湖北自然科学研究与开发机构科技资源配置效率的非参数测度与分析

杨传喜，张俊飚

（华中农业大学经济管理学院，湖北 武汉 430070）

湖北自然科学研究与开发机构科技资源配置效率的非参数测度与分析

杨传喜，张俊飚

（华中农业大学经济管理学院，湖北 武汉 430070）

运用Malmquist-DEA指数方法测度了2000—2007年湖北省8个地市、7个行业、4个隶属部门的自然科学研究与开发机构科技资源配置中的技术效率、技术进步和总效率，并根据M指数值将科研机构效率分为低效型、徘徊型、低增长型和高增长型。测算结果表明，分地区自然科学研究与开发机构的全要素生产率大多呈增长趋势，技术效率提升起到主要作用；分行业的全要素生产率总体呈下降趋势，技术进步的下降是大多数行业全要素生产率下降的主要原因；从隶属单位来看，全要素生产率、技术进步率都有所下降，而技术效率、规模效率有小幅度提高。

自然科学R&D机构；Malmquist指数；技术效率；技术进步

Abstract:Applying Malmquist index of DEA，this paper measures allocation efficiency of science and technology R&D institutions in Hubei province,including eight cities,seven industries.Taking M index value,we divide the efficiency of scientific research institutions into four types:low efficiency,hovering,low-growth and high-growth.It turns out that the total factor productivity is increasing in most cities,technical efficiency is the dominant force;total factor productivity of sub-sector is decresed;total factor productivity and technological progress rate are decreased,while technical efficiency and the scale efficiency are increased.

Key words:natural science and technology R&D institutions;Malmquist index;technical efficiency;technological progress

科技资源配置评价及效率分析是促进科技资源优化配置的重要手段，是完善科技资源配置决策机制的重要环节。而研究与开发机构是科技发展的主要组成部分，是我国技术创新的主体之一，其科技资源配置效率对于推动科技进步、提高自主创新能力有重要影响。2000—2007年，湖北自然科学研究与开发机构（简称科研机构，下同）科技活动的投入强度稳步增长，单位在职科技活动人员继续增加，科技经费来源以政府资金为主，基础研究与应用研究经费增长迅速，科技论文、科技著作数量稳步增加，专利授权量有所波动，但对其科技运行效率的评价较为鲜见。为此，本文在统计描述科研机构科技资源的基础上，利用 Coelli（1996）［1］和 Fare（1994）［2］的研究方法，通过曼奎斯特指数（简称Malmquist指数）测算了科研机构的运行效率，并根据M指数值将科研机构效率分为低效型、徘徊型、低增长型和高增长型四种类型，提出提升科研机构运行效率的措施建议。

1 湖北自然科学研究与开发机构科技资源的描述

武汉是全省科技资源聚集区，但宜昌、襄樊、荆州等在全省科技布局中的地位不断提高。据统计，2005年全省科研机构的39.39%，科技活动人员的69.22%，科学家工程师总数的72.20%均集中在武汉地区。随着地市经济的发展，宜昌、襄樊等地区的科技事业有较大进步，它们在湖北科技总体布局中的地位不断提高，比如在科学家工程师的分布上，2007年武汉地区科学家工程师人数占全省科学家工程师总人数的71.29%，较2005年的72.20%下降了0.91个百分点。在地市中，2007年科学家工程师比重较高的有宜昌市，占全省科学家工程师总人数的8.56%；荆州市占6.03%；襄樊市占3.15%。在科技经费支出分布上，2007年武汉地区科研机构科技经费支出为14.19亿元，约占全省科技经费支出总和的86.47%，非武汉地区科技经费支出中宜昌、荆州、恩施的科研机构分居前三位，在科技论文、科技著作及专利授权等科技产出中比较有优势的地区是荆州、宜昌、恩施、襄樊等。

科技活动和科技资源行业分布重点突出，功能结构不断优化。科学研究与技术服务业和地质勘查业、农林牧渔业、制造业、水利环境和公共设施管理业是湖北省科技资源和科技活动密集行业，也是湖北省科技创新能力最强的行业。在国民经济12个大行业中，2007年以上4个行业科研机构数量、单位在职科技活动人员数、科学家工程师、经费收人总额分别占全行业的88.10%、74.97%、74.45%和80.47%；在科技产出中，4行业科研机构课题数占总课题数的84.96%，占发表论文总数的87.09%，科技创新的优势十分明显。

湖北地方部门属科研机构基础实力有所增强，创新能力有所提高。而中央部门属及中科院属科研机构创新实力和能力仍具较大优势。2007年，地方科研机构（含省属、地市机构）从业人员、单位在职科技活动人员和科学家、工程师人数分别占各自总数的70.93%、68.42%、64.42%。2007年地方部门属科研机构全年实现经费收人10.06亿元，约占总收人的48.94%。2007年，地方科研机构创新能力有所提高。全年课题数占全省课题项目总数的66.69%，较2006年增加1.14个百分点；课题投入人员占总投入人数的46.76%，较2006年增加1.16个百分点；2007年发表论文占发表论文总数的39.98%，其中在国外发表论文较2006年增长13.40%；专利申请受理数和专利申请授权数均较2006年有大幅度提升。但是，从各类机构平均资源拥有量和平均科技产出量上看，中央部门属及中科院属科研机构创新实力和能力仍占有相当大的优势。在人力资源中，中央部门属科研机构平均拥有博士37.16人，硕士33.50人，高级职称78.92人；中科院属科研机构平均拥有博士58.17人，硕士21.83人，高级职称71.50人，而地方部门属科研机构则依次为0.7人、4.82人、12.3人。从科技活动产出来看，2007年中央部门属院所和中科院所平均课题数分别为108.75个、146.5个，平均发表论文136篇、185.67篇，而地方部门属科研机构则分别为6.52个、9.51篇。

2 研究方法与数据选取

2.1 分析方法

当时期S到时期T发生技术进步时，有MSO（XS ，YS，XT ，YT）>1 和 MTO（XS，YS，XT，YT）>1。为了避免由于时期选择的任意性所带来的差异，以两个时期的Malmquist指数的几何均值，作为度量S时期到T时期生产率变化的Malmquist指数，即：

当技术效率（Ech）>1，表示技术效率上升，反之为技术效率衰退；当技术进步指数（Tch）>1，表示技术进步，生产边界提升，反之为技术衰退。由于Malmquist生产率指数不涉及要素价格等信息的获取，实际操作性较强。

2.2 数据处理

本文的相关数据均来自2000—2007年的《湖北科技年鉴》、《湖北科技统计年鉴》。DEA方法的计算需要平衡的面板数据，将非平衡数据剔除是非常必要的。《湖北科技年鉴》和《湖北科技统计年鉴》中，孝感市和随州市2个地区的科研机构的主要科技产出指标（科技论文、科技著作及专利授权），在2005年和2007年的统计数据均为零，黄石市、黄冈市、咸宁市与随州市在2006年的主要科技产出指标数据也均为零，我们将这5个地区剔除，对剩下的武汉市、十堰市、宜昌市、襄樊市、鄂州市、荆门市、荆州市和恩施州8个市州的科研机构的科技资源配置效率进行评价。同样，在进行分行业科研机构的科技资源配置效率评价时，也只考虑了农、林、牧、渔业，制造业，建筑业，租赁和商业服务业，科学研究、技术服务和地质勘查业，水利、环境和公共设施管理业，卫生、社会保障和社会福利业及公共管理和社会组织7个行业。因交通运输、仓储和邮政业,信息传输、计算机服务和软件业,房地产业,文化、体育和娱乐业和卫生社会保障和社会福利业数据严重缺失，所以在测算分行业的M指数时没有考虑以上行业。

表1 湖北自然科学R&D机构科技资源配置效率评价指标体系

2.3 评价指标的选取

资源配置是对稀缺资源在各种可能的用途之间进行选择、安排、搭配以获得最佳效率的过程。本文以湖北自然科学研究与开发机构为研究对象，对基于DEA的Malmquist指数科研机构科技资源配置效率评价方法进行研究。DEA方法的关键是投入和产出变量的选取，综合考虑指标的全面性、代表性、可得性、简洁性、整合性等原则，建立评价指标体系，如表1所示。科技人力资源是从事科技活动的主体，因此选取单位在职科技活动人员作为主要投入指标。科技财力资源要素在以往的文献中大都选取科技活动经费筹集额作为科技活动的财力资源要素投入指标，而事实上科技活动经费筹集额只能在一定程度上反映科技活动经费的筹集能力，科技活动经费支出状况则更能真实地体现科技活动经费的实际投入与使用状况［3］。在产出状况的分析中，我们认为研究开发机构的产出形式是多种多样的，许多产出及其发挥的效果很难量化，尤其是从事基础性研究与先进技术研究的机构，但是发表科技论文的数量及出版的科技著作可以从某种程度上反应研究开发活动的能力；专利是研究开发活动产出的另一重要部分，发明专利的授权数可以测量研究开发活动的技术水平。

3 湖北自然科学研究与开发机构运行效率的测算

为了较为清晰地获取湖北自然科学研究与开发机构运行效率的信息，我们从各年科研机构整体的运行效率的变动状况和各地区、各行业及隶属单位科研机构运行效率的变动状况两个角度加以分析。运用DEAP2.1软件，对湖北自然科学研究与开发机构2000-2007年的全要素生产率指数（tfpch）、技术进步指数（techch）、技术效率变化指数（CRS下的技术效率变动effch），纯技术效率指数（VRS下的技术效率变动pech）、规模效率变动指数（sech）进行了测算。

3.1 各年份湖北科研机构全要素生产率的变动

表2列出了2000—2007年度湖北各地区、各行业及各隶属单位科研机构全要素生产率Malmquist指数及其分解结果，全要素生产率（tfpch）是科技进步和效率提高的综合体现，在本文特指科研机构在不同时期由于科技体制改革等外部因素和科研机构自身的综合影响所提高的资源配置效率。结果显示8个地区科研机构全要素生产率（TFP）大多呈现增长趋势，平均增长率为9.9%，但2004年以后全要素生产率波动明显。7个分行业与4个隶属单位科研机构的全要素生产率呈下降趋势，平均减幅分别为4.9%和5.1%，其中，分隶属单位科研机构的全要素生产率变化呈倒“U”型。2000-2001年，分地区、分隶属单位的科研机构的全要素生产率都比较低，因为1999年开始的科研机构转制，科技体制改革有过于市场化的倾向，造成科技人员用于研究的时间越来越短，影响了科研成果的产出，降低了科技资源配置的效率。

3.2 湖北具体地区、行业、隶属单位科研机构全要素生产率的变动

Malmquist指数可以分解为技术效率和技术进步［4］。技术效率是指在给定一组投入要素不变的情况下，企业的实际产出和假设同样投入情况下的最大产出之比，表现为企业的实际生产点更贴近生产前沿面，即企业的生产效率得到改进。许多文献将特定技术下的生产有效程度称为技术效率，正是由于这种生产有效性程度实际刻画的是生产要素资源配置的有效程度，所以也将其称为生产资源配置效率［5］，因此技术效率也一定程度代表资源配置效率。技术进步表现为生产前沿的向上移动，即企业在保持最佳效率的条件下，同样的投入可以获得更大的产出。在本文特指既定的科研机构由于自身科研配置改进和科研投入规模共同作用时所引起的效率提高［6］。

从实证的结论看，湖北大多数地区科研机构全要素生产率增长主要得益于技术效率的推动，见表3。技术效率以平均9.2%的速度增长，其中：纯技术效率年增长7.5%,规模效率年增长9.2%。技术效率的变化可以解释为前沿面下的科研机构学习前沿面上科研机构的技术，包括管理方式、组织形式、要素利用效率、新技术运用能力、规模经济性等持续的改善，表明湖北在提高科研机构管理水平等方面还有很大的潜力。这个阶段所表现的效率提升有所改进，反映了科研机构管理体制的改革及转制的成果显著。而技术进步对全要素生产率增长的推动作用不明显，除武汉、十堰、鄂州3地区的技术进步指数大于1外，其他5个地区的技术进步指数均小于1。湖北各地区技术进步指数年均仅增0.6%，因此未来湖北应逐步加强技术进步程度，从技术进步和规模效率提升两方面共同提高湖北的研发效率。

表2 湖北自然科学研究与开发机构全要素生产率Malmquist指数及其分解（2000—2007）

表3 湖北各地区自然科学研究与开发机构全要素生产率Malmquist指数及其分解（2000—2007）

从各行业平均全要素生产率指数来看，下降幅度高达4.9%，但具体行业出现不均衡发展的局面，见表4。只有科学研究、技术服务和地质勘查业及水利、环境和公共设施管理的技术效率指数都大于1，分别为 1.048、1.035，即相对来说技术效率有所提升，同时规模效率有所改善的还有农林牧渔业、制造业。农林牧渔业科研机构的技术效率和规模效率相对高于其他行业科研机构的效率，显示出农林牧渔业获得科技投入和对科技资源配置的能力均相对较高。而制造业、建筑业、租赁和商务服务业等3个行业的技术效率均小于1，所以必须着力提升技术效率水平。除制造业、科学研究、技术服务和地质勘查业外的所有行业的技术进步指数都小于1，因此技术进步的推动力量必须加强。所以，分行业的技术效率和技术进步都必须改善，以便促进全要素生产率的提高。

隶属部门单位科研机构的效率确实不容乐观。全要素生产率的全面下降是由技术进步率的全部下降导致的，而技术效率变化率的下降幅度平均为9.6%，这远高于技术效率提升幅度（3.8%），见表5。各隶属科研机构的技术进步水平都有待提升，但规模效率达到一定水准，因此，在保持现有规模的情况下，必须加大科技创新力度，培育科技创新能力，着力提升产出效率。同时，也反应了科研机构转制对省属、副省级城市属科研机构及中科院影响不大，但对地市级部门属机构的资源配置效率和规模效率均产生了不利影响，地市级部门属机构重试验发展研究和技术推广，相对于其他机构来说对新政策需要更长的适应时间。

表4 湖北分行业自然科学研究与开发机构全要素生产率Malmquist指数及其分解（2000—2007）

4 湖北自然科学研究与开发机构运行效率评价

根据Malmquist生产力指数的细分结果，不仅可以分析各地区、各行业及各隶属单位科研机构运行效率的变动状况，而且有助于分析各自提升科研机构运行效率的途径，湖北自然科学研究与开发机构Malmquist生产率指数（简写为M）结果如表3、4、5所示。数据显示，湖北省只有5个地区、2个行业的科研机构的全要素生产率有所提高，其他地市、行业和隶属部门的科研机构的全要素效率都有不同程度的退步。根据湖北自然科学研究与开发机构M的大小，我们将各地区、各行业及各隶属部门运行效率划分为 4 种类型［7］，即低效型（M＜0.90）、徘徊型（0.9 0＜M＜1.00）、低增长型（1.00 ＜M＜1.10）和高增长型（M＞1.10），详见表 6。

表5 湖北分隶属单位自然科学研究与开发机构全要素生产率Malmquist指数及其分解（2000—2007）

（1）低效率型。包括宜昌市1个地市，租赁和商务服务业1个行业及地市级部门属的科研机构，他们的全要素生产力指数均小于0.9，相对其他地市、行业或所隶属部门而言，这些地区、行业和隶属部门的科研机构运行效率下降幅度比较大，其共同的原因在于技术进步和技术效率指数大多小于1，其中租赁和商务服务业的M值仅为0.832。因此，对于运行低效的科研机构应该注重资源配置效率的同时，加快技术进步的步伐。

表6 湖北自然科学研究与开发机构科技资源配置效率评价

（2）徘徊型。包括襄樊市、恩施州2个地区，农林牧渔业、制造业、建筑业及卫生、社会保障和社会福利业4个行业，省级部门属、副省级城市属、中国科学院3个隶属单位，其全要素生产力指数介于0.9和1之间，说明在样本期内，这些科研机构运行效率略有退步，处于徘徊状态。以上统计数据表明，湖北大多数行业和分隶属部门的科研机构科技资源配置处于徘徊阶段，因此，必须针对各自的特殊情况找出有效的提升科技运行效率的方案。

（3）低增长型。包括鄂州、荆州2个地区，水利、环境和公共设施管理和科学研究、技术服务和地质勘查业2个行业的科研机构，其全要素生产力指数介于1和1.1之间，说明这些科研机构运行效率低幅增长。这些机构运行效率的提升主要依靠技术效率的提升，其技术效率指数都大于1，而荆州市和水利、环境和公共设施管理行业的技术进步效率有不同程度的下降，规模效率有小幅度提升。

（4）高增长型。包括武汉市、荆门市、十堰市3个地区，其全要素生产力指数分别为1.118、1.189、1.779，相对其他地区和行业，这3个地区科研机构的运行效率提升幅度较大。其中，武汉市、十堰市的科研机构运行效率的提升主要依靠技术效率、技术进步及规模效率的全面提高，而荆门市科研机构的技术进步效率和规模效率都有不同程度的下降。

5 结论与建议

本文基于湖北自然科学研究与开发机构2000－2007年的数据，运用基于非参数的Malmquist指数方法,测算各地市、分行业及各隶属单位科研机构全要素生产率的变动情况,将指数分解为技术效率和技术进步，得出以下结论：

（1）从湖北的地市区来看，科研机构全要素生产率呈增长趋势，年均以9.9%的速度递增。其中，技术效率提升是支撑各地区科研机构全要素生产率进步的主要力量，而技术进步的贡献率比较微弱。

（2）从分行业的测算结果看，全行业的全要素生产率总体呈现下降趋势，但不同行业全要素生产率呈现不同的变动特征，体现了各行业的比较优势及问题所在。技术效率与技术进步的同步下降是大多行业全要素生产率下降的原因，年均技术效率下跌和技术退步分别为1.1%和3.9%。

（3）从分隶属单位来看，全要素生产率、技术进步率都有所下降，而技术效率、规模效率有小幅度提高。

（4）依据M值将不同地区、不同行业和不同隶属单位的科研机构也行效率分为低效型、徘徊型、低增长型和高增长型4种类型。各种类型科研机构的科技资源应充分利用，提高使用效率，并适当开放共享。

针对湖北自然科学研究与开发机构科技资源的效率情况，提出以下建议：

（1）相对而言，在科技产出不足方面，不同地区、不同行业及不同隶属单位的自然科学研究与开发机构应根据影响科技活动效率的不同原因，因地制宜地进行调整使之改善。对于规模效率递减的机构，应稳定现有投入规模，调整其产出的方向和数量；对于规模效率递增的机构，应在提高投入资源相对效率的基础上，继续加大投入力度，以期达到规模有效；对于达到超效率的机构，则应该把握好现有的投入产出结构，使资源的配置能够持续的保持良好状态。

（2）研究开发资源的使用效率比较低，因而使湖北一些自然科学研究与开发机构的资源制约更加严重。从科技论文和专利授权数量看，研究开发的产出情况已经改善，但创新活动产出不佳的局面依然没有根本改观，比如专利申请和被批准的专利总量中发明专利的比重比较低而且越来越低。因此，应不断通过技术进步促进专利拥有量的增加，科技论文的增加将更多地依靠技术效率的提高，并以规模效率提高为辅。加大政府对基础研究等中长期项目的投入支持力度，同时，进行广泛的机构改革以及最佳地分配资源，以便提高研究开发体系的效率，特别是提高科研机构研发部门的效率对于研究开发体制从计划体制向市场体制的转变仍然至关重要，以便进一步增强科技能力为创新和经济增长服务［8］。

需要说明的是，由于测度方法和选取指标的不同，可能得出不同的结论，这一点将在今后的研究中予以考察。另外，不同生产函数形式的选择以及与其他生产率分析方法的比较也是今后重要的拓展方向。

［1］ Coelli Tim.A Guide to DEAP Version 2.1:A Data Envelopment Analysis Program［J］.CEPA Working Paper,1996，（8）:1-46.

［2］ Fare Rolf,Grosskopf Shawna,Norris Mary,Zhang Zhong yan,Productivity Growth,Technical Progress,and Efficiency Change in industrialized Countries［J］.American Economics Review,1994，（3）:66-83.

［3］刘艳，陈剑.珠三角地区中小制造企业创新资源配置效率的实证分析［J］，中国科技资源导刊，2010，（3）：8-9.

［4］刘大成 译.效率和生产率分析导论［M］.北京：清华大学出版社，2009.

［5］孙巍.效率与生产率的非参数分析——方法、软件与应用［M］.北京：社会科学文献出版社，2010.

［6］申红芳，廖西元，陈金发.农业科研机构的效率评价及其影响因素——以四川省农业科研机构为例 ［J］.中国科技论坛，2008，（10）：107-110.

［7］刘勇 基于Malmquist-DEA指数的高技术产业运行效率评价——对28个省（市、自治区）的实证分析［J］.工业技术经济，2010，（3）：67-70.

［8］经济合作与发展组织.科学技术与工业概览［M］.北京：科学技术文献出版社，2002.269-270.

（责任编辑 张九庆）

Non-parametric Measurement and Analysis of S&T Resources Allocation Efficiency of Natural Science R&D Institutions in Hubei

Yang Chuanxi，Zhang Junbiao
（School of Economics and Management,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China）

G311

A

国家社会科学基金项目(07BJY043)。

2010-07-12

杨传喜（1977-），男，河南信阳人，讲师，博士研究生；研究方向：科技资源管理、农业技术经济理论与政策。