湖北自然科學研究與開發機構科技資源配置效率的非參數測度與分析

楊傳喜，張俊飚

（華中農業大學經濟管理學院，湖北 武漢 430070）

湖北自然科學研究與開發機構科技資源配置效率的非參數測度與分析

楊傳喜，張俊飚

（華中農業大學經濟管理學院，湖北 武漢 430070）

運用Malmquist-DEA指數方法測度了2000—2007年湖北省8個地市、7個行業、4個隸屬部門的自然科學研究與開發機構科技資源配置中的技術效率、技術進步和總效率，并根據M指數值將科研機構效率分為低效型、徘徊型、低增長型和高增長型。測算結果表明，分地區自然科學研究與開發機構的全要素生產率大多呈增長趨勢，技術效率提升起到主要作用；分行業的全要素生產率總體呈下降趨勢，技術進步的下降是大多數行業全要素生產率下降的主要原因；從隸屬單位來看，全要素生產率、技術進步率都有所下降，而技術效率、規模效率有小幅度提高。

自然科學R&D機構；Malmquist指數；技術效率；技術進步

Abstract:Applying Malmquist index of DEA，this paper measures allocation efficiency of science and technology R&D institutions in Hubei province,including eight cities,seven industries.Taking M index value,we divide the efficiency of scientific research institutions into four types:low efficiency,hovering,low-growth and high-growth.It turns out that the total factor productivity is increasing in most cities,technical efficiency is the dominant force;total factor productivity of sub-sector is decresed;total factor productivity and technological progress rate are decreased,while technical efficiency and the scale efficiency are increased.

Key words:natural science and technology R&D institutions;Malmquist index;technical efficiency;technological progress

科技資源配置評價及效率分析是促進科技資源優化配置的重要手段，是完善科技資源配置決策機制的重要環節。而研究與開發機構是科技發展的主要組成部分，是我國技術創新的主體之一，其科技資源配置效率對于推動科技進步、提高自主創新能力有重要影響。2000—2007年，湖北自然科學研究與開發機構（簡稱科研機構，下同）科技活動的投入強度穩步增長，單位在職科技活動人員繼續增加，科技經費來源以政府資金為主，基礎研究與應用研究經費增長迅速，科技論文、科技著作數量穩步增加，專利授權量有所波動，但對其科技運行效率的評價較為鮮見。為此，本文在統計描述科研機構科技資源的基礎上，利用 Coelli（1996）［1］和 Fare（1994）［2］的研究方法，通過曼奎斯特指數（簡稱Malmquist指數）測算了科研機構的運行效率，并根據M指數值將科研機構效率分為低效型、徘徊型、低增長型和高增長型四種類型，提出提升科研機構運行效率的措施建議。

1 湖北自然科學研究與開發機構科技資源的描述

武漢是全省科技資源聚集區，但宜昌、襄樊、荊州等在全省科技布局中的地位不斷提高。據統計，2005年全省科研機構的39.39%，科技活動人員的69.22%，科學家工程師總數的72.20%均集中在武漢地區。隨著地市經濟的發展，宜昌、襄樊等地區的科技事業有較大進步，它們在湖北科技總體布局中的地位不斷提高，比如在科學家工程師的分布上，2007年武漢地區科學家工程師人數占全省科學家工程師總人數的71.29%，較2005年的72.20%下降了0.91個百分點。在地市中，2007年科學家工程師比重較高的有宜昌市，占全省科學家工程師總人數的8.56%；荊州市占6.03%；襄樊市占3.15%。在科技經費支出分布上，2007年武漢地區科研機構科技經費支出為14.19億元，約占全省科技經費支出總和的86.47%，非武漢地區科技經費支出中宜昌、荊州、恩施的科研機構分居前三位，在科技論文、科技著作及專利授權等科技產出中比較有優勢的地區是荊州、宜昌、恩施、襄樊等。

科技活動和科技資源行業分布重點突出，功能結構不斷優化。科學研究與技術服務業和地質勘查業、農林牧漁業、制造業、水利環境和公共設施管理業是湖北省科技資源和科技活動密集行業，也是湖北省科技創新能力最強的行業。在國民經濟12個大行業中，2007年以上4個行業科研機構數量、單位在職科技活動人員數、科學家工程師、經費收人總額分別占全行業的88.10%、74.97%、74.45%和80.47%；在科技產出中，4行業科研機構課題數占總課題數的84.96%，占發表論文總數的87.09%，科技創新的優勢十分明顯。

湖北地方部門屬科研機構基礎實力有所增強，創新能力有所提高。而中央部門屬及中科院屬科研機構創新實力和能力仍具較大優勢。2007年，地方科研機構（含省屬、地市機構）從業人員、單位在職科技活動人員和科學家、工程師人數分別占各自總數的70.93%、68.42%、64.42%。2007年地方部門屬科研機構全年實現經費收人10.06億元，約占總收人的48.94%。2007年，地方科研機構創新能力有所提高。全年課題數占全省課題項目總數的66.69%，較2006年增加1.14個百分點；課題投入人員占總投入人數的46.76%，較2006年增加1.16個百分點；2007年發表論文占發表論文總數的39.98%，其中在國外發表論文較2006年增長13.40%；專利申請受理數和專利申請授權數均較2006年有大幅度提升。但是，從各類機構平均資源擁有量和平均科技產出量上看，中央部門屬及中科院屬科研機構創新實力和能力仍占有相當大的優勢。在人力資源中，中央部門屬科研機構平均擁有博士37.16人，碩士33.50人，高級職稱78.92人；中科院屬科研機構平均擁有博士58.17人，碩士21.83人，高級職稱71.50人，而地方部門屬科研機構則依次為0.7人、4.82人、12.3人。從科技活動產出來看，2007年中央部門屬院所和中科院所平均課題數分別為108.75個、146.5個，平均發表論文136篇、185.67篇，而地方部門屬科研機構則分別為6.52個、9.51篇。

2 研究方法與數據選取

2.1 分析方法

當時期S到時期T發生技術進步時，有MSO（XS ，YS，XT ，YT）>1 和 MTO（XS，YS，XT，YT）>1。為了避免由于時期選擇的任意性所帶來的差異，以兩個時期的Malmquist指數的幾何均值，作為度量S時期到T時期生產率變化的Malmquist指數，即：

當技術效率（Ech）>1，表示技術效率上升，反之為技術效率衰退；當技術進步指數（Tch）>1，表示技術進步，生產邊界提升，反之為技術衰退。由于Malmquist生產率指數不涉及要素價格等信息的獲取，實際操作性較強。

2.2 數據處理

本文的相關數據均來自2000—2007年的《湖北科技年鑒》、《湖北科技統計年鑒》。DEA方法的計算需要平衡的面板數據，將非平衡數據剔除是非常必要的。《湖北科技年鑒》和《湖北科技統計年鑒》中，孝感市和隨州市2個地區的科研機構的主要科技產出指標（科技論文、科技著作及專利授權），在2005年和2007年的統計數據均為零，黃石市、黃岡市、咸寧市與隨州市在2006年的主要科技產出指標數據也均為零，我們將這5個地區剔除，對剩下的武漢市、十堰市、宜昌市、襄樊市、鄂州市、荊門市、荊州市和恩施州8個市州的科研機構的科技資源配置效率進行評價。同樣，在進行分行業科研機構的科技資源配置效率評價時，也只考慮了農、林、牧、漁業，制造業，建筑業，租賃和商業服務業，科學研究、技術服務和地質勘查業，水利、環境和公共設施管理業，衛生、社會保障和社會福利業及公共管理和社會組織7個行業。因交通運輸、倉儲和郵政業,信息傳輸、計算機服務和軟件業,房地產業,文化、體育和娛樂業和衛生社會保障和社會福利業數據嚴重缺失，所以在測算分行業的M指數時沒有考慮以上行業。

表1 湖北自然科學R&D機構科技資源配置效率評價指標體系

2.3 評價指標的選取

資源配置是對稀缺資源在各種可能的用途之間進行選擇、安排、搭配以獲得最佳效率的過程。本文以湖北自然科學研究與開發機構為研究對象，對基于DEA的Malmquist指數科研機構科技資源配置效率評價方法進行研究。DEA方法的關鍵是投入和產出變量的選取，綜合考慮指標的全面性、代表性、可得性、簡潔性、整合性等原則，建立評價指標體系，如表1所示。科技人力資源是從事科技活動的主體，因此選取單位在職科技活動人員作為主要投入指標。科技財力資源要素在以往的文獻中大都選取科技活動經費籌集額作為科技活動的財力資源要素投入指標，而事實上科技活動經費籌集額只能在一定程度上反映科技活動經費的籌集能力，科技活動經費支出狀況則更能真實地體現科技活動經費的實際投入與使用狀況［3］。在產出狀況的分析中，我們認為研究開發機構的產出形式是多種多樣的，許多產出及其發揮的效果很難量化，尤其是從事基礎性研究與先進技術研究的機構，但是發表科技論文的數量及出版的科技著作可以從某種程度上反應研究開發活動的能力；專利是研究開發活動產出的另一重要部分，發明專利的授權數可以測量研究開發活動的技術水平。

3 湖北自然科學研究與開發機構運行效率的測算

為了較為清晰地獲取湖北自然科學研究與開發機構運行效率的信息，我們從各年科研機構整體的運行效率的變動狀況和各地區、各行業及隸屬單位科研機構運行效率的變動狀況兩個角度加以分析。運用DEAP2.1軟件，對湖北自然科學研究與開發機構2000-2007年的全要素生產率指數（tfpch）、技術進步指數（techch）、技術效率變化指數（CRS下的技術效率變動effch），純技術效率指數（VRS下的技術效率變動pech）、規模效率變動指數（sech）進行了測算。

3.1 各年份湖北科研機構全要素生產率的變動

表2列出了2000—2007年度湖北各地區、各行業及各隸屬單位科研機構全要素生產率Malmquist指數及其分解結果，全要素生產率（tfpch）是科技進步和效率提高的綜合體現，在本文特指科研機構在不同時期由于科技體制改革等外部因素和科研機構自身的綜合影響所提高的資源配置效率。結果顯示8個地區科研機構全要素生產率（TFP）大多呈現增長趨勢，平均增長率為9.9%，但2004年以后全要素生產率波動明顯。7個分行業與4個隸屬單位科研機構的全要素生產率呈下降趨勢，平均減幅分別為4.9%和5.1%，其中，分隸屬單位科研機構的全要素生產率變化呈倒“U”型。2000-2001年，分地區、分隸屬單位的科研機構的全要素生產率都比較低，因為1999年開始的科研機構轉制，科技體制改革有過于市場化的傾向，造成科技人員用于研究的時間越來越短，影響了科研成果的產出，降低了科技資源配置的效率。

3.2 湖北具體地區、行業、隸屬單位科研機構全要素生產率的變動

Malmquist指數可以分解為技術效率和技術進步［4］。技術效率是指在給定一組投入要素不變的情況下，企業的實際產出和假設同樣投入情況下的最大產出之比，表現為企業的實際生產點更貼近生產前沿面，即企業的生產效率得到改進。許多文獻將特定技術下的生產有效程度稱為技術效率，正是由于這種生產有效性程度實際刻畫的是生產要素資源配置的有效程度，所以也將其稱為生產資源配置效率［5］，因此技術效率也一定程度代表資源配置效率。技術進步表現為生產前沿的向上移動，即企業在保持最佳效率的條件下，同樣的投入可以獲得更大的產出。在本文特指既定的科研機構由于自身科研配置改進和科研投入規模共同作用時所引起的效率提高［6］。

從實證的結論看，湖北大多數地區科研機構全要素生產率增長主要得益于技術效率的推動，見表3。技術效率以平均9.2%的速度增長，其中：純技術效率年增長7.5%,規模效率年增長9.2%。技術效率的變化可以解釋為前沿面下的科研機構學習前沿面上科研機構的技術，包括管理方式、組織形式、要素利用效率、新技術運用能力、規模經濟性等持續的改善，表明湖北在提高科研機構管理水平等方面還有很大的潛力。這個階段所表現的效率提升有所改進，反映了科研機構管理體制的改革及轉制的成果顯著。而技術進步對全要素生產率增長的推動作用不明顯，除武漢、十堰、鄂州3地區的技術進步指數大于1外，其他5個地區的技術進步指數均小于1。湖北各地區技術進步指數年均僅增0.6%，因此未來湖北應逐步加強技術進步程度，從技術進步和規模效率提升兩方面共同提高湖北的研發效率。

表2 湖北自然科學研究與開發機構全要素生產率Malmquist指數及其分解（2000—2007）

表3 湖北各地區自然科學研究與開發機構全要素生產率Malmquist指數及其分解（2000—2007）

從各行業平均全要素生產率指數來看，下降幅度高達4.9%，但具體行業出現不均衡發展的局面，見表4。只有科學研究、技術服務和地質勘查業及水利、環境和公共設施管理的技術效率指數都大于1，分別為 1.048、1.035，即相對來說技術效率有所提升，同時規模效率有所改善的還有農林牧漁業、制造業。農林牧漁業科研機構的技術效率和規模效率相對高于其他行業科研機構的效率，顯示出農林牧漁業獲得科技投入和對科技資源配置的能力均相對較高。而制造業、建筑業、租賃和商務服務業等3個行業的技術效率均小于1，所以必須著力提升技術效率水平。除制造業、科學研究、技術服務和地質勘查業外的所有行業的技術進步指數都小于1，因此技術進步的推動力量必須加強。所以，分行業的技術效率和技術進步都必須改善，以便促進全要素生產率的提高。

隸屬部門單位科研機構的效率確實不容樂觀。全要素生產率的全面下降是由技術進步率的全部下降導致的，而技術效率變化率的下降幅度平均為9.6%，這遠高于技術效率提升幅度（3.8%），見表5。各隸屬科研機構的技術進步水平都有待提升，但規模效率達到一定水準，因此，在保持現有規模的情況下，必須加大科技創新力度，培育科技創新能力，著力提升產出效率。同時，也反應了科研機構轉制對省屬、副省級城市屬科研機構及中科院影響不大，但對地市級部門屬機構的資源配置效率和規模效率均產生了不利影響，地市級部門屬機構重試驗發展研究和技術推廣，相對于其他機構來說對新政策需要更長的適應時間。

表4 湖北分行業自然科學研究與開發機構全要素生產率Malmquist指數及其分解（2000—2007）

4 湖北自然科學研究與開發機構運行效率評價

根據Malmquist生產力指數的細分結果，不僅可以分析各地區、各行業及各隸屬單位科研機構運行效率的變動狀況，而且有助于分析各自提升科研機構運行效率的途徑，湖北自然科學研究與開發機構Malmquist生產率指數（簡寫為M）結果如表3、4、5所示。數據顯示，湖北省只有5個地區、2個行業的科研機構的全要素生產率有所提高，其他地市、行業和隸屬部門的科研機構的全要素效率都有不同程度的退步。根據湖北自然科學研究與開發機構M的大小，我們將各地區、各行業及各隸屬部門運行效率劃分為 4 種類型［7］，即低效型（M＜0.90）、徘徊型（0.9 0＜M＜1.00）、低增長型（1.00 ＜M＜1.10）和高增長型（M＞1.10），詳見表 6。

表5 湖北分隸屬單位自然科學研究與開發機構全要素生產率Malmquist指數及其分解（2000—2007）

（1）低效率型。包括宜昌市1個地市，租賃和商務服務業1個行業及地市級部門屬的科研機構，他們的全要素生產力指數均小于0.9，相對其他地市、行業或所隸屬部門而言，這些地區、行業和隸屬部門的科研機構運行效率下降幅度比較大，其共同的原因在于技術進步和技術效率指數大多小于1，其中租賃和商務服務業的M值僅為0.832。因此，對于運行低效的科研機構應該注重資源配置效率的同時，加快技術進步的步伐。

表6 湖北自然科學研究與開發機構科技資源配置效率評價

（2）徘徊型。包括襄樊市、恩施州2個地區，農林牧漁業、制造業、建筑業及衛生、社會保障和社會福利業4個行業，省級部門屬、副省級城市屬、中國科學院3個隸屬單位，其全要素生產力指數介于0.9和1之間，說明在樣本期內，這些科研機構運行效率略有退步，處于徘徊狀態。以上統計數據表明，湖北大多數行業和分隸屬部門的科研機構科技資源配置處于徘徊階段，因此，必須針對各自的特殊情況找出有效的提升科技運行效率的方案。

（3）低增長型。包括鄂州、荊州2個地區，水利、環境和公共設施管理和科學研究、技術服務和地質勘查業2個行業的科研機構，其全要素生產力指數介于1和1.1之間，說明這些科研機構運行效率低幅增長。這些機構運行效率的提升主要依靠技術效率的提升，其技術效率指數都大于1，而荊州市和水利、環境和公共設施管理行業的技術進步效率有不同程度的下降，規模效率有小幅度提升。

（4）高增長型。包括武漢市、荊門市、十堰市3個地區，其全要素生產力指數分別為1.118、1.189、1.779，相對其他地區和行業，這3個地區科研機構的運行效率提升幅度較大。其中，武漢市、十堰市的科研機構運行效率的提升主要依靠技術效率、技術進步及規模效率的全面提高，而荊門市科研機構的技術進步效率和規模效率都有不同程度的下降。

5 結論與建議

本文基于湖北自然科學研究與開發機構2000－2007年的數據，運用基于非參數的Malmquist指數方法,測算各地市、分行業及各隸屬單位科研機構全要素生產率的變動情況,將指數分解為技術效率和技術進步，得出以下結論：

（1）從湖北的地市區來看，科研機構全要素生產率呈增長趨勢，年均以9.9%的速度遞增。其中，技術效率提升是支撐各地區科研機構全要素生產率進步的主要力量，而技術進步的貢獻率比較微弱。

（2）從分行業的測算結果看，全行業的全要素生產率總體呈現下降趨勢，但不同行業全要素生產率呈現不同的變動特征，體現了各行業的比較優勢及問題所在。技術效率與技術進步的同步下降是大多行業全要素生產率下降的原因，年均技術效率下跌和技術退步分別為1.1%和3.9%。

（3）從分隸屬單位來看，全要素生產率、技術進步率都有所下降，而技術效率、規模效率有小幅度提高。

（4）依據M值將不同地區、不同行業和不同隸屬單位的科研機構也行效率分為低效型、徘徊型、低增長型和高增長型4種類型。各種類型科研機構的科技資源應充分利用，提高使用效率，并適當開放共享。

針對湖北自然科學研究與開發機構科技資源的效率情況，提出以下建議：

（1）相對而言，在科技產出不足方面，不同地區、不同行業及不同隸屬單位的自然科學研究與開發機構應根據影響科技活動效率的不同原因，因地制宜地進行調整使之改善。對于規模效率遞減的機構，應穩定現有投入規模，調整其產出的方向和數量；對于規模效率遞增的機構，應在提高投入資源相對效率的基礎上，繼續加大投入力度，以期達到規模有效；對于達到超效率的機構，則應該把握好現有的投入產出結構，使資源的配置能夠持續的保持良好狀態。

（2）研究開發資源的使用效率比較低，因而使湖北一些自然科學研究與開發機構的資源制約更加嚴重。從科技論文和專利授權數量看，研究開發的產出情況已經改善，但創新活動產出不佳的局面依然沒有根本改觀，比如專利申請和被批準的專利總量中發明專利的比重比較低而且越來越低。因此，應不斷通過技術進步促進專利擁有量的增加，科技論文的增加將更多地依靠技術效率的提高，并以規模效率提高為輔。加大政府對基礎研究等中長期項目的投入支持力度，同時，進行廣泛的機構改革以及最佳地分配資源，以便提高研究開發體系的效率，特別是提高科研機構研發部門的效率對于研究開發體制從計劃體制向市場體制的轉變仍然至關重要，以便進一步增強科技能力為創新和經濟增長服務［8］。

需要說明的是，由于測度方法和選取指標的不同，可能得出不同的結論，這一點將在今后的研究中予以考察。另外，不同生產函數形式的選擇以及與其他生產率分析方法的比較也是今后重要的拓展方向。

［1］ Coelli Tim.A Guide to DEAP Version 2.1:A Data Envelopment Analysis Program［J］.CEPA Working Paper,1996，（8）:1-46.

［2］ Fare Rolf,Grosskopf Shawna,Norris Mary,Zhang Zhong yan,Productivity Growth,Technical Progress,and Efficiency Change in industrialized Countries［J］.American Economics Review,1994，（3）:66-83.

［3］劉艷，陳劍.珠三角地區中小制造企業創新資源配置效率的實證分析［J］，中國科技資源導刊，2010，（3）：8-9.

［4］劉大成 譯.效率和生產率分析導論［M］.北京：清華大學出版社，2009.

［5］孫巍.效率與生產率的非參數分析——方法、軟件與應用［M］.北京：社會科學文獻出版社，2010.

［6］申紅芳，廖西元，陳金發.農業科研機構的效率評價及其影響因素——以四川省農業科研機構為例 ［J］.中國科技論壇，2008，（10）：107-110.

［7］劉勇 基于Malmquist-DEA指數的高技術產業運行效率評價——對28個省（市、自治區）的實證分析［J］.工業技術經濟，2010，（3）：67-70.

［8］經濟合作與發展組織.科學技術與工業概覽［M］.北京：科學技術文獻出版社，2002.269-270.

（責任編輯 張九慶）

Non-parametric Measurement and Analysis of S&T Resources Allocation Efficiency of Natural Science R&D Institutions in Hubei

Yang Chuanxi，Zhang Junbiao
（School of Economics and Management,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China）

G311

A

國家社會科學基金項目(07BJY043)。

2010-07-12

楊傳喜（1977-），男，河南信陽人，講師，博士研究生；研究方向：科技資源管理、農業技術經濟理論與政策。