張洪亮，徐靜茹

(1.安徽工業(yè)大學(xué) 管理科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243032；2.馬鞍山學(xué)院 人工智能學(xué)院，安徽 馬鞍山 243100)

黨的十九大指出創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐，因此，在我國經(jīng)濟(jì)已由高速發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展的背景下，技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效，進(jìn)而實現(xiàn)高質(zhì)量的必然選擇，也是企業(yè)應(yīng)對市場環(huán)境變化、增強(qiáng)發(fā)展動力、把握發(fā)展主動權(quán)，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的客觀要求。資源型企業(yè)是從事不可再生的自然資源開發(fā)和初加工的企業(yè)，盡管資源型企業(yè)為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，但在傳統(tǒng)粗放式發(fā)展模式下，資源型企業(yè)對技術(shù)創(chuàng)新重視不夠、創(chuàng)新投入強(qiáng)度不高，導(dǎo)致資源浪費(fèi)嚴(yán)重、行業(yè)競爭力不強(qiáng)、環(huán)境惡化、效益低下等問題。

在資源環(huán)境約束日益強(qiáng)化的背景下，技術(shù)創(chuàng)新已成為資源型企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、解決生產(chǎn)過程帶來的環(huán)境問題、資源浪費(fèi)問題，實現(xiàn)資源依賴型向創(chuàng)新發(fā)展型轉(zhuǎn)變的重要途徑。企業(yè)是創(chuàng)新發(fā)展的主體，企業(yè)研發(fā)投入占全社會研發(fā)投入的70%以上，2018年我國企業(yè)科技創(chuàng)新研發(fā)投入達(dá)2萬億元，但如何分析資源型技術(shù)創(chuàng)新的效率，識別技術(shù)創(chuàng)新過程中的短板并確定改進(jìn)方向是迫切需要解決的問題。在此背景下，本文將依據(jù)資源型企業(yè)的特點，構(gòu)建基于數(shù)據(jù)包絡(luò)模型(Data envelopment Analysis，DEA)的資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率分析方法，并進(jìn)行實證研究。

1 資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率評價模型

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(Data Envelopment Analysis，DEA)是一種由美國運(yùn)籌學(xué)家A. 查恩斯(A. Charnes)、W. W. 庫伯(W. W. Cooper)和 E. 羅茲(E. Rhodes)提出的統(tǒng)計分析方法。它以相對有效性為基本理念，依據(jù)關(guān)于評價對象的輸入-輸出數(shù)據(jù)來確定有效生產(chǎn)前沿面，是一種研究多出入、多輸入的同質(zhì)部門有效性的非參數(shù)方法[1]。本文采用DEA模型中的CCR(Charnes Cooper Rhodes)模型對資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行評價。

假設(shè)有n個決策單元DMUj(j=1,2,…,n)，每個決策單元有m種投入指標(biāo)和s種產(chǎn)出指標(biāo)；xij為j個決策單元對應(yīng)的第i種投入指標(biāo)的值，yij為第j個決策單元對應(yīng)的第i種產(chǎn)出指標(biāo)值，則CCR模型[2]如下式所示：

(1)

(2)

其中，θ為決策單元DMUj的效率評價參數(shù)，λj為決策單元DMUj的組合比例，xj為決策單元DMUj的投入要素集合，yj為決策單元DMUj產(chǎn)出要素集合，S-、S+為松弛變量，x0、y0為決策單元DMUj的投入向量和產(chǎn)出向量。式(1)為經(jīng)典CCR模型中的輸入模型，即在輸出不變的情況下，考慮能否將輸入減少；式(2)為輸出模型，即在考慮輸入不變的條件下能否提高輸出。可見經(jīng)典的CCR模型是在規(guī)模收益不變的假定下，評價各決策單元的輸入及輸出是否有效。

為了方便計算，Charnes通過引入具有非阿基米德無窮小量，解決了CCR模型計算的困難，建立具有非阿基米德無窮小量ε(通常ε=10-6)的CCR模型：

(3)

若，θ=1，且S+，S-=0，那么決策單元DMUj為DEA有效，即在原有投入的基礎(chǔ)上，所獲得的產(chǎn)出已達(dá)到最優(yōu)；若θ=1，S+≠S-≠0，那么決策單元DMUj為弱DEA有效，決策單元的經(jīng)濟(jì)活動不是同時為技術(shù)效率最佳和規(guī)模最佳，此時通過投影分析可以將投入X的比例降低而保持產(chǎn)出不變，或者投入X不變，通過改善組合可以得到更高產(chǎn)出的Y。若θ<0，那么決策單元DMUj非DEA有效。

2 資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投入產(chǎn)出指標(biāo)體系

資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者就資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新評價指標(biāo)進(jìn)行了較為豐富的研究。周貴川,張黎明(2014)構(gòu)建了兩階段雙寡頭博弈模型，分析了資源型企業(yè)合作技術(shù)創(chuàng)新的動機(jī)因素、模式選擇和績效影響機(jī)制[3]。郭曉佳等(2015)以重慶市資源型企業(yè)為例，構(gòu)建了以研發(fā)資金總投比重、內(nèi)部研發(fā)費(fèi)用比重、科研設(shè)備購置、調(diào)試費(fèi)用投入比等9個輸入指標(biāo)、以知識產(chǎn)權(quán)獲得個數(shù)、自主研發(fā)專利個數(shù)、省部級獎獲得數(shù)量等9個輸出指標(biāo)的評價指標(biāo)體系[4]。柴瑋等人(2015)構(gòu)建了以研發(fā)投入、科技人員投入及下設(shè)科研機(jī)構(gòu)數(shù)量為投入指標(biāo)，以SCI論文數(shù)、授權(quán)發(fā)明專利數(shù)及國家級科技成果獲獎數(shù)為輸出指標(biāo)的資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新評價指標(biāo)體系[5]。張榮光等人(2016)在獲取143份調(diào)研問卷的基礎(chǔ)上，利用模糊聚類方法得到了資源礦產(chǎn)型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵要素[6]。韓孺眉，劉艷春(2017)構(gòu)建了以技術(shù)創(chuàng)新投入、技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散及投入中環(huán)境因素為投入指標(biāo)，以技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出為輸出指標(biāo)的工業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新評價體系，并應(yīng)用PCA及四階段DEA方法對我國31個省市地區(qū)的工業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行了研究[7]。于克信等(2019)以2014—2017年資源型行業(yè)滬深A(yù)股上市的36家企業(yè)為研究對象，采用實證研究方法討論了環(huán)境規(guī)制和政府支持對企業(yè)綠色技術(shù)創(chuàng)新的作用機(jī)制[8]。王俊嶺等(2019)構(gòu)建了我國鋼鐵企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新評價指標(biāo)體系，利用DEA方法分析了2012—2016年間我國鋼鐵企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率情況及各年度的投入冗余狀況[9]。

同時，由于資源型企業(yè)多以從事油氣、煤炭、礦產(chǎn)等不可再生的自然資源的開發(fā)和加工為主，因此在分析其技術(shù)創(chuàng)新效率過程中，還需要考慮技術(shù)創(chuàng)新對經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、及社會效益等方面的影響，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、資源利用、環(huán)境之間的良性循環(huán)。在參閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文給出了資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率投入產(chǎn)出指標(biāo)體系，如表1所示。

表1 投入產(chǎn)出指標(biāo)體系

3 實證分析

鋼鐵及有色金屬企業(yè)是典型的資源型企業(yè)，盡管我國已是工業(yè)大國，但仍不是工業(yè)強(qiáng)國，無效產(chǎn)能過剩、有效產(chǎn)能不足，行業(yè)利潤率低、轉(zhuǎn)型升級壓力大，因此本文選取安徽省內(nèi)7家資源型企業(yè)為例進(jìn)行實證分析。這7家公司分別為銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司、安徽楚江科技新材料股份有限公司、中鋼集團(tuán)安徽天源科技股份有限公司、安徽鴻路鋼結(jié)構(gòu)股份有限公司、馬鞍山鋼鐵股份有限公司、安徽眾源新材料股份有限公司、長江精工鋼結(jié)構(gòu)股份有限公司。以上公司構(gòu)成了評價決策單元DMUj(j=1,2,…,7)。

3.1 投出產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取

由表1可知每個決策單元有3個投入指標(biāo)與4個產(chǎn)出指標(biāo)。在參考上述七家企業(yè)年度報告的基礎(chǔ)上，得到7家企業(yè)2018年度對應(yīng)的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，如表2所示。

表2 評價對象的投入與產(chǎn)出數(shù)據(jù)

3.2 建立并求解DEA模型

利用表2所示數(shù)據(jù)，以馬鞍山鋼鐵股份有限公司(DMU5)為例，構(gòu)建具有非阿基米德無窮小量ε(取ε=10-6)的CCR模型：

可得馬鞍山鋼鐵公司(DMU5)的技術(shù)效率系數(shù)θ=1，同理，可求出其他六個公司的效率系數(shù)，如表3所示。

表3 評價對象技術(shù)創(chuàng)新效率結(jié)果

由表3可知，銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司(DMU1)、安徽鴻路鋼結(jié)構(gòu)股份有限公司(DMU4)、馬鞍山鋼鐵股份有限公司(DMU5)、安徽眾源新材料股份有限公司(DMU6)和長江精工鋼結(jié)構(gòu)股份有限公司(DMU7)的效率指標(biāo)均為1，表示技術(shù)創(chuàng)新效率為DEA有效；而安徽楚江科技新材料股份有限公司(DMU2)及中鋼集團(tuán)安徽天源科技股份有限公司(DMU3)的效率指標(biāo)，表示為這些公司技術(shù)創(chuàng)新效率為DEA無效，說明這兩個公司的投入偏大或者是產(chǎn)出偏低。

為進(jìn)一步分析，將這兩家非DEA有效的企業(yè)投入數(shù)據(jù)投影到DEA有效面，即將非DEA有效的DMU變成有效的DMU，如表4所示。

表4 非DEA有效企業(yè)投入指標(biāo)投影分析

其中的x1、x2和x3分別表示投入指標(biāo)中的科技投入資金、科技人員數(shù)量和科研機(jī)構(gòu)，由表4知這兩個企業(yè)的大部分投入指標(biāo)都偏大。例如安徽楚江科技新材料股份有限公司(DMU2)可將科技投入資金減少到3.86億元、科技人員數(shù)減少到702人、科研合作機(jī)構(gòu)數(shù)降低到14個；中鋼集團(tuán)安徽天源科技新材料股份有限公司(DMU3)可將科技投入資金減少到0.56億元、科技人員數(shù)減少到221人、科研合作機(jī)構(gòu)數(shù)減少到9個。

經(jīng)過多次分析與改進(jìn)，可重得這兩家公司的效率指標(biāo)，此時7家資源型企業(yè)均達(dá)到DEA有效。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從產(chǎn)出指標(biāo)的角度繼續(xù)對7家公司技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行投影分析，投影結(jié)果如表5所示。

表5 產(chǎn)出指標(biāo)投影分析

由表5可知，從此時的投入來看，馬鞍山鋼鐵股份有限公司(DMU5)的授權(quán)專利個數(shù)可增加2個，證書個數(shù)可增加4個，主營業(yè)務(wù)收入增加值提高0.98億元，產(chǎn)品產(chǎn)量增加值提高0.23萬噸；其余6家資源型企業(yè)的授權(quán)專利個數(shù)、證書個數(shù)、主營業(yè)務(wù)收入增加值和產(chǎn)品產(chǎn)量增加值均保持不變?？梢娋哂蠨EA有效的企業(yè)在產(chǎn)出視角下仍具有一定的提升空間。從實證分析可知，DEA方法可以較為合理、全面地分析資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率，同時可以從投入與產(chǎn)出兩個維度分析企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新過程中存在的問題，尤其是非DEA有效的企業(yè)，DEA得出的分析結(jié)果可為資源型企業(yè)提高技術(shù)創(chuàng)新效率提供明確的改進(jìn)方向。

4 結(jié)論

對資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行評價與分析，可為企業(yè)識別創(chuàng)新過程中的短板與不足提供支撐，為企業(yè)提高技術(shù)創(chuàng)新效率提供更有方向性的指導(dǎo)，進(jìn)而促進(jìn)資源型企業(yè)在高質(zhì)量發(fā)展背景下轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效，實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。構(gòu)建資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率評價的投入產(chǎn)出評價指標(biāo)體系，將數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法應(yīng)用到資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率評價中，并以安徽省7家資源型企業(yè)為例進(jìn)行實證分析，驗證了該方法的可行性與科學(xué)性。分析結(jié)果不僅給出了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率指數(shù)，也為企業(yè)提升技術(shù)創(chuàng)新效率提供了明確的方向。

需要指出的是，資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新評價是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，可能會存在部分指標(biāo)數(shù)據(jù)難以獲取、難以量化的問題，后續(xù)研究中將進(jìn)一步關(guān)注模糊DEA等方法在資源型企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率評價中的應(yīng)用。