基于DEA和灰色關(guān)聯(lián)分析的南京市技術(shù)創(chuàng)新能力分析

王海宏

（河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇南京，211100）

0 引言

自2000年以來，南京市科技投入產(chǎn)出水平快速提升，技術(shù)創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)。全市的R&D經(jīng)費(fèi)占GDP比重由2001年的2.53%提高到2011年的3.12%，專利授權(quán)數(shù)由976件增加到12404件，年均增長率為29.2%。區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新已成為實(shí)現(xiàn)南京市區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的唯一有效途徑。區(qū)域資源優(yōu)勢(shì)、科教資源稟賦、良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與積極的科技創(chuàng)新規(guī)劃，已奠定了將南京市建設(shè)成為具有較強(qiáng)國際影響的創(chuàng)新型城市和長三角科技創(chuàng)新中心的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

本文將區(qū)域創(chuàng)新過程視為一個(gè)生產(chǎn)過程，將南京市的各年的技術(shù)創(chuàng)新視為一個(gè)投入一定人力、物力和財(cái)力進(jìn)行創(chuàng)新生產(chǎn)的生產(chǎn)部門，建立跨年份的技術(shù)創(chuàng)新效率分析框架。首先運(yùn)用DEA分析法對(duì)南京市11年的技術(shù)創(chuàng)新總體效率進(jìn)行分析，并運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法分析南京市技術(shù)創(chuàng)新投入要素對(duì)創(chuàng)新效率的影響。旨在為促進(jìn)南京市今后的技術(shù)創(chuàng)新效率提供決策參考。

1 基于DEA 的南京技術(shù)創(chuàng)新效率測(cè)算

1.1 指標(biāo)選取和數(shù)據(jù)來源

本文從投入產(chǎn)出的角度構(gòu)建指標(biāo)評(píng)價(jià)體系來研究技術(shù)創(chuàng)新效率。選取R&D經(jīng)費(fèi)支出占GDP比重和政府財(cái)政科技撥款占財(cái)政支出比重作為衡量南京市科技財(cái)力投入指標(biāo)，將科技活動(dòng)人員數(shù)和研究與開發(fā)機(jī)構(gòu)數(shù)作為科技人力和物力投入指標(biāo)。選取專利申請(qǐng)授權(quán)數(shù)、技術(shù)市場(chǎng)成交額以及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值比重作為技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的產(chǎn)出指標(biāo)。各指標(biāo)數(shù)據(jù)均來源于2001～2011年《南京科技統(tǒng)計(jì)年鑒》、《南京財(cái)政教育年鑒》和《南京科技發(fā)展的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)環(huán)境》報(bào)告。

1.2 南京市技術(shù)創(chuàng)新效率的 DEA分析

假設(shè)評(píng)價(jià)k年的南京市科技創(chuàng)新效率問題，并假設(shè)指標(biāo)體系為M種投入指標(biāo),N種產(chǎn)出指標(biāo)。設(shè)xim 代表第i年的第M種投入指標(biāo)的投入量，yil代表第i年的第L中產(chǎn)出指標(biāo)的產(chǎn)出量。本文選擇DEAP2.1軟件中DEA的BCC模型來計(jì)算南京市科技創(chuàng)新投入產(chǎn)出效率水平。所用的DEA模型如下：

其中，θ為（0＜θ 1）為綜合效率指數(shù)；λi為權(quán)重變量；s-與s+為松弛變量，s-代表投入冗余量，s+代表產(chǎn)出不足量；為非阿基米德無窮小量。利用VRS模型可將綜合效率θ（簡稱TE）分解為純技術(shù)效率(簡稱PTE,且0＜PTE 1，θ PTE)與規(guī)模效率（簡稱SE，且SE=θ/PTE, 0＜SE 1）的乘積。θ越大，南京市科技創(chuàng)新效率越高。θ=1表示南京市該年的科技創(chuàng)新在最優(yōu)的生產(chǎn)前沿面上，其產(chǎn)出相對(duì)于投入而言達(dá)到了綜合效率最優(yōu)。PTE、SE的值越接近于1，表示該純技術(shù)效率、規(guī)模效率越高。測(cè)算結(jié)果如表1所示。

表1 南京市不同年份技術(shù)創(chuàng)新效率

根據(jù)DEA 理論，只有技術(shù)效率和規(guī)模效率都高的年份，才能產(chǎn)生科技資源配置效率最高。由表1可知，處在生產(chǎn)前沿面的7個(gè)年份為2003、2004、2006、2007、2008 、2009和2011年，它們的綜合效率、技術(shù)效率和規(guī)模效率均達(dá)到最優(yōu)。表明南京市在這些年份的科技創(chuàng)新資源配置 DEA 有效。2001、2005、2010年三年的綜合效率、技術(shù)效率和規(guī)模效率均未達(dá)到最優(yōu)，2002年的純技術(shù)效率沒有達(dá)到最優(yōu)。從規(guī)模效率角度看，規(guī)模效率均超過了0.7，其中超過0.9的有9年，即南京市科技創(chuàng)新投入產(chǎn)出總體上規(guī)模有效。但DEA非有效的四個(gè)年份的科技創(chuàng)新規(guī)模效率遞增的事實(shí)也表明了，南京市在這四年中的科技創(chuàng)新投入規(guī)模不夠，需加大相應(yīng)的科技投入規(guī)模。

2 基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的南京市科技創(chuàng)新效率影響因素分析

在對(duì)科技創(chuàng)新綜合效率分析的基礎(chǔ)上，本文運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)南京市的科技創(chuàng)新投入要素的影響力進(jìn)行比較分析。通常包括初始序列的無量綱化、計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)、求關(guān)聯(lián)度和排關(guān)聯(lián)序等步驟。

2.1 變量選擇

本文將南京市專利授權(quán)量作為灰色關(guān)聯(lián)分析模型的參考序列X0；以DEA分析中的科技活動(dòng)人員數(shù)、研究與開發(fā)機(jī)構(gòu)數(shù)、R&D經(jīng)費(fèi)支出占GDP比重和南京市財(cái)政科技撥款占地方財(cái)政支出的比重4個(gè)科技創(chuàng)新投入指標(biāo)作為被比較序列，并分別標(biāo)記為X1、X2、X3、X4。

2.2 計(jì)算比較參考序列與各比較序列之間的關(guān)聯(lián)程度

設(shè)因變量數(shù)據(jù)構(gòu)成參考序列X0,各自變量數(shù)據(jù)構(gòu)成被比較序列Xi,分別表示為

式中：X0為參考序列；Xi為被比較序列；j為序列長度；i=1,2,…,m，m為被比較序列個(gè)數(shù)。

2.3 計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

參考數(shù)列曲線與各被比較數(shù)列曲線之間各時(shí)刻點(diǎn)間的差值為關(guān)聯(lián)系數(shù)的衡量尺度。在關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算之前，本文采取均值法進(jìn)行數(shù)據(jù)的無量綱化處理，并將無量綱化后得到的新序列記為關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算公式為：

2.4 求關(guān)聯(lián)度

關(guān)聯(lián)度的幾何含義為被比較序列曲線與參考序列曲線之間的相似程度與一致程度，越接近于1,表示被比較序列曲線與參考序列曲線形狀越接近。計(jì)算公式為

綜合X0與Xi間的關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算得到：r1=0.7454，r2=0.6301，r3=0.7364，r4=0.6356。

綜上分析，科技活動(dòng)人員數(shù)與R&D經(jīng)費(fèi)支出占GDP比重和專利授予量的關(guān)聯(lián)度最大，分別為0.7454與0.7364；其次是研究與開發(fā)機(jī)構(gòu)投入數(shù)與政府財(cái)政科技撥款額占財(cái)政支出比重的關(guān)聯(lián)度。但4個(gè)被比較序列與參考序列之間的關(guān)聯(lián)度均低于0.9的強(qiáng)影響力水平，2個(gè)高于0.7的投入要素對(duì)專利授權(quán)數(shù)的影響力處于中間的影響狀態(tài)，兩個(gè)關(guān)聯(lián)度低于0.7的投入要素則處于弱影響力水平。本文以為造成關(guān)聯(lián)度不高、影響作用不顯著的主要原因是，區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出主要包括區(qū)域企業(yè)、高校和獨(dú)立研究機(jī)構(gòu)等各創(chuàng)新體的研發(fā)、成果技術(shù)應(yīng)用轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)出。但南京市的中小企業(yè)是南京市技術(shù)創(chuàng)新的主力軍，大中型企業(yè)、獨(dú)立研發(fā)機(jī)構(gòu)與高校的技術(shù)投入在本文的投入要素中占有較大比例。

3 結(jié)論與建議

在推進(jìn)南京市科技創(chuàng)新的進(jìn)程中，不僅要注重創(chuàng)新的整體效率，還應(yīng)綜合考慮科研的規(guī)模效益。本文認(rèn)為，南京市可以從以下幾個(gè)方面提高區(qū)域創(chuàng)新能力和創(chuàng)新投入要素的影響力。首先，提高區(qū)域核心競(jìng)爭力，將區(qū)域創(chuàng)新主體特色與區(qū)域財(cái)政優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來。由于90%以上的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)均是由南京市的中小企業(yè)完成，而政府財(cái)政科技撥款的主要對(duì)象是南京市的獨(dú)立科研機(jī)構(gòu)、大中型高新技術(shù)企業(yè)以及各大高校的科研課題。其次，合理分配資金，提高企業(yè)科技創(chuàng)新效率。南京市的R&D經(jīng)費(fèi)支出GDP比重在11年間有大幅度提高，由2001年的2%提升到2011年的3.61%。在R&D經(jīng)費(fèi)總支出中，南京市規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的R&D經(jīng)費(fèi)支出占比達(dá)40%以上。但從有R&D活動(dòng)的大中型企業(yè)數(shù)的比例來看，南京市15.4%的企業(yè)數(shù)占比顯然偏低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蘇州42.4%的水平。可見，南京市中缺乏研究開發(fā)能力的規(guī)模企業(yè)占絕大多數(shù)比例。因此，最重要的是走一條具有自己特色的區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展道路，把市場(chǎng)需求與自身的區(qū)域優(yōu)勢(shì)相結(jié)合起來。既要加強(qiáng)科技創(chuàng)新活動(dòng)中人力與物力資源投入的數(shù)量，也要注重投入資源的質(zhì)量。充分發(fā)揮自身作為省會(huì)的區(qū)域優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)與蘇州、無錫、上海等臨近的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群地區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新合作與交流。

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