創新驅動下我國高新技術產業出口貿易效率研究
——基于DEA-Malmquist指數的數據分析

呂思琦，方 忠

(福建師范大學經濟學院，福建福州 350117)

出口貿易作為拉動國家經濟增長的三架馬車之一，其效率水平對國家經濟高質量發展至關重要。自中國加入世界貿易組織以來，中國高新技術產業規模不斷增長，對世界各國的出口額與日俱增，2020年，中國高新技術產品出口貿易總額超7766億美元。

高新技術產業出口貿易既可以滿足世界其它地區對我國高新技術產品的消費需求，又可以暢通經濟循環體系。當前，我國正在加快形成“國內國際雙循環相互促進”的新發展格局，這意味著出口貿易也必須高質量發展。而研發創新是激發產業發展新動能的源泉，是驅動經濟高質量增長的關鍵，研發創新投入則是決定研發創新效果的重要因素之一。文章從研發創新角度出發，對我國高新技術產業出口貿易效率進行研究，并對產業出口貿易效率存在的問題提出政策建議，為高新技術產業出口貿易和科技創新驅動經濟高質量發展提供一定的參考依據。

一、文獻回顧

梳理文獻發現目前學術界對高新技術產業效率研究較多，主要集中在高新技術產業技術創新效率的研究上，對創新驅動角度出口貿易效率及分階段的研究相對較少。

國外學者通過研究發現，高新技術產業在區域內的集聚有利于國家研發合作效率及技術創新效率的提高[1]。同時，區域經濟發展水平高低和資源配置合理程度對創新效率也十分重要。發達工業國家由于經濟發展水平較高，技術創新效率明顯高于發展中農業國家[2]。國內對高新技術產業創新效率研究初期，往往不涉及創新系統的內部結構和相互關系，且多以國家各個省域分不同地區為研究對象[3]，對高新技術產業的技術創新效率水平及規模報酬變化情況進行分析[4]。以綠色創新效率為例，呈現出東、中、西依次遞減的特征[5]。而區域融合則可以通過基礎設施建設提升區域內高新技術產業創新效率[6]。該時期研究默認高新技術產業技術創新過程絕對有效，不能很好地解釋現實中部分效率低下的問題。隨著研究不斷深入，研發創新過程不再被視為“黑箱”，而是可以通過分階段對創新過程進行細化[7]，研究對象也細分到行業與不同類型的企業[8]，發現創新投入要素存在行業異質性[9]。高新技術產業出口貿易效率相關研究數量較少，技術創新下出口貿易效率的相關研究則更為欠缺。技術創新對高新技術產業出口貿易具體影響上，有學者研究科技創新對產業出口競爭力影響發現，科技創新與高新技術產品的關聯度較高[10]。其中R&D(即研究與開發)內部支出、人力資本、技術創新與高新技術產品出口競爭力的關系長期穩定[11]，且R&D投入的影響最顯著，持續時間最長[12]。此外，高新技術產業不同細分行業之間的出口貿易效率也存在顯著的異質性[13]。

綜上所述，國內外對高新技術產業創新效率方面的研究較為豐富，在出口貿易效率方面則相對欠缺。部分研究涉及了研發創新下高新技術產業出口貿易的效率問題，但大多直接關注技術轉化階段，忽略了技術研發階段。文章結合技術研發創新過程的階段性特點，分技術研發創新階段、產品出口貿易階段進行研發創新投入效率研究，以期達到以下貢獻：(1)從研發創新投入的角度對我國高新技術產業出口貿易效率進行研究，側重研發投入對出口貿易效率的重要性；(2)分研發創新和產品出口貿易兩階段進行研究，并根據各階段特點選取投入產出指標；(3)從靜態和動態兩個角度，對高新技術產業出口貿易效率進行多方面研究。

二、研究方法與相關理論

(一)BCC模型

CCR和BCC模型均為傳統DEA模型，應用較為廣泛，二者區別在于測算效率時是否假設規模報酬可變。文章根據實際情況采用DEA數據包絡分析中規模報酬可變的BCC模型作為靜態分析的研究方法，具體如下。

(1)

式(1)中，j為決策單元；X、Y為投入、產出向量；S-、S+分別為投入、產出松弛變量；λ、j為權重系數；θ表示決策單元有效值。

(二)Malmquist指數

靜態效率分析的特點是針對某一時間點進行效率分析，動態效率分析能進一步觀察效率的后續發展。Malmquist指數最早由Malmquist為研究分析消費變化提出[14],后經Fareel的進一步發展，該方法也可用于考察生產效率變化[15]。該模型以相鄰兩個決策單位作為參照，用于動態全要素生產率與技術水平變化的分析。Malmquist指數以距離函數為基礎，本文產出距離函數表示為：

D0(x,y)=inf{δ：(x,y/δ)∈p(y)}

(2)

式(2)中，x和y分別為投入、產出變量矩陣，p(y)代表投入的可能性集合，δ為定向投入效率指標。

同時，Malmquist模型計算動態效率中的Malmquist全要素生產率指數(TFPch)可分解為技術效率變動(Effch)和技術進步(Techch)，技術效率變動可進一步分解為規模效率變動(Sech)和純技術效率變動(Pech)，具體分解公式為：

TFPch=Techch×Effch=Techch×Pech×Sech=

(3)

式(3)中，x、y為研究對象的投入產出值，t為時間，Dt和Dt+1時間期內的距離函數。全要素生產率指數TFPch>1說明效率有效且處于上升狀態，分解出的Techch反映的是生產前沿面從前一時期到下一時期的移動，Techch>1時表明行業的技術與管理水平處于進步與提升的狀態； Effch反映的是某個決策單元從某時期到下一時期對生產可能性邊界的追趕速度, Effch>1表明技術的應用效率水平處于提升狀態；Sech>1表明投入恰當、規模效率較高；Pech>1表明純技術效率有效，充分發揮了現有的技術及經營管理水平。

文章采用DEA-BCC模型與Malmquist指數相結合的方法，分兩階段對中國高新技術產業出口貿易效率進行研究，與傳統研究相比在分析各省份兩階段出口貿易效率的基礎上，進一步分析效率的發展趨勢及變化規律。

三、數據來源及指標選取

(一)數據來源

文章數據來自《中國科技統計年鑒》和《中國高技術統計年鑒》，由于西藏自治區及青海省的數據缺失較為嚴重，故對兩地區的相關數據進行剔除，最終將研究范圍確定為中國29個省市(不包括港澳臺、西藏自治區和青海省)。

經濟較發達地區研發投入多，出口貿易相對其它地區而言發展較為迅速，因此依據經濟發展水平分地區進行研究很有必要。文章參考 “七五”計劃，結合各省市的人均國內生產總值情況，將中國大陸分為東、中、西部地區(表1)。

表1 中國部分省市按東、中、西部三個地區分類

(二)指標選取

高新技術產業研發創新對出口貿易效率作用發揮呈階段性和周期性的特點，實際的高新技術產業的研發創新過程會出現中間產品投入的現象，創新成果也分中間產品和最終產品兩種形態。因此文章借鑒其它學者的研究方法，將研發創新驅動高新技術產業出口貿易的投入產出過程分為兩個階段[16]，并以專利技術中間產品為界[17]，如圖1所示。

具體指標選取上，本文在數據可取范圍內選取最能體現研究意義的指標，根據指標構建的系統性、科學性原則，在借鑒現有研究成果的基礎上[18-19]，從人、財、物投入角度選出最能夠體現研究目的的投入產出指標。結合圖1分階段選取投入及產出指標，具體如表2所示。

表2 研發創新驅動下高新技術產業出口貿易效率評價指標

研發創新階段，選取R&D人員折合全時當量、R&D經費及研發機構數量共三個指標作為該階段的投入指標，它們是反映我國創新型國家建設進程的重要內容。由于投入產出的轉化需要時間，有效專利數量指標可能存在一定的滯后性，因此選取專利申請數作為該階段的產出指標，盡可能反映當年研發創新活躍水平。

產品出口貿易階段，根據該階段特點，選取技術改造經費支出、有效發明專利數為投入指標。產出指標方面，在同時考慮該階段投入項科技成果轉化狀況以及經費支出帶來的經濟效益的情況下，選取新產品出口銷售收入作為研發創新階段投入的總效果，以及該階段的產出指標。

四、實證結果分析

(一)基于DEA-BCC模型的靜態效率分析

1.研發創新階段結果對比分析

運用DEAP2.1軟件對2012—2020年29個省市高新技術產業研發創新階段效率進行測算。由表3可知，我國三大地區研發創新效率整體不高，9年間年研發效率的總均值為0.671，純技術效率總均值為0.758，規模效率總均值為0.860。說明產業的研發管理水平較低是三大地區整體研發效率偏低的重要原因。除了上海、廣西、內蒙古處于創新研發效率的前沿面，為DEA有效狀態，其它省市均屬于非DEA有效狀態。

東部地區9年來綜合效率均值最大為0.743，西部地區次之，中部地區相對落后。東部地區純技術效率在三個地區中位列第一，為0.825；規模報酬效率在三個地區中落后，為0.833?？梢钥闯鼋陙頄|部地區的科研創新活動進展順利、研發效率領先于其它地區，主要得益于較高的研發創新管理水平。此外，東部地區的規模效率相對較低，且大部分省市的規模報酬遞減，應適當控制對應省市高新技術產業的產業研發規模，防止低效的盲目擴張；中部地區9年平均綜合效率為0.592，在三個地區中處于落后地位，其中純技術效率為0.678，不及東、西部地區，說明中部地區高新技術產業的研發管理水平有待提高；西部地區9年來平均綜合效率值為0.657，其中平均規模效率為0.876，高于東中部地區，但是差距不大。

表3 研發創新階段我國各省市高新技術產業出口貿易綜合效率分解(2012—2020年)

續表3

2.產品貿易階段結果對比分析

產品貿易階段我國三大地區高新技術產業出口貿易的效率值如表4所示。2012—2020年三大地區出口貿易的綜合效率均值為0.274，中部地區綜合效率值相對較高，為0.292；東部地區平均綜合效率值次之，為0.290；西部地區最低，為0.242。說明在現有技術、資金投入下，我國三大地區整體出口效率偏低，有較大的發展空間。其中純技術效率為0.492，規模效率為0.646，效率值不高，說明我國三大地區高新技術產業出口貿易效率較低是投入產出不合理、產業規模不適宜以及生產管理水平不高共同作用的結果。

從各個省市的具體效率值來看，除北京、河南外，其余所有省市都屬于非DEA有效狀態。海南、黑龍江、貴州、內蒙古綜合效率值均較低，其中內蒙古的純技術效率較高為0.905，規模效率只有0.135，且規模報酬處于上升階段。說明內蒙古高新技術產業出口貿易效率較低主要是因為較低的規模效率，應當適應市場需求擴大產品生產規模提高綜合效率。

表4 產品貿易階段我國各省市高新技術產業出口貿易綜合效率分解(2012—2020年)

續表4

(二)基于DEA-Malmquist指數的動態分效率分析

為更好地研究高新技術產業出口貿易效率，文章進一步對高新技術產業研發創新階段及產品貿易階段的全要素生產率及其分解進行動態分析。

1.研發創新階段結果對比分析

如表5所示，2012—2020年期間，研究范圍內高新技術產業研發創新階段的TFP指數大部分表現較為穩定，說明了研發創新基礎較為扎實，創新效率水平較高。9年間，高新技術產業研發創新階段TFP總體上保持92.90%的高增長率，在2020年與2012年的比較中，上海、福建、廣東、江西實現了2倍的增長，湖北、廣西實現了3倍與4倍的增長，河北、新疆、內蒙古則實現了5倍以上的增長，成為了推動產業出口貿易創新研發階段全要素增長的重要地區。海南、河南、山西、安徽、甘肅、寧夏、重慶地區9年間TFP波動較大，其中以山西和寧夏的降幅最為明顯。其它省市TFP波動相對較小或保持了一定的增長。TFP指數降幅較為明顯的省份，應進一步加強科研創新基礎設施建設，提高科研水平以抑制維持全要素生產率的進一步波動。

表5 我國各省市高新技術產業研發創新階段效率TFP指數(2012—2020年)

續表5

圖2 研發創新階段高新技術產業出口貿易全要素生產率指數分解(2012—2020年)

圖2顯示了2012—2020年29個省市高新技術產業出口貿易研發創新階段的規模效率、技術進步和技術效率變化情況。

整體上看，2012—2020年各省市研發創新的年平均增長率為2.52%，這主要歸功于技術效率的提高(平均每年2.74%)，說明高新技術產業的組織管理及產業結構有所提升，體現了企業研發的管理水平也是提高研發創新能力的重要因素之一。但由于技術進步平均每年0.41%的負增長，導致技術效率的提高略有下降。

從具體省市來看，上海、河北、湖北、新疆、廣西、內蒙古6個地區TFP增長較為顯著，其中新疆、內蒙古的TFP增長率達到了2.73%，領先與其它省市的增長率，成為推動TFP進步的主要動力。

2.產品貿易階段結果對比分析

由表6可知，2012—2020年期間我國各省市高新技術產業研發創新驅動下出口貿易TFP指數并不穩定，體現出近年我國高新技術產業技術轉化較為薄弱，產品出口競爭力不強。然而，9年期間在研發創新驅動下高新技術產業產品出口貿易TFP總體上卻保持了45.87%的增長率。其中，河北、福建、安徽、湖南、江西、寧夏的TFP指數實現了2倍的增長；四川和海南分別實現了3倍、4倍的增長，上述地區是高新技術產業出口貿易全要素生產率快速增長的代表地區。說明了9年來上述地區的高新技術產業在技術轉化方面做得比較出色，產品出口競爭力較強。遼寧、江蘇、黑龍江、陜西、新疆地區9年間的TFP波動較大，其中，新疆地區的TFP指數降幅超過了50%，需引起一定的重視。

表6 我國各省市高新技術產業產品貿易階段TFP指數(2012—2020年)

續表6

圖3顯示了2012—2020年29個省市的高新技術產業出口貿易的規模效率等4項效率的變化情況。

整體上看，2012—2020年高新技術產業的研發創新驅動下出口貿易的TFP指數年平均增長速率為9.73%，技術進步(年均增速6.52%)以及技術效率(年均增速3.48%)的同步提升是其增長速率的重要原因，說明了在產品貿易階段高新技術產業不管是在產業組織管理、組織結構還是創新程度方面都有提升。從具體省市來看，9年間北京、河北、海南、吉林、河南等地區的TFP均取得顯著的增長，其中海南省TFP增長率達到91.16%，吉林、河南的增長速率也都超過了50%。成為推動高新技術產業出口貿易全要素生產率指數進步的重要動力。

圖3 產品貿易階段高新技術產業出口貿易全要素生產率指數分解(2012—2020年)

五、結論與建議

文章基于研發創新投入視角，運用BCC靜態分析與Malmquist指數動態分析相結合的方法對2012—2020年我國29個省市(不包括港澳臺、西藏自治區和青海省)高新技術產業研發創新階段的效率以及產品出口貿易階段的效率進行測算，分東、中、西地區進行分析，根據結果提出相應的建議。

1.三大地區高新技術產業研發創新效率以及產品出口貿易效率差異顯著，應根據地區特點采取措施。研發創新效率東部地區最大，西部地區次之，中部地區最后；產品出口貿易效率中部地區最大，東部地區次之，西部地區最后。針對地區效率異質性問題，首先，當地政府應積極考察當地研發創新政策的實施情況，減少不必要、低效的科研項目；其次，應根據各地資源稟賦及經濟發展情況，制定不同的政策措施以提高研發創新效率以及技術轉化能力；最后，宏觀政策應適當向效率水平較低的地區傾斜，進一步加大對研發創新效率低的地區的扶持力度。

2.我國三大地區部分省市出現了規模無效率的情況。研發規模以及產品生產規模不合理發展都會影響出口貿易效率、產業貿易競爭力以及出口量。對此，政府可采取合理制定激勵措施和約束條件，對產業內研發投入效率較高的企業進行稅收優惠、降低信貸門檻；對研發投入效率較低的企業進行研發投入總量控制、精簡研發投入項目等方式提高企業資源配置能力，引導企業實現規模經濟。

3.高新技術產業產品出口貿易階段的綜合效率較低以及全要素生產率波動較大。高新技術產業產品出口貿易容易受到環境變化影響，如國際形勢、行業政策、金融危機以及疫情等不確定因素。對此，需要建立完善相應法律法規，重視對知識產權與專利的保護，保證高新技術產業穩定發展的環境；在國際上，需加強與貿易國之間的溝通，減少貿易摩擦。除此之外，企業自身的技術創新能力也要重視。政府應加大對高新技術產業技術創新方面的補貼以及技術轉化方面的投入；企業方面，可采取引進高素質人才、加快科研團隊建設等措施，有利于提高企業技術創新和產品出口貿易競爭。