山东省高技术产业研发效率研究——基于随机前沿生产函数的实证分析

张 山

〔福建师范大学 经济学院，福建 福州350158〕

一、引言

改革开放以来，国家高度重视高新技术产业的发展，将其纳入国策，而我国的高新技术产业也在国内各项体制改革初见成效、对外充分利用外资的有利条件下得到了长足发展。山东省高度重视高新技术产业的发展，为此制定了山东省高新技术产业发展“十五”计划和“十一五”规划，并在引进外资、税收、土地利用、人才等方面颁布了一系列优惠政策。截至2013 年年底，山东省经认定的高新技术企业总数达到3067 家，2013 年新认定高新技术企业635家，复审通过高新技术企业300 家。据统计，2013年全省高新技术企业实现工业总产值17920 亿元，仅次于广东、江苏和浙江。如今山东省已拥有济南、青岛、淄博、潍坊、济宁、烟台、临沂、泰安和威海火炬九个国家级高新技术产业开发区，成为中国各省份在发展高新技术产业方面的佼佼者。本文运用随机前沿模型，探讨了山东省高技术产业的研发效率及各行业研发效率的变动，并且考察了影响其研发效率的因素。对上述问题的研究，能使我们对山东省高技术产业的发展现状有更深刻的认识，更好地解决其在发展过程中出现的问题，促进山东省高技术产业持续健康发展。

国内外有很多学者应用多种方法对研发效率进行探讨。Zhang Zhang 和Zhao 基于企业层面的数据集，探讨了所有权和市场竞争对中国工业企业生产效率和效益的影响，发现所有权对企业研发效率有较大影响，且外资企业的效率要大大高于国有企业的研发效率。［1］朱有为和徐康宁以1995 年至2005年我国高技术产业各行业的面板数据为研究对象，运用随机前沿生产函数，从市场规模、企业规模、产权结果等多方面入手，评价了我国高新技术产业总体和各行业的研发效率，并研究了这些因素各自对研发效率的影响。［2］陈修德和梁彤英运用随机前沿生产函数模型，以我国高新技术产业2000 年至2007 年间各行业的面板数据为基础，对研发中间效率与最终产出效率进行测算、比较和分析，进一步探讨了各影响因素对研发效率的具体效应。［3］刘和东基于随机前沿函数对我国1998 年至2009 年的17个高新技术产业研发投入产出及相关影响因素的面板数据进行分析，发现改革开放中金融支持对研发效率起显著或不显著的影响。［4］邹文杰利用福建省2001 年至2010 年的数据研究福建省高技术产业的研发效率，考察了市场结构、企业规模、政府扶持等因素对福建省高技术产业研发效率的影响。［5］

二、研究模型

本文以拜特斯和库利提出的随机前沿模型为基础，运用对数型柯布－道格拉斯生产函数分析山东省高技术产业2001 －2012 年的研发效率。具体模型如下:

ln(Yit)=β0+β1ln(Lit)+β2ln(Kit)+εit

其中Yit表示山东省第i 种高技术产业第t 年的研发产出。Lit表示第i 种高技术产业第t 年的研发人员投入，而Kit则表示第i 种高技术产业第t 年的研发经费投入，两者分别用R＆D 人员折合全时当量以及R＆D 经费内部支出存量核算。β0、β1、β2三者分别代表常数项、R＆D 人员投入的产出弹性以及R＆D 经费投入的产出弹性。

εit为误差项，由vit和uit组成，分别代表山东省高技术产业R＆D 系统的外部影响因素和山东省高技术产业R＆D 活动中的非效率水平的随机变量。前者服从独立于uit的正态分布F(0，σ2v)，而后者则服从截尾正态分布F(Mit，σ2v)，e－Mit表示第i 产业在第t 时期的研发效率，Mit越大，R＆D 活动的非研发效率程度就越高，同等量的R＆D 人员和R＆D资金投入得到的研发产出越少。其公式为:

εit=vit+uit

由于影响非研发效率程度的因素众多，本文选取市场结构、企业规模、企业利润和政府扶持来衡量Mit，公式为:

Mit= η0+ η1lnMSit+ η2lnSit+ η3lnRit+ η4lnGit+ωit

其中，MS、S、R、G 分别表示市场结构、企业规模、企业利润和政府支持力度。而η0为常数项，ωit为随机误差项，其服从F(0，σ2v)的正态分布。

判断随机前沿模型是否合理的指标为γ，当γ趋近于1 时，则表示随机前沿模型的估计是合适的。γ 由以下公式计算:

γ=σ2u/(σ2u+σ2v)(0 ＜＜γ ＜＜1)

三、数据来源与处理

本文选用来源于2002 年至2013 年的《中国高技术产业统计年鉴》以及《山东省统计年鉴》中有关医药制造业、电子及通信设备制造业、电子计算机及办公设备制造业、医疗设备及仪器仪表制造业2001年至2012 年的面板数据进行分析。由于山东省航空航天制造业规模有限，且存在较多数据丢失的现象，故将其剔除。本文选用指标如下:

研发产出:由于新产品销售收入可以很好地衡量一个产业的科研效率，故本文用新产品销售收入来衡量某产业的研发效率。

研发投入:本文采用某产业R＆D 经费内部支出存量来衡量该产业的经费投入，用R＆D 人员折合全时当量来衡量该产业的人员投入。

由于R＆D 经费存在滞后性以及积累性的特性，因此，本期R＆D 经费投入应为上期的R＆D 经费投入存量加上当年R＆D 经费，再扣除折旧后得到，其公式为:

Kit=αi(t－1)+(1 －g)Ki(t－1)

其中Kit为第t 期R＆D 经费内部支出存量，Ki(t－1)为t－1 期的R＆D 经费内部支出存量，αi(t－1)为t－1 期研发经费投入，g 为折旧率，取值为25%。首期R＆D 经费内部支出存量取值为:

Ki0=αi0/(g+θ)

其中θ 为α 的平均增长率。

市场结构:市场结构指标用于反映山东省某产业内竞争的激烈程度，用某年山东省该产业企业个数进行衡量。企业规模:本文选用山东省某产业不变价总产值的平均值作为衡量该产业的企业平均规模的指标。政府扶持力度:本文选用山东省某产业发展过程中R＆D 活动筹集资金中政府出资数额作为衡量政府对该产业扶持力度的指标。

在研究过程中，为了避免价格因素对研究结构产生影响，本文采用2001 年至2012 年山东省固定资产投资价格指数对各序列进行平减，将各指标换算成以2001 年不变价进行计算的指标。经过平减和对数化处理后的山东省高技术产业各变量的描述性统计结果如表1 所示:

表1 各变量描述性统计结果

四、实证结果分析

本文利用Frontier4．1 软件，使用极大似然估计经验模型得到山东省高技术产业研发效率的结果(见表2)。如表2 所示，γ =0．999，非常接近1，并且单边LR 检测在1%的水平下是显著的，这说明方程(1)的随机误差项ωit有着十分明显的复合结构。因此对于山东省高技术产业分行业的面板数据使用SFA 方法估计是合适的，本文中模型的设定是可以接受的。具体分析如下:

表2 回归结果

1．研发投入各要素产出弹性情况

从研发资本和研发人员两个要素的产出弹性来看，β1=0．138(在10%的水平下显著)，β2=0．359(在1%的水平下显著)，这表明研发资本每增加1个单位带来新产品收入增长0．264 个单位;研发人员每增加1 个单位，则能够带来0．330 个单位的新产品销售收入。该结果与朱有为等人对中国高技术产业的研究结果(β1=0．442，β2=0．231)相比，研发资本的产出弹性处于较低水平，而研发人员的产出弹性则较高。这说明在山东省高技术产业的新产品销售收入增长中，研发人员投入占主要贡献地位，而研发经费投入的贡献率不足。并且研发资本和研发人员的产出弹性之和为0．594，两者投入仍然有提升的空间。

2．研发效率及变动状况

山东省高技术产业研发效率水平一般，均值为0．391，高于朱有为等人对中国高技术产业的研究结果(0．258)。因此，笔者认为山东高技术产业研发活动虽未能发掘出现有科技资源和技术的潜力，但已经领先于全国平均水平。由前文分析可知，山东省研发资本和研发人员投入的弹性不足，因此，提升投入产出弹性成为提升山东省研发效率的关键。

从细分行业上看，电子及通信设备制造业的平均水平最高，其次是电子计算机及办公设备制造业和医药制造业，最后是医疗设备及仪表制造业。行业之间的研发效率差异较大，但相对来说这种差异在逐渐缩小。山东省高技术产业中电子及通信设备制造业和电子计算机及办公设备制造业的研发效率要高于医药制造业，且远高于医疗设备及仪器仪表制造业，这和我国总体情况是一致的。

从表3 我们看到，2001 年到2012 年，医药制造业和电子计算机及办公设备制造业的研发效率总体上是上升的，但存在一些波动。而电子及通信设备制造业和医疗设备及仪器仪表制造业的研发效率变动趋势不明朗，这说明山东省高技术产业还没有形成一个有效的研发效率提升机制。

表3 山东省高技术产业分行业研发效率

3．山东省高技术产业研发效率的主要影响因素分析

表2 显示，η3和η4未通过检验，表明山东省高技术企业平均利润以及政府投入对于研发效率影响不显著，前者可能是山东省高技术企业再投资方面缺乏效率造成的，而后者则可能是政府投资缺乏效率造成的。η1和η2均通过了5%的显著性检验，从模型的结果看，市场的竞争激烈程度和企业的规模均与高技术产业的效率成正相关，前者反映市场竞争对企业R＆D 研发的正向促进作用，后者则表明山东高技术企业在研发过程中已经形成规模效应。

五、主要结论

从前文的分析来看，山东省高技术产业新产品收入很大程度是由人员投入贡献的。虽然山东省高技术产业的平均研发效率水平高于中国高技术产业的平均水平，但其资本投入和人员投入的效率仍需提高。从四个细分行业来看，电子通信设备制造业和电子计算机及办公设备制造业的研发效率远远高于医药制造业和医疗设备及仪器仪表制造业。这意味着山东省研发效率较高的产业以IT 产业为主，原因在于这类产业的研发活动具有规模经济性，同时其研发投入的规模也比较大。

由于山东省高技术产业的研发效率和市场成正向关系，这意味着我们应该促进本土企业的壮大，同时也要扶持中小型企业，形成一个良好的竞争格局，从而进一步扩大市场。鉴于山东省高技术企业已经在R＆D 活动中形成了一定的规模效应，山东在今后的发展过程中，应不断强化这种优势，但要注意将规模限定在合理范围内。

此外，山东省高技术产业的企业利润水平对产业研发效率的影响并不显著，这意味着山东省高新技术产业在取得收入后的再投资方面存在低效率的问题。且这种问题同样也存在于政府投资方面。因此在山东省发展高新产业的过程中，应该重点解决这些低效率问题。

［1］ Anmin Zhang，Yimin Zhang，Zhao，Ronald． Impact of ownership and competition on the productivity of Chinese enterprises ［J］． Journal of Comparative Economics，2001，29:327 －34．

［2］朱有为，徐康宁．中国高技术产业研发效率的实证研究［J］．中国工业经济，2006(11):38 －45．

［3］陈修德，梁彤英．中国高新技术产业研发效率及其影响因素——基于面板数据SFPF 模型的实证研究［J］． 科学学研究，2010(8):1198 －1205．

［4］刘和东．改革开放中的高新技术产业研发效率研究——基于随机前沿函数的实证分析［J］． 亚太经济，2012(1):120 －125．

［5］邹文杰．基于随机前沿生产函数的福建省高技术产业研发效率［J］．福建师范大学学报:哲学社会科学版，2012(6)．