基于网络SBM模型的高校科技创新与区域经济动态耦合方法

白涌沨

（邯郸学院 科研处，河北 邯郸 056005）

一、引言

高等教育是经济以及文化发展的重要基础，高校教育对我国社会以及经济发展具有重要作用。高校教育水平的发展与经济的发展呈现正向的相关关系[1]872-881。伴随我国经济不断发展，我国高等教育发展方式已从传统的规模化发展转化为提升质量的内涵式发展[2]1-18[3]234-243[4]104-119。高校科技创新水平是高校课程体系建设的重点。通过高校科技创新水平提升劳动生产力，通过劳动生产力的提升[5]112-119，促进区域经济的优化升级。科学力量是社会劳动生产力的重要力量，高校科技创新是提升科技创新水平的重要途径[6]44-52，是发展现代化建设的重要支撑。高校科技创新效率可以体现高校的科技创新动力以及能力水平。科技创新效率可以利用固定时间段的科技创新产出与投入之比衡量。区域经济的人才需求结构与区域经济的产业结构间存在明显的相关关系[7]52-58，因此研究高校科技创新与区域经济之间的动态发展关系对于促进区域经济发展具有重要意义。

技术创新是高新技术产业发展的重要技术，我国区域经济发展将大量的创新资源投入于高新技术发展中，积极引进了大量先进技术。近年来部分区域的高新技术产业发展速度较慢，造成高新技术产业发展较慢的主要原因是，创新资源投入效率低下以及创新资源投入量不足，导致高新技术产业发展出现瓶颈[8]54-61。在我国经济转型的重要时期，通过高校科技创新，提升高新技术产业发展，利用现有资源，优化高校科技创新资源的合理配置，管理科技创新资源[9]1-8，提升高校科技创新效率，对于加快区域经济发展具有重要意义。研究基于网络SBM模型的高校科技创新与区域经济动态耦合方法，研究结果对于国家的技术创新以及经济发展具有重要的推动作用，有助于国家有针对性地制定资源配置以及产业规划的相关策略。

二、高校科技创新与区域经济耦合的指标体系

考虑到高校科技创新对区域经济发展的影响存在一定的时滞性，高校科技创新对区域经济发展的延迟影响作用不存在衰减变化。

建立高校科技创新与区域经济耦合的指标体系，所建立指标体系包括三级。高校科技创新与区域经济耦合指标体系的一级指标设置为高校科技创新与区域经济发展耦合结果，通过一级指标衡量固定时间点或固定时间段高校科技创新与区域经济发展的综合效率[10]119-123。设定高校科技创新与区域经济耦合的指标体系的二级评价指标分别为高校科技创新以及区域经济发展。设定高校科技创新与区域经济耦合指标体系的三级指标为所设定两个子过程的投入产出指标。利用高校对科研的投入等指标和高校科研成果数量等指标分别作为高校科技创新子过程的投入指标以及产出指标。

利用网络SBM模型建立的高校科技创新对区域经济发展耦合的指标体系如表1所示。

表1 网络SBM模型的指标体系

依据所建立的高校科技创新与区域经济耦合的指标体系，利用网络SBM模型确定高校科技创新与区域经济的动态耦合结果。

三、网络SBM模型理论分析

网络SBM模型以DEA方法为基础，网络SBM模型设定了投入以及产出松弛向量，设置于待研究的高校科技创新与区域经济动态耦合问题的目标约束中。选取基于投入导向型的网络SBM模型，应用于高校科技创新与区域经济动态耦合研究中。

用DMUi表示高校科技创新与区域经济动态耦合的子决策单元，设该子决策单元中包含子过程数量为K，设置K=2，高校科技创新与区域经济动态耦合的网络SBM模型中，存在高校科技创新以及区域经济发展两个子过程。子决策单元中包含kn个投入以及kr个产出的子过程k，满足于子过程k至子过程h的运行中。以固定规模报酬为基础[11]37-45[12]1-9，对于高校科技创新与区域经济动态耦合的特定子决策单元0

DMU，存在表达式如下：

以上公式中，存在ηk≥0，sk-≥0，sk+≥0。sk-与sk+分别表示高校科技创新与区域经济动态耦合的投入松弛向量以及产出松弛向量，表示高校科技创新与区域经济动态耦合子过程的权重向量。

网络SBM模型受中间链接变量G（k,h）的限制，存在自由链接方式以及固定链接方式两种。

中间链接变量为自由状态时，限制条件表达式如下：

中间变量在研究高校科技创新与区域经济动态耦合的网络SBM模型中，具有较强的现实意义[13]91-102，选取自由链接方式作为高校科技创新与区域经济动态耦合研究中间链接变量的链接方式。将固定规模报酬假设引入研究高校科技创新与区域经济动态耦合的网络SBM模型中，获取投入导向型的网络SBM模型表达式如下：

设置网络SBM模型的最优解为λk，sk-与sk+。可得高校科技创新与区域经济动态耦合研究中，子决策单元DMU的效率表达式如下：

高校科技创新与区域经济动态耦合研究中，子过程k的效率表达式如下：

0F的表达式如下：

此时高校科技创新与区域经济动态耦合研究中，网络SBM模型的子决策单元为整体有效，其中包含的各子过程均为有效。

四、高校科技创新与区域经济动态耦合分析

高校科技创新与区域经济发展存在显著的相互作用关系，利用网络SBM模型分析高校科技创新与区域经济发展的动态耦合情况。

选取河北省近10年的高校科技创新数据与区域经济发展数据作为实证分析对象，研究区域包括5个子区域，分别为邯郸市、张家口市、唐山市、保定市、石家庄市。利用MaxDEA软件，依据网络SBM模型，设定分阶段的网络SBM模式，将研究区域的高校科技创新数据以及区域经济数据代入软件中，通过模型求解，获取近年来研究区域的高校科技创新效率值如表2所示。

表2 高校科技创新效率值

续表2

高校科技创新具有较高的复杂性，高校科技创新是多投入、多产出的综合活动，高校科技创新效率受到政策环境、文化教育水平等众多因素影响。分析表2实验结果，研究区域的高校科技创新效率受时间以及区域影响较大，子区域石家庄市是研究区域高校科技创新效率排名第一的子区域，子区域石家庄市的高校科技创新效率在2018年达到了0.785，为近年来研究区域的高校科技创新效率最高的年份。子区域唐山市的经济效益产出GDP高于子区域邯郸市、子区域张家口市和子区域保定市，造成不同子区域高校科技创新差异较大的主要原因是经济效益产出差异。

通过模型求解，获取近年来研究区域的区域经济发展效率值如表3所示。

表3 区域经济发展效率值

依据表2和表3结果，获取高校科技创新对区域经济耦合效率统计结果如表4所示。

表4 高校科技创新对区域经济耦合效率

续表4

通过表4结果可知，子区域石家庄市的耦合效率最高，说明子区域石家庄市长期处于高水平的高校科技创新与区域经济动态耦合状态，子区域石家庄市的高校科技创新水平直接影响区域经济发展，区域经济发展同时对高校科技创新存在一定影响，二者之间存在相互支持与促进的作用。研究区域的各子区域的高校科技创新与区域经济发展之间伴随时间的推移，动态耦合程度有所提升。

采用SBM模型获取研究区域的高校科技创新对区域经济动态耦合结果如图1所示。

图1 高校科技创新与区域经济动态耦合

高校科技创新与区域经济动态耦合效率变化是考虑高校科技创新子过程后，获取的区域经济动态变化情况。通过图1高校科技创新与区域经济动态耦合变化结果可以看出，伴随高校科技创新子过程增长率的增加，高校科技创新与区域经济动态耦合变化同样呈现上升趋势，区域经济发展变化率随之上升。通过图1实验结果可以看出，高校科技创新子过程与区域经济发展子过程存在明显的正向影响。相比于高校科技创新子过程的变化率区域经济发展的变化率上升趋势更加明显，说明高校科技创新的发展对区域经济的动态影响更加明显。高校科技创新与区域经济发展呈现明显的正相关关系，区域经济发展效率的提升速度高于高校科技创新效率。研究区域呈现以区域经济发展为主导的趋势，说明高校科技创新与区域经济发展处于平稳的，互相促进的变化趋势，二者可以实现协调发展。

五、高校科技创新促进区域经济发展的策略

为了利用高校科技创新促进区域经济进一步发展，提出相应策略如下。

（一）优化高校科技创新资源配置

为了促进我国高校科技创新进一步发展，高校应该加大子区域唐山市、子区域邯郸市、子区域张家口市和子区域保定市创新资源的投入力度，增强高校在科技创新方面的投入，避免高校在创新科技方面，出现无效的创新资源配置，引入合理的创新资源。政府应该重视高校科技创新活动对区域经济发展具有的推动作用，对高校科技创新活动的科技管理政策进行改革，实现高校科技创新资源的优化配置，令高校科技创新更好地发挥对区域经济的促进作用，使高校科技创新效率均值高于0.675，推动区域经济的高质量发展。

（二）重视投入产出效率

目前我国针对高校科技创新资源的投入总量受到限制，区域均衡性受到影响。高校应该重视高校科技创新资源的投入产出效率，通过高效率的高校科技创新资源的投入产出，提升区域的整体经济效益，使区域经济发展效率均值高于0.663，有利于区域经济的可持续以及健康发展。

（三）提升高校科技创新的组织管理效率

为了提升高新技术产业的技术转化效率，提升高校科技创新对区域经济耦合效率，使研究区域的各子区域耦合效率均值高于0.766，我国重视高校科技创新技术研发过程中的资源控制以及资源管理水平，将高校科技创新的组织管理效率的提升，作为促进区域经济发展的重要途径。

（四）加大政府对高校科技创新的支持力度

政府可以针对区域经济发展以及高校科技创新的现状，分析对区域经济发展以及高校科技创新存在影响的重要因素，有针对性的制定相关策略，为区域经济的稳定发展，高校科技创新提供良好的社会环境，通过相关政策为高校科技创新提供良好的物质保证。政府应该针对区域经济产业结构制定全方位的规划，令区域经济的产业结构高级化以及合理化，通过政府对高校科技创新的支持，促进区域经济的进一步发展。

（五）推进经济文化建设，为科技创新提供便利

区域经济发展离不开区域的文化、经济以及教育等方面的共同发展，经济与教育之间存在较高的关联性，良好的经济条件是促进文化教育发展的重要基础。通过发展文化教育事业，促进科学技术发展，创造更多的创新产品，培养更多的人才，通过人才以及创新产品，进一步带动区域经济发展，为了带动区域经济发展，各地区需要重视经济建设，意识到文化教育的重要性。通过成功的文化教育，创造更多的科技成果，通过科技成果推动区域经济的进一步发展。

（六）深化校园与企业的科研合作

区域经济管理人员应该充分考虑市场需求，与具备资质的企业形成深度合作。政府在高校科技创新中投入过多资金时，容易造成科研活动与市场脱轨情况，政府参与力度过大，导致高校科技创新过程中，缺少公开的监管，无法保证政府针对高校科技创新中投入的经费被高效利用，容易造成科研成果转化效率过低的缺陷。为了解决科研成果转化效率过低的问题，高校需要加强与企业间的联系，充分考虑市场需求，研究针对科技创新的科技转型相关问题。充分考虑科技创新的结构优化，培育战略性新兴产业，为高校科技创新成果的转移与转化提供便利，推动高校科技创新成果质量的有效提升。通过高校科技创新研发更多高质量的创新型产品，将生产成果积极投入企业生产实践过程，构建完整的高校科技创新的学术成果转化为经济价值的产业链，将高校科技创新成果投入市场，利用市场检验科技创新成果，积极鼓励高校科技创新的持续研发水平。

结 论

高校科技创新是多投入、多产出的综合活动，具有较高的复杂性，高校科技创新效率受到政策环境、文化教育水平等众多因素影响，高校科技创新效率对区域经济发展同样存在重要的影响。研究基于网络SBM模型的高校科技创新与区域经济动态耦合方法，将SBM模型应用于高校科技创新与区域经济动态耦合研究中。通过基于网络SBM模型的高校科技创新与区域经济动态耦合方法研究结果可以看出，高校科技创新与区域经济发展具有较高的正相关性。通过高校科技创新成果的实际转化，提升高校的科研活力，促进高校科研创新人员的创新积极性，利用高校科研创新推动区域经济的良好发展。充分利用高校科技创新对区域经济发展的推动作用，构建包含教育、文化以及经济可持续发展的关系链，充分发挥高校科技创新具有的催化作用，促进关系链中众多元素的良性循环。