我国区域技术创新的效率测度及动态比较

王家庭，单晓燕

（南开大学中国城市与区域经济研究中心，天津 300071）

我国区域技术创新的效率测度及动态比较

王家庭，单晓燕

（南开大学中国城市与区域经济研究中心，天津 300071）

本文基于技术创新的阶段性特点，将技术创新划分为试验创新与产品创新两阶段，并利用DEA方法和Malmquist指数法对2002-2007年我国区域技术创新两阶段的效率变动趋势进行了实证分析，结果显示：整体来看，试验创新效率基本稳定，产品创新效率提升幅度较大，技术进步是创新效率提升的关键；分区域来看，东部地区整体效率基本保持不变，中部地区产品创新效率提升，但试验创新效率下降，西部地区两阶段创新效率都有较大提升；各省域创新效率变动差异较大，存在的问题也不尽相同，应因地制宜地制定政策，提升区域技术创新的综合效率。

区域技术创新；创新效率；DEA；Malmquist指数

Abstract:This paper divides technology innovation into two stages:test innovation and product innovation,then evaluates and analyzes the variation of innovation efficiency about the two stages of different regions in China from 2002 to 2007 year by using DEA and Malmquist index approach.The results show that:overall,test innovation efficiency keeps almost stable,while product innovation efficiency raises;from a perspective for different regions,both efficiencies of two stages of the eastern region remain stable,in the central region,product innovation efficiency improves obviously,while test innovation efficiency declines,the western region has a large progress in innovation efficiency of both stages;and there are different changes in innovation efficiency among different provinces,the problems are also different,every province should develop policies suited to local conditions,so as to enhance the comprehensive technical innovation efficiency.

Key words:technological innovation；innovation efficiency；DEA；Malmquist index

1 引言

内生经济增长理论认为，技术创新是一国经济增长的源泉和动力，发达国家的创新实践已经证明了这一点。同样，对于一个特定地区或区域的发展，技术创新也起着决定性的作用。由于各方面条件的同一性及要素良好的流动性，区域内往往会形成一个有效的创新系统，即区域创新系统（Regional Innovation System，RIS），各种与创新相联系的主体要素（创新机构和组织）、非主体要素（创新所需要的物质条件）以及协调各要素之间关系的政策制度相互联系，共同实现该区域内的技术创新，推动区域经济的可持续发展。但是由于创新系统的完善程度、管理水平、资源配置等个方面存在差异，各区域的技术创新效率水平不一，以致各区域的综合竞争力高低有别，这恰是导致我国区域发展不平衡的一个重要原因。因此，比较研究我国各区域的技术创新效率及其差异，对于缩小区域差距，促进区域协调发展具有重要的现实意义。

在科技全球化和区域发展一体化的背景下，区域创新对于区域经济的发展愈来愈重要，国内外学术界对于区域创新系统的创新效率也日趋关注。现有文献中对创新效率的评价方法，大致可以分为三种：一是利用计量的方法，分析区域创新对经济增长的影响，以此评价区域创新的效率；二是建立评价区域创新效率的系统指标，利用灰色关联、层次分析等方法，全面系统地评价区域创新绩效；三是利用参数或非参数的投入产出分析法，通过分析投入与产出之间的关系评价区域创新效率。相比前两种方法，投入产出分析法由于其分析的简易性与全面性而得到越来越多的应用，特别是随着非参数的数据包络分析法（DEA）的不断发展和完善，该方法已成为测度区域创新效率最主要的方法。Luis Diaz-Balteiro（2006）、Astrid Cullmann （2009）、Akihiro Hashimoto（2008）、V.J.Thomas（2010）、Fang-Ming Hsu（2009）分别应用不同的DEA模型测度了西班牙、OECD、日本、美国、台湾等不同国家和地区的技术创新效率［1-5］。

国内也有不少学者对我国区域技术创新的效率进行了研究，采用的方法也主要是投入产出分析法，如 DEA （数据包络分析）、SFA （随机前沿分析）、Malmquist指数等，其中以DEA方法应用最为普遍。池仁勇（2004）利用DEA方法测度了浙江省11个地区的技术创新效率［6］；官建成（2005）将区域创新活动分为技术产出阶段和经济产出阶段，并运用DEA方法分别对创新活动的技术有效性、经济有效性以及综合有效性进行评价［7］。张宗益（2006）用 C-D 生产函数采用SFA方法实证分析了我国1998—2003年的区域技术创新效率，结果发现东、中、西部之间区域技术创新效率差距明显［8］。 史修松（2009）采用SFA方法以省级区域为样本，测算并分析了中国区域创新效率及其空间差异，表明区域创新效率总体水平不高， 区域差异较为明显［9］。 袁鹏 （2007）用Malmquist指数对1998—2002年期间我国区域创新绩效进行了动态分析，结果表明，大部分省份的创新绩效是改进的,而平均创新绩效的提高主要得益于平均技术效率的提高［10］。 刘凤朝（2007）用 Malmquist指数方法测算了我国科技创新效率的变动趋势，表明20世纪90年代以来我国科技创新效率的增长主要是由技术进步推动［11］。

由上述研究我们可以看出，无论是从研究方法还是从研究范围上，国内学者对我国区域技术创新效率问题都已进行了较全面深入的探索。但是，在以下方面还需要进一步深入研究：（1）技术创新是一个多阶段过程，每一阶段的投入产出的表现形式是不同的，而以往的研究多把专利产出与新产品产出作为技术创新产出同时进行分析，缺乏一定的系统性。（2）技术创新的不同阶段所需要的资源、技术等条件是不同的，只有对各阶段分别分析，才能发现技术创新存在的问题，有效地促进技术创新效率的提升。基于此，本文将技术创新划分为试验创新与产品创新两阶段，其中试验创新是指新知识、新技术的形成，其表现形态为专利、论文、专著等；而产品创新阶段是批量化的新产品、新服务的产生，其表现形态为新产品。然后应用Malmquist指数方法从实证角度对我国2002—2007年区域技术创新两阶段的效率进行测度和动态比较。

2 指标选取与数据处理

根据技术创新的阶段性和系统性，本文将技术创新划分为两阶段——试验创新阶段与产品创新阶段，各阶段投入产出变量指标的选取如下：

2.1 试验创新阶段

（1）产出变量指标：三种专利申请授权数——发明（F）、实用新型（S）和外观设计（W）。试验创新是指新知识、新技术的形成，其表现形式主要为专利、论文和专著等形式。我国各省市的论文、专著等未分别统计，因此我们采用专利数据来近似度量试验创新的产出。专利数据的统计主要有申请受理数与授权数，从创新的效果来说授权数更能反映创新的效率。

（2）投入变量指标：三大创新主体的R&D人员与R&D经费——研究与开发机构R&D人员全时当量（LR）、内部经费支出（FR）；高等学校R&D人员全时当量（LS）、内部经费支出（FS）；大中型工业企业R&D人员全时当量（LE）、内部经费支出（FE）。当前，高校、工业企业和研究机构已成为我国技术创新的主体，2008年三大创新主体的R&D人员及经费支出分别占全国总数的85%左右，所以我们用三大主体R&D的投入度量试验创新阶段的投入。需要说明的是相对大中型工业企业，小型工业企业由于资金、人员等的缺乏，创新活动往往很少，特别是自主研发式的试验创新活动，所以我们采用大型工业企业的数据来代替工业企业的数据。

2.2 产品创新阶段

（1）产出变量指标：新产品的价值——新产品产值（VP）。依然采用大型工业企业的数据来代指全部企业的数据。以往的研究大多采用新产品的销售收入或者利润衡量产出，但是我们认为销售收入与利润等经济指标都会受到市场环境、企业管理等多种因素的影响，并不能准确反应新产品的价值。而新产品的产值是指以货币形式表现新产品的最终产品的总价值量，更能反应新产品的价值。

（2）投入变量指标：三种专利授权数——发明（F）， 实用新型 （S）， 外观设计 （W）； 国内技术引进——国内技术市场技术流向地域技术开发类合同金额（TD）、技术转让类合同金额（TT）；国外技术引进——国外技术引进技术费用（VT）。产品创新阶段主要是指对现有技术进行批量化的产品生产，也就是将技术转化为产品的阶段，而一个区域的企业所需的新产品的技术来源不外乎本地技术与外地技术，其中外地技术又分为国内其他地区技术与国外技术。本地技术我们采用三种专利授权数衡量，国内技术引进我们采用技术开发合同金额与技术转让合同金额度量。技术交易的统计中也包括本区域内的技术交易，与本地专利授权数有一定的交叉，但是一般而言本区域内的技术交易较之本区域与其他地区的技术交易比重应该较小，因此我们采用这两个指标近似衡量国内的技术引进情况。国外技术引进方面，选取技术费用而非技术与设备的总费用，依然是考虑到设备的引进主要使用的是较为成熟的技术，所包含的技术创新较少。

图1 技术创新两阶段投入产出指标的选取

综上所述，技术创新两阶段的投入产出指标如图1所示。

基于数据的统一性和完整性，我们选择2002—2007年全国30省市（西藏除外，数据缺失严重）作为分析样本，由于内蒙古与青海两地区国外技术引进合同存在数据缺失，所以产品创新阶段的分析只采用剩余28省市的数据。所用数据全部来源于《中国科技统计年鉴》（2003—2008）与《中国统计年鉴》（2003—2008），与价值因素相关的各变量均处理为2005年的不变价。

3 实证分析

我们采用规模报酬可变的产出导向的DEA模型，利用DEAP2.1软件测算了2002—2007年我国区域技术创新的效率及Malmquist指数，分阶段分区域地对我国技术创新效率的变化进行比较分析。

3.1 我国区域创新效率的总体变化

Malmquist指数，即全要素生产率，表征了考察期内技术创新效率的变化情况，如果该指数大于1，则表示与前期相比，本期的创新效率有所提升；反之，则表示创新效率有所下降。由图2，我们可以看出总体上，我国技术创新效率在试验创新与产品创新阶段的变化并不一致：产品创新阶段，创新效率提升幅度较大，平均每年提升12.7%；而试验创新阶段的创新效率基本稳定，呈微波浪式变化。两阶段效率的变化不一致一方面说明，近年来我国产品创新发展很快，这与我国工业、高科技产业的迅速增长密切相关；另一方面也暴露出我国自主创新的节奏跟不上产品创新的速度和工业增长的速度，需要大量的引进国外技术来支撑国内产业的发展，我国国外技术引进合同数由2003年的7130件上升到2007年的9773件，引进合同金额由1345121万美元上升到2541535万美元，因此只有加强自主研发创新，提高自主创新效率才能保障我国经济的平稳可持续发展。

图2 我国区域技术创新两阶段的Malmquist指数比较

为进一步考察创新效率的变化原因，我们将Malmquist指数（Tfpch）分解为资源配置效率的变化（Effch）与技术进步的变化（Techch），如表 1 所示。技术进步,即生产前沿面的向外移动，其经济含义是在不增加投入要素的条件下，仅仅由于技术进步而增加的产出［10］。通过表1可以清楚地看到，不管是试验创新阶段还是产品创新阶段，创新效率的提升都主要来源于技术的进步，这与涂正革 （2005）、白俊红（2009）、王志刚（2006）的研究结果是基本一致的［12-14］。技术进步主要得益于两方面：一方面，国家对科技创新的高度重视,2006年全国R&D经费支出占GDP的比重已达到1.42%,接近1.5%的向自主创新国家迈进的转折点［13］；另一方面，随着我国市场化进程的加快,市场竞争逐步加剧,以致企业不断加大研发力度,积极开发新产品，有效地推动了技术进步。

表1 2002—2007年两阶段Malmquist指数及分解

3.2 东、中、西部创新效率动态比较

改革开放以来，我国经济一直呈现出东、中、西阶梯式发展的现象，为加快中西部发展，缩小区域发展差距，国家出台了一系列政策与规划，其中发展科技、推动创新，以科技创新带动区域经济的发展是重要的发展方向。

由表2可以看出，东部地区的技术创新效率基本保持不变；中部地区试验创新效率略有下降，而产品创新效率提升很快；西部地区两阶段创新效率都有所上升。东部地区在创新资源（人力资本、科研经费）上占据绝对优势，而且其经济环境、社会环境都优于中西部地区，技术层面较高，技术进步稳定，但是值得注意的是两阶段的资源配置效率都略有下降，应进一步改善创新管理体制及相关政策制度，防止创新资源的浪费。西部地区由于国家西部大开发战略的影响，社会环境、基础设施不断改善，优惠政策不断出台，吸引了不少企业与专业人才，因此其技术进步明显，创新效率大幅提升，这也在一定程度上验证了我国西部大开发战略的有效性；中部地区相对处于夹心阶层，既没有优势的创新资源，又没有吸引人才的优惠政策，相对来说自主创新能力较弱，但是中部地区的产品创新效率提升明显，技术进步尤为显著，这说明中部地区工业发展迅速，更需要强大的自主研发能力做支撑。

表2 东、中、西部两阶段平均Malmquist指数及分解

3.3 各省市创新效率动态比较

为了分析我国各区域技术创新综合效率变动情况，我们根据新两阶段的Malmquist指数绘制出如图3所示的二维分布图（以1为划分标准）。

由图3可以看出，近年来各省市在技术创新能力提升上还是有很大差别的。

图3 我国区域技术创新两阶段效率变动矩阵图

（1）约一半省市的两阶段创新效率都有所提升，但是大多数省市的两阶段创新效率的提升幅度存在差异，这需要各省市分别制定相应的发展政策，使得试验创新能力与产品创新能力相匹配，提高技术创新的综合效率。特别值得注意的是，西部地区的省市在其中占了很大比例，而且甘肃、陕西、云南的创新效率提升幅度都比较大，这说明近年来我国西部地区各省市正处于快速发展阶段，技术创新效率的不断提升为其经济的发展奠定了基础。

（2）有13省市处于试验创新效率下降但产品创新效率提升区间，说明这些省市的自主研发创新能力有待进一步增强，特别是福建、广西、宁夏等省区。

（3）处于技术创新两阶段效率都下降区间的只有重庆市，其产品创新效率略有下降，试验创新效率下降幅度较大，而且我们发现重庆市两阶段创新效率的下降都是技术退化所导致的，这需要引起当地政府的重视，进一步加强研发的投入和研发人才的培养，提高技术创新的能力，加快技术进步。

（4）上海市是唯一试验创新效率提升高而产品创新效率下降的区域，这可能是因为上海市的第三产业比较发达，其相当一部分创新产品属于第三产业，而我们仅用工业企业的新产品衡量产品创新阶段的产出，可能在一定程度上低估了其创新效率。

4 结论及政策建议

本文利用DEA方法及Malmquist生产率指数方法，基于技术创新过程中的试验创新与产品创新两阶段视角，对我国2002—2007年各区域的技术创新效率进行了测度和动态比较分析，得出以下主要结论：

（1）我国技术创新两阶段的生产率都有所提升，试验创新效率基本不变，略有上升，产品创新效率提升幅度较大，平均每年提升12.7%，创新效率的提升均来源于技术进步。

（2）从三大区域来看，东部地区技术创新两阶段的创新效率都基本保持不变，资源配置效率略有下降；中部地区在产品创新效率很快，但是在试验创新效率有所下降；西部地区近年来的两阶段的技术创新效率都有所提升，这主要得益于我国西部大开发战略。

（3）各省市在技术创新两阶段的效率变动上具有较大差别，13省市位于两阶段创新效率都提升的区间，西部地区省市占比重较大；13省市位于试验创新效率下降而产品创新效率提升的区间；重庆市两阶段创新效率都下降；上海市试验创新效率有较大提升而产品创新效率有所下降。

根据上述结论，我们提出以下政策建议：

第一，加大教育投入，培养创新型人才。本文分析结果表明，整体上我国试验创新效率落后于产品创新效率，自主研发创新能力较弱，而只有加大教育投入，培养创新型人才能从根本上改善我国的自主创新能力。各地应特别重视高等院校的内涵建设，建立鼓励竞争、激发活力的科学管理机制，加强高校重点工程中心和重点实验室建设，使之成为高层次创新人才和专业人才的培养基地，提升我国的整体自主创新能力，为企业创新和科技进步提供技术和人才支撑。

第二，规范创新制度，完善法律环境。进一步完善与区域创新活动相关的法律法规，如专利法、知识产权与贸易保护法、科技成果转化法、技术合同法等，既要保障企业、高校等创新主体的创新地位，鼓励其创新活动的进行，又要保障技术市场交易的有序进行，促进我国技术创新的综合能力的提升。

第三，建立符合市场规律的科技创新体制，促进产学研深度结合。需要进一步建立重大科技项目决策机制，完善项目评审、监督管理和奖励制度，加快创新体制的市场化建设；加强对产学研联合申报项目的审查，防止产学研结合的形式化和表面化，设立产学研结合研发专项计划或基金，支持大学和科研机构的技术成果向企业尤其是中小企业转移，促进创新成果的转化，提升试验创新与产品创新链接与转化的有效性。

总之，各地应因地制宜地制定相关政策来提升综合区域创新能力，例如试验创新阶段效率有所下降的地区应当优先考虑试验创新能力的提升，而两阶段创新效率都有所提升的地区则需 “两手都要抓”，以更快地提高综合技术创新能力，充分发挥技术创新在区域经济发展中的重要作用。

［1］ Luis Diaz-Balteiro．An analysis of productive efficiency and innovation activity using DEA:An application to Spain’s wood-based industry ［J］．Forest Policy and Economics,2006（8）:762-773．

［2］ Astrid Cullmann．Innovation,R&D Efficiency and the Impact of the Regulatory Environment– A Two Stage Semi-Parametric DEA Approach［J］．Discussion Papers,Berlin,May 2009．

［3］ Akihiro Hashimotoa．Measuring the change in R&D efficiency of the Japanese pharmaceutical industry ［J］．Research Policy,2008（37）:1829-1836．

［4］ V.J.Thomas．Using patents and publications to assess R&D efficiency in the states of the USA ［J］．World Patent Information,2010．

［5］ Fang-Ming Hsu．Measuring relative efficiency of government-sponsored R&D projects:A three-stage approach［J］．Evaluation and Program Planning,2009 （32）:178-186．

［6］ 池仁勇．基于投入与绩效评价的区域技术创新效率研究［J］．科研管理，2004，（7）：23-27．

［7］ 官建成．基于 DEA 方法的区域创新系统的评价［J］．科学学研究，2005，（4）：265-272．

［8］ 张宗益．基于 SFA 模型的我国区域技术创新效率的实证研究［J］．软科学，2006，（2）：125-128．

［9］ 史修松．中国区域创新效率及其空间差异研究［J］．数量经济技术经济研究， 2009，（3）：45-55．

［10］ 袁鹏．我国区域创新绩效动态变化的 Malmquist指数分析［J］．科学学与科学技术管理，2007，（1）：44-49．

［11］ 刘凤朝．基于 Malmquist指数法的我国科技创新效率评价［J］．科学学研究，2007，（5）：986-990．

［12］涂正革．中国的工业生产力革命——用随机前沿生产模型对中国大中型工业企业全要素 生产率增长的分解及分析［J］．经济研究，2005，（3）：4-15．

［13］白俊红．中国地区研发创新的相对效率与全要素生产率增长分解［J］．数量经济技术经济研究，2009，（3）：139-151．

［14］ 王志刚．地区间生产效率与全要素生产率增长率分解（1978-2003）［J］．中国社会科学，2006，（2）：55-66．

［15］余泳泽．我国高技术产业技术创新效率及其影响因素研究——基于价值链视角下的两阶段分析［J］．经济科学，2009，（4）：62-74．

［16］ 吴延兵．自主研发、技术引进与生产率——基于中国地区工业的实证研究［J］．经济研究，2008，（8）：51-64．

［17］张宗和，彭昌奇．区域技术创新能力影响因素的实证分析——基于全国30个省市区的面板数据［J］．中国工业经济，2009，（11）：35-44．

（责任编辑 刘传忠）

Evaluation and Dynamic Analysis of Technological Innovation Efficiency of Different Regions in China

Wang Jiating,Shan Xiaoyan
（Research Center of China Urban and Regional Economies,Nankai University,Tianjin 300071,China）

F061.5

A

2010-05-25

王家庭（1974－），男，山东诸城人，南开大学中国城市与区域经济研究中心副教授，经济学博士，硕士生导师；研究方向：城市与区域经济、土地与房地产经济。