基于DEA 的产学研共生效率评价及区域差异分析

任志涛，郭 美，靳 颖

（天津城建大学 经济与管理学院，天津 300384）

产学研共生是以企业、高校和科研机构为共生单元，通过资源共享，利益、风险共担的对称互惠共生模式，以提高科技创新能力，创造利益价值，促进科技效益协同发展为目的的合作创新模式.十九大报告表明创建产学研深度融合创新体系至关重要[1].从科技创新全球化分析，欧美、日本等发达国家都在产学研合作创新领域展开深度探索[2]，在我国实施的各项发展战略中，产学研共生多元主体合作创新是促进我国产业技术不断发展壮大，构建国家创新体系的重要战略.雷小苗[3]认为新型产学研合作须走“明产权”、“走出去”、“引进来”和“建桥梁”的道路；段云龙等[4]运用超效率DEA 和传统DEA 相结合的方法打开了区域共生系统合作创新的“黑箱”；李明星等[5]发现网络中心位置可抑制企业技术创新绩效提升，企业网络中介位置和网络关系强度对企业技术创新绩效具有显著正向促进作用；刘卫红等[6]认为高等职业教育产学研共生网络是一个动态的完备化过程，具有共生单元阶梯式内生进化、共生环境复合式外在驱动和共生界面多元化渠道耦合的进化逻辑.

我国在产学研合作方面投入大量资源，开展了一系列创新实践探索，取得了一定程度的进步，但企业和高校、科研机构仍会因在产学研共生合作过程中处于不同位置节点而产生分歧，行为动机不同决定利益诉求也不同，把高校、科研机构的科研能力完全挖掘利用并通过市场应用转化为企业核心竞争力还存在难度[7].据统计，在全国每年3 万项左右的科研成果中，80%以上处于闲置状态，专利技术的实施率仅为10%.科技成果转化为商品并取得一定规模效益的比例为10%～15%，其中真正形成大规模生产的大约只有5%～6%.各区域发展不均衡，创新成果转化利用率低，共生主体存在产能过剩和产能不足等资源利用不完全的情况.为提高产学研共生资源利用率，加强区域科研成果转化为经济效益，充分挖掘科技创新在产业进步和科技发展中的潜在能力，分析产学研创新共生效率并找出其中问题的关键点至关重要.本文分析产学研共生主体的角色定位及利益诉求，从两个阶段解读产学研共生合作创新过程，结合传统DEA 分析法和超效率DEA 模型对产学研共生效率进行实证研究，探索合作创新过程中的制约发展点，并分区域对产学研共生效率的空间差异进行分析，为推动国家产学研创新发展和产业集群建设提供借鉴意义.

1 产学研共生基本要素分析

1.1 产学研共生单元

产学研共生本质上追求的是参与各主体间的合作关系，在产学研共生中，企业、大学和科研机构为共生单元，产学研合作的自身内部环境和外部环境为共生环境，产学研各主体在该共生系统中的定位与目的不同，各方为实现自身利益交互合作形成对称性互惠共生模式.

高校作为产学研共生系统中的关键节点[8]，既要按照社会需求为企业和市场培养高质量创新人才，为国家未来的产业发展贡献新鲜血液，又要获得企业资金、技术和培训等方面的支持开展实践性教学，以论文、专利等形式进行知识成果的回报产出，对接市场对各领域新思想、新治理模式的需求，为政府的治理工作提供理论支撑和实践探索方法.科研机构与高校在产学研共生系统中的定位相似，是我国创新技术的主要来源，以基础研究、应用研究以及试验研究等为工作内容，不承担培养人才的任务.科研机构与高校构建合作共生的互惠关系，通过思维互动、资源共享和技术交流的方式促进科技研究的发展，与企业进行对接，将研究成果实用化，完成思想到应用的转化，获得商业效益.

企业在产学研共生系统中使技术与效益流动形成闭环，既是创新技术和人才培养的发起者，又是科研成果的消化和转移者.一方面，企业将市场需求反映给学研方，提供科研经费和技术支撑将科技成果商业化，进而转化为经济收益，同时企业为学生提供实地学习和就业培训机会，培养学生实践能力以便其更好地满足社会需求；另一方面，为了在竞争激烈的商业潮流中立足，企业配合学研方探究适应当前发展趋势的产业技术，同时吸纳具有发展潜力的创新型人才，提高企业科技竞争力，增强创新实力，承担相应社会责任，推动国家产业进步.

1.2 产学研共生创新过程

在该共生系统中，各共生单元在共生环境中进行资源、能量信息的流动与转化，每个共生单元有着代表其内部性质的质参量，其中高校和科研机构的质参量表现为人员、资金、人才与科研成果，且高校和科研机构在该共生过程中共同承担产学研科技研发的功能，通过从企业和共生环境获取资金开展科研活动，行为目的、活动类型相似，科研利益目的统一，因此统称为研究机构系统，企业的质参量表现为人员、资金、技术和利润，主要承担产学研生产应用的功能，因此将共生系统中所有的企业称为企业系统.

考察产学研共生各主体的行为属性与成果形式，分析产学研内部资源与成果流动转化，把产学研创新过程分成两个阶段[9]，第一个阶段是研究开发阶段，以高校、科研机构和部分企业为主体构成研究机构系统，通过经费及科研人员的资源投入，促进科技创新成果的产出和发展，包括论文、专利以及其他科技成果.第二个阶段是科技成果转化阶段，以企业为主的企业系统，通过对第一阶段产生的科技创新成果进行实践应用，将其投入到实体经济中去，发挥其利用价值，在优化市场配置的同时生成经济效益.产学研共生整体效率选择共生环境与共生单元整体的互动指标进行计算.

2 产学研共生效率评价

2.1 体系构建及评价指标

根据上述分析，并参考国内外其他关于产学研创新效率评价的文献，本文选取规模以上工业企业为研究对象，针对研究机构系统和企业系统这两个共生子系统，通过市场、社会等共生界面进行内部资源和能量的交流，投入主要以资金和人员衡量，产出则是科研成果和企业经济效益[10].研究机构与共生环境的互动选择资金、人才等为投入变量X1，论文、专利申请数为产出变量Y1；企业与共生环境的互动选择企业R&D 人员数和企业资产总额为投入变量X2，新产品销售收入与企业利润总额为产出变量Y2；研究机构与企业的互动选取企业的经费投入为投入变量Z1，科研成果技术市场成交合同金额为产出变量Z2，指标体系具体结构如图1 所示.

参考已有对产学研合作共生的研究分析，以本文选取的投入产出指标为基础，构建产学研共生效率评价指标体系，各共生子过程主体间能量交流与投入产出指标如表1 所示.由于资源投入与成果产出之间存在时滞性，选择1 a 的投入滞后期.

表1 产学研共生效率评价模型的相关指标

本文选取2017 年和2018 年各地区相关数据进行实证分析，选取除青海、宁夏和新疆外的全国28 个省市自治区为研究对象，投入指标数据采用2017 年的数据，产出指标数据则采用2018 年的数据，共生过程的投入和产出指标采用2018 年的数据.数据主要来自《中国统计年鉴》和《高等学校科技统计资料汇编》.

2.2 分析方法

数据包络分析（data envelopment analysis，DEA）最早由美国运筹学家于1978 年提出，是一种效率测度方法[11]，研究对象/决策单元用DMU 表示，借助数学线性规划和统计数据，评价复杂系统中多投入多产出的成果效率，通过分析决策单元与DEA 前沿面的距离确定其是否有效[12]，调整各决策单元的投入计划，以达到投入不变的情况下产出最大或产出不变的情况下投入最少.

传统的规模报酬可变的BCC 模型效率通过纯技术效率、规模效率和综合效率体现，其中综合效率为前两者的乘积.由于BCC 模型对效率有效性的界定仍需改进，本文以投入导向创建产学研共生CCR 模型对共生子系统创新效率进行评价.

在该产学研共生系统中，假设有N 个决策单元（DMU），投入产出指标X1有m 种，X2有p 种，Y1有q种，Y2有r 种，Z1有k 种，Z2有g 种，其所对应的权重分别为U1，U2，V1，V2，W1，W2.不考虑产学研各主体之间资源能量交换的合作共生，得到第n 个决策单元的创新效率评价DEA 模型为

考虑区域产学研各主体间共生关系[13]，构造第n个产学研共生的创新效率评价模型，需满足两个条件：一是所有投入产出指标权重都要保持一致；二是每个子过程都必须满足累积产出不超过累积投入.在满足上述条件的基础上，构造考虑共生关系的第n 个产学研共生的创新效率评价DEA 模型为

在得到不考虑共生关系和考虑共生关系两种情况下第n 个产学研共生的创新效率后，可以求出该产学研创新系统的共生效率为

为了更好地评价各决策单元，以上模型均采用超效率DEA 的计算方法进行测度.

2.3 数据计算结果

采用以投入导向为主的DEA-CCR 模型方法计算出两共生子单元的创新效率，又通过超效率DEA 模型方法计算出各地区共生效率.产学研共生效率和各阶段共生单元子系统效率结果如表2 所示，各地区效率折线对比如图2 所示.

表2 产学研共生效率和各共生单元子系统效率

从表2 和图2 中数据可以看到，在一定数量的省市，研究机构创新效率总体低于企业创新效率.从共生单元子系统效率来看，内蒙古、河南和贵州的研究机构创新效率为1，是相对有效的，说明这些地区研究机构的技术创新产出率高，北京、上海、安徽、广东和广西创新效率相对较低，这些地区需提高研究机构的创新能力，或相对应地降低资金及人员投入以提高效率，避免资源浪费；上海、福建、江西、广东、广西、海南和西藏的企业创新效率为1，相对有效，这些地区的企业有效地将资源转化为经济效益，提高了资源利用率；黑龙江、甘肃的企业创新效率较低，需适当降低资源投入或致力于产业发展，提高创新效率.各地区产学研共生效率总体较高，其中内蒙古、吉林、安徽、福建和河南等省市共生效率为1，这些地区的企业创新效率或研究机构创新效率其中一项也相对较高，表示企业或研究机构在网络系统中发挥了关键作用；河北、山西和山东的共生效率较低，说明从科研开发阶段到成果转化阶段的转化率不高，导致资源浪费或产能过剩，影响产学研共生.

3 产学研共生效率区域差异

早先关于区域差异的研究大多以中、东、西三大经济区划分为研究起点，但目前我国各区域呈现多样性发展，地区属性细微差异决定经济地位高低效果明显，为促进区域经济协调发展，国务院发展中心以地理位置、资源禀赋和经济水平等因素为衡量标准，将我国31 个省（自治区）、直辖市划分为四大版块、八大区域的地理框架在学术界成为新的理论起点[14].

本文基于八大区域的基本框架对产学研共生效率进行研究，各区域产学研共生效率均值的分布如图3 所示.

总体来看，各区域产学研共生效率普遍较高，从均值角度，各个区域产学研共生效率中南部沿海经济区的相对效率最高，为0.995，东部沿海经济区次之，为0.992，这些区域的城市大多为科技进步、经济发展快速的城市，产学研合作能力较高；北部沿海经济区的产学研共生的效率最低，为0.594，该区域企业创新效率与研究机构创新效率均值均较低，说明该区域内城市产学研共生程度不高，合作创新效率低.另外共生子系统创新效率总体较高的区域，共生效率也相对较高，说明区域产学研共生效率需要各共生单元相互协调合作达到资源投入产出的最佳效果，各主体在各行其责的基础上有效地展开技术交流才能实现合作共赢.

4 各地区产学研共生效率相似性

为了进一步对各地区产学研共生效率进行分类了解，通过SPSS 软件聚类分析方法对各个地区的产学研共生效率进行相似性分析.横向考虑各地区共生单元子系统效率和共生效率关系特征.根据数据处理结果，将28 个省市按产学研共生效率分为4 类.

第一类是内蒙古、安徽、福建、河南、湖南、广西、海南、云南、西藏，共生程度较高，共生效率为1，这些地区企业与研究机构合作交流质量较高，配合良好，能有效完成理论到技术再到效益的转化，为当地科技产业发展贡献力量.

第二类是黑龙江、四川、贵州、甘肃，企业创新合作效率有待提高，主要靠研究机构系统推动合作共生，产出的知识成果没能得到高效利用与转化，降低了产学研共生效率，应由政府层面通过政策推进企业能动力，鼓励企业与高校、科研机构建立资源共享平台，并积极引进其他企业与高校参与产学研共生，稳固共生强度，加强成果分享力度.

第三类为北京、天津、辽宁、吉林、上海、江苏、浙江、江西、湖北、广东、陕西，研究机构系统参与产学研共生的积极性不高，创新发展缓慢，主要依赖企业自身技术促进产业发展，导致共生效率没有达到最优，政府需制定奖学金制度激励高校学生，提高学生创新积极性，企业为高校构建实习平台，增加高校学生实践机会，培养实用型人才.

第四类为河北、山西、山东、重庆，这些地区研究机构系统和企业系统的创新效率均需改善和提高，资源投入产出配置不佳，没有体现共生效果，产学研共生各主体都应加强互动，双重进步，协同发展，只有全方位多角度地进行资源合理化配置，强化共生关系与共生结构，才能构建产学研共生链，提高产学研共生网络整体稳定性.

5 结论与建议

（1）共生主体创新能力影响共生效率.产学研各主体对科技创新的贡献水平直接影响着共生水平，共生能力越强，共生水平越高，若其中某一个共生单元创新效率低则会影响产学研共生整体效率.为提高共生主体产学研创新能力，企业应提高自身对科技创新技术的吸收能力，高效利用科研成果，对管理及生产模式的发展具有良好的感知力；高校与科研机构应促进学生思想创新、技术创新及实践创新，与企业实现良性互动，加强知识流动，保证产学研的深度融合[15].

（2）空间差异决定产学研共生水平.各省市自治区产学研共生水平存在空间上的差异，这种差异由他们的政治属性、经济属性和社会属性等因素决定，科技进步、经济发达的地区产学研合作共生的效果也相应较高，资源匮乏地区共生效率亟需提高.国家应加强各地区之间的横向互动，创造顺畅灵活的市场环境，延伸技术市场产业链，优化科技产业结构；各地区应根据自身情况做出政策及实践方面调整，加快低效率地区的经济发展和教育发展，缩小因属性差异导致的发展不均衡问题.

（3）共生模式影响产学技术转化.考虑共生关系的产学研合作模式效率普遍高于普通的产学研合作模式，产学研共生效率低的省市在共生网络内部存在一定的产能过剩或产能不足等现象.产学研共生最终的目的是实现多方主体的利益共赢，建立对称互惠的共生模式，提高产品质量，从根源上提高产业竞争力增加共生效益.企业和高校科研机构应积极参与到产学研共生网络中来，以加强产学研共生网络复杂性和核心节点的中介作用，增强产学研共生稳定性.