基于DEA模型的生物医药企业创新效率

宋帅官

[摘要]本文利用DEA分析方法对辽宁省科技厅2010年重点监测的45家重点生物医药企业进行创新效率评价分析，揭示出辽宁生物医药企业只有15家企业为DEA有效，总体科技创新能力偏低，但不乏具有一定发展潜力的企业，其中包括25家规模收益递增（规模有效）的企业和21家能有效配置和利用企业内部科技资源（纯技术有效）的企业，若能加强产业政策引导，发挥财政资金的作用，有针对性的进行扶持，辽宁生物医药产业很有可能成为辽宁未来经济发展的引擎和增长点。最后，本文利用超效率分析对这45家企业的综合效率进行排名，以为决策者对一些企业进行重点扶持提供参考。

[关键词]数据包络分析（DEA）；生物医药产业；创新效率

[中图分类号]F273.1[文献标识码]A[文章编号]1672-2426（2012）11-0071-05

辽宁“十二五”时期及未来更长时期的可持续发展，必须依赖于战略性新兴产业的发展和壮大，而生物医药产业则是其中极为重要的一项。近几年，辽宁生物医药产业依托其原有产业基础和本溪医药产业基地取得了快速的发展。但生物医药是产业周期最长、投资最大，知识最密集的产业领域之一，能否成为辽宁未来经济发展的引擎和增长点，一方面要求产业自身科技创新能力的不断提高，另一方面离不开政府产业政策的引导、税收的优惠以及财政金融的扶持，特别是对全省生物医药行业的一些重点龙头企业和具有发展潜力的企业的扶持。本文利用DEA分析方法对全省45家重点生物医药企业进行创新效率和竞争力评价，诠释辽宁当前生物医药产业的发展现状和科技创新水平，并对这些企业进行综合效率排名，筛选出具有较强科技创新能力和发展潜力的企业，以为决策者和科技管理者对其进行有针对性的重点扶持提供参考。

一、DEA模型及基本原理

数据包络分析方法（DEA，Data Envelopment Analysis）由Charnes、Coopor和Rhodes于1978年提出，该方法的原理主要是通过保持决策单元（DMU？熏Decision Making Units）的输入或者输入不变，借助于数学规划和统计数据确定相对有效的生产前沿面，将各个决策单元投影到DEA的生产前沿面上，并通过比较决策单元偏离DEA前沿面的程度来评价它们的相对有效性。DEA方法对评价对象做出评价，它能充分考虑对于决策单元本身最优的投入产出方案，因而能够更理想地反映评价对象自身的信息和特点，同时对于评价复杂系统的多投入多产出分析具有独到之处。

DEA方法的特点是：适用于多输出——多输入的有效性综合评价问题，在处理多输出——多输入的有效性评价方面具有绝对优势；DEA方法并不直接对数据进行综合，因此决策单元的最优效率指标与投入指标值及产出指标值的量纲选取无关，应用DEA方法建立模型前无须对数据进行无量纲化处理（当然也可以）；无须任何权重假设，而以决策单元输入输出的实际数据求得最优权重，排除了很多主观因素，具有很强的客观性；DEA方法假定每个输入都关联到一个或者多个输出，且输入输出之间确实存在某种联系，但不必确定这种关系的显示表达式。

本文应用DEA中的BCC模型（考虑规模收益状况）分析问题，模型如下图1：

其中n称决策单元DMU，评价指标体系由m个投入和t个产出指标组成。它们分别表示：“消耗的资源”和“工作的成效”。设Xij为第j个决策单元对第i种类型投入的投入量，yrj为第j个决策单元对第r种类型产出的产出量，θ为效率评价系数， 为规模收益系数，s+r与s-i分别为松弛变量，表示产出不足值和投入冗余值，ε为非阿基米德无穷小量，在计算时可取ε=10-6。λj、s+r、s-i、θ为待估计参量。

求解后，通常当θ？觹=1，且s+？觹r=s-？觹i=0时，DMU为DEA有效，其形成的有效前沿面为规模收益不变，且DMU为规模且技术有效；

当θ？觹﹤1并且s+？觹r≠s-？觹i≠0时，则认为DMU为DEA无效，或者是技术无效，或者是规模无效，当s+？觹r=s-？觹i=0，则技术有效；令K= ，当K=1时，称DMU规模有效，K﹤1时，规模收益递增，反之递减。

二、指标的选取

指标选取的基本原则就是能够科学反映高新技术企业投入与产出的真实情况，指标数量并非越多越好，而是要遵循有针对性和代表性，并考虑其可获得性，以符合DEA方法对指标选取的原则。

决策单元（DMU）应具有相同的任务和目标、具有相同的类型、具有相同输入和输出指标，按此要求并考虑各生物医药企业之间的比较。本文选取辽宁省科技厅2010年监测的全省高新区内的45家重点生物医药企业作为决策单元，其数据来源是辽宁省科技厅2010年对这45家高新技术企业的监测数据。表1表示的是这45家生物医药高新技术企业，分布在辽宁全省各市高新区，其中大连和沈阳企业居多。

输入指标的选取。生产过程中最基本的投入要素是劳动和资金。对高新技术企业来说，科技研发人员数量，高学历人才以及科研经费投入是非常重要的投入指标。本文选取高新技术企业科技活动人员占从业人员数比重（X1）、研究生及以上学历人员占从业人员数比重（X2）作为劳动投入指标，把科技经费内部支出占销售收入的比重（X3）作为资本投入指标。

输出指标的选取。一般以企业的创新产出为输出指标，对高新技术企业来说，新产品收入、利润及专利等都是重要的，而且这些指标能够体现创新能力，所以本文以拥有专利数量（Y1）、新产品收入占全部收入比重（Y2）和利润率（Y3）这三个指标为产出指标。值得一提的是，由于企业利润有正有负，使得统计软件无法操作，所以在技术上，我们对这些数据进行了标准化处理。

三、模型分析结论及启示

本文借助统计软件deap2.1首先对这45家企业输出和输入指标进行DEA分析。分析结果见表2。

其中，te表示综合效率评价系数，是考虑规模效率的技术效率，ae表示不考虑规模收益的纯技术效率评价系数，ce表示考虑规模效益的规模效率评价系数，scale为规模收益状况，“—”表示规模收益不变，drs表示规模收益递减，irs表示规模收益递增。se表示超效率分析后的综合效率（用于综合排名）。

从综合效率方面来看，有包括沈阳中海生物技术开发有限公司、辽宁民康制药有限公司、东北制药集团股份有限公司等15家生物医药企业综合技术效率为1，为DEA有效，占全部45家企业的三分之一，能够说明这些企业不但规模收益不变，而且还能合理利用企业内部科技资源，实现产出最大化。另外从整体发展水平来看，45家生物制药企业综合技术效率的平均值为0.689，总体处于较低水平，说明辽宁生物医药作为战略性新兴产业仍处于发展的初级阶段，需进一步加大投入力度，实现跨越式发展。从各企业发展水平的横向比较来看，综合技术效率的最高值为1，最低值为0.133，各企业发展存在一定差距，企业间发展很不均衡。

从纯技术效率方面来看，有包括沈阳中海生物技术开发有限公司、辽宁民康制药有限公司、东北制药集团股份有限公司等21家生物制药企业的纯技术效率值为1，说明辽宁有近一半的企业能够合理配置科技资源，能在当前投入水平下尽可能地实现最大化的产出水平，相比较而言，其他24家企业纯技术水平还有待提升，当前的投入产出比较低，资源缺乏科学合理的配置，使用效率低下。

从规模效率方面来看，有包括沈阳中海生物技术开发有限公司、辽宁民康制药有限公司、东北制药集团股份有限公司等15家企业规模收益不变，有25家企业为规模收益递增，对于这些企业可以通过提高投入规模增加产出水平。而另外4家企业为规模收益递减，应适当减小生产规模。

利用统计软件EMS对以上投入产出指标进行超效率分析，目的是对45家生物医药企业进行综合效率和竞争力排序，表2中列出这些生物医药企业综合排名，排名靠前的企业大多具有较好的科技基础，多为上市公司或上市公司的子公司，其特点是企业内部科技研发人才较多，人力资本结构较为合理，科研经费投入的意识较强，力度较大，具有良好发展前景和竞争力。

四、启示

生物医药产业是辽宁重点发展的战略性新兴产业之一，也是财政投入的重要领域，其发展潜力巨大，尤其是辽宁本溪医药产业基地的快速发展更为提升辽宁生物医药产业的竞争力提供了强有力的支撑。然而，当前辽宁生物医药产业的发展存在不可忽视的问题：企业规模偏小，且较为分散，缺乏实力较强的龙头企业。其主要原因一方面辽宁的生物医药产业起步较晚，产业发展仍处于产业初级阶段，需要很长的时间培育；另一方面，生物医药行业的研发存在一些问题，主要是产品创新少，缺乏专利保护，工艺支撑技术有待提高，上下游衔接不畅，社会中介不强，风险投入小，政策环境有待改善，有些产品还出现高水平重复现象。

辽宁在生物医药产业方面具备一定的优势和良好的发展前景，“十二五”时期是辽宁生物医药产业快速发展，实现赶超的关键时期。为此，我们应该准确把握政策导向和微观主体发展状况，有针对性地对发展潜力较好的企业给予重点扶持，这对有效利用好战略性新兴产业财政投入资金，加快提升全省生物医药产业的经济效益和核心竞争力具有重要意义。首先，辽宁应加快制定生物医药产业中长期发展规划，从全省的战略高度加快生物医药产业发展。找准我省在全国医药产业发展中的位置，明确产业发展目标和重点发展领域，确定财政和金融支持的重点项目和范围，使之成为指导我省未来一段时期内生物产业发展的纲领。其次，积极培育市场主体。一要紧紧抓住当前国际国内产业转移的机遇，开展驻点，定向招商，把引进生物医药产业大项目作为招商引资的重中之重；二要做大做强龙头企业，在省级或市级企业中培育一批牵动作用大，关联程度高，带动能力强的龙头企业，给予技术和资金等方面的支持，争取三年内培育出3-5个国内外知名企业，以及1-2个知名品牌产品。再次，要重点培育创新型人才。辽宁省内有十多所医药类高校，每年培育两万名高校毕业生，所以，辽宁发展生物医药产业有着良好的人才储备，要加强企业、科研机构与高等院校在人才培育方面的合作及产学研合作。由政府出资成立生物医药领域人才培育基金，引进国内外优秀人才的同时，加快培育具有掌握、运用和创造高新技术能力的专业技术人才。

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责任编辑魏亚男