基于DEA 的遼寧裝備制造業項目的技術升級研究*

鄒華 孫金良

(沈陽工業大學管理學院，遼寧 沈陽 110870)

0 引言

當前，遼寧裝備制造業的發展已步入歷史性的關鍵階段，一方面，隨著省內市場開放程度不斷加深，外資企業持續進入裝備制造行業，引發技術溢出和技術轉移，促使裝備制造業的生產能力不斷加強;另一方面，則表現為產業整體技術不夠先進，核心競爭力不夠強，經濟效益較差，產品技術含量較低，市場不斷被國外裝備企業蠶食。因此，要大力提升企業技術改造能力和新產品研發能力，實現裝備制造業項目的技術升級勢在必行。

有文獻提出，技術升級是指在技術創新和科技進步的推動下，通過整合生產要素和資源，提高產品的附加值，進而實現裝備制造產業管理水平、技術含量、行銷能力的不斷提升［1］。陳愛貞基于分工網絡的視角，分析了全球競爭下技術創新路徑［2］;邵云飛等用實證分析的方法研究了集群網絡結構特征對集群創新能力的影響［3］;綦良群等基于30 個省市截面數據，實證研究了區域高新技術產業與裝備制造業相互作用的關系及效率［4］;宋麗平等構建了黑龍江省裝備制造業的高技術化發展模式［5］;王衛紅基于索洛剩余法實證分析了廣東裝備制造業技術創新的路徑選擇等［6］。從研究角度來看，主要集中在構建新路徑，引進新模式，而本文從其瓶頸入手，通過瓶頸識別找出制約裝備制造業項目發展的瓶頸，并構建升級路徑。本文認為:項目技術升級本質是項目產品不斷由低技術含量、低附加值、低使用價值向高技術含量、高附加值、高使用價值轉變的過程。

目前，遼寧裝備制造業已成為遼寧省的支柱產業，遼寧是我國重要的裝備制造業基地之一，其產業優勢主要表現為門類齊全和配套能力強，擁有一批資金雄厚，技術實力強的企業，以及作為強力支撐的科研院所和大學。同時，省發改委表示要設立專項資金資助裝備制造業的重點企業和項目，以促進裝備制造業項目良好運行。在國家扶持和發展的16 大類對國家經濟安全和國防建設有重要影響的技術裝備項目中，遼寧生產的機床、飛機、船舶、輸配電及控制設備、壓縮機、石化及其他工業專用設備、冶金、礦山和起輸設備、數字醫療設備等產品在全國具有舉足輕重的地位，并具有成套能力。但也存在著整體技術不夠先進，運行效益較差，競爭力不夠強的事實。《中國工業報》2013 年11 月8 日發布的一則新聞報道:在全國裝備制造業區域排名中，雖然遼寧在綜合競爭力方面排名比較靠前，但與經濟較發達地區相比，各個方面都有明顯的差距。因此，如何突破其技術升級的瓶頸是當前遼寧裝備制造業項目亟待解決的問題。

1 瓶頸的識別

1.1 瓶頸的定義

約束理論認為:瓶頸作為生產管理與控制研究的基礎和關鍵，控制著系統有效產出，瓶頸的損失代表著整個系統的損失，只有立足瓶頸并使瓶頸資源利用率最大化，才能使系統整體產出最優，而且突破瓶頸的過程是個循環往復，有針對性、有重點地對系統進行改進的過程［7-9］。因此，瓶頸是指在產業項目發展的過程中，造成產業項目發展后勁不足的單個或少數幾個關鍵性因素，是整個系統中最薄弱的環節。顯見，瓶頸識別不僅是瓶頸管理的基礎和關鍵，而且決定著系統的有效產出和項目的良好運行。

1.2 識別方法的選擇

經大量專家對裝備制造業項目的定性定量分析的結果顯示，裝備制造業項目技術升級的影響因子主要包括R＆D、固定資產、研發機構等方面的投入和新產品、專利等方面的產出。若要判斷某個影響因子對技術升級影響效果的大小，需要評價影響因子的投入產出效率，數據包絡分析(DEA)就是一種評價投入產出效率的方法。DEA 模型可對不同行業、不同地區或不同國家的某一類系統指標進行綜合評價和比較，尤其在評價多投入和多產出的系統運作方面具有明顯優勢［10］。因此，本文選取DEA 模型對遼寧裝備制造業項目技術升級影響因子的效率進行評價。

1.3 評價指標的選取

指標的選擇直接影響著績效指標體系的構建以及評價結果，因此要遵循精簡性、層次性、科學性與可操作性等原則。

一般情況下，指標選取的原則是把越小越好的指標作為輸入型指標，越大越好的指標作為輸出型指標。技術升級的過程需要大量的要素投入，包括人、財、物等要素的投入，可分別選用該行業R＆D 項目人員數量、R＆D 項目經費支出、R＆D 項目數和項目機器設備原價來衡量。技術升級產出詮釋技術升級效果，可概括為收益性產出、技術性產出、競爭性產出三個方面，分別用項目銷售收入、項目有效發明專利數和新產品開發項目數、項目新產品出口額來衡量。其投入產出評價指標體系見表1。

表1 遼寧裝備制造業項目技術升級評價指標體系

1.4 原始數據的收集

為了有效評價遼寧裝備制造業項目技術升級投入產出效率，本文選取了裝備制造業規模實力、創新能力和綜合競爭力中一個或多個指標能排進全國前十的地區作為研究對象，分別是:江蘇、山東、廣東、浙江、河南、遼寧、上海、四川、湖北、安徽、河北、黑龍江、陜西、北京、云南、山西、天津［11］。其他基礎數據來自于2013 年《中國科技統計年鑒》，見表2。

表2 2012 年全國各地區裝備制造業項目科技投入產出數據

(續)

1.5 模型求解結果分析

根據構建的評價指標體系和相關投入產出數據，通過DEA 模型進行處理，得到各決策單元效率評價指數結果和遼寧裝備制造業項目投入產出效率，分別見表3、表4。

表3 各決策單元(DMU)效率評價指數

表4 遼寧裝備制造業項目投入產出效率

由表3 中可以看出，在裝備制造業大省市中，北京、江蘇、浙江、廣東等的效率值為1，為DEA 有效;遼寧、安徽、湖北等省份的效率值均小于1，為非DEA 有效。若將裝備制造業按DEA 有效性劃分等級，可劃分為DEA 有效級和非DEA 有效級，而遼寧的效率值為0.953，處于非DEA 有效級別上。因此，遼寧裝備制造業項目技術升級的方向是從非DEA 有效級向DEA 有效級發展。

在DEA 中，投入冗余率是指投入冗余值所占目標值的比例，用來描述投入指標中決策單元投入冗余的程度，其表達式為投入冗余率=投入冗余值/目標值;產出不足率是指產出不足值所占目標值的比例，用來描述產出指標中決策單元產出不足的程度，其表達式為產出不足率=產出不足值/目標值。

從投入導向上，由表4 可以得出，投入指標中的決策單元X1，X2，X3，X4的投入冗余率分別為0.049，0.072，0.049，0.049，其中，X2的投入冗余率最大;產出指標中決策單元Y1，Y2，Y3，Y4的產出不足率分別為0，0.361，0.049，0.667，其中，Y4的產出不足率最大。因此，可以得出，從投入導向上，遼寧裝備制造業項目技術升級的投入瓶頸為R＆D 項目經費支出不合理，使用效率低，產出瓶頸為項目新產品出口額低。

從產出導向上，由表4 可以得出，投入指標中的決策單元X1，X2，X3，X4的投入冗余率分別為0，0.462，0，0，其中，X2的投入冗余率最大;產出指標中決策單元Y1，Y2，Y3，Y4的產出不足率分別為0.047，0.361，0，0.155，顯然，Y2的產出不足率最大。因此，從產出導向上，可以得出，遼寧裝備制造業項目技術升級的投入瓶頸為R＆D 項目經費支出不合理，使用效率低，產出瓶頸為項目有效發明專利數少，產出效率低。

因此，可以得出以下結論:

(1)遼寧裝備制造業項目技術升級的投入瓶頸為R＆D 項目經費使用效率低。

(2)遼寧裝備制造業項目的產出瓶頸為有效發明專利產出效率低和新產品出口額低。

2 瓶頸產生的原因分析

2.1 R＆D 項目經費支出不合理

從表2 可以得出，遼寧裝備制造業項目的R＆D 項目經費支出為2 346 177 萬元，在17 個省市中排名第6，而北京的R＆D 項目經費支出為1 566 431萬元，僅排名第12 位。這表明，雖然遼寧的R＆D 項目經費支出遠遠低于江蘇，但R＆D 項目經費支出少并不是其技術升級的瓶頸。據了解，遼寧裝備制造業項目的R＆D 項目經費主要用于引進外來成套產品、技術和服務，而較少對引進的技術進行消化吸收，從而造成勞動密集型一般產品相對過剩，而技術密集型優質產品相對短缺;北京的R＆D 項目經費不但運用于引進外來先進技術，更重要的是側重于對先進技術的消化吸收，并根據自身的企業文化內化為自己的技術，可以實現自身產品的技術升級，這表明遼寧裝備制造業項目的R＆D 項目經費支出存在較明顯的不合理性。

2.2 有效發明專利數嚴重不足

由表2 可以看出，遼寧裝備制造業項目有效發明專利數為5054 個，在17 個省市中僅排名第12 位，遠低于排名第一，數據為83 280 個的廣東，與17 省市平均值14 672 個也有較大的差距，與全國平均水平8942 個也有不小的差距，這表明遼寧裝備制造業的有效發明專利數嚴重不足。另外，遼寧裝備制造業的專利申請數為9958 個，在17 個省市中排名第11 位，其有效發明率(有效發明率= 有效發明專利數/專利申請數)為0.508，低于全國平均水平0.566。因此，遼寧裝備制造業的發明專利無論從數量上還是從效率上，與發達地區相比都有很大的差距，亟須加大力度來加強和扶持。

2.3 產品技術含量較低

由表2 可以看出，遼寧裝備制造業的新產品出口額為2 257 009 萬元，在17 個省市中排名第11 位，與排名第一，數據為59 795 805 萬元的廣東相去甚遠，與17 省市平均值11 786 952.42 萬元有巨大的差距，與全國平均值7 062 629.66 萬元也有很大的差距，這表明遼寧裝備制造業的新產品出口額嚴重不足。出口額的不足，一方面，意味著新產品技術含量較低，還未達到世界通行的技術標準要求;另一方面，也意味著對國際技術貿易壁壘的研究不夠深入，還未能找到突破性的措施和方式，影響了出口。

3 路徑的選擇

通過定量分析，得出了遼寧裝備制造業項目技術升級的瓶頸為R＆D 項目經費使用效率低、有效發明專利產出效率低和新產品出口額低，并深刻剖析了瓶頸產生的原因，對于這類問題的解決，首先應給出相應的路徑，本文從優化R＆D項目經費支出結構，提高有效發明率和創造高科技產品三個階段對路徑進行設計［12］。

圖1 遼寧裝備制造業技術升級路徑設計圖

3.1 通過優化R＆D 項目經費支出結構，實現人員升級

由于遼寧裝備制造業項目的R＆D 項目經費主要投入在引用成套的技術、產品和服務，而對于技術消化吸收再創新的投入較少，致使產品技術含量低，無法突破國際技術貿易壁壘，影響了出口。要想改變這種現象，應首先加強對科技人員的培養，以提高其綜合素質和技術水平。因此，遼寧裝備制造業項目在引進先進技術的同時，要加大對科技人員消化吸收再創新能力培養的經費支出，創建技術創新平臺，為科技人員技術水平的提升創造一個良好的科技文化氛圍，而后科技人員實踐于企業創新中心，為進一步的項目科技創新打下堅實的基礎［13-16］。

3.2 通過提高有效發明率，實現純技術升級

企業項目創新機構在引進高精尖技術以后，要加強對先進技術的消化吸收。在相關需求的推動及相關政策的扶持下，聯合政府、其他相關企業、科研院所、中介機構等外部創新機構將引進的技術融入具有地區、產業特色的組織和文化氛圍中，真正把外來技術本土化，而后進行分工協作，優勢互補，協同創新，運用高新技術改造已有的老裝備、老技術，使裝備制造業重新煥發青春，最終取得符合企業文化的高精尖創新成果，并申請發明專利。當專利生效后，要將專利反饋到企業內部創新機構和外部創新機構，為進一步的項目技術升級提供技術支持，以推動企業從掌握裝配技術向掌握核心制造技術轉變［17-18］。

3.3 通過創造高科技產品，實現產品升級

在取得科技創新成果以后，要將創新成果運用于企業的生產實踐過程中。項目企業通過研究國際貿易壁壘和發達國家先進技術標準，確定項目的技術改造和升級的方向，而后通過各級項目部門的分工協作，持續創新，不斷改進，創造出符合國際貿易技術標準的高端科技產品［19-20］。此外，項目企業應大力組織和開展ISO9001 和ISO14001 的認證工作，以提高遼寧全省的質量管理水平，并促進其環境管理體系向國際水平靠攏，改善和提高國際市場信譽，打破國際技術性貿易壁壘。

4 結語

經過上述分析，本文得出以下結論:

(1)遼寧裝備制造業項目在技術升級方面僅處于全國中等水平，與發達地區還有很大的差距，需要在政府政策的扶持下，聯合學校、研究所和外部中介機構，持續改進，不斷創新。

(2)遼寧裝備制造業項目技術升級的瓶頸是R＆D 項目經費支出和新產品銷售收入，瓶頸形成的原因在于R＆D 項目經費支出不合理和產品技術含量低，表明了部分企業的創新意識薄弱，亟待采取措施加以改進。

本文使用DEA 方法，并運用模型，以投入產出兩個導向對我國17 個裝備制造業大省市的項目投入產出指標的技術效率進行評價，得出遼寧處于非DEA 有效級，通過對遼寧投入產出效率的測評，得出其項目技術升級的瓶頸。但是，DEA 模型存在一定的缺陷，其要求決策單元的技術水平一致，且沒有考慮指標相關性對結果的影響等，這樣會使本文的結果存在一定的局限性，需要在今后的研究中加以改進。

［1］ 鄒華，孫健，徐玢玢. 遼寧裝備制造業技術升級與科技創新紐合機制研究［J］. 沈陽工業大學學報:社會科學版，2013，6 (2):97-103.

［2］ 陳愛貞. 全球競爭下裝備制造業技術創新路徑:基于分工網絡視角分析［J］. 南京大學學報:哲學. 人文科學. 社會科學版，2013 (3):15-24，158.

［3］ 邵云飛，周敏，王思夢. 集群網絡整體結構特征對集群創新能力的影響:基于德陽裝備制造業集群的實證研究［J］.系統工程，2013，31 (5):85-91.

［4］ 綦良群，王成東. 區域高新技術產業與裝備制造業相互作用關系及效率研究:基于30 個省市截面數據的實證研究［J］. 科學學與科學技術管理，2012，33 (1):134-140，155.

［5］ 宋麗平，孫衛東. 黑龍江省裝備制造業的高技術化發展模式研究［J］. 理論探討，2011 (6):98-101.

［6］ 王衛紅. 廣東省裝備制造業技術創新路徑選擇:基于索洛剩余法的實證分析［J］. 國際經濟探索，2010，26 (5):20-25.

［7］ 彭華濤. 創業企業成長瓶頸突破:政企互動的中介作用與政策感知的調節作用［J］. 科學學研究，2013，31 (7):1077-1085.

［8］ 陳啟申. 約束理論［J］ . 計算機集成制造系統，1998(5):51-55.

［9］ 翟穎妮，孫樹棟，王軍強. 基于正交試驗的作業車間瓶頸識別方法［J］ . 計算機集成制造系統，2010，16 (9):1945-1952.

［10］ 魏權齡. 數據包絡分析［M］. 北京:科學出版社，2004.

［11］ 司建楠. 裝備制造競爭力江蘇居首 中部地區活力強勁［N］. 中國工業報，2013-11-20 (A02).

［12］崔丹，楊曉猛. 東北裝備制造業產業集群升級的路徑選擇［J］. 理論前沿，2009 (16):45-47.

［13］Henderson J，Dicken P，Hess M，et al. Global production networks and the analysis of economic development ［J］.Review of International Political Economy，2002，9 (3):436-464.

［14］ 杜莉，謝皓. 美國對華高技術產品出口限制的理論與實證研究［J］. 國際貿易問題，2010 (10):9-16.

［15］ 路世昌，關娜. 基于DEA-Tobit 的裝備制造業上市公司經營績效研究:來自2005 ～2010 年裝備制造業的經驗數據分析［J］. 工業技術經濟，2012 (2):108-115.

［16］ 李凱，李世杰. 裝備制造業集群網絡結構研究與實證［J］. 管理世界，2012 (12):68-76.

［17］ 樂云，蔣衛平. 大型復雜群體項目系統性控制五大關鍵技術:項目管理方法的拓展與創新［J］ . 項目管理技術，2010，8 (1):19-24.

［18］ Geoffrey G B. Clusters，networks，and firm innovative-ness［J］ . Strategic Management Journal，2005，26 (3 ):287-295.

［19］Acs Z J，FitzRoy F R，Smith I. High-technology employment and R＆D in cities:heterogeneity vs specialization ［J］.Annals of Regional Science，2002，36 (3):373-386.

［20］Younghwan Kim，Wonjoon Kim，Taeyong Yang. The effect of the triple helix system and habitat on regional entrepreneurship:Empirical evidence from the U. S. ［J］ . Research Policy，2012，41 (1):154-166. PMT