基于DEA的河南省與沿海發達省份科技創新融資效率比較

何麗娜

（河南牧業經濟學院，河南 鄭州 450044）

基于DEA的河南省與沿海發達省份科技創新融資效率比較

何麗娜

（河南牧業經濟學院，河南 鄭州 450044）

建立數據包絡分析模型測算了河南省和沿海發達省份科技創新融資的效率，表明河南省的科技創新融資效率低于沿海發達省份，進一步比較各省規模以上工業企業、研究與發展機構和高校等三個科技創新主體的融資效率，并進行投影分析，提出了提高河南省科技創新融資效率的政策建議。

科技創新融資；沿海發達省份；數據包絡分析；效率

一、引言

科技創新對社會經濟發展起著巨大推動作用，科技創新能力能夠體現一個國家和地區的核心競爭力?？萍紕撔滦枰写罅康馁Y金投入，加大金融對科技創新的投入是推進科技創新的有效途徑。王海等（2003）建立了指標評價體系和評價模型對我國科技金融結合效益進行實證分析，結果顯示我國科技金融結合效益有所改善，但還存在較多問題未能使金融科技投入取得較好的效益[1]。龔傳洲等（2012）基于VAR模型的研究顯示，我國不同的融資渠道對科技創新的作用存在差異，金融機構的中長期貸款和政府的財政撥款對科技創新的支持作用大，而資本市場的作用較小。在金融資源稀缺的狀況下，提高金融科技創新投入的效率是解決問題的有效方法[2]。呂江林等（2012）比較了我國中部六省與東部發達省市金融投入與科技產出的效率，提出要采取措施提高中部各省科技金融的投入產出效率。陳迪等（2013）基于DEA模型的研究顯示，我國各省區市的科技創新總體效率逐年提高，東、中、西部地區存在差異[3]。陳凱等（2013）基于AHP方法對江蘇省金融投入和科技產出的研究認為，金融資本投入效率低下使其對科技創新產出的助推作用沒有完全體現[4]。

本文采用數據包絡分析法（DEA）對河南省和沿海發達省份山東、江蘇、浙江、廣東、福建和上海市的科技創新融資效率進行實證分析，比較河南省與沿海發達省份整體科技創新融資效率存在的差異，并進一步比較分析河南省與沿海發達省份規模以上工業企業、研究與發展機構和高等學校三個主要的科技創新主體的科技創新融資效率存在的差異。針對存在的差異，提出相關政策建議，以提高河南省科技創新融資效率。

二、效率評價模型——數據包絡分析

數據包絡分析（data envelopment analysis，DEA）是 美國運籌學家 Charnes、Cooper、Rhodes（CCR，1978）提出的一種用來評價決策單元相對效率的方法[5]。若干個同種類型的決策單元（Decision Making Units，DMU）組成一個系統，為實現決策單元的“Pareto最優”，運用線性規劃技術對決策單元的多個投入、產出指標數據進行的非參數前沿效率分析。通過保持投入或產出不變，將DMU投影到DEA前沿上，比較DMU偏離DEA前沿的程度來判斷其相對有效性。DEA方法已經被廣泛地用來進行效率分析。

（一）基本模型

設選取n個同類型的決策單元進行評價，分別為DMUj，j=1，2，…，n。每個DMU 選取m個投入指標，DMUj的投入指標向量為Xj=(x1j，x2j，…，xmj)T；每個DMU在選取r個產出指標，DMUj的產出指標向量為Yj=(y1j，y2j，…，yrj)T。其中，Xj≥ 0，Yj≥ 0，即投入產出指標非負。

（1）評價DMU總體效率的具有非阿基米德無窮小的C2R模型：

其中，ε是非阿基米德無窮小量，S-是投入變量對應的松弛變量向量，S+是產出變量對應的松弛變量向量。該模型中待估計變量的最優解為θ*，S-*，S+*，λ*，θ*是對第j0個DMU相對總體效率的評價。

（2）評價DMU純技術效率的具有非阿基米德無窮小的C2GS2模型：

在C2R模型中加入約束條件=1，即得出C2GS2模型，該模型待估計變量的最優解為 σ*，S-*，S+*，λ*，σ*是對第j0個DMU純技術效率的評價。

（二）模型的基本評價功能

通過上述兩個模型的最優解可以對每個決策單元的相對效率進行評價：

（1）如果 θ*=1，而s-*≠ 0，s+*≠ 0，那么DMUj0為弱DEA總體有效，即在n個決策單元組成的系統中，DMUj0保持現有的投入量X0不變，將產出提高s+；或保持現有產出不變，將投入減少s-。

（2）如果 θ*=1，且s-*=0，s+*=0，那么DMUj0為DEA總體有效，即在n個決策單元組成的系統中，DMUj0現有的投入量X0已經達到了最優的產出量Y0。

（3）如果θ*<1，那么DMUj0為DEA總體無效。對于DEA無效的DMU可以計算其對應點（x0,y0）在有效前沿面上的投影（），其相對于整個DMU 系統是總體有效的。

（5）如果 σ*=1，而S-*≠ 0，S+*≠ 0，那么DMUj0為弱DEA純技術有效。

（6）如果 σ*=1，且 S-*=0，S+*=0，那么 DMUj0為DEA純技術有效。

（7）用總體效率θ*和純技術效率σ*可以計算純規模效率ξ*計算公式為：ξ*=

ξ*=1表示 DMUj0為純規模有效；ξ*<1表示DMUj0為純規模無效，需要通過改進投入資源、調整投入資源的結構來提高規模效益。

三、河南省與沿海發達省份科技融資效率的實證分析

（一）決策單元和模型投入產出變量的選取

1.決策單元的選取

本文把我國內地的31個省區市全部納入模型，以滿足DEA模型對決策單元數量的要求，即要求決策單元個數要比投入指標和產出指標的和大，至少是其兩倍以上[6]。文中僅對河南省和沿海發達的省份的科技創新融資效率進行比較分析。

2.投入產出變量的選取

將科技創新過程視為一個生產過程，其投入為資本投入和勞動力投入，產出為科技創新成果。本文比較各省市科技創新融資效率時，選取兩類科技創新投入指標：第一類是科技創新資金投入，包括R&D內部支出的三項資金：政府資金、企業資金、國外及其他資金。第二類是科技創新勞動力投入：研究與實驗發展人員全時當量。產出指標根據數據的可得性從代表科技創新成果的專利申請受理數、新產品銷售收入和發表科技論文篇數中選取。

（二）模型的建立和數據的選擇

科技創新主體主要包括企業、研究與發展機構和高等學校。本文擬建立四個DEA模型，比較河南省和沿海發達省份的科技創新融資效率。首先比較各省市整體的科技創新融資效率；之后再分別從各省市的規模以上工業企業、研究與發展機構和高等學校三個科技創新主體層面比較分析其科技創新融資效率。數據的選取考慮到科技創新的投入和產出之間存在一定的時滯，假定時滯為1年[7]，本文選擇各項科技創新投入指標2011年的數據和各項科技創新產出指標2012年的數據進行實證分析。數據來源于2012年和2013年《中國統計年鑒》、《中國科技統計年鑒》、國家統計局及中國科技部網站。

模型一：整體科技創新融資效率比較。

投入指標為2011年各省R&D內部支出中的政府資金X1、企業資金X2、國外及其他資金X3、2011年各省市R&D人員全時當量X4。產出指標為2012年各省市專利申請受理數Y。

模型二：規模以上工業企業科技創新融資效率比較。

投入指標為2011年各省市規模以上工業企業R&D內部支出中的政府資金X1、企業資金X2、國外及其他資金X3、2011年各省市規模以上工業企業R&D人員全時當量X4。產出指標為2012年各省市規模以上工業企業專利申請受理數Y1、2012年各省市規模以上工業企業新產品銷售收入Y2。

模型三：研究與發展機構科技創新融資效率比較。

投入指標為2011年各省市研究與發展機構R&D內部支出中的政府資金X1、企業資金X2、國外及其他資金X3、2011年各省市研究與發展機構R&D人員全時當量X4。產出指標為2012年各省市研究與發展機構發表科技論文篇Y1、2012年各省市研究與發展機構專利申請受理數Y2。

模型四：高等學?？萍紕撔氯谫Y效率比較。

投入指標為2011年各省市高校R&D內部支出中的政府資金X1、企業資金X2、國外及其他資金X3、2011年各省市高校R&D人員全時當量X4。產出指標為2012年各省市高校發表科技論文篇Y1、2012年各省市高校專利申請受理數Y2。

（三）實證結果分析

采用C2R模型和C2GS2模型，運用Lindo軟件分別計算河南省和沿海發達省份整體及各科研創新主體的總體效率θ*、純技術效率σ*、純規模效率ξ*。C2R模型中，s-*是投入松弛變量的數值，正值表示存在投入冗余；s+*是產出松弛變量的數值，正值表示存在產出不足。

1.整體科技創新融資效率比較分析

（1）總體效率、純技術效率和規模效率比較分析。

從各省市科技創新整體效率比較的實證結果看（見表1），江蘇和浙江的總體效率θ*=1，純技術效率σ*=1、純規模效率 ξ*=1，松弛變量s-*=s+*=0，說明這兩個省處在總體效率、純技術效率和純規模效率的前沿面上，其科技創新是DEA有效的。河南省和其他省份則是DEA無效的。其中，廣東等非DEA有效的沿海發達省份總體效率值高于河南省，其純技術效率值也高于河南省，說明其較少的科技投入有較高的科技產出。其純規模效率略低于河南省（除山東?。幽鲜√岣咂浼兗夹g效率是提高其總體效率的關鍵。河南省的純規模效率沒有在有效前沿面上，故還需要通過改進投入資源、調整投入資源的結構提高其純規模效率。

（2）規模效益分析。

表1顯示，江蘇和浙江的∑λ*=1，說明其科技創新的投入產出的規模效益不變。其他省份的∑λ<1，反映出其規模效益遞增，即在當下的技術水平下，其產出增量的相對百分比高于相應的投入增量的相對百分比。說明這些省份整體科技創新投入不足，需要增加投入。∑λ*值越小遞增趨勢越大，即增加投入，會有更高比例產出的增加。河南省與沿海發達省份相比其∑λ*為最小，說明其增加科技創新投入帶來的產出增加比例較高。

表1 整體科技創新融資DEA效率與規模效益計算結果

（3）河南省科技創新DEA投影分析。

表2 河南省科技創新DEA投影分析結果

計算河南省科技創新投入產出在有效邊沿上的投影，見表2。計算結果顯示，在現有的技術水平下，河南省保持科技創新產出不變，政府資金投入可以減少68.15%，企業資金投入科技減少62.21%，國外及其他資金可以減少62.04%，人員投入可以減少73.31%，這樣才可以實現河南省科技創新融資的DEA有效。

2.主要科技創新主體融資效率比較分析

（1）規模以上工業企業。

從各省市規模以上工業企業的科技創新融資整體效率比較的實證結果看（見表3），僅有浙江處在總體效率、純技術效率和純規模效率的前沿面上，其總體效率θ*=1，純技術效率σ*=1、純規模效率ξ*=1，松弛變量s-*=s+*=0。河南省和其他沿海發達省份的規模以上企業總體效率和純規模效率DEA無效，其中，河南省的θ*和ξ*最小，說明其規模以上企業的科技創新融資整體效率和純規模效率低于沿海發達省份。技術效率的實證結果顯示，上海、江蘇、浙江、山東和廣東的規模以上企業科技創新融資純技術效率處于有效前沿面上，是DEA有效的。河南省和福建省純技術效率是DEA無效的。河南省需要提高其規模以上企業技術創新融資的純技術效率和純規模效率，以提高其總體效率。

表3 規模以上企業科技創新融資DEA效率計算結果

表4 河南省規模以上企業科技創新DEA投影分析結果

根據DEA投影分析結果（表4），在現有的技術水平下，保持科技創新產出不變，要使河南省規模以上企業科技創新融資效率DEA有效，需要減少政府資金投入的42.63%，減少企業資金投入的49.62%，減少國外及其他資金投入的42.31%，減少科技人員投入的42.64%。

（2）研究與發展機構科技創新融資效率比較分析。

沿海發達省份中的浙江、福建和廣東三省的研究與發展機構科技創新融資處在總體效率、純技術效率和純規模效率的前沿面上（見表5），其總體效率 θ*=1，純技術效率 σ*=1、純規模效率 ξ*=1，松弛變量s-*=s+*=0。河南省研究與發展機構的總體效率、純技術效率和純規模效率DEA無效。與其他DEA無效的沿海發達省份比較，河南省的θ*和σ*最小，說明河南省研究與發展機構的科技創新融資整體效率和純技術效率遠遠低于其他沿海發達省份，提高純技術效率是提高整體效率的關鍵。

表5 研究與發展機構科技創新融資DEA效率計算結果

根據DEA投影分析結果（表6），在現有的技術水平下，減少政府資金投入的52.97%，減少企業資金投入的53.28%，減少國外及其他資金投入的52.93%，減少科技人員投入的52.58%，增加發表科技論文的5.71%，保持專利申請受理數不變，可以使河南省研究與發展機構的科技創新融資效率DEA有效。

表6 河南省研究與發展機構科技創新DEA投影分析結果

（3）高?？萍紕撔氯谫Y效率比較分析。

DEA效率計算結果（表7）顯示，河南省和沿海發達省份中的江蘇省高校科技創新融資處在總體效率、純技術效率和純規模效率的前沿面上，其總體效率 θ*=1，純技術效率 σ*=1、純規模效率 ξ*=1，松弛變量s-*=s+*=0。廣東省的純技術效率DEA有效。實證分析結果說明河南省高校較河南省其他科技創新主體的科技創新融資效率更高。

表7 高?？萍紕撔氯谫YDEA效率計算結果

四、結論及政策建議

（一）研究結論

基于四個DEA模型的效率分析顯示，河南省科技創新融資效率與沿海發達省份相比存在以下特點：

（1）在整體的科技創新融資效率比較中，河南省的總體效率和純技術效率遠低于沿海發達省份，純規模效率相差不大，規模效益最低。說明目前河南省科技創新融資投入是DEA無效的，提高其純技術效率是提高其總體效率的關鍵。而且目前的規模效益小，增加金融投入可以帶來更大的產出增量。

（2）河南省規模以上工業企業科技創新融資的總體效率、純技術效率和純規模效率都低于沿海發達省份。為提高其總體效率，需要同時提高其純技術效率和純規模效率。河南省研究與發展機構科技創新融資總體效率和純技術效率遠低于沿海發達省份，提高其純技術效率是提高其總體效率的關鍵。河南省高校科技創新融資處在總體效率、純技術效率和純規模效率的前沿面上，較河南省其他科技創新主體，河南省高校的科技創新融資效率更高。

（3）科技創新DEA投影分析一致認為，在現有的技術條件下，要使河南省科技創新效率處在前沿面上，即達到DEA有效，需要減少一定比例的資金和人力投入。

（二）政策建議

河南省的金融發展水平遠遠低于沿海發達省份，金融資源比較稀缺，其科技創新的金融投入必然受到約束，只有大力提高金融對科技創新投入的效率，充分發揮有限的金融資源對科技創新活動的推進作用，推動河南省金融與科技的高效率結合。

首先，河南省科技創新融資的純技術效率較低，提高純技術效率是提高總體效率的關鍵。政府應該采取措施提高對科技創新活動的激勵與管理，引進先進技術和高層次科技人才，加大企業、研究發展機構和高校等科技創新主體的合作，努力提高科技創新融資的純技術效率，使有限的金融資源帶來更多的科技創新產出。

另外，河南省的科技創新融資規模效益小于1，遠低于沿海發達省份，加大科技創新的高效金融投入會帶來更大比例的科技創新產出?？萍紕撔滦枰罅康挠行зY金投入，政府應建立信息共享機制，加強科技創新主體融資需求和市場科技金融投資需求的信息溝通[8]，促進金融與科技的有效結合。政府應該制定稅收優惠政策，鼓勵科技創新的金融投入。鼓勵銀行對科技創新主體貸款；發行科技開發債券，聚集社會閑散資金；鼓勵科技創新企業上市融資。拓展科技創新的保險范圍，發揮保險業對科技創新的經濟補償和資金融通功能[9]；支持擔保機構的發展，鼓勵擔保機構為科技創新企業融資進行擔保。風險投資產業是實現高新技術產業升級的重要途徑[10]，河南省應該大力扶植風險投資產業的發展，鼓勵民營資本投入，實現風險投資資本多元化，建立高素質的風險投資隊伍。

[1]王海，葉元煦.科技金融結合效益的評價研究[J].管理科學，2003，（4）：67-72.

[2]龔傳洲，陸彩蘭，胡建生.我國科技創新融資支持的實證分析[J].研究與發展管理，2012，（10）：109-116.

[3]陳迪，俞立平，俞維蘇.金融對科技創新貢獻的效率研究[J].科技與管理，2013，（7）：37-41.

[4]陳凱，肖鶯，付永紅.江蘇科技和金融結合效益評價研究[J].科技管理研究，2013，（14）：77-81.

[5]A Charns,W Cooper,E Rhodes.Measuring the Efficiency of Decision Making Units[J].European Journal of Operational Research,1978(2):429-444.

[6]李剛，關宏偉.DEA分析應用于上市公司績效評價[J].中國會計電算化，2003，（3）：13-16.

[7]吳和成，鄭垂勇.科技投入產出相對有效性的實證分析[J].科學管理研究，2003，（3）：93-95.

[8]徐玉蓮.區域科技創新與科技金融協調發展模式與機制研究[D].哈爾濱：哈爾濱理工大學博士論文，2012：108.

[9]廖添土.科技投入的國際比較與科技融資支持體系的構建[J].金融電子化，2007，（5）：83-85.

[10]張宏彥.基于科技創新導向的金融支持政策研究[J].科技進步與對策，2012，（7）：1-4.

1003-4625（2014）05-0114-05

F832.46

A

2014-03-18

本文是河南省科技廳河南省2014年科技發展計劃項目“河南省與沿海發達省份科技創新融資比較研究”的階段性研究成果，項目編號：142400410415。

何麗娜（1971-），女，河南西華人，博士，副教授，研究方向：財務與會計，金融工程與風險管理。

王淑云）