基于DEA的科研投入產(chǎn)出績效研究

［摘 要］科研投入包括人力、物力、財力等方面，產(chǎn)出主要體現(xiàn)為科技成果、專利、論文、技術(shù)轉(zhuǎn)移等?？蒲袉挝灰胩岣咄度氘a(chǎn)出比，實現(xiàn)更好的科研成果與經(jīng)濟(jì)效益，需要全方位考量各個投入與產(chǎn)出的因素。文章采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（Data Envelopment Analysis，DEA），建立CCR模型和BCC模型，將ZG研究院項目化與非項目化研發(fā)投入作為決策單元（Decision Making Units，DMU），計算得出ZG研究院不同項目科研投入產(chǎn)出的技術(shù)效率、規(guī)模效率和綜合效率。

［關(guān)鍵詞］DEA；科研投入產(chǎn)出；技術(shù)創(chuàng)新；績效評價

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2024.24.022

［中圖分類號］F426；G322 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A ［文章編號］1673-0194（2024）24-00-04

0" " "引 言

科研院所作為開展科技創(chuàng)新活動、成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的重要平臺，在推動科技進(jìn)步方面發(fā)揮著重要作用。評價科研院所的投入產(chǎn)出績效是科技創(chuàng)新管理的核心內(nèi)容，有助于進(jìn)一步優(yōu)化配置有限資源。緊扣投入—產(chǎn)出—成果鏈進(jìn)行科研績效評估，可使偏離正軌的風(fēng)險降至最低。本文將從研究院的資金投入、固定資產(chǎn)規(guī)模、科研人員數(shù)量及質(zhì)量等維度分析ZG研究院的科研投入產(chǎn)出績效，通過定量結(jié)果對比分析ZG研究院近年來的變化，助力其后續(xù)建設(shè)和科研績效評價體系科學(xué)化，為科技創(chuàng)新賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供借鑒。

1" " "相關(guān)文獻(xiàn)

王慧敏等從基礎(chǔ)研究的資源投入強(qiáng)度和資源協(xié)同兩個角度出發(fā)，運用DEA測量了我國教育部直屬

64所“雙一流”高校2015—2019年的基礎(chǔ)研究績效水平，結(jié)果表明，各高?；A(chǔ)研究績效水平存在明顯差距，大部分高?；A(chǔ)研究投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)不合理，基礎(chǔ)研究資源投入過剩問題較為嚴(yán)重［1］。喬為國等針對高校、科研單位與企業(yè)三大部門的技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)費投入產(chǎn)出效率進(jìn)行測算，結(jié)果表明，三大部門的技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)費投入產(chǎn)出效率都偏低，原因在于其技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用目標(biāo)指向不明確、科技成果轉(zhuǎn)化難以及受企業(yè)能力制約等［2］。盧明湘等采用超效率的基于松弛值測算（Slacks-Based Measure， SBM）模型對中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的科技成果轉(zhuǎn)化效率進(jìn)行研究，認(rèn)為中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)15個行業(yè)的科技成果轉(zhuǎn)化綜合效率和投入冗余、產(chǎn)出不足，發(fā)現(xiàn)中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的科技成果轉(zhuǎn)化效率呈現(xiàn)出先下降再波動上升的趨勢［3］。達(dá)虎等運用DEA對2011—2021年批復(fù)立項的甘肅省杰出青年基金項目從綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率3個方面開展績效評價研究［4］。

DEA用于評估科研投入產(chǎn)出績效，主要是通過比較各個科研單位資源利用的相對效率［5］，從而確定哪些科研單位在相同的投入條件下能夠獲得更好的產(chǎn)出。相較于評審法、定量考核法和科研經(jīng)濟(jì)效益法等方法，DEA可以同時考慮多個輸入和輸出指標(biāo)，全面評估DMU的綜合效率。因此，本文采用DEA研究ZG研究院的項目投入產(chǎn)出績效。

2" " "DEA模型

DEA是一種基于線性規(guī)劃的效率評價方法，廣泛應(yīng)用于評估組織績效，特別是在評估生產(chǎn)效率、技術(shù)效率和經(jīng)濟(jì)效率方面。它的基本思想是通過調(diào)查得出各個DMU的輸入和輸出數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出其效率水平。DEA不需要事先確定權(quán)重或函數(shù)形式，而是根據(jù)每個DMU的輸入和輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，即可得到各個DMU的綜合效率，由此定級，以確定有效DMU。假如DMU有n個，設(shè)xij≥0（i=1，2，3，…，m；j=1，2，3，…，n），xij表示第j個DMU的第i種投入量；yrj≥0（r=1，2，3，…，s；j=1，2，3，…，n），

yrj表示第j個DMU的第r種產(chǎn)出量。將其視為只有一個投入量和一個產(chǎn)出量的簡單生產(chǎn)過程，對每個輸入和輸出量分配權(quán)重系數(shù)，輸入權(quán)重向量為vi=（v1，v2，…，vm）T，vi表示第i類輸入的權(quán)重；輸出權(quán)重向量為ur=（u1，u2，…，us）T，ur表示第r類輸出的權(quán)重。

每個DMU的效率評價指數(shù)可以表示為以下形式：

（1）

式（1）中，hj（v，u）（j=1，2，3，…，n）為第j個DMU的效率評價指數(shù)。

進(jìn)而，決策單元k0的相對效率優(yōu)化模型可以表示為

（2）

令，μr=tur，ωi=tvr。

通過Cooper轉(zhuǎn)換，可以將優(yōu)化模型轉(zhuǎn)換為線性規(guī)劃模型：

（3）

建立對偶模型，使模型更易于在理論和經(jīng)濟(jì)意義上進(jìn)行深入分析，其對偶形式如下：

（4）

式（4）中，λ表示DMU的線性組合系數(shù)，參數(shù)θ為效率值，其范圍在0到1之間。當(dāng)θ=1時，DMU屬于有效DMU；當(dāng)θ≠1時，DMU屬于非有效DMU。

DEA中最具代表性的模型為CCR模型和BCC模型。二者區(qū)別于CCR基于規(guī)模報酬不變的假設(shè)，而BCC基于變動規(guī)模報酬的假設(shè)，即判斷是否為1。采用傳統(tǒng)投入導(dǎo)向的BCC模型計算可得綜合效率（Overall Efficiency，OE），又可將OE分解為規(guī)模效率（Scale Efficiency，SE）與技術(shù)效率（Technical Efficiency，TE）的乘積，則OE=SE×TE。通過對SE和TE的具體分析，可以更清晰地判斷相對低效的DMU在投入和產(chǎn)出方面存在的不合理之處。再結(jié)合差額變量和效率值，適當(dāng)調(diào)整不合理的投入產(chǎn)出，即縮減過多的投入或增加不足的產(chǎn)出，從而提升經(jīng)營效率（科研績效）。

3" " "基于DEA的科研投入產(chǎn)出績效分析

3.1" "數(shù)據(jù)的選取和處理

本文選取ZG研究院項目化與非項目化研發(fā)投入作為DMU。投入產(chǎn)出指標(biāo)的選取考慮可量化性、目標(biāo)、效用、可比性、數(shù)據(jù)可獲得性及綜合性?？茖W(xué)研究與試驗發(fā)展（Research and Development，Ramp;D）經(jīng)費支出，購買固定資產(chǎn)、新技術(shù)、科研設(shè)備等的支出和其他支出歸為項目化研發(fā)投入一類；人工費歸為非項目化投入一類。

3.2" "基于BBC模型的指標(biāo)項目效率分析

為了滿足DEA的單調(diào)性原則，即投入與產(chǎn)出的單調(diào)性一致，首先對各項投入和產(chǎn)出指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果顯示，各指標(biāo)之間的特征顯著。因此，能夠推斷出本次所選的投入、產(chǎn)出指標(biāo)大致合理。其次，采用BBC模型進(jìn)行計算，BBC模型允許DMU在變動規(guī)模報酬條件下運營，以單獨評估DMU的技術(shù)效率，并判斷其規(guī)模效率的狀態(tài)。SE表示DMU生產(chǎn)技術(shù)可變情況下DMU是否處于最佳生產(chǎn)規(guī)模，反映了被考察對象在規(guī)模不變與規(guī)?？勺儣l件下的生產(chǎn)效率差距：SE=1時，規(guī)模收益不變；SE＜1時，規(guī)模收益遞增；SE＞1時，規(guī)模收益遞減。TE表示技術(shù)因素帶來的效率，反映了變動規(guī)模報酬下與理想生產(chǎn)前沿面的距離：TE=1，說明要素得到合理利用；TE＜1，說明要素技術(shù)效率有待進(jìn)一步提升。各指標(biāo)項目的效率計算結(jié)果如表1所示，各指標(biāo)項目的有效值比較如圖1所示。

3.3" "規(guī)模報酬分析

在變動規(guī)模報酬的假設(shè)下，BBC模型通過規(guī)模報酬系數(shù)來評估規(guī)模報酬的狀況。當(dāng)SE為1時，表明該項目投入規(guī)模處于最優(yōu)狀態(tài)；當(dāng)SE小于1時，意味著該項目投入規(guī)模不足，可以通過適當(dāng)擴(kuò)大規(guī)模來提高效率；若SE大于1，則說明該項目投入存在規(guī)模過大的問題，適度縮減規(guī)模有助于提高整體效率。這一模型通過分析不同規(guī)模條件下的DMU，幫助判斷規(guī)模擴(kuò)大或縮小對規(guī)模效率的影響，從而為管理決策提供依據(jù)。規(guī)模報酬分析結(jié)果如表2所示。

4" " "研究結(jié)論

通過DEA分析，得到以下結(jié)果：人工費、土地與建筑物支出的技術(shù)效率為1，原材料、燃料、動力、工器具等低值易耗品費用的技術(shù)效率、規(guī)模效率、綜合效率均為1，說明這些項目的投入產(chǎn)出績效整體有效。這些項目基本上都是固定成本，意味著研究院可以加大投入獲得更多的收益。Ramp;D經(jīng)費支出，購買固定資產(chǎn)、新技術(shù)、科研設(shè)備等支出，儀器與設(shè)備支出，其他支出，公司系統(tǒng)內(nèi)其他二級單位支出，公司系統(tǒng)外單位支出，以及人工成本的技術(shù)效率小于1，說明要素的技術(shù)效率還有提升空間。

Ramp;D經(jīng)費支出，人工費，購買固定資產(chǎn)、新技術(shù)、科研設(shè)備等支出，土地與建筑物支出，儀器與設(shè)備支出，其他支出，公司系統(tǒng)內(nèi)其他二級單位支出，公司系統(tǒng)外單位支出，以及人工成本的規(guī)模效率值均小于1，說明規(guī)模收益遞增（規(guī)模過小，可通過擴(kuò)大規(guī)模提高效率），應(yīng)當(dāng)加大投入，從而提高收益。

綜合分析可得，只有原材料、燃料、動力、工器具等低值易耗品費用這一項投入的綜合效率為1，其余各個項目都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，從而提高綜合效率。對于這些項目，需要加強(qiáng)對現(xiàn)有投入資源的管理并提高現(xiàn)有投入資源的利用效率，適當(dāng)增加投入。對結(jié)果進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)公司系統(tǒng)內(nèi)其他二級單位支出和人工成本兩個項目處于規(guī)模報酬遞增階段，意味著加大這兩個項目的投入規(guī)?？梢垣@得更多的收益；Ramp;D經(jīng)費支出，人工費，購買固定資產(chǎn)、新技術(shù)、科研設(shè)備等支出，土地與建筑物支出，儀器與設(shè)備支出，其他支出，以及公司系統(tǒng)外單位支出處于規(guī)模報酬遞減階段，意味著縮小這些項目的投入規(guī)?？梢垣@得更多的收益。

人工費，原材料、燃料、動力、工器具等低值易耗品費用，土地與建筑物支出的技術(shù)效率為1，意味著技術(shù)效率合理，其余項目應(yīng)當(dāng)改進(jìn)。只有原材料、燃料、動力、工器具等低值易耗品費用的規(guī)模效率為1，意味著其余項目的規(guī)?？赡苄枰m當(dāng)調(diào)整。

原材料、燃料、動力、工器具等低值易耗品費用的規(guī)模效率為1，其規(guī)模報酬保持恒定；Ramp;D經(jīng)費支出，人工費，購買固定資產(chǎn)、新技術(shù)、科研設(shè)備等支出，土地與建筑物支出，儀器與設(shè)備支出，其他支出，公司系統(tǒng)外單位支出，人工成本處于收益邊際遞減區(qū)間，意味著繼續(xù)加大投入時獲得的產(chǎn)出不會顯著增加，應(yīng)當(dāng)減少進(jìn)一步投入。相反，人工成本、公司系統(tǒng)內(nèi)其他二級單位支出處在收益邊際遞增區(qū)間，意味著加大投入時能獲得更多收益，可以增加投入。

主要參考文獻(xiàn)

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［2］喬為國，詹文杰.中國產(chǎn)學(xué)研三大部門技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)費投入產(chǎn)出效率評估研究［J］.科技進(jìn)步與對策，2022（22）：113-121.

［3］盧明湘，石小燕.中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化效率和投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)分析［J］.科技管理研究，2024（3）：77-84.

［4］達(dá)虎，柳亭，賈彥平，等.基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的省級杰出青年基金項目績效評價研究：以甘肅省為例［J］.科技和產(chǎn)業(yè)，2023（1）：73-79.

［5］陳穎達(dá)，劉向坤，徐思琪.科研單位投入產(chǎn)出價值評價體系探索：基于國家電網(wǎng)科研單位的案例實踐［J］.管理會計研究，2022（1）：76-84，96.