楊 劍，陳 燕

(安徽大學(xué) 管理學(xué)院，安徽 合肥 230601)

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基于DEA對(duì)皖江城市帶R&D有效性研究

楊 劍，陳 燕

(安徽大學(xué) 管理學(xué)院，安徽 合肥 230601)

R&D的有效性會(huì)顯著影響到社會(huì)科技發(fā)展水平、技術(shù)創(chuàng)新能力以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性。對(duì)皖江城市帶9城市進(jìn)行DEA分析，得出合肥、蕪湖、馬鞍山和六安為DEA有效，銅陵、安慶、滁州、池州和宣城為DEA無效。對(duì)于DEA無效地區(qū)，研發(fā)人員和研發(fā)經(jīng)費(fèi)組合不合理、管理機(jī)制不健全限制了產(chǎn)出效率的提高。優(yōu)化配置研發(fā)資源、制定科學(xué)合理的科技政策是解決這一問題的關(guān)鍵。

DEA;皖江城市帶；研究與開發(fā)；有效性

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力?？茖W(xué)技術(shù)創(chuàng)新對(duì)現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長發(fā)揮了重要的作用，而R&D(研究開發(fā))正是技術(shù)創(chuàng)新的重要組成部分，其有效性將會(huì)顯著影響到社會(huì)科技發(fā)展水平、技術(shù)創(chuàng)新能力以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性。從事R&D活動(dòng)必須要有一定的人力、物力和財(cái)力的投入，其中人力主要是指從事研究開發(fā)的科技人員，物力主要是指儀器設(shè)備、材料的投入，財(cái)力是指研究開發(fā)的經(jīng)費(fèi)。由于皖江城市帶各地區(qū)目前經(jīng)濟(jì)仍處于較低水平，對(duì)R&D活動(dòng)的投入有限，因此對(duì)各地R&D效率進(jìn)行研究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、文獻(xiàn)綜述

基于DEA方法針對(duì)科技創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)，國內(nèi)學(xué)者已經(jīng)做了很多研究。李光金從投入及產(chǎn)出角度評(píng)價(jià)決策單元相對(duì)效率的投入-產(chǎn)出模型，從而研究其相對(duì)有效性。[1]李剛對(duì)北京市制造業(yè)科技資源配置進(jìn)行有效性分析，研究相關(guān)制造業(yè)的科技資源配置的有效狀態(tài)，為北京合理配置科技資源促進(jìn)制造業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)提供依據(jù)。[2]許治和師萍對(duì)我國1985～2003年科技投入相對(duì)效率進(jìn)行測度，表明中國科技投入的產(chǎn)出對(duì)經(jīng)濟(jì)增長貢獻(xiàn)偏低，科技投入的變動(dòng)與經(jīng)濟(jì)增長率之間不存在顯著相關(guān)關(guān)系。[3]張前榮對(duì)我國各省域2004～2006年科技投入效率進(jìn)行實(shí)證分析，從而對(duì)各省域的效率進(jìn)行排序，為相應(yīng)的政策措施提供依據(jù)，從而促進(jìn)各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。[4]劉志迎和張吉坤對(duì)我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)中三資企業(yè)和國有企業(yè)的創(chuàng)新效率進(jìn)行測量，研究發(fā)現(xiàn)三資企業(yè)和國有企業(yè)的純技術(shù)效率基本無差異，規(guī)模效率是兩者差距的主要原因。[5]劉鳳朝和姜濱濱以美國為樣本，運(yùn)用并聯(lián)結(jié)構(gòu)決策單元的DEA效率評(píng)價(jià)方法測算、比較不同R&D經(jīng)費(fèi)執(zhí)行主體的產(chǎn)出效率，并檢驗(yàn)了其與經(jīng)費(fèi)來源結(jié)構(gòu)的相關(guān)性，表明高等學(xué)校的效率較高，企業(yè)次之，研究機(jī)構(gòu)相對(duì)較低。[6]

也有學(xué)者通過其他方法分析投入產(chǎn)出。張德紅通過對(duì)內(nèi)部資本市場“有效”的觀念總結(jié)和理論判斷，建立了一個(gè)仿照投入產(chǎn)出框架的資本流動(dòng)理論模型；[7]王岳平和葛岳靜利用投入產(chǎn)出分析技術(shù)和全國最新投入產(chǎn)出表數(shù)據(jù)，分析國民經(jīng)濟(jì)中產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)特征，并提出各項(xiàng)需求政策所帶來的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)影響；[8]柴建、郭菊娥和席酉民基于我國1992、1997、2002及2004年30個(gè)部門能源投入占用產(chǎn)出表，建立了我國單位GDP能耗的投入占用產(chǎn)出因素分析模型，揭示了我國10年來單位GDP能耗變化的成因。[9]

縱觀已有的關(guān)于科技創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)的研究文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，一方面，已有的研究覆蓋面基本都是一個(gè)地區(qū)或全國，很少對(duì)某一發(fā)展區(qū)域單獨(dú)分析，對(duì)安徽皖江城市帶的投入產(chǎn)出幾乎沒有；另一方面，已有研究側(cè)重于對(duì)行業(yè)的研究，很少涉及地區(qū)性的有效性對(duì)比研究，而地區(qū)級(jí)的DEA有效性研究，更能發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)赝度氘a(chǎn)出的不足，從而提出針對(duì)性建議。筆者以安徽省皖江城市帶9個(gè)城市作為決策單元，利用DEA方法測算2009～2011年的科技投入產(chǎn)出的總體效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，得出皖江城市帶的科技投入產(chǎn)出效率是否DEA有效，同時(shí)分析造成此結(jié)果的原因，從而對(duì)如何提高科技活動(dòng)的有效性提供借鑒意義。

二、DEA模型簡介

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA，data envelopment analysis)是1978年由美國著名的運(yùn)籌學(xué)家A.Charnes和W.W.Cooper等創(chuàng)建的一種效率評(píng)價(jià)方法，是對(duì)多投入、多產(chǎn)出的多個(gè)決策單元的相對(duì)有效性進(jìn)行系統(tǒng)分析的方法。DEA方法不是簡單綜合數(shù)據(jù)，因此建立模型前不需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，只需要區(qū)分開投入和產(chǎn)出即可；同時(shí)DEA方法是以決策單元輸入輸出的實(shí)際數(shù)據(jù)求得最優(yōu)權(quán)重，具有很強(qiáng)的客觀性，這是DEA方法所獨(dú)具的特點(diǎn)。

可以適當(dāng)?shù)剡x取全系數(shù)v和u，使其滿足 hj≤1，j=1，2，…，n。對(duì)第j 個(gè)決策單元進(jìn)行效果評(píng)價(jià)(1≤j≤n)，以權(quán)系數(shù)v和u為變量，以第j個(gè)單元的效率指數(shù)為目標(biāo)，以所有決策單元的效率指數(shù)hj≤1(j=1，2，…，n)為約束, 構(gòu)成如下最優(yōu)化模型(CCR)：

利用Chames-Cooper變化，可以把上式轉(zhuǎn)化為一個(gè)等價(jià)的線性規(guī)劃問題：

三、皖江城市帶投入產(chǎn)出模型

(一)評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇

根據(jù)聯(lián)合國科教文組織的定義，科技投入是用于支持開展科技活動(dòng)的投入，也是生產(chǎn)性的投入。賈鵬認(rèn)為，科技投入是指用于科學(xué)研究與開發(fā)活動(dòng)上的包括人力、物力、財(cái)力、技術(shù)等的資源投入。科技投入的兩個(gè)重要組成部分是科技人力資源和科技資金資源，科技人力資源主要包括研發(fā)人員、科技活動(dòng)人員和專業(yè)技術(shù)人員等，科技資金資源包括政府財(cái)政撥款、研發(fā)經(jīng)費(fèi)等。[10]由于各個(gè)國家和地區(qū)因地域、經(jīng)濟(jì)等因素會(huì)造成有差異的科技投入?？萍纪度氲闹苯幽康氖钱a(chǎn)生促進(jìn)地區(qū)發(fā)展的報(bào)酬，即科技產(chǎn)出?？萍籍a(chǎn)出包括科研成果的數(shù)量和質(zhì)量，以及科研成果產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此，在評(píng)價(jià)地域科技投入產(chǎn)出效率的有效性時(shí)，所構(gòu)建的指標(biāo)體系必須能反映這種特性。

基于以上考慮，我們選用能有效評(píng)價(jià)各單元科技投入產(chǎn)出的相對(duì)效率的指標(biāo)：科技產(chǎn)出和科技投入。分別包括專利授權(quán)數(shù)、發(fā)表科技論文數(shù)和科技人員數(shù)、研發(fā)經(jīng)費(fèi)。

(二)數(shù)據(jù)來源和模型建立

以安徽省皖江城市帶9個(gè)城市為樣本，用2009～2011年所選取的投入產(chǎn)出指標(biāo)的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)來源于安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒)，運(yùn)用DEAP軟件進(jìn)行有效性分析。由于科技投入并不能在投入當(dāng)年就能取得成果，具有明顯的滯后性，所以我們采取3年投入數(shù)據(jù)之和以及3年產(chǎn)出數(shù)據(jù)之和的平均數(shù)進(jìn)行DEA有效性分析，數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 2009～2011年皖江城市帶科技投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)相加之和的平均數(shù)

多次運(yùn)用DEAP2.1軟件對(duì)表1數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，安徽省皖江城市帶9個(gè)城市中只有合肥、蕪湖、馬鞍山和六安的科技投入產(chǎn)出效率的θ為1，銅陵、安慶、滁州、池州和宣城均小于1。

1.綜合有效性分析。根據(jù)已有分析，當(dāng)θ=1時(shí)，則此決策單元DMU為DEA有效，即在原投入為X的基礎(chǔ)上所獲得的產(chǎn)出Y達(dá)到最優(yōu)；當(dāng)θ<1時(shí)，則決策單元DMU為DEA無效，也即可以通過組合將原投入X降低而保持原產(chǎn)出Y不變，或者可以采取措施保持原投入X不變而得到更高的產(chǎn)出Y。由此可以知道，皖江城市帶的9個(gè)城市中，DEA有效的城市有合肥、蕪湖、馬鞍山和六安，占樣本總量的44.4%；而銅陵、安慶、滁州、池州和宣城為DEA無效。樣本中科技投入產(chǎn)出效率有效的城市主要集中在其中經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)或人力資源豐富的地區(qū)，這與那些城市的科技活動(dòng)強(qiáng)度一致。經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較為雄厚的地區(qū)可以吸引大批優(yōu)秀人才，這就使得科技活動(dòng)可以發(fā)揮其作用，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。然而值得注意的是，銅陵的科技投入數(shù)值較大，其R&D效率為DEA無效，與其相對(duì)比的是六安的研發(fā)經(jīng)費(fèi)和人員投入量較少，其R&D效率為DEA有效，說明在絕對(duì)投入量較少的情況下，在研發(fā)管理上具有一定的優(yōu)勢，其R&D活動(dòng)有效促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

表2 2009～2011年皖江城市帶科技投入產(chǎn)出DEA有效性分布情況

2.技術(shù)有效性分析。純技術(shù)效率反映一定條件下創(chuàng)新的產(chǎn)出水平。從表2可以看出，樣本城市中有合肥、蕪湖、馬鞍山、六安和池州5個(gè)城市達(dá)到技術(shù)有效，占樣本總量的55.6%，即從技術(shù)角度來看，這些企業(yè)的R&D投入得到了有效利用，投入要素組合合理，取得了較好的產(chǎn)出效果。在DEA分析結(jié)果的松弛變量中可以看出銅陵、安慶、滁州這三個(gè)城市在不存在R&D人員投入剩余的情況下，出現(xiàn)了研發(fā)經(jīng)費(fèi)剩余，說明造成這3個(gè)城市技術(shù)非有效的主要原因是：相對(duì)于R&D人員投入來說經(jīng)費(fèi)投入過多，經(jīng)費(fèi)投入使用效率不高；與此相反的是宣城不存在經(jīng)費(fèi)投入剩余，出現(xiàn)了人員投入剩余，說明其人員投入使用效率不高。

3.規(guī)模有效性分析。規(guī)模效率深層次反映樣本城市的管理水平。如表2中池州所示技術(shù)有效而規(guī)模非有效，表明該地區(qū)在投入要素組合合理的情況下，在投入規(guī)模方面存在問題。

四、結(jié)論及啟示

以DEA方法對(duì)皖江城市帶9個(gè)城市的科技投入產(chǎn)出效率進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，并得出各地區(qū)的DEA效率值，研究結(jié)果表明合肥、蕪湖、馬鞍山和六安為DEA有效，銅陵、安慶、滁州、池州和宣城為DEA無效。據(jù)此結(jié)果，我們得出以下啟示：

第一，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市的R&D效率基本高于經(jīng)濟(jì)較落后的城市。合肥、蕪湖、馬鞍山的科技投入產(chǎn)出效率最高，而宣城、安慶等地區(qū)的科技投入產(chǎn)出效率偏低。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市更注重研發(fā)，相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)出水平就比較高。落后地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施還不夠完善，一方面要加大基礎(chǔ)投資建設(shè)，就會(huì)導(dǎo)致研發(fā)投資的資金不足；另一方面，欠發(fā)達(dá)地區(qū)缺少先進(jìn)的觀念，缺少長遠(yuǎn)的遠(yuǎn)光，從而在思想上對(duì)研發(fā)支出進(jìn)行抵制。

第二，造成科技投入產(chǎn)出效率較低的主要原因是投入要素組合不合理，體現(xiàn)在研發(fā)人員和研發(fā)經(jīng)費(fèi)的投入上。研發(fā)人員過多或者過少都不太適宜，過多會(huì)造成科研資源的浪費(fèi)和影響科研活動(dòng)的效率，過少則會(huì)影響科研活動(dòng)的進(jìn)展和技術(shù)開發(fā)的推廣與應(yīng)用。研發(fā)經(jīng)費(fèi)的投入也尤為重要，只有有了資金的支持，科技活動(dòng)才能順利開展，科技成果才能不斷涌現(xiàn)，才能更有力地促進(jìn)一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長。因此政府應(yīng)該高度重視合理配置科技研發(fā)資源，從而提高科技投入產(chǎn)出效率。

第三，管理機(jī)制也是影響R&D效率的因素之一。數(shù)據(jù)處理結(jié)果表明池州的技術(shù)創(chuàng)新達(dá)到最優(yōu)，然而由于其管理機(jī)制不健全，導(dǎo)致R&D效率不高。政府要在純技術(shù)效率和規(guī)模效率之間尋求平衡，帶動(dòng)純技術(shù)效率和規(guī)模效率的雙向提升。

第四，政府的科技政策對(duì)R&D效率影響頗大。從上文的研究分析可以看出，六安在科技投入絕對(duì)值很小的情況下可以達(dá)到科技投入產(chǎn)出效率的DEA有效，這在很大程度上要?dú)w因于地方政府制定了有利于將有限的科技投入轉(zhuǎn)化為科技產(chǎn)出的相關(guān)政策。

第五，對(duì)于DEA有效的地區(qū)，要注重效率的提高。對(duì)于DEA無效的地區(qū)，要注重優(yōu)化配置研發(fā)資源，提高科技投入的使用效率，確?？萍蓟顒?dòng)有效率的進(jìn)行。所以，從根本上加強(qiáng)對(duì)科技活動(dòng)的重視，制定科學(xué)合理的科技政策，營造一個(gè)體系化、規(guī)范化的科技政策環(huán)境，加大人才培養(yǎng)和投入，促進(jìn)科技成果的高效轉(zhuǎn)化，才能使皖江城市帶的R&D有效性得到顯著提高。

[1]李光金.評(píng)價(jià)相對(duì)效率的投入——產(chǎn)出型DEA[J].管理科學(xué)學(xué)報(bào),2001,4(2):58-62.

[2]李剛.北京市制造業(yè)科技資源配置的DEA分析[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào),2002,4(10):104-106.

[3]許治,師萍.基于DEA方法的我國科技投入相對(duì)效率評(píng)價(jià)[J].科學(xué)學(xué)研究,2005,23(4):481-484.

[4]張前榮.我國省域科技投入產(chǎn)出效率的實(shí)證分析[J].南京師范大學(xué)學(xué)報(bào),2009,1(1):59-63.

[5]劉志迎,張吉坤.高技術(shù)產(chǎn)業(yè)不同資本類型企業(yè)創(chuàng)新效率分析——基于三階段DEA模型[J].研究與發(fā)展管理,2013,25(3):45-52.

[6]劉鳳朝,姜濱濱.美國1995-2007年R&D經(jīng)費(fèi)效率評(píng)價(jià)研究[J].科學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理,2013,34(8):18-24.

[7]張德紅.內(nèi)部資本市場效率分析的仿投入產(chǎn)出模型研究[J].管理世界,2009(10):164-167

[8]王岳平,葛岳靜.我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的投入產(chǎn)出關(guān)聯(lián)特征分析[J].管理世界,2007(2):61-68.

[9]柴建,郭菊娥,席酉民.我國單位GDP能耗的投入占用產(chǎn)出影響因素分析[J].管理科學(xué)學(xué)報(bào), 2009,12(5):140-148.

[10]賈鵬.科技投入與經(jīng)濟(jì)增長[M].北京:經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社,2005:39-109.

(責(zé)任編輯汪繼友)

ResearchontheR&DEffectivenessoftheWanjiangCityBeltBasedonDataEnvelopmentAnalysis

YANGJian，CHENYan

(School of Management, Anhui University, Hefei 230601, Anhui, China)

The effectiveness of research and development makes obviously influence on the science and technology development level in the society， the capability in the technical innovation and the sustainability of economic development. It is indicated in the analysis of nine cities in the Wanjiang City Belt by use of DEA that the four cities, Hefei, Wuhu, Maanshan and Lu An, are all valid to DEA while the other five, Tongling, Anqing, Chuzhou, Chizhou and Xuancheng, are all invalid. As to the latter, the less rational combination of R&D personnel and expenditure, and the less perfect mechanism of management lead to the restriction to the output efficiency. Hence the key to those issues is the optimal configuration of R&D resources and the establishment of scientific and reasonable policies.

DEA(Data Envelopment Analysis); the Wanjiang City Belt; research and development; effectiveness

2014-06-10

安徽省自然科學(xué)青年基金項(xiàng)目(1208085QG134)；安徽省教育廳人文社會(huì)科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(SK2012A013)

楊 劍(1979-)，男，安徽蕪湖人，安徽大學(xué)管理學(xué)院副教授。

F224.9

：A

：1671-9247(2014)05-0010-03