王新紅，張 璐

（西安科技大學 管理學院，陜西 西安 710054）

基于DEA的中國裝備制造業R&D效率測度
——以上市公司為例

王新紅，張 璐

（西安科技大學 管理學院，陜西 西安 710054）

裝備制造業是為各行業生產提供技術裝備的戰略性產業，是我國經濟未來持續健康發展的基石，其研發效率的高低尤為重要。基于此，文中以裝備制造業上市公司為研究對象，運用數據包絡分析方法，從R&D綜合效率、純技術效率、規模效率、研發效率與企業規模的關系以及投入產出冗余等方面進行研發效率的測度與分析，發現我國裝備制造業上市公司研發效率的整體水平偏低，純技術效率和規模效率普遍較低導致了研發綜合效率處于較低的階段；規模大的企業研發效率較高；大部分企業研發活動的管理水平較為落后，造成企業投入過量但產出不足的狀態。因此，文中提出鼓勵不同規模企業選擇多元化創新模式、改善研發創新管理機制、加強研發合作等建議，以提高裝備制造業上市公司的研發效率。

研發效率；裝備制造業上市公司；DEA

0 引 言

2008年，發生在美國的“次貸”危機給以警醒，沒有實體經濟作為技術基礎和支撐，像美國這樣科技發達的工業化國家在離開了重工業之后，都難以持續發展，說明強大的國家需要強大的工業支撐。科技含量高的裝備制造業已成為了確保我國經濟未來持續健康發展的基石和國家經濟競爭力的保障，國務院在2010年發布了《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，該《決定》將高端裝備制造業納入我國重點發展的七大戰略性新興產業之一，發展裝備制造業已經成為國家當前的重點工作。對于裝備制造業，我國將實施“調整轉型、創新升級”的戰略，將加快形成自主技術、品牌，使我國的裝備制造業走出低端、無品牌、產業集聚度低等困境，所以，研發效率的高低成為關鍵。基于此，文章以裝備制造業上市公司作為研究對象，探討其研發效率。

國外對于R&D效率的評價可以分為宏觀層面和微觀層面，具有代表性觀點的文獻有

Eric C．Wang，Weichiao Huang[1]對30個國家R&D活動的效率進行研究，結果表明只有不到樣本總數一半的國家處于生產前沿面上，其中，大部分國家處于規模收益遞增階段。Martin G.Kocher[2]以OCED中21個國家為研究對象，對1980-1998年研發投入的相對效率作以對比，研究得到：所有國家都具有提升研發效率的潛力，只有美國的研發效率達到了有效的狀態，新西蘭、愛爾蘭處于邊緣有效的狀態。

Billings和Yaprak[3]以日本和美國14個工業行業為樣本，研究其行業研發效率，研究得到：美國的橡膠、食品、化工、金屬、紡織等制造業的研發效率高于日本同行業，美國的造紙、機械、石油以及科學儀器設備制造工業的研發效率卻低于日本同行業，而這2個國家在運輸、采掘以及電子設備行業上的狀況較為相近。Romefi M.N和McGrath M.E.[4]以45家電子公司為樣本，研究了研發績效的影響因素及評價指標。

國內關于R&D效率的研究主要集中在區域和行業評價2個方面。

對于區域R&D效率評價方面，張宗益[5]和李建華[6]、張倩肖和馮根福[7]認為，我國研發效率表現為較強的區域特征，東部地區的研發投入水平較高，其研發效率也相對較高。研發效率的高低依次為東部、西部和中部地區。謝友才，張紅輝[8]、張學鵬和賀彩銀[9]、劉云和楊湘浩[10]的研究得出以下結論：經濟發展較高的地區的效率較好，引起我國中、東、西部地區R&D投入差異的主要原因是經濟發展水平、市場競爭程度、人力資源、科技機構以及國內外的大環境和國家方針政策。

對于行業R&D效率評價方面，梁萊歆[11]針對于生物制藥上市公司的研發效率進行研究，研究得到：大多數生物制藥行業上市公司間研發效率的差距并不大，其中，有部分公司對于研發經費投入的利用率比人員投入的利用率高。王新紅、楊惠瑛[12]研究得出：我國高新技術產業研發效率的發展趨勢較好，其中，技術效率較高，不同行業間規模效率相差較大。孫景新[13]認為我國高端裝備制造企業研發強度不夠、與研發相配套的財務管理機制尚不完善。周小柯、吉生保[14]運用DEA-Tobit模型對大陸14省份和臺灣地區的電子信息制造業研發效率進行實證研究，得出靜態上臺灣電子信息制造業研發綜合技術效率及其分解項均領先于大陸，而動態上兩岸電子信息制造業研發效率的差異呈收斂態勢。

縱觀國內外研發效率的研究現狀，從目前已有的研究成果可以看出，大多集中在宏觀與中觀方面，而對于企業層面上的研究相對比較少，文中以我國裝備制造業上市公司作為研究對象，測度其研發效率，為提高裝備制造業技術效率提供建議與對策。

1 模型構建及指標選取

1.1 模型說明

數據包絡分析（DEA）是由美國著名運籌學家Charnes等提出的效率評價的一種方法。DEA中的一個重要模型是C2R模型，該模型是把相對效率的概念作為基礎的一種統計分析的方法。該種方法把工程效率的定義推廣到多輸入、多輸出系統相對效率的評價中，為決策單元（DMU）之間相對效率的評價提供了一個有效的工具以及可行的方法[15]。文中以C2R模型為基礎進行評價。

DEA模型（C2R）

1.2 指標選取

1.2.1 投入指標

文中以R&D經費投入強度和R&D人員投入強度作為裝備制造業上市公司研發投入的指標。

1.2.2 產出指標

R&D產出是企業R&D投入所產生的成果，這個成果有2方面，一是研發活動本身的直接成果，表現為新產品、新工藝的產生，知識存量的積累，專利的數量，對原來工藝、技術的改進程度，以及論文著作發表的數量等；二是研發活動所產生的經濟效益以及社會效益，以企業績效的形式表現出來，這是企業研發活動所要達到的最終目的。

因此，文中選取凈資產收益率、主營業務利潤率以及主營業務收入增長率來反映企業研發效率的績效。另外，裝備制造業上市公司作為技術密集型企業，以技術創新為核心，只有不斷地創新，獲取核心技術，才能在競爭中獲得一定的優勢。企業在研發階段投入大量的資金，絕對大多數作為R&D費用支出，在技術成功后，通過無形資產的形式來體現企業支出的R&D費用。雖然目前的會計核算體系還不能完全體現企業某項技術的完全投入，但是，裝備制造業上市公司擁有的核心技術絕大部分可用企業的無形資產來表示，文中假設，全部是由企業技術創新帶來的。因此，文中選取技術資產比率（無形資產/總資產）來反映企業的技術創新能力。

根據以往的研究經驗，研發具有滯后性，文中采用一年滯后期。所選用的研發效率評價指標體系見表1.

2 樣本及數據來源說明

2.1 樣本選取及數據來源

按照我國國民經濟行業的分類標準，裝備制造業細分成8個子行業，細分子行業見表2，文中選取這8大行業2011—2013年上市公司作為研究樣本。截至2013年12月31日裝備制造業上市公司共有780家，剔除B股、ST股，剩余731家上市公司，剔除了數據不完整的上市公司，最終選取了139家上市公司作為樣本，樣本數量見表2.

表1 研發效率評價指標體系

表2 2013年12月31日前裝備制造業各行業上市公司數量

數據來源于中華人民共和國統計局網站（http：//www.stats.gov.cn/tjsj）、上海證券交易所網站（http：//www.sse.com.cn）、深圳證券交易所網站（http：//www.szse.cn）。

2.2 描述性統計分析

2.2.1 研發投入強度分析

研發投入強度分為研發經費投入強度以及研發人員投入強度。統計性描述見表3.

研發經費投入強度是衡量一個企業創新技術的標準之一，國際上經驗性的研究結論為：當企業研發強度小于1%，企業會難以生存；達到2%時，可以勉強維持；當達到5%以上時，企業才具有一定的競爭力[16]。從表3可以看出，我國裝備制造業2011—2013年的R&D經費投入強度的均值較低，平均保持在4%左右，并且有逐年遞增的趨勢，但是增幅較小，因此我國大部分裝備制造業上市公司該行業中的競爭力稍顯不足。研發人員投入強度均保持在24%左右，差異不是很大。

表3 研發投入強度描述性統計

數據來源：作者對上市公司年報的數據整理。

2.2 研發投入強度分組特征分析

2.2.1 研發經費投入強度區間分布

把研發經費投入強度以及研發人員投入強度按照不同的比率區間來進行統計，統計的結果見表4，表5.

表4 研發經費投入強度區間分布

數據來源：作者對上市公司年報的數據整理。

從表4統計的結果來看，研發投入強度不足5%的裝備制造業上市公司占到了絕大多數，而研發投入強度在8%以上的企業數量占樣本總數的比例則不到20%.2011—2013年研發投入強度大于5%的裝備制造業上市公司的數量略有增加，即使增長的幅度較小，但是小幅度的增長趨勢還是說明了裝備制造業上市公司對于研發投入強度的重視程度越來越高。

2.2.2 研發人員投入強度區間分布

表5 研發人員投入強度區間分布

數據來源：作者對上市公司年報的數據整理。

從表5統計的結果來看，研發人員投入強度集中分布在0%～20%之間，占到樣本企業總數的50%左右，而研發人員投入強度在50%以上的企業數大約占到了樣本企業總數的15%左右。

2.2.3 樣本數據處理

Cooper，Seiford和 Tone（2000）[17]曾指出為了保證評價項目數據的可獲得性，對于DMU輸入與輸出變量的數據需均為正數。為了保證指標的一致性，文中對此進行標準化處理，標準化處理公式如下

3 效率測度與分析

3.1 綜合效率、技術效率及規模效率測度

3.1.1 總體分析

利用DEAP2.1軟件把經過處理后的樣本數據進行研發效率的測算，文中對139家裝備制造業上市公司研發活動的綜合效率、純技術效率以及規模效率進行分析。

測度結果見表6.

表6 樣本企業DEA測度結果的統計分析

從表6的測算結果可以看出，在2011—2013年3年中，僅有9～11家上市公司的研發效率的相對有效值為1，說明這9家上市公司的研發效率達到DEA有效。而其余未達到DEA有效的上市公司中，既非技術有效同時又非規模有效的上市公司在2011—2012年期間有118家，在2012—2013年期間有112家，分別占到了樣本總數的85%和80%.因此，總體上來說，我國裝備制造業上市公司中大部分研發活動效率都處于較低的水平，大部分企業所投入的研發費用并未產出其最大效率，企業研發活動投入的資金未被充分利用。但是，從這2個期間的比較來看，2012—2013年期間相對于2011—2012年有所好轉，說明裝備制造業上市公司的研發效率有一定的提高。

3.1.2 綜合效率分析

表7 樣本企業R&D綜合效率分布

從表7可知，在2011—2012年和2012—2013年這2個期間中，綜合效率為1且不存在松弛變量的企業分別有9家和11家，占樣本企業總數的比例分別為6%和8%，而綜合效率在0～0.4這個區間的樣本企業數是最多的，在2個時間段中均占到了總樣本數的一半以上，說明有一半以上的企業的研發活動的效率較低，偏離了生產前沿面，并且偏離的比率較大，也就是說，裝備制造業上市公司的研發狀況從整體上來看不容樂觀，研發綜合效率仍然處于較低的水平，偏離DEA有效較多，這樣會嚴重阻礙企業的快速發展，需要引起企業的高度重視。從另一個角度來說，說明裝備制造業上市公司R&D的綜合效率還有非常大的提升空間，企業應結合自身情況，根據R&D效率的測算結果來不斷改善R&D活動的純技術效率和規模效率以進一步提高企業R&D的綜合效率，最終達到DEA有效，向生產前沿面不斷靠攏。

3.1.3 純技術效率分析

當純技術效率等于1時，說明其投入資源的使用是有效的。純技術有效在經濟學上的含義是指在投入一定的時，實現產出最大化；或者在產出一定時，實現投入最小化。樣本企業的R&D活動的純技術效率的區間分布見表8.

表8 樣本企業R&D純技術效率分布

從表8樣本企業R&D純技術效率分布區間可以看出，樣本企業的R&D純技術效率主要集中在0～0.4這個區間內，占到了樣本總數的40%左右，可以看出各樣本企業R&D活動的純技術效率差異較大，并且這些企業的純技術效率較低，需要充分合理的進行資源配置，從投入與產出的角度分別找出不足之處，以及時提高企業的R&D效率。

3.1.4 規模效率分析

規模效率反應的是實際規模與最優生產規模之間的差距，它是R&D的綜合效率與純技術效率的比值。樣本企業R&D活動的規模效率分布區間見表9.

從表9中可以看出，樣本企業中R&D活動的規模效率小于1的企業占到了90%以上，處于規模無效狀態，并且在2011—2012年以及2012—2013年這2個期間里規模效率在0.8以下的企業分別占到了樣本總數的70%和80%，說明我國裝備制造業上市公司的R&D活動的規模效率普遍處于較低的水平。其中，有10%左右的企業處于技術有效但規模無效的狀態，說明這些企業的投入要素組合合理，但是投入規模較為不合理，應調整企業投入與研發的配置比例，對于處于規模報酬遞減的企業，應適當的減少投入，對于處于規模報酬遞增的企業，應適當的增加投入，同時不斷地加強研發活動的管理，最終達到產出最大化的狀態。

表9 樣本企業R&D規模效率分布

表10 樣本企業規模收益狀況

另外，從表10中可以看出，樣本企業的規模收益狀況，可以看到在2011—2012年以及2012—2013年期間，大部分的樣本企業的規模收益都處于規模遞減的狀態，占到了樣本總是的85%以上。由于這些企業的投入規模并沒有達到合理的狀態，此時，繼續增加投入也并不會獲得更多的產出。

3.2 效率與企業規模的關系分析

研發效率與企業規模之間的關系見表11.

表11 樣本企業R&D綜合效率與總資產規模的關系

從表11可以看出，企業總資產在50億元以上的R&D綜合效率平均值為0.327，而總資產規模在10億元以下的企業的R&D綜合效率的平均值為0.288，說明企業R&D綜合效率與企業資產規模大小有關，在文中所研究的樣本企業中達到DEA有效的有江淮動力、山東墨龍、東陽光鋁、臥龍電氣、航空動力等，這些上市公司的總資產都在幾十億甚至上百億元。同時，資產規模大的企業在研發活動的管理上具有一定的優勢，能夠更加充分利用研發投入，有利于企業研發活動更好的開展，同時較高的研發效率也會更有利于企業保持核心競爭力，在一定程度上使得企業價值最大化，因此這是一個相輔相成的過程。

3.3 投入產出冗余分析

通過以上分析可知我國裝備制造業的研發效率不高，文中通過投入產出冗余分析來探究其改進的路徑。對于DEA無效的決策單元，可以衡量出它與目標值之間的差額、改變的方向，經過資源整合與改進，最終達到DEA有效。

表12 2012—2013年樣本企業R&D效率投影結果

從表12中可以看出，大約35%的企業存在著投入過量的問題，其實并不是這些企業的R&D投入真正過量，而是因為企業所投入的R&D費用并沒有得到有效的利用，因為這些企業中99%都處于規模收益遞減階段，說明企業的研發投入沒有運用到產生效益的項目上，或是對于研發投入的運用能力差，使其沒有發揮最佳效益，造成了資源浪費，因此而導致了企業R&D無效的狀態。其中，有37%的企業研發人員出現冗余，過多的人員投入在一定程度上會無形的增加人力資本開支。產出不足的企業數大約占到了樣本總數的80%，其中，技術資產率這一指標產出不足的企業占到了81%，這表明我國裝備制造業上市公司的自主創新能力相對較低，需要在進一步提高研發投入速度和研發人員的素質的基礎上，企業還應注重產生新的技術，形成核心競爭力，在一定程度上提高企業R&D成果的產出數量以及市場成交額，最終以達到企業價值最大化的目的。

4 結論與對策

4.1 結論

1）我國裝備制造業上市公司研發效率整體水平偏低，大部分企業是DEA無效，盡管2011到2013年有所上升，但是上升幅度很小；

2）有70%以上樣本企業的綜合效率在0.4以下，說明大部分企業的研發活動的綜合效率較低，偏離生產前沿面的比率較大。純技術效率和規模效率在0.8以下的企業均占到了樣本總數的70%～80%，說明我國裝備制造業上市公司的R&D活動的規模效率和技術效率都普遍不高，從而導致了綜合效率處于較低的階段；

3）R&D效率的高低與企業規模的大小有一定的關系，規模大的企業在對于R&D費用的合理運用以及進行研發活動的管理顯示出較強的優勢，因此，其研發效率更高，研發投入所帶來的企業績效的增長更明顯；

4）大約35%的企業投入過量，同時大約80%的企業產出不足。有85%以上的企業都處于規模收益遞減的階段，繼續增加投入也不會獲得更多的產出，說明大部分企業研發活動的管理水平較為落后，對于研發投入的運用能力較差，研發投入沒有發揮最佳效益，導致裝備制造業上市公司投入過量但產出不足的狀態。

4.2 對策

1） 提升企業管理水平，提高研發創新效率。對于我國裝備制造業來說，企業需要制定一系列措施來加強與改進企業的管理體系，并且結合企業自身情況有所創新，制定一些適合于本企業現狀，尤其是側重于技術研發的管理措施，加強各部門研發的協調管理，從而提高效率。

2）鼓勵發展良好的企業擴大規模，提高整體研發能力。具有一定規模實力的大型裝備制造業上市公司在研發活動上具有較明顯的優勢，因此，政府應鼓勵發展趨勢較好的企業不斷地擴大規模，鼓勵企業間進行兼并重組，發揮研發的規模效率。

3）吸引高端人才以提升企業研發團隊的核心競爭力。我國裝備制造業上市公司對于研發人員的利用并不充分，因此，僅靠一味的提高研發及技術人員比重來提高研發效率是非常不可取的，而是要不斷地完善企業對于高端技術人才的引進制度以及獎懲機制，使其能夠更好地服務于企業，提高企業的研發創新效率。對于裝備制造業這種技術密集型的行業來說，更應該采用多種靈活的方式來引進研發人員。

4）加強企業與高校、研究機構的合作以及不同企業間的研發合作。我國裝備制造業產業關聯度高、技術資本密集這些特點就要求企業要具備一定的自主研發能力，但是，僅僅依靠企業自身進行研究開發，往往是不經濟的，單個企業的實力畢竟有限，要想只是依靠一個企業來進行封閉式地技術創新存在著重重困難。另外，多個企業單獨對同一項新技術進行研發也會造成研發投入資源的浪費，并且外部經濟環境的不確定性等因素也會使得一個企業單獨進行技術創新的研發存在一定的風險。因此，企業與高校、研究機構進行合作以及不同企業間的研發合作已經成為目前進行技術創新的必然趨勢與途徑。

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Measurement of R&D efficiency on China’s equipment manufacturing industry based on DEA

WANG Xin-hong，ZHANG Lu

（CollegeofManagement,Xi’anUniversityofScienceandTechnology,Xi’an710054,China）

As a strategic industry to provide technical equipment for various industries in China，equipment manufacturing industry is a cornerstone for the sustainable and healthy development of our future economy，so the efficiency of R&D level is particularly important.Taking a listed company in the equipment manufacturing industry as a research object，we measure and analyze the efficiency of R&D from the relationship between enterprise-scale and R&D overall efficiency，pure technical efficiency，scale efficiency，R&D efficiency and input-output redundancy.We found that the R&D efficiency of China’s equipment manufacturing industry listed company reached an overall low level，the general low value of pure technical efficiency and scale efficiency made R&D efficiency maintain a lower stage；R&D efficiency is higher in large-scale enterprises；the majority of R&D activities management level is relatively backward，causing businesses to invest excess with insufficient output.This paper proposes that enterprises of different sizes should be encouraged to select a diversified innovation model，improve the management mechanism of research and innovation，and enhance the cooperation of research and development in order to improve the R&D efficiency of equipment manufacturing industry listed company.

R&D efficiency；equipment manufacturing industry listed company；DEA

2015-05-10 責任編輯：高 佳

西安市科技局專項科研計劃項目（SF1308-1）

王新紅（1966-），女，陜西省西安人，教授，E-mail:wxh5583909@163.com

10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2015.0522

1672-9315（2015）05-0662-08

F 062.4

A