基于DEA模型的遼寧沿海經濟帶R＆D活動有效性評價*

渤海大學管理學院 李慶滿 王洪軍 戴萬亮

一、引言

《國家“十二五”科學和技術發展規劃》強調以支撐加快經濟發展方式轉變為主線，大力增強科技創新能力。遼寧沿海經濟帶從2009年上升為國家戰略以來取得了令人矚目的成就，不僅產業規模迅速擴大，技術創新也逐漸成為產業增長的強勁動力。遼寧沿海經濟帶各市紛紛加大R＆D投入，并取得了很大的成績，為遼寧沿海經濟帶乃至全省的技術創新做出了重大貢獻。但是，產業結構趨同、產能過剩等問題逐漸凸顯。本文擬從創新效率的角度，借助數據包絡模型，對遼寧省各市R＆D活動有效性加以評價，從而探析遼寧沿海經濟帶技術創新在全省的地位，并分析其扮演的重要角色。

二、相關文獻綜述

近年來，R＆D活動的效率評價問題引起了學者的廣泛關注，主要研究的焦點在于高技術產業技術創新效率評價。Raab＆Kotamraju(2006)運用DEA模型對美國50個州高技術產業投入產出效率的研究發現，高技術產業為美國的經濟發展做出重要貢獻。白俊紅、江可申和李婧(2009)應用隨機前沿模型實證測算了全國各區域的研發創新效率，研究發現，中國當前區域創新系統網絡建設并不理想。戴萬亮、楊皎平和敖麗紅(2013)采用SEDEA模型對1995～2010年間我國高技術產業R＆D活動效率進行了測度，研究發現，我國高技術產業R＆D活動效率呈現逐年上升的良好勢頭，但是相關政策對創新效率的影響并不明顯。李美娟(2014)利用基于理想解法的動態評價方法對“十一五”期間中國大陸31個省市區域自主創新效率進行評價與比較分析，研究結果表明，不同年份各地區區域自主創新效率排名變化較大。

三、研究方法與數據來源

(一)研究方法。

R＆D活動的效率問題實際上是一個多投入/多產出的復雜問題。數據包絡分析(Data Envelopment Analysis，DEA)由于其具有無須預設生產函數、無須考慮量綱以及在處理多投入/多產出方面的優越性，自1978年由著名運籌學家Charnes、Cooper＆Rhodes以相對效率概念為基礎提出以來，被廣泛運用于各個領域的效率評價研究。其基本原理在于用投入和產出的觀察值來估計有效生產前沿面，如圖1所示。圖1中ABCD四個點組成的折線表示生產前沿面，位于生產前沿面上的決策單元被認為是DEA有效的，其他決策單元被認為是非DEA有效，如點X，可以通過調整投入進而調整產出以達到DEA有效，即達到生產前沿面上的X'點上。

綜上所述，本文選取基于投入導向的DEA模型測度2012年遼寧沿海經濟帶R＆D活動的有效性，分析各城市R＆D活動的綜合效率、技術效率和規模效率。

(二)指標選取與數據來源。

DEA模型的指標選取要求投入指標與產出指標兩部分。投入指標方面，本文將R＆D投入指標分為人力投入、資本投入和平臺投入三部分。其中，人力投入用R＆D活動人員折合全時當量加以體現，相比R＆D人員數指標，R＆D活動人員折合全時當量指標更加科學，其計算結果也更具實際意義;資本投入由R＆D經費內部支出加以體現;平臺投入由研究機構數量加以體現。產出指標方面，本文從直接表現和價值表現兩個角度衡量R＆D活動產出。一方面，本文用專利申請數作為R＆D活動的直接表現，一般情況下，與其他指標相比，該指標具有數據可獲得并相對客觀可靠等特點，且與R＆D活動密切相關;另一方面，創新是把生產要素和生產條件的新組合引入生產體系，因此，本文用新產品產值表征R＆D活動的價值表現。指標體系如表1所示。

本文數據來源自2012年遼寧省R＆D活動。具體數據來自《2013年遼寧省科技統計年鑒》。

四、數據分析

假定有N個決策單元，每個決策單元有M種R＆D活動投入要素，有S種由投入而產生的R＆D活動產出，記 Xn=(x1n，x2n，…，xmn)T，Yn=(y1n，y2n，…，ysn)T，表示任意一個決策單元的投入集與產出集，則基于投入導向規模報酬不變的R＆D活動的CCR模型為:

基于投入導向規模報酬可變的R＆D活動的BCC模型為

圖1 有效生產前沿面

(一)效率分析。

將數據導入DEAP2.1軟件，分別選擇投入導向的CCR模型和BCC模型，得出遼寧沿海經濟帶R＆D活動的綜合效率技術效率與規模收益情況，利用公式“規模效率=綜合效率/技術效率”進行換算，可以得出規模效率情況。具體運算結果如表2所示，圖2則更為直觀的展現了遼寧省R＆D活動有效性的分析結果。

1.綜合效率分析。由表2、圖2可知，鞍山市、本溪市、丹東市、鐵嶺市和葫蘆島市的綜合效率值為1，說明這5市R＆D活動的綜合效率有效，其中遼寧沿海經濟帶的丹東市和葫蘆島市位列其中;沈陽市、大連市、撫順市、錦州市、營口市、阜新市、遼陽市、盤錦市和朝陽市的綜合效率值均小于1，說明這9市R＆D活動是綜合效率無效的，特別是錦州市和遼陽市的綜合效率值小于0.5。從整體上看，遼寧省各市R＆D活動效率參差不齊，大部分城市R＆D活動存在資源浪費。有些城市R＆D活動的效益較高，如沈陽市和大連市的專利申請數位列全省前茅，但其R＆D活動非DEA綜合效率有效。從遼寧沿海經濟帶六市來看，大連市、錦州市、營口市和盤錦市非DEA綜合效率有效，丹東市和葫蘆島市DEA綜合效率有效。特別是葫蘆島市，其專利申請數全省最低，但其投入能夠有效地轉化為專利申請和新產品產值。可見，大部分城市R＆D活動存在“重量不重質”的現象。

2.技術效率分析。由表2、圖2可知，共有7個城市R＆D活動的技術效率值為1，除綜合效率有效的鞍山市、本溪市、丹東市、鐵嶺市和葫蘆島市之外，沈陽市與大連市R＆D活動也處于技術效率有效;其余7個城市R＆D活動的技術效率值小于1，非DEA技術效率有效;錦州市的技術效率值低于0.5，其R＆D活動技術效率最低。從整體上看，遼寧省半數的城市R＆D活動的技術效率仍比較低。從遼寧沿海經濟帶六市來看，也有半數的城市的R＆D活動技術效率不高，甚至有的城市技術效率極低。這說明，許多城市的技術資源不能得到充分利用，存在一定程度的資源浪費。

表2 2012年遼寧省R＆D活動有效性分析結果

圖2 遼寧省R＆D活動效率評價折線圖

3.規模效率分析。由表2、圖2可知，除綜合效率有效的鞍山市、本溪市、丹東市、鐵嶺市和葫蘆島市之外，其余9個城市R＆D活動均為非DEA規模有效。特別地，R＆D活動技術有效的沈陽市與大連市為非DEA規模有效，這也是這兩個城市R＆D活動綜合效率無效的原因所在。而且，通過數據對比我們發現，這兩個城市的專利申請數名列全省前兩位，但規模效率值小于1，雖然比較接近于1。這說明，一方面，遼寧省大部分城市R＆D活動處于規模無效區間，遼寧沿海經濟帶也有4市存在同樣的問題;另一方面，大部分R＆D活動非DEA規模有效的城市的規模效率值在0.8以上，只需小幅調整規模即可達到規模有效。

4.規模收益分析。由表2可知，鞍山市、本溪市、丹東市、鐵嶺市和葫蘆島市的R＆D活動為DEA綜合效率有效，為規模收益不變，即這5市的R＆D規模剛好達到規模經濟;阜新市、遼陽市和朝陽市的R＆D活動為規模收益遞增，這3個城市的R＆D活動較少，其產出也較少，處于R＆D的初期階段，應該擴大R＆D規模，加大投入力度;其余6市的R＆D活動為規模收益遞減，說明這6個城市存在一定程度的重復建設和產能過剩，應相應地縮減R＆D規模，減少投入力度，探索更為集約的R＆D模式。

(二)投影分析。

DEA分析能夠為非DEA有效的決策單元進行投影分析，進而為各決策單元提供各指標的改進目標。本研究主要目的在于研究遼寧沿海經濟帶各城市R＆D活動的有效性，因此，通過DEA投影分析，計算遼寧沿海經濟帶六市的改進目標值，如表3所示。本文所采用的模型為投入導向模型，即希望通過投入的改進達到現有的產出。表3列示了遼寧沿海經濟帶六市R＆D活動人員折合全時當量、R＆D經費內部支出、研究機構數等3項投入指標相對有效面的投影值，該投影值即為各市R＆D活動的改進目標。同時，表3給出遼寧沿海經濟帶各市的專利申請數和新產品產值的現有值，也是改進目標。其中，丹東市和葫蘆島市的R＆D活動為DEA綜合效率有效，因此，其現有的投入指標值剛好能夠完成現有產出指標值，各項指標值無須調整。以錦州市為例，錦州市將R＆D活動折合全時當量減少為2006.19人年、R＆D經費內部支出減少為63 439.32萬元、研究機構數減少為44個，既可以完成現有的390個專利產出及1 097 441萬元的新產品產值，可以做到集約規模，消除資源浪費。

五、對策與建議

將遼寧沿海經濟帶R＆D活動置于遼寧省整體范圍內，通過對2012年遼寧省R＆D活動有效性的評價與分析，可以看出:一方面，遼寧沿海經濟帶各市R＆D活動效率情況不同，但大部分城市R＆D活動效率無效;另一方面，規模效率無效是導致遼寧沿海經濟帶R＆D活動效率不高的主要原因，重復建設與盲目擴大規模現象逐漸凸顯。

針對研究發現的問題，為了促進遼寧沿海經濟帶R＆D活動的良性發展，以促進遼寧沿海經濟帶對區域經濟的帶動作用，本文給出如下對策與建議:

一方面，探索更為集約的R＆D模式，改善規模收益。自2009年上升為國家戰略以來，遼寧沿海經濟帶各城市加大了R＆D投入，積極開展研發活動，取得了良好的成果，專利申請數的增加及新產品產值的提升便是很好的證明。但是，隨著R＆D活動的規模不斷擴大，以及各地政府對R＆D活動重視程度的逐漸加強，部分城市R＆D活動出現了規模收益遞減的趨勢。主要的表現在，有些城市一味追求上馬新項目，而不重視自身的資源配置情況及已有的項目是否飽和，造成資源浪費和產業雷同。過度擴張的弊端在大連市、錦州市、營口市和盤錦市已然產生。當然，這種現象處于萌芽狀態，大部分城市處于規模收益剛剛出現遞減之處。各地政府在積極開展R＆D活動的同時，應該積極轉變觀念，改變過去只注重效益而輕視效率的做法，探索更為集約的R＆D模式，創新研發形式，改善規模收益。當然，我們也應該理性地看到，葫蘆島市的R＆D活動雖然是規模經濟的，但其總量仍很低，應該按既有比例加大投入，提升技術含量，從而實現效益與效率的雙豐收。

表3 遼寧沿海經濟帶六市R＆D活動的投影分析結果

另一方面，構建區域整體規劃，依照資源稟賦發展優勢產業。遼寧沿海經濟帶作為一個整體，應該充分發揮“1+1＞2”的作用。從遼寧省委、省政府制定遼寧沿海經濟帶開發開放戰略構想的初衷來看，是為了使沿海產業的關鍵節點起到一種由點及線、及帶甚至及面的帶動效應，通過幾個點的先導發展，引導并輻射周邊區域的聯動發展，進而實現全域的整體發展。但是，遼寧沿海經濟帶開發開放戰略在執行過程中，很多地方過多地將注意力集中到“點”上，以至于具體工作中出現了“重節點開發，輕一體發展”，也產生了各地競相重復建設、盲目競爭等一系列不利于區域整體發展的現象。從R＆D活動的對比也可以看出，各市都在開展R＆D活動，但是彼此間缺乏聯系。不注重市場調研，也不考慮本身的資源稟賦，“大而全”的思想還有所殘留。遼寧沿海經濟帶各城市應該根據各自的資源稟賦特征，深化產業分工，建立差別競爭和錯位發展的高效率的區域分工合作體系，實現區域內產業向更高層次整合集中。遼寧沿海經濟帶實現一體化發展，不僅能提高產業的整體競爭力，也能進一步提升遼寧在全國經濟格局中的戰略地位，讓遼寧沿海經濟帶成為真正的一個增長極。

［1］金彥龍、楊皎平:《遼寧沿海經濟帶園區產業結構趨同性分析》，載于《經濟研究參考》2013年第27期，第32～36頁。

［2］Raab R L，Kotamraju P.The Efficiency of the High-tech Economy:Conventional Development Indexes Versus A Performance Index［J］.Journal of Regional Science，2006，46(3):545-562.

［3］白俊紅、江可申、李婧:《中國地區研發創新的相對效率與全要素生產率增長分解》，載于《數量經濟技術經濟研究》2009年第3期，第139～151頁。

［4］戴萬亮:《我國省域高技術產業科技活動相對有效性評價——基于DEA模型》，載于《技術經濟》2012年第2期，第24～29頁。

［5］戴萬亮、楊皎平、敖麗紅:《創新政策對高技術產業R＆D活動效率的影響——基于AHP和SE-DEA模型》，載于《中央財經大學學報》2013年第10期，第70～74頁。

［6］李美娟:《基于理想解的區域自主創新效率動態評價研究》，載于《科學學與科學技術管理》2014年第2期，第114～123頁。

［7］Charnes A，Cooper W W，Rhodes E.Measuring the Efficiency ofDesign Making Units［J］.European Journalof Operational Research，1978，(2):429-444.