◎文/侯靜璇 雷懷英

一、引言

科技創(chuàng)新是社會(huì)生產(chǎn)力和綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要戰(zhàn)略支撐，也是區(qū)域發(fā)展賴以生存的支柱和不竭動(dòng)力。隨著《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》的正式頒布實(shí)施，京津冀地區(qū)成為繼“珠三角”“長(zhǎng)三角”之后，拉動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的第三大核心區(qū)域。然而，長(zhǎng)期以來京津冀內(nèi)部在科學(xué)、技術(shù)以及資源調(diào)動(dòng)能力等方面存在著很大的差異， 嚴(yán)重影響了區(qū)域整體科技創(chuàng)新能力的提高。因此，厘清京津冀各地的發(fā)展現(xiàn)狀，探究如何提高京津冀地區(qū)的科技創(chuàng)新效率，對(duì)加強(qiáng)區(qū)域間的整體規(guī)劃和工業(yè)合作的縱向深化、推動(dòng)區(qū)域協(xié)同化進(jìn)程具有重要的實(shí)踐價(jià)值。

隨著區(qū)域一體化的發(fā)展， 國內(nèi)學(xué)者對(duì)區(qū)域科技創(chuàng)新能力進(jìn)行了深入研究。 如王宇運(yùn)用 DEA 模型， 對(duì)2011—2015 年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11 個(gè)省科技創(chuàng)新的綜合效率進(jìn)行了測(cè)算。 張榮天選擇專利授權(quán)量和科技論文發(fā)表量作為創(chuàng)新產(chǎn)出指標(biāo)，構(gòu)建Tobit 回歸模型，定量揭示了城市科技創(chuàng)新效率的影響因素。李旻暾、王莉采用了因子綜合評(píng)價(jià)法， 定量評(píng)價(jià)了廣東省科技創(chuàng)新的綜合實(shí)力。 李雯基于模糊評(píng)價(jià)模型，選取2010—2017 年河南省科技創(chuàng)新相關(guān)情況作為評(píng)估樣本， 對(duì)這8 年的科技創(chuàng)新政策實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。

縱觀以往的文獻(xiàn)， 國內(nèi)外學(xué)者對(duì)區(qū)域科技創(chuàng)新能力的研究還處于探索階段， 目前仍沒有一個(gè)權(quán)威的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。 本文在借鑒以往研究成果的基礎(chǔ)上， 結(jié)合京津冀區(qū)域科技投入與產(chǎn)出的實(shí)際情況， 科學(xué)地構(gòu)建科技創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系， 分別測(cè)度京津冀地區(qū)科技創(chuàng)新的相對(duì)效率和綜合效率， 并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，力求提出有針對(duì)性的對(duì)策建議。

二、研究方法

（一）DEA 相對(duì)效率測(cè)算模型

DEA 是應(yīng)用數(shù)學(xué)規(guī)劃模型計(jì)算并比較決策單元之間相對(duì)效率的模型。 由于該模型能充分考慮到?jīng)Q策單元本身最優(yōu)的投入產(chǎn)出方案， 因此更適用于復(fù)雜系統(tǒng)的有效性綜合評(píng)價(jià)問題。本文選用DEA 模型處理科技創(chuàng)新多投入多產(chǎn)出的復(fù)雜系統(tǒng)問題， 同時(shí)不需要確定指標(biāo)之間相互作用的顯性表達(dá)式。

首先假設(shè)共有n 個(gè)決策單元， 且每一個(gè)決策單元都是輸入向量為 X=（x1，x2，…，xm）T，和輸出向量為 Y=（y1，y2，…，ys）T，對(duì)于其中任何一個(gè)決策單元DMUj，在凸性、錐形、無效性和最小性的公理假設(shè)里，其基本公式表示如下：

式 （1） 中：θ 表示評(píng)價(jià)決策單元的有效值；ε 表示為非阿基米德無窮小量表示產(chǎn)出虧空松弛變量表示投入剩余的松弛變量；X 為投入指標(biāo)，而Y 為產(chǎn)出指標(biāo)。

如果θ=1，且S+=S-=0，則說明這個(gè)決策單元DEA 有效；

如果 θ=1， 且 S+=S-≠0 則說明這個(gè)決策單元弱DEA 有效；

如果θ＜1， 則說明這個(gè)決策單元為DEA無效。

（二）Malmquist 指數(shù)模型

本文使用Malmquist 指數(shù)分析法，利用數(shù)學(xué)規(guī)劃模型構(gòu)造各階段的生產(chǎn)最佳前沿面，同時(shí)把每個(gè)決策單元的生產(chǎn)率同最佳實(shí)踐的前沿面進(jìn)行比較， 對(duì)其效率變化和技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行相關(guān)測(cè)度。 分析不同時(shí)期各個(gè)決策單元效率的動(dòng)態(tài)演化規(guī)律。

以在t 時(shí)期的Tt為參照標(biāo)準(zhǔn)， 從產(chǎn)出的角度分析，Malmquist 指數(shù)可以表示為：

同理，以 t+1 時(shí)期 Tt+1為參照，Malmquist指數(shù)又可以表示為：

為了避免時(shí)期選擇的隨意性導(dǎo)致可能產(chǎn)生的差異， 用上述兩式取幾何平均值的方法作為衡量t 時(shí)期到t+1 時(shí)期相關(guān)生產(chǎn)率變化的Malmquist 指數(shù)。

當(dāng)Malmquist 指數(shù)的值大于1 時(shí)，表明在一定的時(shí)期內(nèi)全要素生產(chǎn)率處于增長(zhǎng)狀態(tài)。

同時(shí)，Malmquist 指數(shù)可以將生產(chǎn)率變化進(jìn)一步分解成技術(shù)效率和前沿面的變化，共兩個(gè)部分：

另外， 技術(shù)效率變化的指數(shù)在一定條件下， 還能夠進(jìn)一步分解成純技術(shù)效率指數(shù)（PC）和規(guī)模效率指數(shù)（SC）。

最終，Malmquist 指數(shù)的計(jì)算公式可以表示為：

第一項(xiàng)表示為規(guī)模的效率變化， 第二項(xiàng)表示為純技術(shù)效率的變化， 最后一項(xiàng)表示為技術(shù)的變化。

三、指標(biāo)選取及樣本來源

（一）指標(biāo)體系的構(gòu)建

建立一套合理的科技創(chuàng)新效率指標(biāo)，對(duì)科技創(chuàng)新綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性尤為重要。為了保證評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性， 本文借鑒了曹賢忠的指標(biāo)體系設(shè)計(jì)方法， 并進(jìn)行了相應(yīng)的完善和修正。最終，結(jié)合京津冀地區(qū)的科技投入與產(chǎn)出的實(shí)際情況，遵循科學(xué)性、可比性、可行性和可操作性的原則， 以現(xiàn)代科技統(tǒng)計(jì)理論為指導(dǎo)， 構(gòu)建了較為合理的區(qū)域科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)。

科技創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)指標(biāo)由“科技創(chuàng)新投入”和“科技創(chuàng)新產(chǎn)出”兩部分聚合而成，科技投入下設(shè)人力資源投入、 資金支持兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)， 科技產(chǎn)出指標(biāo)下設(shè)科技成果產(chǎn)出及經(jīng)濟(jì)效益兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)， 四個(gè)二級(jí)指標(biāo)又由下級(jí)的8 個(gè)具體指標(biāo)構(gòu)成。 各個(gè)模塊既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系， 各自形成不同的指標(biāo)種類， 但同時(shí)又緊密相關(guān)、 相互制衡，共同組成多維度、寬領(lǐng)域的京津冀科技創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。 科技創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)指標(biāo)具體見表1。

（二）數(shù)據(jù)來源

文章使用的所有數(shù)據(jù)均來自 《中國科技統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》 和中國國家統(tǒng)計(jì)局官方網(wǎng)站。 數(shù)據(jù)來源具有一定的可靠性，為后續(xù)的評(píng)價(jià)結(jié)果提供了保障。由于科技研發(fā)的周期較長(zhǎng)， 當(dāng)期投入不一定能夠轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)期產(chǎn)出，投入產(chǎn)出具有滯后性，因此在DEA 模型中引入滯后變量，在投入產(chǎn)出研究中，一些學(xué)者也使用了滯后變量，其中，肖仁橋?qū)笃谠O(shè)置為2 年，王宇、趙文平等將滯后期設(shè)置為1 年。參照前人的研究成果，以及考慮數(shù)據(jù)的可獲得性， 本文選擇1 年的滯后期，即科技投入變量采用2010—2016 年數(shù)據(jù)，科技產(chǎn)出變量采用2011—2017 年數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)算京津冀各地區(qū)的科技創(chuàng)新效率的變動(dòng)趨勢(shì)。

四、實(shí)證評(píng)價(jià)

（一）京津冀科技投入產(chǎn)出相對(duì)效率的測(cè)算與評(píng)價(jià)

基于產(chǎn)出導(dǎo)向角度，應(yīng)用C2R 模型，借助于DEAP 2.1 軟件分別對(duì)北京、天津和河北三個(gè)地區(qū)科技創(chuàng)新的投入產(chǎn)出進(jìn)行效率值分析，結(jié)果如表2 所示。

表2 京津冀科技創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)結(jié)果（2011—2017 年）

其中，綜合效率=純技術(shù)效率值×規(guī)模效率值，當(dāng)決策單元的綜合效率值為1，地區(qū)達(dá)到DEA 有效。 反之，綜合效率值小于1，為非DEA 有效。

純技術(shù)效率是指管理和技術(shù)等因素對(duì)創(chuàng)新效率的影響， 其結(jié)果衡量的是投入生產(chǎn)的優(yōu)化是否存在一定的冗余性。 在純技術(shù)效率為1 的情況下， 該區(qū)域的總體管理水平是有效的，并且能夠獲得最大的投入效率。

而規(guī)模效率是由于企業(yè)規(guī)模因素影響的生產(chǎn)效率，衡量的是投入與產(chǎn)出的增加狀態(tài)，即如果增加投入，產(chǎn)出將會(huì)如何變化。一般來說， 被考察單元只有同時(shí)達(dá)到技術(shù)有效和規(guī)模有效時(shí)，才能稱之為綜合有效。

表 2 結(jié)果表明， 北京在 2011 年、2013年、2014 年、2016 年、2017 年， 天津在 2011年、2017 年， 河北在 2011 年、2012 年、2016年、2017 年的科技創(chuàng)新綜合效率、 技術(shù)效率和規(guī)模效率都是1， 達(dá)到DEA 有效狀態(tài)，且技術(shù)有效與規(guī)模有效并存， 這說明在這些時(shí)間內(nèi)科技投入和產(chǎn)出之間已經(jīng)達(dá)到了最優(yōu)狀態(tài)，不存在產(chǎn)量冗余和生產(chǎn)不足的情況。而其余不同年份的樣本單元綜合效率小于1，均為DEA 非有效狀態(tài)。

從純技術(shù)效率來看， 京津冀三地在2011—2017 年間均出現(xiàn)了純技術(shù)效率不足的情況。 如在2015 年，北京地區(qū)的純技術(shù)效率為0.979，表明在現(xiàn)有的規(guī)模下，該區(qū)域管理制度方面仍然有2.1%的提升空間，數(shù)據(jù)直接反映出北京地區(qū)在區(qū)域管理、 技術(shù)轉(zhuǎn)化能力方面還存在一定的欠缺， 因而需要不斷更新完善科技創(chuàng)新體系，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期健康發(fā)展。

從規(guī)模效率來看， 多數(shù)年份規(guī)模效率是影響綜合效率的主要因素。如2014 年河北地區(qū)的規(guī)模效率只有0.981，屬于規(guī)模報(bào)酬的遞增階段，這表明在現(xiàn)有的規(guī)模下，該區(qū)域在投入產(chǎn)出方面還有1.9%的提升空間。

從京津冀三地變動(dòng)趨勢(shì)來看，2011—2017 年間，北京、天津科技創(chuàng)新綜合效率出現(xiàn)“下降—上升—下降—上升”的趨勢(shì)；河北科技創(chuàng)新綜合效率出現(xiàn) “下降—上升” 的趨勢(shì)。除北京外，天津和河北的科技創(chuàng)新綜合效率波動(dòng)都比較劇烈。從綜合效率來看，京津冀三地的科技創(chuàng)新效率存在不同程度的差異，基本上三個(gè)地區(qū)都需要不同程度的調(diào)整。

雖然模型的解釋僅限于模型運(yùn)用的機(jī)理， 但一定程度上反映出京津冀地區(qū)整體的科技創(chuàng)新效率在多數(shù)年份還存在著區(qū)域性差異。 現(xiàn)實(shí)中只有針對(duì)產(chǎn)生差異的原因進(jìn)行具體分析，對(duì)科技投入量做到穩(wěn)中有升，保證資源在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行合理地流動(dòng)， 生產(chǎn)的各個(gè)方面有序協(xié)調(diào)， 才能實(shí)現(xiàn)京津冀地區(qū)科技創(chuàng)新效率的不斷提高。

（二）京津冀科技投入產(chǎn)出綜合效率的測(cè)算及分析

本文借助于DEAP 2.1 軟件，基于產(chǎn)出型導(dǎo)向，對(duì)北京、天津和河北三個(gè)地區(qū)2011—2017 年的科技創(chuàng)新效率的Malmquist 指數(shù)進(jìn)行測(cè)算。Malmquist 指數(shù)是在與上一年數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上得出的結(jié)果，當(dāng)效率增長(zhǎng)時(shí)，其指數(shù)結(jié)果大于1，反之效率衰減時(shí)，指數(shù)結(jié)果小于1。 最終得到京津冀科技創(chuàng)新的全要素生產(chǎn)率及其分解的結(jié)果，如表3 所示。

由表 3 可知， 從總體上看，2011—2017年間的京津冀科技創(chuàng)新效率的Malmquist 指數(shù)圍繞1 上下波動(dòng)，出現(xiàn)了兩漲兩落的趨勢(shì)，這反映出科技創(chuàng)新效率穩(wěn)定性較差， 沒有出現(xiàn)穩(wěn)步提升的狀態(tài)， 而是呈現(xiàn)出周期性的波動(dòng)。同時(shí)，全要素生產(chǎn)率的波動(dòng)與技術(shù)進(jìn)步效率產(chǎn)生的波動(dòng)保持一致， 這說明在2011—2017 年京津冀科技創(chuàng)新效率的變化主要依賴于技術(shù)進(jìn)步。

表3 京津冀科技創(chuàng)新效率的Malmquist 指數(shù)及其分解結(jié)果

從各年度的變化來看，在2016 年之前全要素生產(chǎn)率的波動(dòng)幅度較大，其中2013 年達(dá)到了峰值，全要素生產(chǎn)率大幅上升12.5%，在2014 年達(dá)到了最低值，全要素生產(chǎn)率下降了17.1%， 產(chǎn)生這樣的原因是2013 年我國大力發(fā)展知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略， 于是該年全國的專利申請(qǐng)量實(shí)現(xiàn)了同比高度增長(zhǎng)， 尤其是北京的專利申請(qǐng)量和授權(quán)量再創(chuàng)新高， 實(shí)現(xiàn)每萬人發(fā)明專利擁有量居全國之首，由此造成了2013和2014 年京津冀全要素生產(chǎn)率的大幅變動(dòng)。而2016 年后全要素生產(chǎn)率趨于穩(wěn)定，小幅提升4.8%和3.8%， 這說明京津冀科技創(chuàng)新的綜合效率呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)， 但是上升幅度還有待提高。

綜上所述， 京津冀科技創(chuàng)新的綜合效率呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，主要得益于技術(shù)進(jìn)步，但是上升幅度還有待提高， 同時(shí)穩(wěn)定性較差。 因此， 京津冀區(qū)域的科技創(chuàng)新總體上還有著巨大的發(fā)展空間和潛力。

五、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

本文以京津冀區(qū)域2011—2017 年的數(shù)據(jù)為樣本， 運(yùn)用DEA 模型和Malmquist 指數(shù)模型， 分別對(duì)京津冀區(qū)域科技創(chuàng)新的相對(duì)效率和綜合效率進(jìn)行了實(shí)證研究， 得出了以下結(jié)論：

1.京津冀區(qū)域內(nèi)部科技創(chuàng)新效率存在差距，不利于區(qū)域總體發(fā)展戰(zhàn)略的有效實(shí)施

從DEA 模型的評(píng)價(jià)結(jié)果中可以看出，在京津冀經(jīng)濟(jì)帶中，北京在多數(shù)年份處于DEA有效， 即科技投入和產(chǎn)出之間已經(jīng)達(dá)到了最優(yōu)狀態(tài)，而除去創(chuàng)新效率較優(yōu)的北京來說，河北和天津在研究階段內(nèi)存在著規(guī)模效率發(fā)展不足或純技術(shù)效率發(fā)展不足造成綜合效率較低的問題?？萍紕?chuàng)新效率的不均衡，會(huì)使得科技資源向效率較高的區(qū)域流動(dòng)， 不利于區(qū)域總體規(guī)劃戰(zhàn)略的實(shí)施。

2.科技創(chuàng)新效率總體呈上升趨勢(shì)，但上升幅度還有待提高

從Malmquist 指數(shù)的分析來看， 京津冀地區(qū)科技創(chuàng)新效率總體呈現(xiàn)上升狀態(tài)， 但是上升幅度不高， 同時(shí)綜合效率出現(xiàn)了兩漲兩落的趨勢(shì)， 這說明京津冀區(qū)域的科技創(chuàng)新總體上還有著巨大的發(fā)展空間。

3.科技創(chuàng)新效率的穩(wěn)定性較差

隨著時(shí)間的變遷，無論是三個(gè)地區(qū)各自的創(chuàng)新效率，還是京津冀區(qū)域內(nèi)的綜合效率均沒有表現(xiàn)出穩(wěn)步提升的狀態(tài)，持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)并不明顯， 而是呈現(xiàn)出周期性的波動(dòng)，這反映出三地科技創(chuàng)新的穩(wěn)定性還有待加強(qiáng)。

（二）建議

基于京津冀地區(qū)內(nèi)部科技創(chuàng)新效率存在差異、科技創(chuàng)新效率總體有待提高，且穩(wěn)定性差的情況，并結(jié)合當(dāng)前推動(dòng)區(qū)域協(xié)同化進(jìn)程的訴求，京津冀三地在未來應(yīng)該加強(qiáng)區(qū)域間整體規(guī)劃， 具體來說應(yīng)該做好以下兩點(diǎn)。

1.調(diào)整創(chuàng)新資源配置，提高自主創(chuàng)新能力

基于京津冀內(nèi)部科技創(chuàng)新效率存在差異的現(xiàn)狀， 未來應(yīng)做好區(qū)域的整體規(guī)劃，調(diào)整三地的創(chuàng)新資源配置，即在既定的資源投入下，京津冀經(jīng)濟(jì)帶應(yīng)該打破行政區(qū)域的劃分，從全局的角度促進(jìn)資源在整個(gè)區(qū)域的合理流動(dòng)。 發(fā)展較好的北京地區(qū)應(yīng)該加強(qiáng)其科技創(chuàng)新效率正向溢出效應(yīng)，加強(qiáng)跨區(qū)域之間的合作。 而天津和河北地區(qū)應(yīng)該利用京津冀一體化的優(yōu)勢(shì)，不斷提高自主創(chuàng)新和科技應(yīng)用的能力， 加快產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造和創(chuàng)新升級(jí)。

2.完善創(chuàng)新管理機(jī)制，形成區(qū)域創(chuàng)新合力

京津冀總體的科技創(chuàng)新效率有待提高且穩(wěn)定性較差， 說明京津冀的科技創(chuàng)新體制還存在著一定的問題， 沒有實(shí)現(xiàn)良好的區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展模式。為了解決這樣的問題，京津冀應(yīng)不斷完善科技創(chuàng)新管理體制， 力求在有限的資源投入下， 實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的精益布局。 同時(shí)，京津冀也應(yīng)該充分挖掘和利用各高校、科研院所的技術(shù)優(yōu)勢(shì)， 構(gòu)建強(qiáng)有力的產(chǎn)學(xué)研合作發(fā)展平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)資源的多級(jí)高效利用，最終以區(qū)域創(chuàng)新合力推動(dòng)整體創(chuàng)新能力的提高。