皖江城市帶創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)全要素生產(chǎn)率研究
----基于DEA-Malmquist指數(shù)模型的實(shí)證分析

楊 慧

(河海大學(xué)文天學(xué)院， 安徽 馬鞍山 243000)

0 引 言

黨的十八大提出創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略以來，創(chuàng)新、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)成為中國人生活中的高頻詞匯。2013年11月，安徽省通過科技部有關(guān)開展創(chuàng)新型省份建設(shè)試點(diǎn)的批復(fù)，成為全國第二個(gè)創(chuàng)新型省份試點(diǎn)。為進(jìn)一步加快創(chuàng)新型省份建設(shè)，中共安徽省委、安徽省人民政府于2014年2月頒布了《關(guān)于實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)一步加快創(chuàng)新型省份建設(shè)的意見》。面對(duì)創(chuàng)新型省份建設(shè)的新形勢(shì)和新時(shí)期安徽經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新任務(wù)，如果按照以往的發(fā)展方式，安徽的現(xiàn)代化建設(shè)向縱深階段推進(jìn)將遇到新的瓶頸。這就需要探索新的發(fā)展模式，必須大力推進(jìn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略，大力推動(dòng)科學(xué)和技術(shù)對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變和結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要作用，重視科技創(chuàng)新對(duì)效率的提升，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型省份建設(shè)目標(biāo)和新時(shí)期安徽經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo)[1]。

位于安徽省中南部的皖江城市帶城市群在安徽省經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)舉足輕重的地位。早在2010年，《皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)規(guī)劃》得到國務(wù)院的批復(fù)。皖江城市帶是國家實(shí)施中部崛起戰(zhàn)略的重要發(fā)展地域，是安徽省實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略的重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。但是目前皖江城市帶城市群區(qū)域發(fā)展不均衡,自主創(chuàng)新能力不足，中低端產(chǎn)業(yè)較為集中。研究皖江城市帶城市群的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)效率，合理利用創(chuàng)新資源要素，加快安徽省主要城市的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，對(duì)于安徽實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)具有十分重要的作用，因此，對(duì)位于安徽省的重要地位的皖江城市帶的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)全要素生產(chǎn)率進(jìn)行研究，并通過對(duì)其分解因子的探求創(chuàng)新生產(chǎn)率的變化原因，對(duì)安徽省創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略的實(shí)施具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

從以上現(xiàn)有研究來看，國內(nèi)學(xué)者對(duì)創(chuàng)新效率的研究主要集中在國家、省等宏觀層面上，這無法反映出某一特定地區(qū)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)效率的現(xiàn)狀和問題，少數(shù)從區(qū)域?qū)用嫔系难芯恳布性陂L江三角洲以及廣州和福建省等經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)?；诖?，文中將研究對(duì)象設(shè)定在位于安徽省的皖江城市帶的9個(gè)地市。運(yùn)用DEA-Malmquist 指數(shù)模型對(duì)2010-2016年皖江城市帶上9個(gè)地市的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，測度皖江城市帶創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)全要素生產(chǎn)率的變化情況，找到影響效率變化的因素，并且給如何提高創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)全要素生產(chǎn)率指明方向。

1 相關(guān)研究方法和變量的選擇

1.1 研究方法

文中采用基于DEA的Malmquist指數(shù)法進(jìn)行創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)全要素生產(chǎn)率的分析。DEA-Malmquist指數(shù)模型是一種非參數(shù)估計(jì)的方法，因?yàn)椴恍枰O(shè)定具體的生產(chǎn)函數(shù)。在分析具有多投入多產(chǎn)出的全要素生產(chǎn)率上是一種有效的方法。最早由瑞典經(jīng)濟(jì)學(xué)家Malmquist提出，是通過利用縮放因子之比構(gòu)造消費(fèi)數(shù)量。1994年，F(xiàn)are等把這種非參數(shù)線性規(guī)劃法與數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)理論相結(jié)合，這才使得Malmquist 指數(shù)被廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)今，這一方法被廣泛應(yīng)用于金融、工業(yè)、區(qū)域等生產(chǎn)效率的測算。

創(chuàng)新效率是對(duì)區(qū)域創(chuàng)新總體效率的衡量。關(guān)于創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)全要素生產(chǎn)率的研究，官建成等[2]采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)分析了我國省級(jí)區(qū)域創(chuàng)新體系的效率。在實(shí)際應(yīng)用中，很多學(xué)者將DEA方法與其他方法結(jié)合起來使用。例如郭淡泊等[3]運(yùn)用DEA方法對(duì)39個(gè)國家11年樣本的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)效率、經(jīng)濟(jì)效率和綜合效率評(píng)價(jià)，并運(yùn)用Tobit模型研究不同程度國家效率影響因素的差異。梁龍武等[4]基于中國省際面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用Malmquist-Tobit方法實(shí)證分析了中國省際創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的全要素生產(chǎn)率及其經(jīng)濟(jì)環(huán)境影響因素。王珍珍等[5]基于模型和中國省級(jí)面板數(shù)據(jù)對(duì)我國科技創(chuàng)新生產(chǎn)率進(jìn)行了實(shí)證研究。劉明廣等[6]基于指數(shù)模型對(duì)廣東省的創(chuàng)新效率進(jìn)行了動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)。王海兵等[7]用 DEA-Malmquist的方法測算了創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的全要素生產(chǎn)率，并對(duì)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的影響因子進(jìn)行了分析。

DEA-Malmquist指數(shù)模型相對(duì)于DEA在截面上的靜態(tài)分析，能夠?qū)Q策單元的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的跨期面板數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。另外，此方法還可以對(duì)創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率的變化情況，及其分解因子中的技術(shù)進(jìn)步指數(shù)以及技術(shù)效率指數(shù)對(duì)全要素生產(chǎn)率的變動(dòng)的影響進(jìn)行分析[8]。該方法首先采用創(chuàng)新投入以及產(chǎn)出數(shù)據(jù)構(gòu)建一個(gè)生產(chǎn)前沿面函數(shù)，通過DEA的非參數(shù)線性規(guī)劃模型求解距離函數(shù)，計(jì)算決策單元在前后兩個(gè)時(shí)期與生產(chǎn)前沿的距離來表示不同時(shí)期生產(chǎn)率的變化。全要素生產(chǎn)率變動(dòng)指數(shù)(TFP change， Tfpch)計(jì)算公式如下:

(1)

式中:xt,yt----分別在t期的投入和產(chǎn)出向量；

xt+1,yt+1----分別在t+1期的投入和產(chǎn)出向量;

dt(xt,yt)----以t期的技術(shù)為參照表示的第t期距離函數(shù);

dt+1(xt+1,yt+1)----以t期的技術(shù)為參照表示第t+1期距離函數(shù)。

Tfpch>1表示全要素生產(chǎn)率呈增長趨勢(shì)，創(chuàng)新效率提高; Tfpch<1表示全要素生產(chǎn)率呈下降趨勢(shì)，創(chuàng)新效率下降。

在規(guī)模報(bào)酬不變的情況下，全要素生產(chǎn)率指數(shù)的變化分解為兩個(gè)重要的組成部分，即技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(Technical Change， TC)和綜合技術(shù)效率的變化(Efficiency Change， EC)，其分解過程如下：

Mt,t+1=EC×TC(2)

(5)

EC代表從t期到t+1期決策單元對(duì)生產(chǎn)前沿面的追趕程度。當(dāng)EC>1時(shí)，綜合技術(shù)效率提升，說明和上一期相比生產(chǎn)更接近生產(chǎn)前沿面;當(dāng)EC<1時(shí)，綜合技術(shù)效率下降，說明和上一期相比生產(chǎn)更接近生產(chǎn)前沿面。TC代表技術(shù)進(jìn)步變化，即生產(chǎn)最佳前沿邊界的移動(dòng)。當(dāng)TC>1 時(shí)，技術(shù)進(jìn)步，說明生產(chǎn)前沿面向上抬升或者向外移動(dòng)。在規(guī)模報(bào)酬可變情況下，綜合技術(shù)效率指數(shù)還可以分解為純技術(shù)效率變動(dòng)指數(shù)(PC)以及規(guī)模效率(SC)。

1.2 指標(biāo)選擇與數(shù)據(jù)來源

在對(duì)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的全要素生產(chǎn)率進(jìn)行求解時(shí)，根據(jù)以往研究人員對(duì)全要素生產(chǎn)率指標(biāo)體系的研究，考慮到相關(guān)數(shù)據(jù)的可獲得性，來選取投入和產(chǎn)出指標(biāo)。

1)投入變量。常用的衡量創(chuàng)新投入指標(biāo)主要集中在人力資本的投入和資金的投入兩個(gè)方面。因此，文中選取企業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)支出(X1)和新產(chǎn)品研發(fā)支出經(jīng)費(fèi)(X2)，R&D人員全時(shí)當(dāng)量(X3) 作為人力投入指標(biāo)。

2)產(chǎn)出變量。常用的衡量創(chuàng)新產(chǎn)出的指標(biāo)主要有經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)出和專利發(fā)明兩個(gè)方面，具體包括專利、新產(chǎn)品銷售收入、技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目數(shù)等，借鑒現(xiàn)有的文獻(xiàn)并參考數(shù)據(jù)的可得性，文中選擇各地區(qū)專利申請(qǐng)授權(quán)量(Y1)和新產(chǎn)品銷售收入(Y2)作為創(chuàng)新的產(chǎn)出變量。

本研究所使用的數(shù)據(jù)是皖江城市帶上的9個(gè)地市(合肥、蕪湖、馬鞍山、安慶、滁州、池州、銅陵、宣城8個(gè)地級(jí)市全境以及六安市的金安區(qū)和舒城)2010 -2016 年的年度面板數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于各地市的統(tǒng)計(jì)年鑒和安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒。

2 實(shí)證研究

2.1 皖江城市帶創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)全要素生產(chǎn)率的求解分析

為了研究皖江城市帶上的9個(gè)地市在2010-2016年間的整體變化情況，文中通過deap2.1軟件對(duì)9個(gè)地市的創(chuàng)新生產(chǎn)的面板數(shù)據(jù)求解，得到年度平均的創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率及其分解，見表1。

表1 2010-2016 年皖江城市帶9個(gè)地市的Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)及其分解指數(shù)均值

由表1 結(jié)果可知，在2010-2016年間，皖江城市帶的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)效率的全要素生產(chǎn)率增長了7.8%，所有年份全部大于1，為較高有效增長。其中，綜合技術(shù)效率增長3.3%，技術(shù)進(jìn)步效率增長4.4%，純技術(shù)效率增長3.4%,這得益于皖江城市帶的各地市政府創(chuàng)新意識(shí)的增強(qiáng)。

進(jìn)一步分析綜合技術(shù)效率變動(dòng)指數(shù)均值大于1，只有2011年呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。在2010-2016年間，年均增長了3.3%，說明綜合技術(shù)效率整體處于上升趨勢(shì)，皖江城市帶的創(chuàng)新資源配置效率得到了改善。綜合技術(shù)效率變動(dòng)指數(shù)可以分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率兩個(gè)指數(shù)，純技術(shù)效率年均增長幅度大于規(guī)模效率的下降幅度?？梢钥闯?規(guī)模效率指數(shù)對(duì)技術(shù)效率影響不大，而真正對(duì)技術(shù)效率的提高產(chǎn)生影響的是純技術(shù)生產(chǎn)率。另外技術(shù)進(jìn)步指數(shù)均大于1，這說明皖江城市帶在2010-2016各年度技術(shù)進(jìn)步提升明顯。隨著創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略的推行，安徽省的皖江城市帶在加大創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)資源投入，高效利用創(chuàng)新資源，在資源配置、培養(yǎng)科技人才和技術(shù)創(chuàng)新方面有了明顯的改善和進(jìn)步，但是生產(chǎn)規(guī)模的合理化控制出現(xiàn)了問題。接下來，安徽省在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的過程中，要改變過去粗放型投入模式，重視生產(chǎn)規(guī)模的合理化控制，向集約型轉(zhuǎn)變。

進(jìn)一步分析皖江城市帶2010-2016年創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的全要素生產(chǎn)率具體的變化趨勢(shì)。皖江城市帶2010-2016 年創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的整體全要素生產(chǎn)率變化如圖1所示。

圖1 皖江城市帶2010-2016 年間創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的整體全要素生產(chǎn)率變化

由圖 1可知，2011年，皖江城市帶的技術(shù)進(jìn)步效率和全要素生產(chǎn)率曲線則呈現(xiàn)相同的上升趨勢(shì)，而技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率曲線均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。由此可見，2010-2011年是技術(shù)進(jìn)步指數(shù)的上升帶動(dòng)了皖江城市帶的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的全要素生產(chǎn)率指數(shù)上升。2013年和2014 年，皖江城市帶創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的綜合技術(shù)效率、技術(shù)進(jìn)步、純技術(shù)效率和規(guī)模效率指數(shù)均出現(xiàn)上升的態(tài)勢(shì)，帶動(dòng)皖江城市帶的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的全要素生產(chǎn)率曲線出現(xiàn)了大幅上升趨勢(shì)。2015 年，全要素生產(chǎn)率曲線出現(xiàn)下降趨勢(shì)，技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率曲線均出現(xiàn)了上升趨勢(shì)，只有技術(shù)進(jìn)步效率曲線出現(xiàn)了下降趨勢(shì)。技術(shù)進(jìn)步指數(shù)和全要素生產(chǎn)率指數(shù)變動(dòng)趨勢(shì)相同，全要素生產(chǎn)率變化的主要原動(dòng)力是技術(shù)進(jìn)步指數(shù)的變化。 2016 年，技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率曲線均出現(xiàn)了小幅的下降，而技術(shù)進(jìn)步曲線的再次回升也帶動(dòng)了全要素生產(chǎn)率曲線的上升。以上分析可以得出，全要素生產(chǎn)率指數(shù)和技術(shù)進(jìn)步指數(shù)的變動(dòng)趨勢(shì)基本一致，波動(dòng)具有一定的同向性。充分說明，皖江城市帶的全要素增長率的增長主要推動(dòng)力是技術(shù)進(jìn)步。皖江經(jīng)濟(jì)帶創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展所需技術(shù)水平在不斷進(jìn)步。

2.2 皖江城市帶不同地市創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率及其變動(dòng)

通過deap2.1軟件對(duì)9個(gè)地市的創(chuàng)新生產(chǎn)的面板數(shù)據(jù)分別求解，研究皖江經(jīng)濟(jì)帶創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的地區(qū)差異。分析得出皖江城市帶各城市創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)全要素生產(chǎn)率的結(jié)果見表2。

表2 2010-2016年皖江城市帶各地級(jí)市創(chuàng)新Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)及其分解指數(shù)均值

從表2中可以看出，皖江城市帶地市之間創(chuàng)新發(fā)展不均衡，存在一定的區(qū)域差異。首先，9個(gè)地市中六安、滁州、池州全要素生產(chǎn)率變動(dòng)指數(shù)小于1，其余6地的生產(chǎn)率變動(dòng)指數(shù)大于1，從高到低依次是合肥、蕪湖、銅陵、安慶、馬鞍山和宣城這幾個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的地市。全要素生產(chǎn)率提升幅度最大的是合肥，年增長率達(dá)到26.5%，提升幅度最小的是宣城，增長率為0.6%。創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率的增長幾個(gè)地市中，增長的主要?jiǎng)恿χ饕獊碜杂诩夹g(shù)進(jìn)步和資源要素配置的共同驅(qū)動(dòng)。上述分析說明，皖江城市帶各城市自身的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展十分不平衡，主要源于技術(shù)的進(jìn)步和技術(shù)效率的改善兩者不能兼顧。文中具體分析各地的情況得到:三個(gè)全要素生產(chǎn)率負(fù)增長的地市中有兩個(gè)地市的綜合技術(shù)效率下降明顯。而全要素生產(chǎn)率正增長的6個(gè)城市綜合技術(shù)效率指數(shù)均處于上升狀態(tài)，這說明創(chuàng)新資源要素都得到了比較好的配置。從技術(shù)進(jìn)步變動(dòng)指數(shù)來看，其和綜合技術(shù)效率指數(shù)呈現(xiàn)相同的狀態(tài)，三個(gè)全要素生產(chǎn)率負(fù)增長的地市的技術(shù)進(jìn)步指數(shù)下降明顯。而全要素生產(chǎn)率正增長的6個(gè)城市技術(shù)進(jìn)步指數(shù)均處于上升狀態(tài)，這說明技術(shù)進(jìn)步對(duì)皖江城市帶的創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率的提升起到至關(guān)重要的作用。

綜上所述，2010-2016年間，皖江城市帶的各地市的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)效率出現(xiàn)明顯的地區(qū)差異，發(fā)展不均衡。合肥、蕪湖處于高增長的狀態(tài)，銅陵、馬鞍山、安慶處于穩(wěn)步發(fā)展?fàn)顟B(tài)，宣城處于低增長狀態(tài)，而六安、滁州、池州創(chuàng)新效率下降的狀態(tài)。全要素生產(chǎn)率下降的原因也可以分為三類: 一類是綜合技術(shù)效率下降和技術(shù)退步影響，資源配置效率和技術(shù)水平均退步，共同影響全要素生產(chǎn)率下降，如六安; 第二類是技術(shù)衰退型，創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率下降的主要原因是技術(shù)退步，如池州；第三類是資源配置效率影響，如滁州。另外，皖江城市帶大部分地市純技術(shù)效率變動(dòng)指數(shù)大于1，而規(guī)模效率變動(dòng)指數(shù)小于1。顯示大部分地市的創(chuàng)新綜合技術(shù)效率均有提升，由此可以看出，純技術(shù)效率往上拉動(dòng)的作用更加顯著，而生產(chǎn)規(guī)模損失拖累了綜合技術(shù)效率的增長。

3 結(jié) 語

采用Malmquist指數(shù)分析方法，基于2010-2016年皖江城市帶9個(gè)地市創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)投入產(chǎn)出面板數(shù)據(jù)，對(duì)其創(chuàng)新生產(chǎn)率及變化情況進(jìn)行分析，并將整體全要素生產(chǎn)率變動(dòng)進(jìn)行指數(shù)分解，得出如下基本結(jié)論：

1)2010-2016年間，皖江城市帶9個(gè)地市創(chuàng)新生產(chǎn)率總體上保持了較快的增長勢(shì)頭，年均增長達(dá)到7.8%。通過分解指標(biāo)得出全要素生產(chǎn)率變動(dòng)的主要驅(qū)動(dòng)因素是技術(shù)水平的變動(dòng)。技術(shù)進(jìn)步效率年均增長達(dá)到4.4%。要保持創(chuàng)新效率持續(xù)增長的勢(shì)頭，技術(shù)的先進(jìn)性起著決定性的作用。因此，要真正提升皖江城市帶全要素生產(chǎn)率水平，應(yīng)該高度重視提升技術(shù)自主創(chuàng)新能力，制定合適的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，引進(jìn)高水平的人力資本和最新技術(shù)，促進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和創(chuàng)新技術(shù)的進(jìn)步，堅(jiān)持將經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)力從投資驅(qū)動(dòng)、要素驅(qū)動(dòng)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和效率驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)化。純技術(shù)效率對(duì)綜合技術(shù)效率的拉動(dòng)作用很顯著，而生產(chǎn)規(guī)模損失拖累了綜合技術(shù)效率的增長。因此，在加大技術(shù)投入的同時(shí)，需要關(guān)注生產(chǎn)規(guī)模與投入產(chǎn)出的協(xié)調(diào)，升級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促使創(chuàng)新生產(chǎn)從“粗放型”向“集約型”轉(zhuǎn)變。

2)皖江城市帶上的9地區(qū)全要素生產(chǎn)率變動(dòng)情況呈現(xiàn)非常明顯的地區(qū)差異，雖然整體上處于上升，但是還有三個(gè)地市呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。而出現(xiàn)下降的主要原因是技術(shù)的退步，這說明各地市需要分析自己的情況來制定創(chuàng)新效率的改善措施。各地都需要高度重視技術(shù)水平的提高，提高地方企業(yè)自主研發(fā)水平,并且加強(qiáng)技術(shù)引進(jìn)和技術(shù)轉(zhuǎn)化。另一方面，重視資源配置效率的改善，建設(shè)好的創(chuàng)新環(huán)境的建設(shè)，加大資源投入，并合理進(jìn)行資源分配。各地政府應(yīng)該大力促進(jìn)區(qū)域之間的創(chuàng)新交流，先進(jìn)地區(qū)向落后地區(qū)傳遞經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。