基于DEA模型的中國生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)績效評估

丁俊琦 白京羽 林曉鋒

（1）中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，北京 100083；2）國家發(fā)展和改革委員會創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展中心，北京 100037）

21世紀(jì)以來，隨著生物技術(shù)的不斷突破和信息技術(shù)的應(yīng)用，生物產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，逐漸成為推動世界經(jīng)濟的又一主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)［1］。世界各國紛紛加大了生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策扶持和資金投入，中國也制定了一系列相關(guān)措施和發(fā)展計劃［2］。在此背景下，以生物醫(yī)藥為主的越來越多的生物企業(yè)涌現(xiàn)。根據(jù)同花順財經(jīng)網(wǎng)數(shù)據(jù)，2018年，僅生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的中國上市企業(yè)已有300余家，生物農(nóng)業(yè)、生物能源、生物工業(yè)等產(chǎn)業(yè)的上市企業(yè)也在發(fā)展中。但是中國生物產(chǎn)業(yè)依然存在產(chǎn)業(yè)鏈不完整［3］、企業(yè)核心技術(shù)和創(chuàng)新能力缺乏［4-5］、管理水平和體系制度不完善［6-7］等問題，上市企業(yè)的投入產(chǎn)出效率有待優(yōu)化。針對這些問題，國內(nèi)外學(xué)者從多種角度開展研究，對企業(yè)效率進行科學(xué)合理的評估是近年來的研究熱點之一。

徐凱等［8］構(gòu)建了三階段DEA模型評估了中國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園區(qū)的運行效率，發(fā)現(xiàn)DEA無效的園區(qū)多數(shù)需要通過擴大規(guī)模提高效率。付秀梅等［9］通過DEA模型評估了中國海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的投入產(chǎn)出效率，發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)業(yè)綜合效率較低、產(chǎn)業(yè)效率整體上處在上升階段。周旭霞等［10］以杭州24家生物醫(yī)藥企業(yè)為研究對象開展數(shù)據(jù)包絡(luò)分析，發(fā)現(xiàn)只有為數(shù)不多的幾家樣本企業(yè)科技投入達到有效，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的平均效率指數(shù)普遍不高。但是，大多數(shù)生物產(chǎn)業(yè)評估研究僅僅以某一省市或者單一生物產(chǎn)業(yè)為研究對象，樣本數(shù)量較少，且沒有綜合考慮到生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物能源、生物工業(yè)等多種類型生物產(chǎn)業(yè)，缺乏針對全國范圍內(nèi)的生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)綜合效率評價的研究。為了探索中國生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約因素，促進生物企業(yè)規(guī)模優(yōu)化和資源配置優(yōu)化，本文以全國370家生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)為研究對象，構(gòu)建DEA模型，開展生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)績效評估研究。

1 模型與數(shù)據(jù)

1.1 研究方法與指標(biāo)體系

自1978年運籌學(xué)家Charnes等［11］最早提出數(shù)據(jù)包絡(luò)分析以來，在上市企業(yè)運行效率的評估中，數(shù)據(jù)包絡(luò)分析是最廣泛使用的方法之一。

1.1.1 DEA模型

DEA方法利用眾多決策單元的投入與產(chǎn)出確定生產(chǎn)前沿面，也就是最佳生產(chǎn)狀態(tài)，再將待評估企業(yè)的投入產(chǎn)出情況與生產(chǎn)前沿面進行對比，從而判斷DEA有效性［12］。DEA方法最基本的模型有基于規(guī)模報酬不變假設(shè)的CCR模型和基于規(guī)模報酬可變假設(shè)的BCC模型。CCR模型通過計算決策單元投入和產(chǎn)出的比值與理論比值的距離判斷決策單元的綜合效率［13］。具體公式如下：

公式（1）中，h0是決策單元DMUk0的 效率值；i=input(i=1，2，…，p)；k=DMUs(k=1，2，…，n)；j=outputs(j=1，2，…，q)；xik，yjk是第k個決策單元的投入和產(chǎn)出；uj和vi是權(quán)重。如果h0=1，決策單元達到綜合技術(shù)效率有效，即規(guī)模效率和純技術(shù)效率有效。

1.1.2 評價指標(biāo)體系

參考以往關(guān)于上市公司投入產(chǎn)出效率研究的文獻［14-16］，本文構(gòu)建的投入產(chǎn)出評價指標(biāo)體系如表1所示，包括2項投入指標(biāo)和3項產(chǎn)出指標(biāo)。

Table 1 Evaluation index system of DEA model表1基于DEA模型的評價指標(biāo)體系

指標(biāo)具體解釋如下。

a.投入指標(biāo)：包括生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)的期初總資產(chǎn)和營業(yè)總成本。期初總資產(chǎn)反應(yīng)了企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模，是企業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是企業(yè)投入力度最直接的反應(yīng)。營業(yè)總成本是上市企業(yè)在營業(yè)過程中的消耗總額，如勞動力雇傭花費、耗材花費、交通物流花費等。

b.產(chǎn)出指標(biāo)：包括生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)的營業(yè)總收入、資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率和總資產(chǎn)報酬率3項指標(biāo)。營業(yè)總收入是企業(yè)在產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)營中獲得的全部收入，它與企業(yè)的市場占有率有關(guān)。資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率衡量了上市企業(yè)在某個周期內(nèi)資金從投入到產(chǎn)出的流動性，也就是資產(chǎn)利用效率，計算方法見公式（3）?？傎Y產(chǎn)報酬率衡量了上市企業(yè)在其資產(chǎn)規(guī)模下的盈利能力，計算方法見公式（4）。

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

本文以同花順財經(jīng)網(wǎng)站上所屬行業(yè)或者主營業(yè)務(wù)涉及生物產(chǎn)業(yè)的上市企業(yè)為樣本，投入、產(chǎn)出指標(biāo)來源于在深圳證券交易所和上海證券交易所的各上市企業(yè)2018年年報，在剔除數(shù)據(jù)缺失的企業(yè)樣本后，一共獲得370家上市企業(yè)的投入、產(chǎn)出數(shù)據(jù)。

2 實證分析

2.1 樣本統(tǒng)計描述

從區(qū)域看，樣本企業(yè)覆蓋中國29個?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)），以廣東、浙江、北京、江蘇、山東為主。按照同花順股票網(wǎng)站上的生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)所屬行業(yè)的一級和二級分類，對370家生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)的領(lǐng)域進行分類統(tǒng)計。從內(nèi)部領(lǐng)域看，涉及生物醫(yī)藥業(yè)的樣本企業(yè)占比80%，生物農(nóng)業(yè)、生物質(zhì)能分別占比8%和6%，生物工業(yè)行業(yè)份額最小，占比3%。生物醫(yī)藥類上市企業(yè)又包括生物制品、化學(xué)制劑、化學(xué)原料藥、中藥、醫(yī)藥商業(yè)、醫(yī)療器械、醫(yī)療服務(wù)等，其中化學(xué)試劑和中藥行業(yè)的上市企業(yè)數(shù)量最多（圖1、表2）。

由于Y3指標(biāo)存在負(fù)值，不符合DEAP計算規(guī)則，因此對該指標(biāo)數(shù)據(jù)進行歸一化處理，采取min-max標(biāo)準(zhǔn)化方法將原始數(shù)據(jù)映射到0～1之間，再進行后續(xù)計算，如公式（5）所示。

Fig.1 Classification statistics of listed companies in the biological industry圖1生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)所屬領(lǐng)域分類統(tǒng)計

Table 2 Statistical description of sample indicators表2樣本指標(biāo)統(tǒng)計描述

2.2 企業(yè)績效評估結(jié)果分析

將2018年生物產(chǎn)業(yè)各上市企業(yè)的投入、產(chǎn)出數(shù)據(jù)輸入DEAP 2.1軟件中，得到各評價單元的綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率和規(guī)模報酬情況。

2.2.1 按地區(qū)分上市企業(yè)績效

按地區(qū)分，生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)平均綜合技術(shù)效率、平均純技術(shù)效率和平均規(guī)模效率如圖2所示。綜合技術(shù)效率從整體上展示了上市企業(yè)的資源配置能力和產(chǎn)出效率。結(jié)果顯示，全國平均綜合技術(shù)效率為0.596，距離DEA有效還有40.4%的進步空間。綜合技術(shù)效率又包括純技術(shù)效率和規(guī)模效率，其中，純技術(shù)效率體現(xiàn)了企業(yè)在管理、技術(shù)等方面的水平，規(guī)模效率則用于判斷企業(yè)的規(guī)模是否需要調(diào)整。福建、山東、湖北、江蘇、甘肅等地上市企業(yè)平均綜合技術(shù)效率相對較高，分別為0.694、0.659、0.655、0.639、0.636。全國平均純技術(shù)效率為0.611，除了陜西、云南等少數(shù)地區(qū)以外，大部分省市上市企業(yè)的平均純技術(shù)效率評估結(jié)果與綜合技術(shù)效率排名一致，說明影響各地生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)綜合技術(shù)效率的主要因素是純技術(shù)效率。全國平均規(guī)模效率為0.978，除了陜西、云南等地上市企業(yè)之外，其他地區(qū)規(guī)模效率均在0.95以上，因此陜西、云南等地上市企業(yè)除了增強企業(yè)管理水平和技術(shù)水平，還應(yīng)該注意調(diào)整企業(yè)規(guī)模，優(yōu)化投入。

2.2.2 大型上市企業(yè)績效

表3展示了生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)中總資產(chǎn)在150億元以上的50家上市企業(yè)DEA評估結(jié)果。結(jié)果顯示，2018年規(guī)模較大的生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)綜合技術(shù)效率評估值為0.615，距離生產(chǎn)前沿面還有很大提升空間［17］。規(guī)模較大的生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)純技術(shù)效率均值為0.656，規(guī)模報酬均值為0.95，表明較大規(guī)模生物產(chǎn)業(yè)上市公司應(yīng)該更加注重管理水平的提高和技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。此外，規(guī)模較大生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)的規(guī)模報酬多數(shù)為規(guī)模遞減狀態(tài)，占比70%，說明這些企業(yè)需要調(diào)整規(guī)模，減少無效的投入。

2.2.3 小型上市企業(yè)績效

表4展示了生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)中總資產(chǎn)在11億元以下的50家上市企業(yè)DEA評估結(jié)果。結(jié)果顯示，2018年規(guī)模較小的生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)綜合技術(shù)效率評估值為0.696，純技術(shù)效率均值為0.707，規(guī)模報酬均值為0.983。同大規(guī)模上市企業(yè)評估結(jié)果類似，小規(guī)模生物產(chǎn)業(yè)上市公司也需要通過提高管理水平和技術(shù)創(chuàng)新來改善效率狀態(tài)。不同的是，規(guī)模較小生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)的規(guī)模報酬多數(shù)為規(guī)模遞增狀態(tài)，占比72%，說明規(guī)模較小生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)的規(guī)模有待進一步擴大，規(guī)模效率還有一定的提升空間。

Fig.2 Regional average comprehensive technical efficiency，pure technical efficiency，and scale efficiency of listed companies圖2上市企業(yè)地區(qū)平均綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率

Table 3 DEA evaluation results of large-scale listed companies表3大規(guī)模上市企業(yè)DEA評價結(jié)果

Table 4 DEA evaluation results of small-scale listed companies表4小規(guī)模上市企業(yè)DEA評價結(jié)果

3 結(jié)論與建議

本文構(gòu)建生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)績效評估DEA模型，實證分析了全國370家生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)的投入產(chǎn)出效率情況。根據(jù)評估結(jié)論，針對國內(nèi)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況提出相應(yīng)政策建議。

a.優(yōu)化生物產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進生物產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。評估結(jié)果顯示，全國生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)平均綜合技術(shù)效率為0.596，距離DEA有效還有40.4%的進步空間。大多數(shù)生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)的綜合技術(shù)效率有待提高，這與付秀梅等［9］、周旭霞等［10］采用小樣本生物企業(yè)開展的DEA評估結(jié)果一致。因此，中國生物產(chǎn)業(yè)不僅要發(fā)展企業(yè)數(shù)量，更要注重企業(yè)質(zhì)量。

b.加強生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動，提供企業(yè)核心競爭力。中國生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)投入利用率低，主要因素是純技術(shù)效率普遍較低。對比國際大型生物技術(shù)上市公司，中國生物技術(shù)公司研發(fā)投入不高，2019年全球研發(fā)投入占比前十名的企業(yè)來自美國、歐洲和日本［18］。在新一代信息技術(shù)和生物技術(shù)不斷演進的背景下，中國生物產(chǎn)業(yè)企業(yè)的發(fā)展必須依靠核心技術(shù)和研發(fā)能力，以基因工程、細胞工程、微生物工程、酶工程和蛋白質(zhì)工程五大生物工程為核心，促進醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源等領(lǐng)域的生物技術(shù)研發(fā)。如醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的生物芯片、病毒生物技術(shù)、新型疫苗等技術(shù)，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的生物源農(nóng)藥、肥料、飼料等技術(shù)，工業(yè)領(lǐng)域的生物材料、酶制劑等技術(shù)以及可再生生物質(zhì)能源技術(shù)。通過科技創(chuàng)新增強企業(yè)核心競爭力，提高技術(shù)效率。

c.建議調(diào)整生物產(chǎn)業(yè)企業(yè)規(guī)模。除陜西、云南等地上市企業(yè)之外，全國生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)規(guī)模效率均在0.95以上；較大型生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)的規(guī)模報酬多數(shù)為規(guī)模遞減狀態(tài)，而較小型生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)多數(shù)處于規(guī)模遞增狀態(tài)。因此，建議較大型生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)優(yōu)化投入、減少冗余，較小型生物產(chǎn)業(yè)上市企業(yè)擴大規(guī)模。尤其是陜西、云南等地上市企業(yè)，除了增強企業(yè)管理水平和技術(shù)水平，也要注意調(diào)整企業(yè)規(guī)模、發(fā)揮好企業(yè)規(guī)模效應(yīng)。