基于Malmquist指数评价我国医药制造业技术创新效率

邹鲜红，罗承友（1.联邦制药国际控股有限公司，中山市58467；.湖南科技职业学院，长沙市410004）

基于Malmquist指数评价我国医药制造业技术创新效率

邹鲜红1＊，罗承友2（1.联邦制药国际控股有限公司，中山市528467；2.湖南科技职业学院，长沙市410004）

目的：评价我国医药制造业技术创新效率，为相关决策提供参考。方法：利用基于非参数的Malmquist指数模型，从动态角度考察1999～2007年期间我国医药制造业区域和子行业技术创新效率变化的规律和特点。结果：在研究的时间段内我国医药制造业技术创新效率年均增长6.6%，这主要得益于技术进步的贡献。技术创新效率存在区域差异，西部地区技术进步率最高（26.7%），东部地区技术进步率其次（13.8%），中部地区技术进步率最低（5.5%）；同时存在行业差异，中成药品制造业的创新效率增长率最高（12.4%），化学药品制造业创新效率增长率次之（9.2%），生物药品制造业创新效率增长率最低（6.8%）。结论：技术进步是推动我国医药制造业技术创新效率提升的关键，但是医药制造业创新效率的区域及子行业差异又体现了在创新的过程中资源合理配置的重要性，以及对创新产出中自主知识产权的关注程度。

Malmquist指数；医药制造业；技术创新效率

医药制造业作为一个典型的技术驱动型产业，技术创新是其发展的基础。近年来，全球新药年上市数量呈下降趋势，新药研发面临的形势是：一方面，优良的潜在化合物已被逐步开发，新药研发的成功率降低，导致研发成本进一步增加；另一方面，20世纪80～90年代开发的专利药，其保护期过后将面临仿制药的巨大冲击。面对这些压力和挑战，欧美各国及各大制药公司纷纷采取行动，提高制药领域的创新能力和创新效率，因此技术创新效率及其影响因素的研究在医药制造领域具有非同一般的意义，通过研究可以发现产业发展的规律和趋势。在这方面国外研究相对比较成熟，如Hashimoto等[1]采用Malmquist指数方法定量研究日本制药产业的研发效率在1991～2000年期间的变化规律，发现日本制药产业在2000年的研发效率已降至1991年的50%。

我国医药制造业有着与发达国家不一样的发展轨迹，目前国内对该产业技术创新效率方面的研究较少，这可能与数据的可获得性及行业的特殊性有关。随着我国医药行业“十一五”规划的实施，政府及企业对医药技术创新方面的投入也不断增大，为了确保这些投入能实现有效的产出，对各区域及子行业的技术创新效率进行评价就显得尤为重要，特别是对于发展中的我国医药制造业，由于人力资本、技术和资金比较缺乏，如何提高这些要素在推动创新过程中的效率是值得深入研究的问题。本文利用基于非参数的Malmquist指数模型，借助Deap2.1软件，从动态角度分析我国医药制造业技术创新效率在一定时间过程中的变动规律，以及在变动过程中技术进步与技术效率（即资源配置效率）的相互影响和彼此制约的关系，以此评价近年来我国医药制造业技术创新效率的变化状况，为实现我国医药科技战略目标，推动医药工业经济持续、快速、稳定和健康发展提供科学的决策参考。

1 Malmquist指数模型

1.1 Malmquist指数定义

本文采用的Malmquist指数[2]是建立在Shephard（1970）所提出的距离函数的基础上的，其表达式为：

1.2 距离函数

距离函数是得到生产率随时间变化的Malmquist生产率指数的基础。1970年由Shephard给出的投入产出距离函数，可以看作是将1957年Farrell[3]对单输入/单输出的有效性度量方法推广到多输入/多输出的情况。令每个时期t生产可能集T和产出水平y之下的投入集分别为：

根据Färe等的研究[4]，距离函数是Farrell技术效率的倒数，从而可以定义生产可能性边界Lt（yt）下的投入产出距离函数为：

在此，投入距离函数可以看作是某一生产点（xt，yt）向理想的最小投入点最大限度地逼近，即某一投入和最小可能投入的比值。当且仅当在生产前沿面上，生产在技术上是有效率的。如果在生产前沿面的外部，生产在技术上是无效的。在时间t+1，可以把公式中的t替代为t+1便可得到此时的距离函数

1.3 指数的分解

Malmquist指数可以被分解为技术效率指数和技术进步指数。

在上式中，EC（Efficiency change）是规模报酬不变条件下的技术效率指数，代表了2个时期相对技术效率的变化，也被称为“追赶效应”（Catching-up）。当EC＞1时，表明决策单位的生产更接近生产前沿面，代表技术效率改善；反之EC＜1，则代表技术效率降低。这个指数测度时期t到t+1每个观察对象到最佳实践边界的追赶程度。技术效率的变化指数可以相应分解为规模效率变化指数SC（xt+1，yt+1；xt，yt）和纯技术效率变化指数PC（xt+1，yt+1；xt，yt）。

TC（Technical change）为技术进步指数，这个指数测度技术边界的时期t到t+1之间的移动，代表2个时期内生产前沿面的移动，被称为“前沿面移动效应”或“增长效应”，这种效应表明了技术的创新。该效应的度量与所选参考期的生产前沿面相关，当TC＞1时，直观地意味着生产前沿面“向上”移动；反之TC＜1时，生产前沿面“向下”移动。

所以，Malmquist生产率指数可以分解为：

因此，当整体效率（M）的变化大于1时表示第t期至第t+1期效率呈现成长状态，小于1时则表示第t期至第t+1期效率呈现衰退的趋势。效率的改善和技术进步是提高生产力的源泉，当技术效率指数大于1时，综合生产率水平提升。构成Malmquist生产率指数的某一变化率大于1时，表明其是生产力提高的源泉，反之则是导致生产力降低的根源。

2 测度指标的选取及数据处理

技术创新效率是指在技术创新过程中创新投入要素相对于产出能力的利用率，它是技术创新能力的发挥和经济效益的重要体现。在进行我国医药制造业技术创新效率的评价前，必须先建立一个衡量投入产出的测度指标体系。

2.1 测度指标的选取

技术创新系统是把人力资源和财力资源投入转化为创新的经济系统，技术创新是一个多投入、多产出的经济过程，在创新过程中需要多种资源的投入，其中包括人员的投入和资金的投入，资金的投入主要包括R&D（Research&Development，研发）投入与非R&D投入。选取合理的投入产出指标是正确利用Malmquist指数方法测量技术创新效率的一个关键问题。

以刘凤朝等[5]（2007）、罗亚非等[6]（2007）、魏芳等[7]（2008）、黄舜等[8]（2010）对科技创新效率、制药业技术创新效率、高技术产业技术创新效率的评价指标为基础，在综合分析医药制造业的技术创新特点后，本研究选取R&D活动人员折合全时当量作为人力资源的投入指标（X1，单位：万人），选取R&D经费内部支出（X2）以及技术改造、技术引进与消化吸收等经费支出总额（X3）作为创新资本的投入指标（单位：亿元）以反映医药制造业技术创新投入的人力、物力和财力水平。选取新产品销售收入（Y1，单位：亿元）、专利申请数量（Y2，单位：件）为技术创新的产出指标。

2.2 数据处理说明

由于数据的可得性以及Malmquist指数模型对数据的要求，本文对我国医药制造业技术创新效率评价选取了我国医药制造业23个省市（由于贵州、海南、西藏、新疆、甘肃、青海、宁夏等地区医药制造业规模很小，且2000年以前的部分数据缺省严重，所以未成为选择的样本）及三大子行业（化学药品、中成药品、生物药品）的相关数据组成样本，数据主要来自1998～2008年《中国高技术产业统计年鉴》。

考虑到从研发投入到产出需要一定的时间，因此产出相比投入需要一定的滞后期，笔者采用Furman等[9]的方法将专利数据滞后期设定为2年，新产品销售收入的滞后期也设为2年，即动态效率评价投入指标为1997～2005年数据，产出指标为1999～2007年数据。并对新产品销售收入，研发经费内部支出，技术引进、改造与消化吸收经费支出以1997年为基数进行了价格的平减，采用的平减指数分别为国家发改委公布的医药制品出厂价格指数和商品零售价格指数。

3 技术创新效率评价

3.1 技术创新效率的测度

将我国医药制造业技术创新系统看作3输入、2产出的决策单元（DMU），针对DMU建立Malmquist模型。运用Deap2.1软件计算1999～2007年我国医药制造业区域及子行业的Malmquist指数及其分解的变化情况，相关结果见表1（技术效率指数：Effch；技术进步指数：Techch；纯技术效率指数：Pech；规模效率指数：Sech；技术创新效率指数：Tfpch，下同）、表2、表3（“生产可能性边界”是用以度量某省市在研究期间的创新活动是否有效率的一个概念）、表4、表5。

表11999 ～2007年技术创新效率指数的变化及其分解Tab 1Changes and decomposition of technology innovation efficiency index from 1999 to 2007

表223 个省市技术创新效率指数的变化及其分解Tab 2Changes and decomposition of technology innovationefficiency index in 23 provinces and cities

表31999 ～2007年期间在生产可能性边界的省市Tab 3Provinces and cities on the production possibility frontier from 1999 to 2007

表4 三大区域技术创新效率指数的变化及其分解Tab 4Changes and decomposition of technology innovation efficiency index in 3 regions

表5 三大子行业技术创新效率指数的变化及其分解Tab 5Changes and decomposition of technology innovation efficiency index in 3 subindustries

3.2 Tfpch及其分解

3.2.1 我国医药制造业Tfpch的动态变化。由表1可见，在研究的时段内我国医药制造业技术创新效率得到提高，Tfpch年均增长6.6%（以1为基准，大于1表示增长，反之为下降。1.066即增长6.6%，下同），这主要得益于技术进步的贡献（Techch年均增长达10.6%，而Effch年均下降3.6%）。从时间序列来看，2001年Tfpch开始出现下降，此后的3年时间都在1以下徘徊，从2004年开始Tfpch回升，2005～2007年其增长的趋势不变。这表明研究期间我国医药制造业平均Tfpch的变化是一条波动的曲线，出现这一现象的主要原因是由于Techch的变动造成的。1999～2007年我国医药制造业技术创新效率指数及技术效率指数、技术进步指数变化曲线见图1。

图1 1999～2007年我国医药制造业技术创新效率指数及技术效率指数、技术进步指数变化曲线Fig 1Variation curves of technology innovation efficiency index，technology efficiency index and technology advance index in Chinese pharmaceutical industry from 1999 to 2007

3.2.223 个省市Tfpch的动态变化。从表2可见，Tfpch小于1的省份分别为黑龙江（－21.4%）、吉林（－12.5%）、河南（－3.5%）、广西（－2.1%）、辽宁（－1.9%），表明这5个省份在研究的时段内技术创新效率出现下降，其中黑龙江和吉林下降的幅度最大，而这5个省份技术创新效率下降的主要原因是技术效率的下降，说明创新资源没有得到合理、有效的利用。

Tfpch大于1的有云南（35.8%）、陕西（24.8%）、天津（20.3%）等18个省市，并以这3个省市的技术创新效率提高最显著。在对这些省市效率增长因素进行分析后发现技术进步对技术创新效率增长的贡献最大，其中增长全部来自于技术进步的有云南、重庆、上海和北京等4个省市，在技术进步的同时伴有技术效率提高的有福建、四川和山东等3个省市，在技术进步的同时伴有技术效率下降的有陕西、天津、湖北、江西、江苏、广东、湖南、河北等8个省市。

可变规模报酬（Variable return to scale，VRS）常被用来表示投入与产出规模的相对有效性。如VRS＝1，表示这个省市处于最优的投入产出规模上，意味着这些省份该年度创新活动是有效率的，且在创新活动的生产可能性边界上。如果VRS＜1，则表示规模没有达到最优状态，意味着创新活动是无效率的且在生产可能性边界内部。在研究的时段内，对23个省市VRS条件下创新活动的技术效率动态变化（相关表格省略）的分析表明，江苏、云南2省所有年份创新活动的VRS值都为1，上海、天津、重庆、山西、北京等5省市有6个以上年份创新活动的VRS值为1，说明这些省市在研究期间的创新活动是有效率的，且在创新活动的生产可能性边界上（见表3）。

3.2.3 三大区域Tfpch的动态变化。由表4可见，在研究的时段内我国三大区域医药制造业技术创新效率都得到提高，其中西部地区Tfpch增幅最大（达到26.7%），其次是东部地区（13.8%），而中部地区的增幅只有0.4%。三大区域技术创新效率增长的原因也是来自于技术进步的贡献，东、西部地区Techch增长率分别达到13.8%和26.7%，中部地区为5.5%，而中部地区由于受Pech和Sech下降的影响，Effch下降了4.8%，最终导致Tfpch只增长了0.4%。

3.2.4 三大子行业Tfpch的动态变化。由表5可见，在研究的时段内我国医药制造业三大子行业的技术创新效率都得到提高，化学药品制造业的Tfpch年均增长9.2%，中成药品制造业的Tfpch年均增长12.4%，生物药品制造业的Tfpch年均增长6.8%，这些增长主要来自于技术进步的贡献。中成药品制造业的Tfpch增长率相对最高，化学药品制造业次之，生物药品制造业增长率最低。

从时间序列分析发现，生物药品制造业技术创新效率的波动最大，中成药品制造业次之，而化学药品制造业由于其行业总体规模大，技术创新效率较平稳，波动也最小。进一步分析发现，中成药品制造业Tfpch增长率在2000、2001、2004、2007年分别达到54.8%、72.5%、29.2%、60.2%，而生物药品制造业Tfpch增长出现在2000、2002、2007年，分别达到151%、55.3%、135%。造成这一现象的主要原因是这2个行业分别在上述年份发明专利申请数量出现累积性增加。

3.3 技术创新效率测度结果的评价与启示

根据上述对技术创新效率测定结果的分析可知，我国医药制造业在1999～2007年期间技术创新效率年均增长率为6.6%，表明技术创新效率得到持续的改善，这主要得益于技术进步的贡献。三大区域的平均技术创新效率在研究期间均出现增长，其中西部地区增幅最大（达到26.7%），其次是东部地区（13.8%），而中部地区的增幅只有0.4%，三大区域平均技术创新效率增长的原因也是来自于技术进步的贡献。三大子行业的平均技术创新效率在研究期间均出现增长，其中中成药品制造业的创新效率增幅最大（12.4%），其次是化学药品制造业（9.2%），生物药品制造业增幅最小（6.8%），同样行业技术创新效率的增长基本都来自于技术进步的贡献。上述分析表明，技术进步是推动我国医药制造业技术创新效率提升的关键，但是效率的区域及子行业差异又体现了在创新的过程中资源合理配置的重要性，以及对创新产出中自主知识产权的关注程度。

从表3可见，在生产可能性边界上的省市基本都位于我国沿海发达地区的“长三角”、“珠三角”、“环渤海”地区，这说明上述地区医药制造业创新活动具有较高的技术效率水平，充分发挥了产业集群的综合优势。而中部内陆地区的省份如河南、四川、河北、湖南、湖北、安徽、江西、广西、辽宁、吉林、黑龙江80%以上的时间都不在生产前沿面上，表现相对落后。

东部沿海地区医药工业总产值占全国的61%，聚集了国内外一批优秀的医药企业，如江苏省集聚了一批跨国医药企业的中国生产基地，广东省已拥有了一批国内优秀的化学药制剂与中成药制剂的生产基地，浙江省和山东省的化学原料药和中间体出口基地初具规模，上海本身拥有较强的研发能力，已形成国内领先的基础研究、应用开发、临床试验、生产流通等完整的产业链，加上又拥有多家跨国医药巨头的中国研发基地，如果东部地区能利用这些比较优势，加强创新资源的合理配置，积极利用全球化的知识溢出效应，我国医药制造业的技术创新效率和创新能力都将获得更大的提高。

4 结论

通过分析和评价医药制造业技术创新效率在不同时间阶段、不同区域和子行业间的变化规律和特点，发现我国医药制造业技术创新效率的增长表现出区域和行业间不平衡的特点。在区域中，西部的技术创新效率提升最快；在子行业中，中成药品的技术创新效率提升最快。从Tfpch的分解来看，技术进步是推动我国医药制造业技术创新效率增长的决定性力量。从对技术创新效率的差异分析中发现，创新资源配置的合理性以及对自主知识产权的关注度是产生效率差异的关键要素。

[1]Hashimoto A，Haneda S.Measuring the change in R&D efficiency of the Japanese pharmaceutical industry[J].Research Policy，2008，37（10）：1829.

[2]Malmquist S.Index numbers and indifference surfaces[J]. Trabajos de Estadistica，1953，4：209.

[3]Farrell MJ.The measurement of productive efficiency[J]. Journal of the Royal Statistical Society，1957，120（3）：253.

[4]Färe R，Grosskopf S，Lovell CAK.Production frontiers [M].Cambridge：Cambridge University Press，1994：1～296.

[5]刘凤朝，潘雄锋.基于Malmquist指数法的我国科技创新效率评价[J].科学学研究，2007，25（5）：986.

[6]罗亚非，焦玉灿.我国制药业技术创新效率分析[J].科研管理，2007，28（2）：71.

[7]魏芳，赵玉林.我国高技术产业创新效率的实证分析[J].工业技术经济，2008，8：114.

[8]黄舜，管燕.基于过程的高技术产业技术创新效率测度[J].工业技术经济，2010，1：92.

[9]Furman JL，Porter ME，Stern S.The determinants of national innovative capacity[J].Research Policy，2002，31（6）：899.

Evaluation of Technical Innovation Efficiency in Chinese Pharmaceutical Industry Based on the Malmquist Index

ZOU Xian-hong（The United Laboratories International Holdings Limited，Zhongshan 528467，China）

LUO Cheng-you（Hu’nan Vocational College of Science and Technology，Changsha 410004，China）

OBJECTIVE：To evaluate the technical innovation efficiency of Chinese pharmaceutical industry in order to provide reference for strategy formulation.METHODS：Using non-parametric Malmquist index model，the regularities and characteristics of technical innovation efficiency in Chinese pharmaceutical industry and its subindustry from 1999 to 2007 were investigated from the dynamic angle.RESULTS：During the study period，the technical innovation efficiency of Chinese pharmaceutical industry was improved with growth rate of 6.6%.This was due to technology progress.Technical innovation efficiency had regional differences. The highest rate of technical progress was in the western region（26.7%），followed by eastern region（13.8%）and central region（5.5%）.Meanwhile，technical innovation efficiency had industrial differences.The growth rate of technical innovation in Chinese patent medicine was the highest（12.4%），followed by chemicals industry（9.2%）and biologics industry（6.8%）.CONCLUSIONS：Technical progress is the key to promote the technology innovation efficiency of Chinese pharmaceutical industry，but the regional and sub-industrial differences of efficiency reflect the importance of reasonable resources allocation in the process of innovation and the concerns of independent intellectual property in the innovation output.

Malmquist index；Pharmaceutical industry；Technical innovation efficiency

F763；F407.7

C

1001-0408（2010）37-3457-04

2010-04-22

2010-07-23）

＊高级工程师，博士。研究方向：医药产业经济学。E-mail：zxh3319@sohu.com