張水潮

(1．天津大學管理學院，天津300072;2．河南省教育廳科研外事處，河南鄭州450008)

創(chuàng)新能力是現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展、生產(chǎn)效率增長和人們生活質量提高的重要推動力量，是影響一個國家和地區(qū)未來發(fā)展的關鍵性要素［1］．創(chuàng)新能力的提高能夠提升經(jīng)濟發(fā)展的質量和水平，但由于創(chuàng)新能力涉及的因素非常多，其評價問題十分復雜，利用傳統(tǒng)的指標體系方法進行評價存在許多問題，其結果也與實踐情況不完全吻合．技術推動創(chuàng)新擴散與發(fā)展［2］已成為共識，但就創(chuàng)新主體而言，創(chuàng)新能力的提升不能單方面依賴科研機構或企業(yè)自身的力量，必須考慮到協(xié)同作用，將創(chuàng)新能力看作創(chuàng)新和協(xié)同共同作用的結果．基于此，本研究對反映創(chuàng)新指數(shù)［3］的各種指標進行歸納和綜合，通過有限指標的運用使復雜的結果性評價轉變?yōu)榉治鲂栽u價，有利于從技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度，將協(xié)同能力和創(chuàng)新能力作為一個整體進行評價分析，為創(chuàng)新管理和創(chuàng)新決策提供評價信息服務．本研究根據(jù)創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù)的概念，將技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的協(xié)同度、創(chuàng)新度和創(chuàng)新目標緊密結合起來并運用道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)的相關原理構建創(chuàng)新指數(shù)的相關分析方法．通過構建的創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù)的分析，達到推進創(chuàng)新科學管理和輔助決策發(fā)展的目的．

1 創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù)與目標強度

1．1 創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù)

創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù)運用統(tǒng)計學方法表征創(chuàng)新主體內部協(xié)同創(chuàng)新屬性，以此反映區(qū)域競爭環(huán)境下協(xié)同創(chuàng)新對經(jīng)濟發(fā)展的推進程度．

運用道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)的原理，無論技術上或管理上的創(chuàng)新，要達到一定的目標并有所超越，必須是在復用和繼承基礎上的再次創(chuàng)新，這是構成創(chuàng)新生產(chǎn)函數(shù)的關鍵要素．本研究從創(chuàng)新度、繼承度和產(chǎn)出強度3個方面構建創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù)，以此構建衡量創(chuàng)新能力強弱的評價分析系統(tǒng)．

柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)的一般形式為:

式中:Q代表產(chǎn)量;L和K分別代表勞動和資本;A代表技術進步參數(shù);α代表勞動所得在總產(chǎn)量中所占的份額;β代表資本所得在總產(chǎn)量中所占的份額，且0＜α，β＜1．其經(jīng)濟含義為:當α+β=1時，生產(chǎn)為規(guī)模報酬不變情況下，α和β分別表示勞動和資本在生產(chǎn)過程中的相對重要性;當α+β＜1，生產(chǎn)為規(guī)模報酬遞減;當α+β＞1，則生產(chǎn)為規(guī)模報酬遞增．

按照柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)原理，設創(chuàng)新主體協(xié)同創(chuàng)新目標為T，則柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)轉換為創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù):

式中:I和H分別代表創(chuàng)新度和繼承度;A表示技術進步的參數(shù);α為創(chuàng)新績效份額;β為繼承績效份額，且0＜α，β＜1．

協(xié)同創(chuàng)新指標體系的構建和運用，在增強技術實力和提升綜合經(jīng)濟效益方面具有一定的優(yōu)勢，而對創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù)的研究則能進一步發(fā)現(xiàn)技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)同過程中所存在的問題并通過完善創(chuàng)新機制以促進創(chuàng)新模式轉變．運用該原理，無論技術上或管理上的創(chuàng)新，要達到一定的目標強度并有所超越，必須是在繼承基礎上的再次創(chuàng)新，這是構成創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù)的關鍵要素．

1．2 目標強度

目標強度［4］是指在綜合分析各類創(chuàng)新主體標桿研究對象創(chuàng)新能力所在區(qū)間定位和綜合考慮創(chuàng)新環(huán)境制約因素的條件下，在等能力曲線范圍內設計的最佳協(xié)同創(chuàng)新目標．

創(chuàng)新度是指創(chuàng)新能力的大小及其對目標強度貢獻的大?。^承度或協(xié)同度是指現(xiàn)實中區(qū)域創(chuàng)新主體協(xié)同創(chuàng)新目標在原有基礎上的有效利用程度．當繼承度最佳時，創(chuàng)新度只需相對較小的提升就可以推進總體目標強度的提升．

創(chuàng)新度與繼承度協(xié)同作用是實現(xiàn)目標強度提升的前提條件．當繼承度達到一定的程度時，創(chuàng)新度相對較小也能達到同等的目標強度，而目標強度的改變則是在二者協(xié)同增強的結果．協(xié)同創(chuàng)新等能力曲線(圖1)反映了在T不變情況下，創(chuàng)新度I、繼承度H或協(xié)同度C之間的變化，其關系為:

圖1 創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù)等能力曲線Fig．1 Same capacity curve of nnovative collaborative production function

1．3 約束關系

由圖1可以看出，協(xié)同創(chuàng)新目標躍遷的過程就是創(chuàng)新不斷推進的過程，其中協(xié)同度和創(chuàng)新度的增強對推動目標強度的增強和躍遷至關重要，而協(xié)同度和創(chuàng)新度對協(xié)同創(chuàng)新目標強度的影響均有一定的彈性，在對研究對象進行評價分析時要同時對動態(tài)彈性系數(shù)和靜態(tài)彈性系數(shù)［5］進行分析，以實現(xiàn)對協(xié)同創(chuàng)新過程和協(xié)同創(chuàng)新目標的最優(yōu)管理和控制．

目標強度的實現(xiàn)需要創(chuàng)新度和協(xié)同度的最佳組合，按照創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù)T=AIαHβ，當目標強度T一定時，如果協(xié)同度H低于某個數(shù)值，則創(chuàng)新度I可能趨于無窮大，這顯然是不可能的，反過來也一樣．因此需要根據(jù)實際情況合理確定創(chuàng)新度和協(xié)同度的區(qū)間范圍．

多個創(chuàng)新主體的目標強度Ti均一定時，由于多個創(chuàng)新主體的目標強度不同，相對較高目標強度中的創(chuàng)新度和協(xié)同度也應該在某個區(qū)間內．如圖1中，目標強度B中的創(chuàng)新度和協(xié)同度均需高于目標強度A的創(chuàng)新度和協(xié)同度才有利于目標的實現(xiàn)．其一般的約束條件是:

2 協(xié)同創(chuàng)新提升目標強度的途徑

如果把創(chuàng)新度和協(xié)同度看作2個垂直的向量空間，則可以將這些創(chuàng)新投入的各種要素按照各自發(fā)揮作用的強弱分別映射到這2個向量空間之中，進而運用創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù)對區(qū)域創(chuàng)新主體研究對象的協(xié)同創(chuàng)新能力進行評價分析．

如果把協(xié)同度和創(chuàng)新度整合為X軸，目標強度整合為Y軸，則目標強度的變化關系將會呈現(xiàn)2種態(tài)勢:一是螺旋上升趨勢．分為先強后弱型和厚積薄發(fā)型．即動靜態(tài)過程中穩(wěn)定前進上升的促進目標強度不斷增強．二是停滯前進趨勢．分為“前進—停滯—前進”的過程和“停滯—前進—停滯”的過程．

目標強度的增強是以等能力曲線范圍內創(chuàng)新投入相對量增長為前提條件的．協(xié)同創(chuàng)新目標強度在不斷躍遷的過程中，要不斷受到動態(tài)彈性系數(shù)和靜態(tài)彈性系數(shù)的影響．總體上來說，靜態(tài)彈性系數(shù)相對較小，協(xié)同創(chuàng)新目標強度的發(fā)展空間也不會很大，但這個緩慢發(fā)展的過程是產(chǎn)生躍遷的必要準備或必須經(jīng)歷的過程，而由于動態(tài)的彈性系數(shù)［5］相對較大，這會為協(xié)同創(chuàng)新目標強度帶來較大的發(fā)展空間，可以起到加速創(chuàng)新目標躍遷的進程．

目標強度提升的空間有2種:一種是效率改進式提升，另一種是規(guī)模躍遷式提升．效率改進式提升可用數(shù)據(jù)包絡分析DEA(Data Envelopment Analysis)方法進行，這種目標提升的空間相對較小，是原有目標能力基礎上的優(yōu)化改進，即實現(xiàn)等能力曲線圖1中的虛線部分．規(guī)模躍遷式提升可根據(jù)等能力曲線，結合創(chuàng)新主體實際情況進行規(guī)劃，在加大投資規(guī)模和強化創(chuàng)新和繼承能力的基礎上實現(xiàn)目標強度的跨越式提升，即實現(xiàn)等能力曲線圖1中A到B的躍遷式發(fā)展．

效率改進式提升分析可以觀察效率改進空間而規(guī)模躍遷式提升分析則可以觀察規(guī)模躍遷空間．效率改進空間和規(guī)模躍遷空間的平衡分析并舉，可以實現(xiàn)內涵和規(guī)模發(fā)展的雙重績效，進而為優(yōu)化創(chuàng)新協(xié)同要素支撐區(qū)域經(jīng)濟快速發(fā)展提供直觀的決策參考．

2．1 效率改進式提升路徑

數(shù)據(jù)包絡分析法是通過保持決策單元(DMU，Decision Making Units)輸入不變，確定相對有效的生產(chǎn)面，將各個決策單元投影到DEA生產(chǎn)面上，據(jù)此比較決策單元偏離DEA前沿面的程度以評價其相對有效性．其中，C2R模型被認為是一種規(guī)模技術相對有效性評價的方法．如果用xij0和yrj0分別表示第j0個決策單元DMU-j0的第i種輸入和第r中類型輸出并滿足一定的公理假設，且有技術與生產(chǎn)的集合:則(x0，y0)為下面線性加權和問題的最優(yōu)解的條件為:

引入松弛變量s+和剩余變量s－，則具有非阿基米德無窮小量ε的 C2R模型為［6］:

最優(yōu)解為:θ0，λ0，s0+，s0－

對DEA模型的解釋為:λj使各有效點相連接，形成有效前沿面，非零的s0+，s0－使有效前沿面可以沿水平和垂直方向延伸，形成包絡面;θ是DMU在有效前沿面或包絡面徑向優(yōu)化量，有以下幾種情形:

①當θ0=1，s0+=0，s0－=0時，則DEUjo為DEA有效;

② 當θ0=1，s0+≠ 0，s0－≠ 0 時，則DEUjo為弱DEA有效;

③ 當θ0＜ 1，s0+≠ 0，s0－≠ 0 時，則DEUjo為非DEA有效;

④ 若存在 λj，有，則DEUjo為規(guī)模效益不變;

⑤ 若存在λj，使，則DEUjo為規(guī)模效益遞增;

⑥ 若存在λj，使，則DEUjo為規(guī)模效益遞減．

就目標強度設計而言，運用DEA模型可以對若干個創(chuàng)新主體進行對比分析，用以討論各自規(guī)模效益改進的空間，為協(xié)同創(chuàng)新目標強度設計提供決策參考．

2．2 規(guī)模躍遷式提升路徑

運用創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù)，可以分析某些區(qū)域的目標強度在等能力曲線范圍內即使以最大創(chuàng)新度和最高繼承度的最優(yōu)協(xié)同下也不可能在短期內與另一區(qū)域持平，只有在協(xié)同投入規(guī)模提升的基礎上其創(chuàng)新度有實質性的突破，即形成新生力量不斷產(chǎn)生質的飛躍并進行躍遷，逐步提升其目標強度，才能實現(xiàn)整體上的跨越發(fā)展．

通過因素相關度分析方法判斷影響躍遷的主因素以實現(xiàn)降維化處理，進而運用投入產(chǎn)出回歸分析方法可以在區(qū)域內和區(qū)域間分析創(chuàng)新協(xié)同規(guī)模躍遷的函數(shù)和發(fā)展趨勢．投入產(chǎn)出回歸分析方法可按2種方案對比進行．第1種方案是區(qū)域間平衡回歸分析方案，第2種方案是區(qū)域內時間序列回歸分析方案．

利用公式(3)，判斷2類投入的相關性，如果存在正相關，則可以忽略其中一種要素進行回歸分析并判斷其投入規(guī)模和制定目標強度及其實現(xiàn)方案．

3 實例分析

3．1 效率改進分析

根據(jù)2008—2009年中國高新技術統(tǒng)計年鑒和中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒中提供的數(shù)據(jù)，形成中部6省大中型工業(yè)企業(yè)經(jīng)營累積投入產(chǎn)出和中型工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)累積投入產(chǎn)出表1和表2．

表1 大中型工業(yè)企業(yè)經(jīng)營累積投入產(chǎn)出指標Table 1 Input-output indexes of business accumulation of large and medium industrial enterprises

表2 大中型工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)累積投入產(chǎn)出指標Table 2 Accumulated input-output indexes of new product development of large and medium industrial enterprises

依據(jù)DEA原理，選用基于輸入的評價分省區(qū)類別總體效率具有非阿基米德無窮小的C2R模型，采用分類評價原則對6省科技投入產(chǎn)出和工業(yè)企業(yè)原始數(shù)據(jù)進行分析，得出評估結果如表3、表4、表5和表6．表中S*+1，S*－2，S*－3，S*+4，S*+5分別為C2R模型的約束條件之中的各松弛變量．DEA有效性代表最優(yōu)決策，即決策單元數(shù)據(jù)比較中，消耗最少產(chǎn)出最大的單元，如果資源利用度為100%，則表明資源充分利用，資源協(xié)同度也達到最佳．

表3和表4中的數(shù)據(jù)代表資源投入的協(xié)同利用度，從表中看出，湖北、安徽和湖南3省資源的投入產(chǎn)出DEA有效(θ*=1，且 s*－=0，s*+=0)，實現(xiàn)了工業(yè)低投入和高產(chǎn)出．而山西、河南和江西3省資源投入產(chǎn)出接近DEA有效(θ*≥0．8)，除江西外，山西與河南的規(guī)模改進效益遞減，即增加投入不能帶來目標強度的增加．

表5和表6中的數(shù)據(jù)代表技術創(chuàng)新投入強度，從表中看出，湖北、湖南和江西3省資源的投入產(chǎn)出 DEA 有效(θ*=1，且 s*－=0，s*+=0)，實現(xiàn)了技術創(chuàng)新低投入和高產(chǎn)出．河南、安徽和山西3省資源投入產(chǎn)出接近DEA有效(θ*≥0．8)．除河南外，安徽和山西存在規(guī)模改進效益遞減情況，即增加技術創(chuàng)新投入不能帶來目標強度的增加．

綜上所述，中部6省區(qū)僅依賴現(xiàn)有規(guī)模，進行技術創(chuàng)新和協(xié)同創(chuàng)新本身的投入產(chǎn)出調整均不會有顯著的變化．因此，必須在擴大總體投入規(guī)模的基礎上，實施產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術創(chuàng)新協(xié)同創(chuàng)新戰(zhàn)略，是實現(xiàn)整體躍遷式協(xié)同發(fā)展的有效路徑．

表3 第1類省區(qū)大中型工業(yè)企業(yè)經(jīng)營DEA模型評估結果Table 3 DEA model evaluation results of arge and medium industrial enterprises management of first class provinces and regions

表4 第2類省區(qū)大中型工業(yè)企業(yè)經(jīng)營DEA模型評估結果Table 4 DEA model evaluation results of Large and medium industrial enterprises management of the secong class provinces and regions

表5 第1類省區(qū)大中型工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)DEA模型評估結果Table 5 DEA model evaluation results of developing new product of large and medium industrial enterprises of the first class provinces

表6 第2類省區(qū)大中型工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)DEA模型評估結果Table 6 DEA model evaluation results of developing new product of large and medium industrial enterprises of the second class provinces

3．2 規(guī)模躍遷分析

規(guī)模躍遷分析有3種方法:一是對當前樣本數(shù)據(jù)進行投入產(chǎn)出分析，二是選取投入規(guī)模相近地區(qū)進行投入產(chǎn)出分析，三是根據(jù)各省份自身時間序列進行投入產(chǎn)出分析．第1種方法會出現(xiàn)樣本量較小，分析的有效性難以判別的問題，可以采取后2種方法．作為示例，本文采取第2種方法．對表4，分析全國大中型工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)累積投入產(chǎn)出指標后，分別選取含蓋低于江西省開發(fā)新產(chǎn)品經(jīng)費投入的2個省份和高于湖北省開發(fā)新產(chǎn)品經(jīng)費投入的2個省份為區(qū)間范圍，形成表7．

由表9可見，I代表開發(fā)新產(chǎn)品經(jīng)費，R代表新產(chǎn)品銷售收入，V代表新產(chǎn)品產(chǎn)值．運用Excel電子表格中的CORREL命令，得出R與V的相關系數(shù)為0．995 902，即存在正相關性．因此，可以采用線性回歸方法的創(chuàng)新投入產(chǎn)出模型R=C+αI

利用表7數(shù)據(jù)和EVIEWS工具中R=c(1)+c(2)*I命令，得模型:

模型中D．W 值為2．190 146，dl=1．13 ＜D．W=2．190 146＜4－du=4－1．38，說明隨機誤差項不存在序列相關，模型有效．再利用EviewsViewResidual TestsHeteroskedasticityWhite(no cross terms)進行異方差檢驗，得出:

Heteroskedasticity Test:White

F-statistic 0．490 648 Prob．F(2，14)0．622 4 Obs*R-squared 1．113 525 Prob．Chi－ Square(2)0．573 1

在自由度為2，顯著水平為0．05情況下，查χ2分布表得臨界值5．99．由概率0．573 1，White 檢驗下 Obs*R-squared=1．113 525 遠小于 5．99，因此不存在異方差問題．綜上各檢驗結果可以看出此模型可以用來進行投入產(chǎn)出的比較分析．

表7 大中型工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)累積投入產(chǎn)出指標Table 7 Input-output indexex of business accumulation of large and medium industrial enterprises

根據(jù)線性回歸模型，計算預測值，可以得出投入規(guī)模相近省市區(qū)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)投入產(chǎn)出分布圖2．

圖2 投入規(guī)模相近省市區(qū)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)投入產(chǎn)出分布圖Fig．2 Investment and production of developing new product of the similar input-output scale rovinces

從回歸公式(5)中，得出開發(fā)新產(chǎn)品經(jīng)費I對科技產(chǎn)出R的彈性為12．097 235 198．這說明，整體上開發(fā)新產(chǎn)品經(jīng)費每增加1%，新產(chǎn)品銷售收入將平均提升12．097 235 198．

從圖2中看出，中部6省均在平均增長線以下，即均低于開發(fā)新產(chǎn)品經(jīng)費對科技產(chǎn)出的效率值，說明6省區(qū)大中型工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新績效與發(fā)達地區(qū)相比存在較大差距，也就是說中部6省在投入規(guī)模相近的省市區(qū)中，其投入產(chǎn)出效率并不高，基本上屬于高投入低產(chǎn)出和低投入低產(chǎn)出區(qū)域中．因此，強化創(chuàng)新績效與增加創(chuàng)新投入并舉才是目標強度跨越提升的根本所在．

根據(jù)平均產(chǎn)出效率12．097 235 198，可以推算出實現(xiàn)中部6省新產(chǎn)品開發(fā)產(chǎn)出跨越發(fā)展目標所須加強的開發(fā)新產(chǎn)品經(jīng)費投入強度，公式為

I=(R －7 818 747．076 75)/12．097 235 198

例如，安徽省新產(chǎn)品開發(fā)產(chǎn)出達到湖北產(chǎn)出強度，則需要在效率改進的前提下，增加新產(chǎn)品經(jīng)費投入為:I=(33 078 483－7 818 747．076 75)/12．097 235 198=2 088 058．594萬元，比原有投入至少須增加2 088 058．594 －1 945 610=142 448．594萬元，即至少在原有投入基礎上增加(142 448．594/1 945 610)×100%=7．32%以上．同理，經(jīng)過計算，河南為－7．38%，這與效率改進分析一致，即河南新產(chǎn)品投入產(chǎn)出存在效率改進空間，在原有投入規(guī)模基礎上通過優(yōu)化資源協(xié)同可提升其創(chuàng)新目標強度，以達到或超過湖北的產(chǎn)出強度的決策效果，其他省份以此類推．

4 結語

創(chuàng)新能力通過何種途徑達到創(chuàng)新目標，目前文獻更多的是從政策環(huán)境、內部機制等方面展開論述．本文從創(chuàng)新協(xié)同生產(chǎn)函數(shù)的角度，并利用定量分析的方法來探討，用另一視角進行分析．在具體操作層面，創(chuàng)新能力達到創(chuàng)新目標的途徑受多種因素的影響，如何在實踐過程中選擇科學有效的途徑，還需要進一步的探討和研究．

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［2］ 董景榮．技術創(chuàng)新擴散的理論、方法與實踐［M］．北京:科學出版社，2009．

［3］ 劉 超．高新技術產(chǎn)品開發(fā)成功度判別與技術繼承度關系的理論探究［D］．南京:北京航空航天大學，1994．

［4］ 趙立雨．我國R＆D投入績效評價與目標強度研究［D］．西安:西北大學，2010．

［5］ 陳劍輝．運用彈性系數(shù)研究供應鏈風險傳導效應［D］．上海:上海交通大學，2007．

［6］ 李紅波，翟益群．基于DEA方法的中部六省科技創(chuàng)新績效分析［J］．科技和產(chǎn)業(yè)，2010，4(4):74－77．