基于DEA-Malmquist指數法的我國電子及通信設備制造業創新效率評價

杜躍平 常文娜

(西安電子科技大學 經濟與管理學院，陜西 西安 710126)

0 引言

信息化時代，要想增強我國電子信息制造業的競爭力，關鍵在于在加快技術創新的同時提高創新效率。因此，分析我國電子信息制造業的創新效率，對以問題導向不斷優化對策具有重要意義。本文通過對我國2010-2019年電子及通信設備制造業創新效率進行分析，提出提升其創新效率的對策建議。

1 文獻綜述

創新效率能比較好地衡量企業、行業甚至產業的投入產出效率，因此被學者作為衡量指標，它可以綜合反映創新資源配置、創新能力積累和創新管理改進狀況。為此，國內外研究者重視創新效率的評價研究。

1.1 創新效率研究視角

國內外研究主要從宏觀、中觀和微觀三個視角對創新效率進行評價研究。宏觀層面研究主要對比不同國家之間技術創新效率的差異。Eric[1]用SFA測算了不同國家的技術創新效率，發現生產率是否提高很大程度上受技術創新效率的影響。陳許生[2]分析中國和發達國家科技創新的效率發現，中國屬于非效率國家，與發達國家差距較大。中觀層面研究主要是考察區域或產業的技術創新效率。Raab等[3]通過測算在資源約束條件下美國高技術產業的技術創新效率，從而得出區域創新效率的空間特征。國內大多數研究均發現不同區域之間技術創新效率的差異比較大，但對縮小創新效率差異的研究相對較少。張娣[4]運用DEA模型對我國西部地區進行效率研究，發現除西藏、貴州和四川外，其余地區均為DEA無效。微觀層面研究主要是考察不同行業企業的技術創新效率，嚴也舟等[5]、梁娜等[6]分別以我國電子信息、環保上市公司為研究對象，比較分析了上市公司的技術創新效率。Sears等[7]發現影響高新技術企業技術創新能力的因素有吸收能力、知識冗余。

1.2 創新效率評價方法與評價指標體系

近年來,在技術創新效率的研究方面，國內外學者均做出了不少努力。在靜態維度,采用DEA方法對技術創新效率進行對比分析[5-7],在動態方面,眾多學者運用Malmquist指數法分析技術創新效率[8-10]。除此之外，一些學者用SFA法測算技術創新效率[11-12]。

對于評價指標的選取，學者們的選取角度通常分為投入和產出，在具體研究中各有側重，如表1所示。

表1 技術創新效率的評價指標及評價方法

對于技術創新效率，已有研究成果已經相當豐富，但從行業來看關于電子信息制造業的研究較少。已有研究的評價指標選取差異明顯；研究方法中最具代表性的是SFA和DEA。SFA在處理多投入多產出問題時需將所有產出合并為一個綜合產出,容易因投入產出數據不符合要求而導致計算失敗。而DEA僅需確定投入、產出指標即可計算多投入多產出問題。此外,DEA會自己設置投入和產出指標的權重,不受計量單位的影響，因此不需過多處理數據,具有一定客觀性。綜上，本文運用DEA法進行電子及通信設備制造業的創新效率評價。

2 評價方法與指標體系選擇

2.1 評價方法：DEA-Malmquist指數法

DEA是一個線性規劃模型，用來表示產出對投入的比率。它以分析多投入多產出問題中技術創新效率的相對有效性，以相對效率概念為基礎，通過計算評價對象所對應不同決策單元的相對效率，最終達到測量不同決策部門生產效率的目的。

在Sten Malmquist提出Malmquist生產率指數后，Fare 等[18]不斷完善并在1994年建立了Malmquist生產率指數(TFP)，用來測度全要素生產率的增長，并借助Shephard距離函數將該指數分解為技術效率指數(Effch)與技術進步指數(Techch)。作者指出如果規模可變，那么其技術效率指數(Effch)還可再次分解為規模效率指數(Sech)和純技術效率指數(Pech)，最終得到模型(K)如下。

=Techch×Effch=Techch×Pech×Sech

(K)

在此基礎上，本文采用DEA-Malmquist指數法，對我國電子信息制造業及其下屬行業的創新效率進行比較分析。

2.2 評價指標選擇

(1)投入指標。一般從人力投入和資金投入兩個角度來衡量。從人力投入角度考慮，選擇研發人員全時當量、研發機構數；從資金投入角度考慮，官建成等[19]認為創新在很大程度上離不開技術改造和技術引進，它們應屬于創新投入，因此本文中的資金投入分為研發資金投入和轉化資金投入。研發資金投入包括研發經費內部支出、新產品開發經費支出；轉化資金投入為消化吸收和技術改造經費支出。

(2)產出指標。創新產出多從創新成果和創新經濟收益兩個角度考慮。創新成果方面，專利、新產品數作為研發活動的直接產出，被眾多學者采用。本文選取專利申請量、新產品開發項目數作為直接產出成果。此外，本文采用利潤指標衡量經濟收益。創新經濟收益指標的選擇參照桂黃寶[20]、黨國英等[21]研究，采用利潤總額和新產品銷售收入衡量。綜上，得出本文的評價指標體系，如表2所示。

2.3 數據來源

本文選取2010-2019年我國電子及通信設備制造業下屬行業作為研究樣本，所有數據均來自《中國高技術產業統計年鑒》《中國科技統計年鑒》。

3 我國電子及通信設備制造業創新效率評價

本文采用2010-2019年我國電子及通信設備制造業下屬行業的面板數據，借助DEAP 2.1 軟件，并采用DEA-Malmquist指數法測算行業整體、下屬行業及不同區域創新效率。

3.1 各年度動態創新效率

創新效率評價結果見表3，變動趨勢如圖1所示。2010-2019年我國電子及通信設備制造業平均創新效率為1.078，說明創新效率整體上在提高，但不同時間區間不均衡，波動性顯著，呈現“平穩-急劇上升-回落-平穩-短時下滑-迅速回升”趨勢。

表3 2010-2019年我國電子及通信設備制造業創新動態效率

3.1.1 從整體創新效率角度分析

2010 -2011年整體電子信息制造業創新效率為0.829，技術效率和技術進步指數分別為0.970和0.854，可知技術效率起主要作用。這說明上年引進的先進技術并沒有被充分消化吸收，一定程度上造成創新資源的浪費，技術創新效率也受其影響。因此，應以技術效率的提升為目標制定發展計劃。2011-2014年整體效率波動不大，基本穩定。2014-2017年出現了先短暫上升又迅速回穩的趨勢，2014-2015年發現技術效率指數為1.071，技術進步指數高達1.414，為近10年最高，說明與技術效率相比，技術進步對整體創新效率的貢獻更大。通過對其投入產出指標的分析可知，2015年產出指標中的新產品銷售收入與2014年相比出現了大幅增加，這與國家出臺一系列促進政策息息相關。

2017-2018年出現了下降，結合2017-2019年投入與產出指標可知，該期間各創新投入量基本逐年增加，2018年的R&D投入為3年最高，但與2017年相比新產品銷售收入和專利申請數卻在下降，這說明創新資源的浪費致使行業整體的創新效率不高。2018-2019年創新效率又有所提高，在此階段，隨著2019年5G商用的發展，電子和通信業務在完善網絡基礎設施前提下也有了新的發展機遇。

3.1.2 從技術效率角度分析

2010-2019年我國電子及通信設備制造業平均技術效率為1.009，說明總體上技術創新效率在逐步提高，技術趨于成熟的同時也提高了資源配置效率。但2010-2011年、2011-2012年和2017-2018年技術效率指數分別為0.970、0.867和0.925，由于技術效率=規模效率*純技術效率，將其拆分后發現，2010-2011年純技術效率對技術效率起到促進作用，規模效率則相反,技術效率的降低主要是由規模效率主導；剩余兩個年份區間的純技術效率都為1.000，規模效率為0.867和0.925，可知技術效率下降主要是受到規模效率的抑制。這些時期的規模效率小于1，說明該期間創新效率受企業規模的影響較大且存在規模不經濟問題，原因可能在于過度投資或投資不當造成資源浪費。

由表3可知，2010-2019年我國電子及通信設備制造業平均純技術效率和規模效率分別為1.005、1.004，規模整體上與創新效率達到匹配，若規模效率大于1，則技術效率也大于1，表明規模效率主要影響技術效率。因此，提高技術效率的關鍵是在純技術效率不變的同時優化資源配置，著力解決規模不經濟問題。

綜上，技術進步指數與整體創新效率之間一定程度上存在協同效應，而規模效率曲線與技術效率曲線變化趨勢基本相同。因此，要提高我國電子信息制造業行業整體的創新效率，必須強化技術進步。此外，規模效率是影響技術效率的主因。因此，規模效率的提高亦是重點。

3.2 各行業動態創新效率

運用DEA-BCC模型，使用DEAP2.1軟件測算我國電子及通信設備制造業各細分行業2010-2019年的創新動態效率，如表4所示。

表4 2010-2019年我國電子及通信設備制造業各細分行業創新動態效率

由表4可知，2010-2019年通信設備制造業、雷達及配套設備制造業和非專業視聽設備制造業全要素生產率都大于1，技術進步指數也大于1，說明在此期間這三個行業的平均綜合效率有所提高，對綜合效率起促進作用的是技術進步。其余4個行業的技術進步指數都小于1，說明近10年我國廣播電視設備制造業、電子器件制造業、電子元件及電子專用材料制造業和其它電子設備制造業技術更新較慢，其中可以大力提升廣播電視設備制造業的技術創新。7個細分行業的動態創新效率見圖2。

圖2 2010-2019年我國電子及通信設備制造業各細分行業創新動態效率對比

從綜合創新效率角度看，雷達行業效率最高，廣播電視行業效率最低，其它行業不存在明顯差異。這主要是因為雷達及配套設備制造業是一個資金密集型且技術含量高、技術變革迅速的行業，無論是生產制造還是技術進步都有很高的要求，實現了產出最大化，技術創新轉化效率高；數字化時代，廣播電視數字化給廣播行業帶來了新的發展機遇，但需經過很長的過程才能得到技術的發展，關鍵核心技術還有待突破。從技術效率分析，純技術效率在7個行業之間基本沒有差別，除雷達行業的規模效率最高外其余行業規模效率無差別。這說明，其生產規模已在合理的范圍之內，可以在有限的資源投入下達到高產出，技術和管理等因素應是今后提高創新效率的重點關注對象。

3.3 各區域動態創新效率

通過進行區域劃分，可從空間上清晰了解我國電子信息制造業創新效率的特征，評價結果見表5。

表5 2010-2019年我國四大區域電子及通信設備制造業技術創新動態效率

由表5可知，2010-2019年，我國西部和東北地區的整體創新效率都小于1，中東部地區則相反。這表明，我國西部和東北地區綜合效率整體降低，但中東部地區提高。4個區域除技術進步指數外，其余指數都為1，表明除技術進步指數外，其余指數沒有對創新效率產生影響。中東部地區創新效率的提高離不開技術進步，而西部和東北地區創新資源利用率較低抑制了西部及東北地區創新效率的提升。

3.4 各區域電子及通信設備制造業技術創新效率比較分析

為更清晰直觀地了解我國不同省份電子及通信設備制造業技術創新效率分布情況，以純技術效率值為橫坐標，各省份均值0.845為標準值，以規模效率為縱坐標，各省份均值0.806為標準值，高于標準值即為高效率，低于標準值即為低效率。以此為基礎，將技術創新效率分為4類，如圖3所示。

圖3 我國電子及通信設備制造業技術創新效率分布

表6 各省份電子及通信設備制造業技術創新效率DEA測算結果

(1)低-低型。即規模效率和純技術效率都小于各省份平均值，包括廣西、甘肅、貴州、寧夏和海南5個省份。這些地區的電子及通信設備制造業技術創新依然受較低的經濟發展水平及有限的創新資源投入等因素的制約。一方面，此類省份應通過增加投入來擴大生產規模；另一方面，應對創新資源進行優化配置，加快推動創新成果的轉化。

(2)高-低型，即純技術效率大于各省份平均值同時規模效率低于標準值的區域，主要有內蒙古、新疆等5個省份。這些地區的生產規模有限，在繼續保持資源轉換高效率優勢的同時，應著重加大創新資源投入，擴大生產規模。

(3)高-高型，即兩個坐標值都高于各省份平均值，此區域的省份有北京、天津、江蘇等，共計11個。此區域省份基本可以充分發揮創新資源優勢，合理配置及整合創新資源，盡力實現創新效率最大化。

(4)低-高型，即純技術效率比標準值低但規模效率高于各省份平均值，有山西、陜西、黑龍江等10個省份。此類地區的生產規模已基本合理，重點應關注創新資源的消化、吸收及利用，著力提高資源轉換效率。

4 結論與建議

4.1 結論

本文基于2010-2019年電子及通信設備制造業下屬各行業面板數據，通過DEA-Malmquist指數法對電子信息制造業的區域及整體創新效率進行分析，得出如下結論：

(1)從整體創新動態效率變化視角看，行業整體創新效率值大于1，表明行業整體創新效率逐步提高。純技術效率、規模效率、平均技術效率和技術進步指數都大于1，說明技術成熟度、規模效率、技術創新能力和資源配置效率均得到提升。其中，提高我國電子及通信設備制造業創新效率最有效的途徑是持續推動技術進步，影響技術效率的主要因素是規模效率。

(2)從下屬行業創新動態效率變化視角看，雷達行業與廣播電視行業差距最大。結合投入指標來看，兩者的創新資源投入差距不大，主要原因在于我國廣播電視設備制造業技術更新較慢，消化吸收和技術改造支出沒有達到理想效應值，影響創新效率的主要因素是技術進步效率不高。

(3)從各省份及其區域的創新動態變化視角看，我國東中部地區整體創新效率呈增長趨勢，而西部和東北地區則相反，結果表明其資源利用率低抑制了其創新效率。但西部和東北地區處于要素投入有效階段，加強管理、提高創新資源的使用效率對于地區的技術創新具有重要意義。由圖3可知，各省份技術創新效率特征并不一致，異質性明顯，通過指標分類將中國內地31個省份劃分為4類。分析可知，雙低型區域有4/5的省份都屬于西部地區，其余的西部地區基本集中在高低型區域。東北地區3個省份中黑龍江和吉林均屬于低高型，而東中部地區聚集了超過一半的雙高型省份。

4.2 建議

基于以上研究結論，本文提出提升我國電子及通信設備制造業技術創新效率的建議：

(1)提高我國電子信息制造業創新效率的最有效途徑是持續推動技術進步，行業和企業必須通過體制機制和產業政策優化實現創新資源合理配置，提升創新資源的使用效率，加快技術進步步伐。

(2)在重視技術引進的同時不斷進行消化吸收再創新，加大技術更新改造投入，重點放在應用先進技術改造生產設備上。充分發揮消化吸收與技術改造的作用提高行業創新效率和市場競爭力。

(3)根據不同地區采取不同對策，最終達到提升行業整體創新效率的效果。西部和東北地區資源利用率較低，應積極創新體制機制，調整創新資源配置結構，重點關注創新資源的消化吸收，著力提升資源轉換效率；東中部地區在保持較高資源轉化率的前提下，應加大創新投入，進一步擴大生產規模，適應區域經濟發展需求，以期實現更好的創新效率和經濟收益。