廣東科技創新效率的格局演變與動力機制

吳國棟，溫展杰

（1.廣東省技術經濟研究發展中心，廣東廣州 510070；2.廣東金融學院，廣東廣州 510521）

科技創新是我國經濟發展的重要引擎，也是高質量發展的重要保障。廣東作為我國改革開放的前沿陣地，既是我國經濟最發達的省份，同時也是科技創新最活躍的地區之一。2006 年以來，廣東的科技創新投入逐年提高，R&D 占廣東省生產總值(GDP)比重從2006 年的2.2%提高到2019 年的2.8% 。至2020 年，盡管廣東省的科技創新能力已連續4 年居全國首位［1］，但仍存在知識原始創造能力短板、區域科技創新高度極化以及地區失衡等問題［2］。高質量經濟發展需要高質量科技創新的驅動和引領。創新效率作為衡量科技創新質量的重要指標，可兼顧科技創新投入和科技創新產出［3］。因此，建立一套符合廣東省情的科技創新效率定量評估體系，深入研究廣東省科技創新發展效率以及時空演變特征與動力機制，同時針對廣東省科技創新發展難題提出有針對性的策略，對在當前創新發展格局下進一步保障廣東省科技創新質量、協調區域創新發展具有重要的理論價值和現實意義。

1 文獻綜述

國內外已有學者嘗試通過建立數學模型來綜合評價科技創新效率。在科技創新效率的時空演化方面，徐維祥等［4］運用TOPSIS 熵權法、空間自相關、趨勢面、空間引力模型分析農業科技創新的時空演進特征；李影等［5］利用地理信息系統（GIS）技術探究科技創新效率的空間演變規律。在科技創新效率的動力機制方面，魯亞運等［6］運用隨機前沿模型測算2011—2016 年我國沿海省份海洋科技創新投入產出效率并引入時滯效應分析創新效率的驅動因素；吳淑娟等［7］運用DEA-Malmquist 模型和固定效應回歸分析法測量廣深科技創新走廊的智能效率并實證其智能效率的來源和影響因素。目前針對廣東省科技創新效率的研究，主要集中于科技創新效率的評價以及提升措施，如倪志敏等［8］運用SE-DEA模型對2018 年廣東省21 個地市的科技創新效率進行評價，并得出各地市科技創新效率排名，張文龍等［9］分別采用隨機前沿生產函數法和核密度估計法評估廣東省中醫藥科技創新的靜態效率和動態效率，但是，對廣東省科技創新效率的時空演變特征以及與之對應的動力機制缺乏系統性的研究。本研究使用超效率數據包絡分析（DEA）模型測度廣東省2006—2019 年科技創新效率，并刻畫其跨期動態變化特征，在此基礎上分析廣東省科技創新效率的時空演化發展階段、發展類型及動力機制，以及測算廣東省整體及其各城市科技創新效率。

2 研究方法與數據來源

2.1 研究方法與模型選擇

數據包絡分析法適用于解決投入與產出相對有效性綜合評價的問題［10］。本研究主要采用DEA 模型中的C2R 模型以及超效率DEA 模型。

（1）C2R 模型。對于n個決策單元，每個決策單元有m個輸入和s個輸出，針對第j0個決策單元進行效率評價的DEA-C2R 模型如式（1）所示：

（2）超效率DEA 模型。在計算效率值時，C2R模型常會出現多個決策單元相對有效的情況，從而無法對有效決策單元進行比較分析。為對多個有效決策單元進行排序，Andersen［11］提出將被測單元排除在參考集之外，使得有效DMU 的效率值可以大于1，而非DEA 有效的決策單元效率值將與C2R 模型的評價結果保持一致，以達到區分有效決策單元的目的，這就是超效率的概念。超效率DEA 模型如式（2）所示：

2.2 指標選取與數據來源

從經濟學的角度講，投入產出效率是成本與收益之間的關系，當成本既定收益大，或成本小時，才實現了投入產出有效。為了測度科技創新效率，須選擇相應的投入產出指標及其數據。在投入指標方面，本研究設定資源、勞動力和資本作為3 個基本的投入要素。參考李俊霞等［12］、張鵬等［13］的研究，資源投入指標選取R&D 活動的企業數、地方財政在科學技術支出占財政一般預算支出的比重；勞動力投入指標選取R&D 項目(課題)參加人員折合全時當量（人年）；資本投入指標選取R&D 項目(課題)經費內部支出（萬元）和研究與試驗發展(RD)經費投入強度。科技創新是指從一種新思想的產生到研究、發展、試制、生產制造直至首次商業化的過程，其中任何一個階段的產出指標都可作為科技創新產出，主要包含直接產出和間接產出。參考尹潔等［14］、傅春等［15］的研究，采用科技論文發表篇數、有效發明專利數直接衡量科技創新的產出，采用高新技術產品產值和城市技術創新指數間接體現科技創新的產出。

考慮到科技創新投入產出指標數據的可獲得性，選取2006—2019 年廣東省科技創新的面板數據，數據來源于歷年的《中國科技統計年鑒》《廣東統計年鑒》《中國城市統計年鑒》《中國高新技術產業統計年鑒》和北京大學企業大數據研究中心編制的城市創新指數。

在科技創新投入轉化為產出的過程中存在著滯后效應,即科技創新投入需要一定時間的積累才能轉化為科技創新成果，這種滯后效應對于評價科技創新效率的準確性影響較大。為了提高評價的準確性,引入阿爾蒙多項式法，確定廣東省科技創新效率中的投入變量與產出變量之間的滯后期大約為1 年，因此對投入與產出數據的對應年份進行處理，當計算第t年的科技創新效率值時，以第t＋1 年的產出為第t年的產出。

3 實證研究

3.1 廣東省科技創新效率時空格局演化分析

3.1.1 科技創新效率時間動態演化特征

運用MATLAB 計算得到2006—2019 年廣東省科技創新效率，具體結果如表1 所示，可以看出2006—2019 年廣東省科技創新效率具有整體性、階段性、周期性的特征。從整體上看，2006—2019年廣東省科技創新效率水平呈現先下降后平穩上升的態勢，效率的峰值出現在2008 年，為1.732；效率的谷值出現在2011 年，為0.473。分階段來看，“十一五”期間屬于粗放型發展階段，呈現倒“V”型變化特征，2007—2008 年科技創新效率值上升了0.605，2008—2009 年科技創新效率值下降了1.181；“十二五”期間屬于轉型升級階段，呈現穩步提升的特征，效率值先是從2011 年的0.473 上升到2015年的0.608；“十三五”時期屬于可持續發展階段，呈現波浪式上升的特征，在盤旋中行穩致遠；“十三五”期間，效率值從2005 年的0.602 持續增長到2018 年的0.857，2019 年有所回落，為0.667。總體上，2006—2019 年廣東省科技創新發展的效率值曲線呈現出曲折性和前進性的統一，體現了一種整體性向前、階段性波折、峰谷值交替的周期性運動。

表1 廣東省科技創新效率

3.1.2 廣東省科技創新效率空間格局演化特征

結合2006—2019 年廣東省各個城市科技創新效率值，分析“十一五”“十二五”“十三五”期間廣東省21 個城市的科技創新效率空間格局分布情況，具體結果如表2 所示。廣東省21 個城市的科技創新效率空間格局，“十一五”期間總體呈現珠三角區域表現強勁，效率值沿粵東西北部遞減的布局，排名前6 位的城市均屬珠三角區域，分別為廣州、深圳、東莞、佛山、珠海、江門，粵西地區陽江表現較好，效率值為1.51、排名第7 位，粵東地區潮州表現較好，效率值為1.38、排名第8 位，粵北地區河源表現較好，效率值為1.16、排名11位；“十二五”期間，出現珠三角區域科技創新實力進一步增強，與粵東西北區域差距進一步拉大的景象，廣州、深圳、東莞、佛山、珠海依舊保持良好的增長勢頭，中山、汕頭、惠州異軍突起；“十三五”期間，湛江、汕尾、陽江異軍突起，除了云浮、河源、清遠、梅州，其余地區都是呈增長態勢，其中廣州、深圳、東莞、佛山、珠海依然保持強勁的增長勢頭，特別是深圳在科技創新方面趕超廣州，綜合排名第1 位。

表2 2006—2019 年廣東省各市科技創新效率空間分布

探尋深圳科技創新高效發展的密碼，深圳科技創新實力雄厚，高新技術產業門類齊全，國家級科技創新發展示范區等政策疊加優勢明顯，這些對于區域內傳統產業轉型升級和戰略性新興產業發展是千載難逢的絕佳發展機遇。深圳全力打造科技產業矩陣，科技產業結構日趨優化，戰略性新興產業不斷壯大，科技創新成為當地經濟發展新的增長極。

從城市間科技創新效率演化類型來看，如表3所示，可分為平穩型、上升型和波動型3 種類型。平穩型地區包括韶關、梅州，這兩個城市的科技創新效率保持相對平穩狀態，波動幅度較小；上升型地區主要是深圳、廣州、東莞、佛山、珠海、惠州、湛江、汕尾、肇慶、茂名、揭陽，這些城市一直保持強勁的增長勢頭；波動型地區包括江門、陽江、汕頭、潮州、清遠、河源、云浮，其中汕頭和潮州地區的波動幅度較大。

表3 2006—2019 年廣東省科技創新效率演化類型

表3 （續）

3.2 科技創新效率演化動力機制分析

3.2.1 托賓回歸模型

科技創新效率的驅動因素錯綜復雜，其中投入是驅動產出的首要因素。同時，根據傅春等［15］的研究，政府干預程度和當地的技術水平亦是影響科技創新產出的關鍵外部因素。因此，本研究以科技創新效率作為因變量，選擇勞力投入、資本投入、政府干預程度和技術水平作為自變量（見表4）。托賓（Tobit）回歸模型是專門處理因變量受限的模型，模型形式如下：

式（3）中：yit表示測算出來的廣東省第i個城市在時間t的科技創新超效率值，i=1,2,...,21，t=2006,2012,...,2019；表示常數項，表示各驅動因素的回歸系數；為誤差項。

運用Stata 15 軟件對廣東省2006—2019 年的科技創新效率進行Tobit 回歸，結果如表5 所示。在總體上，勞力投入對廣東省科技創新效率有負向影響但不顯著，資本投入、政府干預程度、技術水平對廣東省科技創新效率均有顯著的正向影響。分階段來看，“十一五”期間，勞力投入、資本投入、技術水平對廣東省科技創新效率有顯著的正向影響，其中資本投入的影響系數為7.75，遠大于其他兩者；“十二五”期間，勞力投入、資本投入、政府干預程度對廣東省科技創新效率有影響但不顯著，技術水平對廣東省科技創新效率有顯著的正向影響，影響系數為11.99；“十三五”期間，勞力投入、資本投入對廣東省科技創新效率有影響但不顯著，政府干預程度、技術水平對廣東省科技創新效率有顯著的正向影響，影響系數分別為0.39、0.248。可見，勞力投入、資本投入、政府干預程度、技術水平均對廣東省科技創新效率有影響，但影響的方向、影響的程度因階段而異。

表5 2006—2019 年廣東省科技創新效率影響因素的回歸結果

3.2.2 科技創新效率演化動力機制分析

Tobit 模型回歸結果表明，在不同時期，廣東省科技創新效率有不同的驅動因素，且驅動力的大小和方向有所差異。結合2006—2019 年廣東省科技發展的時代背景及出臺的相關政策，構建廣東省科技創新效率演化動力機制，如圖1 所示。

圖1 廣東省科技創新效率演化動力機制

（1）資源型驅動，即資源依賴型的科技發展模式。“十一五”期間，廣東省科技進入到快速發展的時期，21 個城市投入大量的人力物力發展科技。2006—2008 年，廣東省科技創新效率值持續上升，但這個時期的科技發展對資源稟賦的依賴性較強，粗放型的科技發展模式面臨著資源枯竭、環境容量有限、自主創新能力不足等瓶頸的制約，因此2008—2009 年科技創新效率呈現下降的情況。隨著可持續發展理念逐步深入人心，2009—2010 年，廣東省科技創新效率有了新的轉機，勞力投入和資本投入均對科技創新效率有顯著的正向影響，可見，影響這一階段廣東省科技創新效率變化的主導因素為資源的利用和投入，但轉型升級是資源依賴型地區或產業可持續發展的必然要求。

（2）技術型驅動，即技術驅動型的科技發展模式。羅默［16］的內生增長理論指出，知識、技術和創新是經濟增長動力。“十二五”期間，廣東省的勞力投入、資本投入、政府干預程度對科技創新效率的影響不顯著，但技術水平對科技創新效率有顯著的影響，可見，驅動“十二五”時期廣東省科技創新效率變化的主導因素為技術水平的發展情況。“十二五”期間，廣東省提出了要力爭實現創新型廣東建設取得重大突破，自主創新能力居全國前列，建成自主創新示范省，初步建成亞太地區重要區域創新中心，走出廣東特色的創新驅動發展路子的目標任務，并取得了一些重大的技術突破和重點成果。

（3）政策-技術雙驅動雙升級，即“雙驅動-雙升級”的科技發展模式。黨的十八屆三中全會作出了全面深化改革的重大決定，而黨的十八屆四中全會將法治建設作為主題，作出全面依法治國的重大決定，由此，改革與法治雙輪驅動的新局面展現在歷史的舞臺。科技發展方面，廣東省堅持改革與法治雙輪驅動，開創政策法規工作新局面，勞力投入、資本投入對科技創新效率的影響不顯著，但政府干預程度、技術水平對科技創新效率有顯著的影響，由此可見，“十三五”期間以科技發展政策的革新和法制化為主、技術創新升級為輔的雙驅動因素影響著廣東省科技創新效率的變化。2017 年廣東省印發了《廣東省戰略性新興產業發展“十三五”規劃》，指出戰略性新興產業代表新一輪科技革命和產業變革的方向，是培育發展新動能，獲取未來競爭新優勢的關鍵領域，此后，廣東省的科技政策逐步升級，科技發展再上新臺階。

4 研究結論和政策建議

4.1 研究結論

本研究使用超效率DEA 模型測度廣東省2006—2019 年科技創新效率，在此基礎上對廣東省科技創新效率時空演化的特征、階段、發展類型及動力機制進行了分析，主要結論如下：

（1）從時間序列演化的角度來看，2006—2019年廣東省科技創新發展的效率值曲線呈現出曲折性和前進性的統一，體現了一種整體性向前、階段性波折、峰谷值交替的周期性運動變化規律，可劃分為粗放型發展（“十一五”期間）、轉型升級（“十二五”期間）、可持續發展（“十三五”期間）3 個階段。

（2）從空間格局演變的角度來看，整體上區域科技創新發展效率不協調，珠三角區域一枝獨秀，粵東西北地區長期處于科技創新發展效率不佳的行列；同時，探尋發現深圳科技創新高速發展主要得益于政策紅利疊加釋放，打造了比較完整的科技產業矩陣，可供國內其他地區參考借鑒。

（3）從演化類型來看，可將2006—2019 年廣東省21 個城市科技創新效率的演變類型劃分為3 種，平穩型為韶關、梅州，上升型為深圳、廣州、東莞、佛山、珠海、惠州、湛江、汕尾、肇慶、茂名、揭陽，波動型為江門、陽江、汕頭、潮州、清遠、河源、云浮。

（4）從演化機制來看，可將2006—2019 年廣東省科技創新效率演變的動力機制劃分為3 種來源：資源驅動（“十一五”期間）、技術驅動（“十二五”期間）、政策和技術雙驅動雙升級（“十三五”期間）3 種動力機制。

4.2 政策建議

（1）布局城市群科技創新生態圈，緩解極化和失衡問題。區域科技創新高度極化和地區失衡現象是一個協調發展問題，創新高度極化地區會帶來房價持續上漲和城市交通擁堵等問題，還會導致勞動者分層問題，即高素質人才傾向于從創新相對落后區向創新相對先進區流動和聚集，最終加劇區域發展的不協調程度。在協調區域科技創新發展上，廣東省應該摒棄先極化后擴散的發展思路，通過協同干預、布局以城市群落為核心的科技創新生態圈，圈內競合互補共贏，來扭轉科技創新效率的地區失衡問題，以抵消創新高度極化所帶來的消極影響。科技創新效率相對平穩的城市應集中力量，重點扶持一批發展前景好、創新能力強的企業，通過專項財政扶持做好高層次人才的引進、培育、留存，研發經費、人員的精準投入等工作，來催生一波科技創新“殺手锏”的誕生。科技創新效率波動型的城市應先識別影響波動的關鍵因素，對于阻礙因素予以排除，對于動力因素予以強化。

（2）以多維驅動構建區域科技創新治理體系。政策支持是廣東省科技創新發展的重要驅動力，面向“十四五”時期的動力機制，可著手搭建技術、政策、產業、資金多維驅動創新格局，進一步對省級科技計劃管理體系進行戰略性改革調整，形成科技機構、平臺、項目、人才、企業、成果等全方位、多元化的省級科技計劃支撐體系，進一步解決科技創新資源分散、重復、低效等問題，提高科技投入效能。通過加快新一輪改革，將省級科技管理部門工作重點由項目管理轉到政策研究、規劃布局、統籌協調和監督管理上來，實現從科技管理向創新治理，從研發管理向創新服務，從項目管理向協調聯動的根本性轉變，力爭在科技管理體制改革上走在全國前列。發揮兩種制度優勢，以技術創新鏈條拉動、金融創新渠道輸送，構建立足本省，服務大灣區，輻射南海，放眼全球的區域科技創新治理體系。