河南省制造业的创新效率与对策研究

张万里

（中共河南省委党校 决策咨询部， 河南 郑州 450000）

一、河南制造业创新效率静态分析

2016年以来，河南第三产业对经济增长的贡献率超过第二产业，成为拉动经济增长的第一动力，但回顾党的十八大以来河南发展来看，工业仍然在经济社会稳定发展中发挥了“压舱石”的重要作用。经过70多年的发展，河南已经建立了门类齐全的工业体系，目前联合国产业分类中共有41个工业大类、207个工业中类，而河南拥有40个工业行业大类、182个中类。在众多工业门类中，制造业是河南工业的“脊梁”，截至2019年，河南制造业拥有我国经济行业分类中制造业门类所有31个两位数大类，制造业规模以上工业企业平均从业人员、资产合计、利润总额、综合能源消费占全省比重分别达到88.3%、79.5%、93.8%、62.4%。同时，制造业是河南科技创新的“主力军”，制造业规模以上工业企业新产品销售收入占全省规模以上工业企业比重高达99%，专利申请数和有效发明专利数分别占比93%、96.7%，制造业的创新情况直接影响河南整体的科技创新状况。

（一）制造业创新现状

从科技创新支出的角度看，河南制造业R&D活动呈现头部聚集的特征。2019年河南R&D经费支出626亿元（R&D强度为11.5%），其中制造业R&D经费支出590亿元，占比94.3%，制造业是河南科技创新主体。R&D经费支出中，各行业支出差异较大，有20个行业支出额在平均值以下，支出额在90%分位以上的行业（汽车制造业、电气机械及器材制造业、非金属矿物制品业）支出总额占制造业比重高达29%，75%分位以上的行业支出总额占比65.8%。行业R&D经费支出分布见图1。

图1 2019年河南制造业各行业 R&D经费支出分布情况

从科技创新成果角度看，河南制造业专利申请及有效发明专利集中在排名前8的行业，头部聚集特征显著。2019年河南制造业专利申请数为28283项，有23个行业专利申请数在平均值以下，90%分位以上的行业（专用设备制造业3753项、电气机械及器材制造业3105项、通用设备制造业3041项）申请总数占比35%，75%分位以上行业占比67.3%；有效发明专利数为29262项，有19个行业有效发明专利数在平均值以下，发明专利数90%分位以上的行业（专用设备制造业4937项、电气机械及器材制造业3803项、通用设备制造业3052项）有效发明专利总数占比40.3%，75%分位以上行业占比71%。分布概况见表1。

表1 制造业行业专利申请及有效发明专利分布

（二）制造业创新效率测度

1.研究方法

近年来，随着新发展理念的深入贯彻落实，对创新效率的测度已经成为学者研究的焦点，目前使用较多的方法有随即前沿分析（SFA）［1］-［3］、数据包络分析（DEA）［4］-［6］等。与SFA方法相比，DEA方法不预设生产函数形式，决策单元的投入、产出指标的选取更为灵活，河南制造业门类众多，各行业规模、生产过程差异较大，且科技创新活动难以用具体的生产函数呈现，结合研究实际及数据可得性，本课题采用DEA方法对河南制造业科技创新效率进行评价。

根据假设条件，DEA方法可分为CCR模型（假设决策单元规模报酬不变）和BCC模型（假设决策单元规模报酬可变），与一般生产活动不同，科技创新活动具有必然性和偶然性，难以确定投入要素的边际收益，因此本小节采用DEA-BCC模型，在“规模报酬可变”假设下对河南制造业的科技创新效率进行评价。

2.数据处理及变量选择

（1）数据处理

根据国民经济行业分类（GB/T4754-2017），制造业31个大类为：农副食品加工业（C1）；食品制造业（C2）；酒、饮料和精制茶制造业（C3）；烟草制品业（C4）；纺织业（C5）；纺织服装服饰业（C6）；皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业（C7）；木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业（C8）；家具制造业（C9）；造纸及纸制品业（C10）；印刷和记录媒介的复制业（C11）；文教、工美、体育和娱乐用品制造业（C12）；石油、煤炭及其他燃料加工业（C13）；化学原料及化学制品制造业（C14）；医药制造业（C15）；化学纤维制造业（C16）；橡胶和塑料制品业（C17）；非金属矿物制品业（C18）；黑色金属冶炼及压延加工业（C19）；有色金属冶炼及压延加工业（C20）；金属制品业（C21）；通用设备制造业（C22）；专用设备制造业（C23）；汽车制造业（C24）；铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业（C25）；电气机械及器材制造业（C26）；计算机、通信和其他电子设备制造业（C27）；仪器仪表制造业（C28）；其他制造业（C29）；废弃资源综合利用业（C30）；金属制品、机械和设备修理业（C31）。

本小节数据来源于《河南统计年鉴2020》，选取2019年河南31个制造业行业规模以上工业企业R&D活动相关数据进行分析。

（2）变量选取

投入指标。科技创新是涉及多种投入要素及产出的复杂活动，根据众多学者的研究经验和数据可得性，本小节选取R&D人员折合全时当量作为反映科技创新活动人力资源投入的指标；选取R&D经费内部支出作为反映科技创新活动资金投入的指标。

产出指标。反映科技创新活动收益的指标大体可分为经济收益类和技术收益类。经济收益类一般选取新产品销售收入、行业产值、主营业务收入等指标，新产品销售收入是创新产出的代表性指标，能够较好衡量科技创新活动带来的经济收益，故选取新产品销售收入作为反映科技创新活动经济收益的指标。技术收益类一般选取专利、新项目开发数量、论文发表量等指标。专利指标虽然只能反映科技创新活动成果的一部分，但能够直接体现科技创新活动推动的技术进步情况，用来反映科技创新活动的技术收益较为合适；专利指标中常用的有专利申请量、专利授权量、有效发明专利拥有量等指标。本小节主要针对河南制造业科技创新行为本身的效率进行评价分析，专利申请量指标能够更加全面体现已经开展的科技创新活动，所以选取专利申请量作为反映科技创新技术收益的指标。

综上，本小节选取R&D人员折合全时当量和R&D经费内部支出作为制造业科技创新活动的投入指标，选取新产品销售收入和发明专利申请量作为科技创新活动的产出指标。具体指标见表2。

表2 河南制造业科技创新效率评价指标

3.实证分析

运用 Deap2.1 软件，选用 DEA-I-BCC 模型，对2019年河南31个制造业行业科技创新效率进行测算。由测算结果可知，2019年河南制造科技创新综合效率整体较低，达到DEA有效的仅有2个行业，为C4烟草制品业和C27计算机、通信和其他电子设备制造业。综合效率均值为0.42，11个行业达到或者高于平均值；纯技术效率均值为0.545，达到或高于平均值的行业有12个；规模效率均值为0.803，16个行业达到或高于均值。总体看，河南制造业纯技术效率较低，目前的科技创新能力不能有效利用投入的创新资源，导致创新产出前沿未能达到DEA有效，拉低了综合效率。

C23专用设备制造业、C30废弃资源综合利用业等行业达到了纯技术效率的DEA有效，但综合效率无效。这两个行业的创新能力能够保证创新资源的有效利用，但规模无效率使得综合效率无效，需进一步提升管理水平，提高创新资源配置效率。

根据测算结果，河南五大主导产业中，仅有电子制造业达到DEA有效，装备制造业中部分达到规模有效，新型材料制造业、汽车制造业综合效率不高，食品制造业总体创新效率较低，五大主导产业仍需在“提质”上下功夫。

（三）制造业创新效率评价

1.评价分析

根据测算结果可将31个制造业行业分为4类。

第一类：纯技术效率和规模效率均大于均值。包括C4、C19、C20、C27。这4个行业技术效率和规模效率都比较高，其中C19、C20可以通过进一步加大科技创新投入以充分发挥规模效率高的优势提高创新产出，要更加注重提升科技创新能力，以进一步提升综合效率。

第二类：纯技术效率大于均值，规模效率小于均值。包括C18、C22、C23、C24、C26、C28、C30、C31。这些行业的规模效率拉低了综合效率。其中，C30、C31由于科技创新投入较少，不能满足现有创新能力需要，仍处在规模收益递增阶段，可以通过增加创新投入提升规模效率，进而提升综合效率；C18、C22、C23、C24、C26、C28则由于创新资源投入过度，处于规模不经济状态，可以通过适当减少投入以提升综合效率。

第三类：纯技术效率小于均值，规模效率大于 均 值。包 括C1、C2、C3、C5、C7、C8、C10、C11、C13、C17、C21、C25。这些行业主要由于科技创新能力低导致效率低，可以通过鼓励自主创新、引入高端人才等方式提升行业纯技术效率。

第四类：纯技术效率和规模效率均小于均值。包括C6、C9、C12、C14、C15、C16、C29。这类行业中，C14、C15创新要素投入相对过多处于规模不经济状态，可以适当降低要素投入以更好匹配现有创新能力，或者可以通过打造高水平创新平台等方式提升行业创新能力。这类行业应注重持续提升科技创新能力，加大创新投入、营造良好的创新氛围等形成良好的创新环境。

2.投影分析

根据投影分析结果，31个制造业行业中，C4、C23、C27、C30 4个行业不存在投入或产出冗余；C16既存在人力资源和资金投入的冗余，也存在专利申请数量不足的状况，按照现有创新能力专利申请量应提升34.7项；其他行业存在投入冗余问题。深入分析河南制造业创新和投入情况，总体上看，人力资本投入存在42.6%的投入冗余，资金投入存在57%的投入冗余。一方面，科技创新本身具有偶然性，技术进步与创新投入之间不存在固定的产出模式，根据实际发展的经验，存在较高的投入冗余是科技创新活动的一般特征；另一方面，也能反映出河南制造业创新资源配置效率较低。例如：C1农副食品加工业，人力资本和资金投入冗余分别达到72.7%和79.7%；C2食品制造业为72.2%、75.8%；C3酒、饮料和精制茶制造业为79.7%、81.8%；C12文教、工美、体育和娱乐用品制造业为83%、75.9%；C13石油、煤炭及其他燃料加工业为62.7%、81.6%；而C26电气机械及器材制造业仅为1.9%、29.3%；C22通用设备制造业为13.3%、18.9%。以高技术产业为代表的技术密集型制造业投入冗余一般较低。由此表明，创新资源配置效率低是阻碍河南制造业科技创新效率提升的关键因素。

二、河南制造业创新效率动态分析

（一）制造业Malmquist指数测算

DEA-BCC模型只能对同一时期不同行业的创新效率进行对比分析，只能反映同时期不同行业的相对关系，两个不同年份的测算结果并不存在可比性，所以无法反映制造业创新效率的变化趋势。DEA-Malmquist模型能够对面板数据进行分析，通过对行业Malmquist指数的测算和分解，能够直观呈现随着时间推移制造业创新效率的变迁特征。本小节根据相关学者［6］-［8］的研究经验，选取DEA-Malmquist模型对河南制造业进行指数估算及分解。

本小节选取2013—2019年河南制造业31个行业的R&D活动相关数据，运用Deap2.1软件，结合科技创新实际情况，在规模报酬可变的假设下对2013—2019河南制造业Malmquist指数进行估算。数据来源于相关年份的《河南统计年鉴》。估算结果见表3，创新效率及其分解指标变化趋势如图2所示。

图2 2013—2019河南制造业创新效率 及其分解指标变化趋势

表3 2013—2019年河南制造业 创新Malmquist指数及其分解

注：Effch为技术效率变动，Techch为技术进步变动，Pech为纯技术效率变动，Sech为规模效率变动，Tfpch为全要素生产率变动。下同。

表3结果表明，2013—2019年河南制造业创新活动的技术进步和全要素生产率（TFP）总体呈现下降态势，分别下降了14.2%和2.6%，技术进步的下降是全要素生产率下降的主要原因。技术效率总体有所上升，上升幅度为13.5%，上升的原因是纯技术效率和规模效率都有所提升，规模效率的提升是主要原因。

图2显示，河南制造业科技创新活动的全要素生产率波动较大，总体上与技术效率、纯技术效率、规模效率保持了同等变化趋势。技术进步表现出完全不同的变动趋势，表明还处于无规律变动中，反映出河南制造业科技创新活动的偶然性高于必然性，整体创新氛围和创新能力不佳，创新活动效率不高。

从全要素生产率看，仅在2016—2017年出现上升，上升幅度为22.7%，上升的主要原因是规模效率的上升。2016年河南郑洛新国家自主创新示范区和自贸区获批，在创新资源投入力度加大和能够更好利用国内外资源的影响下，河南科技创新能力和资源利用效率大幅提升，规模效率增幅达23.5%，拉动了全要素生产率的提升。其他时间内，由于技术进步的下降，全要素生产率下降趋势显著。

从技术效率看，2014—2015年，技术效率出现下降情况，降幅达到28.9%，其他年份均保持稳定上升。2014年习近平总书记对河南经济提出了“三个转变”的重大要求，同年河南先后印发《河南省制造业承接产业转移2014年行动计划》《先进制造业大省建设行动计划》等助力制造业高质量发展，制造业技术创新成为发展热点领域，但是由于科技创新管理水平不高，创新投入资源难以被高效利用，科技创新产出并未达到理论最高，所以技术效率出现了下降。

从技术进步看，2014—2015年技术进步有明显提升，增幅为37.7%。表明在同等创新资源投入量情况下不同时期的最优产出水平大幅提升，其他时间内技术进步都呈现下降态势；表明河南制造业科技创新主要依靠的是对外部技术的引进和转化，自身科技创新能力的提升有所欠缺。

（二）制造业行业Malmquist指数结构分析

根据测算结果可知，河南省制造业各行业全要素生产率一半以上出现下降，有14个行业的全要素生产率有所提升，提升幅度最大的是C19黑色金属冶炼及压延加工业，增幅达15.4%。总体上看，劳动密集型和资源密集型行业的创新活动全要素生产率增幅较大，表明河南传统产业进行科技创新的意愿相对较强，在科技创新方面的投入和成效较高。而C27计算机、通信和其他电子设备制造业，C25铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业，C28仪器仪表制造业等高技术产业的科技创新全要素生产率都呈现下降态势，C27计算机、通信和其他电子设备制造业降幅达22.1%，表明河南部分技术密集型产业的创新活动成效相对较低。

创新全要素生产率提升的行业中，主要是由于技术效率提升导致的全要素生产率的增长，其中规模效率的提升是主要因素。C8木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业，C11印刷和记录媒介的复制业，C16化学纤维制造业，C18非金属矿物制品业，C22通用设备制造业，C23专用设备制造业，C24汽车制造业等行业主要是由于对创新资源利用效率的提升提高了规模效率，拉动了创新全要素生产率增加；C5纺织业，C10造纸及纸制品业，C19黑色金属冶炼及压延加工业等行业主要是由于创新产出的快速增加使得纯技术水平提升明显，抬升了创新全要素生产率。表明应将创新资源集中到核心技术和关键技术的研发上，推动各行业技术进步。

（三）制造业行业Malmquist指数聚类分析

应用SPSS.22，使用系统聚类方法，根据河南制造业技术创新Malmquist指数及其分解数据，选取Ward方法进行聚类分析，将河南制造业创新效率水平分为4类，得出具体分类结果。可以看出，河南制造业各行业并非呈现技术密集型产业技术效率高的特征。样本期内，第一类行业技术创新效率有较大幅度提升，除了C15医药制造业，C26电气机械及器材制造业，其他行业创新活动全要素生产率都有不同程度提升；C2食品制造业，C8木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业，C10造纸及纸制品业等劳动密集型行业技术效率提升幅度分别达到23.3%、23%、30.8%。第二类行业技术创新效率都有一定程度提升，但创新活动的全要素生产率没有明显提升或有小幅下降，包含C1农副食品加工业、C5纺织业等劳动密集型行业。第三类行业技术效率没有显著上升，全要素生产率都有一定幅度下降，包含了C27计算机、通信和其他电子设备制造业，C25铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业，C28仪器仪表制造业等高技术产业。第四类行业技术创新效率和全要素生产率都有较大幅度下降，主要是劳动密集型行业，表明技术密集型行业不一定创新资源利用效率高，必须重视创新资源的优化配置，以提升创新产出效率。

河南制造业总体呈现创新投入大的行业技术效率提升幅度大，创新活动的全要素生产率提升显著的特征。R&D经费支出前10的行业中有9个、专利申请量前10的行业中有8个都属于第一、第二类行业，表明创新基础对创新效率的提升有直接影响，加大各行业创新投入是提升制造业创新效率的有效途径。

三、结论与对策建议

（一）结论

本课题运用 DEA-I-BCC 模型和 DEA-IMalmquist 模型，分别测算了河南制造业创新效率，结论如下：

第一，总体上看，2019年河南制造业科技创新效率水平较低，2013—2019年科技创新效率整体呈现上升趋势。

第二，根据静态数据测算结果，综合效率高的行业主要得益于规模效率较高，纯技术效率整体水平较低，创新投入的增加是河南制造业创新效率提升的主要因素；各行业创新产出与DEA有效水平差距较大，纯技术效率低是阻碍创新效率提升的关键因素，需进一步提升自主创新能力；各行业存在不同程度的创新资源投入冗余，完善市场化配置创新资源的体制机制是提升河南制造业创新效率的有效抓手。

第三，根据动态数据测算结果，样本期内河南制造业技术效率呈上升趋势，得益于规模效率的增幅较大；技术进步呈下降趋势，是导致创新活动全要素生产率下降的直接原因；部分劳动密集型和资源密集型行业创新活动的技术效率和全要素生产率提升显著，一些技术密集型行业虽然创新投入和创新产出都较多，但技术效率和全要索生产率呈现下降趋势。表明：不管技术水平如何，都必须重视创新资源的配置效率，优化要素配置能够有效提升行业创新效率；创新基础好的行业，技术效率和全要素生产率都有较大幅度提升，增大创新投入仍是提升河南制造业创新效率的有效途径。

（二）有效提升河南制造业创新效率的对策建议

第一，加快构建高质量创新体系，提升制造业自主创新能力。一是建设制造业创新中心。以企业为主体，充分整合上下游企业和各类创新资源和创新力量，建设一批高水平制造业创新中心，加快推动先进研究成果产业化。二是壮大创新主体。引导创新资源更多地向企业聚集，大力培育高新技术企业，持续推进大中型企业研发机构全覆盖，让企业真正成为创新决策、研发投入、科研组织和成果应用的主导者。三是完善制造业创新机制。破除制约创新的体制机制障碍，为各类企业创新发展、公平竞争尤其是中小企业创新能力提升创造更好条件。加快完善创新决策等机制，充分调动科技人员的积极性，汇集强大创新合力。

第二，加快建设现代化产业体系，推动制造业结构优化。一是改造提升传统产业。实施以智能化改造为引领的“三大改造”，大力发展智能制造、绿色制造，推动传统产业焕发新活力。二是做强支柱产业。进一步提升电子信息、汽车、装备制造、新材料、现代食品、铝及铝精深加工等优势产业能级，加快培育先进制造业集群。三是培育新兴产业。加快培育新一代信息技术、高端装备制造、信息安全、新材料、生物医药、集成电路、新型显示等战略性新兴产业，形成产业发展新动能。

第三，优化创新资源配置，提高资源配置效率。一是完善市场配置创新资源的体制机制，加快推进要素市场化改革，强化创新的要素保障，鼓励银行业等金融机构加大对制造业企业创新活动的支持力度，大力引进国内外知名投资公司、融资租赁等，壮大科技金融市场，丰富企业创新资金渠道。二是制定并完善创新效率导向的扶持政策，降低创新资源冗余率较高行业的创新扶持力度，以市场为导向、以创新效率为评价标准，政府要对创新“锦上添花”，不做创新投入的“风向标”。三是加快搭建高水平开放平台，充分利用国内外创新资源，强化国际产业合作，依托郑州航空港区、自贸区等开放平台，加强国际产业合作对接，围绕高端装备等领域广泛开展产业合作对接活动，推动制造业技术交流合作。

第四，深入推进人才战略，强化制造业创新内生动力。一是全面落实人才政策，完善人才评价激励机制，突出“高精尖缺”导向，全面做好创新人才的培养、引进和使用工作，为培养所需人才、引进急需人才、用好现有人才创造良好环境，促进形成创新人才衔接有序、梯次配备、合理分布的人才结构。二是破除制约人才发展的体制机制障碍，释放创新人才的创新活力，将高层次创新制造人才（团队）纳入省人才工作重点，由地市协助解决其居住、配偶就业、子女入学等问题。三是鼓励高校和职业院校开展符合创新活动需求和行业发展实际的创新学科体系和人才培养体系建设，支持企业设立培训机构，或与科研院所（校）合作建立教育实践基地，开展职工在岗、转岗技能培训，培养实效性强的高水平人才，为推动制造业高质量发展提供源源不断的人才支持和智力支撑。