我國電子信息制造業技術創新效率差異與收斂性研究

吳寶慈，劉井建，金 濤，李柏洲

(1.哈爾濱工程大學 經濟管理學院，黑龍江 哈爾濱 150001；2.大連理工大學 經濟學院，遼寧 大連 116024)

一、引 言

盡管目前我國電子信息制造業的規模已經位列全球第一，然而，產業發展主要依靠數量擴張，產生了許多深層次的問題和結構性矛盾，產業增長質量和R&D能力不高、關鍵核心技術受制于人、產業仍處于價值鏈的中低端。此外，加工貿易比重高，R&D投入強度低，資源配置分散，導致技術創新狀況未發生根本性的改變，制約了產業的進一步發展。對正處于結構調整和升級的關鍵階段，如何增強技術創新能力，提高技術創新效率，已經成為我國電子信息制造業發展面臨的主要問題。那么，對技術創新效率進行科學、系統的評價，發現技術創新效率變動的深層次原因，制定相應的提升策略，對提高我國電子信息制造業技術創新效率、改善技術創新狀況具有重要的意義。

近年來，國內外對產業技術創新效率的研究展開了豐富的研究，在靜態維度，采用DEA方法分析技術創新效率［1-5］，在動態方面，運用Malmquist指數法研究產業技術創新效率［6-10］，另一部分則采用隨機前沿面(SFA)方法定位產業技術創新效率［11-13］。此外，指標體系法也得到了廣泛的應用［14-15］。本文從區域和子行業維度，測評我國電子信息制造業的技術創新效率，探析區域間和子行業間技術創新效率差異的原因，總結變化規律，分析區域技術創新效率是否存在“追趕效應”。研究有利于優化我國電子信息制造業科技創新投入機制，構建不同區域、子行業間科技創新互動機制，提高創新資源投入使用和產出效率，縮小區域和子行業間技術創新效率的差異水平，對制定技術創新提升策略，提高電子信息產品的技術含量和國際競爭力，都具有一定的借鑒作用。

二、電子信息制造業技術創新現狀與問題分析

(一)現狀分析

改革開放后，我國電子信息制造業獲得了飛速發展，在國民經濟中的地位也愈顯突出。2010年新一代信息技術產業被國務院批準成為國家未來重點發展的七大產業之一。

1.技術創新投入層面

我國電子信息研究領域對人才投入的重視程度逐漸加強，科技活動人員逐年增加，至2008年已達37.34萬人，年均增幅21%，其中科學家和工程師所占比例較高，2004-2008年每年占科技活動人員的比例為72%。在2004-2010年間，電子信息制造業科技活動經費籌集額不斷增長，2009年由于金融危機在總量上有所下滑，但其后在經濟復蘇和產業結構調整的大環境下，科技活動經費逐步增長，至2010年已達72289億元，而R&D經費內部支出在金融危機后加快增長，2010年達689.98億元。

2.技術創新環境層面

(1)政府對電子信息制造業的發展不僅提供政策扶持，也提供資金支持。2004年政府對電子信息制造業科研活動投資8.4億元，至2010年已達30.1億元，年均增幅60%。

(2)金融機構對電子信息制造業技術創新的支持力度增強，但受宏觀經濟環境和產業政策等因素的影響，2007-2008年出現了大幅下滑，其余時間均表現出增長趨勢，至2010年科技活動經費中金融機構的資金達62.4億元。

(3)2010年電子信息制造業中企業資金投入630億元，年均增長率28%。企業擁有R&D機構的數量不斷增加，2010年電子信息制造業擁有R&D機構1652個，是2004年的兩倍。

(4)信息化水平代表區域信息化建設程度和電子信息制造業發展的基礎環境，采用信息化發展指數(IDI)來測量，如表1。“十五”期間和“十一五”期間我國信息化指數年均增長速度分別為16.61%和12.45%，根據國際劃分標準，我國的信息化水平已處于世界平均水平。

3.技術創新產出層面

(1)專利情況。2004-2010年我國電子信息制造業專利申請年均增長速度超過34%，2010年專利申請數46385件。2010年我國電子信息制造業擁有的有效專利數41229件，2004-2010年間年均增長速度超過56%。

(2)新產品(NP)情況。2010年我國電子信息制造業NP產值134.77億元，NP產值率24.17%，見表2。2004-2010年，電子信息制造業的年均NP產值率約為23%，這說明了電子信息產品更新換代周期短、速度快的特征。

表1 2001-2010年全國信息化指數

表2 2004-2010年電子信息制造業NP情況

(二)問題分析

1.資金來源結構失衡

政府對產業發展的支持大都是政策性的，資金支持力度有限，只限于重點的技術領域和重點企業。市場機制和資本市場不完善、R&D風險大等原因導致我國電子信息制造業的企業從金融機構獲取的支持資金較少，大多數企業只能依靠資金積累支持R&D，如表3。

表3 2004-2010年電子信息制造業科技活動資金來源結構 %

2.地域發展不均衡

我國電子信息制造業在技術創新的投入、發展環境、產出等維度，都表現出了區域性發展的失衡。我國電子信息制造業在創新環境方面(見表4)和信息化水平方面(見表5)，都呈現出了較大的差異。

表4 2010年電子信息制造業技術創新地域差異情況

表5 2010年不同區域IDI指數

3.創新意識不強

我國電子信息制造業企業技術創新意識仍不強，大都處于模仿創新的階段。小企業由于缺乏技術創新能力，多數采用完全模仿創新的方式，大中型企業同樣缺乏自主創新的意識。如表6顯示，電子信息制造業擁有的R&D機構與產業內企業的數量相差甚遠，2004-2010年間平均每10.56個企業才擁有一個R&D機構。

表6 2004-2010年電子信息制造業R&D機構的情況

三、指標設計和研究方法

(一)指標設計

對技術創新效率的研究，多數從投入產出的角度，采用與技術創新活動相關的人力資源和資金資本，近似地表示技術創新投入，這是因為許多研究表明創新投入強度、規模與技術創新具有較高的相關性［16］。當然，在具體的指標選擇上不盡相同，在人力資源方面有科學家和工程師、科技活動人員、R&D人員等，在資金投入方面有科技活動經費籌集額、科技活動經費內部支出、R&D經費內部支出、NPD經費、技術改造經費、技術引進經費、消化吸收經費等。

根據Schumpeter的創新理論，技術創新是一種經濟行為，只有應用于商業化階段才能稱之為創新［17］。因此以專利作為創新的產出是不合理的，近年來許多關于技術創新效率的研究，將NP和技術市場成交情況，作為技術創新的商業化產出指標。技術創新產出一般包括三部分：①專利情況，包括(發明)專利申請數、(發明)專利擁有量等；②技術市場成交情況，包括技術市場成交合同數/額等；③NP情況，包括NP數量、NP產值、NP工業增加值、NP銷售收入、NP出口收入等指標。

結合我國電子信息制造業技術創新特點，以及考慮技術創新的環境的影響作用，構建指標體系，見表7。

表7 電子信息制造業技術創新效率評價指標體系

考慮到技術創新產出的遲滯性，綜合先前的研究，時滯t設為1，并對NP產值以2000年為基期的工業品出廠價格指數進行平減，對R&D內部經費支出、NP出口銷售收入等指標，以2000年為基期按照實際GDP指數平減，平減指數見表8。

表8 2000-2010年平減指數

(二)研究方法

本文采用數據包絡分析(DEA)模型闡釋靜態的電子信息制造業技術創新的相對效率效率，運用Malmquist生產率指數評價生產率變動、效率變動和技術變動。DEA模型即為(3)和(4)中投入產出變量選擇為(xt,yt+1)，在此不再進一步解釋［10］。

Fare等(1989)仿照Fisher理想指數的構造方法，利用Caves等(1982)關于t期和t+1期的Malmquist數量指數的幾何平均數，構建了從t期到t+1期的測算生產率變化的Malmquist生產率指數M(xt+1,yt+1,xt,yt)：

其中，Dt(xt,yt)和Dt(xt+1,yt+1)分別指以t期的技術為參考技術(即以t期的數據為參考集)，t期和t+1期的決策單元的距離函數；Dt+1(xt,yt)和Dt+1(xt+1,yt+1)指以t+1期的技術為參考技術(即以t+1期的數據為參考集)，t期和t+1期的DMU的距離函數。進一步有以下函數：

求解Malmquist生產率指數的距離函數Dt(xt,yt)、Dt+1(xt+1,yt+1)、Dt(xt+1,yt+1)和 Dt+1(xt,yt)可以采用基于投入的規模收益不變(Constant Return to Scale，CRS)的DEA模型。求解Dt(xt,yt)的基于輸入的DEA模型見模型(3)。

求解Dt+1(xt+1,yt+1)與之相似，需將模型(3)中的t替換為t+1。求解Dt(xt+1,yt+1)基于輸入的DEA模型見模型(4)。

求解Dt+1(xt,yt)與之相似，需將模型(4)中的t和t+1互換。其中，和分別表示在t期內的第j個DMU的第i種投入和第r種產出；和分別表示在t+1期內的第j個DMU的第i種投入和第r種產出。

四、實證分析

考慮到數據的可得性，選取《中國高技術統計年鑒》中電子信息制造業及各子行業、各省(市)的技術創新投入產出數據作為數據來源，時間年限為10年，即技術創新投入(I)選擇的時間跨度為2000-2009年，技術創新產出(O)的時間跨度為2001-2010年。對于內蒙古、海南、寧夏、西藏、青海、新疆6個地區，電子信息制造業規模較小，且數據缺失較多，故將此區域剔除。限于篇幅，未給出分區域、分行業的基本統計數據。

(一)靜態效率分析

分別利用CCR和BCC模型，從分行業和分地區兩個角度，測度2009-2010年我國電子信息制造業技術創新的相對效率，見表9。電子信息制造業相對綜合技術創新的“技術效率”(TE)的全國平均水平為0.686，TE總體水平不高。TE為1的DMU有8個，技術創新投入產出效率處于DEA前沿面，要素投入充分發揮了作用。TE最低的地區為遼寧，其效率值僅為0.062。結果表明2010年我國大部分地區電子信息制造業的TE處于較低水平，創新資源利用程度不高。2010年純技術效率(PTE)均值為0.730，有效的DMU有9個，總體上電子信息制造業在技術創新資源利用程度不高。規模效率(SE)為1的地區數量有10個，說明這些地區技術創新的產出和投入是成比例增加的，在投資規模上相對效率較高。

表9 電子信息制造業技術創新效率

在東、中、西部有效性的比較中，只有東部地區的TE為1，表明東部地區電子信息制造業的技術創新是DEA有效的，處于前沿面之上。中部和西部地區的PTE為1，但SE分別為0.598和0.791，因此，中西部地區的技術創新無效主要是由規模無效引起的，見表10。

表10 2009-2010年東、中、西部電子信息制造業技術創新效率結果

電子信息制造業十大子行業中只有廣播電視設備制造業、電子計算機整機制業和計算機整機制造業的TE為1，說明2010年這三個子行業技術創新活動處于DEA有效狀態。TE最低的子行業為辦公設備制造業。SE小于1且規模收益遞減階段的子行業包括通信設備制造業、電子器件制造業和電子元件制造業，其特點是發展較早，且是基礎性行業，見表11。

表11 2009-2010年各子行業技術創新效率結果

根據“投影定理”分析，冗余說明了創新資源的浪費和流失，未能轉化為價值形態。在技術創新非DEA有效的16個區域中，2地區存在專利申請量不足，13地區NP產值不足；所有非DEA有效地區都存在NP出口銷售收入的不足，說明我國電子信息產品的國際競爭力較弱；5地區R&D內部經費支出的冗余量；13地區技術引進、改造、消化吸收經費支出冗余，9地區科研機構冗余，8地區R&D活動人員全時當量冗余，說明資源投入并未得到最大程度的利用。在行業分析中，電子器件制造業、電子元件制造業、家用視聽設備制造業是投入冗余和產出不足最多的子行業，主要是由于這些產業屬于電子信息產品制造業的基礎類產業，發展較早，現已處于產業成熟階段，技術創新難度大且市場競爭激烈。限于篇幅，為給出具體的投影值。

(二)動態效率分析

2001-2010年我國電子信息制造業的技術創新活動Malmquist指數及其分解指標的變化情況，見圖1。北京等21個省市技術創新效率變動(TFP)指數大于1，提高幅度呈現出極強的地域差異，其中以湖南、廣西、重慶、安徽、上海的TFP提高幅度最為顯著。通過分析，導致TFP提高的主要推動因素是技術進步(TC)，在上述地區中，遼寧和四川兩個地區的TFP提高，均是TC的貢獻，技術效率變動(TEC)無作用；北京、河北等13個地區TFP提高是TC和TEC提高共同作用的結果；吉林、黑龍江、福建、江西、湖北和甘肅6個地區TFP的提高，TC起推動作用，TEC則起阻礙作用。

圖1 不同區域技術創新TFP及分解

電子信息制造業技術創新TFP指數小于1的省市有天津(-6.3%)、江蘇(-0.2%)和貴州(-1.9%)三個地區，TFP在研究期間內出現了下降，其中天津下降的幅度最大，主要原因是規模效率變動(SEC)的大幅下降，導致了TEC的降低，但TC指數卻是上升的；江蘇省和貴州省TFP下降的主要原因是PTEC和SEC下降共同作用下TEC降低的結果。

如圖2表示，在2001-2010年間，我國電子信息制造業TFP以年均22.4%的速度增長，增長速度較快。TFP是由TEC與TC的乘積得到的，因此技術效率和技術進步是推動技術效率的兩個主要因素。我國電子信息制造業TC指數年均增長19.2%，而TEC年均增長僅2.7%。而造成技術效率增長緩慢的主要原因是SEC，在研究期間內大多數年份SEC小于1，表明規模報酬的減少。

圖2 不同年份技術創新TFP及其分解

由表12可知，在研究期間內東、中、西部TFP都大于1，其中以中部TFP提高幅度最大，達到29.0%，東、西部分別提高11.9%和16.2%。中部TFP的提高是TC和TEC共同作用的結果，其中TEC的提高得益于SEC的上升；東部得益于TC的貢獻，TEC無推動作用；西部TC提高的同時，TEC有所下降，阻礙了TFP的提高，主要原因是SEC的下降。

表12 三大區域技術創新TFP變化及其分解

在規模收益可變(VRS)條件下電子信息制造業技術創新PTE動態分析如表13所示，北京、天津等在研究期間內的70%的PTE都為1，這些地區的技術創新活動大多數年份是DEA有效的，處于生產邊界上，只有陜西省在研究期間PTE都小于1，說明其創新活動在生產可能性邊界內部，創新資源沒有得到充分利用。2005-2006年間和2007-2008年間我國電子信息制造業技術創新PTE較低，且有效區域的數目相對較少，這可能受全球金融危機的影響，新產品的出口狀況不佳。總體而言，PTE有效的地區中部居多，說明了我國中部地區電子信息制造業技術創新活動較為活躍。

表13 基于VRS的各省(市)技術效率動態變化

此外，本文對2001-2010年間在生產可能性邊界的地區以及子行業技術創新效率的動態變化進行了分析，在此不一一列出。

(三)區域收斂性分析

我國電子信息制造業技術創新效率存在較大的區域性差異，但是否存在收斂性，即不同區域的電子信息制造業的技術創新效率是否會漸趨同，需要對技術創新TFP進行收斂性檢驗，以判斷是否存在收斂趨勢。收斂性性分析主要有δ收斂和β收斂，本文試圖探析落后或水平低的地區技術創新效率能否趕上技術創新效率高的地區，也就是判斷是否存在“追趕效應”，因此選擇絕對β收斂分析。絕對收斂檢驗通常用增長率對常數項和初始水平進行回歸分析，方程為

式中：gi分別代表一段時間內第i個省份的技術創新TFP的平均增長率；YiO則分別代表第i個省份TFP的初始水平。如果系數估計值β顯著為負，則表示存在絕對收斂，反之不存在收斂或發散。

由表14可知，無論在全國范圍，還是在東、中、西部的范圍內，β均為負值且通過顯著性檢驗，說明全國、東部、中部和西部的電子信息制造業技術創新效率存在絕對收斂趨勢，即我國不同區域的電子信息制造業技術創新效率會達到相同的穩態水平。

表14 區域收斂分析結果

五、結果討論與啟示

(一)靜態評價結果與啟示

根據電子信息制造業技術創新效率靜態評價的結果，可將DMU分為四類區域。

1.技術&規模有效(R1)

技術有效且規模有效的地區包含8個地區，其中北京、天津、廣東、重慶屬于經濟實力和產業發展水平較高的地區，為高水平有效地區，聚集著電子信息領域重點發展項目的國家級產業園，如北京有集成電路產業園、通信產業園等，天津有片式元件產業園、集成電路產業園等，廣東有顯示器件產業園、視聽產品產業園、家用電子產品產業園，重慶有金鳳電子信息產業園等，依托產業園吸引大量的科技人才形成了比較完整的產業鏈，這些地區憑借雄厚的科技實力，合理有效的創新資源投入，成為電子信息領域的領軍者，發揮科研實力與產業發展水平高的優勢，提升其產品的國際競爭力；黑龍江、安徽、云南、甘肅由于產業發展水平有限，屬于低水平有效地區，產業基礎薄弱，尚處于產業發展的初始階段，區域產業政策的支持是必不可少的，發展優勢產業，不能盲目追求發展速度和規模，避免陷入技術或規模無效的狀態。

子行業中廣播電視設備制造業、電子計算機整機制造業、電子計算機外部設備制造業三個子行業是技術&規模有效(R1)，這些行業都是伴隨著我國經濟的快速發展和巨大的市場需求而成長起來的。但這些子行業的企業中大部分是由外資擁有或控制，因此對于內資企業來說，持續的技術創新是在激烈競爭的市場中生存和發展的唯一手段，政府應該在產業政策上給予內資企業一定的支持，鼓勵其創新行為。

2.技術有效&規模無效(R2)

技術有效&規模無效(R2)子行業有通信設備制造業、雷達及配套設備制造和辦公設備制造。雷達及配套設備制造業主要涉及的是國防工業，追求技術有效性是必然的。我國通信設備制造業和辦公設備制造業發展起步較晚，國內中高檔市場為外國品牌所占有，如手機的主要品牌有諾基亞、摩托羅拉、三星等，復印機的主要品牌有佳能、東芝、京瓷等，因此主要策略是在保持技術有效性的前提下擴大行業規模。

3.技術無效&規模有效(R3)

這類地區主要有福建和貴州，其中貴州是片式元件的主要生產地之一，其特點是小型企業居多，從事的是低附加值產品的生產，自主創新能力較弱；急需解決的問題是產業升級，調整產業結構，淘汰技術落后的企業。政府必須在稅收扶持、金融扶持、知識產權的保護等方面對這些地區予以照顧，促進產業結構的升級和調整，鼓勵技術創新，將企業做強做大。

4.技術無效&規模無效(R4)

這類地區主要有河北、遼寧等14個地區，主要原因是技術創新資源配置效率低，導致創新資源存在大量的冗余無法轉化為有效的技術創新產出，創新資源浪費和流失嚴重。江蘇、浙江、遼寧是外資企業聚集區，企業規模較小，技術創新能力弱，承接的主要是附加值較低的OEM產品，此外，大都有國家級電子信息產業園，如山東的(青島)通信產業園和家用電子產品產業園，浙江(杭州)的計算機與網絡產品產業園、(寧波)集成電路產業園等。對于擁有電子信息產業園，技術無效且規模無效，其發展策略主要是依托電子信息產業園優勢，發揮產業集聚的規模效應和技術擴散，提高技術創新資源的配置效率，實現各地區優勢產業的技術升級和產業升級。就行業來講，原理也是如此。

我國目前電子信息領域的產業園有31個，涉及全國多數省市，通過產業集群，能夠降低集群中單個企業的平均成本，擴大區域電子信息制造業的規模效應和技術擴散，提高產業集群所在區域的無形資產。但應認識到產業集群在一定程度上造成了創新要素的擁擠效應，形成了要素投入的冗余，降低了技術創新效率。因此加強電子信息產業園的建設主要是在擴大產業規模效應的同時，加強創新要素投入的管理，提高創新投入要素的配置效率，避免由于產業集群導致的擁擠效應［18］。

(二)TFP分析與收斂性

我國電子信息制造業技術創新TFP主要是由技術進步推動的，規模效率卻成為了阻礙因素，因此在鼓勵技術進步的同時，根據地區特征，調整產業發展規模，兼顧規模效應和外圍效應。此外，建立區域間的互動機制，包括人才交流、技術交流、資金流動等，使投入冗余地區的創新資源向稀缺、低水平地區流動，加強學習與吸收，縮小差距，實現區域間產業的均衡和協同發展。另一方面，鼓勵企業間的M&A行為，為之提供政策和資金支持，依靠市場機制淘汰技術落后的企業，實現產業結構的調整和升級。

收斂分析表明，我國電子信息制造業技術創新效率逐漸趨向穩態，但由于經濟發展水平和產業發展水平的不同，地區差異明顯，因此技術創新效率趨同說明區域之間存在著相互學習、相互吸收的趨勢，這有利于縮小區域間的發展差異。值得指出的是，區域發展的不均衡導致技術創新資源向較好的地區流動，初期可以帶動本區域電子信息制造業的快速發展，提升創新水平，但如果市場導向機制不完善，隨著資源的涌入，會導致出現創新資源過剩、技術創新效率低的狀況，不利于產業的整體發展。因此應該鼓勵電子信息領域的科技人員向產業發展較為落后的地區轉移，一方面增加落后地區的人才數量，提高人力資本的質量，另一方面減少產業發展發達地區的人才冗余，實現高水平人力資源的優化配置。落后地區制定優惠的產業投資政策，吸引資金，這也實現了減少發達地區資金冗余，實現技術創新資金投入的優化配置，同時增加了落后地區資金來源渠道，保證技術創新活動的持續性。

我國電子信息制造業技術創新不僅是要在技術方面有所突破，而且要在制度和創新環境有所改善和提高。電子信息制造業的技術創新需要完善的法律、法規和產業政策體系的支撐，如果沒有良好的市場環境、完善的技術創新投融資機制、知識產權保護體制、人才的培養機制等，技術創新成果就很難實現商業化，更不可能實現技術的產業化。總之，提升我國電子信息制造業的技術創新效率，應強化以下幾個方面：①建設區域電子信息制造業的互動機制；②建立政府對技術創新的獎勵和扶持機制；③建立技術創新的投融資機制；④健全人才培養機制；⑤加強電子信息產業園的建設；⑥擴大市場需求推動技術創新等。

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