基于DEA的新疆R&D活动效率研究

[摘要] R&D活动作为科技创新的重要标志，是科技活动的灵魂。在新疆实现新疆跨越式发展的新阶段，认真分析和研究新疆 R&D投入产出的效率，有利于全面地了解其科技活动的实力和水平，对于优化科技资源配置，科学制定发展规划，加强宏观决策与科技管理，推动创新体系建设，促进新疆跨越式发展。基于此，本文根据新疆2000年～2009年的R&D活动的投入和产出数据，采用DEA模型进行实证分析，发现新疆R&D活动的总体效率还不错，但是总量上和全国相比还有很大差距，因此，政府应加大对新疆R&D活动的支持力度，充分发挥技术进步对经济的推动作用，鼓励技术产业的发展，从而实现新疆跨越式发展。

[关键词] R&D 效率 DEA 新疆跨越式发展

一、引言

自从中央新疆经济工作会议召开以来，中央相关部门统筹组织各方面力量，形成推动新疆发展和稳定的强大合力，提出了走跨越式发展的道路。所谓“跨越式发展”，是指一定历史条件下落后者对先行者走过的某个发展阶段的超常规的赶超行为。既然是“超常规”，它就不是通过单纯地加快速度可以实现的。在对我国现实发展状况有了比较明确的认识之后，我们所提出的跨越式发展战略与传统工业发展过程中任何一个时期的“赶超型”战略不同。它必然要突破传统工业化道路中单纯追求“速度型”增长，避免经济发展中的短期行为，以及“单项突进”的发展模式，而追求一种速度与效率并重，当前发展与长远发展兼顾，经济和社会、生态环境协调发展的模式。

跨越式发展是一种快速度的发展，要在遵循发展规律的前提下，用尽可能短的时间达到目标；跨越式发展是一种赶超先进的发展，要在提高综合竞争力的前提下，缩小与发达地区的差距，甚至赶上和超过发达地区；跨越式发展是一种高水平的发展，因此要在科技进步的推动下，努力实现产业、技术、质量、效益的新跨越，但是科技进步的首要推动力就是研究与发展（R&D）活动，只有有了研究与发展活动，才会产生科技的进步，R&D的投入即是通过带动技术进步从而成为促进经济发展的内在动力。新疆近年来R&D投入经费从数据上来看有逐年上升的趋势，但在总量和比例上和全国相比还是有很大的差距，尤其是和东部沿海发展较快的城市有很大的差距。

基于此，本文分析了新疆经济发展的现状，采用数据包络分析方法（ DEA，Data Envelopment Analysis ）对新疆R&D活动的效率进行分析，指出新疆地区R&D活动中存在的问题和对新疆经济发展的影响，并提出相应的改进措施，以促进新疆跨越式发展的稳步进行。

二、文献综述

在用DEA方法评价我国各地区R&D效率的时候,不同学者依据的研究侧重点不同,研究的区域范围也有所不同。如有些学者选择西部或中部省份或部分经济发达的省份或某个省内的各个地市作为DMU (任胜钢等, 2006)。薛俊波选择了资本、劳动、能源消费和水资源4个指标为投入指标，GDP，人均GDP，GDP与污水排放量的比值为输出指标,采用DEA方法对全国各个省市的数据进行分析，得出了达到技术效率的省市和未达到技术效率的省市，为各省市经济发展提供了方向。

池仁勇采用反映区域技术创新的投入指标(R&D经费、人员投入强度,创新管理资本(企业家))和区域技术创新绩效的产出指标(产业集群度(专家打分)，出口、名优产品指数,全员劳动生产率,高新技术产业比重)，用DEA方法进行了效率分析。但是，他用的均是相对指标,反映的是“质量”，用投入与产出质量指标计算而得的效率,其意义不易理解。谢友才,张红辉，利用浙江省11个地区的1999年~2003年科技投入产出数据,应用基于数据包络分析(DEA)的视窗分析方法,测量了浙江省各地区的科技投入产出效率,研究了其效率的趋势和稳定性。

还有一些相对复杂的数学方法也被用来评价R&D效率,翟立新等(2005)运用Griliches-Jaffe知识产函数,建立了公共科研机构效率定量评价模型来评价其效率水平,朱有为等(2006)利用随机前沿生产函数测算了中国高技术产业的研发效率,并考察了企业规模、市场结构和所有权结构等因素对研发效率的影响。

三、DEA模型参数设计介绍

1.DEA模型介绍

数据包络分析方法（ DEA，Data Envelopment Analysis ）由Charnes、Coopor和Rhodes于1978年提出，该方法的原理主要是通过保持决策单元（DMU, Decision Making Units） 的输入或者输入不变，借助于数学规划和统计数据确定相对有效的生产前沿面，将各个决策单元投影到DEA的生产前沿面上，并通过比较决策单元偏离DEA前沿面的程度来评价它们的相对有效性。

DEA方法以相对效率概念为基础，以凸分析和线形规划为工具的一种评价方法，应用数学规划模型计算比较决策单元之间的相对效率，对评价对象做出评价，它能充分考虑对于决策单元本身最优的投入产出方案，因而能够更理想地反映评价对象自身的信息和特点；同时对于评价复杂系统的多投入多产出分析具有独到之处。它无须任何权重假设，而以决策单元输入输出的实际数据求得最优权重，排除了很多主观因素，具有很强的客观性。DEA方法假定每个输入都关联到一个或者多个输出，且输入输出之间确实存在某种联系，但不必确定这种关系的显示表达式。对于每一个决策单元DMUj都有相应的效率评价指数：

我们总可以适当的取权系数v和u，使得hj≤1,j=1,…，n。

对第j0个决策单元进行效率评价，一般说来，hj0越大表明DUMj0能够用相对较少的输入而取得相对较多的输出。这样我们如果对DUMj0进行评价，看DUMj0在这n个DMU中相对来说是不是最优的，我们可以考察当尽可能的变化权重时，hj0的最大值究竟是多少。

如以第j0个决策单元的效率指数为目标，以所有决策单元的效率指数为约束，就构造了如下的CCR（C2R）模型：

对于CCR模型可以用线性规划来表示， 为了讨论和计算应用方便，进一步引入松弛变量s＋和剩余变量s－，将上面的不等式约束变为等式约束，可变成：

2.DEA有效性的定义

（1）θ*＝1，且s*＋＝0，s*-＝0。则决策单元j0为DEA有效，决策单元的经济活动同时为技术有效和规模有效。

（2）θ*＝1，但至少某个输入或者输出大于0，则决策单元j0为弱DEA有效，决策单元的经济活动不是同时为技术效率最佳和规模最佳。

（3） θ*＜1，决策单元j0不是DEA有效，经济活动既不是技术效率最佳，也不是规模最佳。

四、新疆R&D活动效率分析

1.变量设计

R&D活动效率主要体现在R&D活动的投入产出是否合理，投入主要包括人力资源投入和经费投入，产出则包括科技论文数量、专利审批数量、重大科技成果项目数量，以及由此带来的技术经济合同的成交情况等，本文基于数据的可得性，选取的输入输出变量如下表：

R&D经费支出是指用于科技活动的实际支出，包括劳务费、科研业务费、科研管理费，能够反映科技投入的实际完成情况。但是它没有包括进行R&D活动所必须的实验设备费用，即固定资产购建费。固定资产购建费指报告年内使用非基建投资购建的固定资产和用于科研基建投资的实际支出额，即固定资产实际支出和科研基建投资实际完成额之和。固定资产是指长期使用而不改变原有实物形态的主要物资设备、图书资料、实验材料和标本，以及其他设备和家具、房屋、建筑物。固定资产购建费用于反映用于改善科研条件和科研手段方面的投入情况，它对研究与发展活动的顺利进行会产生直接影响。因此本文也将它做为影响R&D活动的一个变量。

2.数据分析

由于数据的可得性，本文选用新疆地区2000年~2008年R&D活动的投入产出为依据，采用Deap 2.1软件对新疆的R&D活动进行DEA分析，得到数据如下：

由表2的结果可以看到,新疆地区2000年、2001年和2007年的综合技术效率为1,即DEA 有效。也就是说,要想再增加任何现有的产出量,只有增加一种或多种新的R&D投入才可以使产出增加。而且,规模收益分析表明,它们的R&D投入产出规模收益不变,即每增加1单位的投入,产出的增加也为1单位,投入产出达到最优。

根据统计年鉴中的数据，新疆R&D活动的各项投入从2004年开始大幅度增加的，但是2001年和2003年的R&D活动仍然DEA有效。这说明不仅高投入、高产出的R&D活动DEA有效,投入产出处于中等水平甚至较低水平时,如果投入与产出的规模配合适当,也可以导致DEA有效,这也体现了DEA分析中包含的资源优化配置的思想。同样，从2005年，2006年及2008年的数据也可以看出，这两年的投入和前几年相比增加很多，但却是DEA无效。这说明要达到DEA有效,不能一味强调加大投入、扩大产出,更重要的是优化R&D投入产出的结构,结构不合理,高投入可能造成浪费,不一定能获得高产出。

从规模效率来看，虽然新疆地区近几年的R&D活动规模效率并非全部DEA有效，但基本都是规模效率递减的（drs），这说明可以找出合理的投入比例和产出中低效的环节,加以调整,从而达到DEA有效。如表3所示：

从表3可以看出，有投入剩余或者产出剩余的项年份R&D活动效率不高，即投入的资源没有得到最充分的利用。2004年,2006年和2008年新疆R&D活动的效率没有达到最大化。 2008年，新疆R&D活动的经费投入160603万元，比2007年（100174万元）增加了60429万元，固定资产构建费用为173316万元，比2007年（112461万元）增加了60855万元，但是R&D人员投入却少于2007年，从而导致投入要素间的比例相差过大，产出中的专利审批数量并没有增加，其他两个产出变量增幅也不大。从这可以看出，DEA方法得到的投入和产出的剩余只是相对的剩余，如果增加的投入比例适当，就会使R&D活动效率提高，即在一种投入要素增加的同时，其他投入要素也应该按相应比例增加 ，否则就会造成资源浪费。

五、结论

从新疆R&D活动的DEA模型分析中我们可以看出新疆R&D活动的总体效率并不低，但是为什么新疆的经济发展和全国各个省市相比仍然处在中下水平？原因在于新疆R&D活动投入总量和全国平均水平相比还存在很大的差距。以R&D投入中最重要的研究与试验发展经费支出为例，从2004年到2008年，新疆的研究与试验发展经费支出与新疆生产总值的比值一直低于0.4%,而同期全国的研究与试验发展经费支出与我国GDP的比值一直在1.2%以上。如下图所示：

综上所述：（1）新疆R&D活动效率并不低，但是规模效率递减。需要合理的调整R&D活动投入要素的比例，如果投入要素比例适当，就会使R&D活动有效，即在一种要素投入增加的同时，其他要素也应该按相应比例增加，否则就会造成资源浪费。（2）新疆R&D活动投入的规模和全国平均水平相比有很大差距。因此，新疆地区要抓住全国19个省市对口支援建设新疆的机会，加大对R&D活动的投入，充分发挥技术进步对经济的推动作用，鼓励技术产业的发展从而提高新疆经济发展的效率。只有这样，才能促进新疆经济的快速增长，从而实现新疆跨越式发展。

参考文献：

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