基于数据包络模型的创新型企业效率研究——河北经贸大学学报

 随着全球经济一体化时代的到来，世界科学技术突飞猛进，国家、企业都面临着更加激烈的竞争环境。自主创新能力的高低决定着企业能否在这种激烈的国际竞争中立于不败之地。我国一直关注对企业自主创新能力的培养，提出要在2020年建成创新型国家的宏伟目标。2006年7月首批创新型企业试点工作在河北省启动。截至2010年底河北省共确定了两批共108家省级创新型试点企业。目前河北省创新型（试点）企业队伍已初具规模，企业自主创新能力和持续创新能力不断增强，培育了一批具有自主品牌产品，扩大了复合型科技创新人才队伍，带动了一大批企业走上了创新发展道路，为河北省区域创新体系建设做出了重要贡献。
本文实地调研河北省创新型企业发展状况，采集相关数据，运用数据包络分析方法中的CRS和VRS模型对27家样本创新型企业效率进行经验性测算，并对实证结果进行剖析。对创新型企业效率进行评价，目的在于对创新活动的效果进行总结和评估，使企业管理者掌握企业自主创新成果、发现企业自主创新中存在的问题和原因，以便企业做出战略调整、采取针对性解决方案、做到持续创新。同时由于河北省创新型企业试点工作开展时间较短，尚无针对创新型企业效率进行定量评价的研究。因此对创新型企业的数据包络分析具有一定的理论价值。
一、文献回顾
1912年约瑟夫·熊彼特（J.Schumpeter）在《经济发展理论》[1]中首次将“创新”引入经济学，他认为创新是构建一个新的生产体系，将之前未有的生产要素和生产条件，如新产品、新技术、新市场、新原材料、新企业组织形式等情况含纳其中。20世纪70年代以后，创新逐步进入体系化研究阶段，国内外学者从不同学科领域界定了创新型企业，但至今尚未形成准确的界定标准。在管理学领域，曼彻斯特商学院认为创新型企业是具有持续的创新能力，从而能够获得持续发展能力的企业；在经济学领域，拉让尼克认为创新型企业通过成本优化反映创新的力量，能够在增加产量的同时降低成本，获得行业中的竞争支配地位；拉让尼克与奥苏丽文研究了创新型企业的公司治理结构以及治理机制，是国外最为系统全面的创新型企业研究成果；基于企业变革视角，Kumpe和Plet认为主流企业发展模式历经了效率型企业、质量型企业、灵活性企业三个发展阶段，最终将成长为创新型企业，创新型企业优于之前的三个阶段。2006年我国三部委联合开展创新工程，将创新型企业（Innovative Enterprise）界定为拥有自主知识产权的核心技术、知名品牌，具有良好的创新管理和文化，整体技术水平在同行业居于先进地位，在市场竞争中具有优势和持续发展能力的、在技术创新、品牌创新、体制创新、经营管理创新、理念和文化创新等方面取得突出成效的企业。
近年来，国内外对创新型企业评价的研究日益增多。王文亮、王丹丹[2]基于创新型企业的认定评价和成长绩效评价视角，构建了评价企业创新能力的指标体系；郑明贵[3]运用科技创新意识、科技创新机制、科技创新持续情况及科技创新资源四个二级指标来衡量科技创新型企业的级别；胡卫敏[4]构建了创新管理、创新投入、营销和创新产出、研究开发、生产制造等一级指标，下附设23个二级指标来衡量企业的创新能力；黄德春、陈思盟构建了创新开发、创新投入、创新营销、创新产出、创新生产、制度创新、管理创新等七个一级指标，下设了20个二级指标和36个三级指标的创新评价体系；卢怀宝[5]和其他学者的评价体系中增加了科技进步贡献率与对外技术依存度这两个反映企业创新能力的指标，采用单项指标得分跟综合得分相结合的评价方法从单项和总体两方面评价了创新能力能否进一步提升。但现有研究主要采用层次分析法（AHP）、模糊评价方法、专家评价法、属性评价等方法，通过构建评价指标体系对创新型企业进行综合评价，尚无针对创新型企业效率的研究。本文采用数据包络分析法（DEA）对河北省创新型企业的效率进行评价，不但让政府了解创新型企业的发展状况，对创新型企业的战略选择和合理布局进行调整，而且可帮助创新型企业了解自身创新优势和劣势，根据自身条件提高创新的投入产出效率，实现持续创新能力的提升。
二、DEA模型原理
数据包络分析（Data Envelopment Analysis，DEA）是数理经济学、管理科学及运筹学的交叉领域，由美国查恩斯（A.Charnes）、库伯（W.W.Cooper）和罗兹（E.Rhodes）（1978）等三名运筹学家所创建，运用线性规划的方法来评估部门间的相对有效性。其基本原理是估计一个非参数分段有效生产前沿（Frontier），然后把其他决策单元（DMU）与该有效前沿面进行比较来判定其效率。DEA包括CRS和VRS两个经典模型，两者均由Rolf Fare、Gross Kopf和Lovell（1994）设计。
CRS模型是在假设规模报酬不变的情况下用以衡量技术效率（TE），假设选取m个创新型企业，每个企业选取K个投入和M个产出数据，对于第i个公司，K和M分别由xi 和yi表示。DEA目标在于根据数据点构造一个非参数的包络前沿，比较可观测数据与生产前沿的相对位置。对于所有样本公司，都可以得出产出与投入的比率a′yi/b′xi，其中b代表K×1投入权重矩阵，a代表M×1输出权重矩阵，可以通过数学规划方法解决最优权重的选择问题。
Maxa，b（a′yi/b′xi）（1）
st a′yj/b′xj≤1，j=1，2，…，m
a，b≥0
第i个公司的效率被最大化，同时约束条件限制所有其他公司的效率都小于或者等于1。假设b′xi=1，则等式（1）变形为等式（2）：
Maxc，b（c′yi）（2）
st b′xi=1
c′yj/b′xj≤0，i=1，2，…，m
c，d≥0
a符号变为c被称为线性规划的乘数形式。假设λ代表N×1常数矢量，d代表一个标量，等式（2）转变为线性规划的二元形式得出等式（3）：
Mind，？姿d（3）
st -yi+Y？姿≥0
dxi-X？姿≥0
？姿≥0
其中d代表第i个创新型样本企业的效率分数，d≤1，如果d=1，代表第i家企业处于效率前沿上，代表技术有效率。
VRS模型是规模报酬变化下衡量效率，通过此模型可以将从CRS模型中测算出的技术效率分解为两部分：即每个决策单元的规模效率（PTE）和纯技术效率（SE）。其中PTE说明规模报酬变化时样本企业与生产前沿间的距离，SE代表规模报酬固定和规模报酬变动条件下生产前沿间的差距，即规模报酬变动所带来的生产无效程度。如果某个具体企业CRS和VRS技术效率不同，则证明该公司存在规模效率。其模型形式是对等式（3）增加凸性约束条件m1=1，可以得到等式（4），其中m1代表所有N×1矩阵。
Mind，？姿d（4）
st -yi+Y？姿≥0
dxi-X？姿≥0
M′1=1
？姿≥0
三、数据选择
由于数据来源有限以及某些公司已破产等原因，本文选取河北省首批创新型企业中的14家、首批创新型试点企业中（不含已被授予河北省首批创新型企业）中的8家企业，河北省拥有国家级创新型企业（不含已被授予河北省创新型企业）中的5家企业，共计27家创新型企业作为本文的样本决策单位。依据河北省创新型企业评价指标体系，结合实际的数据特点选取三个创新投入指标，即R&D人员占人员总数的比例、R&D投入、R&D投入占销售收入的比例；选取二个创新产出指标，即新产品销售收入占总销售收入的比例、发明专利授权数；2011年创新投入产出原始样本数据如表1所示。
四、实证结果
运用DEA分析方法中的VRS模型，结合所选河北省27家创新型样本企业在2011年的创新投入和产出的相关数据，利用DEAP2.1计量工具软件处理表1中数据，求出技术效率（综合效率）（TE），并通过VRS模型分解为规模效率（SE）以及纯技术效率（PTE），所得实证结果如表2所示。现就数据包络CRS和VRS实证结果进行分析：
1. 技术效率分析。从表2中可以看出，这27家样本企业中，英利集团有限公司、河北辛集东明实业集团有限公司、中国乐凯胶片集团公司、秦皇岛天业通联重工股份有限公司、新兴铸管股份有限公司、秦皇岛市燕秦纳米科技有限公司、石家庄以岭药业股份有限公司等7家公司综合效率值为1，占样本企业的25.9%。这7家企业的投入产出处于DEA相对有效，在现有的投入基础上产出达到最大，资源配置相对合理，整体运作水平最佳。其中3家被评选为国家级创新型企业，1家省级创新型企业，剩余3家仅为创新型试点企业，说明创新型（试点）企业的相对有效性具有很大的发展跳跃性，这也符合当前创新型企业蓬勃发展尚未形成发展定式的现状。巨力索具股份有限公司、中钢集团邢台机械轧辊有限公司的综合效率在样本企业中最为低下，分别为0.053、0.147，其中中钢集团邢台机械轧辊有限公司在2010年被列为河北省首批16家创新型企业之一，巨力索具股份有限公司为2009年被确认的第二批河北省创新型（试点）企业之一，之所以在2011年出现创新效率底下，是与其原材料的国际价格波动分不开的。由此可说明，政府不仅要完善培育机制为创新型企业发展搭建平台，同时也要建立相应的退出机制。
2. 纯技术效率分析。石药集团有限公司、华北制药集团新药研发有限公司、石家庄博深工具集团有限公司、河北先河环保科技股份有限公司、中国长城葡萄酒有限公司、唐山建龙实业有限公司等6家企业（占样本企业的22.2%）综合效率值小于1，但是纯技术效率为1，说明这6家企业积极打造核心竞争力，纯技术效率是有效的。
3. 规模效率分析。从表2可以看出，样本企业中大部分技术无效是由于规模效率低下所引致的。神威药业有限公司、河北凌云工业集团有限公司纯技术效率和规模效率都最为低下，但两家企业均位列2010年首批河北省创新企业，说明当前创新型企业评价体系需要加大对创业创新效率的倚重。
4. 规模收益分析。规模报酬是研究同比例变化的投入指标所带来的产出指标的变化情况。若某一企业的输入指标都按同一比例变化引起输出指标更大规模的变化，则称该企业规模报酬递增，此时该企业可以通过扩大生产规模以增加利润收益；反之，若投入指标变化引起更小的产出变化，则称该企业规模报酬递减；还有就是企业投入产出指标同比例变化，则称规模报酬不变。
由输出结果可以看出，中国乐凯胶片集团公司、石家庄以岭药业股份有限公司等7家企业处于规模报酬不变阶段，表明这些企业的投入产出指标同比例变化；石家庄博深工具集团有限公司、河北先河环保科技股份有限公司等18家创新型企业处于规模报酬递增的阶段，其产出的增加量大于投入的增加量，这些企业可以继续增加投入扩大生产规模，以达到更大比例的产出。剩余的2家企业，如石药集团有限公司和华北制药集团新药研发有限公司的规模报酬递减，说明其投入规模过大，需要适当缩减生产规模以达到最佳业绩，实现DEA相对有效，保持健康发展。
参考文献：
[1]约瑟夫·熊彼特.经济发展理论[M].北京：商务印书馆，1990.
[2]王文亮，王丹.创新型企业的要素特征分析和评价指标设计[J].科研管理，2008，（29）.
[3]郑明贵.评判创新型企业的模糊决策体系[J].宜春学院学报，2006，（8）.
[4]胡卫敏.创新型企业评价体系研究[J].价值工程，2007，（11）.
[5]卢怀宝.创新型企业评价指标体系及评价方法[J].大庆石油学院学报，2011，（4）