中国电子信息制造业两阶段创新效率研究——基于产业链分解下DEA-Tobit模型分析

胡俊康， 梁 中

(安徽财经大学 工商管理学院，安徽 蚌埠 233030)

一、文献综述

当前有关中国电子信息制造业的研究成果日益丰富，但是对其中的产业创新仍缺乏针对性的研究成果。大部分研究没有将其作为单独的分析决策单元，最具有代表性的是将电子信息制造业归并到高技术产业[1]，对高技术产业创新进行分析研究。中国电子信息制造业创新效率研究维度主要集中于地域维度，关注点在于区域对于产业创新影响与发展，例如丁莹莹等[2]、宋之杰等[3]和王开良等[4]通过对不同地域电子信息制造业创新效率进行评测并针对性提出相应建议。虽然吴宝慈等[5]在分析电子信息制造业创新效率问题中地域维度研究的同时对产业进行细分，但是其研究成果依然依托地域因素。

部分学者在研究创新效率时发现，技术型产业的创新过程中可能存在效率差异。Jayanthi et al[6]、Lu et al[7]、冯志军和陈伟[8]和张肃等[9]利用价值链概念，将创新过程以产出物类型差异分为技术研究和研究成果转换两个环节，利用DEA模型对技术型产业进行分阶段创新效率分析和相关影响因素进行测评。郑素丽和胡一鸣[10]将创新过程分为两个阶段分析发现，浙江省高技术产业在技术研究和研究成果转换两个阶段存在投入资源不匹配、投入冗余情况。刘凤朝等[11]通过创新过程两阶段划分发现，东北三省创新效率呈现离散化趋势，而且东北三省技术型产业创新效率与其他地域差距在不断扩大。刘树林等[12]在两阶段的基础上将创新过程增加产业化，通过对高技术产业创新效率动态观察探究产业创新的变化趋势。

学界对提升技术型产业创新效率的研究成果日益丰富，但是大部分相关成果是以区域为研究维度对创新效率影响因素进行分析。肖仁桥等[13]通过价值链视角发现区域政府支持和金融行业发展有助于技术创新的提升；高新才和朱泽钢[14]通过SFA模型和中介变量发现资源依赖会抑制区域高技术产业创新效率提升；Zhu et al[15]发现当下技术型产业中，出口无法有效刺激产业创新效率的提升；易明等[16]通过SFA模型认为区域开放和政府支持有助于产业创新效率的攀升；陈娜和林军[17]通过DEA三阶段模型对中国西部地区的评价发现，企业规模有助于投入冗余的减少，进而实现创新效率提升。

综上所述，在创新及创新效率研究中电子信息制造业专项成果较少，尤其是有关电子信息制造业产业链创新效率的研究不足。首先，研究对象主要针对高技术产业，其中大部分研究没有考虑高技术产业中细分行业之间在创新过程、创新周期和产业技术等层面的异质性。其次，当下中国电子信息制造业面临的现实问题是部分发达国家对中国产业、企业的全面技术封锁，中国产业的产业链被截断的风险与日俱增。在国际经济环境日益艰难的背景下，多数学者仍然将产业创新效率提升路径聚焦于地域维度，以区域产业发展不平衡作为研究的切入点，缺乏产业链完整性对产业创新影响的重视。因此，本文以现有研究成果为基础，以产业链为核心，对中国电子信息制造业下细分行业技术创新效率水平进行更深层次研究，亦基于价值链视角来评判中国电子信息制造业各子行业、各创新阶段的创新效率，从而为中国电子信息制造业的发展和摆脱技术对外依赖提供参考。

二、中国电子信息制造业创新效率分析

1.研究方法

电子信息制造业创新是一个动态过程，考虑技术型产业创新的复杂性，选择DEA-BCC[18]作为中国电子信息制造业细分行业创新效率分析模型。该模型亦能够计算多决策单元效率值，且将原有的综合效率(crste)拆分为纯技术效率(vrste)和规模效率(scale)的乘积。其中，综合效率在本文代表创新效率，指相关目标决策单元创新过程中在相关投入下的最优产出能力；纯技术效率表示创新过程中只考虑技术因素下目标决策单元产出效率；规模效率指目标决策单元创新过程中在最优资源配置下的最大产出能力。

本文意在通过DEA-BCC模型对中国电子信息制造业进行创新两阶段创新效率评价，根据综合创新效率、纯技术效率和规模效率分析产业链中各个环节创新状况，并进一步研究创新效率的影响因素。DEA-BCC模型是由CCR模型中加入一个约束条件和两个松弛变量所得，模型[19]如下：

(1)

其中：s-代表着投入过量；s+则是体现产出不足；λ为整体的权重向量。原模型θ、s-和s+的值中，若θ=1，则称为弱DEA有效；若θ=1，且s-=s+=0，则称为DEA有效。

2.创新效率机制与创新效率评价指标

本文通过价值链视角[20]，将产业创新过程分为以概念型产出物为代表的科技研发阶段，以具体收益为代表研发成果转换阶段。其中，科技研发阶段创新效率代表着产业在既定的投入下知识产权等概念型产出效率，研发成果转换阶段创新效率代表着产业创新中可以成果转换为相关效益的效率。

基于两阶段创新效率影响机制与借鉴过往研究成果，本文创新效率评价指标如表1所示。

表1 创新效率评价体系

在科技研发阶段，创新效率评价的投入指标为R&D研发资本存量和R&D人员全时当量，产出指标为当年产业专利申请数。其中，学界通常将R&D人员全时当量作为研发过程中人力投入的衡量标准。资本投入以R&D研发内部支出作为测量指标，而美国经济学家Griliches[27]认为为了表现出企业、产业、一个地区或国家的技术创新、技术发展的能力和潜力，研究主题应该从以往的科研、生产中出现的技术和经验的累积出发，并且这种积累为未来技术创新奠定了基础，即R&D研发资本存量。R&D研发资本本存量计算方法如下：Kt=It-1+(1-σ)Kt-1，其中Kt-1、Kt表示t-1和t期R&D研发资本存量；It-1表示t-1期R&D经费内部支出； σ表示资本研发折旧率，学界通常以15%作为折旧率具体数值。基期资本存量公式为K0=I0/(ŋ+σ)，其中K0和I0分别表示基期资本存量和基期R&D经费内部支出；ŋ表示测定时间内R&D经费内部支出年均增值率。针对创新产出通常以专利作为评测指标，而在相关公开统计数据中专利指标主要分为专利申请量和有效专利数量两类，其中有效专利数量需要考虑专利审批周期，而这一周期长短难以统一。因此，本文选择专利申请数作为科技研发阶段的产出指标。

在研发成果转换阶段，研究成果会转换为相关产品和服务等为企业获得直接效益的产物。这一阶段，投入指标包括新产品开发经费支出和产业从业人员数量两类。其中，新产品开发经费支出是相关研发成果转为产业收益最直接的资金投入，人力投入主要以产业中从业人数作为投入指标。同时，新产品销售收入亦是成果转换中产生的直接效益，可以充分反映出科技研发成果在市场和行业中的转换情况。

3.评价维度与数据来源

为保证前后产业分类的统一，本文针对创新效率评价的时间维度为2009-2018年。评价目标维度为电子信息制造业的下级细分行业，包含：通信系统设备制造、通信终端设备制造、广播电视设备制造、雷达及配套设备制造、视听设备制造、电子器件制造、电子真空器件制造、半导体分立器件制造、集成电路制造、电子元件制造、其他电子设备制造、计算机整机制造、计算机零部件制造和办公设备制造。细分行业相关数据来源于2010至2019年《中国高技术产业统计年鉴》《中国科技统计年鉴》和《中国统计年鉴》，其中2017年电子信息制造业细分行业中产业从业人员数量数据缺失，选择指数平滑法结果进行代替。

4.细分行业创新效率评价与分析

本文通过DEAP 2.1软件对中国电子信息制造业细分行业进行创新效率评价，得出创新效率、纯技术效率和规模效率结果如表2至表4所示。根据中国国家统计总局对相关产业主要产品的具体分类，本文将14类细分行业分为靠近电子信息制造业上游部分与产业下游部分。

(1)中国电子信息制造业细分行业纯技术效率 根据表2中数据，中国电子信息制造业纯技术效率在2009年至2013年科技研发和研发成果转换两个阶段差距较小，2014年至2018年之间开始科技研发阶段纯技术效率整体领先研发成果转换阶段。科技研发阶段纯技术效率处于上升趋势，研发成果转换阶段纯技术效率却出现了下降。产业链中，下游行业研发成果转换阶段中纯技术效率远高于上游行业。产业链中，上游行业纯技术效率值超过均值比例低于下游行业超过均值比例，表明中国电子信息制造业企业更加注重产业链下游产业发展，而且产业内部出现“重研发创新，轻生产创新”的情况(这种情况的表现为，企业只完成产品设计研发和最终组装销售，各类中高端中间品从发达国家企业购买)，最终致使中国产业出现技术结构失衡和获利能力下降，产业链被发达国家截断的风险增加。

表2 中国电子信息制造业细分行业纯技术效率(vrste)

续表

(2)中国电子信息制造业细分行业规模效率 由表3可得，中国电子信息制造业在2009年至2013年间，研发成果转换阶段规模效率高于科技研发阶段；2014年至2018年间，科技研发阶段规模效率反超研发成果转换阶段。科技研发阶段规模效率呈现增长趋势，研发成果转换阶段规模效率出现小幅度下降。在产业链中，上下游行业规模效率值差距较小，而且部分行业规模效率值偏低。其中，以雷达及配套设备制造、电子真空器件制造、半导体分立器件制造和办公设备制造为代表的产业在科研成果转换阶段规模效率值较低。这些情况说明，产业链中少数行业在生产环节存在资源浪费或者资源配置体系不合理的情况。

表3 中国电子信息制造业细分行业规模效率(scale)

(3)中国电子信息制造业细分行业创新效率 根据表4中数据，中国电子信息制造业在2009年至2013年间两阶段创新效率值差距较小，2014年至2018年科技研发阶段创新效率有明显提升，研发成果转换阶段创新效率出现较大幅度下降。科技研发阶段大部分细分行业创新效率都有较大幅度的提升，研发成果转换阶段大部分行业创新效率出现下滑。产业链中，只有上游行业电子真空器件制造于科技研发阶段出现创新效率下降的情况，其余行业均处于上升状态。研发成果转换阶段中，上游行业计算机零部件制造与下游行业通信终端设备制造创新效率有所增加。中国电子信息制造业中大部分企业、工厂等创新侧重于研发，生产等环节的创新意识较为薄弱。

表4 中国电子信息制造业细分行业创新效率(crste)

三、中国电子信息制造业创新效率影响因素分析

1.分析模型

为进一步分析中国电子信息制造业的发展状况受何种因素影响，本文在借鉴现有文献的基础上，选择产业综合创业效率、纯技术效率和规模效率作为因变量。考虑到上述三个变量数值处于0到1之间，即属于双向限制变量，Tobit模型能够规避因变量本身数值处于某一区间而导致计算不够精确这一缺点，因此将其作为本研究的影响因素分析工具，相关模型[28]如下：

设yi为受限制因变量，xi为自变量，

μi～N(0,σ2)

(2)

2.影响机制选择

梳理已有文献[13,22,25,28,29,30]，指标选取如下：

企业规模(x1)：企业规模主要体现企业本身所具有的生产水平。过往研究中以行业产值与企业数量比值作为平均企业规模，因为相关公开数据缺少行业产值，本文选择相关行业主营业务收入代替行业总产值，下文中凡涉及行业总产值均采用行业主营业务收入替代。

产业绩效(x2)：企业绩效代表着企业本身获利能力和技术价值，而产业绩效亦是指产业中所有企业综合的绩效，反映出产业整体获利能力和技术市场价值，以产业利润占产业主营业务比重体现。

研发投入强度(x3)：产业研发强度表明了技术创新中，目标产业自身最大技术研发实力，通过行业R&D内部经费支出与新产品销售收入比值进行衡量。

科技人员结构(x4)：科技人员代表着产业中可以有效参与科研活动的群体，这个群体同时也参与创新活动主要人员，本文通过R&D活动中研发人员数量占行业从业人数值作为衡量标准。

政府支持(x5)：政府支持主要体现了政府政策的倾向性和对产业发展支持力度。现有研究关于政府支持通常以R&D内部支出中政府资金占有值作为衡量，因为本文研究对象为细分行业，相关行业公开数据中缺少政府R&D经费，结合政府推动国有制企业改革政策，最终以产业中国有制企业R&D经费代替政府资金。

产业开放程度(x6)：指产业技术研发、生产等对外部开放状态，产业开放代表着中国企业对外国企业学习以及合作的态度，本文采用境外投资企业R&D经费与产业整体R&D经费比值为衡量标准。

为降低Tobit在回归分析中出现多重共线性，本文将政府支持和产业开放程度进行取对数处理。

3.实证结果与分析

考虑影响因素作为变量在创新不同阶段产生效果不一样，本文研究内容将针对创新过程不同阶段、不同变量分别进行回归分析。使用stata16软件对上述数据进行回归分析，首先利用该软件进行Hausman检验，crste2、vrste1、scale2使用随机效应模型进行分析，crste1、vrste2、scale1使用固定效应模型进行分析。结果如表5所示：

表5 中国电子信息制造业综合创新效率影响因素回归结果

(1)企业规模因素能在研发成果转换阶段显著影响中国电子信息制造业创新效率提升 科技研发阶段，企业规模可以对创新效率和纯技术效率产生非显著正面影响，而对规模效率产生非显著负面影响，表明了企业规模扩大虽然有利于技术发展，资源配置体系受到影响，但是影响效果较低。同时，企业规模并不是科技研发阶段产业创新效率提升的主要因素。研发成果转换阶段，企业规模在1%水平下可以对纯技术效率和规模效率产生显著正面影响效果，10%水平下可以促进综合创新效率提升。研发成果转换阶段创新与企业生产密切相关，企业规模扩大有利于资源和人才的集聚，在合理引导和规划下有利于技术提升，并且企业规模效应有助于研发成果转换为企业经济效益。

(2)产业绩效在科技研发阶段无法显著推动中国电子信息制造业创新效率提升 电子信息制造业技术创新成本上升和获利周期下降，在短期技术无法实现突破的情况下，选择降低研发投入是企业为保证自身绩效的主要方式，进而导致创新效率下降。研发成果转换阶段产业绩效无法保障创新效率的提升，但是在1%水平下能够实现纯技术效率提升。生产能力成为中国电子信息制造业的弱势项目，绩效和收益能够刺激生产技术的不断进步，但是进步目的主要集中于降低生产成本，无法从根本解决中国电子信息制造业生产中大量资源浪费和生产环节的低端化问题。

(3)研发投入强度对电子信息制造业科技研发阶段产生正面效应，对研发成果转换阶段形成负面效应 科技研发阶段，研发投入强度10%水平下可以有效刺激规模效率提升，5%水平下影响创新效率提升，对纯技术效率形成不显著正面效应。电子信息制造业作为技术型产业，在市场竞争中保持竞争优势关键在技术优势，技术优势保持必须要保证资源投入的可持续性与稳定性。研发成果转换阶段，1%水平下研发投入强度会对中国电子信息制造业规模效率和创新效率提升产生抑制作用。研发成果转换必须要与之配对的生产技术，中国电子信息制造业生产技术与研发不匹配，强行增加研发投入强度无法实现有效成果转换，一方面导致资源的浪费，另一方面可能会致使企业对自身技术发展失去信心。

(4)研发人员结构对中国电子信息制造业研发成果转换阶段创新效率提升有显著作用，对科技研发阶段存在显著抑制作用 科技研发阶段，研发人员结构对纯技术效率促进作用不显著，1%水平下对创新效率和规模效率产生抑制作用。中国电子信息制造业中，很多技术发展与创新需要高端专业人才，研究人才“大而不精”不利于资源有效利用，反而会导致资源浪费。研发成果转换阶段，1%水平下研发人员结构会对中国电子信息制造业创新效率和规模效率提升产生促进作用，1%水平下对纯技术效率产生抑制作用。当下中国电子信息制造业处于技术追赶发达国家的关键时期，科研人员参与生产等环节虽然有助于合理分配资源和提高有限资源的利用效率，但是科研人员参与数量可能导致生产技术成型周期增加，造成技术应用延后。

(5)政府支持对中国电子信息制造业科技研发中创新效率有显著正面影响 科技研发阶段，10%水平下有助于规模效率提升，5%水平下影响创新效率提升，对纯技术效率存在非显著正面影响。中国具有大量科技能力雄厚、资源庞大的科研院所和国有企业，其参与电子信息制造业创新活动有助于产业整体创新效率提升和创新资源的统筹。研发成果转换阶段，5%水平下抑制纯技术效率提升，对规模效率影响不显著。政府支持虽然可以为企业带来发展资源，但是中国电子信息制造业中大部分生产都存在低端化和劳动力密集，这种情况只会导致资源被浪费。同时，政府政策滞后性和电子信息制造业生产技术发展不匹配也是导致创新效率无法实现有效提升原因之一。

(6)产业开放度有助于中国电子信息制造业创新效率提升 科技研发阶段，产业开放度在1%水平下有助于创新效率和规模效率提升，对创新纯技术效率负面影响不显著。成果转换阶段，产业开放度在10%水平下有助于创新效率提升，在1%水平下对创新纯技术效率和创新规模效率产生正面效应。外资企业进入中国主要目的在于占据中国庞大的市场，早期外资可以为中国带来较先进的技术和管理经验，伴随中国企业的发展，即使部分技术优势逐渐丧失，但在生产技术层面依然值得中国企业进行深入交流与学习。同时，外资注重自身资源利用效率，使得国内企业可以更好接触高效资源运作模式，实现自身创新资源利用效率提升。

四、结论与思考

1.主要结论

本文运用DEA-BCC模型对中国电子信息制造业细分行业2009年至2018年在科技研发与研发成果转换两阶段的创新效率进行评价分析，之后通过Tobit模型对企业规模、产业绩效、研发投入强度、研发人员结构、政府支持和产业开放度六因素在创新两阶段中对创新效率的影响，形成以下结论：

从创新过程来看，中国电子信息制造业科创新效率增长主要集中于科技研发阶段，而研发成果转换阶段大部分行业创新效率出现下降。其中，科技研发阶段的纯技术效率与规模效率均显著提高，表明了中国电子信息制造业创新过程中对技术因素的重视程度提升、资源利用效率提高和配置体系优化。研发成果转换阶段创新效率的下降主要源于纯技术效率的下降，这体现出近年来中国电子信息制造业在生产技术发展中的不足并且高水平生产技术对外依赖的增加。从产业链角度来看，在中国电子信息制造业产业链中存在部分行业创新能力无法与产业整体创新发展相匹配的问题。随时间变化，产业链上游行业与下游行业科技研发阶段创新效率增幅差距相差较小，但是大部分上游行业中高于产业创新效率均值的行业由三类转变为一类；在研发成果转换阶段上下游行业变化相差不大，而上游行业创新效率高于均值只有一类产业。这表明中国电子信息制造业发展至今产业内部出现产业链失调，行业中大部分企业将其发展重心集聚到产业链下游，产业中基础环节或者核心环节的创新能力较弱。

影响因素研究方面，不同影响因素在不同创新阶段产业的效果有所差异。研发投入强度、政府支持、产业开放程度在科技研发阶段能够通过促进规模效率提升实现创新效率提升；研发人员结构会导致规模效率下降，进而导致创新效率下降。这些表明中国电子信息制造业需要增加研发投入、主动学习先进技术与经验、培养引进高端专业人才和形成配套的技术发展体系等措施来实现科技研发阶段创新效率提升。研发成果转换阶段，企业规模通过对纯技术效率与规模效率双重影响实现产业创新效率提升；产业绩效无法实现创新效率的有效提升；研发人员结构与产业开放度通过规模效率影响创新效率提升；研发投入强度会通过抑制规模效率影响创新效率。

2.关于提升电子信息制造业创新效率的思考

中国电子信息制造业出现创新过程中和产业链中创新效率不均衡，其本质上是中国产业参与全球价值链循环与全球分工的结果，其不仅指向单纯技术或产业层面的创新效率提升问题，同时也是复杂的价值提升、市场分配、产业分工问题。通过对文献的梳理，目前学者研究主要侧重于区域中各类要素对产业创新影响，并且创新方向集中于高端技术研发或尖端领域突破，缺乏产业链层面创新发展的理论架构与相关政策重视。因此，本文提出如下三点思考，以供后续研究。

第一，中国电子信息制造业创新效率提升理论方面，需要以产业链为核心、以提升整体创新能力为目标，构建理论框架。立足于国际贸易争端的扩大与国际疫情的发展，中国电子信息制造业的创新效率提升理论框架包括：宏观层面，立足于当下国内外技术、经济、市场等环境，科学发掘中国电子信息制造业产业链发展的弱势或薄弱环节，调集优质资源保障这些环节迅速补强；微观层面，考虑到电子信息制造业创新活动需要的资源和各关联方之间的利益分配的复杂性，本文认为应建立以政府为主导，企业、研究机构等多主体合作机制，精准把握产业创新方向与机会窗口[31]和保障对外开放主动权，实现产业创新效率提升。第二，中国电子信息制造业创新政策方面，政策制定需要着重考量产业中不同环节差异性，以实现产业链整体创新能力提升。在政策制定中，一是以产业链为核心，依据产业链各个环节的创新资源、发展状态、市场规模等的差异，构建统筹创新发展机制(例如部分环节拥有的富余创新资源向资源贫乏环节引导等)；二是为保证产业链中企业之间的协作，还需要探索出具有包容性与开放性的政策合作系统，形成以企业之间的技术交流、经验学习等为目标的多位一体协同创新平台(例如构建行业专项技术标准磋商平台等)；三是出台以专项骨干人才为主的人才培养与鼓励政策，推进人才资源的高端化和专业化。第三，中国电子信息制造业创新层级方面，当下影响因素无法有效提升创新中纯技术效率，主因在于中国企业根源性创新匮乏，创新基础对外依赖，高强度投入下生产技术无法快速突破。同时衍生出以下两种情况：第一种情况，如果中国企业以全球价值链高端环节为创新突破口，只要出现触及发达国家产业核心利益，部分国家会利用在电子元器件设计与生产的优势对中国企业进行打压和封锁；第二种情况，如果企业以电子元器件为创新突破口，因为中国电子信息制造业发展时间、资本积累、经验积累远落后于发达国家，导致技术水平距离发达国家依然有较大差距，这种情况下市场竞争会处于弱势地位。两种情况都会影响企业绩效和规模，而绩效与规模又会反作用于创新。因此，企业如何平衡在根源性创新活动中的得失，成为制约中国电子信息制造业创新效率提升的关键问题。