.中醫(yī)教育，2022，41（4）：1-7.

［5］王瓏.福建高校R&D活動(dòng)投入產(chǎn)出效率評(píng)價(jià)［J］.產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2017，16（14）：104-106.

［6］熊芳.基于DEA模型的我國(guó)R&D投入產(chǎn)出效率評(píng)估研究［D］.南昌：南昌大學(xué)，2011.

［7］陳文俊，李涵，劉執(zhí)圭，等.湖南省R&D投入產(chǎn)出效率研究［J］.經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)，2015，32（4）：47-53.

［8］羅瑋. 南京市R&D投入產(chǎn)出效率研究［D］.南京：南京財(cái)經(jīng)大學(xué)，2012.