中國高技術產業技術創新績效分行業評價研究

摘要:首先，從投入產出角度，構建高技術產業技術創新績效評價指標體系;然后，運用DEA模型對中國高技術產業五個主要行業的技術創新績效進行兩階段評價，獲得決策單元有效性排序;最后，通過對影子價格的分析，得出最佳改進策略，從而為全面提升中國高技術產業技術創新績效提供決策依據。

關鍵詞:高技術產業;技術創新;績效評價;兩階段評價;DEA模型;影子價格

中圖分類號:F72文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)22-0174-03

引言

按照經濟合作與發展組織(OECD)的標準，以下定義中，至少滿足兩條才可以被稱為高技術產業(或知識密集型產業):高水平的創新活動(包括正在研發);通過中間投入或資本投資，在生產過程中高強度利用已有技術和創新;勞動力的高知識密集型特征 [1] ，高技術產業是經濟社會中創新最活躍的領域，對高技術產業技術創新績效進行科學評價，有助于把握高技術產業的技術創新活動規律、提升技術創新成功率、推動高技術產業技術創新活動有序發展 [2]，有助于實現“十一五”規劃確定的“繼續做大、加快做強”的產業發展目標 [3]。

數據包絡分析(Data Envelopment Analysis，DEA) [4] 是美國著名運籌學家A.Charnes和W.W.Cooper等以相對效率概念為基礎發展起來的一種效率評價方法。該方法不僅能有效避免主觀因素。簡化算法和減少誤差，而且對于非DEA有效單元還能給出較為豐富的管理決策信息，提出改進策略[5]。因此，DEA方法已成為一種常用而重要的技術創新績效評價工具 [6～9] 。有鑒于此，本文首先從投入產出角度，構建高技術產業技術創新績效評價指標體系;然后，運用DEA模型對中國高技術產業五個主要行業的技術創新績效進行兩階段評價，獲得決策單元有效性排序;最后，通過對影子價格的分析，得出最佳改進策略，從而為全面提升中國高技術產業技術創新績效提供決策依據。

一、DEA模型 [4～5]

模型是第一個DEA模型，也是應用最廣泛的DEA模型。假設有個生產決策單元DMUj(j=1，2，…，n)，每個DMU都有m項輸入Xj=(x1j，x2j，…，xmj)T，s項輸出Yj=(y1j，y2j，…，ysj)T，則第j0個DMU的效率評估模型為:

maxhj0=s.t.hj=≤1u≥0，v≥0(1)

其中，hj為第j個DMU的相對效率值，v=(v1，v2，…，vm)T和u=(u1，u2，…，us)T分別為輸入和輸出的權重向量。

式(1)是分式規劃形式，若對其進行Charnes-Cooper變換，可以得到線性規劃模型:

maxμTY0s.t.ωTXj-μTYj≥0ωTX0=1，ω≥0， μ≥0 (2)

利用線性規劃的對偶理論，并引入松弛變量s+和s-，可以得到如下的對偶規劃模型:

min[θ-ε(Ts-+eTs+)]s.t.Xjλj+s-=θX0Yjλj-s+=Y0λj≥0，s+≥0，s-≥0 (3)

其中，(X0，Y0)為DMUj0的輸入輸出，ε為非阿基米德無窮小，和e分別為元素為1的m維向量和s維向量。

當式(3)的最優解為θ*、λ*、s-*和s+*時，關于DMUj0有如下結論:(1)若θ*=1，則稱DMUj0為弱DEA有效;(2)若θ*=1，且s-*=s+*=0，則稱DMUj0為DEA有效;(3)若θ*<1，則DMUj0稱為DEA無效。C2 R模型假定規模收益不變，若DMUj0為DEA有效，則技術和規模同時有效。

二、實證分析

1.指標體系與樣本數據

中國高技術產業主要行業包括:醫藥制造業(M)、航空航天器制造業(AS)、電子及通信設備制造業(EC)、電子計算機及辦公設備制造業(CO)、醫療設備及儀器儀表制造業(MM)等。本文以上述五個行業為待評價對象，樣本區間設定為2007年，樣本數據來源于《中國高技術產業統計年鑒》(2008)。

技術創新是指企業應用創新的知識和新技術、新工藝，采用新的生產方式和經營管理模式，提高產品質量，開發生產新的產品，提供新的服務，占領市場并實現市場價值 [10]。由此，本文遵循指標選取的科學性、客觀性、系統性、功能性、相對獨立性、可比性及可操作性等原則，從投入產出角度，構建中國高技術產業技術創新績效評價初始指標體系，其中，技術創新投入指標反映了創新主體在研發、技術改造、技術引進及技術推廣等技術創新活動中的人力資源投入和經費投入，技術創新產出指標反映了創新主體將各種要素組合后產生的實際成效。運用粗糙集屬性約簡遺傳算法 [11～12] 對初始指標進行約簡，從15個初始指標中剔除了6個冗余指標，獲得約簡后的高技術產業技術創新績效評價指標體系(見表1)。

2007年中國高技術產業技術創新績效評價指標原始數據(見表2)。

2.DEA有效性分析

由于各評價指標的量綱不盡相同，因此，在運用DEA模型進行績效評價之前，本文還采用功效系數法對指標值進行了無量綱化處理。根據無量綱化后的指標數據，利用Lindo軟件求解式(3)所設定的線性規劃問題，得出各決策單元的DEA值及松弛變量。結果顯示，AS、EC、CO、MM等4個決策單元的，且，均達到DEA有效;而決策單元M的，為DEA無效。DEA有效單元的比例達到80%，反映出中國高技術產業技術創新的總體效率處于較高水平。

為進一步對決策單元有效性進行排序，獲得與決策單元有關的管理信息，本文根據文獻 [13] 提出的DEA 改進方法，在DEA有效性分析中引入一個虛擬決策單元(Virtual DMU)，其投入指標的標準化值均為0.1，產出指標的標準化值均為1，則虛擬決策單元即為理想決策單元。引入虛擬決策單元的DEA有效性分析結果(見表3)。

由上頁表3可知，引入虛擬決策單元后，各決策單元均為DEA無效。由DEA值可知，中國高技術產業主要行業技術創新績效由大至小排序為:航空航天器制造業(AS)>電子計算機及辦公設備制造業(CO)>醫療設備及儀器儀表制造業(MM)>電子及通信設備制造業(EC)>醫藥制造業(M)。

針對非DEA有效單元，可以通過計算其對偶價格(Dual Prices，或影子價格)來確定各投入產出要素對DEA值的影響程度，從而得出最佳改進策略 [5]。非DEA有效單元的影子價格計算結果為:M(I12-4.5434，O22--0.4543，其余指標為0)、AS(I12-8.8574，O21--0.8857，其余指標為0)、EC(I24-4.0000，O22--0.4000，其余指標為0)、CO(I24-10.00，O22--1.0000，其余指標為0)、MM(I12-10.00，O22--1.0000，其余指標為0)。由此可知，醫藥制造業、醫療設備及儀器儀表制造業應首先調整科技活動人員中科學家和工程師，其次是擴大新產品出口，這樣才能最快接近DEA有效前沿面 。同理，電子及通信設備制造業、電子計算機及辦公設備制造業應首先對消化吸收經費支出進行調整，其次是努力擴大新產品出口。航空航天器制造業則應首先調整科技活動人員中科學家和工程師，其次是努力擴大新產品銷售。

結束語

本文從投入產出角度，構建高技術產業技術創新績效評價指標體系;運用DEA模型對中國高技術產業五個主要行業的技術創新績效進行兩階段評價，獲得決策單元有效性排序;通過對影子價格的分析，得出最佳改進策略，從而為全面提升中國高技術產業技術創新績效提供決策依據。DEA是使用數學規劃模型評價具有多個輸入和多個輸出的決策單元(DMU)間的相對有效性的一種非參數方法，不僅能有效避免主觀因素、簡化算法和減少誤差，而且對于非DEA有效單元還能給出較為豐富的管理決策信息，提出改進策略。但DEA方法也存在一定的局限性，比如，對各DMU進行有效性評價的結果與所選擇的指標體系密切相關，在不同的指標體系下，同一DMU的DEA有效性評價結果是不同的;同時，當指標間某些分量具有一定相關關系時，也會對評價結果產生不利影響。如何合理選擇輸入輸出指標有待于今后進一步研究。

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Evaluation on the Technological Innovation Performance of High-tech Industries in China

LIU Yu-fena，ZHANG Mub

(a.School of Informatics;b.School of Finance，Guizhou College of Finance and Economics，Guiyang550004， China)

Abstract: Firstly，in this paper，an index system for evaluating the technological innovation performance of high-tech industry in China is constructed from the perspective of input-output.Secondly，using the DEA model，the two-stage evaluation on the technological innovation performance of five major high-tech industries in China is carried out.And then，the DEA effectiveness ordering result of decision making units is obtained.Finally，through the analysis of dual prices，the optimum improvement strategies are presented.As a result，the decision basis for promoting the technological innovation performance of high-tech industry in China comprehensively is offered by this paper.

Key words: high-tech industry; technological innovation; performance evaluation; two-stage evaluation; DEA model; dual prices