劉藝菲 姜娟



摘要:新能源企業在我國能源消費結構優化與“雙碳”目標推進中擔任關鍵角色,創新能力對其長足發展至關重要。文章基于2009-2021年我國146家新能源企業數據,利用兩階段SBM模型,探究“雙碳”目標下我國新能源企業的創新效率水平。研究結果表明,我國新能源企業的創新效率較低,仍有較大的進步空間;效率時序變化表現出波動下降后回升的趨勢,“雙碳”目標發揮了切實支持作用;不同經營性質的企業創新效率存在差異,需靈活選擇適合的效率提升策略。
關鍵詞:創新效率;兩階段SBM模型;新能源企業;“雙碳”目標
一、引言
隨著中國工業經濟快速發展,我國能源消費總量持續增長。高能耗不僅加速了以煤炭為代表的傳統化石能源枯竭,也使大氣污染、溫室效應各種環境問題日益嚴峻。1988年,世界氣象組織和聯合國環境規劃署成立了政府間氣候變化專門委員會(IPCC),標志著氣候變化問題開始進入國際政治議程,如何根本改變能源生產結構和能源消費結構與方式、降低有害氣體排放是全球面臨的共同問題。面對該挑戰,除了提高能源效率外,優化能源消費結構十分關鍵;尋找并應用新的替代能源,能夠在有效減少對煤炭等傳統能源依賴的同時,滿足日益增長的能源需求。
在此背景驅動之下,我國積極采取措施,大力支持新能源產業的發展。根據我國國民經濟“九五”計劃至“十四五”規劃,國家對新能源行業的支持政策經歷了從“開發出具有自主知識產權的技術”到“大力發展”再到“加快壯大”的變化,支持力度不斷加強。2020年,中國在第75屆聯合國大會上正式提出2030年實現碳達峰、2060年實現碳中和的目標;由此“雙碳”目標被大力推行,對我國新能源產業的長期發展發揮了至關重要的支持作用。
在“雙碳”目標等一系列新能源產業支持政策的推進中,我國的能源結構轉型優化已經初見成效,新能源得到了愈發廣泛的應用,新能源企業蓬勃發展,創造了可觀的產值成績。但與此同時,我國新能源企業的創新能力相對薄弱,導致在快速發展的過程中,核心技術缺乏的問題逐漸凸顯,為其長足發展敲響警鐘。因此,新能源企業必須提升創新效率,彌補核心技術的缺乏,提升創新能力,為我國能源消費結構轉型升級奠定堅實的基礎。
因此,本文以我國新能源上市企業為主要研究對象,將創新活動分為“研發階段”與“商業化階段”,通過對2009-2021年的146家新能源上市企業進行實證分析。深入探究在“雙碳”目標下,我國新能源企業在不同階段的創新效率,以及根據不同階段、不同模式的創新效率特征,發現其存在的問題與不足,進而提出提升創新效率的策略建議。
二、文獻綜述
創新在這個環境飛速變化的時代中,被廣泛地看作核心競爭力的關鍵來源,尤其是新興產業及高技術產業這類對創新要求極高的產業?!皠撔滦省笔欠从硠撔履芰Φ年P鍵指標,通過衡量創新能力以推知未來發展前景,對企業的長足發展至關重要。因此,國內外學者一直以來都十分重視創新效率的研究。
許多學者在對某產業或企業的創新效率進行實證分析時,所選用的方法都為數據包絡分析法。如王恒田和楊曉龍(2021)基于產業創新理論,使用BCC模型對中國光伏產業的技術創新系統進行評價,提出了相應的提升路徑與對策建議;魯志國和孟霏(2022)對戰略性新興產業總體及七大細分行業的技術創新效率進行測算,以挖掘創新評價的深度為目標,提出環境及隨機因素擾動,通過構建三階段DEA模型來得到更加科學準確的結論,進而提出相關對策建議;Li等(2019)利用基于廣義三階段DEA模型、灰色關聯分析理論和視察分解模型提出的新框架,對半導體產業的創新效率進行了測度評價,進而發現其創新活動中存在的各種問題,提出相應的后期發展建議;蘇屹等(2022)利用DEA-RAM模型和經濟收斂理論對新能源企業技術創新效率實際水平及其收斂性進行測算評價,同時對影響因素進行分析,以發現新能源企業技術創新效率存在的問題,進而提出相應的建議;韓斌等(2022)基于三階段DEA與Tobit面板模型,利用三階段DEA模型分析了新能源汽車上市企業的創新效率,Tobit模型對影響因素進行分析,得到新能源汽車企業整體創新效率“N”型發展趨勢,并結合影響因素研究提出了相應的提升策略;Lan等(2022)提出當前對中國光伏企業的創新效率研究較少,相關研究采用模型多未考慮外部因素影響,因此,采取三階段DEA模型,尋找環境變量對光伏企業創新效率的實際影響,幫助提升技術低效能性;Jiang等(2021)對可再生能源企業的綠色技術創新效率利用動態SBM模型進行測算,識別效率低下的可再生能源企業的改進潛力,進而幫助政府部門和企業管理者分析可再生能源企業綠色創新技術現狀并提出完善政策,促進后續長足發展;Wang等(2016)對中國新能源企業創新的兩個階段進行了評價,綜合考慮不同階段的創新效率,更加有助于揭示效率損失的來源和具體的改進措施。
三、研究方法
在利用數據包絡分析方法(DEA)進行企業創新效率測算的眾多研究中,許多采用的是傳統的BCC、CCR模型或其他徑向方法,即假設投入和產出同比例變化,忽視了變量松弛性問題及徑向問題造成的誤差,而利用SBM模型進行效率測算的研究較少。2001年,Tone提出了基于松弛變量的SBM模型,改進了徑向方法造成的誤差。2009年,Tone又提出了一種基于松弛變量的網絡SBM模型(slacks-based network DEA models),優化了以往傳統DEA模型忽視中間產出的問題,使得模型能夠在評估決策單位整體效率的同時,評估不同階段的效率。
本文利用兩階段SBM模型,同時從投入與產出兩個角度對我國新能源企業創新效率進行分階段及綜合測度。模型公式如下:
minρ=■
s.t.x■=Xλ+S■y■=Yλ-S■λ,S■,S■≥0
本文假設有N個新能源企業,用DMUk表示(k=1,2,…,N)。公式中,λ=(λ1,λ2,…,λn)T表示權重向量,表示投入產出變量在效率評價中的重要性。xk、yk分別表示每個DMUk的投入、產出向量;xik為DMUk的投入向量xk中的第i個分量,yrk則為DMUk的產出向量yk中的第r個分量。s■■和s■■分別表示投入松弛變量s-的第i個分量和產出松弛變量s+的第i個分量。本文在VRS(規模報酬可變)條件下進行效率評價,因此添加約束條件λ1+λ2+…+λn=1。ρ為效率評價值,取值范圍為0≤ρ≤1,當ρ=1時,被評價的DMUk是有效的;當ρ≠1(0≤ρ≤1)時則為非有效的,存在投入冗余或產出不足的問題,需要對投入產出進行改進以促進其達到有效。
四、指標體系建立與樣本數據來源
(一)投入產出指標體系
參考其他學者構建的投入產出指標體系,結合創新活動兩階段的投入產出特征,構建兩階段投入產出指標體系及指標解釋如表1所示。
(二)數據與樣本
本文從中國同花順信息科技有限公司旗下的問財網,選取了177家新能源上市企業作為研究的初始樣本庫,并通過分析其主營業務篩選出167家企業作為初始研究樣本。通過國泰安數據庫提取167家新能源企業2007-2021年的各項指標數據,并對部分缺失的數據通過查詢企業年報進行補全。最終篩選出146家國內新能源上市企業作為研究樣本,并選定2009-2021年作為研究的時間范圍區間。
五、實證分析
(一)新能源企業創新效率分析
根據建立的投入產出指標體系,使用DEA-SOLVER Pro5.0軟件,對我國新能源企業2009-2021年分階段效率及綜合創新效率進行測算。圖1反映了2009年至2021年我國新能源企業兩階段創新效率及綜合創新效率的時序變化情況。
觀察圖1可知,2009-2021年,創新效率整體呈現波動下降后又回升的趨勢。其中,商業化效率變化的波動幅度相對較小,呈現不明晰的“U”型變化,但下降趨勢最明顯;這可能是由于市場對新能源企業研發成果的接納度有限,尚未形成完整成熟的產業鏈,同時受到近年經濟形勢不佳的影響,使得商業化效率出現逐年下降的變化趨勢。2009-2015年,商業化效率的下降速度較快。2015年后,效率值在0.13~0.20間波動,沒有明顯的上升或下降趨勢。直到2020年出現了小幅度上升,雖然2021年仍然出現了小幅度的下降,但是仍然高于2015-2019年的水平,呈現回升狀態。
結合商業化效率,對研發效率進行對應觀察,可以看出2013年是一個明顯的轉折點。2009-2013年,研發效率以較快的速度下降。2013-2019年呈現出“M”型變化,是一個“較快上升-短暫下降-小幅上升-再次下降”的過程;其中,2014年的研發效率明顯升高,可能是由于2013年底,《中華人民共和國可再生能源法》的修訂對新能源企業的發展起到了較大的規范促進作用;2014年,國務院提出《國家應對氣候規劃(2014-2020年)》,為新能源企業的創新活動進一步注入了活力,提供了進一步支持。對應商業化效率來看,在這一時間段,商業化效率為小幅波動,變化不明顯。到2020年,與商業化效率的變化相似,效率值開始回升,且為持續上升狀態。
最后,對新能源企業的綜合創新效率時序變化進行觀察。與分階段效率變化相似,2009年至2013年呈持續下降趨勢,速率介于兩階段效率之間。2013-2019年呈現“W”型變化,與研發效率的“M”型變化相對;這可能是因為研發活動與商業化活動難以同時側重進行,商業化階段未及時與研發階段協同調整,使得綜合效率受到影響。與研發效率及商業化效率時序變化相似的是,2020年效率值亦出現回升,且回升幅度相較于分階段效率更大,這可能是由于兩階段效率在2020年都有明顯升高,同時兩階段的階段協同性相對增強,使得綜合創新效率有了更明顯的升高。與商業化效率相似的是,2021年效率值亦相對下降,但是仍然高于研究期中期的效率水平,呈現較為明顯的持續回升趨勢。
經過對三者的比對分析可知,2020年創新效率有明顯的效率值回升現象并呈現持續上升的趨勢。這與2020年“雙碳”目標的提出有著密切的關系。在2020年之前,國家陸續出臺了許多支持傳統能源企業轉型及支持新能源企業發展的戰略政策;但是由于研發活動有周期較長、效果顯現速度慢的特點,前期的創新效率波動較大,且沒有明顯的效率進步,甚至出現多段明顯下降。但是在長期發展過程中,我國的新能源企業經過長時間的研發積累及與商業化階段的協同調整,已經奠定了更加堅實雄厚的創新基礎。到2020年,“雙碳”目標的提出與施行,給予了我國新能源企業更大幅度的支持,最大程度激發了企業的創新潛力、鼓勵了企業的創新積極性,使得2020年開始,我國新能源企業總體的創新效率開始回升。
但是,評價結果也反映出了我國新能源企業的創新效率整體較低的問題,創新效率、商業化效率及綜合創新效率值都不足0.5。同時對比兩階段效率可知,研發效率高于商業化效率,較低的成果商業轉化率及不足的創新階段協同性是造成創新效率低下的重要原因。該結論與趙巧芝等(2023)的研究一致。與部分研究結論存在差異,這種差異可能是由于研究對象、樣本數量及研究時間區間不一致,以及所選用的模型方法和數據處理方法不同造成的。從我國經濟發展的階段特征角度分析,我國的經濟發展模式正在由粗放型增長向創新驅動發展轉變的起步階段,國家政策及創新資源投入雖然為我國新能源企業創新活動提供了大力支持,但是由于企業對資源的利用能力欠缺、資源浪費行為凸顯等因素的影響,我國新能源企業的創新效率整體較低。同時,雖然創新活動兩階段的協同能力已逐步提升,但是仍有較大的進步空間,是一個持久的“提升戰”。因此,提升資源整合能力、減少資源浪費、增強協同作用對提高我國新能源企業創新效率有著重要的作用。
(二)新能源企業經營性質分析
企業經營性質類型是影響企業創新效率的重要因素。根據本文選取的研究樣本企業的經營性質,分為國營或國有控股企業、私營企業、中外合資企業及其他類型。由于“其他”類型的企業數量較少,僅有1家,因此,在該部分中對該類型樣本進行剔除。最終劃分為三個類型:國營或國有控股企業、私營企業和中外合資企業。
表2反映了這三類經營性質的新能源企業的創新效率及三類企業的創新效率均值。表中ρ1、ρ2、ρ3分別表示研發效率、商業化效率和綜合效率;空白部分表示當年參與該經營性質類型評價的樣本企業缺失或數量過少,因此不參與分類評價。
國營或國有控股企業的平均綜合效率是三者中最高的,為0.346,私營企業的綜合效率與其相差較小,為0.338,但是中外合資企業的綜合效率明顯低于二者,為0.275,低于平均水平,可能是由于該類企業進入國內新能源市場較晚,基礎實力相對欠缺,加上近年來受到國際形勢波動影響,使得其綜合創新效率相對較低。在研究期間,三類企業綜合效率的時序變化大致呈先降后升的趨勢。前期三者相差較小,中外合資企業下降速度尤其快,到2019年達到最低水平,與其他兩類企業差距較大,但是2020年其上升速率是三類企業中最快的一類,其與其他兩類企業的差距顯著縮小。而私營企業與國營或國有企業的綜合效率一直相差較小,國營或國有企業的速率相對較高。2020年三類企業的綜合創新效率均顯著提高,這與上文中分析的總體創新效率變化規律一致,說明“雙碳”目標的實施對新能源企業創新效率提升的確有較為突出的影響。
研發效率方面,國營或國有控股企業最高且遠高于另外兩類企業,為0.547;私營企業與中外合資企業的研發效率相近,但都低于平均水平。此差異可能是由于國營或國有企業的基礎實力相對雄厚,且企業進入能源市場時間早,許多為老牌能源企業響應國家政策向新能源市場轉型發展較早,也更早地投入研發活動,吸引了更多研發人才,為較強的研發能力奠定了基礎;因此,其研發效率相較于其他兩類企業顯著較高。三類企業的研發效率時序變化波動較大,都大致呈“W”型變化,中期研發效率提升較為明顯,這可能與“十二五”時期國家明確了要大力發展新能源產業的規劃有關,各企業響應國家號召,都更加重視研發活動的開展,推動了研發效率的上升,因此,出現了中期的高峰;由于要保證創新活動兩階段的協同發展,兼顧兩階段的效率提升,因此,在后期再次出現了下降趨勢。到2020年左右,新能源企業在前期的創新積累及“雙碳”目標的實施使得兩階段效率協同性加強,研發效率再次提升,并呈現較好的進步趨勢。
商業化效率方面,三類企業的時序變化都呈下降趨勢,與新能源企業總體的研發效率時序變化趨勢基本一致。國營或國有企業、私營企業和中外合資企業的平均商業化效率分別為0.192、0.256和0.155,其中最高的是私營企業,另外兩類企業都低于平均水平。
觀察三類企業的效率均值可以發現,三者研發效率都高于商業化效率,與前文總體創新效率分析一致,這種較低的商業化效率是導致這些新能源企業效率低下的主要因素。對比兩階段創新效率差異可以看出,國營或國有控股企業的研發效率與商業化效率差值尤其明顯,商業化效率僅為研發效率的三分之一,對比私營企業,雖然其研發效率遠低于國營或國有控股企業,商業化效率相差較小,二者的綜合效率卻十分相近;這可能是由于私營企業創新活動的兩階段協同性較強,共同促進企業綜合創新效率的作用更加明顯,平衡研發與市場的能力更強。
六、研究結論與建議
與許多同類型研究相比,本文選取的新能源樣本企業數量更多、研究的時間區間跨度更大,能夠更綜合地從時序變化特征中反映我國新能源企業的整體問題;同時,對指標數據中的負值進行了保留與處理,使得研究結果更加符合實際水平;所選用的兩階段SBM模型考慮了中間產出,在評估整體效率的同時反映階段效率,能夠提出更具有針對性的創新效率提升策略。經過實證分析,本文最終得出以下結論。
第一,我國新能源企業的創新效率整體較低,仍有較大的進步空間。所有樣本企業的平均綜合效率為0.311,平均研發效率與商業化效率分別為0.377和0.205。分階段來看,研發效率高于商業化效率,綜合效率介于二者之間,較低的階段效率,尤其是商業化效率,以及階段協同性的缺乏是我國新能源企業創新效率整體低迷的關鍵因素。因此,應在重視研發活動、提升研發階段效率水平的同時,重視研發成果的商業轉化,提高階段協同性以促進效率提升。
第二,在研究時間區間內的時序變化方面,我國新能源企業創新效率的時序變化整體呈波動下降后回升的趨勢。2020年左右,新能源企業的創新效率開始回升,在“雙碳”目標等國家政策的支持之下,前景向好。同時,綜合效率的時序變化與研發效率走勢相對,大致分別呈“W”與“M”型趨勢,而商業化效率時序變化與綜合效率更接近,大致呈“U”型變化。因此,進一步提升商業化效率,促進其與研發效率協同發展對提升企業綜合創新效率十分關鍵。
第三,從企業經營性質方面分析,不同類型的企業在創新效率方面表現不同。其中,國營與國有控股企業的研發效率最高,私營企業的商業化效率最高,二者綜合創新效率相近,前者略高于后者;中外合資企業的創新效率總體較低。國營或國有控股企業應該更加注重創新活動兩階段的協同性,注重加強研發成果向商業應用的過渡;私營企業和中外合資企業則應進一步加強研發效率的提升,提升第一階段效率的同時注重與第二階段的協同發展,促進企業整體創新效率的提升。
根據以上結論,提出如下建議:第一,“雙碳”目標及相關政策的推行對我國新能源企業的創新發展提供切實而有力的支持,極大促進了我國新能源企業創新效率的提高,推進了企業創新能力及核心競爭力的提升。因此,應繼續助力“雙碳”目標的推行,促進我國新能源企業發展,為新能源企業的創新活動提供更加堅實的政策支持,并加強對不同規模、不同地域、不同經營類型企業的分類支持,以便有針對性地促進效率提升。第二,政府應進一步完善創新科技成果的保護體系,加大人才培養力度,激發創新潛力,提升創新研發積極性。同時重視優化財政支持體系,為新能源企業的創新活動提供更加堅實的資源支持,營造更加良好的研發創新環境。第三,不同經營性質的新能源企業應重視根據自身創新活動特點制定下一步策略,更加靈活、更有針對性地選擇與調整自身提升創新效率的策略。第四,企業應重視研發的同時注重成果商業化轉化,提升創新活動兩個階段的協同性,形成研發階段為商業化階段奠定更雄厚穩固的基礎、提升核心競爭力,商業化階段轉而向研發階段提供更多資金支持的良性循環,共同促進我國新能源企業創新效率的提升,助力我國能源消費結構轉型升級,助力我國實現“雙碳”目標。
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*本文系2022年南京郵電大學國家級大學生創新訓練計劃基金項目“‘雙碳’戰略下我國新能源企業創新效率提升策略研究:基于兩階段非徑向DEA方法”(項目編號:202210293053Z)的研究成果之一。
(作者單位:南京郵電大學管理學院)