基于Super—SBM的珠三角R&D投入產出績效評價研究

李燕+伍文中

【摘 要】 文章基于1+1+7模式對2009—2015年珠三角R&D投入產出的4個指標進行了圖表比較，并利用Super-SBM模型對珠三角9個城市2013—2015年投入產出的13個要素進行綜合績效的實證分析和評價。研究結果表明，珠三角科技投入產出的規模在逐年增加，但各城市之間投入產出的綜合績效存在較大差異且原因各異，需要因地制宜，提高珠三角各城市R&D投入產出績效。

【關鍵詞】 R&D投入產出； 績效評價； Super-SBM模型

【中圖分類號】 F224.9 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1004-5937（2018）02-0095-07

2016年4月，廣東省發布《珠三角國家自主創新示范區建設實施方案（2016—2020年）》，明確將珠三角建設成為國際一流的創業創新中心。科技創新是經濟增長的持久動力，而科技創新離不開R&D投入。2015年，珠江三角洲地區研發經費支出比重達2.7%，百萬人口發明專利申請量1 728件，萬人發明專利擁有量23.33件，技術自給率達71%，科技進步貢獻率超過57%①，基本達到創新型國家和地區水平。目前已形成以深圳、廣州和其他7個地市國家級高新區為核心的“1+1+7”自主創新示范區建設新格局，但珠三角9個地市R&D投入的差異顯著，以2015年為例，深圳的R&D經費支出為732.39億元，占GDP比例為4.18%，而肇慶的R&D經費支出為19.67億元，占GDP比例為1%，各地市R&D投入差異這么顯著，績效究竟如何？有無相互可以借鑒進而盡快推動珠三角整個地區創新發展的路徑？

基于以上問題，本文以珠三角各地市R&D投入產出現狀和績效的實證評價為基礎，研究推動R&D投入績效的實現路徑，以期盡快實現“珠三角建設成為國際一流的創業創新中心”的目標。

一、文獻回顧及R&D投入產出績效評價模型構建

關于R&D投入產出績效評價的研究文獻近年較多。從評價方法來看，早期學者主要基于知識生產函數分析框架，通過估計R&D投入對經濟產出的邊際影響系數或彈性系數，以間接反映R&D投入績效[ 1 ]。隨著前沿生產函數方法的提出和發展，學者們開始借助非參數數據包絡法（DEA）或隨機前沿生產函數法（SFA），直接測算R&D投入產出績效[ 2-4 ]。還有學者用灰色關聯分析法[ 5-6 ]和平衡計分卡法[ 7 ]等方法進行了R&D投入產出績效評價。從R&D投入角度來看，有不同類型的R&D投入產出績效評價的研究[ 8-9 ]，有不同主體的R&D資金投入產出績效評價的研究[ 10-11 ]。既有研究為本文提供了R&D投入產出績效評價方法和評價指標選取的思路。

數據包絡法DEA是由著名運籌學專家A.Charnes和W.W.Cooper等提出的以“相對效率”概念為基礎的多指標投入產出效益評價方法，自1978年提出后，被廣泛應用于各個領域。DEA基本模型主要包括CCR模型（規模報酬不變）和BCC模型（規模報酬可變）兩種形式，是用來研究多輸入、多輸出決策單元相對有效性的十分理想的方法。相比其他績效評價方法，DEA方法無需對權重進行人工賦值，避免了主觀因素的影響。CCR和BCC模型均屬于徑向模型，徑向模型對無效率的測度沒有包括松弛變量，得出的效率值可能高估了被評價DMU的效率。為了克服徑向模型的上述缺陷，Tone（2001）提出了基于松弛變量計算效率值的非徑向DEA模型即SBM（Slack Based Measure）模型。SBM模型在提高評價效率準確度的同時又較好地解決了“技術創新黑箱”的問題，將松弛投入和松弛產出均考慮在內。超效率模型是由Anderson和Petersen（1993）提出的一種對評價為DEA有效或弱有效的DMU進行進一步評價的方法，其原理是將被評價DMU從參照集中排除從而使求解得出的效率值可能大于1，因此命名為超效率（Super-efficiency）。基于以上考慮，本文將采用DEA的Super-SBM模型對珠三角R&D投入產出績效評價進行實證分析。Super-SBM模型如模型（1）所示。在該模型中：？茲*為效率值；m，s代表投入產出個數；s-i，s+r為投入產出變量的松弛度；xi表示R&D投入的要素，yi表示R&D投入后的產出要素；n表示決策單元DMU個數。

二、R&D投入產出績效評價指標體系

績效評價是建立在合理的評價指標體系基礎上的，建立評價指標體系時應遵循以下基本原則：

（1）系統性與關聯性原則。評價指標的選取應該從各個組成部分出發，使選取的指標之間構成相互聯系、相互補充的指標體系，以保證評價結果的綜合性及全面性。

（2）科學性原則。評價指標的選取一定要按照客觀規律，正確處理理論與實際、傳統經驗與現代管理科學之間的關系。從科技信息統計網中筆者了解到，國家在科技方面統計的數據比較多，因此有很多的投入及產出指標供選擇。

（3）重要性原則和可行性。綜合考慮實證分析方法、評價目標以及其他因素，從備選的指標中選擇最具代表性的幾個指標。選取指標時應充分考慮指標數據獲取的重要性和難易程度，尤其是本文研究的區域對象是珠三角的9個城市，不像省級或全國數據那么全面。

基于以上原則和相關文獻研究的成果，本文擬構建如表1所示的投入產出指標體系。

三、珠三角各城市R&D投入產出趨勢比較分析

由于2009年之前地市相關數據不夠全面，本文財政R&D投入與各項產出指標數據來源于廣東科技年鑒（2010—2016）、廣東統計年鑒（2010—2016）、廣東省專利統計數據（2010—2016）、珠三角城市群年鑒（2010—2016）以及珠三角各城市統計數據（2010—2016），全部數據均通過手工收集取得。

限于篇幅，本部分選擇以下具有代表性的4個指標進行比較分析：投入指標中選取R&D資金投入中的“全社會R&D投入”和“工業企業R&D活動人員”，產出指標中選取“專利授權量”和“工業企業新產品出口”。endprint

（一）珠三角各城市“全社會R&D投入”的趨勢比較分析

2009—2015年珠三角各城市全社會R&D投入及其所占當地GDP比重情況如表2所示。深圳市R&D經費遠遠高于其他城市，深圳市R&D經費占珠三角R&D經費投入的42%～45%，深圳與廣州合計R&D經費占珠三角R&D經費投入的64%～72%，珠三角R&D經費占廣東省R&D經費投入的94%～95%。另外從各市GDP經費所占GDP比例來看，深圳也遠遠高于其他城市。

基于珠三角已形成以深圳、廣州和其他7個地市國家級高新區為核心的“1+1+7”自主創新示范區建設新格局，在比較分析時依此形成1（深圳）+1（廣州）+7（其他7個城市數據總和）格局下的圖形，后面指標的圖形也依此形成，圖1所示的就是1+1+7格局下全社會R&D投入趨勢比較。

從圖1可以看出，廣州、深圳、其他7城市、整個珠三角及廣東省R&D經費投入的趨勢都是向上增長的，其中珠三角R&D經費投入合計數一直接近于廣東省全年合計數，深圳的R&D經費投入高于其他7個城市的合計數，廣州的R&D經費投入離深圳的距離有擴大的趨勢。

（二）珠三角各城市“工業企業R&D活動人員”的趨勢比較分析

2009—2015年珠三角各城市工業企業R&D活動人員情況如表3所示。深圳市工業企業R&D活動人員數量遠遠高于其他城市，深圳市工業企業R&D活動人員數量占珠三角工業企業R&D活動人員數量的35%～47%，深圳與廣州合計的工業企業R&D活動人員數量占珠三角工業企業R&D活動人員的51%～61%，珠三角工業企業R&D活動人員數量占廣東省工業企業R&D活動人員的92%～95%。與R&D經費投入相比，工業企業R&D活動人員數量在深圳和廣州占全省的比例要略低一些。

2009—2015年珠三角1+1+7格局下工業企業R&D活動人員趨勢比較如圖2所示。與圖1的R&D經費投入相比，工業企業R&D活動人員數量在統計的5個區域都不是呈現單調的向上趨勢，而是有所反復。珠三角工業企業R&D活動人員數量和全省的變化趨勢一致，數據也很接近。深圳工業企業R&D活動人員數量不再一直高于其他7城市的合計數，說明工業企業R&D活動人員有向其他7城市分散的趨勢，而廣州的工業企業R&D活動人員數量變化比較平緩。

（三）珠三角各城市“專利授權量”的趨勢比較分析

2009 — 2015年珠三角各城市專利授權量情況如表4所示。深圳專利授權量遠遠高于其他城市，深圳專利授權量占珠三角專利授權量的33%～36%，深圳與廣州合計的專利授權量占珠三角專利授權量的47%～53%，珠三角專利授權量占廣東省專利授權量的88%～91%。與R&D上述兩個投入指標相比，專利授權量在深圳和廣州占全省的比例要更低一些。

2009—2015年珠三角1+1+7格局下專利授權量趨勢比較如圖3所示。廣州、深圳、其他7城市、整個珠三角和廣東省專利授權量的變化趨勢一致，2009—2013年上升趨勢比較平緩，2014年開始上升趨勢加快，相對而言，廣州的專利授權量變化比較穩定。

（四）珠三角各城市“工業企業新產品出口”趨勢比較分析

2009—2015年珠三角各城市工業企業新產品出口情況如表5所示。相比其他指標，“工業企業新產品出口”這個指標能更好地詮釋產品創新的經濟效益。深圳工業企業新產品出口指標把其他城市甩得更遠，占整個珠三角的比重除了2009年（44%）低于60%外，其他年份都高于60%，占整個廣東省的比重除了2009年（42%）和2011年（59%）外，其他年份也達到或超過60%。珠三角工業企業新產品出口占廣東省工業企業新產品出口的96%～98%。值得一提的是，廣州該指標的值還遠小于佛山和東莞（2011年起），且處于略微下降中，2015年甚至快被珠海和中山追上。另外東莞上升勢頭強勁，2009年到2015年增長達到4倍左右。

2009—2015年珠三角1+1+7格局下工業企業新產品出口趨勢比較如圖4所示，可以一目了然地看到這些年深圳的工業企業新產品出口量在珠三角地區乃至整個廣東省獨占鰲頭，珠三角和廣東省的變化趨勢與深圳的變化趨勢完全一致，珠三角的工業企業新產品出口量趨近于廣東省的工業企業新產品出口量。該指標的值廣州被深圳遠遠甩在其后，且趨勢呈略下降中。

四、基于Super-SBM珠三角各城市R&D投入產出績效的實證分析

（一）實證數據選取及處理

據前文R&D投入產出績效評價的Super-SBM模型，本文中的投入指標數量m=8，產出指標數量s=5，決策單元DMU為珠三角城市個數9。由于研發活動產生的效益具有一定的滯后性，為了更加準確地描述R&D投入的產出效果，本文假設R&D產出滯后兩年，即第j年的產出是第j-1年和第j-2年的平均R&D投入所產出的。由于手工收集數據時發現個別指標的數據不全，本部分選取的產出數據從2013年開始，即分析產出的年度為2013年、2014年及2015年共3個年度，R&D投入的數據則從2011年開始取數計算求得。

（二）Super-SBM模型的實證分析

本文利用DEA-SOLVER Pro5.0軟件對珠三角9個城市的投入產出效率進行實證分析，投入和產出不限定，因此選擇無導向Super-SBM-Nooriented-GRS模型來進行2013—2015年的績效對比分析。3年各城市的投入產出綜合效率值如表6所示。

由表6可知，江門和肇慶3年的綜合效率都小于1，進一步分析其資源配置和規模效率都是無效的。廣州雖然3年的綜合效率都大于1，但在9個城市中排名一直靠后。總體來看，各城市的綜合效率排名波動不大，據此，以2015年各項投入產出變量的松弛度②進行進一步分析。

表7所示為2015年珠三角各城市R&D投入產出松弛度情況。從該表可知，江門和肇慶投入要素的松弛度為正數，產出要素的松弛度為負數，說明其投入出現冗余，產出不足，急需改變投入產出結構，提高綜合效率；而其他城市正好相反，有些投入要素還可進一步提高，產出則出現超額完成現狀。具體來講，對各要素還可進一步做如下調整，從投入要素來看：（1）對于全社會R&D投入資金（x1），惠州、東莞、中山可以進一步追加投資額度；（2）對于全社會R&D投入占GDP比重（x2），廣州、深圳、佛山、東莞可以進一步提高，江門、肇慶則出現投入冗余；（3）對于地方財政R&D撥款（x3），佛山、東莞可以進一步追加投資額度，江門、肇慶則出現投入冗余；（4）對于地方財政科技撥款占地方公共財政支出的比重（x4），深圳和佛山還可進一步提高，江門和肇慶則出現冗余；（5）對于工業企業R&D活動經費（x5），珠海、惠州和東莞可進一步追加，而江門和肇慶略有冗余；（6）縣級及以上政府部門R&D活動經費（x6），珠海、惠州和中山可進一步追加，肇慶略有冗余；（7）對于工業企業R&D活動人員（x7），廣州和惠州可增加，江門和肇慶出現冗余；（8）對于縣級及以上政府部門R&D活動人員（x8），佛山可增加，肇慶出現冗余。從產出要素來看，綜合效率大于1的城市中，廣州、東莞和中山的專利授權量超效率完成，工業企業新產品出口只有深圳超效率完成，綜合效率小于1的城市（江門和肇慶）產出要素基本處于不足狀態。endprint

五、結論與政策建議

本文首先基于珠三角9個城市的1+1+7模式對2009—2015年R&D投入產出的4個代表性指標進行了圖表的趨勢比較，之后利用Super-SBM模型對9個城市2013—2015年R&D投入產出的綜合效率進行了測度，并分析了2015年9個城市各要素的松弛度，可以得出如下結論：（1）深圳的R&D資金和人力投入遠遠高于其他城市，產出同樣也是，尤其是工業企業新產品出口量占到整個廣東省的60%左右，但其R&D投入產出的綜合效率并不是最高的。（2）廣州作為廣東省的第一大經濟體（2015年GDP為全省第一），總體的資金和人力投入都不及深圳，各項產出更是落后深圳很多，其R&D投入產出的綜合效率排在倒數。（3）珠三角的其他7個城市中，佛山、惠州和中山的綜合效率靠前，佛山處于穩步上升中（2013年第四，2014年第二，2015年第一），且其各項產出量也排在前列，江門和肇慶無論是綜合效率還是產出都位于后列，有待進一步提高。

為了早日將珠三角建設成為國際一流的創業創新中心，發揮深圳和廣州的引領作用，由珠三角輻射到整個廣東甚至華南地區，針對以上R&D投入產出績效實證中的問題，提出以下建議：

（1）深圳可繼續提高R&D投入的強度，包括全社會R&D的投入強度和地方財政R&D的投入強度；另外產出方面需投入更多人力財力進行專利申請，以提高R&D投入科技直接產出的效果。

（2）廣州在“1+1+7”模式中“1”的地位亟需加強，從投入來看，要繼續保持全社會R&D的投入增長，要增加工業企業R&D活動人員數量以加強科技開發能力和應用。當然廣州綜合效率不高有其客觀原因。廣州作為省會城市，有大量的科研經費用在高校和政府部門科研投入中，而這部分科研成果轉化為實際生產效率需要的時間會更長一些，且這些成果惠及整個珠三角甚至更廣的地域。但廣州的專利指標是超效率的，說明亟需將科技成果應用到工業企業，轉換成現實的生產力來提高R&D投入的經濟效益。

（3）其他7個城市中，佛山、惠州、中山和東莞毗鄰廣州或深圳，可共享有利資源，推動科技創新，R&D投入產出的綜合效果總體不錯，但依然有進一步提升的空間。以東莞為例，近年進行轉型升級政府給予了大力支持，2017年第1號文件的“倍增計劃”就是通過創新和優化產業、土地、資本、人才要素供給來推動產業經濟實現更高質量、更有效率。7個城市中江門和肇慶是最靠后的，這兩個城市相對而言地處偏遠一點，各項產出要素基本不足，尤其是肇慶，因此這兩個城市應在各方面借鑒其他城市的成功經驗，提高R&D投入產出的綜合效率。珠海的R&D投入產出綜合效率雖然大于1，但排名一直靠后，分析其投入，資金投入的金額和強度都排在前，但科技直接產出的專利指標和工業企業新產品出口指標的效率不高，有待進一步加強。

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