中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效分行業(yè)評價(jià)研究

摘要:首先，從投入產(chǎn)出角度，構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效評價(jià)指標(biāo)體系;然后，運(yùn)用DEA模型對中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)五個(gè)主要行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新績效進(jìn)行兩階段評價(jià)，獲得決策單元有效性排序;最后，通過對影子價(jià)格的分析，得出最佳改進(jìn)策略，從而為全面提升中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效提供決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞:高技術(shù)產(chǎn)業(yè);技術(shù)創(chuàng)新;績效評價(jià);兩階段評價(jià);DEA模型;影子價(jià)格

中圖分類號(hào):F72文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2010)22-0174-03

引言

按照經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)的標(biāo)準(zhǔn)，以下定義中，至少滿足兩條才可以被稱為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)(或知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)):高水平的創(chuàng)新活動(dòng)(包括正在研發(fā));通過中間投入或資本投資，在生產(chǎn)過程中高強(qiáng)度利用已有技術(shù)和創(chuàng)新;勞動(dòng)力的高知識(shí)密集型特征 [1] ，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)中創(chuàng)新最活躍的領(lǐng)域，對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效進(jìn)行科學(xué)評價(jià)，有助于把握高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)規(guī)律、提升技術(shù)創(chuàng)新成功率、推動(dòng)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)有序發(fā)展 [2]，有助于實(shí)現(xiàn)“十一五”規(guī)劃確定的“繼續(xù)做大、加快做強(qiáng)”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo) [3]。

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(Data Envelopment Analysis，DEA) [4] 是美國著名運(yùn)籌學(xué)家A.Charnes和W.W.Cooper等以相對效率概念為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種效率評價(jià)方法。該方法不僅能有效避免主觀因素。簡化算法和減少誤差，而且對于非DEA有效單元還能給出較為豐富的管理決策信息，提出改進(jìn)策略[5]。因此，DEA方法已成為一種常用而重要的技術(shù)創(chuàng)新績效評價(jià)工具 [6～9] 。有鑒于此，本文首先從投入產(chǎn)出角度，構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效評價(jià)指標(biāo)體系;然后，運(yùn)用DEA模型對中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)五個(gè)主要行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新績效進(jìn)行兩階段評價(jià)，獲得決策單元有效性排序;最后，通過對影子價(jià)格的分析，得出最佳改進(jìn)策略，從而為全面提升中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效提供決策依據(jù)。

一、DEA模型 [4～5]

模型是第一個(gè)DEA模型，也是應(yīng)用最廣泛的DEA模型。假設(shè)有個(gè)生產(chǎn)決策單元DMUj(j=1，2，…，n)，每個(gè)DMU都有m項(xiàng)輸入Xj=(x1j，x2j，…，xmj)T，s項(xiàng)輸出Yj=(y1j，y2j，…，ysj)T，則第j0個(gè)DMU的效率評估模型為:

maxhj0=s.t.hj=≤1u≥0，v≥0(1)

其中，hj為第j個(gè)DMU的相對效率值，v=(v1，v2，…，vm)T和u=(u1，u2，…，us)T分別為輸入和輸出的權(quán)重向量。

式(1)是分式規(guī)劃形式，若對其進(jìn)行Charnes-Cooper變換，可以得到線性規(guī)劃模型:

maxμTY0s.t.ωTXj-μTYj≥0ωTX0=1，ω≥0， μ≥0 (2)

利用線性規(guī)劃的對偶理論，并引入松弛變量s+和s-，可以得到如下的對偶規(guī)劃模型:

min[θ-ε(Ts-+eTs+)]s.t.Xjλj+s-=θX0Yjλj-s+=Y0λj≥0，s+≥0，s-≥0 (3)

其中，(X0，Y0)為DMUj0的輸入輸出，ε為非阿基米德無窮小，和e分別為元素為1的m維向量和s維向量。

當(dāng)式(3)的最優(yōu)解為θ*、λ*、s-*和s+*時(shí)，關(guān)于DMUj0有如下結(jié)論:(1)若θ*=1，則稱DMUj0為弱DEA有效;(2)若θ*=1，且s-*=s+*=0，則稱DMUj0為DEA有效;(3)若θ*<1，則DMUj0稱為DEA無效。C2 R模型假定規(guī)模收益不變，若DMUj0為DEA有效，則技術(shù)和規(guī)模同時(shí)有效。

二、實(shí)證分析

1.指標(biāo)體系與樣本數(shù)據(jù)

中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)主要行業(yè)包括:醫(yī)藥制造業(yè)(M)、航空航天器制造業(yè)(AS)、電子及通信設(shè)備制造業(yè)(EC)、電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)(CO)、醫(yī)療設(shè)備及儀器儀表制造業(yè)(MM)等。本文以上述五個(gè)行業(yè)為待評價(jià)對象，樣本區(qū)間設(shè)定為2007年，樣本數(shù)據(jù)來源于《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2008)。

技術(shù)創(chuàng)新是指企業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新的知識(shí)和新技術(shù)、新工藝，采用新的生產(chǎn)方式和經(jīng)營管理模式，提高產(chǎn)品質(zhì)量，開發(fā)生產(chǎn)新的產(chǎn)品，提供新的服務(wù)，占領(lǐng)市場并實(shí)現(xiàn)市場價(jià)值 [10]。由此，本文遵循指標(biāo)選取的科學(xué)性、客觀性、系統(tǒng)性、功能性、相對獨(dú)立性、可比性及可操作性等原則，從投入產(chǎn)出角度，構(gòu)建中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效評價(jià)初始指標(biāo)體系，其中，技術(shù)創(chuàng)新投入指標(biāo)反映了創(chuàng)新主體在研發(fā)、技術(shù)改造、技術(shù)引進(jìn)及技術(shù)推廣等技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)中的人力資源投入和經(jīng)費(fèi)投入，技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出指標(biāo)反映了創(chuàng)新主體將各種要素組合后產(chǎn)生的實(shí)際成效。運(yùn)用粗糙集屬性約簡遺傳算法 [11～12] 對初始指標(biāo)進(jìn)行約簡，從15個(gè)初始指標(biāo)中剔除了6個(gè)冗余指標(biāo)，獲得約簡后的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效評價(jià)指標(biāo)體系(見表1)。

2007年中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效評價(jià)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)(見表2)。

2.DEA有效性分析

由于各評價(jià)指標(biāo)的量綱不盡相同，因此，在運(yùn)用DEA模型進(jìn)行績效評價(jià)之前，本文還采用功效系數(shù)法對指標(biāo)值進(jìn)行了無量綱化處理。根據(jù)無量綱化后的指標(biāo)數(shù)據(jù)，利用Lindo軟件求解式(3)所設(shè)定的線性規(guī)劃問題，得出各決策單元的DEA值及松弛變量。結(jié)果顯示，AS、EC、CO、MM等4個(gè)決策單元的，且，均達(dá)到DEA有效;而決策單元M的，為DEA無效。DEA有效單元的比例達(dá)到80%，反映出中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的總體效率處于較高水平。

為進(jìn)一步對決策單元有效性進(jìn)行排序，獲得與決策單元有關(guān)的管理信息，本文根據(jù)文獻(xiàn) [13] 提出的DEA 改進(jìn)方法，在DEA有效性分析中引入一個(gè)虛擬決策單元(Virtual DMU)，其投入指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值均為0.1，產(chǎn)出指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值均為1，則虛擬決策單元即為理想決策單元。引入虛擬決策單元的DEA有效性分析結(jié)果(見表3)。

由上頁表3可知，引入虛擬決策單元后，各決策單元均為DEA無效。由DEA值可知，中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)主要行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效由大至小排序?yàn)?航空航天器制造業(yè)(AS)>電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)(CO)>醫(yī)療設(shè)備及儀器儀表制造業(yè)(MM)>電子及通信設(shè)備制造業(yè)(EC)>醫(yī)藥制造業(yè)(M)。

針對非DEA有效單元，可以通過計(jì)算其對偶價(jià)格(Dual Prices，或影子價(jià)格)來確定各投入產(chǎn)出要素對DEA值的影響程度，從而得出最佳改進(jìn)策略 [5]。非DEA有效單元的影子價(jià)格計(jì)算結(jié)果為:M(I12-4.5434，O22--0.4543，其余指標(biāo)為0)、AS(I12-8.8574，O21--0.8857，其余指標(biāo)為0)、EC(I24-4.0000，O22--0.4000，其余指標(biāo)為0)、CO(I24-10.00，O22--1.0000，其余指標(biāo)為0)、MM(I12-10.00，O22--1.0000，其余指標(biāo)為0)。由此可知，醫(yī)藥制造業(yè)、醫(yī)療設(shè)備及儀器儀表制造業(yè)應(yīng)首先調(diào)整科技活動(dòng)人員中科學(xué)家和工程師，其次是擴(kuò)大新產(chǎn)品出口，這樣才能最快接近DEA有效前沿面 。同理，電子及通信設(shè)備制造業(yè)、電子計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)應(yīng)首先對消化吸收經(jīng)費(fèi)支出進(jìn)行調(diào)整，其次是努力擴(kuò)大新產(chǎn)品出口。航空航天器制造業(yè)則應(yīng)首先調(diào)整科技活動(dòng)人員中科學(xué)家和工程師，其次是努力擴(kuò)大新產(chǎn)品銷售。

結(jié)束語

本文從投入產(chǎn)出角度，構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效評價(jià)指標(biāo)體系;運(yùn)用DEA模型對中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)五個(gè)主要行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新績效進(jìn)行兩階段評價(jià)，獲得決策單元有效性排序;通過對影子價(jià)格的分析，得出最佳改進(jìn)策略，從而為全面提升中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效提供決策依據(jù)。DEA是使用數(shù)學(xué)規(guī)劃模型評價(jià)具有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出的決策單元(DMU)間的相對有效性的一種非參數(shù)方法，不僅能有效避免主觀因素、簡化算法和減少誤差，而且對于非DEA有效單元還能給出較為豐富的管理決策信息，提出改進(jìn)策略。但DEA方法也存在一定的局限性，比如，對各DMU進(jìn)行有效性評價(jià)的結(jié)果與所選擇的指標(biāo)體系密切相關(guān)，在不同的指標(biāo)體系下，同一DMU的DEA有效性評價(jià)結(jié)果是不同的;同時(shí)，當(dāng)指標(biāo)間某些分量具有一定相關(guān)關(guān)系時(shí)，也會(huì)對評價(jià)結(jié)果產(chǎn)生不利影響。如何合理選擇輸入輸出指標(biāo)有待于今后進(jìn)一步研究。

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Evaluation on the Technological Innovation Performance of High-tech Industries in China

LIU Yu-fena，ZHANG Mub

(a.School of Informatics;b.School of Finance，Guizhou College of Finance and Economics，Guiyang550004， China)

Abstract: Firstly，in this paper，an index system for evaluating the technological innovation performance of high-tech industry in China is constructed from the perspective of input-output.Secondly，using the DEA model，the two-stage evaluation on the technological innovation performance of five major high-tech industries in China is carried out.And then，the DEA effectiveness ordering result of decision making units is obtained.Finally，through the analysis of dual prices，the optimum improvement strategies are presented.As a result，the decision basis for promoting the technological innovation performance of high-tech industry in China comprehensively is offered by this paper.

Key words: high-tech industry; technological innovation; performance evaluation; two-stage evaluation; DEA model; dual prices