甘肃工业企业技术创新效率测度——基于2015—2017年我国工业类上市公司的经验数据

王 莉，刘海兵，2

(1.兰州交通大学 经济管理学院，兰州 730070； 2.浙江大学 管理学院，杭州 310058)

提要：工业企业是甘肃经济增长的主要引擎，提高重点行业、重点企业的技术创新效率，对甘肃推进工业转型升级具有极其重大的战略意义。以沪深两市A股工业类上市公司数据为样本，将分属不同行业的甘肃上市工业企业基于行业技术前沿面进行技术创新效率测度。采用VRS-DEA模型，对1 113个样本企业2015—2017年的技术创新投入和产出数据进行了创新效率实证分析，研究结果表明，甘肃上市工业企业技术创新效率并非“普遍低下”，过半企业能够达到行业平均水平，大禹节水等企业能够实现技术有效，纯技术效率水平较为理想，规模效率问题是制约甘肃上市工业企业技术创新效率的主要力量，因此增加运营规模，实现企业的规模经济是大部分甘肃上市工业企业提升技术创新效率的工作抓手。

一、引言

甘肃是我国“一五”“二五”和“三线”建设时期国家布局建设的重要能源原材料工业基地，在我国工业发展进程中具有重要的历史地位。“一五”期间，甘肃工业总产值占全国的比重为0.76%，“二五”时期增至0.99%，“三线”建设时期①这一比重攀升至1.84%，工业总量规模不断扩大。改革开放以来，甘肃工业经济经历了“高速增长—遭遇寒冬—转型阵痛”3个历史阶段，“十二五”期间，工业销售产值占全国的比重下降到0.70%，2015年，规模以上工业企业亏损72.3亿元，企业亏损面达到31.7%；制造业质量竞争力指数为80.3，低于全国平均水平3个百分点②，工业经济整体运行和增长乏力。作为全国老工业基地，工业一直是甘肃经济增长的“主引擎”和“压舱石”，为了寻求经济新常态下工业增长的突破口，甘肃在实施“工业强省”战略的基础上，积极通过科技创新破解经济发展的瓶颈。2010年，研究与试验发展(research and development，R&D)经费内部支出415 886万元，2015年增至827 203万元，增长逾两倍；研发经费投入强度(R&D经费内部支出占GDP比重)2010年为1.01%，2015年上涨至1.22%；R&D人员2010年为30 321人，2015年达到40 487人。规模以上工业企业，2010年有R&D活动的126家，占比6.3%，2015年有457家，占比21.4%。2010年研发经费内部支出占主营业务收入的比重为0.42%，2015年增长至0.56%，总体来看，“十二五”期间甘肃科技创新资源投入整体呈现持续增长的发展态势。企业开展创新活动，离不开创新资源的投入，但创新资源能不能转化为实质性的产出，是决定企业创新成功与否的关键。甘肃是创新资源相对匮乏的省份，提高重点行业、重点企业的技术创新效率，对甘肃推进落实“中国制造2025甘肃行动纲要”，加快“十三五”工业转型升级具有极其重大的战略意义。

二、文献综述

工业企业技术创新效率提升问题是一个需要多领域共同对话和回应的热点话题，已有研究侧重于以区域做划分，进行横向不同行政区划范围内工业企业创新效率的排序和比较。余东华等基于C2R模型评价了2007年我国30个省(市、区)国有工业企业自主创新能力及其影响因素，研究结果表明，甘肃国有工业企业存在科研机构冗余、科研人员冗员以及新产品开发有效产出不足等问题[1]。张海洋等测算了1999—2007年各地区大中型工业企业新产品技术效率，甘肃排名倒数第一，是自主创新效率很低的地区[2]。黄奇等对2006—2012年全国30个省份工业企业创新效率进行统计，甘肃工业企业在共同前沿和群组前沿下都表现出低创新效率[3]。宇文晶等对2004—2011年区域高技术产业创新效率的测度显示，甘肃两阶段纯技术效率均低于全国平均水平，属于粗放式低效率技术创新地区[4]。罗良文等运用DEA法测算了2011—2014年各区域工业企业整体绿色技术创新效率，甘肃排名倒数第二，企业研发技术水平不足，资源冗余现象严重[5]。陈四辉对我国各省(市、区)规模工业经济进行了系统聚类，甘肃被划归在“创新效率较低区域”，规模弹性较高，投入过剩，产出不足[6]。肖仁桥等对2005—2014年我国30个省(市、区)工业企业绿色创新效率进行了测算，甘肃科技研发效率较高，但成果转化效率较低，属于高研发低转化的创新区域类型[7]。晏蒙等对2011—2013年规模以上工业企业相关数据进行了效率测度与分析，甘肃科技创新效率3年均值列全国第10位，技术进步促进了甘肃规模以上工业企业科技创新效率的提高[8]。上述研究从时间轴分阶段揭示了甘肃工业企业创新效率相对滞后的客观事实，研究结论较为一致，但这种以区域内工业企业整体作为研究主体的分析范式，容易忽视区域内部工业结构与产业分布的差异性，事实上，不同行业的技术机会、技术创新的时间跨度、可预测性等均存在明显差别，各行业的技术创新特点与规律决定了同样的技术创新投入强度在不同行业技术创新产出上的差异性[9]，因此将分属不同行业的工业企业基于同一技术前沿面进行效率评价，其准确性和有效性是值得怀疑的[10]。分行业、分产业的技术创新效率研究成为一种流行趋向。高技术产业、战略性新兴产业、装备制造业等科技创新的重点产业、行业受到了学者的普遍青睐。这类研究针对性强，但涉及甘肃的成果不多，且多以宏观科技数据作为计量基础，对微观企业的关注度明显不足。

甘肃因历史因素造就的产业结构单一的工业现实，是我国老工业基地的典型特征，现有规模以上工业企业集中所在的石化、有色、冶金、建材等传统产业，又是创新风险高、创新难度大的行业领域[9]，以兰石集团、大禹节水、兰州佛慈、方大炭素为代表的老牌和新兴制造业骨干企业，引领着甘肃工业经济的发展，这些企业在各自行业中创新效率如何，较竞争对手是高是低，目前尚无学术文献对此做出专门研判，因此，为反映甘肃工业结构的特征事实，本文将以沪深两市A股上市的工业企业作为样本，分行业测度和评价甘肃上市工业企业技术创新效率及其分解项，以期能够对指导甘肃工业企业取得技术创新发展的实质性突破提供数据支持和决策参考。

三、研究设计

(一)研究方法

数据包络分析(data envelopment analysis，DEA)方法是国内外关于决策单位效率评判的最流行的方法之一，是创新效率研究的主要工具。这一方法是对多项投入和多项产出指标，根据线性规划方法，对具有可比性的同类型单位进行相对有效性评价的一种方法。DEA通过将所有决策单元(decision making units，DMU)构成的投入产出比投影到几何空间，产生“有效生产前沿面”，如果决策单元落在有效前沿面，则决策单元有效率，如果决策单元落在效率前沿面以内，则判定决策单元没有效率。

Charnes等(1978)最早提出规模报酬不变(Constant returns to scale，CRS)下的CRS-DEA效率分析模型，由于CRS假设只适合于所有厂商均以最优规模运营的情况，而实际中不完全竞争、政府管制、财务约束等因素将导致厂商不能在最优规模下运营。因此，Banker等(1984)提出对CRS-DEA模型进行改进，用于解释规模报酬可变(variable returns to scale，VRS)情况，本文采用面向投入的VRS-DEA模型对投入的效率值进行测算，其数学模型可表示为

(1)

模型(1)中，假设有k个决策单元DMU，每个DMU有m种类型的投入和n种类型的产出，投入变量为Xj=(X1j，X2j，…，Xmj)T，产出变量为Yj=(Y1j，Y2j，…，Ynj)T，θ为决策单元的效率值，λ为决策单元的线性组合系数。X0和Y0分别表示决策单元DMU的投入和产出向量，S+为投入松弛变量表示投入冗余，S-为产出松弛变量表示产出不足。0≤θ≤1，θ越接近1，表示效率值越高。

通过执行VRS-DEA模型，可以获得综合效率值及其两个分解项——规模效率和纯技术效率。三者之间的关系为综合效率=纯技术效率×规模效率，综合效率是DMU在一定(最优规模时)投入要素的生产效率。如果企业处于生产前沿的条件(即综合效率等于1)，企业是技术有效的；纯技术效率是考虑规模报酬影响的情况下，各DMU在给定资源投入下输出最大产出的能力，纯技术效率=1，表示在目前的技术水平上，其投入资源的使用是有效率的；规模效率指DMU由于处于规模报酬递增或递减阶段时，偏离固定规模报酬的程度，即只有处于固定规模报酬阶段的DMU才是规模有效的(规模效率=1)，处于规模报酬递增阶段及递减阶段的DMU都是规模相对无效的(规模报酬<1)。

(二)指标选取

投入和产出指标的选取是评判企业技术创新效率的基础。智力投入和资本投入是学者表征企业技术创新投入的两大指标来源，基于上市公司的数据特征，本文选用研发人员数量、研发投入金额作为投入指标。对技术创新活动产出项的测量，则选取专利申请数量、无形资产、净利润、营业收入4个观测指标。专利数是国内外学者普遍认同的测度技术创新产出的重要变量，考虑到我国专利授权的滞后性，国内学者通常以专利申请数测量企业技术创新活动的直接成果。Criliches认为，专利数据低估了企业创新投入所带来的回报[11]，借鉴张根文等[12]的做法，本文选取无形资产指标衡量企业技术创新成果生产阶段的非专利知识性产出。此外，选取净利润和主营业务收入两个指标，揭示和反映企业运用技术创新成果所获得的市场认同和经济价值。

(三)样本选取与数据来源

本文所使用的数据主要取自GSMAR经济金融数据库和RESSET数据库，初始样本为2015—2017年沪深两市A股工业类上市公司，行业分类标准以中国证监会1999年版和2012年版《上市公司行业分类指引》为依据，共筛选出注册地址在甘肃、处于上市状态的工业企业26家，剔除样本中的ST和*ST上市公司、开发支出数据为0的公司，剩余有效甘肃样本企业18家，主要分布在医药制造业、专用设备制造业、有色/黑色金属冶炼及压延加工业等12个行业，样本的详细分布信息如表1所示。样本的研发投入数据来自于GSMAR数据库“上市公司研发创新”子库，财务数据来自RESSET数据库，专利数通过检索国家知识产权局数据手工整理而成。

表1 样本企业行业分布情况

四、甘肃工业企业技术创新效率测度结果

基于投入导向的视角，通过对收集到的数据进行整理，采用VRS-DEA模型，对沪深两市A股工业类上市公司1 113个样本企业2015—2017年的技术创新投入和产出数据进行创新效率实证分析，应用DEAP2.1软件运算得到结果，由于决策单元投入和产出数据中存在负值，采用无量纲化对数据进行了处理。

(一)效率分析

表2呈现了2015—2017年甘肃上市工业企业在与行业内其他样本企业比较后的综合效率、纯技术效率和规模效率测量值。2015—2017年，甘肃上市工业企业综合效率均值分别为0.811、0.736和0.818，技术创新效率进步和提升空间较大。2015年，莫高股份、金徽酒、三毛派神、陇神戎发、白银有色5家企业未公开披露研发投入数据，因此未能测量得到上述企业的技术创新效率值，其余13个样本企业中，仅有海默科技1家公司综合效率值为1，达到技术有效；6家样本企业的综合效率值在0.8～1之间，另有3家企业的综合效率值低于0.7。2016年，综合效率有效的企业数降为0，技术创新资源的综合利用情况整体不理想，10家企业的综合效率值低于0.7，占甘肃上市工业企业总数的56%。2017年，甘肃上市工业企业技术创新效率整体得到发展和改善，综合效率均值提升至0.818，50%的企业综合效率值达到0.8以上，其中三毛派神、大禹节水、方大炭素、白银有色4家企业处于所在行业的生产前沿面上，企业技术创新活动在技术和规模上均达到了效率目标。

表2 2015—2017年甘肃上市工业企业技术创新效率

进一步对比分析综合效率分解项纯技术效率和规模效率值发现：(1)2015—2017年，综合效率无效的企业样本中，大禹节水、三毛派神、莫高股份、上峰水泥4家企业连续3年纯技术效率值为1，说明规模效率无效是导致上述企业综合效率偏低的根源。(2)佛慈制药、恒康医疗、兰州黄河、金徽酒、陇神戎发、兰石重装、蓝科高新7家企业的纯技术效率曲线均位于规模效率曲线之上，说明规模效率问题仍然是拉低这7家企业综合效率的主要力量。(3)进一步观测规模效率值及其变动态势，上述统计期内未达到生产前沿面的企业样本中，仅中核钛白、长城电工规模效率值3年均大于0.9，生产规模接近最优，其余企业规模效率波动较大。此外，除中核钛白、海默科技两家企业呈规模效益递减外，其余所有样本企业均处于规模收益递增阶段。(4)中核钛白、华天科技的技术无效主要是由纯技术效率问题引起的，中核钛白的规模效率发展平稳且保持在较高的水平，均值为0.967，纯技术效率曲线始终低于规模效率曲线，均值为0.697；华天科技纯技术效率虽略有下降，但规模效率的不断提升最终主导了该企业综合效率的方向。由此可见，提高技术投入和技术利用效率是中核钛白和华天科技提升创新效率的关键。(5)方大炭素、酒钢宏兴、白银有色3家企业纯技术效率曲线和规模效率曲线虽形态各异，但均呈现上涨态势，并共同影响了综合效率曲线的同向递增。相反，蓝科高新、海默科技两条分解项曲线的双双下倾，导致了这两家企业综合效率的恶化。

(二)行业分析

表3和表4列示了甘肃上市工业企业所处行业的综合效率情况。综合来看，创新效率最高的是海默科技所在的开采辅助活动行业(B11)，其综合效率均值为0.918，行业内半数企业能够达到生产前沿面，海默科技在2015年也实现了技术有效，但此后年份创新效率持续下降，2017年综合效率未能达到行业平均水平。行业技术创新效率最低的是医药制造业(C27)，甘肃3家上市企业处于该行业的市场竞争中，其中，恒康医疗2015—2017年3年的综合效率值均高于行业平均水平，陇神戎发略微高出行业均值，而国药老字号佛慈制药2016年和2017年两个年份的综合效率均落在行业平均水平之下。电器机械及器材制造业(C38)中九阳股份、爱康科技、首航节能、恒顺众昇、特变电工、澳柯玛6家企业连续3年均达到综合效率最优，相比较，甘肃企业长城电工这家“三线”建设时期建立的老企业，综合效率值在2016年出现了明显的向下波动，但仍高于同期行业平均值，2017年继续回升，并高出行业同期平均水平0.035。计算机、通信和其他电子设备制造业中技术有效企业占比是最低的，230个样本企业中，2015—2017年分别只有9家、10家、13家企业达到技术有效，华天科技2016年和2017年两个年份，综合效率在此行业中达到平均水平。此外，莫高股份、三毛派神、大禹节水、上峰水泥3年综合效率值均超出行业平均水平，但中核钛白、蓝新高科在样本统计期内每年都未达到行业均值。

表3 2015—2017年各行业综合效率及有效企业数

表4 2015—2017年各行业综合效率连续3年有效的上市企业

表5 2017年甘肃上市工业企业技术创新效率投影分析

(三)投影分析

以最近年份2017年为分析样本，通过投影分析试图深入发掘非DEA有效的甘肃上市工业企业技术创新投入和产出冗余情况，数据整理结果详见表5。

从表5可以看出，2017年甘肃18家上市工业企业样本中，共有10家企业出现了不同程度的投入冗余和产出不足问题。其中，长城电工2017年投入研发人员574人，尽管较2015年的664人、2016年的582人不断缩减，但仍然存在着严重的人员冗余问题。经费投入亦是如此，2016年长城电工研发经费较上一年缩减了6.61%，2017年又减少了3.09%，但经费冗余问题仍然没有解决，冗余率达59.12%。中核钛白2017年的纯技术效率值仅为0.696，企业当年投入研发人员145人，冗余人数117人，人员冗余率为80.8%，研发经费投入92 670 655元，冗余86 222 311元，经费冗余率为93.4%，说明创新资源被严重闲置，企业有效运用创新资源的能力有待加强。海默科技2017年研发人员227人，是2016年人数的3.85倍，研发经费也增长了26.74%，过度增加的研发资源使海默科技产生了投入冗余和产出缺口，纯技术效率从前两期的有效值1降到了0.909。此外，表5数据进一步显示，佛慈制药、陇神戎发、酒钢宏兴、蓝科高新的产出不足主要表现在创新成果的市场转化方面，应进一步加强和重视创新成果的市场价值实现，而华天科技的产出不足主要体现在与研发水平有关的专利成果产出上。

五、结论与建议

(一)主要结论

以往研究通过对宏观数据的测算认为，甘肃工业企业技术创新效率整体处于低效率水平，本文基于微观企业个体视角，采用上市公司数据，分行业评估了甘肃18家上市工业企业2015—2017年的行业可比创新效率后发现：(1)甘肃18家上市工业企业在各自分属的12个工业行业内，相对技术创新效率均值2015年和2017年均在0.8以上，2016年在0.7以上，说明样本企业的技术创新效率虽未达到最优，但也并非“普遍低下”，其中，海默科技、三毛派神、大禹节水、方大炭素、白银有色5家企业在不同年份分别达到了所处行业的生产前沿面，实现技术创新效率有效。各统计年份内，除2016年外，2015年、2017年两个年份，65%以上的样本企业技术创新效率值均超出行业平均水平。

(2)甘肃上市工业企业的纯技术效率水平较为理想，3家企业连续3年处于纯技术效率的前沿，10家企业纯技术效率均值在0.9以上，对2017年样本数据的投影分析表明，未实现纯技术效率有效的企业都存在研发人员和研发资金的投入冗余。事实上，甘肃自2014年开始实施战略性新兴产业发展总体攻坚战，加大了对骨干企业的支持和培育力度，在土地、财政、金融、税收等政策方面都给予入选企业大力扶持，长城电工、佛慈制药、陇神戎发等企业都是先后被选定为“陇原骨干”，资金和人才等方面的优先保证和扶持使得上述企业获得了充足的技术创新资源，然而，受制于技术水平，这些增加的资源投入闲置成了投入冗余。

(3)规模效率问题是制约甘肃上市工业企业技术创新效率的主要力量。从纯技术效率和规模效率两条曲线形态来看，12家样本企业的纯技术效率和规模效率曲线表现为“高低”组合，规模效率整体拉低了企业综合效率水平。从规模效益角度分析，2017年，4家企业处于规模收益不变的最佳点上，12家样本企业处于规模报酬递增阶段，因此增加运营规模，不断提高企业生产能力，实现企业的规模经济是大部分甘肃工业企业提升自身技术创新效率的工作抓手。

(二)对策建议

第一，提高研发投入的精准性。对于那些在行业内处于技术创新效率前沿面的标杆企业，应找准行业或产业中的关键技术点，进一步将支撑产品层面的技术精细化，逐步形成自身独特的、领先竞争对手的核心竞争优势。要聚焦用户和市场，实时捕捉用户对本企业产品和竞争对手产品的互动信息，从而快速做出适应市场需求的技术创新决策。

第二，扩大研发投入的覆盖面。对于那些投入冗余的成长企业，应通过创新战略来寻求企业技术创新新的增长点和突破口，激活企业的创新动力，不断扩大创新活动范围和多样化程度，从而一方面降低企业R&D投入冗余、分散单领域的创新风险，另一方面提高创新活动的规模效应，发挥规模经济作用，提高企业的创新效率。

第三，加快技术创新成果的市场转化。创新是企业的生存之本，企业创新活动的成功与否，是由市场来最终裁定的，对于那些专利成果丰富但经济产出不足的企业，应高度重视并提升自身创造市场的能力，加速企业技术创新成果的市场转化，真正活化创新资源，为企业创造经济价值。

第四，注重研发人员的质量。创新资源投入是影响创新效率和创新绩效的重要前因变量，由于受制于数据的可得性，本文仅考虑了研发人员的数量投入，但研发人员人力资本的异质性即研发人员质量问题是企业管理实践和科学研究都不应忽视的重要因素。企业技术创新活动离不开高质量人力资本的智力支持，因此，各级决策部门要高度重视和加强人才管理战略，建立柔性化的用人机制，打好创新人才选用育留的组合拳。

第五，提高政府财政创新资金的配置效率。财税激励是政府促进区域内创新活动的重要公共政策工具，对企业的创新行为具有不同程度的正向激励效应，要高度重视创新资源的边际报酬递减规律，杜防因创新资源投入过度而引发的企业创新效率损失风险。要明确政府财政创新资金的激励方向，及时跟踪和评估政府资金的使用情况，突出对战略目标达成的考核激励。

注 释：

①关于“三线”建设时期终止年份的说法不一，本文按照1964—1978年进行数据统计。

②数据来源于甘肃省人民政府办公厅关于印发《甘肃省“十三五”工业转型升级规划》。