俞立平 鐘昌標
人文社會科學是人類的精神家園,高校在人文社會科學研究與發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的作用。大學是創(chuàng)新活動的重要載體[1],高??蒲腥藛T重在基礎研究,對原有技術實現(xiàn)根本性、革命性的突破[2]。知識經(jīng)濟時代要提高高校的科研水平和競爭力,就要不斷強化高??蒲械膽?zhàn)略意識與創(chuàng)新意識[3]。在自然科學研究中,高等院校、國家級的科研院所往往側重基礎研究,而廣大企業(yè)、一般科研院所則側重應用研究。與自然科學不同,人文社會科學科研院所側重應用研究,廣大高等院校既重視基礎研究,也重視應用研究,高校絕對是人文社會科學研究的主力[4]。近年來我國高校人文社會科學發(fā)展較快,2009年高校人文社會科學投入54.63億元,2018年為190.54億元,平均年增長14.89%。從研發(fā)人員看,2009年為425939人,2018年為764235人,平均每年增長6.7%。從產(chǎn)出看,2009年高校人文社會科學的論文、學術著作、獲得批示的研究報告分別為312807篇、27021部、3347部,2018年分別為363712篇、30109部、9474部,論文和學術著作穩(wěn)步增長,而研究報告增長速度較快,平均每年增加12.26%。
人文社會科學投入產(chǎn)出關系相對復雜[4]。從投入看,人文社會科學研究許多取決于學者多年的積累,不同學科研究的異質性相差較大。此外不同學科研究對于經(jīng)費需求也大相徑庭,一些具有自然科學特點的學科,對科研經(jīng)費需求相對較大,而一些人文學科、藝術類學科,尤其是一些側重基礎理論研究的學科,對科研經(jīng)費的需求相對較少。此外,研發(fā)經(jīng)費與研發(fā)人員之間也是相關的,會出現(xiàn)變量的內(nèi)生性問題。從產(chǎn)出看,人文社會科學研究產(chǎn)出更加多樣化,并且不同產(chǎn)出之間也存在互動關系[5]。常見的人文社會科學產(chǎn)出包括學術論文、學術著作、研究報告等多種形式,他們之間是相關的。以上問題導致在研究高校人文社會科學投入產(chǎn)出分析時,容易出現(xiàn)估計偏誤,難以得出真實的結論。
目前的人文社會科學投入產(chǎn)出關系的研究方法有局限性?,F(xiàn)有的研究主要采用回歸為主的方法與DEA效率為主的方法,另外還有少量采用指標體系分析的方法。由于效率分析僅僅是投入產(chǎn)出關系分析的一個方面,許多研究更關注人文社會科學投入要素的彈性,但是目前基于回歸方法的分析均存在結果信息不足問題。比如研發(fā)經(jīng)費與研發(fā)人員兩種要素,如果研發(fā)經(jīng)費的彈性沒有通過統(tǒng)計檢驗,或者通過統(tǒng)計檢驗,但回歸系數(shù)為負數(shù),這兩種情況均說明研發(fā)經(jīng)費的績效較差。如果進一步提出這樣的問題,研發(fā)經(jīng)費績效雖然較差,但在人文社會科學研究中不可能沒有作用,它的作用到底有多大?與研發(fā)人員相比,哪個更重要?相對重要性多大?現(xiàn)有的投入產(chǎn)出分析中,并沒有解決這個問題,本文將這個問題稱為投入要素盲點。這個問題是回歸的基礎問題,較少有研究關注。
從新的視角開展高校人文社會科學投入產(chǎn)出分析具有重要意義。第一,有助于對高校人文社會科學投入產(chǎn)出關系進行全面的分析,從而把握投入產(chǎn)出特征。第二,有助于發(fā)現(xiàn)高校投入產(chǎn)出中存在的一些問題,從而針對性地提出政策建議。第三,有助于從方法論的角度探索進一步研究的方法,從而豐富投入產(chǎn)出關系研究。
本文以教育部高校人文社會科學信息網(wǎng)公布的省際高校人文社會科學面板數(shù)據(jù)為例,在理論分析的基礎上,綜合采用聯(lián)立方程模型和BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行相關研究。其主要的創(chuàng)新體現(xiàn)在,第一,基于聯(lián)立方程模型,有利于消除變量的內(nèi)生性,使得投入產(chǎn)出關系分析更加準確。第二,將BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型引入到投入產(chǎn)出分析中,從而更好地分析投入要素貢獻,解決投入要素盲點問題,更好地進行全面評估,在研究方法上有所創(chuàng)新。
關于高??蒲谐晒度氘a(chǎn)出關系研究,主要集中在投入產(chǎn)出分析和效率分析。在投入產(chǎn)出分析方面,側重自然科學或高校整體角度的研究較多,鮑威、哈巍等研究了原“985工程”建設高校國際學術影響力的驅動要素,發(fā)現(xiàn)專項財政資金有效促進了相關高校全球知識網(wǎng)絡建構、國家間學術互動,短時間提升了我國高校國際學術影響力[6]。王曉嬈、李紅陽比較了中美高校研發(fā)經(jīng)費投入績效,發(fā)現(xiàn)中國工業(yè)企業(yè)最強,其次為科研機構和高等學校,而美國高等學校最強,其次為企業(yè)和聯(lián)邦政府科研機構[7]。郭泉恩、孫斌棟研究發(fā)現(xiàn),高校創(chuàng)新產(chǎn)出和研發(fā)人員對區(qū)域創(chuàng)新有顯著促進作用[8]。梁劍瑩、安寧對廣東高校研究發(fā)現(xiàn),對創(chuàng)新能力影響最大的是人力資源,其次是產(chǎn)學研合作,最后是政府公共政策[9]。王蕭蕭、朱桂龍實證研究發(fā)現(xiàn),高校獨立研發(fā)對專利質量無顯著正向影響,更接近技術先驅者,大企業(yè)有顯著正向影響,更接近技術獨特者[10]。
關于高校人文社會科學投入產(chǎn)出分析的研究總體不多,俞立平、彭長生首先采用TOPSIS評價創(chuàng)新成果,然后采用面板數(shù)據(jù)模型和面板向量自回歸模型分析投入產(chǎn)出關系,發(fā)現(xiàn)對科技成果貢獻最大的是研發(fā)人員,科研經(jīng)費彈性較?。?1]。董玨、陳天天等研究發(fā)現(xiàn),人文社會科學領域人才引進效能受到人員引進前基本情況的影響[12]。馬瑞敏、張欣等構建中國本科高校人文社會科學競爭力評價指標體系,對當時全國778所本科高校的人文社會科學競爭力進行評價和分析[13]。李貞、張體勤建立“投入—中介—產(chǎn)出”(IMO)模型,對高校人文社會科學團隊績效進行評價[14]。
從DEA效率角度研究高校效率的較多,Warning評價了73所德國公立大學的效率[15]。黃建國、袁偉燦研究了41所世界一流大學建設高??蒲行?,發(fā)現(xiàn)科研效率水平總體不理想,技術退步是造成高校科研效率整體下滑的主要原因[16]??禈贰㈥悤杂钛芯堪l(fā)現(xiàn),“985工程”建設高校效率優(yōu)勢體現(xiàn)在英文發(fā)表,我囯高校中文發(fā)表效率開始下降,但英文發(fā)表的效率正逐漸提高[17]。王慶金、王強等運用因子分析和DEA分析教育部直屬高校的投入產(chǎn)出效率,發(fā)現(xiàn)雖然效率普遍偏低,但絕大多數(shù)高校處在規(guī)模效率遞增階段[18]。宗曉華、付呈祥研究了教育部直屬高??蒲行剩l(fā)現(xiàn)高??蒲行式?0年雖有提高,但進步不快,整體效率偏低,并且規(guī)模效率不斷減?。?9]。闞大學研究了中部地區(qū)高校效率,發(fā)現(xiàn)綜合類、師范類、財經(jīng)類高校整體效率較高,農(nóng)林類、醫(yī)學類、其他類高校效率偏低,“985工程”建設高校效率整體情況最好,其他公辦本科高校效率較差[20]。
還有一些研究從學科或某個視角研究高校效率,Kocher等測度了21個OECD國家和地區(qū)經(jīng)濟學學科科研效率[21]。Tomkins等對英國大學會計學院的效率進行評價[22]。楊博、曹輝測度我國各地區(qū)高校技術創(chuàng)新國際化效率,發(fā)現(xiàn)華東、華中、華北、西南地區(qū)效率較高,東北三省效率較低[23]。魏國江建立空間計量模型測算我國產(chǎn)學研不同主體的協(xié)同創(chuàng)新效率,發(fā)現(xiàn)各創(chuàng)新主體更多依靠自主研發(fā),研發(fā)經(jīng)費外部支出即協(xié)同創(chuàng)新投入的效率均較低[24]。
從現(xiàn)有的研究看,學術界對高校投入產(chǎn)出關系的研究總體比較豐富,研究涉及投入產(chǎn)出分析和DEA效率分析,還有一些基于指標體系的評價分析。大多數(shù)以自然科學為主,少量研究涉及人文社會科學。從研究視角看,既包括高校內(nèi)部投入產(chǎn)出分析,也包括高校對經(jīng)濟社會發(fā)展的貢獻;既包括整體績效分析,也包括學科分析、學院分析,還包括國際化、協(xié)同創(chuàng)新、專利質量等視角的分析??傮w上,在以下領域有待進一步深入:第一,人文社會科學研究產(chǎn)出較多,不同類型產(chǎn)出之間關系復雜,對于投入產(chǎn)出關系以及不同產(chǎn)出之間的關系需要進行進一步的理論研究,在此基礎上進一步進行深入研究。第二,從研究方法看,現(xiàn)有研究主要集中在回歸分析、DEA分析和指標體系,關于投入要素盲點問題,現(xiàn)有的研究缺乏有效的方法,迫切需要推進研究方法創(chuàng)新。第三,即使采用回歸分析,考慮到變量的內(nèi)生性以及產(chǎn)出變量之間的互動關系,現(xiàn)有研究至多采用工具變量,較少采用系統(tǒng)估計方法,如聯(lián)立方程模型來描述高校人文社會科學投入產(chǎn)出之間的特征。
人文社會科學投入要素主要包括研發(fā)經(jīng)費和研發(fā)人員,產(chǎn)出成果主要包括學術論文、學術著作和、研究報告和獎勵等。投入要素之間、產(chǎn)出要素之間、投入與產(chǎn)出之間存在復雜的互動關系。
人文社會科學投入產(chǎn)出諸要素之間的互動關系如圖1所示。
圖1 人文社會科學投入產(chǎn)出互動關系
首先對課題與獎勵進行必要的說明。課題雖然重要,但在人文社會科學研究中,課題既不屬于投入,也不屬于產(chǎn)出,它是廣大學者為了申請科研經(jīng)費資助時一種必不可少的行為,盡管課題的中標率以及級別高低反映了學者的水平,并且和科研成果緊密相關,但它本質上并不屬于科研成果。關于獎勵,它是在現(xiàn)有學術論文、學術著作和研究報告的基礎上申請的,不是直接科研成果,屬于間接科研成果,加上本文研究數(shù)據(jù)并沒有很好地區(qū)別不同級別的獎勵,因此本研究暫時不考慮課題與獎勵兩個指標。
研究經(jīng)費和研發(fā)人員無疑是人文社會科學研究中兩個最重要的投入要素,兩者高度相關。對于人文社會科學研究,科研經(jīng)費同樣重要,它是學者進行調(diào)查、參加學術會議、購買圖書資料、支付必要專家咨詢費和勞務費等等的重要經(jīng)費保障。需要注意的是人文社會科學不同學科對科研經(jīng)費的需求多少、開支渠道有較大差別,并且人文社會科學研究經(jīng)費與自然科學相比總體較少。對于人文社會科學研究而言,研發(fā)人員更強調(diào)知識積累和個性化的勞動,更加具有特色。同時需要注意的是,研發(fā)經(jīng)費與研發(fā)人員是高度相關的,并且具有互動關系。當研究經(jīng)費充足時可以吸引更多的研發(fā)人員來進行研究,而研究人員較多時也意味著通常情況有更多的申請科研經(jīng)費的機會,從而獲取更多的科研經(jīng)費支持。
學術論文是人文社會科學最重要的成果,學術著作是最系統(tǒng)的研究成果,而研究報告是應用性最強的研究成果,三者密切相關。高校的教師、研究員和研究生等均被鼓勵發(fā)表學術論文來促進學科發(fā)展,而其中一部分成果質量較高,屬于學科前沿,能夠促進相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展,學術論文是高校知識溢出的主要途徑之一[25]。對于人文社會科學而言,學術期刊既刊登基礎研究論文,也刊登應用研究論文,尤其隨著國家近幾年來對智庫建設的重視,應用論文比例有增加的趨勢。學術著作是更加系統(tǒng)化的研究,比學術論文更加全面,學術觀點也可以更深入全面地進行論述。研究報告往往是高校服務政府部門和企業(yè)的重要表現(xiàn),屬于應用研究?;A研究是應用研究的基礎和重要支撐,理論學術論文和學術專著是研究報告的重要基礎。學術論文與學術著作密切相關,應該說學術論文是學術著作的基礎,如果長期從事某個領域的研究,積累了一定的學術論文成果,可以在此基礎上進行歸納和提升,形成學術著作。在學術著作的撰寫過程中,一些能夠獨立成章的創(chuàng)新性研究也可以用來發(fā)表論文。此外,一些高質量的研究報告也可以出版,成為學術專著,或者其中的一些章節(jié)作為應用型研究論文發(fā)表。
人文社會科學投入產(chǎn)出的互動關系也比較顯著。首先投入決定產(chǎn)出,根據(jù)生產(chǎn)函數(shù),人文社會科學科研活動也屬于典型的生產(chǎn),其研發(fā)經(jīng)費和研發(fā)勞動力是科研成果的重要基礎。其次,科研成果對研發(fā)投入具有反作用,當學術論文、學術著作、研究報告等成果豐碩時,會促進高校加大研發(fā)投入,同時國家和地方政府也會加大對人文社會科學政策與經(jīng)費支持,產(chǎn)生良好的反饋。當人文社會科學科研成果不佳時,也會影響投入,甚至使得研發(fā)資源的增長停滯。
聯(lián)立方程模型是用來分析諸變量投入產(chǎn)出復雜關系的模型,它較好地克服了變量的內(nèi)生性問題,根據(jù)前文分析,本文建立聯(lián)立方程模型如下:
公式(1)中,Y1、Y2、Y3分別為學術論文、學術著作、研究報告,K表示研發(fā)經(jīng)費、L表示研發(fā)勞動力。cij表示回歸系數(shù),其中i表示方程序號,j代表變量序號,i,j=1,2,3,4,5。
方程一中,研發(fā)經(jīng)費、研發(fā)勞動力是學術論文的投入,此外,學術專著、研究報告也會對學術論文有促進作用。學術著作和研究報告的部分章節(jié),也可以整理后作為學術論文發(fā)表。
方程二中,研發(fā)經(jīng)費、研發(fā)勞動力是學術著作的投入,學術論文、研究報告也會對學術著作有促進作用。學術論文是學術著作的重要基礎和積淀,研究報告也可以作為學術著作出版。
方程三中,研發(fā)經(jīng)費、研發(fā)勞動力是研究報告的投入,學術論文、學術著作也會對研究報告有促進作用。理論性學術論文和學術著作是研究報告的理論基礎,沒有較好的基礎研究,難以做好應用研究。
方程四中,研發(fā)勞動力對研發(fā)經(jīng)費會產(chǎn)生影響,當人文社會科學研究人員較多時,一方面高校會增加研發(fā)經(jīng)費支持,另一方面也增加了申報政府和國家科研經(jīng)費的機會。此外,良好的科研產(chǎn)出會促進研發(fā)經(jīng)費的增加,形成正反饋。
方程五中,研發(fā)經(jīng)費對研發(fā)人員有重要的影響,當研發(fā)經(jīng)費充裕時,會促進研發(fā)人員增加。此外,良好的科研產(chǎn)出會促進研發(fā)人員的增加,形成正反饋。
基于聯(lián)立方程模型或傳統(tǒng)的各種多元回歸模型來研究人文社會科學投入產(chǎn)出關系有一個重要缺陷,即只能通過回歸系數(shù)的符號、大小以及是否通過統(tǒng)計檢驗來分析變量之間的關系,會出現(xiàn)投入要素盲點錯誤。
如圖2所示,在典型的投入產(chǎn)出回歸分析中,假設有3個投入要素,根據(jù)其是否通過統(tǒng)計檢驗大致分為三種情況,一是投入要素的回歸系數(shù)為正,并且通過了統(tǒng)計檢驗,在這種情況下,可以比較不同投入要素回歸系數(shù)的大小,從而比較不同投入要素的績效。二是投入要素的回歸系數(shù)為負數(shù),并且通過統(tǒng)計檢驗,此時可以判斷該投入要素績效不佳。三是投入要素的回歸系數(shù)不管是正數(shù)還是負數(shù),均沒有通過統(tǒng)計檢驗。對于第二種、第三種情況,只能大致說明第二種情況投入要素績效最差,但均不能判斷這兩種情況下投入要素對產(chǎn)出的積極貢獻,并比較其大小,本文將這種情況稱為投入要素盲點。在投入要素盲點情況下,不能簡單說該要素就沒有作用,還是要進一步分析比較各投入要素的貢獻與作用。
圖2 投入要素盲點
投入要素盲點問題本質上是過度掩蓋了投入要素的積極作用。根據(jù)經(jīng)濟學投入產(chǎn)出原理,盡管某個投入要素的績效可能不佳,比如勞動力對經(jīng)濟增長的貢獻不顯著,沒有通過統(tǒng)計檢驗,但這并不代表勞動力就沒有任何作用,畢竟經(jīng)濟增長是廣大勞動者通過辛勤的雙手創(chuàng)造的。所以在存在投入要素盲點的情況下,需要采用新的方法來估計投入要素的實際貢獻,從而給政策研究提供重要參考,而BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡就是一個較好的工具。
人文社會科學投入產(chǎn)出關系本質上也是一個黑箱,雖然其基本運作機制是清楚的,但由于投入產(chǎn)出關系復雜,涉及變量多,本質上屬于復雜巨系統(tǒng),因此用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡分析是可行的。將人文社會科學投入產(chǎn)出分別作為BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入和輸出,建立機器學習模型并進行訓練,從而可以高度擬合投入產(chǎn)出關系,并且得到各投入要素的權重,這樣就可以比較投入要素的權重大小。
BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型是對人腦神經(jīng)網(wǎng)絡若干基本特性的抽象和模擬,可以進行分布式并行信息處理[26]。BP神經(jīng)網(wǎng)絡一般由輸入層、隱含層、輸出層組成,是一個包括隱含層的多層前饋網(wǎng)絡。其中隱含層可以有多個,每層的神經(jīng)網(wǎng)絡節(jié)點也可以有多個,一般根據(jù)經(jīng)驗確定。模型的核心思想是不斷調(diào)整網(wǎng)絡連接的權重使得網(wǎng)絡的總體誤差最小。假設輸入層神經(jīng)元有m個,隱含層有q個,輸出層變量有l(wèi)個,其學習步驟如下:
第一,網(wǎng)絡初始化。預先給出權重系數(shù)最小的隨機數(shù)。
第二,輸入訓練集。輸入向量為x(1),x(2),…,x(n),期望輸出向量為t(1),t(2),…,t(N),N表示訓練樣本數(shù)量。
第三,BP網(wǎng)絡前饋計算。假設用樣本P進行訓練,隱含層第i個神經(jīng)元的輸入為:
式(3)中,g()為隱含層激活函數(shù),一般用sigmoid函數(shù)表示:
式(5)中,ωki為隱含神經(jīng)元i與輸出節(jié)點k的連接權重,θk為輸出層神經(jīng)元k的閾值。
第四,計算誤差。BP神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的總誤差函數(shù)Ep為:
第五,權重系數(shù)調(diào)整。如果總誤差沒有達到要求,則使權重系數(shù)沿著誤差函數(shù)的負梯度方向進行調(diào)整。輸出層和輸入層權重系數(shù)調(diào)整量的計算公式分別如式(8)和式(9)。
Δωki和Δωij分別為輸出層和輸入層權重系數(shù)調(diào)整量,η為學習速率,取值大于0,經(jīng)過反復訓練,直到誤差達到滿意結果為止。
需要注意的是,BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡作為一種新的估算投入要素貢獻的方法,其可靠性有待與傳統(tǒng)回歸結果進行對照分析,如果權重排序與回歸系數(shù)分析基本相近,那么就可以將BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡作為一種新的分析工具適當進行推廣(圖3)。
其次,BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡對投入產(chǎn)出關系是一種智能化模擬,也存在擬合優(yōu)度問題?;貧w分析的擬合優(yōu)度也是對投入變量解釋程度的一種反映,由于缺失一些投入變量,或者是投入變量難以計量,或者存在統(tǒng)計數(shù)據(jù)誤差等原因,會導致投入變量不一定能有效地解釋產(chǎn)出變量。對于這個問題,從提高穩(wěn)健性角度,應該將回歸分析的擬合優(yōu)度與人工神經(jīng)網(wǎng)絡分析的擬合優(yōu)度同時考慮。具體做法是,對于總體擬合優(yōu)度,要用回歸擬合優(yōu)度乘以BP神經(jīng)網(wǎng)絡的擬合優(yōu)度。
圖3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡與回歸綜合分析
本文從宏觀視角研究高校人文社會科學投入產(chǎn)出特征,并且嘗試在方法論層面有所創(chuàng)新。所有數(shù)據(jù)全部來自于教育部中國高校人文社會科學信息網(wǎng)(https://www.sinoss.net),依托其中的省際高校面板數(shù)據(jù)進行實證研究。
對于投入變量,人文社會科學研發(fā)經(jīng)費來源于研發(fā)經(jīng)費內(nèi)部支出,研發(fā)勞動力來源于研發(fā)人員數(shù)量。對于產(chǎn)出變量,人文社會科學學術論文與學術著作采用原始數(shù)據(jù),研究報告往往是高質量成果,相當于自然科學研究的成果轉化,是一個更好的產(chǎn)出變量。
教育部網(wǎng)站省際面板數(shù)據(jù)的時間跨度為2009-2018年,包括大陸31個省市數(shù)據(jù),所有人文社會科學產(chǎn)出數(shù)據(jù)均為中文成果??紤]到高校人文社會科學投入與不同產(chǎn)出之間存在不同滯后效應,研究報告的滯后期一般是數(shù)月到十幾個月,學術論文的滯后期一般是數(shù)月到1-2年,學術著作滯后期一般需要數(shù)年,經(jīng)過綜合平衡最后確定滯后期為1年。變量的描述統(tǒng)計如表1所示。
表1 變量描述統(tǒng)計
教育部高校人文社會科學數(shù)據(jù)時間跨度為9年,總體不長,但為了防止出現(xiàn)偽回歸,還是需要進行變量的平穩(wěn)性檢驗,結果如表2,當0階時,所有變量是部分平穩(wěn),當1階時,所有變量均為平穩(wěn)時間序列。
根據(jù)公式(1),聯(lián)立方程的估計結果如表3所示,模型5個方程的擬合優(yōu)度總體較高,最低的為因變量是研究報告的擬合優(yōu)度,為0.707,說明研究報告的決定和影響因素比較復雜,其他方程的擬合優(yōu)度均在0.850以上。大部分變量的回歸系數(shù)均通過了統(tǒng)計檢驗,模型總體結果良好。
表2 變量的平穩(wěn)性檢驗
表3 聯(lián)立方程估計結果
方程一因變量是學術論文,擬合優(yōu)度為0.957,水平很高。從回歸結果看,研發(fā)人員的彈性系數(shù)最高,為0.597,且通過了統(tǒng)計檢驗;其次是學術著作,彈性系數(shù)為0.386,也通過統(tǒng)計檢驗;再次為研究報告,彈性系數(shù)為0.046,雖然較低但通過了統(tǒng)計檢驗;最后是研發(fā)經(jīng)費,彈性系數(shù)為0.008,沒有通過統(tǒng)計檢驗。
方程二因變量是學術著作,擬合優(yōu)度為0.895,水平較高。從回歸結果看,學術論文回歸系數(shù)最高,為1.132,并且通過了統(tǒng)計檢驗;其次是研發(fā)經(jīng)費,回歸系數(shù)為0.107,也通過了統(tǒng)計檢驗,但遠小于論文的彈性系數(shù);研發(fā)人員的彈性系數(shù)為-0.237,通過了統(tǒng)計檢驗,但結果為負數(shù),說明研發(fā)經(jīng)費的績效不佳;研究報告的彈性系數(shù)為-0.018,但沒有通過統(tǒng)計檢驗,說明大多數(shù)研究報告并沒有形成專著,更多發(fā)揮了決策咨詢的作用。
方程三因變量是研究報告,擬合優(yōu)度為0.707,屬于中等水平。從回歸結果看,學術論文的彈性系數(shù)最大,為0.882,通過了統(tǒng)計檢驗;其次是研發(fā)經(jīng)費的彈性系數(shù),為0.789,也通過了統(tǒng)計檢驗;研發(fā)人員的彈性系數(shù)為-0.436,通過了統(tǒng)計檢驗,但結果為負數(shù),說明決策咨詢是少數(shù)研發(fā)人員擅長;學術著作的彈性系數(shù)為-0.018,沒有通過統(tǒng)計檢驗,說明大多數(shù)學術著作側重基礎研究,對擅長從事基礎研究的學者而言,大多數(shù)并不適合從事應用研究。
方程四因變量是研發(fā)經(jīng)費,擬合優(yōu)度為0.852,水平較高。從回歸結果看,研發(fā)人員的彈性系數(shù)最大,為0.711,通過了統(tǒng)計檢驗;其次是研究報告,彈性系數(shù)為0.249,通過了統(tǒng)計檢驗;第三是學術著作,彈性系數(shù)為0.219,通過了統(tǒng)計檢驗;學術論文的回歸系數(shù)為0.050,但沒有通過統(tǒng)計檢驗。
方程五因變量是研發(fā)人員,擬合優(yōu)度為0.921,水平很高。從回歸結果看,學術論文的彈性系數(shù)最大,為0.775,通過了統(tǒng)計檢驗;其次是研發(fā)經(jīng)費,彈性系數(shù)為0.153,同樣通過了統(tǒng)計檢驗;學術著作的回歸系數(shù)為-0.105,同樣通過統(tǒng)計檢驗,但系數(shù)為負數(shù);研究報告的彈性系數(shù)為-0.030,僅在10%的水平下通過了統(tǒng)計檢驗,并且回歸系數(shù)為負數(shù),可以視為不相關。
以上回歸結果可視化后如圖4所示,箭頭方向表示作用方向,實線表示彈性為正,虛線表示彈性為負,線條粗細表示回歸系數(shù)絕對值大小。
以研發(fā)經(jīng)費的績效分析為例,研發(fā)經(jīng)費對研究報告的彈性為0.789,對學術著作的彈性為0.107,與學術論文無關。但是研發(fā)經(jīng)費通過兩條間接渠道對學術論文發(fā)揮作用,一是通過學術著作對學術論文產(chǎn)生影響,其間接彈性為0.041(0.107*0.386),二是通過研究報告對學術論文產(chǎn)生影響,彈性為0.036(0.789*0.046),其間接彈性之和為0.077(0.041+0.036)。
圖4 聯(lián)立方程回歸結果可視化圖
再以研發(fā)人員的績效分析為例,研發(fā)人員對學術論文貢獻的彈性最大,彈性為0.597,表現(xiàn)為粗實線;對學術著作的彈性雖然為-0.237,表現(xiàn)為虛細線;與研究報告無關,沒有線條相連。但是通過學術論文對學術著作的極高彈性1.132彌補了這種損失,實際對學術著作的彈性為0.439(0.597*1.132-0.237=0.439);通過學術論文為研究報告的較高彈性0.882同樣彌補了損失,實際研發(fā)人員對學術報告的彈性為0.527(0.597*0.882)。上述分析結果如表4所示,綜合分析可以看出研發(fā)人員的績效要高于研發(fā)經(jīng)費。
表4 研發(fā)投入的綜合績效比較
下面分別在公式(1)的5個方程基礎上建立BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型并進行訓練,同時得到輸入變量的權重。由于神經(jīng)網(wǎng)絡模型結果受模型結構、模型方法和訓練次數(shù)等多種因素影響,每次結果均不一樣。為了提高研究的穩(wěn)健性,本文同時建立5個模型,并根據(jù)經(jīng)驗不斷調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡結構,然后進行訓練,得到權重結果,取其平均值作為模型的最終結果。
表5是學術論文作為產(chǎn)出時的結果。從平均值看,其擬合優(yōu)度為0.944,相關系數(shù)為0.974,屬于很高水平。從各變量的權重看,重要性最大的為研發(fā)人員,權重為57.58%;其次是學術著作,權重為38.94%;第三是研究報告,權重為3.26%;最低的是研發(fā)經(jīng)費,僅為0.22%,這個結果和聯(lián)立方程中方程一的彈性排序結果完全一致。
表6是學術著作作為產(chǎn)出時的結果。從平均值看,其擬合優(yōu)度為0.875,相關系數(shù)為0.943,屬于較高水平。從各變量的權重看,最大的是學術論文,權重為97.49%,占絕對主導地位;其次是研發(fā)人員,權重為2.24%;第三是研發(fā)經(jīng)費,權重為0.25%;最后是研究報告,權重為0.01%,幾乎可以忽略。雖然變量彈性排序和方程二有所差別,但考慮到學術論文權重占絕對地位,以及方程二回歸結果中學術論文同樣占絕對地位,兩者總體上是一致的。
表7是研究報告作為產(chǎn)出時的結果。從平均值看,其擬合優(yōu)度為0.626,相關系數(shù)為0.854,屬于較高水平。從各變量的權重看,研發(fā)經(jīng)費的權重最高,為59.91%;其次是學術論文,權重為31.12%;研發(fā)勞動力的權重排列第三,為8.34%;學術著作的權重最小,為0.64%。聯(lián)立方程中,方程三的擬合優(yōu)度也不高,兩者相近。對比回歸系數(shù)與權重排序,兩者也稍有區(qū)別。
表5 學術論文作為產(chǎn)出時的神經(jīng)網(wǎng)絡權重
表6 學術著作作為產(chǎn)出時的神經(jīng)網(wǎng)絡權重
表7 研究報告作為產(chǎn)出時的神經(jīng)網(wǎng)絡權重
表8是研發(fā)經(jīng)費作為因變量的結果,從平均值看,其擬合優(yōu)度為0.877,相關系數(shù)為0.946,屬于較高水平。從各變量的權重看,研發(fā)人員的權重最大,為54.64%;其次是研究報告,為32.76%;第三是學術論文,權重為6.65%;最后是學術著作,權重為5.55%。對比聯(lián)立方程中方程四的回歸結果,研發(fā)人員和研究報告的排序一致,后兩個有所差異。
表9是研發(fā)人員作為因變量的結果,從平均值看,其擬合優(yōu)度為0.905,相關系數(shù)為0.958,屬于較高水平。從各變量的權重看,學術論文的權重最大,為73.07%;其次是研發(fā)經(jīng)費,為24.97%;第三是學術著作,權重為1.72%;最后是研究報告,權重為0.42%。對比聯(lián)立方程中方程五的回歸結果,學術論文和研發(fā)經(jīng)費的排序一致,后兩個變量因為沒有通過統(tǒng)計檢驗,比較沒有意義。
表8 因變量為研發(fā)經(jīng)費時的神經(jīng)網(wǎng)絡權重
表9 因變量為研發(fā)人員時的神經(jīng)網(wǎng)絡權重
對于以上BP神經(jīng)網(wǎng)絡分析的結果,可視化后如圖5所示。為了簡化分析,將權重小于5%的關系刪除,線條粗細同樣表示權重大小。
圖5 神經(jīng)網(wǎng)絡分析結果可視化圖
以研發(fā)經(jīng)費績效分析為例,研發(fā)經(jīng)費對學術論文的權重很低,僅為0.22%,研發(fā)經(jīng)費對學術著作的權重為0.25%,同樣很低,研發(fā)經(jīng)費對研究報告的權重很高,為59.91%。但是由于研究報告對學術論文與學術著作的權重分別為3.26%和0.01%,均較低,這樣研發(fā)經(jīng)費對學術論文的間接權重為0.007%(0.22%*3.26%),研發(fā)經(jīng)費對學術著作的間接彈性為0.000%(0.25%*0.01%),因此研發(fā)經(jīng)費的績效總體不佳。
再以研發(fā)人員績效分析為例,研發(fā)人員對學術論文的權重為57.58%,對學術著作的權重僅為2.24%,對研究報告的權重為8.34%,總體上研發(fā)人員對學術著作和研究報告的權重并不高??紤]到學術論文對學術著作的權重為97.49%,以及學術論文對研究報告的權重為31.12%,這樣實際研發(fā)人員對學術著作的間接權重為56.13%(57.58%*97.49%),研發(fā)人員對研究報告的間接權重為17.92%(57.78%*31.12%),同樣可以說明研發(fā)人員是通過學術論文的傳導機制發(fā)揮其對學術著作和研究報告的影響,其綜合績效較高。上述分析結果如表10所示,總體研發(fā)人員的績效較高,與聯(lián)立方程分析結果一致。
表10 研發(fā)投入的綜合績效比較
對于投入與產(chǎn)出方程與模型涉及的未盡問題,本文在此作進一步解釋和分析。
1.總體擬合優(yōu)度
對于投入產(chǎn)出方程,如果關鍵投入變量績效不佳,導致回歸系數(shù)不能通過統(tǒng)計檢驗,或者通過了統(tǒng)計檢驗,但是回歸系數(shù)為負數(shù)的情況時,可以同時借助回歸分析和人工神經(jīng)網(wǎng)絡來分析各投入要素的重要性或者權重。對于模型的總體擬合優(yōu)度應采用連乘計算,這是因為回歸擬合優(yōu)度是整個模型的基礎,它是在經(jīng)濟理論基礎上得到的結論。在此基礎上,BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型做了進一步的投入產(chǎn)出模擬,這種模擬是有誤差的,擬合優(yōu)度反映了這種模擬的精度,所以最終整個系統(tǒng)的總體擬合優(yōu)度一定要用回歸和人工神經(jīng)網(wǎng)絡兩者的擬合優(yōu)度相乘,結果如表11所示。
表11 模型的總體擬合優(yōu)度
從模型的整體擬合優(yōu)度看,研究報告的總體擬合優(yōu)度為0.443,總體偏低,可能是由于研究報告的特殊性決定的。
2.同時采用回歸分析與BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡分析的前提條件
本文研究發(fā)現(xiàn),同時采用回歸分析與BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡分析,兩者雖然大致一致,但是還是存在差異。那么如何進行取舍或者綜合分析呢?需要注意的是,采用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡分析的條件其實比較苛刻,就是只能在純粹的投入產(chǎn)出分析中才能使用,對于影響因素分析,是不能采用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡進行分析的。本文之所以對研發(fā)經(jīng)費和研發(fā)人員也做了神經(jīng)網(wǎng)絡分析,是為了便于說明問題。
BP神經(jīng)網(wǎng)絡的基石是系統(tǒng)論,系統(tǒng)有一定的輸入和輸出,內(nèi)部是黑箱。而應用到經(jīng)濟系統(tǒng)和科技系統(tǒng)分析時,這種前提條件同樣存在,因此凡是影響因素的研究,一般不宜采用,因為投入產(chǎn)出分析中,非常明確知道各投入要素均有貢獻,只不過有些投入要素的績效可能不高,但并不意味著其沒有貢獻。而影響因素分析,不能肯定哪種因素就一定發(fā)揮作用,不能貿(mào)然將其作為BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入變量。
3.回歸分析與BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡分析不一致的處理
在投入產(chǎn)出分析中,回歸分析會得出一個結果,BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡會得出另外一個結果,那么如何選用呢?總體上,應遵循以下原則:
第一,當回歸分析結果得到的主要投入要素彈性系數(shù)均為正數(shù),并且均通過統(tǒng)計檢驗時,以回歸分析結果進行進一步的分析,不需要建立BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型。
第二,當回歸分析結果中,有些關鍵投入要素的彈性系數(shù)為負數(shù)并且通過統(tǒng)計檢驗,或者彈性系數(shù)沒有通過統(tǒng)計檢驗時,建議繼續(xù)采用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡進行分析,并以BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡得到的權重作為后續(xù)政策分析的基礎,回歸分析結果供參考。
本文實證發(fā)現(xiàn),在很大程度上,回歸分析與BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡分析的結果是大致一致的,兩者同時采用,可以提高研究的穩(wěn)健性。
本文通過理論研究發(fā)現(xiàn),在人文社會科學投入產(chǎn)出分析中,如果回歸分析發(fā)現(xiàn)公認的投入要素沒有通過統(tǒng)計檢驗或者通過統(tǒng)計檢驗但其彈性系數(shù)為負數(shù),在這種情況下回歸分析無法得到該要素作用的估計,即存在投入要素盲點問題。研究結論如下:
第一,BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡是解決投入要素盲點有效方法。在這種情況下,應繼續(xù)采用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡分析來估計各投入要素的權重,從而進一步分析這些要素的作用和貢獻。這種分析范式推進了傳統(tǒng)的投入產(chǎn)出分析理論與方法,是一種有意義的創(chuàng)新,并且可以廣泛應用在經(jīng)濟社會分析中。從本文的實證結果看,采用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡進行投入產(chǎn)出分析可以作為傳統(tǒng)回歸分析的重要補充,兩者研究原理和方法不同,但結果可以互相驗證和支撐,從而提高的研究的穩(wěn)健性。
第二,研發(fā)經(jīng)費總體績效偏低。從聯(lián)立方程回歸分析結果看,研發(fā)經(jīng)費對學術論文的彈性系數(shù)沒有通過統(tǒng)計檢驗,對學術著作的彈性系數(shù)總體較低,只對研究報告的彈性系數(shù)較高。因為研究報告?zhèn)戎貞醚芯?,并且只占人文社會科學產(chǎn)出的很小部分,所以研發(fā)經(jīng)費的績效總體偏低。從BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡的分析結果看,研發(fā)經(jīng)費對學術論文權重僅為0.22%,對學術著作的權重僅為0.25%,只對研究報告的權重高達59.91%。這個結果和回歸分析結果基本一致,因此研究結論是穩(wěn)健的。造成研發(fā)經(jīng)費績效不高的原因是多樣的,第一是人文社會科學研究有其特殊性,這是由學科特點所決定的,廣大科研人員更多是憑興趣和愛好從事研究,物質條件雖然重要但有時也能無米下炊;第二是一般人文社會科學研究不需要太多的實驗條件,研發(fā)經(jīng)費分配有時更傾向于適當普及,多方兼顧;第三是人文社會科學研發(fā)經(jīng)費的分配機制存在問題,導致其績效不高。
第三,研發(fā)人員的績效良好。從聯(lián)立方程的回歸結果看,研發(fā)人員對學術論文貢獻的彈性最大,彈性為0.597;對學術著作的彈性雖然為負數(shù),但通過學術論文對學術著作的極高彈性彌補了這種損失,實際對學術著作的間接彈性為0.439;研發(fā)人員對研究報告的彈性雖然為-0.436,但通過學術論文為研究報告的較高彈性0.882同樣彌補了這種損失,實際研發(fā)人員對學術報告的間接彈性為0.527。從BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡的結果看,研發(fā)人員對學術論文權重最高,為57.58%;對學術著作的權重不高,僅為2.24%;對研究報告的權重也不高,為8.34%??紤]到學術論文對學術著作的權重為97.49%,以及學術論文對研究報告的權重為31.12%,這樣實際研發(fā)人員對學術著作的間接權重為56.13%,研發(fā)人員對研究報告的間接權重為17.92%,同樣可以說明研發(fā)人員是通過學術論文的傳導機制發(fā)揮其對學術著作和研究報告的影響,其綜合績效較高。人文社會科學研究更加強調(diào)研發(fā)人員創(chuàng)造性的勞動,個性化較強,特色鮮明,側重思想性,因此更加依托研發(fā)人員。
第四,學術論文與學術專著互動較好,學術論文對研究報告影響較大。從聯(lián)立方程的回歸結果看,學術論文對學術著作的彈性高達1.132,對研究報告的彈性也是最高,為0.882;學術著作對學術論文的彈性為0.386,與研究報告無關;研究報告對學術論文的彈性較低,為0.046,與學術著作無關。從BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡的結果看,學術論文對學術著作的權重高達97.49%,對研究報告的權重為31.12%;學術著作對學術論文的權重為38.94%,對研究報告的權重極低,僅為0.64%;研究報告對學術論文的權重較低,僅為3.26%,對學術著作的權重極低,僅為0.01%。這個結果和聯(lián)立方程的結果基本一致。學術論文是學術著作的重要基礎,很難想象沒有一定的學術論文積累就可以完成高水平的學術著作。如果長期從事系統(tǒng)化的研究,也有利于發(fā)表學術論文。但是研究報告比較特殊,高水平的研究報告是以學術論文的理論水平作為基礎的,但由于學術著作更側重基礎研究,因此其對研究報告影響較低。
第五,學術著作和研究報告對研發(fā)經(jīng)費反饋作用較好,學術論文對研發(fā)人員反饋作用較好。從聯(lián)立方程回歸結果看,學術著作和研究報告對研發(fā)經(jīng)費具有良好的正反饋,學術論文對研發(fā)人員具有良好的正反饋。從BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡分析的結果看,研究報告對研發(fā)經(jīng)費反饋作用顯著,學術論文與學術著作反饋作用一般,此外學術論文對研發(fā)人員的反饋作用顯著。兩者的研究結論基本一致。
第六,研發(fā)經(jīng)費與研發(fā)人員互動效應良好。聯(lián)立方程中,研發(fā)人員對研發(fā)經(jīng)費的彈性為0.711,而研發(fā)經(jīng)費對研發(fā)人員的彈性為0.153。BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡分析中,研發(fā)人員對研發(fā)經(jīng)費的權重為54.64%,而研發(fā)經(jīng)費對研發(fā)人員的權重為24.79%。以上充分說明兩者互動效應良好,當然研發(fā)人員的作用更大。
綜上,本文提出如下政策建議:
第一,必須更加精準地配置人文社會科學研發(fā)經(jīng)費以提高其績效。人文社會科學研究存在較大的異質性,一些側重實驗的學科與自然科學比較接近,相對而言需要更多的研究經(jīng)費;一些側重思辨性的學科,可能需要相對較少的研究經(jīng)費;一些需要進行大量調(diào)查的學科,也需要較多的研究經(jīng)費。目前我國高校人文社會科學投入,一般根據(jù)項目級別體現(xiàn)經(jīng)費差異,很少根據(jù)學科或研究領域不同體現(xiàn)經(jīng)費差異,這就必須進行適當調(diào)整。此外在人文社會科學研發(fā)經(jīng)費的覆蓋面上,建議適當擴大范圍,研究項目本身也是一種激勵措施,會鼓勵廣大科研人員靜心從事科研,在資源有限的情況下,可考慮適當增加項目數(shù),減少項目資助強度的方式實現(xiàn)。此外,要注重研發(fā)經(jīng)費在不同高校之間的分配,對于項目績效偏低的高校應適當減少研究經(jīng)費。
第二,加強對優(yōu)秀學術著作的支持力度。研發(fā)人員對學術著作彈性顯著為負數(shù)的原因包括兩個方面:首先,學術著作總體上屬于高水平、系統(tǒng)性的研究成果,是少數(shù)高水平學者的努力;其次,部分學術著作質量有待提高,近年來,國家加大了對學術著作質量的監(jiān)管力度,這個問題有所好轉。建議在嚴格控制學術著作質量的基礎上,加大對人文社會科學著作的經(jīng)費支持力度,同時加大國家社科基金后期資助、教育部人文社會科學后期資助等項目的支持力度,提高優(yōu)秀著作的獎勵力度和獎勵數(shù)量,以體現(xiàn)對高質量人文社會科學著作的有力支持。