基于DEA-Malmquist指数法的我国电子及通信设备制造业创新效率评价

杜跃平 常文娜

(西安电子科技大学 经济与管理学院，陕西 西安 710126)

0 引言

信息化时代，要想增强我国电子信息制造业的竞争力，关键在于在加快技术创新的同时提高创新效率。因此，分析我国电子信息制造业的创新效率，对以问题导向不断优化对策具有重要意义。本文通过对我国2010-2019年电子及通信设备制造业创新效率进行分析，提出提升其创新效率的对策建议。

1 文献综述

创新效率能比较好地衡量企业、行业甚至产业的投入产出效率，因此被学者作为衡量指标，它可以综合反映创新资源配置、创新能力积累和创新管理改进状况。为此，国内外研究者重视创新效率的评价研究。

1.1 创新效率研究视角

国内外研究主要从宏观、中观和微观三个视角对创新效率进行评价研究。宏观层面研究主要对比不同国家之间技术创新效率的差异。Eric[1]用SFA测算了不同国家的技术创新效率，发现生产率是否提高很大程度上受技术创新效率的影响。陈许生[2]分析中国和发达国家科技创新的效率发现，中国属于非效率国家，与发达国家差距较大。中观层面研究主要是考察区域或产业的技术创新效率。Raab等[3]通过测算在资源约束条件下美国高技术产业的技术创新效率，从而得出区域创新效率的空间特征。国内大多数研究均发现不同区域之间技术创新效率的差异比较大，但对缩小创新效率差异的研究相对较少。张娣[4]运用DEA模型对我国西部地区进行效率研究，发现除西藏、贵州和四川外，其余地区均为DEA无效。微观层面研究主要是考察不同行业企业的技术创新效率，严也舟等[5]、梁娜等[6]分别以我国电子信息、环保上市公司为研究对象，比较分析了上市公司的技术创新效率。Sears等[7]发现影响高新技术企业技术创新能力的因素有吸收能力、知识冗余。

1.2 创新效率评价方法与评价指标体系

近年来,在技术创新效率的研究方面，国内外学者均做出了不少努力。在静态维度,采用DEA方法对技术创新效率进行对比分析[5-7],在动态方面,众多学者运用Malmquist指数法分析技术创新效率[8-10]。除此之外，一些学者用SFA法测算技术创新效率[11-12]。

对于评价指标的选取，学者们的选取角度通常分为投入和产出，在具体研究中各有侧重，如表1所示。

表1 技术创新效率的评价指标及评价方法

对于技术创新效率，已有研究成果已经相当丰富，但从行业来看关于电子信息制造业的研究较少。已有研究的评价指标选取差异明显；研究方法中最具代表性的是SFA和DEA。SFA在处理多投入多产出问题时需将所有产出合并为一个综合产出,容易因投入产出数据不符合要求而导致计算失败。而DEA仅需确定投入、产出指标即可计算多投入多产出问题。此外,DEA会自己设置投入和产出指标的权重,不受计量单位的影响，因此不需过多处理数据,具有一定客观性。综上，本文运用DEA法进行电子及通信设备制造业的创新效率评价。

2 评价方法与指标体系选择

2.1 评价方法：DEA-Malmquist指数法

DEA是一个线性规划模型，用来表示产出对投入的比率。它以分析多投入多产出问题中技术创新效率的相对有效性，以相对效率概念为基础，通过计算评价对象所对应不同决策单元的相对效率，最终达到测量不同决策部门生产效率的目的。

在Sten Malmquist提出Malmquist生产率指数后，Fare 等[18]不断完善并在1994年建立了Malmquist生产率指数(TFP)，用来测度全要素生产率的增长，并借助Shephard距离函数将该指数分解为技术效率指数(Effch)与技术进步指数(Techch)。作者指出如果规模可变，那么其技术效率指数(Effch)还可再次分解为规模效率指数(Sech)和纯技术效率指数(Pech)，最终得到模型(K)如下。

=Techch×Effch=Techch×Pech×Sech

(K)

在此基础上，本文采用DEA-Malmquist指数法，对我国电子信息制造业及其下属行业的创新效率进行比较分析。

2.2 评价指标选择

(1)投入指标。一般从人力投入和资金投入两个角度来衡量。从人力投入角度考虑，选择研发人员全时当量、研发机构数；从资金投入角度考虑，官建成等[19]认为创新在很大程度上离不开技术改造和技术引进，它们应属于创新投入，因此本文中的资金投入分为研发资金投入和转化资金投入。研发资金投入包括研发经费内部支出、新产品开发经费支出；转化资金投入为消化吸收和技术改造经费支出。

(2)产出指标。创新产出多从创新成果和创新经济收益两个角度考虑。创新成果方面，专利、新产品数作为研发活动的直接产出，被众多学者采用。本文选取专利申请量、新产品开发项目数作为直接产出成果。此外，本文采用利润指标衡量经济收益。创新经济收益指标的选择参照桂黄宝[20]、党国英等[21]研究，采用利润总额和新产品销售收入衡量。综上，得出本文的评价指标体系，如表2所示。

2.3 数据来源

本文选取2010-2019年我国电子及通信设备制造业下属行业作为研究样本，所有数据均来自《中国高技术产业统计年鉴》《中国科技统计年鉴》。

3 我国电子及通信设备制造业创新效率评价

本文采用2010-2019年我国电子及通信设备制造业下属行业的面板数据，借助DEAP 2.1 软件，并采用DEA-Malmquist指数法测算行业整体、下属行业及不同区域创新效率。

3.1 各年度动态创新效率

创新效率评价结果见表3，变动趋势如图1所示。2010-2019年我国电子及通信设备制造业平均创新效率为1.078，说明创新效率整体上在提高，但不同时间区间不均衡，波动性显著，呈现“平稳-急剧上升-回落-平稳-短时下滑-迅速回升”趋势。

表3 2010-2019年我国电子及通信设备制造业创新动态效率

3.1.1 从整体创新效率角度分析

2010 -2011年整体电子信息制造业创新效率为0.829，技术效率和技术进步指数分别为0.970和0.854，可知技术效率起主要作用。这说明上年引进的先进技术并没有被充分消化吸收，一定程度上造成创新资源的浪费，技术创新效率也受其影响。因此，应以技术效率的提升为目标制定发展计划。2011-2014年整体效率波动不大，基本稳定。2014-2017年出现了先短暂上升又迅速回稳的趋势，2014-2015年发现技术效率指数为1.071，技术进步指数高达1.414，为近10年最高，说明与技术效率相比，技术进步对整体创新效率的贡献更大。通过对其投入产出指标的分析可知，2015年产出指标中的新产品销售收入与2014年相比出现了大幅增加，这与国家出台一系列促进政策息息相关。

2017-2018年出现了下降，结合2017-2019年投入与产出指标可知，该期间各创新投入量基本逐年增加，2018年的R&D投入为3年最高，但与2017年相比新产品销售收入和专利申请数却在下降，这说明创新资源的浪费致使行业整体的创新效率不高。2018-2019年创新效率又有所提高，在此阶段，随着2019年5G商用的发展，电子和通信业务在完善网络基础设施前提下也有了新的发展机遇。

3.1.2 从技术效率角度分析

2010-2019年我国电子及通信设备制造业平均技术效率为1.009，说明总体上技术创新效率在逐步提高，技术趋于成熟的同时也提高了资源配置效率。但2010-2011年、2011-2012年和2017-2018年技术效率指数分别为0.970、0.867和0.925，由于技术效率=规模效率*纯技术效率，将其拆分后发现，2010-2011年纯技术效率对技术效率起到促进作用，规模效率则相反,技术效率的降低主要是由规模效率主导；剩余两个年份区间的纯技术效率都为1.000，规模效率为0.867和0.925，可知技术效率下降主要是受到规模效率的抑制。这些时期的规模效率小于1，说明该期间创新效率受企业规模的影响较大且存在规模不经济问题，原因可能在于过度投资或投资不当造成资源浪费。

由表3可知，2010-2019年我国电子及通信设备制造业平均纯技术效率和规模效率分别为1.005、1.004，规模整体上与创新效率达到匹配，若规模效率大于1，则技术效率也大于1，表明规模效率主要影响技术效率。因此，提高技术效率的关键是在纯技术效率不变的同时优化资源配置，着力解决规模不经济问题。

综上，技术进步指数与整体创新效率之间一定程度上存在协同效应，而规模效率曲线与技术效率曲线变化趋势基本相同。因此，要提高我国电子信息制造业行业整体的创新效率，必须强化技术进步。此外，规模效率是影响技术效率的主因。因此，规模效率的提高亦是重点。

3.2 各行业动态创新效率

运用DEA-BCC模型，使用DEAP2.1软件测算我国电子及通信设备制造业各细分行业2010-2019年的创新动态效率，如表4所示。

表4 2010-2019年我国电子及通信设备制造业各细分行业创新动态效率

由表4可知，2010-2019年通信设备制造业、雷达及配套设备制造业和非专业视听设备制造业全要素生产率都大于1，技术进步指数也大于1，说明在此期间这三个行业的平均综合效率有所提高，对综合效率起促进作用的是技术进步。其余4个行业的技术进步指数都小于1，说明近10年我国广播电视设备制造业、电子器件制造业、电子元件及电子专用材料制造业和其它电子设备制造业技术更新较慢，其中可以大力提升广播电视设备制造业的技术创新。7个细分行业的动态创新效率见图2。

图2 2010-2019年我国电子及通信设备制造业各细分行业创新动态效率对比

从综合创新效率角度看，雷达行业效率最高，广播电视行业效率最低，其它行业不存在明显差异。这主要是因为雷达及配套设备制造业是一个资金密集型且技术含量高、技术变革迅速的行业，无论是生产制造还是技术进步都有很高的要求，实现了产出最大化，技术创新转化效率高；数字化时代，广播电视数字化给广播行业带来了新的发展机遇，但需经过很长的过程才能得到技术的发展，关键核心技术还有待突破。从技术效率分析，纯技术效率在7个行业之间基本没有差别，除雷达行业的规模效率最高外其余行业规模效率无差别。这说明，其生产规模已在合理的范围之内，可以在有限的资源投入下达到高产出，技术和管理等因素应是今后提高创新效率的重点关注对象。

3.3 各区域动态创新效率

通过进行区域划分，可从空间上清晰了解我国电子信息制造业创新效率的特征，评价结果见表5。

表5 2010-2019年我国四大区域电子及通信设备制造业技术创新动态效率

由表5可知，2010-2019年，我国西部和东北地区的整体创新效率都小于1，中东部地区则相反。这表明，我国西部和东北地区综合效率整体降低，但中东部地区提高。4个区域除技术进步指数外，其余指数都为1，表明除技术进步指数外，其余指数没有对创新效率产生影响。中东部地区创新效率的提高离不开技术进步，而西部和东北地区创新资源利用率较低抑制了西部及东北地区创新效率的提升。

3.4 各区域电子及通信设备制造业技术创新效率比较分析

为更清晰直观地了解我国不同省份电子及通信设备制造业技术创新效率分布情况，以纯技术效率值为横坐标，各省份均值0.845为标准值，以规模效率为纵坐标，各省份均值0.806为标准值，高于标准值即为高效率，低于标准值即为低效率。以此为基础，将技术创新效率分为4类，如图3所示。

图3 我国电子及通信设备制造业技术创新效率分布

表6 各省份电子及通信设备制造业技术创新效率DEA测算结果

(1)低-低型。即规模效率和纯技术效率都小于各省份平均值，包括广西、甘肃、贵州、宁夏和海南5个省份。这些地区的电子及通信设备制造业技术创新依然受较低的经济发展水平及有限的创新资源投入等因素的制约。一方面，此类省份应通过增加投入来扩大生产规模；另一方面，应对创新资源进行优化配置，加快推动创新成果的转化。

(2)高-低型，即纯技术效率大于各省份平均值同时规模效率低于标准值的区域，主要有内蒙古、新疆等5个省份。这些地区的生产规模有限，在继续保持资源转换高效率优势的同时，应着重加大创新资源投入，扩大生产规模。

(3)高-高型，即两个坐标值都高于各省份平均值，此区域的省份有北京、天津、江苏等，共计11个。此区域省份基本可以充分发挥创新资源优势，合理配置及整合创新资源，尽力实现创新效率最大化。

(4)低-高型，即纯技术效率比标准值低但规模效率高于各省份平均值，有山西、陕西、黑龙江等10个省份。此类地区的生产规模已基本合理，重点应关注创新资源的消化、吸收及利用，着力提高资源转换效率。

4 结论与建议

4.1 结论

本文基于2010-2019年电子及通信设备制造业下属各行业面板数据，通过DEA-Malmquist指数法对电子信息制造业的区域及整体创新效率进行分析，得出如下结论：

(1)从整体创新动态效率变化视角看，行业整体创新效率值大于1，表明行业整体创新效率逐步提高。纯技术效率、规模效率、平均技术效率和技术进步指数都大于1，说明技术成熟度、规模效率、技术创新能力和资源配置效率均得到提升。其中，提高我国电子及通信设备制造业创新效率最有效的途径是持续推动技术进步，影响技术效率的主要因素是规模效率。

(2)从下属行业创新动态效率变化视角看，雷达行业与广播电视行业差距最大。结合投入指标来看，两者的创新资源投入差距不大，主要原因在于我国广播电视设备制造业技术更新较慢，消化吸收和技术改造支出没有达到理想效应值，影响创新效率的主要因素是技术进步效率不高。

(3)从各省份及其区域的创新动态变化视角看，我国东中部地区整体创新效率呈增长趋势，而西部和东北地区则相反，结果表明其资源利用率低抑制了其创新效率。但西部和东北地区处于要素投入有效阶段，加强管理、提高创新资源的使用效率对于地区的技术创新具有重要意义。由图3可知，各省份技术创新效率特征并不一致，异质性明显，通过指标分类将中国内地31个省份划分为4类。分析可知，双低型区域有4/5的省份都属于西部地区，其余的西部地区基本集中在高低型区域。东北地区3个省份中黑龙江和吉林均属于低高型，而东中部地区聚集了超过一半的双高型省份。

4.2 建议

基于以上研究结论，本文提出提升我国电子及通信设备制造业技术创新效率的建议：

(1)提高我国电子信息制造业创新效率的最有效途径是持续推动技术进步，行业和企业必须通过体制机制和产业政策优化实现创新资源合理配置，提升创新资源的使用效率，加快技术进步步伐。

(2)在重视技术引进的同时不断进行消化吸收再创新，加大技术更新改造投入，重点放在应用先进技术改造生产设备上。充分发挥消化吸收与技术改造的作用提高行业创新效率和市场竞争力。

(3)根据不同地区采取不同对策，最终达到提升行业整体创新效率的效果。西部和东北地区资源利用率较低，应积极创新体制机制，调整创新资源配置结构，重点关注创新资源的消化吸收，着力提升资源转换效率；东中部地区在保持较高资源转化率的前提下，应加大创新投入，进一步扩大生产规模，适应区域经济发展需求，以期实现更好的创新效率和经济收益。