基于DEA-Malmquist的河南省R&D投入產出效率評價

王新 任偉 尹君

摘 要：【目的】R&D活動是科技創新在行動上的首要表現，通過研究河南省各地市對科研活動的投入，了解各行業科技創新績效水平，以使本地區在創新主導的大環境下具備更高水平的價值創造能力。【方法】基于DEA-Malmquist評價模型，對2013—2021年河南省18個地市的R&D投入產出效率進行測度分析。【結果】結果發現：不同地市的R&D活動投入產出效率有些差距，多數地市的純技術效率和規模效率都存在不同程度的提升空間。【結論】絕大部分地市R&D活動投入產出效率在不斷提升，發展態勢良好，應著力破解制約因素，有效提升供給效率。

關鍵詞：R&D投入產出；效率評價；Malmquist指數

中圖分類號：F223 ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1003-5168（2023）14-0142-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2023.14.029

Evaluation of R&D Input-Output Efficiency in Henan Province Based on DEA-Malmquist

WANG Xin REN Wei YIN Jun

（Henan Scientific Research Platform Service Center， Zhengzhou 450003， China）

Abstract： [Purposes] R&D investment is the primary manifestation of innovation in action， and also the beginning of innovation activities. The purpose of local cities investing in scientific research activities is to improve the level of innovation performance， so that the local industries have a higher level of value creation ability under the environment of innovation. [Methods] Based on DEA-Malmquist evaluation model， this paper analyzes the further measurement of R&D input-output efficiency of 18 cities in Henan Province during 2013—2021. [Findings] The results show that the input-output efficiency of R&D activities in different cities differs greatly， and most cities have different degrees of pure technical efficiency and scale efficiency. [Conclusions] The input-output efficiency of R&D activities in most cities and cities is continuously improving， and the development trend is good. Therefore， efforts should be made to crack the constraints and effectively improve the supply efficiency.

Keywords： R&D input-output; efficiency evaluation; Malmquist index

0 引言

討論投入與創新成果產出效率的關系，探究如何促進研發投入更好地轉化成創新績效是十分必要且迫在眉睫的。政府不僅可以給予資金上的扶持，還可以給予人力資源上的保障，資金與人員對創新成果產出是有差別的。協調區域R&D經費和人員投入，對形成整體發展的制度優勢具有一定的現實指導意義。因此，從投入角度分析對河南省區域經濟增長的影響，有助于政府部門判斷和明確究竟應該以何種強度為科研創新活動提供資金上的支持和人力資源上的保障，也能夠為其他類似河南的中部欠發達省份實現區域經濟高質量增長機制提供參考。

1 河南省R&D投入產出現狀

1.1 河南省R&D投入基本情況

人力投入方面，河南省R&D人員數量總體經歷先增長后下降再增長的趨勢，增長率整體亦是如此。河南省大部分地市R&D人員數量與平均值還有些差距，但鄭州市、洛陽市在R&D人員的數量和質量方面存在較大提升。資金投入方面，河南省2013—2021年R&D經費內部支出呈增長態勢，從2013年的355億元增長至2021年的1 019億元，增長2.87倍。從增長率來看，2019年增長率最高，達到了18.1%，而后2020年至2021年增長率連年下滑，進一步說明了雖然河南省2013—2021年在R&D經費內部支出有所增長，但是其具有增長速度較為緩慢的特征。

1.2 河南省R&D產出基本情況

科技成果產出方面，河南省科技論文發表篇數在2014—2015年處于增長期，2016—2017年出現下滑，2018—2020年實現再次增長，年均增長4 000項左右；從增長率來看，除2016—2017年以外，2014—2020年增長率均為正增長，呈良好勢頭發展。河南省出版科技著作由2013年的2 195項增長到2021年的2 442項，其間平均增長率僅為11.25%。但部分地區如鶴壁市、濮陽市、三門峽市等出版科技著作品種數與全省平均值相差甚遠。2021年鶴壁市出版科技著作2項，濮陽市8項，三門峽市11項，而平均值為136項，說明科技著作出版這塊研究成果薄弱，應引起重視。2021年全省各地市平均有效發明專利數為3 909件，2013—2021年有效發明專利逐步上升，由2013年的9 775件增長至2021年的70 366件；從增長率來看，2017年—2021年的增長率明顯放緩，增長率呈下降態勢。2013年河南省形成國家或行業標準642項，2021年為1 526項，增長了137.69%；各地市與全省平均水平對比可知，鄭州市遙遙領先，2019年、2020年、2021年分別為平均值的5.85倍、6.76倍、8.30倍。

經濟效益產出方面，河南省技術市場成交額2013年為41.39億元，2021年為608.89億元，整體呈增長趨勢。增長率總體經歷先增長后下降的趨勢，2014年為1%，2018年為95%，此時達到最高值，隨后2021年降為58%。2021年河南省技術市場成交額平均值為33.83億元，在平均值以上的地市僅有鄭州市、洛陽市、新鄉市、南陽市4個地市。河南省規模以上工業企業2014—2018年新產品銷售收入迎來增長階段，2018年河南省新產品銷售收入為7 688億元，增長了8.35%。2019年河南省新產品銷售收入有所下降，2020—2021年又呈現增長態勢。通過2013—2021年規模以上工業企業新產品銷售收入對比情況，整體來看，河南省新產品銷售收入在各地市中仍存在較大差距，鄭州市新產品的銷售收入不斷向好發展。

2 R&D投入產出效率模型構建及指標選取

2.1 R&D投入產出效率模型構建

2.1.1 DEA-BCC模型。數據包絡分析（Data Envelopment Analysis，簡稱DEA），用于評價效率的相對有效性。該方法中包含CCR和BCC兩種評價模型，二者最主要的區別在于CCR模型基于不可變規模報酬的假設，而BCC模型則是對CCR模型的改進，其是基于可變規模報酬的前提。此外，決策評價單元（DMU）中具有可比性的投入產出指標是進行效率評價的基礎，其權重向量通過模型客觀賦予，以克服人為主觀意志性的干擾。BCC模型相較于CCR模型就更符合R&D投入的現實情況。因此，本研究擬采用DEA-BCC模型，測算出2013年和2021年河南省18個地市R&D效率值，基于靜態視角對河南省R&D的投入產出效率進行分析。

2.1.2 Malmquist指數模型。Malmquist指數法被廣泛用于測算生產率變化，基于動態視角測算決策評價單元在不同時期的效率變動情況，還可以將全要素生產率進行分解，通過以上的分解過程，能有效看出造成全要素生產率指數波動的情況。因此，為了更完善合理地分析R&D投入產出效率存在進步或者退步，本研究通過測算Malmquist指數，對2013－2021年河南省18個地市R&D全要素生產率的變動展開分析。

2.2 指標選取與數據來源

本研究在梳理大量文獻資料的情況下，羅列了部分學者進行R&D投入產出效率研究時選取的有代表性的投入產出指標，見表1。

本研究參考各學者的研究，結合河南省情，選取R&D活動人員折合全時當量和R&D經費內部支出作為投入指標；選取發表科技論文、出版科技著作、有效發明專利數、形成國家或行業標準數、技術市場成交額、新產品銷售收入六種產出類別衡量河南省各地市R&D活動產出水平。具體指標描述如下：R&D人員折合全時當量是衡量R&D人員在R&D活動中參與活動實際的折合當量，能反映專業人員在研發中的實質性投入情況，符合勞動投入水平這一概念；R&D經費內部支出與資本存量之間存在一定關聯性，能充分體現R&D資金投入情況。發表科技論文、出版科技著作、有效發明專利數、形成國家或行業標準數代表獲得一定科研成果，可以有效說明技術產出情況；而技術市場成交額和新產品銷售收入是經濟效益產出指標，代表技術成果市場化。

因此本研究根據數據的可獲性、有效性、便利性等原則將研究期的范圍確定為2013—2021年。采用的相關數據來源于《河南統計年鑒》《河南科技統計年鑒》和國家及河南省統計局網站，選取近9年來相關數據進行研究。本研究是從全省的視角來分析各地市R&D投入產出效率，因此樣本總數包含河南省18個地市。

3 河南省R&D投入產出效率評價

3.1 DEA模型的靜態效率評價

運用DEAP2.1軟件，從規模報酬可變（VRS）的視角，采用2投入6產出共8個研究指標，對2013年和2021年河南省18個地市投入產出指標進行R&D效率分析，最終得到各地區R&D投入產出的綜合效率值、純技術效率值、規模效率值，結果見表2。

①從綜合技術效率指數看，R&D投入產出效率分別為0.825和0.82，均未達到DEA有效，總體未實現增長。從城市角度來看，不同地區的R&D投入產出效率還存在一定差異，除洛陽市、焦作市、濮陽市、南陽市、信陽市、周口市、濟源示范區的投入產出效率有所降低外，大部分地區的效率在逐步提升。2013年河南省有8個地市達到生產前沿面，而2021年有6個；在這兩個研究時段中均有效的地市為鄭州市、開封市和鶴壁市，占比為16.67%，表明僅這三個地市的R&D活動投入產出在不同組合下達到了最優配置。2021年，鄭州市、開封市、安陽市、鶴壁市、焦作市、許昌市6個地市處于生產前沿面上，占比33.34%；其他地市的純技術效率和規模效率均有不同程度的提升空間，排名后三位的地市是三門峽市、周口市和濟源示范區，這3個地市的投資結構較為不合理，應注重加強供給管理水平，合理設計以達到最佳效果。

②從純技術效率指數來看，2013年河南省R&D投入產出的純技術效率為0.847，2021年為0.951，呈增長趨勢；2021年與生產前沿面相差0.049，說明R&D活動管理水平還有較大進步空間。2013年純技術效率有效的地市數量為9個，比2021年少3個，純技術效率有效的地市數量多于規模效率有效的地市數量，說明這些地市在管理和技術等方面較為先進，既定投入實現產出最大化。其中，平頂山市的純技術效率值遠低于全省平均水平，2013年和2021年分別為0.44和0.697，應加強R&D活動管理和技術能力。

③從規模效率指數來看，R&D投入產出的規模效率低于純技術效率，是導致綜合效率較低的主要原因。由表2可知，2013年規模效率為0.965，2021年下降至0.865，需調整投資規模，進一步提高規模效益；規模效率兩年均為1的有鄭州市、開封市、鶴壁市3個地市，占比16.67%。規模報酬遞增的地市有新鄉市、濮陽市、漯河市、信陽市等，存在明顯的效率損失問題，應特別注意改善資金使用方向，使經費投入得到有效利用；而三門峽市、周口市、濟源示范區的規模效率值處于較低水平，說明應合理加大R&D投入力度以達到最優規模。

3.2 Malmquist指數的動態效率評價

通過DEA-BCC模型所得出的綜合效率值僅僅是一種靜態的相對值，即該決策單元相較于處在生產前沿面上的決策單元的對比情況，不能橫向地與其他年份進行比對，因此本研究通過DEAP2.1軟件對研究期內的各個地市進行Malmquist指數分解，進而考察全要素生產率的動態變化及異質性，結果見表3和表4。

①整體效率變動分析。由表3和表4可知，2013—2021年河南省R&D活動生產率指數均值為1.027，且除研究期間2017—2018年和2020—2021年以外，每年的全要素生產率指數都大于1，說明R&D投入產出效率基本處于穩步上升階段。分解來看，技術效率上升0.2%，技術進步均值上升2.5%，說明技術進步的驅動作用對綜合效率的提高起主要作用，反映R&D活動管理水平及資源使用效率尚需提高，通過提高技術效率來實現R&D的有效投入還有較大空間。分年度看，2013—2014年、2015—2016年、2016—2017年、2020—2021年的技術效率指數分別為0.931、0.997、0.911、0.899，技術進步指數分別為1.142、1.038、1.175、1.069，體現出技術進步指數對R&D活動全要素生產率的提升做出主要貢獻，在其他時間段內，技術效率指數對全要素生產率的變化產生的影響較大。各年度中只有2014—2015年R&D活動投入產出的純技術效率指數值為1.057，規模效率指數值為1.028，均大于1，二者都呈上升趨勢。2013—2021年河南省R&D規模效率指數均值小于1，反映出規模效率抑制了技術效率的增長。

②各地市效率變化對比。2013—2021年除開封市、鶴壁市、商丘市、信陽市、周口市、濟源示范區6個地市的R&D投入生產率指數小于1外，其他13個地市的R&D活動的全要素生產率指數都大于1，說明河南省大部分地區R&D活動的投入產出效率在不斷提升，發展態勢良好。洛陽市、濮陽市、南陽市、周口市等地區全要素生產率的提升主要得益于技術進步；開封市、鶴壁市、三門峽市、商丘市、駐馬店市等地區的進步指數有所降低，R&D投入產出效率的提升主要源自技術效率的提高；而鄭州市、平頂山市、安陽市、新鄉市、焦作市等地區R&D投入產出的技術效率變化和技術變化是同步的，即技術效率與技術進步因素協同發揮推動作用。

③區域效率差異對比。2013—2021年，豫北、豫西、豫中、豫南、豫東的R&D投入產出的全要素生產率指數均值分別為1.042、1.076、1.061、0.985、0.970，綜合排名為：豫西地區＞豫中地區＞豫北地區＞豫南地區＞豫東地區。各個地區的規模效率指數均小于1，呈下降趨勢，說明投入規模是其提升R&D產出效率的主要制約因素，應加快R&D活動實施步伐，拓寬投融資渠道使規模效率加速提升。豫西地區R&D投入產出效率增長較快，主要得益于快速的技術進步；豫南地區和豫東地區規模效率變化有所下降，說明規模效益開始減少，對于投入要素的合理配置應當持續優化，以保證要素的投入得到最大效益的產出。

4 結語

本研究通過對河南省18個地市2013—2021年R&D投入產出效率的實證研究，得出如下結論。基于DEA模型測算可以看出，2013年和2021年河南省R&D投入產出效率均未達到DEA有效，不同地市的R&D活動投入產出效率有些差距，部分地市存在不同程度的提升空間，應注重加強供給管理水平，合理擴大投入以達到最佳規模。基于Malmquist指數進行動態分析可以看出，2013—2021年河南省R&D活動生產率指數均值為1.027，供給效率總體呈上升態勢，R&D活動技術進步的驅動作用對綜合效率的提高起主要作用，技術效率的驅動作用次之。從空間分布情況來看，R&D活動投入產出效率不同時間呈現出波動性變化：豫西地區＞豫中地區＞豫北地區＞豫南地區＞豫東地區；各地市應根據制約因素有針對性地采取有力措施，有效提升R&D投入產出效率。

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