基于DEA 模型的我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率研究＊

汪文生 郭 佳 陳麗麗

（1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) （北京）管理學(xué)院，北京市海淀區(qū)，100083；2.中國(guó)中煤能源集團(tuán)有限公司采購(gòu)中心，北京市東城區(qū)，100120）

1 引言

面對(duì)嚴(yán)峻的市場(chǎng)環(huán)境，煤炭企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步完善以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的煤炭科技創(chuàng)新體系來(lái)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)環(huán)境變化。近年來(lái)，我國(guó)學(xué)者對(duì)煤炭技術(shù)創(chuàng)新的研究較為側(cè)重技術(shù)創(chuàng)新管理、技術(shù)創(chuàng)新評(píng)價(jià)指標(biāo)量化問(wèn)題，對(duì)煤炭技術(shù)創(chuàng)新的效率研究較少。研究成果主要集中以下3個(gè)方面：

（1）煤炭綠色技術(shù)創(chuàng)新方面。主要闡述了煤炭企業(yè)實(shí)施綠色技術(shù)創(chuàng)新的主要對(duì)策與措施以及對(duì)比國(guó)外煤炭產(chǎn)業(yè)綠色技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)得出我國(guó)煤炭企業(yè)綠色技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐之路。

（2）煤炭技術(shù)創(chuàng)新路徑、模式選擇方面。張夢(mèng)巖、郝大慶等學(xué)者提出了官產(chǎn)學(xué)三重螺旋技術(shù)創(chuàng)新模型、突破式技術(shù)創(chuàng)新模式以及內(nèi)蒙古生態(tài)化、集成化技術(shù)創(chuàng)新模式。

（3）煤炭技術(shù)創(chuàng)新績(jī)效方面。績(jī)效評(píng)價(jià)方法較多，而煤炭技術(shù)創(chuàng)新績(jī)效評(píng)價(jià)方法主要有BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模糊層次分析法、多級(jí)灰色關(guān)聯(lián)度等。

考慮到煤炭企業(yè)的市場(chǎng)環(huán)境變化和煤炭技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的研究需要，本文選取2001-2011年煤炭技術(shù)創(chuàng)新的相關(guān)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)包絡(luò)方法對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行測(cè)度。

2 煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的DEA 模型構(gòu)建

2.1 確定研究目的和決策單元

本文研究目的是測(cè)度2001-2011年煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新相對(duì)有效性，找到技術(shù)創(chuàng)新有效的點(diǎn) （即在技術(shù)前沿面上的點(diǎn)）和技術(shù)創(chuàng)新無(wú)效的點(diǎn) （即不在技術(shù)前沿面上的點(diǎn)），通過(guò)對(duì)比分析找到提高煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的政策建議。因此，本文以2001-2011年煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)為研究對(duì)象，各個(gè)年份的技術(shù)創(chuàng)新的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)為決策單元。

2.2 建立輸入輸出指標(biāo)體系

2.2.1 初步設(shè)定輸入輸出指標(biāo)

應(yīng)用DEA 測(cè)度煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的本質(zhì)就是對(duì)煤炭技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的投入與產(chǎn)出水平的技術(shù)有效性的比較。煤炭企業(yè)的規(guī)模能夠保證技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的人力、財(cái)力的投入，因此，本文選取大中型煤炭企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新的相關(guān)數(shù)據(jù)作為計(jì)算依據(jù)。

輸入指標(biāo)方面，本文選取大中型煤炭企業(yè)科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出、大中型煤炭企業(yè)科技活動(dòng)人員人數(shù)、大中型煤炭企業(yè)科研機(jī)構(gòu)數(shù)量作為輸入指標(biāo)，反映煤炭企業(yè)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的人員和資金的投入水平。

輸出指標(biāo)方面，本文選取大中型煤炭企業(yè)利潤(rùn)率、大中型煤炭企業(yè)科技項(xiàng)目與專(zhuān)利數(shù)量作為輸出指標(biāo)，反映技術(shù)創(chuàng)新為企業(yè)帶來(lái)的收益狀況和技術(shù)創(chuàng)新的成果數(shù)量。

2.2.2 檢驗(yàn)輸入輸出指標(biāo)的獨(dú)立性

測(cè)度煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的指標(biāo)的設(shè)定，既要考慮具體指標(biāo)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的關(guān)聯(lián)性和計(jì)算數(shù)據(jù)的可獲得性，也要兼顧指標(biāo)間的獨(dú)立性。因此，本文使用SPSS對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)。本文選取了2001-2012年 《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》中我國(guó)大中型煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新相關(guān)數(shù)據(jù)作為計(jì)算依據(jù)。原始數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 2001-2011年我國(guó)大中型煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率輸入輸出指標(biāo)數(shù)據(jù)

我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的各個(gè)指標(biāo)相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

由表2可知，大中型煤炭企業(yè)利潤(rùn)率和大中型煤炭企業(yè)科技項(xiàng)目與專(zhuān)利數(shù)量不具有顯著的相關(guān)性，可以作為評(píng)價(jià)我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的輸出指標(biāo)。但輸入指標(biāo)方面，大中型煤炭企業(yè)科研機(jī)構(gòu)數(shù)量、大中型煤炭企業(yè)科技活動(dòng)人員、大中型煤炭企業(yè)科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出這三項(xiàng)指標(biāo)與大中型煤炭企業(yè)科技項(xiàng)目與專(zhuān)利有顯著的相關(guān)關(guān)系，大中型煤炭企業(yè)科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出與大中型煤炭企業(yè)新產(chǎn)品銷(xiāo)售收入有顯著的相關(guān)關(guān)系，因此，這三項(xiàng)可用作我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的輸入指標(biāo)。但這三項(xiàng)輸入指標(biāo)存在顯著的相關(guān)性，因此對(duì)它們進(jìn)行因子分析保證輸入指標(biāo)間的獨(dú)立性。

2.2.3 確定輸入輸出指標(biāo)

利用SPSS對(duì)大中型煤炭企業(yè)科研機(jī)構(gòu)數(shù)量、大中型煤炭企業(yè)科技活動(dòng)人員、大中型煤炭企業(yè)科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出這三項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行因子分析。大中型煤炭企業(yè)科研機(jī)構(gòu)數(shù)量為0.946，大中型煤炭企業(yè)科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出為0.926，大中型煤炭企業(yè)科技活動(dòng)人員為0.843，采用主成分提取方法，提取了1 個(gè)成分。

通過(guò)因子分析，本文將最初設(shè)定的大中型煤炭企業(yè)科研機(jī)構(gòu)數(shù)量、大中型煤炭企業(yè)科技活動(dòng)人員、大中型煤炭企業(yè)科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出進(jìn)行降維成一個(gè)主成分。此主成分能夠綜合上述三項(xiàng)指標(biāo)來(lái)反映影響煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的因素，因此，可將此項(xiàng)指標(biāo)作為測(cè)度我國(guó)煤炭技術(shù)創(chuàng)新效率的輸入指標(biāo)并定義為大中型煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新綜合輸入指標(biāo)。

表2 我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率輸入輸出指標(biāo)相關(guān)性檢驗(yàn)

2.3 建立DEA 評(píng)價(jià)模型

2.3.1 建立DEA 模型

本文采用BCC 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型。該模型的阿基米德無(wú)窮小量的對(duì)偶模型一般表達(dá)式如1 所示。

假設(shè)n個(gè)決策單元對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)分別為：

則

其中：

本文選取2001-2011年煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的數(shù)據(jù)作為計(jì)算依據(jù)，并將各個(gè)年度煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)作為決策單元，因此，煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的阿基米德無(wú)窮小量的對(duì)偶模型表達(dá)式為：

設(shè)

則

2.3.2 確定判別準(zhǔn)則

3 計(jì)算分析

3.1 數(shù)據(jù)說(shuō)明

本文的數(shù)據(jù)來(lái)源于2001-2011年《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》。根據(jù)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新輸入輸出指標(biāo)的設(shè)定，技術(shù)創(chuàng)新的DEA模型計(jì)算數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的DEA 模型計(jì)算數(shù)據(jù)

3.2 結(jié)果分析

根據(jù)所構(gòu)建的我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的DEA 模型和輸入輸出指標(biāo)的計(jì)算數(shù)據(jù)，利用DEAP2.1對(duì)該模型進(jìn)行計(jì)算 （面向投入角度）并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。計(jì)算結(jié)果如表4所示。

表4 2001-2011年我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率計(jì)算結(jié)果

3.2.1 我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的規(guī)模效率分析

從表4看出，2001年和2003年的煤炭企業(yè)科技創(chuàng)新活動(dòng)處在技術(shù)前沿面上，即規(guī)模效率是有效的。縱觀2001-2011年我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的規(guī)模效率，其一直處在較高水平，均值為0.680。這表明，近年來(lái)我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的科研機(jī)構(gòu)、科研資金、科研人員投入較多。但2004-2011年的技術(shù)創(chuàng)新規(guī)模效率遞減，表明我國(guó)煤炭企業(yè)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的投入已達(dá)足夠規(guī)模，相對(duì)于投入水平其技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)出水平不理想，在未來(lái)的發(fā)展中，煤炭企業(yè)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整技術(shù)創(chuàng)新的人力、財(cái)力方面的投入，同時(shí)加強(qiáng)科研人員的創(chuàng)新水平，來(lái)提高技術(shù)創(chuàng)新綜合效率。其他年份的技術(shù)創(chuàng)新規(guī)模效率遞增，表明這些年份的煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的投入水平如科研院所數(shù)量、科研人數(shù)、科研經(jīng)費(fèi)，還有一定增加的空間，即可以通過(guò)增加科技創(chuàng)新投入來(lái)提高煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新綜合效率。

3.2.2 我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的技術(shù)效率分析

從表4可知，2001年、2003年的技術(shù)效率為1，即我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)技術(shù)是有效的。總體上說(shuō)，2001-2011 年我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的技術(shù)效率一直處在較高水平，均值為0.612。這表明，我國(guó)煤炭企業(yè)普遍重視技術(shù)創(chuàng)新，且技術(shù)創(chuàng)新效率較高，但仍存在著技術(shù)創(chuàng)新資源配置能力、投入資源使用效率等方面的問(wèn)題，煤炭技術(shù)創(chuàng)新效率的提升空間較大。其中，2004 年、2007 年、2008年、2009年的純技術(shù)效率為1而技術(shù)效率不為1。這表明，在這些年份的技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)水平上，其技術(shù)創(chuàng)新投入資源的使用效率是有效的，但其技術(shù)創(chuàng)新資源投入規(guī)模遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)技術(shù)創(chuàng)新資源投入規(guī)模，此時(shí)煤炭企業(yè)可通過(guò)增加科研院所數(shù)量、科研人數(shù)、科研經(jīng)費(fèi)等科研投入規(guī)模來(lái)提高技術(shù)創(chuàng)新綜合效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

技術(shù)創(chuàng)新是保證我國(guó)煤炭企業(yè)應(yīng)對(duì)煤炭市場(chǎng)變化、提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的不竭動(dòng)力。本文以數(shù)據(jù)包絡(luò)分析為基礎(chǔ)，定量的對(duì)比和分析了2001-2011年我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的相對(duì)有效性。利用因子分析將具有關(guān)聯(lián)性的輸入指標(biāo)合并為大中型煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新綜合輸入指標(biāo)，該方法雖然解決了指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性問(wèn)題，但后續(xù)的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析中，不能區(qū)分大中型煤炭企業(yè)科研機(jī)構(gòu)數(shù)量、大中型煤炭企業(yè)科技活動(dòng)人員、大中型煤炭企業(yè)科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出的調(diào)整量。

［1］ 程曉娟，全春光.基于DEA 的煤炭行業(yè)上市公司經(jīng)營(yíng)效率評(píng)價(jià) ［J］.礦業(yè)工程研究，2010 （1）

［2］ 王克強(qiáng)，彭攀.關(guān)于煤炭企業(yè)實(shí)施綠色技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略的思考 ［J］.湖北社會(huì)科學(xué)，2007 （8）

［3］ 張能福，鄭群，唐瑞.煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效果評(píng)價(jià)方法研究 ［J］.中國(guó)煤炭，2002 （6）

［4］ 顧大釗.中央企業(yè)能夠率先成為自主創(chuàng)新主體［J］.中國(guó)煤炭，2008 （11）

［5］ 張夢(mèng)巖.基于官產(chǎn)學(xué)三重螺旋模型煤炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新探討 ［J］.煤炭經(jīng)濟(jì)研究，2011（4）

［6］ 郝大慶，王鋒正，郭曉川.內(nèi)蒙古煤炭產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新路徑選擇 ［J］.科學(xué)管理研究，2007（1）

［7］ 劉雪琦.我國(guó)煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的突破模式研究［J］.生產(chǎn)力研究，2012 （11）

［8］ 吳振德，宋彧.大型煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用 ［J］.經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊，2008 （17）

［9］ 彭蓬.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)及經(jīng)濟(jì)學(xué)分析 ［J］.煤礦現(xiàn)代化，2008 （6）

［10］ 張昕，馬紫微.煤炭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績(jī)效評(píng)價(jià) ［J］.商業(yè)研究，2012 （8）

［11］ 段永瑞.數(shù)據(jù)包絡(luò)分析—理論和應(yīng)用 ［M］.上海：上海科學(xué)普及出版社，2006

［12］ 魏權(quán)齡.評(píng)價(jià)相對(duì)有效性的DEA 方法—運(yùn)籌學(xué)的新領(lǐng)域 ［M］.北京：中國(guó)人民大學(xué)出版社，1988

［13］ 彭攀，王克強(qiáng).論我國(guó)煤炭企業(yè)的綠色技術(shù)創(chuàng)新［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（4）

［14］ 張朝丹.煤炭產(chǎn)業(yè)綠色技術(shù)創(chuàng)新分析 ［D］.天津：天津大學(xué)，2008