第五部分区域创新效率分析.docx
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第五部分区域创新效率分析
第五部分区域创新效率分析
董瑜李泽霞
区域创新效率指的是区域内的创新投入要素和最终创新产出之间的转换效率。
对区域创新效率进行科学分析,可以了解区域内的创新资源与创新绩效之间的协调发展程度,提出合理配置区域创新资源的对策建议。
这对构建和完善我国区域创新体系,提高区域创新能力,推动区域经济发展具有十分重要的意义。
本部分通过利用DEA方法分析了不同时期我国省级行政区域的创新研发活动效率、研发活动的经济转化效率,以及两者协调发展的状况,为我院了解我国各地区创新效率的基本状况和特征,以及参与国家和区域创新体系建设提供战略决策情报支撑。
一、研究方法、指标和数据
(一)概念模型
借鉴Griliches(1990)的研究思路,本研究将创新过程视为一个生产过程。
同时,使用Moon(2005)的划分方法,将创新过程分为研发和转化两个阶段,创新效率也被分解为研发效率和转化效率两部分(图5-1)。
研发效率重点分析研发投入与研发产出的效率,转化效率侧重考察研发活动的经济转化效率。
(二)指标说明
本研究根据区域创新过程各阶段所包含的关键要素,设计了测度我国区域创新效率的指标体系(表5-1)。
研发阶段的投入反映了一个区域为保持与提升创新产出而提供的直接投入,本研究选择了最具有代表性的两个指标,代表资金投入的研发经费内部支出和代表人力资源投入的研发人员全时当量来衡量各地区研发资源投入情况。
研发阶段的产出反映了区域创新的知识技术类成果的产出。
由于通用性、一致性和易获得性等特点,专利和论文是目前研究中常用的两个测度指标。
本研究根据我国科技统计数据的现状,选取国际主要检索工具(SCI、EI和ISTP)收录的科技论文数量、国内三种专利(发明、实用新型和外观设计)授权数量来衡量各地区的研发产出。
图5-1区域创新体系创新(效率)流程
转化阶段的投入指标为研发阶段的产出指标,除此之外,考虑到我国目前仍属于发展中国家,大多数企业的技术获取还依赖于技术的引进和购买,因此,本研究把企业引进技术的经费、购买国内技术经费作为转化阶段的投入指标。
转化阶段的产出反映的是创新对经济增长的贡献,本研究选取的是与创新的经济效益密切相关的“新产品生产总值”和“新产品出口销售收入”二项指标作为衡量经济效益产出指标。
由于统计口径的问题,使得本研究不能获取所有类型组织的新产品的相关数据,因此本研究采用各地区大中型工业企业的新产品产值和出口销售收入来表征各区域新产品的经济效益。
表5-1研发效率和转化效率分析指标
类别
指标
研发阶段的投入
研发经费支出
研发人员全时当量(人年)
研发阶段的产出
国内三种专利申请授权数量(件)
国际主要检索工具收录科技论文数量(篇)
转化阶段的投入
国内三种专利申请授权数量(件)
国际主要检索工具收录科技论文数量(篇)
技术引进经费支出
购买国内技术经费支出
转化阶段的产出
新产品产值
新产品出口销售收入
由于数据的可获得性,本研究目前仅考虑了多种基于资源的创新投入和创新产出的指标,并没有涉及政策、经济环境等因素。
(三)数据采集
本研究以我国省级行政区作为样本决策单元,由于数据的可获性,样本不包括西藏、港、澳、台等地区。
数据来源于《中国统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》以及《工业企业科技活动统计资料》。
创新效率研究存在的一个重要问题是,创新投入并不能在当年转化为创新产出,即创新投入和创新产出之间存在着时间滞后性,因此在进行效率计算的时候需要考虑时滞效应。
本研究借鉴已有的研究成果,将研发阶段和转化阶段的投入和产出之间的时滞均设定为2年。
此外,为了避免单年度数据出现的偶然情况,本文以三年作为一个时间窗口,分为两个时期研究我国区域创新的效率(表5-2)。
表5-2数据的时间范围
研发阶段
转化阶段
第一时期
(1999-2005年)
投入
1999-2001年
2001-2003年
产出
2001-2003年
2003-2005年
第二时期
(2002-2008年)
投入
2002-2004年
2004-2006年
产出
2004-2006年
2006-2008年
(四)分析模型
本研究利用DEA方法中的CCR模型、BCC模型和超效率模型分析了我国30个省级行政区的创新效率。
在模型导向型上,基于鼓励有效利用和合理配置科技资源的基本思想,选用了投入导向型模型。
CCR模型是建立在规模报酬不变(CRS)假设上的,因此该模型计算得到的综合技术效率既包括技术效率又包括规模效率。
BCC模型将CCR模型的规模报酬不变假设放松到规模报酬可变(VRS),该模型计算得到的技术效率不含规模效率的成分。
由于CCR和BCC模型只能区别出有效和无效的地区,无法对有效(即效率值为1)地区进行深入比较和分析,因此,为了便于各地区之间的排序,本研究还计算了30个地区的超效率。
本研究利用DEAP2.1软件计算了各地区的综合技术效率、技术效率,并通过数学运算得出规模效率;利用EMS1.3软件计算了超效率。
采用DEA方法测度效率,所考虑的效率是一种相对效率,因此本研究结果表示的是我国30个省级行政区之间的相对有效性。
二、我国区域创新效率分析
技术效率衡量的是各地区投入要素在使用上的效率,即指各地区的投入要素是否有效运用,已达到产出最大化或投入最小化。
规模效率衡量的是一个地区的投入是否处在最适合的规模,即该地区的投入产出比例是否适当、是否达到了最大生产力。
综合技术效率是对各地区的要素利用情况、投入规模情况进行综合分析。
综合技术效率、技术效率和规模效率的值均在0~1之间,等于1表示有效,小于1表示无效,值越小表示效率越低。
技术效率有效表明投入要素得到有效使用,已达到产出最大化或投入最小化;规模效率有效表示投入规模达到最佳;综合技术效率有效表明投入规模适当且资源得到了充分的利用。
(一)我国区域创新效率概况
1.我国区域技术效率概况
计算并分析1999~2005年和2002~2008年我国30个省级行政区在研发阶段和转化阶段的平均效率值(图5-2),可以看出,与1999~2005年相比,2002~2008年我国30个地区的平均综合技术效率值和技术效率值均略有提高。
研发阶段的综合技术效率值和技术效率值分别由0.64和0.72提高到0.69和0.75,转化阶段的综合技术效率值和技术效率值分别由0.58和0.71提高到0.74和0.8,这表明我国区域创新研发效率和经济转化效率均有所改善。
2002~2008年转化效率表现地相对更好,其数值高于研发效率值,而1999~2005年转化效率值低于研发效率值,这可能得益于近年来我国着力提高企业创新能力、促进公共研究商业化的创新实践。
图5-2我国30个地区平均综合技术效率值和技术效率值
2.我国区域规模效率概况
计算并分析1999~2005年以及2002~2008年我国30个省级行政区在研发阶段和转化阶段的平均规模效率(图5-3),可以看出,2002~2008年我国30个地区的平均规模效率比1999~2005年有所提高,研发阶段的规模效率值由0.89提高到0.91,转化阶段的规模效率值由0.81提高到0.90。
这表明我国30个地区在资源投入规模方面有所改善,投入规模趋近但尚未达到最佳。
图5-3我国30个地区平均规模效率值
如前所述,综合技术效率可分解为技术效率和规模效率。
综合技术效率无效的原因一般可分为技术无效(资源投入未得到有效利用)或规模无效(资源投入没有处于最佳规模)。
综合分析1999~2005年和2002~2008年,我国30个地区的平均技术效率值和规模效率值(表5-3),可以看出,我国区域创新研发阶段和转化阶段同时都存在着一定程度的技术无效和规模无效。
2002~2008年,研发阶段和转化阶段的规模效率值均超过0.9,且高于技术效率值,这在一定程度上说明我国区域创新的综合技术无效主要来源于技术无效。
表5-32002~2008年我国30个省级行政区研发阶段效率综合分析
时间
研发阶段
转化阶段
综合技术效率
技术效率
规模效率
综合技术效率
技术效率
规模效率
1999~2005
0.64
0.72
0.89
0.58
0.71
0.81
2002~2008
0.69
0.75
0.91
0.74
0.8
0.9
3.我国区域规模报酬状态分析
规模有效表示一个地区的投入已达到最佳规模,规模报酬不变(固定规模报酬状态);规模无效表示地区没有在最合适的投入规模下开展研发和转化活动,包括规模报酬递增和递减两种状态。
规模报酬递增表示在原有投入的基础上增加适当投入量会带来产出更高比例的增加,规模报酬递减表示投入量的增加不会带来产出更高比例的增加,反而使投入产出比例减少。
分析我国30个省级行政区在研发和转化阶段规模报酬状态的分布情况(图5-4),可以看出,2002~2008年规模报酬递增的地区数量较1999~2005年明显减少,研发阶段由21个地区减少到16个,转化阶段由11个地区减少到1个。
与此相对应,2002~2008年规模报酬递减的地区数量增加较多,这在转化阶段表现地相对更为明显,从12个地区增加到18个地区。
两个时期,规模报酬不变的地区,即规模有效的地区数量变化不大,尤其是研发阶段,增加了1个地区,转化阶段增加了4个地区。
图5-4我国30个地区的规模报酬状态分布
上述数据表明,在我国30个省级行政区中,大部分地区(如2002~2008年,研发阶段有86.7%的地区,转化阶段有63.3%的地区)并不处于固定规模报酬状态,即资源投入没有达到最佳规模。
其中,2002~2008年研发阶段约53.3%的地区为规模报酬递增,提高这些地区的研发投入可以获得更多的研发产出;33.3%为规模报酬递减,对这些地区而言,研发的投入产出比例失衡,如果减少资源投入,仍可维持产出不变。
因此,适当减少这些地区的资源投入,使投入产出比例达到平衡是一个解决问题的途径,但更为可取的办法是积极促进产出的增加,通过产出的扩大,实现最佳规模。
2002~2008年的转化阶段,约有63.3%的地区为规模无效,其中60%的地区为规模报酬递减,投入产出比例失衡的情况相对研发阶段更为严重。
针对这种情况,一方面应在积极鼓励专利等研发成果进行产品转化的同时,尽量减少重复、盲目和低水平技术引进等的经费投入规模;另一方面,要大力提高新产品的经济产出规模,以使投入产出比例达到平衡,提高规模效率。
(二)我国区域技术效率分析
从上述分析可知,技术无效是我国区域创新综合技术效率无效的主要原因。
由于技术效率衡量的是投入资源在使用上的效率,反映了各地区以既定投入资源提供最大可能产出的能力,或在既定产出规模下最大程度节约投入资源的能力,这在某种程度上与各地的组织管理能力和水平相关。
本部分重点分析了我国30个省级行政区的技术效率状况。
1.技术效率的地区数量分布
对比分析我国30个省级行政区在不同技术效率值区间上的数量分布情况(图5-5),可以看出,与1999~2005年相比,2002~2008年的研发阶段和转化阶段都表现出地区数量从无效区间向有效区间迁移的状态,但又各具特征。
在1999~2005年和2002~2008年两个时期,研发阶段技术效率值区间上的地区数量分布相对较为集中,所有地区的研发阶段的技术效率值均高于0.4;效率值在0.4~0.6范围的地区数量在两个时期变化不大;2002~2008年,效率值在0.8~0.9的地区数量明显减少,效率为1的有效地区数量有所增加。
图5-5不同技术效率区间的地区数量分布
转化阶段的技术效率值范围在0.2~1之间,大于研发阶段(0.4~1)。
1999~2005年,转化阶段技术效率区间上的地区数量分布略呈两极分化的特征,效率值在0.4及以下地区和有效地区的数量均较多。
2002~2008年,有效地区的数量没有变化,0.4及以下地区的数量有所减少,0.5~0.9效率值范围内的地区数量增加,两极分化的现象有所改善。
技术效率值表示投入资源在使用上的效率,有效表示该地区所有的投入要素得到了充分的利用,不存在资源浪费的现象。
从上述数据可以看出,我国30个省级行政区在资源利用方面的情况不乐观,仅有不到二分之一的地区实现了投入资源的有效利用;一半多的地区目前尚属于技术无效地区,在资源利用上存在不合理现象。
2.DEA模型下的区域分类
为更好地分析各地区,本研究利用两次DEA分析的结果,对30个地区进行了分类。
具体做法如下,首先计算1999~2005年和2002~2008年研发阶段和转化阶段的技术效率,第一次获得的技术有效地区为第一类地区。
在样本中去除上述有效地区,对剩余地区进行第二次DEA分析,再次得到的技术有效地区,为第二类地区。
剩下的地区归为第三类地区(表5-4,表中的排名不分前后)。
表5-4DEA模型下的地区分类
一类地区
二类地区
三类地区
第一时期
研发
阶段
北京、吉林、浙江、广东、海南、甘肃、青海
内蒙古、黑龙江、上海、安徽、福建、山东、重庆、宁夏、新疆
天津、河北、山西、辽宁、江苏、江西、河南、湖北、湖南、广西、四川、贵州、云南、陕西
转化阶段
北京、天津、内蒙古、辽宁、上海、江苏、福建、山东、广东、广西、海南、青海、宁夏
山西、吉林、浙江、安徽、江西、河南、重庆、贵州、甘肃、新疆
河北、黑龙江、湖北、湖南、四川、云南、陕西
第二时期
研发阶段
北京、黑龙江、上海、浙江、湖北、湖南、广东、海南、甘肃
天津、吉林、江苏、安徽、福建、重庆、陕西、青海、宁夏、新疆
河北、山西、内蒙古、辽宁、江西、山东、河南、广西、四川、贵州、云南
转化阶段
北京、天津、内蒙古、吉林、江苏、浙江、福建、江西、山东、广东、海南、青海、宁夏
山西、辽宁、上海、安徽、河南、湖北、湖南、广西、重庆、四川、贵州、甘肃、新疆
河北、黑龙江、云南、陕西
一类地区为技术有效地区,可以看出,北京和广东在1999~2005年以及2002~2008年两个时期、研发和转化两个阶段均为技术有效地区。
结合本报告第三章的分析,进一步可知,这两个地区不仅资源投入规模大,而且投入资源得到了相对有效的利用。
除了经济发达地区,一类地区还包括一些经济欠发达的地区如海南、青海、甘肃等。
这些地区在资源投入、成果产出等规模方面与发达地区相差悬殊,但由于技术效率分析的是各地区使用投入资源的相对效率,如果一个地区的资源投入组合能够实现最大可能产出,就可认为该地区具有技术效率。
这同时也在一个侧面说明,地区的技术效率表现与其经济发展水平并非完全呈正相关关系,投入水平较低的地区在有限投入的约束下同样也可以达到相对有效的状态。
3.我国区域超效率排名分析
为了深入比较和分析我国30个省级行政区的技术效率,本研究计算了各地基于技术效率的超效率,并以此为基础,对30个地区进行了排名分析(图5-6)。
对比分析1999~2005年,2002~2008年我国30个地区研发阶段和转化阶段技术效率的排名情况,可以看出,两个时期内,广东在研发阶段与转化阶段的技术效率排名均位居首位;北京在研发阶段的技术效率也均位居前列,且转化效率提高较为明显,排名从1999~2005年的第12位上升至第2位。
两个时期,上海研发阶段和转化阶段技术效率排名变化较大,研发阶段效率由1999~2005年的第8位上升至2002~2008年的第5位,转化效率排名由第3位降至第16位。
分析各个地区研发和转化阶段技术效率的排名,可以看出,大多数地区两个排名之间的差距较大。
如第二时期的黑龙江(8,30)、甘肃(6,25)、湖北(7,26)(研发阶段效率排名高),辽宁(23,6)、山东(27,8)(转化阶段效率排名高)。
进一步分析了1999~2005年和2002~2008年研发阶段与转化阶段技术效率排名之间的相关性,认为两个时期研发阶段的技术效率与转化阶段的技术效率之间没有必然的相关性。
这同时也反映出我国部分地区研发阶段与转化阶段的技术效率之间没有实现协调发展,这种情况可能与各地不同的研发环境和经济环境有关。
图5-6我国30个地区研发阶段和转化阶段技术效率排名分析
(三)我国区域创新无效原因分析
利用2002~2008年我国30个省级行政区在研发阶段和转化阶段的综合技术效率值、技术效率值和规模效率值,分析了各个地区的创新效率状况,指出了综合技术无效地区的无效原因,并配合规模报酬分析,为无效地区提出了解决问题、改善效率的途径。
1.研发阶段无效原因分析
综合分析2002~2008年我国30个地区研发阶段的综合技术效率、技术效率、规模效率以及规模报酬状态(表5-5),可以看出黑龙江、上海、浙江、甘肃4个地区综合技术效率为1,这些地区研发阶段创新资源的生产力和使用效率均表现良好,资源投入规模适当,投入产出比例达到平衡。
表5-52002~2008年我国30个省级行政区研发阶段效率综合分析
综合技术效率
技术效率
规模效率
规模报酬状态
黑龙江
1
1
1
不变
上海
1
1
1
不变
浙江
1
1
1
不变
甘肃
1
1
1
不变
湖南(#)
0.994
1
0.994
递减
北京(#)
0.976
1
0.976
递减
湖北(#)
0.951
1
0.951
递减
广东(#)
0.937
1
0.937
递减
海南(#)
0.603
1
0.603
递增
吉林(□)
0.979
0.982
0.997
递增
安徽(□)
0.956
0.967
0.989
递减
重庆(□)
0.893
0.926
0.965
递增
新疆(□)
0.817
0.947
0.863
递增
天津(※)
0.88
0.883
0.998
递减
陕西(※)
0.679
0.704
0.965
递减
云南(※)
0.585
0.647
0.905
递增
福建(※)
0.575
0.591
0.972
递增
辽宁(※)
0.577
0.579
0.996
递减
江苏(※)
0.551
0.562
0.981
递减
山西(※)
0.523
0.548
0.954
递增
四川(※)
0.502
0.504
0.996
递减
河南(※)
0.437
0.45
0.969
递增
山东(※)
0.433
0.435
0.996
递增
河北(※)
0.42
0.433
0.968
递增
宁夏(◎)
0.405
0.648
0.626
递增
内蒙古(◎)
0.524
0.615
0.851
递增
贵州(◎)
0.497
0.574
0.867
递增
广西(◎)
0.464
0.534
0.868
递增
江西(◎)
0.317
0.361
0.877
递增
青海(◎)
0.184
0.625
0.295
递增
在26个技术无效地区中,北京、湖北、湖南、广东、海南5个地区(表中带#地区)技术效率为1,造成这些地区综合技术无效的根源为规模无效,即资源投入没有达到最适合的规模。
其中,北京、湖北、湖南、广东4个地区的规模效率均在0.9以上,且规模报酬递减,应在稳定现有投入的基础上,着重扩大产出,以实现规模有效。
海南的规模效率远低于上述4个地区,为0.603,规模报酬递增,提高该地区的研发投入可以产生更高比例的产出,鉴于此,应在国家和当地经济科技发展规划下,增加研发投入,带动研发产出,促进区域创新发展。
吉林、安徽、重庆三地的技术效率值小于规模效率值(表中带□地区),这些地区综合技术无效的主要原因是技术无效。
由于这三地的技术效率值和规模效率值均在0.9以上,因此短期内采取有效措施,稍微调整投入产出量,可较为容易地达到综合技术效率有效状态。
新疆的情况与上述3个地区有所不同,新疆的规模效率值(0.863)小于技术效率值(0.947),其综合技术无效的主要原因是规模无效,由于目前该地区研发阶段为规模报酬递增状态,因此适当加大研发投入是一个可取的途径。
天津、河北等11个地区(表中带※地区)的技术效率值均低于0.9,规模效率值均大于0.9,这些地区综合技术效率缺乏的主要根源是技术无效,资源投入并未做到物尽其用,资源使用效率低下。
因此增强这些地区的资源利用能力是当务之急。
内蒙古、江西、广西等6个地区(见表中带◎地区)的综合技术无效是由技术效率和规模效率缺乏共同造成的,且规模报酬状态均为递增。
这些地区一方面要注重研发资源组合利用能力,提高资源的使用率;另一方面,要适当扩大资源投入规模,提高规模效率。
2.转化阶段无效原因分析
综合分析2002~2008年我国30个地区转化阶段的综合技术效率、技术效率、规模效率以及规模报酬状态(表5-6),可以看出北京、天津、内蒙古、吉林、福建、江西、广东、海南、青海、甘肃10个地区技术效率为1,这些地区转化阶段创新资源的生产力和使用效率表现良好,资源投入规模适当,投入产出比例达到平衡。
表5-62002~2008年我国30个省级行政区转化阶段效率综合分析
综合技术效率
技术效率
规模效率
规模报酬状态
北京
1
1
1
不变
天津
1
1
1
不变
内蒙古
1
1
1
不变
吉林
1
1
1
不变
福建
1
1
1
不变
江西
1
1
1
不变
广东
1
1
1
不变
海南
1
1
1
不变
青海
1
1
1
不变
宁夏
1
1
1
不变
浙江(#)
0.98
1
0.98
递减
山东(#)
0.976
1
0.976
递减
江苏(#)
0.912
1
0.912
递减
广西(□)
0.834
0.948
0.88
递减
重庆(□)
0.708
0.925
0.766
递减
山西(※)
0.718
0.762
0.942
递减
安徽(※)
0.61
0.643
0.95
递减
甘肃(※)
0.561
0.561
0.999
不变
云南(※)
0.365
0.405
0.9
递减
新疆(※)
0.367
0.402
0.912
递增
上海(◎)
0.643
0.879
0.732
递减
河南(◎)
0.764
0.862
0.886
递减
四川(◎)
0.462
0.752
0.614
递减
湖南(◎)
0.522
0.698
0.748
递减
贵州(◎)
0.532
0.651
0.818
递减
河北(◎)
0.516
0.633
0.814
递减
辽宁(◎)
0.492
0.564
0.872
递减
湖北(◎)
0.485
0.545
0.889
递减
陕西(◎)
0.386
0.473
0.815
递减
黑龙江(◎)
0.223
0.278
0.804
递减
在20个转化阶段综合技术无效的地区中,浙江、山东、江苏三地(表中带#地区)的技术效率为1,综合技术无效的原因为规模无效,即资源投入没有达到最适合的规模。
这三个地区的规模效率均大于0.9,且规模报酬递减,说明这些地区应在保持现有技术效率的基础上,着重扩大新产品的经济产出,以实现资源投入的规模有效。
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- 第五 部分 区域 创新 效率 分析