基于 DEA&Tobit模型的南通科技創(chuàng)新效率分析

高龍琪，程 林，包耀東，潘 驍

基于 DEA&Tobit模型的南通科技創(chuàng)新效率分析

高龍琪，程 林，包耀東，潘 驍

文章通過(guò)建立包括科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出額等在內(nèi)的科技創(chuàng)新投入指標(biāo)，和專利授權(quán)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)數(shù)在內(nèi)的科技創(chuàng)新產(chǎn)出指標(biāo)，采用 DEA 的 CCR、BCC 模型和超效率模型從綜合效率、技術(shù)效率、規(guī)模效率三方面通過(guò)對(duì)近 17 年來(lái)南通的科技創(chuàng)新效率進(jìn)行縱向比較，采用 DEA 超效率和 Tobit回歸模型對(duì) 2014 年來(lái)識(shí)別影響南通市科技創(chuàng)新效率的主要因素。

南通；科技創(chuàng)新效率；DEA 模型；Tobit回歸模型

一、相關(guān)研究綜述

孫凱、李煜華(2007)提出區(qū)域性創(chuàng)新效率低與其創(chuàng)新能力和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平?jīng)]有確定的關(guān)系；樊華(2012)提出科技創(chuàng)新效率具有周期性波動(dòng)的特點(diǎn)；劉鳳朝（2007）提出我國(guó)科技創(chuàng)新效率的提高主要是由技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)的；李婧等（2009）提出經(jīng)費(fèi)支出、人員投入對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)出有顯著正影響；肖仁橋等（2012）從企業(yè)價(jià)值鏈角度出發(fā)，運(yùn)用規(guī)模報(bào)酬可變情況下兩階段鏈?zhǔn)疥P(guān)聯(lián)DEA模型及 TOBIT 模型分析研究不同性質(zhì)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率及兩階段的關(guān)聯(lián)度。

二、DEA模型介紹：

（一）DEA 評(píng)價(jià)模型 C2R：

C2R 模型主要分析各 DMU 相對(duì)其他 DMU 在“規(guī)模和技術(shù)”兩方面是否同時(shí)有效。所謂“規(guī)模有效”，即指一定規(guī)模的資源所能達(dá)到的最佳效益，是指單位或行業(yè)處于規(guī)模收益不變階段，即當(dāng)各資源投入同時(shí)增加 K 倍，相應(yīng)地產(chǎn)出也增加 K 倍；“技術(shù)有效”即指通過(guò)管理技術(shù)的充分運(yùn)用，各項(xiàng)投入均得到充分的利用，是指在現(xiàn)有資源投入前提下，實(shí)現(xiàn)了最大的產(chǎn)出。C2R 模型表示該單位或行業(yè)在有效生產(chǎn)前沿面上，且處于理想規(guī)模,稱之為“總體有效”。

對(duì) C2R 簡(jiǎn) 稱為“綜 合評(píng) 價(jià)”，“DEA 有 效”，表述為“綜 合評(píng)價(jià)好”。

（二）DEA評(píng)價(jià)模型BCC

BCC評(píng)價(jià)模型為：

該模型主要對(duì)“DEA 無(wú)效”“綜合評(píng)價(jià)不好”的各 DMU 進(jìn)行分析，考察其管理技術(shù)是否得到了應(yīng)有的發(fā)揮，即在現(xiàn)有的規(guī)模情況下，各項(xiàng)投入是否均得到了相應(yīng)的產(chǎn)出、因此經(jīng) BCC模型對(duì)有關(guān) DMU分析后的有效結(jié)論，亦稱為“管理技術(shù)有效”。

若判斷模型(D)的最優(yōu)解 S*，S*,λ*，θ*滿足 θ*=1 則稱第 j0個(gè) DMU 為弱 DEA 有效；若不僅滿足 θ*=1, 而且,S*=0，S*=0, λ*=0 則稱第 j0 個(gè) DMU 為 DEA 有效。

（三）超效率模型

用 CCR 和 BCC模型對(duì)決策單元進(jìn)行科研投入產(chǎn)出效率評(píng)價(jià)時(shí)會(huì)存在多個(gè)決策單元都 DEA相對(duì)有效的情況，這樣無(wú)法進(jìn)一步比較它們的差異性。所以構(gòu)建超效率模型：

式中 xj，yj分別為投入指標(biāo)和產(chǎn)出指標(biāo)，λj為（2）的最優(yōu)解，n 為決策單元的個(gè)數(shù)，e=(1,1,…,1)T∈Es， m、s分別為投入和產(chǎn)出的種類，S+為松弛變量，S-為剩余變量。（2）稱為超效率模型，簡(jiǎn)記 SE 模型。

（四）Tobit回歸模型

Tobit回歸模型其概念最早是由諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者James Tobin(1958)提出的，是屬于因變量受到限制的一種模型。

如果要分析的數(shù)據(jù)具有這樣的特點(diǎn):因變量是部分連續(xù)和部分離散分布的數(shù)據(jù)時(shí)（因變量的數(shù)值是切割(truncat-ed)或片段(截?cái)?的情況時(shí)），那么此時(shí)普通最小二乘法(OLS)就不再適用于估計(jì)回歸系數(shù),這時(shí)遵循最大似然法概念的 Tobit模型就成為估計(jì)回歸系數(shù)的一個(gè)較好選擇。

三、基于 DEA模型的南通科技創(chuàng)新效率實(shí)證分析

（一）評(píng)價(jià)指標(biāo)及指標(biāo)值的確定

根據(jù)南通統(tǒng)計(jì)年鑒和本次企業(yè)創(chuàng)新調(diào)查數(shù)據(jù)，由于 R&D經(jīng)費(fèi)等相關(guān)數(shù)據(jù)資料不全，故根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，決定采用歷年大中型工業(yè)企業(yè)研究與發(fā)展活動(dòng)企業(yè)數(shù)代表創(chuàng)新的主體單位數(shù)，歷年大中型工業(yè)企業(yè)研究與發(fā)展人員數(shù)作為南通科技創(chuàng)新的人力資源投入，歷年大中型工業(yè)企業(yè)研究與發(fā)展經(jīng)費(fèi)支出總額作為南通科技創(chuàng)新的經(jīng)費(fèi)投入，歷年大中型工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)項(xiàng)目數(shù)和被授予專利作為南通科技創(chuàng)新物化成果。

表1 1998-2014 年南通科技創(chuàng)新基本數(shù)據(jù)

（二）南通科技創(chuàng)新 DEA效率值計(jì)算

首先根據(jù)傳統(tǒng) DEA算法算出南通科技創(chuàng)新的技術(shù)效率，純技術(shù)效率，規(guī)模效率等。具體結(jié)果如表2所示：

表2 1998-2014 年南通科技創(chuàng)新 DEA效率值

由于使用 DEA方法進(jìn)行效率評(píng)價(jià)所得的結(jié)果與投入產(chǎn)出指標(biāo)量綱無(wú)關(guān)，所以對(duì)決策單元基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不必進(jìn)行無(wú)量綱處理。運(yùn)用 C2R 模型與 BC2 及超效率模型進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算。

1.DEA 的 C2R 和 BC2 模型計(jì)算

由表 1 中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，運(yùn)用 C2R 和 BC2 及 SE-DEA 模型，借助 EMS軟件，對(duì) 17 個(gè)決策單元科研投入產(chǎn)出效率以及非 DEA有效決策單元的投入冗余與產(chǎn)出不足進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果如表 3、表 4。

表3 1998-2014 年南通科技創(chuàng)新 CCR 效率及其非有效決策單元的改進(jìn)

表4 1998-2014 年南通科技創(chuàng)新 BCC 效率及其非有效決策單元的改進(jìn)

2.結(jié)果初步分析

從非 DEA有效的 11 個(gè)決策單元的投入冗余與產(chǎn)出不足計(jì)算結(jié)果看，在初始投入值既定的情況下，11 個(gè)決策單元要實(shí)現(xiàn)DEA 有效，達(dá)到最佳效率，必須調(diào)整投入規(guī)模或結(jié)構(gòu)。如 2013年、2014 年規(guī)模報(bào)酬遞減，這表明初始投入過(guò)大，應(yīng)縮減投入，才能實(shí)現(xiàn) DEA有效；2001 年規(guī)模報(bào)酬遞增，表明增加投入雖然可以提高效率，但由于投入結(jié)構(gòu)不合理，未達(dá)到最佳匹配，所以不能實(shí)現(xiàn) DEA有效，只有減少投入，方能實(shí)現(xiàn) DEA有效。類似的，其他非 DEA有效的決策單元，要實(shí)現(xiàn) DEA有效，只有按照表 3、4中的數(shù)據(jù)減少投入冗余和增加產(chǎn)出不足。

根據(jù) DMU效率有效性判定方法，可看出：

（1）1998、1999、2006、2010-2012 年的效率相對(duì)有效，其技術(shù)效率值為 1，其他 11 個(gè)決策單元的效率相對(duì)無(wú)效，其技術(shù)效率值均小于1。

（2）在 11 個(gè)相對(duì)無(wú)效決策單元中，2000-2005 的純技術(shù)效率值和規(guī)模效率值均小于 1，其無(wú)效的原因是由純技術(shù)無(wú)效和規(guī)模無(wú)效共同引起的；2007-2008 年它們的規(guī)模效率值為 1，而純技術(shù)效率值小于 1，這說(shuō)明它們相對(duì)無(wú)效更多的是由技術(shù)無(wú)效所導(dǎo)致的，2013 年純技術(shù)效率值等于 1，規(guī)模效率值小于 1，這說(shuō)明它們相對(duì)無(wú)效更多的是由規(guī)模無(wú)效所導(dǎo)致的。

（3）從以上結(jié)果可以看出，由表 3、4 可以看出，南通 17 年來(lái)總體科技創(chuàng)新的效率值，由表 5 可見(jiàn)，南通 1998-2014 年間創(chuàng)新效率均值超過(guò) 1的年份有5年，表明南通總體的創(chuàng)新效率低下。2000 年至 2009 年除了 2006 年，其余年份的創(chuàng)新效率均不高，當(dāng)時(shí)外貿(mào)出口形勢(shì)較好，低成本代工運(yùn)作較好，企業(yè)缺乏科技創(chuàng)新的現(xiàn)實(shí)動(dòng)力，所以整體科技創(chuàng)新水平和能力不高，2010 年隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)政策推動(dòng)，低成本外貿(mào)出口受限，政府和企業(yè)對(duì)科技創(chuàng)新較為重視，2010-2012 年效率值有所增加，2013 年后經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，企業(yè)科技創(chuàng)新投入和產(chǎn)出效率值開(kāi)始下降，可以考慮通過(guò)加大投入或調(diào)整規(guī)模結(jié)構(gòu)等措施，實(shí)現(xiàn)科研綜合效率的提高。

（三）超效率模型模型計(jì)算

用 CCR 和 BCC對(duì)決策單元進(jìn)行科研投入產(chǎn)出效率評(píng)價(jià)時(shí)，其效率值都不會(huì)超過(guò) 1，因此，在多個(gè)決策單元 DEA 相對(duì)有效的情況下，無(wú)法進(jìn)一步比較它們的差異性。因此用超效率模型進(jìn)一步分析，其中研究的因素有人均 GDP（反映經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與創(chuàng)新能力發(fā)展之間的關(guān)系）、每千人在校大學(xué)生數(shù)量（反映創(chuàng)新人力資源情況）、固定資產(chǎn)投資完成額（反映科技創(chuàng)新占比）、金融機(jī)構(gòu)貸款余額（反映金融機(jī)構(gòu)對(duì)于科技創(chuàng)新的支持力度）、出口值（反映技術(shù)轉(zhuǎn)化指標(biāo)）、實(shí)際利用外資（反映科技創(chuàng)新依存度），并得到以下結(jié)果：

表5 1998-2014 年南通科技創(chuàng)新超效率 DEA 值及相關(guān)影響因素?cái)?shù)據(jù)

（四）Tobit回歸模型

根據(jù)以上的數(shù)據(jù)模型，將表 5 的相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式，對(duì)影響其效率值的因素進(jìn)行分析。得到以下結(jié)果：

表6 Tobit回歸模型計(jì)算結(jié)果表

結(jié)果分析：

以上結(jié)果表明，人均 GDP、固定資產(chǎn)投資完成額對(duì)南通科技的創(chuàng)新效率有顯著的影響，而每千人在校大學(xué)生數(shù)量、金融機(jī)構(gòu)貸款余額（億元）、出口值、實(shí)際利用外資對(duì)南通的創(chuàng)新效率沒(méi)有顯著的影響。具體地看，人均GDP在5%水平下顯著，系數(shù)為0.45，表明人均GDP的提高對(duì)創(chuàng)新效率提升有顯著的促進(jìn)作用，說(shuō)明整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和發(fā)展質(zhì)量提升后，有利于形成全社會(huì)科技創(chuàng)新的氛圍，從個(gè)人層面、企業(yè)層面、政府層面，多方努力，有助于區(qū)域科技創(chuàng)新效率的整體提升。固定資產(chǎn)投資完成額的影響在5%水平下顯著，但系數(shù)為-0.14，說(shuō)明來(lái)自企業(yè)固定資產(chǎn)投資對(duì)創(chuàng)新效率有負(fù)面的影響，企業(yè)固定資產(chǎn)投資越高，創(chuàng)新效率反而越低。而每千人在校大學(xué)生數(shù)量、金融機(jī)構(gòu)貸款余額（億元）、出口值、實(shí)際利用外資對(duì)創(chuàng)新效率影響不顯著，系數(shù)甚至為負(fù)，表明金融機(jī)構(gòu)貸款余額增加，實(shí)際利用外資增加應(yīng)用研究支出占比對(duì)創(chuàng)新效率有負(fù)面影響，表明固定資產(chǎn)投資常規(guī)增長(zhǎng)不精準(zhǔn)投入科技研發(fā)，特別是企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)，對(duì)南通區(qū)域科技創(chuàng)新有負(fù)面影響，實(shí)際利用外資增加，如果不能從中得到技術(shù)外溢，反而找出依賴心理，阻礙企業(yè)科技創(chuàng)新的積極性，進(jìn)而影響區(qū)域科技創(chuàng)新效率。

四、南通市科技創(chuàng)新發(fā)展的對(duì)策與建議

通過(guò)對(duì)南通市科技創(chuàng)新發(fā)展效率的分析結(jié)果，為了推進(jìn)南通科技創(chuàng)新發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展而提出系列的政策建議。主要包括針對(duì)南通市目前科技創(chuàng)新發(fā)展中的制度體制、企業(yè)觀念、人才、體制等方面的障礙，從營(yíng)造和提供有利于創(chuàng)新發(fā)展的制度環(huán)境和組織保障、政府扶持策略、加快科技創(chuàng)新市場(chǎng)發(fā)育等方面著手，構(gòu)建科技創(chuàng)新的環(huán)境、組織、企業(yè)、人才、市場(chǎng)、資金的支持系統(tǒng)，促進(jìn)南通科技創(chuàng)新發(fā)展。

（一）突出產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，壯大轉(zhuǎn)型實(shí)力

當(dāng)?shù)统杀敬み\(yùn)作較好，企業(yè)缺乏科技創(chuàng)新的現(xiàn)實(shí)動(dòng)力，因此整體科技創(chuàng)新水平和能力不高，所以需要充分發(fā)揮南通產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院改革“試驗(yàn)田”作用。加大創(chuàng)新投入，培育種子產(chǎn)業(yè)，打造引領(lǐng)南通產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新品牌，在原有的南通科技發(fā)展中，選擇幾條較為重點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈部署新創(chuàng)業(yè)鏈，并對(duì)此大力發(fā)展科技創(chuàng)新從而形成集成支持。帶動(dòng)傳統(tǒng)項(xiàng)目的轉(zhuǎn)型，以技術(shù)創(chuàng)新的重點(diǎn)帶動(dòng)整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)施高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)雙倍增長(zhǎng)計(jì)劃和新興產(chǎn)業(yè)”310”工程。

（二）加強(qiáng)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展

在上述 tobit回歸模型的分析中發(fā)現(xiàn)人均 GDP 對(duì)南通科技的創(chuàng)新效率有顯著的影響，從分析的結(jié)果中看出人均GDP在 5%水平下顯著，表明人均GDP的提高對(duì)創(chuàng)新效率提升有顯著的促進(jìn)作用。而提高人均GDP的有效手段即是加強(qiáng)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展，目前南通在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型區(qū)，則需要加強(qiáng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新以及新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（三）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，推進(jìn)科技創(chuàng)新載體建設(shè)

堅(jiān)持以高新區(qū)、產(chǎn)業(yè)園等為科技創(chuàng)新的載體，科學(xué)合理地整合創(chuàng)新資源，建立以科技創(chuàng)新園為點(diǎn)帶動(dòng)整個(gè)區(qū)域、整個(gè)產(chǎn)業(yè)面的科技創(chuàng)新；建立以南通傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)為載體，積極開(kāi)展以產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新，帶動(dòng)跨領(lǐng)域聯(lián)合科技創(chuàng)新。但是通過(guò)建立以區(qū)域科技創(chuàng)新來(lái)帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)空間拓展、協(xié)作共贏。且產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新要與上海科創(chuàng)中心對(duì)接；在推進(jìn)舉措上突出建立最具南通特色的產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新推進(jìn)機(jī)制，構(gòu)建“六個(gè)一”架構(gòu)的產(chǎn)業(yè)特色創(chuàng)新體系；在集聚科技創(chuàng)新要素的資源上突出立足南通產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求。

（四）增強(qiáng)企業(yè)創(chuàng)新投入，減少固定資產(chǎn)投入

由上述分析結(jié)果得知固定資產(chǎn)投資對(duì)創(chuàng)新效率有負(fù)面的影響，企業(yè)固定資產(chǎn)投資越高，創(chuàng)新效率反而越低。而固定資產(chǎn)投資常規(guī)增長(zhǎng)不精準(zhǔn)投入科技研發(fā)，會(huì)阻礙企業(yè)科技創(chuàng)新的積極性，進(jìn)而影響區(qū)域科技創(chuàng)新效率。所以要充分發(fā)揮企業(yè)在創(chuàng)新中的主題作用，加大企業(yè)創(chuàng)新精準(zhǔn)投入，大力實(shí)施創(chuàng)新型企業(yè)和高新技術(shù)企業(yè)在企業(yè)培育工程，切實(shí)將創(chuàng)新資源引入企業(yè)、技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)建在企業(yè)、科技服務(wù)覆蓋到企業(yè)、科技政策落實(shí)到企業(yè)，增加企業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)建設(shè)，完善企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)。

（五）優(yōu)化管理體系、政策和制度并舉，提高行政統(tǒng)籌力

在積極開(kāi)展科技創(chuàng)新的同時(shí)，高水平的管理水平和科學(xué)合理的管理制度是必不可少的。首先建立對(duì)科技創(chuàng)新的企業(yè)、載體享受的政策及對(duì)應(yīng)的目標(biāo)考核制度及細(xì)則，如《南通市市級(jí)眾創(chuàng)空間認(rèn)定管理辦法(試行)》《南通市市區(qū)科技型初創(chuàng)企業(yè)和創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意項(xiàng)目補(bǔ)助管理辦法》來(lái)推動(dòng)眾創(chuàng)空間的建設(shè)；建立科學(xué)合理的科研成果轉(zhuǎn)化機(jī)制，給予政策和資金方面的支持。

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高龍琪，江蘇揚(yáng)州人，南通理工學(xué)院物流管理專業(yè)學(xué)生；

程林，江蘇宿遷人，南通理工學(xué)院商學(xué)院教師，講師；

包耀東，江蘇南通人，南通理工學(xué)院商學(xué)院教師，副教授；

潘驍，江蘇蘇州人，南通理工學(xué)院商學(xué)院教師，講師。

F207.7

A

1008-4428（2017）06-58-04

江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201612056020X）。