基于網絡SBM模型的高校科技創新與區域經濟動態耦合方法

白涌沨

（邯鄲學院 科研處，河北 邯鄲 056005）

一、引言

高等教育是經濟以及文化發展的重要基礎，高校教育對我國社會以及經濟發展具有重要作用。高校教育水平的發展與經濟的發展呈現正向的相關關系[1]872-881。伴隨我國經濟不斷發展，我國高等教育發展方式已從傳統的規模化發展轉化為提升質量的內涵式發展[2]1-18[3]234-243[4]104-119。高校科技創新水平是高校課程體系建設的重點。通過高校科技創新水平提升勞動生產力，通過勞動生產力的提升[5]112-119，促進區域經濟的優化升級。科學力量是社會勞動生產力的重要力量，高校科技創新是提升科技創新水平的重要途徑[6]44-52，是發展現代化建設的重要支撐。高校科技創新效率可以體現高校的科技創新動力以及能力水平。科技創新效率可以利用固定時間段的科技創新產出與投入之比衡量。區域經濟的人才需求結構與區域經濟的產業結構間存在明顯的相關關系[7]52-58，因此研究高校科技創新與區域經濟之間的動態發展關系對于促進區域經濟發展具有重要意義。

技術創新是高新技術產業發展的重要技術，我國區域經濟發展將大量的創新資源投入于高新技術發展中，積極引進了大量先進技術。近年來部分區域的高新技術產業發展速度較慢，造成高新技術產業發展較慢的主要原因是，創新資源投入效率低下以及創新資源投入量不足，導致高新技術產業發展出現瓶頸[8]54-61。在我國經濟轉型的重要時期，通過高校科技創新，提升高新技術產業發展，利用現有資源，優化高校科技創新資源的合理配置，管理科技創新資源[9]1-8，提升高校科技創新效率，對于加快區域經濟發展具有重要意義。研究基于網絡SBM模型的高校科技創新與區域經濟動態耦合方法，研究結果對于國家的技術創新以及經濟發展具有重要的推動作用，有助于國家有針對性地制定資源配置以及產業規劃的相關策略。

二、高校科技創新與區域經濟耦合的指標體系

考慮到高校科技創新對區域經濟發展的影響存在一定的時滯性，高校科技創新對區域經濟發展的延遲影響作用不存在衰減變化。

建立高校科技創新與區域經濟耦合的指標體系，所建立指標體系包括三級。高校科技創新與區域經濟耦合指標體系的一級指標設置為高校科技創新與區域經濟發展耦合結果，通過一級指標衡量固定時間點或固定時間段高校科技創新與區域經濟發展的綜合效率[10]119-123。設定高校科技創新與區域經濟耦合的指標體系的二級評價指標分別為高校科技創新以及區域經濟發展。設定高校科技創新與區域經濟耦合指標體系的三級指標為所設定兩個子過程的投入產出指標。利用高校對科研的投入等指標和高校科研成果數量等指標分別作為高校科技創新子過程的投入指標以及產出指標。

利用網絡SBM模型建立的高校科技創新對區域經濟發展耦合的指標體系如表1所示。

表1 網絡SBM模型的指標體系

依據所建立的高校科技創新與區域經濟耦合的指標體系，利用網絡SBM模型確定高校科技創新與區域經濟的動態耦合結果。

三、網絡SBM模型理論分析

網絡SBM模型以DEA方法為基礎，網絡SBM模型設定了投入以及產出松弛向量，設置于待研究的高校科技創新與區域經濟動態耦合問題的目標約束中。選取基于投入導向型的網絡SBM模型，應用于高校科技創新與區域經濟動態耦合研究中。

用DMUi表示高校科技創新與區域經濟動態耦合的子決策單元，設該子決策單元中包含子過程數量為K，設置K=2，高校科技創新與區域經濟動態耦合的網絡SBM模型中，存在高校科技創新以及區域經濟發展兩個子過程。子決策單元中包含kn個投入以及kr個產出的子過程k，滿足于子過程k至子過程h的運行中。以固定規模報酬為基礎[11]37-45[12]1-9，對于高校科技創新與區域經濟動態耦合的特定子決策單元0

DMU，存在表達式如下：

以上公式中，存在ηk≥0，sk-≥0，sk+≥0。sk-與sk+分別表示高校科技創新與區域經濟動態耦合的投入松弛向量以及產出松弛向量，表示高校科技創新與區域經濟動態耦合子過程的權重向量。

網絡SBM模型受中間鏈接變量G（k,h）的限制，存在自由鏈接方式以及固定鏈接方式兩種。

中間鏈接變量為自由狀態時，限制條件表達式如下：

中間變量在研究高校科技創新與區域經濟動態耦合的網絡SBM模型中，具有較強的現實意義[13]91-102，選取自由鏈接方式作為高校科技創新與區域經濟動態耦合研究中間鏈接變量的鏈接方式。將固定規模報酬假設引入研究高校科技創新與區域經濟動態耦合的網絡SBM模型中，獲取投入導向型的網絡SBM模型表達式如下：

設置網絡SBM模型的最優解為λk，sk-與sk+。可得高校科技創新與區域經濟動態耦合研究中，子決策單元DMU的效率表達式如下：

高校科技創新與區域經濟動態耦合研究中，子過程k的效率表達式如下：

0F的表達式如下：

此時高校科技創新與區域經濟動態耦合研究中，網絡SBM模型的子決策單元為整體有效，其中包含的各子過程均為有效。

四、高校科技創新與區域經濟動態耦合分析

高校科技創新與區域經濟發展存在顯著的相互作用關系，利用網絡SBM模型分析高校科技創新與區域經濟發展的動態耦合情況。

選取河北省近10年的高校科技創新數據與區域經濟發展數據作為實證分析對象，研究區域包括5個子區域，分別為邯鄲市、張家口市、唐山市、保定市、石家莊市。利用MaxDEA軟件，依據網絡SBM模型，設定分階段的網絡SBM模式，將研究區域的高校科技創新數據以及區域經濟數據代入軟件中，通過模型求解，獲取近年來研究區域的高校科技創新效率值如表2所示。

表2 高校科技創新效率值

續表2

高校科技創新具有較高的復雜性，高校科技創新是多投入、多產出的綜合活動，高校科技創新效率受到政策環境、文化教育水平等眾多因素影響。分析表2實驗結果，研究區域的高校科技創新效率受時間以及區域影響較大，子區域石家莊市是研究區域高校科技創新效率排名第一的子區域，子區域石家莊市的高校科技創新效率在2018年達到了0.785，為近年來研究區域的高校科技創新效率最高的年份。子區域唐山市的經濟效益產出GDP高于子區域邯鄲市、子區域張家口市和子區域保定市，造成不同子區域高校科技創新差異較大的主要原因是經濟效益產出差異。

通過模型求解，獲取近年來研究區域的區域經濟發展效率值如表3所示。

表3 區域經濟發展效率值

依據表2和表3結果，獲取高校科技創新對區域經濟耦合效率統計結果如表4所示。

表4 高校科技創新對區域經濟耦合效率

續表4

通過表4結果可知，子區域石家莊市的耦合效率最高，說明子區域石家莊市長期處于高水平的高校科技創新與區域經濟動態耦合狀態，子區域石家莊市的高校科技創新水平直接影響區域經濟發展，區域經濟發展同時對高校科技創新存在一定影響，二者之間存在相互支持與促進的作用。研究區域的各子區域的高校科技創新與區域經濟發展之間伴隨時間的推移，動態耦合程度有所提升。

采用SBM模型獲取研究區域的高校科技創新對區域經濟動態耦合結果如圖1所示。

圖1 高校科技創新與區域經濟動態耦合

高校科技創新與區域經濟動態耦合效率變化是考慮高校科技創新子過程后，獲取的區域經濟動態變化情況。通過圖1高校科技創新與區域經濟動態耦合變化結果可以看出，伴隨高校科技創新子過程增長率的增加，高校科技創新與區域經濟動態耦合變化同樣呈現上升趨勢，區域經濟發展變化率隨之上升。通過圖1實驗結果可以看出，高校科技創新子過程與區域經濟發展子過程存在明顯的正向影響。相比于高校科技創新子過程的變化率區域經濟發展的變化率上升趨勢更加明顯，說明高校科技創新的發展對區域經濟的動態影響更加明顯。高校科技創新與區域經濟發展呈現明顯的正相關關系，區域經濟發展效率的提升速度高于高校科技創新效率。研究區域呈現以區域經濟發展為主導的趨勢，說明高校科技創新與區域經濟發展處于平穩的，互相促進的變化趨勢，二者可以實現協調發展。

五、高校科技創新促進區域經濟發展的策略

為了利用高校科技創新促進區域經濟進一步發展，提出相應策略如下。

（一）優化高校科技創新資源配置

為了促進我國高校科技創新進一步發展，高校應該加大子區域唐山市、子區域邯鄲市、子區域張家口市和子區域保定市創新資源的投入力度，增強高校在科技創新方面的投入，避免高校在創新科技方面，出現無效的創新資源配置，引入合理的創新資源。政府應該重視高校科技創新活動對區域經濟發展具有的推動作用，對高校科技創新活動的科技管理政策進行改革，實現高校科技創新資源的優化配置，令高校科技創新更好地發揮對區域經濟的促進作用，使高校科技創新效率均值高于0.675，推動區域經濟的高質量發展。

（二）重視投入產出效率

目前我國針對高校科技創新資源的投入總量受到限制，區域均衡性受到影響。高校應該重視高校科技創新資源的投入產出效率，通過高效率的高校科技創新資源的投入產出，提升區域的整體經濟效益，使區域經濟發展效率均值高于0.663，有利于區域經濟的可持續以及健康發展。

（三）提升高校科技創新的組織管理效率

為了提升高新技術產業的技術轉化效率，提升高校科技創新對區域經濟耦合效率，使研究區域的各子區域耦合效率均值高于0.766，我國重視高校科技創新技術研發過程中的資源控制以及資源管理水平，將高校科技創新的組織管理效率的提升，作為促進區域經濟發展的重要途徑。

（四）加大政府對高校科技創新的支持力度

政府可以針對區域經濟發展以及高校科技創新的現狀，分析對區域經濟發展以及高校科技創新存在影響的重要因素，有針對性的制定相關策略，為區域經濟的穩定發展，高校科技創新提供良好的社會環境，通過相關政策為高校科技創新提供良好的物質保證。政府應該針對區域經濟產業結構制定全方位的規劃，令區域經濟的產業結構高級化以及合理化，通過政府對高校科技創新的支持，促進區域經濟的進一步發展。

（五）推進經濟文化建設，為科技創新提供便利

區域經濟發展離不開區域的文化、經濟以及教育等方面的共同發展，經濟與教育之間存在較高的關聯性，良好的經濟條件是促進文化教育發展的重要基礎。通過發展文化教育事業，促進科學技術發展，創造更多的創新產品，培養更多的人才，通過人才以及創新產品，進一步帶動區域經濟發展，為了帶動區域經濟發展，各地區需要重視經濟建設，意識到文化教育的重要性。通過成功的文化教育，創造更多的科技成果，通過科技成果推動區域經濟的進一步發展。

（六）深化校園與企業的科研合作

區域經濟管理人員應該充分考慮市場需求，與具備資質的企業形成深度合作。政府在高校科技創新中投入過多資金時，容易造成科研活動與市場脫軌情況，政府參與力度過大，導致高校科技創新過程中，缺少公開的監管，無法保證政府針對高校科技創新中投入的經費被高效利用，容易造成科研成果轉化效率過低的缺陷。為了解決科研成果轉化效率過低的問題，高校需要加強與企業間的聯系，充分考慮市場需求，研究針對科技創新的科技轉型相關問題。充分考慮科技創新的結構優化，培育戰略性新興產業，為高校科技創新成果的轉移與轉化提供便利，推動高校科技創新成果質量的有效提升。通過高校科技創新研發更多高質量的創新型產品，將生產成果積極投入企業生產實踐過程，構建完整的高校科技創新的學術成果轉化為經濟價值的產業鏈，將高校科技創新成果投入市場，利用市場檢驗科技創新成果，積極鼓勵高校科技創新的持續研發水平。

結 論

高校科技創新是多投入、多產出的綜合活動，具有較高的復雜性，高校科技創新效率受到政策環境、文化教育水平等眾多因素影響，高校科技創新效率對區域經濟發展同樣存在重要的影響。研究基于網絡SBM模型的高校科技創新與區域經濟動態耦合方法，將SBM模型應用于高校科技創新與區域經濟動態耦合研究中。通過基于網絡SBM模型的高校科技創新與區域經濟動態耦合方法研究結果可以看出，高校科技創新與區域經濟發展具有較高的正相關性。通過高校科技創新成果的實際轉化，提升高校的科研活力，促進高校科研創新人員的創新積極性，利用高校科研創新推動區域經濟的良好發展。充分利用高校科技創新對區域經濟發展的推動作用，構建包含教育、文化以及經濟可持續發展的關系鏈，充分發揮高校科技創新具有的催化作用，促進關系鏈中眾多元素的良性循環。