地区科技投入产出效率的测度与评价.pdf

2 0 1 0年第 7期 科技管理研究 S c i e n c e a n d Te c hn o l o g y Ma n a g e me n t Re s e a r c h 2 01 0 No 7 文章编号：1 0 0 0 7 6 9 5( 2 0 1 0 )0 7 0 0 3 8 0 3 地区科技投入产出效率的测度与评价 徐蔷，范纯增 ( 上海交通大学安泰经济与管理学院，上海2 0 0 0 5 2 ) 摘要：采用数据包络分析方法 ( D E A方法中的c R 模型)对北京、上海、江苏、浙江和广东5个省市的科技投入 产出数据进行计算，得到各地区使用科技投入的总体效率和规模收益的情况，并通过进一步分析，评价其科技投入 产出方面的优点与不足，有针对性地提出关于提高科技投入产出转化效率的几点建议。 关键词：科技投入产出；效率； D E A 中图分类号：C 9 3 1 1 文献标识码：A 在我国经济的产值增长中，科技进步的贡献率只占1 0 左右，而工业发达国家已达 6 o 以上。我们必须认识到，在 世界经济步入知识经济时代的背景下，中国经济的增长更应 该建立在科技进步的基础上，使我国的经济发展进入以技术 进步和技术创新为强大推动力的阶段，缩短与发达国家之间 的差距 。 洛桑国际管理发展学院认为一国科技的国际竞争力主要 体现在三个方面：其中第一个方面就是将已有技术资源变成 现实科技生产力的能力。而我国的专家学者也提出了 “ 区 域科技竞争力是指在区域现有科技发展环境和条件下，进行 科技投人、开展科技活动并取得科技产出的总体水平与能 力” L 2 j 。综合国内外的研究观点，科技能力首先表现为在一 定的经济环境中，通过科技投入获得更多的科技产出；其次 表现为应用效率，即获得更大的经济 回报。因此，我们对科 技能力的测度主要在于科技投入产出效率的评价。 国内关于科技效率的研究方法很多，包括主成份法、因 子分析法、A H P法等，科技发展报告中就采用了指标体系综 合评价法，但是在指标的选择和权重的确定过程中存在主观 性太强的问题。最具效率意义的是数据包络分析法 ( D a t a E n v e l o p me n t A n a l y s i s 简称 D E A方法) 。于静霞等采用了 D E A方 法对我国3 0个省份的科技投入产出效率进行了测算，但由于 选取的是一个截面而忽略了时间的影响 J 。谌燕等用 D E A方 法研究了医药企业的技术绩效，意识到投入与产出间有一定 的时滞，所以用上年的投入和当年的产出进行研究，还是没 有很好地解决不同年份的效率波动问题 J 。因此，本文将 以 国内具有典型性的5个省市 ( 北京、上海、江苏、浙江、广 东)为例进行研究，选取科技投入产出的绝对指标，以 1 9 9 0 至 2 0 0 5年 1 6年的数据 ，研究地区科技投入产出效率的变动， 通过横向和纵向的比较分析其中的特点。 1 方法原理 1 1 D E A 方 法 D E A方法主要是采用数学规划方法，利用观察到的样本 资料数据，对多个决策单元 ( D e c i s i o n Ma k i n g U n i t s ，D MU) 进行生产有效性评价或处理其他多 目标决策问题。它主要是 通过保持决策单元 的输入或输 出不变，借助于数学规划将 D MU投影到 D E A前沿面上，并通过比较决策单元偏离 D E A 前沿面的程度来评价它们的相对有效性 J 。若某 D M U位于 此生产前缘上，则此 D MU是有效的；若某 D MU位于此生产 前沿的下方 ( 或内部) ，则相对无效。该方法主要特点是可 直接使用不同计量单位的指标 ；不必事先预定指标间的函数 关系；能对决策单元排序和直接显示未达到 1 0 0 有效的各 指标欠缺或多余量即松驰变量，提供具体的管理信息，因此 特别适用于多输入多输出的复杂系统。 在评价相对有效性的 D E A模型中，本文选择了比较常用 的 C R模 型： Ma x h 。 Ma x V p =U Y 0 V X o X j =( x l i ，x 2 i ， x m j ) 表示 D MU ； 的m项指标投入 Y j =( Y ， j ， Y 2 j ， Y j ) 表示 D MU j 的n项指标产出 s t UT y i V X i 1 V=( v 1 ， v 2 v ) 表示 m项 投入 指标的权数 VO ， UI0 U=( U ， a 2 a ) 表示 n项产出指标的 权数 令 t =1 V X 0 ( o = t V =t U 原问题转化成 ： Ma x V。= Y0 s t mV XjIxT yj 0 ( o Xo=1， 1) ， I0 对偶问题为 ： Mi n VD=0 S t , k i x j +S 一=O x o Y j s =y o S 一至 0 S 至 0 i 0 ， j =1 ， 2 ， ， n 其中 ； 分别为特定参数， S 一 ， S 为松弛变量， 0为优化 目 标值 ， 此规划问题的最优解为 ， S ， S 一 ， 0 。 ( 1 ) 根据 D E A模型， 若 0 =1 ， 则 D MU 为弱 D E A有效 ( 总体) ， 若 0 =1 ， S = 0 ， S ” = 0 ， 则 D MU 为 D E A有效( 总 体) ； 若 i 1 ， 则 D MU jo 规模收益分别为递增、 不变、 递减 。 ( 2 ) 4 - x o 【 Y 0 Y 0+ S 一 称( X o ， Y o ) 为 D MU j o 对应的( x 。 ， Y 。 ) 在 D E A相对有效面上 的“ 投影” 。若 D M U 相对有效， 则 收稿 日期 ：2 0 0 9一 o 9一l 4。修回 日期 ：2 0 0 91 11 7 基金项目：上海市科委软科学研究项 目 ( 0 6 6 9 2 1 0 8 2 )和中国都市圈发展与管理研究 中心项 目 ( 0 7 0 1 8 ) 徐蔷等：地区科技投人产出效率的测度与评价 3 9 C 。 R模型的经济含义是在保持产出 y n 不变的前提下，将 投入 】 【 f I 的各分量按同一 比例 0( 1 )减少。如果仍然能够 保证条件成立，则表明可以用 比目前更少的投入而使产出不 变。这正说明了目前的 D M U j 0不是有效的生产活动。反之， 则表明 D MU j 0是有效的。 1 2数据整理 D E A评价的决策单元D Mu必须具有同构性，而且必 须具有 3点特征： ( 1 )所有决策单元必须执行相同的工作任务，并且有相 似的目标； ( 2 )所有决策单元必须在相同的市场条件下运作； ( 3 )用来显示所有决策单元的表现特性的投入与产出项 必须相同，但投 入与产 出项的强度或 幅度可不 同。此外， D M U的数量一般要大于投入与产出项目总和的两倍，才能获 得更理想准确的分析结果 。 因此考虑到 D E A模型的应用条件、数据应满足的特征以 及科技投入产出自身的特点，本文选取各地区科技活动单位 人员数 ( x ，反映人力资源要素投入)和各地区科技活动单 位科技活动经费内部支出 ( x ： ，反映财力资源要素投入)作 为整个科技投入产出系统的输入指标；选取各地区三种专利 申请授权量、国外主要检索工具收录我 国科技论文按地区分 布 ( x ， 、x ，反映科技活动的直接产出)和技术市场成交合 同金额 ( x ，反映科技活动的间接产出)作为系统的输出指 标。( 数据来源于 中国科技统计年鉴1 9 9 O _2 0 0 5 ) ，将 每个部门每年的数据作为一个决策单元 ，五个省市地区 1 6年 的数据共得到 8 0个决策单元，并应用 l i n g o l 0软件对数据按 照 c R模型进行规划运算。 2 运算结果分析 表 1 至5给出了各地区各年度总体效率与规模收益的参 数值，通过对比分析，可以总结得出以下几个特点 ： ( 1 )从总体来看 ，五省市投入产出效率均呈现递增的趋 势，尤其是 1 9 9 8年后相对效率 O 值迅速提高。北京在 2 0 0 4 、 2 0 0 5年均为 D E A有效 ，上海、广东 2 0 0 3 、2 0 0 5年达到 D E A 有效，浙江 1 9 9 9 、2 0 0 3年也为 D E A有效。但具体表现不同， 浙江是在较少的科技投入情况下实现了高产出，而北京和广 东的相对高效率是建立在高投入的基础上；江苏在五省市中 科技投入产出效率表现不佳，l 6年内没能达到 D E A有效 ， 且 0值始终位于较低水平。 ( 2 )在考察科技投入指标冗余的过程中，虽然有些省市 在我们选取的年份初期冗余值为零，但不能说明此时的科技 投入产出状态就是 良好的，从处理结果可以看出，该期间并 未达到 D E A有效。五省市大部分年限的 ； 值都远小于 1 ， 说明这些年份都处于规模收益的递增阶段，效率随着投入的 增加而提高，应适当增加投入规模，只有浙江省 2 0 0 5年的 值为 1 2 5 4 ，处于规模收益递减阶段，应适 当缩小投入规 模。2 0 0 3至 2 0 0 5年 ，除江苏省外，其余四省市 值达到 1 ，说明处于规模收益不变阶段，规模效率较好。 ( 3 )从科技投入的指标来看，1 9 9 9年之前，科技经费指 标出现冗余 ，由于该时期处于规模收益的递增阶段，也说明 了是科技人员的投入不足。2 0 0 0年起出现科技人员指标的冗 余 ，并且各省市均在 2 0 0 0年出现明显的转折。原因是我们选 取科技活动单位人员数这一投入指标中包括高校 的科技人 员，而 1 9 9 9年为了培养大量的高素质人才以满足持续快速经 济发展的需要 ，我国进行了高等院校的第一次大规模扩招 ， 因此在 2 0 0 0年的科技人员数据统计中出现了突然性变动，相 对于当时科技经费的投入略显冗余。 ( 4 )在科技产出的指标方面，专利申请指标表现较好， 五省市均未出现不足；科技论文数量方面，北京 1 6年均未出 现不足，这与该地区在高校和科研单位数量上具有明显优势 有关，因此在科技的直接产出方面表现优异，而广东相对较 弱，1 9 9 3至2 0 0 2年的 1 0年间该指标都出现不足；技术市场 的成交合同金额间接反映了科技成果与市场的结合程度 ，即 直接体现科技的经济价值，该项指标在五个省市中普遍存在 不足的情况，但广东相对略有优势。 表 1 北京各年度总体效率与规模收益情况 年份 S f S f s s g s i l 9 9 O 0 l 0 o 9 3 7 0 0 0 2 5 3 9 5 9 1 0 1 8 3 r 9 9 l 0 5 7 4 6 1 0 0 0 l 7 l 2 5 7 3 0 2 0 4 1 9 9 2 O 4 4 4 7 6 3 8 0 0 2 3 4 2 5 4 9 0 2 8 0 1 9 9 3 0 2 1 3 7 3 1 7 O 0 2 0 4 8 7 3 6 0 6 6 l 1 9 9 4 0 1 4 5 2 3 8 3 0 O O 2 9 t 4 8 2 3 0 3 3 3 1 9 9 5 0 3 0 2 4 2 4 7 0 O O 2 9 7 7 1 2 4 O 3 3 l 1 9 9 6 0 2 7 0 1 7 2 7 0 O 0 2 6 7 0 3 4 6 O 2 6 9 1 9 9 7 0 4 1 9 8 0 2 7 0 O 0 4 4 8 1 7 5 0 0 2 8 9 1 9 9 8 0 5 l 8 0 o 5 7 o 0 O 1 2 1 2 o 4 4 O 3 l 7 l 9 9 9 O 1 0 3 5 0 5 6 0 0 0 O 6 4 l 4 51 2 0 4 9 5 2 O 0 0 4 8 6 8 5 3 0 0 0 3 6 0 O 4 9 6 0 5 1 2 2 0 0 1 2 6 9 l 2 4 0 0 O 1 3 l 8 9 7 3 0 5 5 3 2 o 0 2 2 4 1 5 9 5 O 0 0 2 6 7 5 o 5 0 0 5 8 9 2 0 0 3 1 2 3 9 1 6 O O O 3 6 9 4 2 0 7 5 2 2 0 o 4 O O O O O 1 O 0 0 2 0 0 5 O 0 O 0 0 1 0 0 0 表2 上海各年度总体效率与规模收益情况 年份 S r s 2- s s g s i 1 9 9 0 0 O O 0 l 8 l 7 6 7 9 0 O 7 5 1 9 9 1 0 3 1 7 9 0 0 0 l l l 6 4 1 4 0 0 8 2 l 9 9 2 O l 4 1 O 4 1 7 O O l 2 2 3 5 0 0 0 1 0 0 1 9 9 3 O 4 9 9 9 1 6 0 0 5 Ol 4 9 9 0 2 2 6 1 9 9 4 0 5 7 0 2 7 2 2 O 0 6 7 7 3 1 6 O 1 8 O 1 9 9 5 0 8 9 9 a l8 1 1 0 O 8 0 1 9 1 4 O 1 l 7 l 9 9 6 O 1 0 1 5 4 4 7 0 O O 4 3 6 1 7 0 1 2 8 1 9 9 7 0 1 7 3 8 3 6 8 0 0 0 6 8 1 7 5 2 0 1 5 0 l 9 9 8 O l 5 6 3 8 4 8 O 0 0 3 8 6 7 7 6 0 2 l 5 1 9 9 9 O 3 2 3 9 9 6 9 0 0 2 0 4 41 9 2 0 3 3 l 2 0 o 0 3 7 3 7 7 3 O 0 0 0 O 2 9 7 2 o 01 3 O 4 7 9 1 O 0 2 3 6 6 0 0 4 o 2 2 o ( ) 2 2 l 6 5 2 8 0 0 0 0 0 4 7 4 2 0 o 3 0 0 O 0 O 1 _ 0 0 0 2 0 0 4 0 0 O 1 2 2 5 7 O 0 7 8 7 2 0 o 5 O 0 0 0 0 1 0 0 o 徐蔷等：地区科技投入产出效率的测度与评价 表 3 江苏各年度总体效率与规模收益情况 年份 S l“ S f S S s i l 9 9 O 0 0 0 0 7 舳 8 7 0 0 O 9 8 1 9 9 l 0 0 0 0 6 7 1 9 5 2 0 0 8 9 l 9 9 2 O 0 0 0 9 3 9 5 4 2 0 1 5 7 1 9 9 3 0 0 O 0 3 2 7 4 9 3 0 3 5 4 l 9 9 4 0 0 0 0 4 9 1 5 7 0 0 2 7 8 l 9 9 5 0 1 5 8 2 1 9 O 0 5 2 6 7 2 1 0 2 7 4 1 9 9 O 1 3 2 6 4 I 2 0 0 5 6 8 5 5 0 2 9 5 1 9 9 7 O l 2 4 6 5 2 9 0 0 3 3 8 5 6 6 0 3 2 4 l 9 9 8 0 2 7 7 3 0 5 4 0 5 5 6 4 0 0 4 4 5 1 I9 0 4 3 9 6 1 O 0 3 9 7 8 O O 7 6 9 2 O 0 o 8 l l 0 6 3 0 0 2 9 4 6 O 0 4 0 5 2 0 ol 7 7 6 3 7 1 0 O 9 4 O 0 3 7 0 一 2 0 【l 2 4 1 6 9 0 9 O O O 1 2 7 7 6 9 0 5 4 9 2 0 0 3 2 1 5 8 1 7 0 0 0 O 0 6 9 0 0 0 0 O 8 8 0 2 9 9 0 7 2 9 2 0 0 5 0 0 0 0 6 0 2 2 9 7 9 0 9 O 6 表 4 浙江各年度总体效率与规模收益情况 年份 S f S f S S S i 1 9 9 O O 0 0 0 4 2 3 4 8 8 0 0 5 7 1 9 9 l O 0 0 0 3 0 6 9 1 0 0 5 2 1 9 9 2 0 O 0 0 5 2 9 9 4 4 O 1 1 7 1 9 9 3 O 0 0 2 6 7 1 3 4 3 0 6 0 2 2 6 1 9 9 4 O O 0 O 1 9 1 1 8 3 0 1 】 7 1 9 9 5 0 0 0 l l 3 7 0 0 2 4 4 l 9 9 6 O 4 1 7 9 3 0 9 0 1 3 3 9 0 0 3 2 4 l 9 9 7 0 0 0 6 9 5 O 0 4 2 3 l 9 9 8 0 2 4 8 5 7 2 7 0 3 4 1 4 0 0 6 l 5 l 9 9 9 0 O 0 0 O l _ 0 0 0 2 0 0 0 2 6 2 4 9 0 0 0 5 1 4 9 O 0 5 2 0 2 0 0 1 1 8 9 4 8 0 0 4 7 0 0 O 0 5 7 5 撇 l 8 9 3 0 2 0 O 1 7 2 4 O 0 7 2 7 2 0 0 3 0 0 0 0 0 1 0 0 o 撇 0 0 O 0 1 8 l 5 0 4 7 0 9 3 0 0 0 O 0 8 8 4 6 2 3 O 1 2 5 4 表5 广东各年度总体效率与规模收益情况 年份 S f S f s 3 S s i l 9 9 0 O 0 0 O 2 9 6 7 8 9 0 0 4 5 l 9 9 l 0 0 O O l 3 6 0 5 5 0 O 7 8 l 9 9 2 O 0 O 0 6 5 8 7 O 0 1 3 0 1 9 9 3 O 0 0 4 0 8 5 2 3 1 7 1 8 0 4 5 5 l 9 9 4 0 0 O 1 8 8 6 0 0 3 8 l l 9 9 5 0 O O 3 6 4 7 0 0 6 0 9 1 9 9 6 O 1 6 9 7 6 8 6 0 5 l 9 4 9 4 5 4 6 0 7 4 6 l 9 9 7 O 4 1 5 7 2 2 8 0 8 2 8 8 0 1 0 1 3 1 9 9 8 O 1 5 0 6 7 6 o O 0 l 1 7 3 3 3 7 3 0 1 0 1 5 1 4 1 9 9 9 O 2 8 2 7 7 5 2 0 0 1 5 9 1 6 3 7 4 2 2 3 2 0 2 6 2 0 。 o 2 2 4 3 9 8 O 0 9 9 3 7 0 0 71 8 2 o 0 1 3 2 3 0 1 0 0 7 9 6 0 0 0 7 6 3 2 o 0 2 4 3 5 2 0 0 0 1 3 5 7 3 0 0 9 9 6 2 0 D 3 0 0 O O O 1 O 0 0 2 o 0 4 0 0 0 9 0 7 7 3 5 7 6 3 3 1 0 9 2 1 2 0 0 5 0 0 O O 0 1 O o 0 3 结论与建议 本文通过 c R模型对我国科技研究能力相对较强的5个 经济发达省市的科技投入产出效率进行了测度，得出以下结 论和建议 ： ( 1 )各省市在把注意力放在加大科技投入力度的同时， 更需要重视的是投入产出效率这一指标，充分有效的利用科 技资源，提高产出水平，否则只能造成科技资源的严重浪费。 有必要定期进行评价和监测，以便随时根据自身的发展状况， 控制投入产出量，保证规模最优。 ( 2 )地区的经济发展水平、开放程度、教育水平都对科 技投入产出的效率有促进作用，各省市应该注重加强自身相 对薄弱的环节，避免出现木桶效应。例如：广东省提高科技 效率的重点可以适当向科技直接产出方向倾斜；江苏省仍然 处于规模收益递增的阶段，可以加大科技方面的投入力度已 达到最优规模。 ( 3 )我国科技成果的产业化程度较低，难以转化为现实 的生产力，创造更大的经济价值。因此提高科技能力不能停 留在申请专利和发表论文的初级阶段，应该加快速度建立成 熟的科技市场、提高科技与经济的结合度，增强科技企业的 市场竞争力。一方面需要加强企业、高校和科研机构三方的 资源优势互补，另一方面政府应该制定并完善具有激励作用 的优惠政策和法律制度，鼓励企业和科研单位在进行科研活 动的同时关注市场 ，促进科技成果的产业化。 ( 4 )提高科技人才的利用效率。一流的人才只是集中于 国有科研机构和高等院校会造成人才资源的浪费，鼓励高科