电力物联网双创园区协同创新运行效率研究

刘慧慧，张波，张骞，李存斌

(1.华北电力大学经济与管理学院，北京 102206；2.国网上海能源互联网研究院有限公司，上海 201203)

0 引言

近年来随着“双创” 政策的持续推动，电力物联网双创园区的数量和规模不断扩大，相应的对其运行效率的研究也就变得越来越重要。由于电力物联网双创园区的概念较新，相关的研究成果较少，本文主要借鉴企业孵化器运行效率评价的相关文献，进行有关基于数据包络分析 (Data Envelopment Analysis，DEA) 的电力物联网双创园区协同创新模式下的运行效率的研究。

在企业孵化器运行效率评价方面，一些学者[1－4]运用DEA 方法分别对我国科技企业孵化器、长三角地区科技企业孵化器、小企业创业基地以及湖北省科技企业孵化器的运行效率进行评估，得出目前企业孵化器整体规模过大以及不同孵化器投入不平衡导致发展态势差异化的结论，并提出有关政策建议。张再生等[5]运用DEA 模型对创新创业政策进行绩效评价，主要研究对象是天津市企业孵化器，为“双创” 政策的进一步落实提供一定的理论依据。张冀新等[6]进一步分析出战略性新兴产业技术效率的行业差异，反映出现阶段我国各类新兴行业的发展态势不一，提出协同发展产业体系以优化创新资源配置。高洋等[7]创新地通过宏微结合，双层面分析了东北创业孵化器在政府和民营两种主导模式下的运行效率，系统性地揭示了其运行效率的本质，相应提出未来发展的路径方案。何慧芳等[8]得出的结论有广东省企业孵化器运行效率不高的首要原因是纯技术效率偏低，突出未来发展中提高纯技术效率的必要性；四个重点城市运行效率排序，反映各城市现阶段发展状态并提出相应改进建议；民营和国有两种模式下效率对比，以及非国家级孵化和国家级孵化效率对比，突出国家政策引导的重要性。可以看出这类文献主要运用DEA基本模型进行效率评价，且着力于经济发展的视角，通过不同类型的结果分析，最终提出有关政策建议以提高分析对象的运行效率。

另一类关于企业孵化器运行效率评价的文献，主要是通过DEA 方法与其他各种方法的结合进行效率评价。颜振军等[9]在DEA 得出的综合效率评价结果的基础上，使用K－均值聚类法进一步将孵化器分为四大类，有运行高效类、规模低效类、运行低效类、配置低效类，然后根据聚类结果及通过DEA 得出的投入产出调整表，给出相应的聚类改进方案以及投入产出改进方案。仲深等[10]在评价企业孵化器的运行效率时运用了网络DEA 模型。张宝建等[11]在网络DEA 模型的基础上，进一步采用Malmquist 指数分析法，纵向维度分析出技术进步相较于技术效率的重要性；陈佳等[12]选取了中国东部、中部的10 个省级工业作为研究对象，考虑计划外生产碳排放，从而建立了全要素模型，采用Undesirable－DEA 模型，研究了其共同前沿全要素能源效率。陶志梅[13]综合运用主成分分析法和DEA 方法对企业孵化器的可持续发展能力作出评估，为企业孵化器的可持续发展提供理论依据。Ostovan 等[14]在运用DEA 方法的基础上，加以模糊数据的DEA－R，对企业孵化器进行基于平均效率的两级网络评价并给出相关改进建议。赵峥等[15]利用综合指数法、超效率DEA 和空间自相关分析等方法，分别探索了城市的创业孵化能力、孵化效率及空间集聚问题，得出的结论有:我国城市的创业孵化效率整体水平较低，孵化能力呈两极分化格局，孵化能力与孵化效率并不具有相关关系，孵化能力呈显著的空间正相关性。

综上所述，近年来DEA 模型被广泛应用于各个领域的效率评价，比较典型的是运用DEA 模型对企业孵化器运行效率评价的研究，但运用DEA模型对电力物联网运行效率的研究较为欠缺，因而进行有关基于数据包络分析(DEA) 的电力物联网双创园区协同创新模式下的运行效率的研究。

1 相关理论研究

“双创” 政策引发了新型产业园区的出现和传统产业园区的转型，以创新、创业为出发点来探索适应时代潮流的双创园区的功能要素和空间组织形式，已成为当下研究的热点问题。本文提出的电力物联网双创园区协同创新模式是由政府提供基础设施和园区人事服务，另由政府提供政策扶植并给予一定创业资金或贷款。园区以较低的价格或者免费提供法律、会计、商业、技术等配套咨询/顾问服务。学校提供技术支持和人员支持，主要从技术上创新；企业提供资金支持，主要从商业模式上创新，两个创新同时进行从而获得竞争优势。本文探讨的电力物联网双创园区协同创新模式如图1 所示。表1 为电力物联网双创园区与企业孵化器构成要素的比较。

图1 电力物联网双创园区协同创新模式示意图

表1 电力物联网双创园区与企业孵化器构成要素的比较

双创园区的运行效率是指双创园区的输入带来的有效输出，反映双创园区对其资源配置的效果，是衡量双创园区的竞争力、投入产出能力和可持续发展能力的总称。双创园区的运行效率可以从两个方面来理解:第一双创园区的资源配置问题，即如何合理高效地配置有限的资源投入，避免出现投入冗余；第二双创园区的资源利用问题，即如何最大限度地利用所投入的要素，即如何使每单位投入产出最大，避免出现产出不足。

2 电力物联网双创园区运行效率评价指标体系与评价方法

2.1 电力物联网双创园区运行效率评价指标体系

用DEA 方法来进行电力物联网双创园区的评价，因此从创新投入与创新产出两个阶段来分别确定各阶段的评价指标，进而建立电力物联网双创园区运行效率评价指标体系。在创新投入阶段，电力物联网双创园区正常运行所需投入的资源可以从人、财、物三个方面来考虑。三者不可或缺，同时三者的分配及各自投入的力度都需要进一步协调，这也是双创园区协调能力的重要体现。创新协调人力支持包括高校/科研院所投入的大专及以上学历人员数量、R＆D 人员全时当量、劳动者素质、科学家和工程师的数量。通过对园区人力投入指标池的研究，选取出现频率较高的高校/科研院所投入的大专及以上学历人员数量用于人力投入的指标。只有掌握一定专业技术的高素质人才，才能把取得的科技成果转化为科技产品，创造利润，从而促进经济的发展。创新协调财力支持由园区自身投入资金来衡量，包括R＆D 经费内部支出、R＆D 经费外部支出和高校/科研院所R＆D 经费内部支出，是园区创新能力的重要基础，对双创园区的发展具有重要意义。在企业、高校中，创新和方案必定是通过财政投资来实现的。创新协调物力支持包括园区进行生产经营活动中所需要的土地、建筑物和设备等各类物质资源。而在创新共享阶段，突出双创园区的“双创” 理念，使人们认识到创新意识的重要性，真正开放思想，积极主动创新，感受创新带来的成果。国内高新区的发展相对较快，电力物联网双创园区也在稳步搭建，企业之间也通过自己的R＆D 机构进一步实现了技术、知识等共享。同时考虑到数据的可得性，主要采用园区企业总数用于物力投入的指标。

在创新产出阶段，中间产出主要是以专利的各项数据为指标。专利权是指一个国家或地区依法取得的技术、设计和新产品的专有权，体现了一个国家或地区的创新积累能力。这对许多国家来说都是非常重要的，有些国家已经建立了专利数据库。以园区内当年发明专利授权数和拥有软件著作权作为指标来考虑中间产出部分，以说明双创园区对国家科技发展的贡献。最终产出则是从企业和经济的角度上来考量的，因为创新能力的提高最终应该体现在能促进经济发展和社会进步的经济效益上。采用园区上缴税费来衡量最终产出，以体现电力物联网双创园区对国家经济的贡献，同时该指标在一定程度上反映了创新支撑的有效性。支撑力在很大程度上推动了创新能力的提升，如果政府、企业、文化环境等为创新提供最大的支持，那么我国各领域的创新能力将得到加强，创新水平将不断提高，在将来可以与发达国家相提并论。

综上，根据电力物联网双创园区自身的特殊性，结合DEA 指标选取的基本原则，建立电力物联网双创园区运行效率评估指标体系，见表2。

表2 电力物联网双创园区运行效率评估指标体系

2.1.1 投入指标的选取

电力物联网双创园区的正常运营所需的资源从人力、物力及财力三个方面考虑。人力是以学校、科研院所投入的大专及以上学历人员数量来衡量；双创园区的物力支持是指园区进行生产经营活动中所需要的土地、建筑物和设备等各类物质资源，考虑到数据的可得性，主要采用园区企业总数来计算；双创园区的财力来源包括双创园区自身、政府和社会的财政支持和税收补贴等，考虑到数据的可得性，采用园区自身投入资金衡量双创园区的资金投入。

2.1.2 产出指标的选取

电力物联网双创园区主要目标定位于经济效益和主要科技活动成果两方面。经济效益考虑用园区上缴税费来衡量，体现电力物联网双创园区对国家经济的贡献；主要科技活动成果可以从园区内当年发明专利授权数和拥有软件著作权来考虑，说明了双创园区对国家科技发展的贡献。

2.2 电力物联网双创园区运行效率评价方法

DEA 方法能够客观地反映被评价单元的投入产出效率，其基本模型包括CCR 和BCC 两种。

1) CCR 模型。假设有n个DMU (决策单元)，每个DMU 都有m种“输入” 和s种 “输出”。xmj表示第j个DMU 对第m种“输入” 的投入量，xij >0；ysj表示i第j个DMU 对第s种“输入” 的产出量，yij >0；vm表示第m种“输入” 的权；us表示第s种 “输出” 的权。对于权系数v∈Em和u∈Es，决策单元j的相对效率评价指数为hj，总可以选取权系数v和u，使其满足hj≤1，j ＝1，2，…n。

当对第j0(1 ≤j0≤n) 个DMU 的效率评价时，以权系数v和u为变量，以第j0个DMU 的效率指数为目标，以所有DMU 的效率指数为约束，记(x0，y0)＝(xj0，yj0) 。

构成的CCR 模型如下:

对(PCCR) 的对偶规划引入松弛变量s－和剩余变量s＋，可表示为:

2) BCC 模型。假设有n个DMU，对应的输入和输出数据同上，其中，xj∈Em，yj∈Es，xj >0，yj >0，j ＝1，2，…n，则BCC 模型为:

上述模型的对偶规划为:

3 实证分析

以19 家主要的创新型电力物联网双创园区为研究样本，主要分析其综合效率、纯技术效率、规模效率。数据均来源于 «中国火炬统计年鉴2018»。利用选取的电力物联网双创园区效率分析的DEA 模型，运用DEAP2.1 软件进行操作，得出全国19 家主要的电力物联网双创园区的DEA 效率综合评价的运行结果，见表3。

表3 2019 年我国主要电力物联网双创园区DEA 效率综合评价

分析表3 中数据，综合效率等于1 表示DEA相对有效，说明该双创园区应该保持现有的投入产出组合，且无法压缩；综合效率小于1 表示DEA相对无效，说明该双创园区存在投入冗余或产出不足的情况，需进行适当调整以提高运行效率。

3.1 DEA 不同效率水平的分析及建议

根据表3 可以得出不同效率水平的双创园区在全国19 家电力物联网双创园区中所占的比例，如图2 所示，依次为综合效率水平、纯技术效率水平和规模效率水平。

图2 不同效率水平的电力物联网双创园区构成图

1) 从综合效率方面可以看出，在这19 家电力物联网双创园区中，有3 家双创园区综合效率值达到1，占比16%，表明这3 家双创园区的产出均达到相对最优水平，即这些双创园区所投入的资金、企业总数以及大专及以上学历人员等与其产出的经济效益和科技活动成果是比较匹配的。有13家双创园区综合效率值0.4≤P<1，占比68%，这一部分双创园区的效率不足，发展水平较低，且在全国占比较大，因此需要对无效DEA 双创园区的投入产出进行调整，以提高综合效率水平。有3 家双创园区综合效率值低于0.4，占比16%，这3 家双创园区的纯技术效率水平都很低，说明其效率低下的主要问题来自技术无效，即资源利用不足。总体而言，电力物联网双创园区正处于不断发展完善阶段，目前全国主要的双创园区的综合效率平均值为0.605，整体效率不容乐观；同时也表明，我国电力物联网双创园区的效率还有很大的提升空间，在今后的发展中应对这方面问题予以重点关注。

2) 从纯技术效率方面可以看出，在全国19家主要的电力物联网双创园区中，纯技术效率为1的双创园区有8 家，占比42%；有3 家双创园区的纯技术效率值0.8≤P<1，占比16%；有2 家双创园区的纯技术效率值在0.6≤P<0.8，占比10%；有3 家双创园区的纯技术效率值在0.4≤P<0.6，占比16%；剩余的双创园区的纯技术效率值低于0.4，占比16%。这19 家双创园区的纯技术效率的平均值为0.756，相对于综合效率有所提升，原因是对于纯技术效率而言，达到DEA 有效的双创园区变多了，导致纯技术效率的提升。排除规模因素影响，由于资源配置效率问题导致的双创园区损失占投入资源的约20%，这意味着双创园区20%的投入无意义。

3) 从规模效率方面可以看出，这19 家双创园区的规模效率的平均值为0.799，相对于综合效率有所提升。原因是大部分双创园区的规模效率值0.6≤P<1，占比79%，虽然未达DEA 规模有效，但相对来说规模效率较高。规模效率值越接近1，则表明该双创园区越接近其最适规模。有5 家双创园区的纯技术效率值为1，但规模效率值却小于1，导致综合效率值也小于1。由模型的经济意义可知，这5 家双创园区技术水平已经发挥到最佳，规模的无效性是导致其DEA 无效的原因。因此，应该从如何高效地发挥其规模效益着手进行改革。根据DEA 运行结果，有1 家双创园区处于规模报酬递减状态，其纯技术效率值为1，但规模效率值为0.688，表明虽然投入多，但产出并没有实现成比例增加，为提高其规模效率需适当减少投入，缩小生产规模。有14 家双创园区处于规模报酬递增状态，其中最具代表性的遂宁电子电路中心，其纯技术效率值为1，但规模效率值仅0.432，表明投入资源不足，为提高其规模效率需适当增加生产要素的投入，扩大生产规模。

3.2 DEA 无效双创园区的分析及调整

由于DEA 可计算出投入产出的组合以达到最佳效率，因此可以适当调整DEA 无效的16 家双创园区的投入产出值来增效，从而可以进一步探索改善双创园区资源配置和运营管理的方向。

3.2.1 对无效双创园区产出调整结果及分析

导致DEA 无效的一个主要原因是产出不足。通过对模型中松弛变量的计算，可以进一步分析无效DEA 单元产出不足的对应指标，以及如何增加相应产出以获得最优效率。表4 给出了使无效的双创园区DEA 达到有效应该增加的产出数量。

表4 无效电力物联网双创园区产出调整表

分析表4 得出如下结论:在双创园区产出的经济效益和主要科技活动成果方面，仍有很大的改进空间。为使无效的双创园区DEA 达到有效，一部分双创园区需要增加其产出中的上缴税金，一部分需要增加双创园区的拥有软件著作权和发明专利授权。因此，提高双创园区的经济效益和主要科技活动成果产出对于提升双创园区运行效率都是非常重要的调整途径。

3.2.2 对无效双创园区投入调整结果及分析

表5 给出了使无效的双创园区DEA 达到有效应该降低的投入值，分析可得如下结论:双创园区在投入资金、企业总数以及大专及以上学历人员都存在着冗余。这说明对于双创园区效率的改进中，可以通过适当减少资金投入、企业数量以及精简员工的方式使资源配置得以最优化，从而达到整体增效的目的。

表5 无效电力物联网双创园区投入调整表

4 结语

根据实证分析结果，提高电力物联网双创园区协同创新模式下的运行效率，需要加强两方面的努力。一是不断提高双创园区的纯技术效率水平，通过学习先进电力物联网双创园区管理经验，积极引进新技术，持续发掘现有技术的潜力，提高园区从业者的能力等途径，以达到持续提高园区纯技术效率的目的。二是推动电力物联网双创园区精细化发展，完善各项工作的专业化、精细化程度，通过内外资源整合和创新创业要素的高效利用，全面提升园区的运行效率。