基于DEA方法的海南省高技术产业效益评价研究

李伟铭，曹鑫睿，余 英

(海南大学 经济与管理学院，海南 海口570228)

近几年，海南省高技术产业有了长足的进步，在政策支持下，惠普、英利、灵狮等国内外知名企业也开始在海南建立分公司进行投资，进一步增强了海南高技术产业实力，促进了产业的崛起。高新技术产业在企业发展、产业布局、园区发展、产业集群以及自主创新等方面都呈现出新的发展态势和特征。2012年，海南省规模以上高技术产业的主营业务收入达152亿元，实现利润31．6亿元。但与我国其他地区相比，海南省高技术产业不仅规模小而且整体竞争力相对较弱。要想在新兴产业培育、自主创新能力建设、推进信息化建设等方面有所突破，首先必须明确现今高技术产业发展滞后的原因。因此，非常有必要对海南省高技术产业效益做出评价，解析海南省高技术产业与我国其他地区之间的差距，以期为海南省的高新技术产业的进一步发展提供方向。鉴于此，本研究以海南省为例，首先通过产业内纵向数据的对比分析，指出海南省高技术产业的发展现状;其次，收集相关数据，从全国产业数据对比和省内行业数据对比两个视角，对海南省高技术产业效益进行实证分析，在此基础上，以医药制造业这一重点行业为例评价行业效益，最后总结海南高技术产业所面临的问题，并为海南高新技术产业发展提供建议。

一、海南高技术产业发展现状分析

(一)海南省高技术产业的产业规模

从下页表1的海南省高技术企业投入产出的数据来看，近6年以来，海南省的高技术产业对于研发的投入增长缓慢，但是总体来看高技术产业的总产值在逐年上升。2006年海南高技术R＆D经费投入2．1亿元，规模以上企业总产值为37．58亿元［1］;到2011年海南省高技术R＆D经费投入达10．37亿元，规模以上企业实现总产值98．3亿元［2］(见表1)，R＆D经费投入和规模以上企业所实现的总产值两项数据均较2006年有大幅的增加。虽然产值有大幅增加，但是与全国省市平均的产值水平还有一定的差距，依据国家科学技术部提供的数据，2011年海南省高技术产业规模以上的企业产值仅占全国的11%［3］。显然，海南省高技术产业有着非常大的发展空间，高技术产业的大规模发展必将促进海南经济的快速发展。

表1 2006—2011年海南省高技术企业部分投入产出情况

(二)海南省高技术产业的产业内结构

随着高技术产业的迅速发展，产业内部逐渐聚集了一批具有海南地方特色以及规模优势的高技术产业化项目，例如海南特色的现代香蕉产业、生物制药产业等产业集群初步形成。但是海南省的高技术产业范围较局限，主要集中在生物与新医药、新材料、资源与环境、新能源、电子信息、高新技术改造与服务这些领域。据海南省科学技术厅的调研显示，截至2013年底，在海南省共有127家高新技术企业通过了国家认证，有近一半的企业(63家)都集中在生物与医药制造业，占全省高新技术企业总数的49．6%;其他领域的高新技术企业分布情况如下:有31家电子通信设备制造业，13家高新技术改造传统产业企业，7家高新技术服务业企业，5家新材料企业，3家资源与环境企业。从整体产业结构中可以明显看出，海南省的高新技术产业主要集中在生物与新医药、电子信息业，这些行业所占比重高达78%，是其他高新技术产业所占比重的数倍乃至数十倍，呈现出明显的产业发展重点。但即便如此，生物与新医药、电子信息这两个产业的企业规模也远远小于我国其他省份。

(三)海南省高技术产业的创新能力

自身创新能力被看做评定高技术产业发展前景的重要指标。目前看来，海南省科技人才相对缺乏，企业的研发和自主创新能力也较薄弱，以上这些因素严重制约了海南省高新技术产业的发展。从海南省高技术产业的产出来看，近几年海南省高技术产业的创新成果日益突出。专利申请方面，海南省的专利申请受理量从2006年的538项增长为2011年的2 358项，5年间呈现了近5倍的增长［3］;同时，高技术产业的专利申请受理量、中文期刊刊发的科技论文数量和技术市场成交合同额都在一定程度上有了稳定的增长(见表2)。可以看出海南省高技术产业的创新能力在不断上升。然而，与其他地区的创新成果总数、研发能力以及科研应用等参数进行对比，海南省技术创新能力仍然显得较为薄弱。

(四)海南省高技术产业的园区发展

海南省在海口、三亚、洋浦等地都进行了高新技术产业园区的建设，已初具规模。目前已建成了海口国家高新技术产业开发区、海南生态软件园、省高新技术产业示范区、洋浦经济开发区、东方化工城、昌江循环经济工业区、三亚创意园等多个高新技术产业园区。截止2013年底，海口国家高新区工业总产值破百亿元，初步形成以生物制药、汽车制造、新能源、新材料等产业为主，以海马工业园、狮子岭工业园、云龙产业园、药谷工业园、海南国际创意港、美安科技新城等六大园区组成的“一城五园”专业化、集群化产业发展格局。海南生态软件园升级成为海南省首个国家认定的国家级科技企业孵化器，入园企业达309家，每年为海南省提供近5万名高新技术人才。截止2013年底，园区共获得专利29件、软件著作权122件，实现年产值93．3亿元，成为助推海南信息产业发展的主要平台。以文化创意以及设计服务、品牌创新为核心的海南国际创意港，2013年直接总产值达10．74亿，更为重要的是，文化创新所带来的后端产业带动产值达82．6亿元，并吸引了2 600多名高端创新型产业创意人才积聚，完成了156项专项旅游商品的研发工作，形成以文化创意与旅游、产业、品牌相结合的三大产业集群。另外，三亚创意产业园、定安塔岭工业园、文昌神州数码信息产业园等园区的建设也取得一定成效。

二、评价方法与数据收集

(一)研究方法

DEA方法是基于数学规划模型来评价具有多个投入和多个产出的“部门”或“单位”(称为决策单元，Decision Making Unit DMU)间相对有效性的良好分析方法。其本质是判断DMU是否位于生产可能集的“生产前沿面”上，是一种典型的非参数方法。

(1)CCR模型

该模型运用在实证研究的产业技术效率比较和非DEA有效的投影分析这两部分。为了结果分析和计算应用的方便，本文在CCR基本模型的基础上引入了松弛变量s+和剩余变量s－，引入变量后的CCR模型为:

其中，θ为该决策单元DMU0投入相对于产出的有效利用程度(有效值)，xj表示第j个决策单元的投入量，yj表示第j个决策单元的产出量，λj表示第j个决策单元输入(产出)的权重，s+r是投入的剩余变量，被用来解释投入中的冗余权重，则是产出的松弛变量，表示产出中产能不足的权重。

(2)Malmquist指数模型

在本文实证研究的行业全要素生产率评价部分，须对多个地区在不同时期的面板数据进行分析，并找出DEA有效或无效的根本原因。而单纯采用DEA的CCR模型存在一定的局限性，它仅适用于截面数据来横向对比决策单元的静态效率，因此还要运用DEA-Malmquist的指数方法进一步分析。

Malmquist指数可分解为:

该式可简化为

其中，(xt，yt)和(xt+1，yt+1)分别表示该地区在t年和t+1年的投入产出量。在规模收益可变的情况下，以v代表可变规模收益，以c代表不变规模收益。均表示决策单元从t期到t+1期相对于生产前沿的追赶效应。

其主要结论如下:全要素生产率变动(TFPCH)表示生产率的变化。其中，技术效率变动(EFFCH)表示相对于不变规模收益生产技术的追赶效应，反映对投入的技术利用程度的变化;技术进步率(TECH)则表示技术向生产前沿的变动。另外，技术效率变动中的纯技术效率变动(PECH)表示生产技术相对于可变规模收益向生产前沿的追赶效应;规模效率变动(SECH)表示规模的变动是否有效以及效率值的变化。

若TFPCH、EFFCH、TECH、PECH、SECH的值大于1，则表明从第t期到t+1期全要素生产率、技术进步率、技术效率、纯技术效率处于不断提升状态，且形成了规模经济。

(二)数据来源及指标选取

由于数据的可获得性以及DEA方法对数据的要求，本文仅选取了2006—2011年全国28个省(市)的截面数据组成样本，对产业技术效率比较以及产业非DEA有效投影分析这两部分进行分析，而宁夏、青海、西藏三省数据缺失严重，不作分析对象。另选取2007—2012年医药制造业31个省(市)的面板数据组成样本，对行业全要素生产率评价部分进行分析。

文章在借鉴王贵权［4］、徐海洪［5］等在地区高技术产业效益分析的投入产出指标选取的基础上，根据高技术产业发展的特点，考虑指标间的相关性和可获取性，对海南省高技术产业效益评价进行指标选取。选取海南省参与科研活动的人数、R＆D经费的内部支出以及海南省的财政科技拨款三项作为投入指标。选取当年价总产值、技术市场成交合同金额、海南省年专利申请数以及出口交货值四项作为产出指标。在对医药制造业进行指标选取时，将海南省入驻企业数、科技研发人员数(R＆D人员)与科技研发经费(R＆D经费)总额三项作为投入指标，当年价总产值、利润总额、主营业务收入、税收总额四项为产出指标。

为消除价格对上述指标所产生的影响，本文以2006年为基期，采用固定资产投资价格指数对与价格相关的投入和产出指标进行价格平减。本文所用的数据均来源于各期《中国高技术产业统计年鉴》、《中国主要科技指标数据库》和《中国科技统计年鉴》，固定资产投资价格指数来源于各期《中国统计年鉴》。

本文将根据上述介绍的DEA方法，利用Coelli T J开发的DEAP2．1软件进行分析。软件使用方法和过程在此不再赘述。

三、实证分析与讨论

本文实证部分主要从两个层面研究海南省高技术产业效益状况，即产业和行业层面。产业层面是基于全国各省历年高技术产业投入产出数据，来比较海南省与其他省份高技术产业技术效率，并对非DEA有效的年份做投影分析，行业层面以海南省高技术产业所占比重近50%的医药制造业为例，对该行业的全要素及各分解要素进行分析。

(一)产业技术效率比较

本文通过考察我国28个省市高技术产业2006—2011年这6年的相对总效率值，得到海南省高技术产业对应6年的相对总效率值，各省的技术效率值反映该省份高技术产业在当前技术水平下实际产出达到最大可能产出的比例。技术效率等于1则表明该省份位于生产前沿上，是技术有效的;技术效率小于1则表明生产点离生产前沿有一定距离，在当前技术水平下，其产出尚有提高的可能性，该省份是技术无效的。利用DEAP Version2．1，将全国28个省(市)的投入和产出数据代入CCR模型，测得高技术产业投资的有效性分析结果，如表3所示。

结果显示，海南省对比其他省份的高技术产业的技术效率有效值结果并不理想。纵观2006—2011年各技术效率值，海南在2006年和2007年均是DEA有效，而且在2010年之前的技术效率值都在全国处于中上水平，但是在2011年，其DEA值只有0．570，全国排名第16位。同时，全国各省2006—2011年的技术效率平均值中，海南的DEA值为0．812，全国排名为第6，位居前列的分别是北京、上海、江苏、广东、浙江、重庆、天津和湖北。说明相对这些省份来说，海南省投入的资源没有得到充分的利用，产出没有达到最优化，要想提高效率值，需要对投入和产出中部分指标进行调整和优化。

表3 全国28省(市)高技术产业2006—2011年综合技术效率及其排名

但是与海南省在高技术产业方面的总投入和总产出在全国各省中相对较少的情况相比，这个结果还是相对可观的。进一步分析可以看出，北京、上海等较发达地区的高技术产业有效性相对较高，这些省市受益于其宽松的政策环境和良好的经济基础，产业的投入与产出规模都很大，高技术产业的发展较迅速，效率较高，且资源得到了最优配置。同时，通过数据的比对发现，在投入或产出单一一个方面较为优秀的省市，其整体绩效并不一定很高，而在投入或产出单一一方面较弱的省市，其技术创新也不一定很低。例如，历年投入产出较多的辽宁、吉林、河北等东部省份的技术效率并不如投入产出并不多的西部省份甘肃、新疆等。且上述DEA结果中的各个DEA值的大小并不代表其大小的绝对值，而只是表示其相对大小的程度。

从技术效率的角度来看，海南省高技术产业2006—2011年的技术效率总体上为DEA无效。除了2011年外，2006—2010年海南省高技术产业技术效率均高于全国平均水平，说明海南省近几年高技术产业效率一直处于比较良好的状态，但离高技术产业比较发达的省份还有一定的差距(详见图2)。其主要原因在于海南省高技术产业集约化程度不足，资源配置有效性较差，一方面，海南省实力雄厚的大型高科技企业较少，高技术产业集群规模小，创新能力不足;另一方面，受制于当地地理区位、经济条件和薪酬水平的因素，海南省中小科技企业在高素质的管理人才、高级技术人才、大量熟练的高技能劳动力等方面都存在明显不足，从而影响了高技术产业技术效率的提升。

图2 2006—2011年海南省高技术产业与全国高技术产业技术效率比较

(二)产业非DEA有效投影分析

从表3可以看出，海南高技术产业2007、2008年的技术效率均为1．000，投入已达到了最佳状态，不需要调整，其余的4个年份都为非DEA有效，或多或少都需要进行调整。下面将通过DEA的投影分析了解资源投入和产出的状况，找出无效率之来源及对应的指标值应该改善的大小程度。

表4 非DEA有效年度的DEA投影分析

考虑剩余变量和松弛变量的影响，利用DEAP Version2．1，将海南省的投入和产出数据代入CCR模型，测得海南省高技术产业投资在2006、2009、2010、2011这4年中呈现非DEA有效的投影分析结果，如表4所示。结果显示，这4年海南高技术产业的相对技术效率值分别为0．897、0．699、0．708、0．570，这与投入要素径向缩减百分比一致，且均为非DEA有效，是因为分别有不必要的10．3%、30．1%、29．2%、43．0%径向投入要素支出，并且在保持现有产出基础上还要削减冗余投入要素。主要原因是地方财政科技拨款额和科技活动研发人员的闲置，2010年的投入要素的利用率最低，这一年的地方财政科技拨款额的闲置率高达57．17%，科技活动研发人员需要调整的冗余百分比达36．20%。

同理，从产出不足来看，基于现有投入，改变产出同样能达到DEA有效。如在2006年的现有投入支出下，虽然专利申请受理量和技术市场成交合同金额产出充分，但由于存在68．48%的当年价总产值和1528．64%的出口交货值额的产出不足，所以没能达到DEA有效;2009—2011年间，其他当年价总产值、出口交货值和专利申请受理量的产出都几乎达到最大化，若技术市场成交合同金额能对应地增加高达938．30%、2162．41%、2848．67%，则高技术行业也能达到技术有效。

(三)行业全要素生产率评价

根据上述研究方法和指标数据选择，本文对2007—2012年海南省医药制造业的全要素生产率指数(TFP)进行测算，并对其结果进行了相应分解。数据通过DEA－Malmquist的方法运行数据结果如表5。

表5 海南省医药制造业2007—2012年Malmquist生产率指数及分解情况

从表5可以看出:海南省医药制造业2007—2012年TFP的增长出现了异常。2009年的TFP是所有年份中最低的，而且是惟一一个效率降低的年份，达到－64．5%。2008年以来，国家环保总局为支持环保，颁布了《制药行业水污染排放标准》等提高医药企业污染物排放标准的相关政策，增加了医药企业的环保成本。特别是对于环保事业走在全国最前沿的海南省来说，这对于医药制造业的发展无疑是一个很大的障碍。因此，2009年的医药制造业生产效率相对于2008年有较大的负增长。

对2009年的TFP进一步分解发现，其TFP下降来源于技术变化指数和技术效率变化两方面，特别是技术变化指数的下降。这也可以理解为在这一年海南省的医药企业尚未找到可以迅速缓解成本增长的技术方案。但6年的平均结果表明，海南省医药制造业发展缓慢，技术效率变动向不好的方向是阻碍海南省医药制造业发展的主要因素。

从全国31个省市的医药制造业的全要素生产率结果(限于篇幅，具体数据省略)来看，仅有山西、海南、西藏、新疆的TFP是小于1的，更小于全国的平均水平，说明这几个地区的医药制造业的技术效率是在下降的。虽然表5的结果显示，海南省医药制造业在2007—2012年的平均技术效率处于增长的态势，与全国其他省市相比，海南省医药制造业虽然作为省高技术产业的支柱行业，仍然摆脱不了技术效率较低的艰难局面，且技术效率变动仍是降低全要素生产率指数的最根本因素。

四、结论与建议

海南省高技术产业发展已经初显成效，但由于其底子薄、工业基础弱、发展时间短，高技术产业在提升产业效益过程中所存在的不足仍然很多，成为我国后发地区高技术产业发展的典型和缩影。本文从全国产业数据对比和省内行业数据对比两个视角，实证分析了海南省高技术产业的整体效益，并对医药制造业这一重点行业进行了全要素评价。

(一)结论

(1)海南省2006—2011年的高技术产业技术效率总体上DEA无效，离高技术产业比较发达的省份(北京、上海、江苏、广东、浙江)还有一定的差距。(2)海南省高技术产业存在投入冗余和产出不足，主要表现为地方财政科技拨款额的闲置现象严重、技术市场的成交合同金额严重不足。(3)海南省医药制造业在全国尚属落后位置，纯技术效率和规模效率的缓慢增长甚至停滞影响了海南省医药制造业的整体发展。

(二)建议

第一，在投入资源的利用方面，应合理投入、整合资源。加快提高各投入要素的合理利用，充分挖掘内部潜力，防止出现盲目投入、重复投入的现象，避免出现资源浪费;同时，打破地区封锁和部门分割，鼓励不同企业性质的高技术企业跨地区、跨部门整合现有要素资源，提高要素的投入规模效率，加大资源的优化配置力度，进一步提高资源的利用效率。

第二，在技术效率的提升方面，要加强管理及制度创新，加强对现有技术创新投入资源的管理，引进新的管理理念与方法，建立新的制度体系，提高组织管理效率，以提升对现有技术的利用效率。

第三，制定与实施高技术产业发展规划，促进高技术产业稳定持续增长。省政府应在国家政策的指导下，科学制定省高技术产业的发展规划，如建设创新平台，强化上下游产业链的协同关系，发挥产业集聚优势，促进高技术产业规模和质量的健康、稳定、持续增长。

此外，在当前海南省高新技术企业自身规模小、科技人才不足、研发能力弱的条件下，有必要通过整合高校、科研机构基础设施、技术和人才资源，构筑多方要素联动的产学研创新平台，借外部智力资本搞创新、搞开发，增强企业自主创新能力，进而提升海南省高新技术产业创新能力与整体竞争力。

［1］王琼文．海南年鉴［M］．海口:海南年鉴社，2007．

［2］梁振球．海南年鉴［M］．海口:海南年鉴社，2012．

［3］中国科技统计．2013年全年海南省专利申请、授权情况分析［EB/OL］．(2014－01－23)．http://www．sipo．gov．cn/dfzz/hainan/tjfx/201401/t20140123_900384．htm．

［4］王贵权，许鹏远，朱云鹃．基于DEA的产业效率评价及对策研究——以安徽省通信设备、计算机及其他电子设备制造业为例［J］．工业技术经济，2011，211(5):50－55．

［5］徐海洪，刘凤朝．电子及通信设备制造业R＆D效率的地区差异分析［J］．科技进步与对策，2009，26(22):95－99．