技术创新绩效的产业分布与演变，本文主要内容关键词为：技术创新论文,绩效论文,产业论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F276.44 文献标识码：A
在全球经济一体化的今天，技术创新在提高竞争能力方面发挥着越来越重要的作用。产业的创新绩效直接影响到产业的经济效益，决定了产业的竞争能力。各个国家、地区、产业为了获取竞争优势，都在努力加大技术创新的投入力度。然而一味地增加投入并不一定能增加创新产出并带来经济效益。因此，创新绩效的高低就成为影响产业技术产出及经济产出的重要因素，这些因素共同作用将最终影响到国家、地区、产业的竞争能力。
为了综合考察我国各产业的技术创新绩效，本文设计了两阶段模型来分别考察我国各产业在技术创新活动中的技术转换效率及经济转换效率，即由原始的创新投入转化为技术成果的效率以及由技术成果转换为经济成果的效率。相比以往的单阶段模型，该模型将效率研究问题进一步细化，能更为清晰地分析影响产业综合创新绩效的原因，同时也体现了产业技术创新活动的最终目标即提高产业的经济效益。
本文使用DEA方法中的VRS模型来研究产业创新活动各阶段中的技术有效性水平及其演化过程。
1 评价指标及数据来源
本章采用DEA两阶段模型[1-2] 来研究我国各产业从科技投入到经济产出的全过程，以期更为清晰地分析各产业的技术转换效率及经济转换效率。相应的，本文的指标体系也分为两个阶段（见图1）。
图1 产业技术创新两阶段模型
1）第一阶段指标。
在该阶段中，我们重点分析从科技投入到科技产出的转换效率。投入指标主要分为两个方面：人力投入指标和财力投入指标。主要指标如下：x[，11]-产业工程技术人员占职工人数的比例（％）：该指标反映了产业的技术开发活动在该产业总体活动中所处的地位；x[，12]-产业技术开发机构经费占经费内部支出总额的比率（％）：该指标反映了企业技术开发活动与总体经营活动的相对规模；x[，13]-产业的技术引进经费（千元）：反映了各产业在技术引进上的投资，发展中国家从发达国家的技术引进在技术投入上占了相当的比率，引进的技术可以促进本国的研发活动，所以企业的技术引进费用也是衡量技术发展的一个重要的投入指标；x[，14]-产业购买国内技术经费（千元）：反映了各产业企业为了引进国内的高新技术所支付的费用，该指标也是衡量技术转换绩效的重要投入指标；x[，15]-产业的技术改造经费（千元）：该指标反映的是企业为了对已有技术进行改造所投入的资金，该投入能促进技术的更新及新产品的开发，因此该指标也是企业技术投入的一个重要方面。
第一阶段产出指标为技术创新过程的中间产品，即产业的专利申请量以及新产品开发项目数：y[，11]-产业的专利申请量（件）：产业的专利申请量为产业科技投入（人力、资金）的直接产出，该指标直接反映了科研投入的成果，考虑到技术投入产出之间的时滞，参照通常做法，对该指标做两年的滞后处理；y[，12]-新产品开发项目数（项）：该指标反映的是企业将技术运用于开发新产品的情况，该指标在本质上也是技术产出，还并未转化为经济效益，同样考虑到投入产出之间的时滞，对该指标也做了两年的滞后处理。
2）第二阶段指标。
第一阶段仅仅考虑了从技术投入到技术产出的转换效率，然而技术创新活动的最终目的是为了将科学技术成果转换为经济成果，在市场上实现科技的价值、增加经济效益，促进经济的发展。为了进一步衡量技术成果向经济成果转换的效率，我们引入了模型的第二阶段。第二阶段的投入指标即为第一阶段的产出指标：x[，21]-产业的专利申请量（件）；x[，22]-新产品开发项目数（项）。
第二阶段的产出指标y[，21]-产业的新产品销售额占总销售收入的比率（％）：该指标直接反映了产业的技术创新经济效益，新产品可以看成是专利技术一种硬转移的结果。因此，新产品的销售收入就可以直接用于衡量专利技术向生产力及经济转化的效率[2]。考虑到由技术向经济效益的转化也有一定的时滞，参照通常的处理方法，对该指标在技术产出的基础上再进行两年的滞后处理；y[，22]-产业全员劳动生产率（元/人年）：该指标反映企业的生产效率和劳动投入的经济效益。产业将获得的技术运用于生产，一方面会提升生产效率，另一方面会增加产品的附加值，这都使得产业的全员劳动生产率得以提升；y[，23]-工业增加值：该指标反映了各产业在报告期内以货币形式表现的工业生产活动的最终成果，是各产业生产过程中新增加的价值，该指标综合反映了报告期内产业的经济成果。
3）综合阶段指标。
综合阶段为前两个阶段的总和，投入指标为第一阶段的投入，产出指标则是第二阶段的产出，反映的是从原始资源投入到最终经济产出的综合过程。
4）数据来源及说明。
本文的数据来源于1997～2005年《中国统计年鉴》及《中国科技统计年鉴》中的产业统计数据。其中，采掘业、其他采矿业、制造业、其他制造业、武器弹药制造业、煤气及水的生产供应业由于数据统计缺失较多被剔除，最终我们使用了35个产业，共8年的统计数据。
2 CCR模型及VRS模型介绍
数据包络分析，即Data Envelopment Analysis（DEA），是由著名运筹学家A.Charnes和Cooper等人在“相对效率评价”概念的基础上发展起来的，是评价同类单元相对有效性的一种系统分析方法[3-4]。
该方法运用范围极为广泛，曾被运用于对资源分配效率的评价[5]，对企业知识管理绩效的评价[6]，以及对科学研究绩效的评价[7-8]。DEA方法还可用于评价团队的研究效率，进而对知识生产力进行评估[9]；Karkazis通过使用DEA方法来评价政府对吸引投资的区域政策的有效性[10]；Charnes等人利用DEA方法对中国城市的宏观经济活动状况进行了综合评价[11]；文献[12]也曾使用DEA方法对区域创新系统的绩效进行了评价，分别使用R&D资金和R&D人员作为输入指标，而将发明专利的申请量作为输出指标。
在运用DEA方法时，评价对象是决策单元（DMU），评价的结果是所有DMU的相对有效性，也就是以所有的DMU组成的集合中，根据各个单元的输入和输出，利用一定的模型得出决策单元的输入输出是否相对于其它单元是最优的。如果是最优，则该决策单元就是有效的，否则，决策单元无效。DEA方法特别适用于多个输入和多个产出的系统效率的评价，因此该模型可以用来评价产业的创新绩效。
DEA中的CCR模型对DMU的规模有效和技术有效同时进行评价，即CCR模型中的DEA有效决策单元既是规模适当又是技术水平高的[1]。而DEA中的VRS模型只对决策单元的技术有效性进行评价，即VRS模型中的DEA有效决策单元是技术水平高的[1]。CCR模型与VRS模型及其诠释见文献[1]。
在本文中，我们利用DEA方法中的VRS模型来考察产业的技术有效性，而利用CCR模型来综合评价产业的技术有效性及规模收益。限于篇幅，仅介绍VRS计算的部分结果。
3 产业各阶段创新绩效分布
首先，我们用VRS两阶段模型对我国各产业的创新绩效进行实证分析，分别考察第一阶段的技术有效性、第二阶段的经济有效性以及综合阶段的综合有效性。其中，第一阶段和第二阶段均取2年时滞，综合阶段时滞则为两阶段时滞之和为4年。数据的收集范围是1996～2004年，第一阶段投入指标的数据范围是1996～2000年，第一阶段产出指标（即第二阶段投入指标）的数据范围为1998～2002年，而第二阶段产出指标（即最终经济产出指标）的范围则为2000～2004年。在剔除了数据统计不全的产业之后，共有35个产业进入最终的分析过程。将全国35个产业每一年的数据作为一个单元，每年统计全国35个产业的数据，共收集到175个决策单元。下面将运用VRS模型对这175个决策单元进行相对有效性分析。
在计算过程中，我们将175个决策单元放在一起一同算，这样计算可以避免各个决策单元在不同年份的有效性值缺乏可比性的问题。如若仅将各年的35个决策单元单独计算，得到的有效性仅仅是当年各产业的横向比较结果。在3个阶段的计算过程中，我们均采用相同的处理方法。通过使用MATLAB6.5进行编程，并将所收集到的数据代入程序进行计算，可获得各个决策单元的有效性值，在各阶段的各产业投入产出有效性值的均值分布情况（见图2）。
图2 产业各阶段有效性均值分布
在第一阶段中，有效性值反映了我国各产业的技术转换效率，该阶段的产出仅包括各产业的专利申请量及新产品开发数。由图2可以看出，在第一阶段中，我国有相当一部分产业的有效性均值集中于0.3～0.8这个区间内，占了产业数量的57.1％。而且在该区间内，产业的数量分布较为平均。在该阶段中，仅有一个产业的有效性均值低于0.3，有14个产业的有效性值高于0.8，占了产业数量的40％。由此可见，我国产业创新活动的技术投入产出绩效整体处于一个较高的水平。
在第二阶段中，我们以第一阶段的产出指标即各产业的专利申请量以及新产品开发项目数作为投入指标，而将相关的经济指标作为产出指标。这样，我们将能更为准确地描述技术向经济转化的有效性程度。
在第二阶段的分析中，通过计算得出175个DMU的有效性值，进而得出各产业的5年均值，其分布情况如图2所示。从图2中我们可以看出，我国各产业第二阶段有效性均值的分布与第一阶段的分布有着显著的差异。从总体上看，我国大部分产业的经济有效性均值处于一个较低的水平，而经济有效性均值较高的产业却非常少。其中，有效性均值低于0.3的产业有23个，占了产业总数的65.7％；处于0.3～0.8区间的产业有10个，占总数量的28.6％；而有效性值处于0.8以上的产业仅有两个，所占比例仅为5.7％。这种情况说明我国绝大部分产业由技术向经济转化的效率是很低的。
通过上述分析，可以看出我国各产业第一阶段的有效性水平要明显优于第二阶段，由此得知，我国产业创新活动绩效较低的原因主要存在于第二阶段，即我国各产业技术创新的技术成果向经济成果转化的绩效不高。
最后，为了从总体上分析我国各产业技术创新综合绩效，我们将第一阶段和第二阶段结合起来构成了综合阶段。在该阶段中，投入指标即为第一阶段的投入指标，产出指标则为第二阶段的产出指标，综合阶段考察的是从原始投入向最终经济产出转化的效率。从图2可以看出，在综合阶段中，所有产业的有效性水平均高于0.3，且有效性值分布与第一阶段分布有一些相似之处。在该阶段中，同样是大部分产业集中于0.3～0.8这个区间，且区间内产业分布较为均匀。其中，有24个产业分布于这个区间，占了总数的68.6％；有11个产业的有效性均值高于0.8，占总数的31.4％。
4 产业各阶段创新绩效的演化规律分析
1）产业分类。
在前一部分分析中，我们可以获得各产业历年各阶段的有效性值，这样我们就可以对各产业各阶段的有效性值的变化趋势进行分析。为了更好地对各产业各阶段的有效性值的变化趋势进行分析，我们首先按产业的技术创新能力对产业进行分类，分为高、中、低三个组别。在这里，我们选取产业历年专利申请量总量作为产业技术创新能力的代理指标，数据的收集范围为1996～2004年，然后用SPSS 13.0对这些数据进行K-means聚类分析。聚类的结果分为6类，类中心分别为28433，23830，13882，7266，3822，864。其中，电子机械及器材制造业、电子及通信设备制造业以及交通运输设备制造业的创新能力明显高于其它32个产业，且各自成一类。为了分析方便，我们将它们纳入临近的组别——第一类高创新能力产业。这样，35个产业最终被划分为3个组别（见表1）。
2）产业创新绩效分析。
根据前一部分的计算结果，先绘制我国高技术创新能力产业各阶段有效性值的发展变化曲线，有效性演化过程图均以经济产出年份为横坐标（见图3）。图3表明，在高创新能力产业中，电气机械及器材制造业、普通机械制造业的技术转化绩效从2000年开始上升，在此后的几年当中有效性值一直接近于1；专用设备制造业技术转换绩效从2000年开始上升，2002～2003年有效性值达到1，但随后开始下降，该产业应该注意防止创新绩效的进一步下滑，影响产业的技术创新能力；而交通运输设备制造业的技术转换绩效则呈现出U字型，有效性值在2001年达到谷底，为0.8，随后则开始逐渐增加至1；医药制造业和电子及通信设备制造业则是有效性值波动较大的产业，医药制造业除了在2001年有效性值迅速增加至1以外，其余年份均在0.6～0.8区间内波动；电子及通信设备制造业的有效性值在2001年有所下降，但随后则迅速增加并在2003年达到1；化学原料及制品制造业的技术转换绩效水平较低，一直在0.45左右波动，该产业应该注意技术转换效率的提高，进而提高产业的竞争力。
图3 高创新能力产业第一阶段历年创新绩效
研究发现在第二阶段，我国高创新能力产业的有效值极低，即从技术成果向经济成果转换的效率偏低，基本上都处于0～0.1区间内（见图4）。交通运输设备制造业、电子及通信设备制造业的经济转换效率在2000～2002年也处于一个较低的水平，随后开始迅速增加，并在2003年达到1，但交通运输设备制造业的经济有效性值在2004年出现了不小的下滑，而电子及通信设备制造业的经济有效性值则继续保持在1附近。可见我国高技术产业的经济转换效率整体水平偏低，各产业应该注意技术成果向经济成果的转换效率的提高。
图4 高创新能力产业第二阶段历年创新绩效
综合阶段有效性的演化过程则基本上可以分为3种情况。首先是专用设备制造业、普通机械制造业、化学原料及化学制品制造业、医药制造业这个组别，该组别产业的综合有效性值较低，即从技术研发投入向经济成果转换的效率较低，基本上处于0.3～0.5区间内，且各产业有效性值均比较稳定。结合前两个阶段的分析，我们可以得出造成这种情况的主要原因在于这些产业在第二阶段的转换效率较低，即技术成果不能有效地向经济成果转换。电子及通信设备制造业、交通运输设备制造业则组成另一组别，该组综合有效性值从2000年开始逐步上升，并在2003年开始维持在1的水平。这两个产业综合效率的提升也主要来源于经济转换效率的提升。电气机械及器材制造业的变化类似于前一组别，但在2003年达到一个高点后开始回落。
从整体上看，我国高创新能力产业的技术转换效率处于一个较高的水平，但经济转换效率较低，这在很大程度上制约了整体转换效率的提升，未来应该重视提升技术成果向经济成果的转换效率，从而使整体转换效率得到有效的增加。
我们采用相同的方法对中等技术创新能力产业各阶段转换效率的演化过程进行分析。研究表明，在第一阶段，我国纺织业、仪器仪表及文化、办公用品机械制造业两个产业的技术转换效率一直处于一个比较高的水平上，其中纺织业的有效性值基本维持在1的水平，而仪器仪表及文化、办公用品机械制造业在2004年则出现了一个小幅的下降，降至0.9；金属制品业、非金属矿物制品制造业、黑色金属冶炼及压延加工业在2000～2003年都维持在一个较为稳定的有效性水平，但在2004年都同时出现了较大幅度的下滑，下降幅度在0.14～0.2之间；石油和天然气开采业以及饮料制造业的有效性值则比较稳定，波动较小，有效性均值分别为0.48和0.34。可见，在中等创新能力产业中，大部分产业的技术转换效率处于中等水平，这部分产业应该注意技术转换效率的提高，进一步提升产业的创新能力。
在第二阶段，中等创新能力产业在技术成果向经济成果转换阶段的效率较低，基本上都在0～0.1之间。其中，石油和天然气开采业的经济转换效率在2002年由0.4迅速提升至1，随后有小幅回落，但在2004年又回复到1的水平。总体来看，大部分中等创新能力产业的经济转换效率都处于一个相当低的水平上，如何提高技术成果向经济成果转换效率应当引起这些产业的高度重视。
在综合阶段，中等创新能力产业基本上可以被分为两个组别。一个组别由仪器仪表及文化、办公用品机械制造业、文教用品制造业饮料制造业、非金属矿物制品制造业、金属制品业、食品制造业等产业组成，这些产业的创新效率基本上在0.3～0.7区间平缓波动。另外一个组别则由其余的产业组成，该组别转换效率较高，基本上在0.8～1.0之间波动，这主要得益于这些产业较高的技术转换效率。其中，石油和天然气开采产业虽然技术转换效率较低，但是其经济转换效率在2001～2004年有大幅提升，使得其综合效率较高；黑色金属冶炼及压延加工产业综合效率在2004年时有大幅下降，这主要是由于其技术转换效率大幅下降造成的。
从整体上看，我国中等创新能力产业综合阶段转换效率处于中等水平，造成这种情况的原因主要有以下两个方面：首先是该组别产业第二阶段转换效率较低；其次是该组别产业的技术转换效率大部分也都处于中等水平。未来应该重视技术转换效率和经济转换效率的共同提高，只有这样才能使原始投入更为有效地转换为经济成果。
在技术转换阶段，低技术创新能力产业组中的服装及纤维制品制造业的有效性值一直维持在1左右，其余的产业则基本上可以分为3个组别。
第一个组别由化学纤维制造业、有色金属冶炼及压延制造业、自来水的生产和供应业、烟草加工业、电力蒸汽热水生产供应业、石油加工及炼焦业组成。这些产业的有效性值基本上都在0.23～0.45之间平缓波动。其中，自来水的生产和供应业的有效性值在2004年迅速增加至1。
第二个组别的有效性值处于中等水平，由造纸及纸制品制造业、塑料制品制造业、食品加工业组成，这几个产业的有效性值基本上在0.6左右波动，但在2004年都出现了一定程度的下滑。
剩下的产业组成了第三个组别，该组产业的有效性值水平较高，基本上在0.8～1区间内波动。值得注意的是在低创新能力产业中，大部分产业的技术转换效率在2004年都出现了一定程度的下滑。
在第二阶段中，出现了与第一阶段类似的情况。很大一部分产业在经济转换阶段的效率值在0～0.3之间波动，处于一个相当低的水平。而其余大部分产业的有效性值的波动则较为剧烈。其中，煤气的生产和供应业、自来水的生产和供应业的有效性值在2001年增加至1，但随后都出现了U型波动；木材加工竹藤棕草制品业、印刷业记录媒介的复制业的有效性值从1开始，在随后的几年当中出现大幅度下降；而电力蒸汽热水生产供应业的有效性值则从2000年开始逐步上升，并从2002年开始保持在一个较高的水平上；家具制造业的有效性值在2003年迅速增加至1以后，紧接着出现急剧下降。烟草加工业的有效性值在2001年达到1之后，随后几年一直保持着较高的经济转换效率。
在综合阶段，低创新能力产业的有效性值都位于0.28以上，其变化情况基本上也可以分为两组：
一个组别由综合有效性值在0.3～0.7之间波动的产业组成，这些产业的综合有效性值在该区间内平缓波动。较低的技术转换效率及较低的经济转换效率导致了该组别产业综合阶段转换效率的偏低。其中，有色金属矿采选业、食品加工业、造纸及纸制品制造业的综合有效性值分别在2002年和2003年出现迅速增加，达到0.95左右，但随后又回复至之前的水平。
其余产业则构成了另一个组别，该组别产业的有效性值水平较高，基本上在0.7～1区间内波动，这主要是由于该组别产业第一阶段较高的技术转换效率造成的。同时，前两个阶段转换效率的波动使得该组产业在综合阶段转换效率的波动较大。此外，家具制造业、服装及纤维制品制造业的综合有效性值一直保持在1左右；非金属矿采选业、印刷业记录媒介的复制在2000～2003年出现持续性的下滑，但印刷业记录媒介的复制的综合有效性值在2004年有了大幅度的增加，并增加至1。
从整体上看，在低创新能力产业中，综合阶段转换效率的高低在很大程度上取决于技术转换效率的高低。然而，经济转换效率的偏低直接影响着总体转换效率的提高，未来应该注意提高技术成果向经济成果转换的效率。
5 结论
本文引入了产业技术创新两阶段模型来分析产业创新活动中的技术转换效率及经济转换效率。
首先，通过使用VRS两阶段模型来考察我国各产业历年技术创新活动各阶段转换效率的平均水平，结果显示我国各产业的技术转换效率总体水平较高，经济转换效率偏低，而综合转换效率则处于中等水平；其次，以各产业历年专利申请累计值为标准，把产业划分为高、中、低创新能力三个组别，并对各组产业在2000～2004年间各阶段的创新绩效演化过程进行综合分析。结果发现，在考察时间范围内，各组别产业在各阶段的创新绩效演化过程中呈现出了不同的特点，单纯增加科研投入并不一定能增加科研产出，更不一定能提高经济效益，创新能力高也并不意味着一定能够带来经济的竞争优势。针对产业的创新绩效分布及其演化情况，提出了针对不同类型产业的具体情况来提升产业创新绩效的途径。