创新驱动_绿色发展与我国工业经济的转型效率研究_姚西龙
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+ k2 ， …， kw ） ∈ Ｒw ，得到 Q 种普通期 入要素 k = （ k1 ， + y2 ， …， yQ ） ∈ ＲQ 、I 种创新期望产 望产出 y = （ y1 ， + m + N
s. t.
J
k wj λ j ∑ j =1
+ sk w w = k wj ，
p ij λ j ∑ j =1
q =1
*
*
） ≤1
0 ≤ IE = 1 － （
M V e +*
W k max∑ Ｒ k w sw + w =1 J I p Ｒp ∑ i si i =1 k p
1
绿色创新的转型效率模型构建
在借鉴 Sueyoshi 和李涛研究成果的基础上， 本
文将生产投入细分为资本、 设备、 劳动力等普通 投入要素、能源要素及创新投入要素。假设使用 N c2 ， …， c n ） ∈ Ｒ 、M 种能 种普通投入要素 c = （ c1 ， e2 ， …， e m ） ∈ Ｒ 和 W 种创新投 源投入要素 e = （ e1 ，
λj ∑ j =1 sh v v ≥ 0，
= 1， λj ≥ 0， j
+ －
s. t.
J
n ∑ cnj λ j + s cn = cnj ，
j =1
k e sc se n ； s w ≥ 0 ， w ； s m ≥ 0 ， m； m ≥ 0， n ≥ 0，
（ 7）
k wj λ j ∑ j =1
c y 影的投入与产出松弛变量分别为 s n ≥ 0 ， n ； s q ≥
0， q 。本 文 构 建 了 期 望 产 出 的 经 济 效 率 ＲAM 模型：
N c max∑ Ｒ c n Sn + n =1 J Q y Ｒy ∑ q Sq q =1
， 而后来更多的学者将其视为一
种产出要素进行研究， DEA 方法被广泛地应用到 绿色全要素生产率， 该方法经过了多次改进， 解 决了限制性投入要素与非期望产出要素的处理问 题
N W c c n n M k k w w
p ij λ j ∑ i =1
JBiblioteka Baidu
－ sp i i = p ij ， + sh v v = h vj ，
max∑ Ｒ s
n =1 V
+
Ｒ ∑ w =1
s
+
Ｒ ∑ m =1
e m
（s
e－ m
+ s ）
e+ m
h vj λ j ∑ j =1
J
+
h ∑ Ｒh v sv v =1 J
［2 － 3 ］
s. t.
J
c nj λ j ∑ j =1
+ sc n n = c nj ，
； 在创新效率的研究方面，学者们主要对研
发投入与产出进行了研究， 余泳泽等人的研究表 明技术开发和技术成果转化两个阶段中的技术创 新效率都比较低； 而史修松等人对我国的研发创 新效率进行了研究， 他们的研究表明我国研发创 新效率较低但呈现增长趋势； 在绿色创新效率方 面，韩晶、冯志军等学者将能源投入与环境污染 要素加入到创新效率的 DEA 模型中， 创建了绿色 创新效率模型， 他们的研究结果表明我国绿色创 新效率较低
［9 ］
+ I
λj ∑ j =1
= 1， j λj ≥ 0， （ 3）
p sk w ； s i ≥ 0 ， i w ≥ 0，
［8 ］ 借鉴 Sueyoshi 的 求 解 方 法 ， 可 以 对 公 式
（ 1 ） 求解，第 t 时期第 j 个对象的 ＲAM 创新效率 （ IE ） 指标可以转化为：
N W c c* n n M
0 ≤ TE = 1 － （
c Ｒc ∑ n sn n =1 Q
+ +
k Ｒk ∑ w sw w =1 I p Ｒp ∑ i si i =1
*
+ + （ 8）
∑ Ｒ em （ s em
m =1 V h Ｒh ∑ v sv v =1
*
+*
+ se m ）
－*
+
∑ Ｒ yq s yq
W I
*
0 ≤ IE = 1 － （
k Ｒk ∑ w Sw w =1
+
p ＲP ∑ i Si i =1
*
） ≤1 （ 4）
1. 3 ， 假定 t 时
绿色效率模型 在非期望产出的绿色效率模型方面， 在非期
第 1 期 （ 2015 年 1 月）
［8 ］
中国科技论坛
J
- 59 -
望模型中设定了两个能源松弛变量 ， 本文构建 的非期望产出的绿色效率 ＲAM 模型。
我国工业在高速增长的同时伴随着能源消耗 过大、环境污染严重及创新性不足的问题， 迫切 需要向节能环保和创新驱动的模式转变 ， 而如何
提高工业绿色发展和创新驱动水平是其实现转型 的关键。学术界虽然已经对绿色创新展开了大量 的研究，与绿色创新转型效率密切相关的研究课
rc201313a） ，国家自然科学基金 “区域碳减排潜力调控机制与政策研究 ” 课题 （ 71373170 ） ， 国家自然 基金项目： 太原理工大学引进人才科研启动经费 （ tyut科学基金 “企业网络能力与技术能力螺旋耦合的模式构建与促进策略研究 ” 课题 （ 71202160 ） ，山西省高等学校优秀青年学术带头人支持计划资助 ， 山西省高 等学校哲学社会科学研究项目资助 。 收稿日期： 2014 － 04 － 15 作者简介： 姚西龙 （ 1981 － ） ，男，山东日照人 ，管理学博士 ，讲师； 研究方向： 技术经济与绿色经济 。
DOI:10.13580/j.cnki.fstc.2015.01.011
Innovation Driven，Green Growth and Industrial Economic Efficiency
Yao Xilong ，Niu Chonghuai，Liu Jia
（ College of Economics and Management，Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024 ，China） Abstract： Industrial green innovation transition efficiency model including economic efficiency ， green efficiency and innovation efficiency is built by using DEAＲAM model based on existing research. The results show that the changes of overall industrial green innovation transition efficiency present different characters in different stage. After 2009 ，industrial green innovation transition efficiency increase greatly，the first reason is green efficiency，and another one is innovation efficiency. The green innovation transition efficiency of middle and east provinces present obvious changes. However ， the green innovation transition efficiency of middle and east provinces present slow changes. Key words： Innovation driven； Green development； Industry； Green innovation transition efficiency； DEAＲAM
J
+ s = k wj ， w －s
e+ m
k w
公式 （ 7） 的规划模型同时考虑了经济总产出、 创新产出等两个期望产出及环境污染的非期望产出， 从而建立了三个最优实践边界，第一个是经济总产 出的最优实践边界； 第二个是创新产出的最优实践 边界； 第三个是环境污染的最优实践边界。 因此， 本文建立的绿色创新转型效率是包含了绿色效率、 经济效率及创新效率等三个效率的联合效率，根据
Sueyoshi 和李涛的求解方法，可以得到第 t 时期第 j 个对象的绿色创新转换效率 （ TE） 指标：
N W
*
（ 5）
根据韩晶和李涛的研究成果， 先将所有的污 染物去量纲化后， 构建成一个污染度指标来代替 污染产出水平，然后对公式 （ 4 ） 进行求解， 可以 得到第 t 时期第 j 个对象的 ＲAM 绿色效率 （ GE ） 指标：
+ －
e mj λ j ∑ j =1
J j =1 J
+s
e－ m
= e mj ， m
v ∑ h vj λ j + s h v = h vj ， λj ∑ j =1 sh v v ≥ 0， = 1， λj ≥ 0， j
k e se sc n ； s w ≥ 0 ， w ； s m ≥ 0 ， m； m ≥ 0， n ≥ 0，
［4 － 7 ］
y qj λ j ∑ j =1
J
－ sy q q = y qj ，
λj ∑ j =1
= 1， λj ≥ 0， j （ 1）
［8 ］
y sc n ； s q ≥ 0 ， q n ≥ 0，
根据 Sueyoshi 的 设 定 的 条 件 （ EE ） 指标可以转化为：
N
，可 以 对 公 式
第 1 期 （ 2015 年 1 月）
中国科技论坛
- 57 -
创新驱动 、 绿色发展与我国工业 经济的转型效率研究
姚西龙，牛冲槐，刘
（ 太原理工大学经济管理学院，山西
佳
太原 030024 ）
摘
ＲAM 模型，构建了包含环境效率、经济效率及创新效率的工业经济转型效率的测 要： 本文利用 DEA-
算模型，根据此模型能够测算出我国总体及不同省份的绿色创新效率 。 研究结果表明： 我国工业的绿色 创新转型效率变化呈现阶段性的特征 ，自 2009 年后，我国工业总体绿色创新转型效率有较大提升， 绿色 效率是推动其变动的关键性因素 ，其次是创新效率； 各个省份工业绿色创新转型效率呈现不均衡的发展 趋势，中东部地区的工业绿色创新转型效率变动趋势明显 ， 而西部地区工业绿色创新转型效率提升速度 缓慢。 ＲAM 关键词： 创新驱动； 绿色发展； 工业； 绿色创新转型效率； DEA中图分类号： X24 文献标识码： A
- 58 -
中国科技论坛
（ 2015 年 1 月） 第 1 期
题涉及绿色全要素生产率、 创新效率及绿色 （ 研 发） 创新效率等三个方面的研究。 在绿色全要素 生产率的研究方面， 能源要素及环境污染要素被 加入到 DEA 模型中， 前期的研究将环境污染要素 作为投入要素
［1 ］
期第 j 个对象 （ j = 1 ， …， J ） 相对于生产前沿投
J
－ sp i i = p ij ，
p2 ， …， p I ） ∈ Ｒ 及 V 种非期望产出 h = 出 p = （ p1 ， h2 ， …， h v ） ∈ Ｒ v+ 。由此可知， 普通投入要素、 （ h1 ， 能源投入要素、 创新投入要素能够导致普通的产 出、创新产出等期望产出以及环境污染的非期望 产出。 本文构建的绿色创新转型效率的测算模型是 以生产部门及研发部门为基础的， 包含绿色效率、 创新效率和经济效率的综合模型 。 1. 1 经济效率模型 根据 Aida 关于经济效率的定义
（ 1 ） 求解，第 t 时期第 j 个对象的 ＲAM 经济效率
Q
*
0 ≤ EE = 1 － （
∑ Ｒ cn S cn +
n =1
y Ｒy ∑ q Sq q =1
*
） ≤1 （ 2）
。
［8 ］
在以上研究的基础上， 本文加入了生产部门 ＲAM 模型 效率的测算，构建了一个 DEA， 该模 型是一个联合效率测算模型， 能够全面衡量经济 效率、绿色效率及创新效率的综合水平， 从而得 出我国工业绿色创新转型发展效率的变化 。
1. 2
创新效率模型 与冯志军的研究不同， 本文构建的创新效率
模型是基于非径向和非角度的 DEA 方法基础上构 建，假定 t 时期第 j 个对象 （ j = 1 ，…，J ） 相对于 新产品生产前沿投影的投入与产出松弛变量分别 为 sw ≥ 0 ， w ； s i ≥ 0 ， i ，本文构建的期望产出的 创新效率 ＲAM 模型：
s. t.
J
k wj λ j ∑ j =1
+ sk w w = k wj ，
p ij λ j ∑ j =1
q =1
*
*
） ≤1
0 ≤ IE = 1 － （
M V e +*
W k max∑ Ｒ k w sw + w =1 J I p Ｒp ∑ i si i =1 k p
1
绿色创新的转型效率模型构建
在借鉴 Sueyoshi 和李涛研究成果的基础上， 本
文将生产投入细分为资本、 设备、 劳动力等普通 投入要素、能源要素及创新投入要素。假设使用 N c2 ， …， c n ） ∈ Ｒ 、M 种能 种普通投入要素 c = （ c1 ， e2 ， …， e m ） ∈ Ｒ 和 W 种创新投 源投入要素 e = （ e1 ，
λj ∑ j =1 sh v v ≥ 0，
= 1， λj ≥ 0， j
+ －
s. t.
J
n ∑ cnj λ j + s cn = cnj ，
j =1
k e sc se n ； s w ≥ 0 ， w ； s m ≥ 0 ， m； m ≥ 0， n ≥ 0，
（ 7）
k wj λ j ∑ j =1
c y 影的投入与产出松弛变量分别为 s n ≥ 0 ， n ； s q ≥
0， q 。本 文 构 建 了 期 望 产 出 的 经 济 效 率 ＲAM 模型：
N c max∑ Ｒ c n Sn + n =1 J Q y Ｒy ∑ q Sq q =1
， 而后来更多的学者将其视为一
种产出要素进行研究， DEA 方法被广泛地应用到 绿色全要素生产率， 该方法经过了多次改进， 解 决了限制性投入要素与非期望产出要素的处理问 题
N W c c n n M k k w w
p ij λ j ∑ i =1
JBiblioteka Baidu
－ sp i i = p ij ， + sh v v = h vj ，
max∑ Ｒ s
n =1 V
+
Ｒ ∑ w =1
s
+
Ｒ ∑ m =1
e m
（s
e－ m
+ s ）
e+ m
h vj λ j ∑ j =1
J
+
h ∑ Ｒh v sv v =1 J
［2 － 3 ］
s. t.
J
c nj λ j ∑ j =1
+ sc n n = c nj ，
； 在创新效率的研究方面，学者们主要对研
发投入与产出进行了研究， 余泳泽等人的研究表 明技术开发和技术成果转化两个阶段中的技术创 新效率都比较低； 而史修松等人对我国的研发创 新效率进行了研究， 他们的研究表明我国研发创 新效率较低但呈现增长趋势； 在绿色创新效率方 面，韩晶、冯志军等学者将能源投入与环境污染 要素加入到创新效率的 DEA 模型中， 创建了绿色 创新效率模型， 他们的研究结果表明我国绿色创 新效率较低
［9 ］
+ I
λj ∑ j =1
= 1， j λj ≥ 0， （ 3）
p sk w ； s i ≥ 0 ， i w ≥ 0，
［8 ］ 借鉴 Sueyoshi 的 求 解 方 法 ， 可 以 对 公 式
（ 1 ） 求解，第 t 时期第 j 个对象的 ＲAM 创新效率 （ IE ） 指标可以转化为：
N W c c* n n M
0 ≤ TE = 1 － （
c Ｒc ∑ n sn n =1 Q
+ +
k Ｒk ∑ w sw w =1 I p Ｒp ∑ i si i =1
*
+ + （ 8）
∑ Ｒ em （ s em
m =1 V h Ｒh ∑ v sv v =1
*
+*
+ se m ）
－*
+
∑ Ｒ yq s yq
W I
*
0 ≤ IE = 1 － （
k Ｒk ∑ w Sw w =1
+
p ＲP ∑ i Si i =1
*
） ≤1 （ 4）
1. 3 ， 假定 t 时
绿色效率模型 在非期望产出的绿色效率模型方面， 在非期
第 1 期 （ 2015 年 1 月）
［8 ］
中国科技论坛
J
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望模型中设定了两个能源松弛变量 ， 本文构建 的非期望产出的绿色效率 ＲAM 模型。
我国工业在高速增长的同时伴随着能源消耗 过大、环境污染严重及创新性不足的问题， 迫切 需要向节能环保和创新驱动的模式转变 ， 而如何
提高工业绿色发展和创新驱动水平是其实现转型 的关键。学术界虽然已经对绿色创新展开了大量 的研究，与绿色创新转型效率密切相关的研究课
rc201313a） ，国家自然科学基金 “区域碳减排潜力调控机制与政策研究 ” 课题 （ 71373170 ） ， 国家自然 基金项目： 太原理工大学引进人才科研启动经费 （ tyut科学基金 “企业网络能力与技术能力螺旋耦合的模式构建与促进策略研究 ” 课题 （ 71202160 ） ，山西省高等学校优秀青年学术带头人支持计划资助 ， 山西省高 等学校哲学社会科学研究项目资助 。 收稿日期： 2014 － 04 － 15 作者简介： 姚西龙 （ 1981 － ） ，男，山东日照人 ，管理学博士 ，讲师； 研究方向： 技术经济与绿色经济 。
DOI:10.13580/j.cnki.fstc.2015.01.011
Innovation Driven，Green Growth and Industrial Economic Efficiency
Yao Xilong ，Niu Chonghuai，Liu Jia
（ College of Economics and Management，Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024 ，China） Abstract： Industrial green innovation transition efficiency model including economic efficiency ， green efficiency and innovation efficiency is built by using DEAＲAM model based on existing research. The results show that the changes of overall industrial green innovation transition efficiency present different characters in different stage. After 2009 ，industrial green innovation transition efficiency increase greatly，the first reason is green efficiency，and another one is innovation efficiency. The green innovation transition efficiency of middle and east provinces present obvious changes. However ， the green innovation transition efficiency of middle and east provinces present slow changes. Key words： Innovation driven； Green development； Industry； Green innovation transition efficiency； DEAＲAM
J
+ s = k wj ， w －s
e+ m
k w
公式 （ 7） 的规划模型同时考虑了经济总产出、 创新产出等两个期望产出及环境污染的非期望产出， 从而建立了三个最优实践边界，第一个是经济总产 出的最优实践边界； 第二个是创新产出的最优实践 边界； 第三个是环境污染的最优实践边界。 因此， 本文建立的绿色创新转型效率是包含了绿色效率、 经济效率及创新效率等三个效率的联合效率，根据
Sueyoshi 和李涛的求解方法，可以得到第 t 时期第 j 个对象的绿色创新转换效率 （ TE） 指标：
N W
*
（ 5）
根据韩晶和李涛的研究成果， 先将所有的污 染物去量纲化后， 构建成一个污染度指标来代替 污染产出水平，然后对公式 （ 4 ） 进行求解， 可以 得到第 t 时期第 j 个对象的 ＲAM 绿色效率 （ GE ） 指标：
+ －
e mj λ j ∑ j =1
J j =1 J
+s
e－ m
= e mj ， m
v ∑ h vj λ j + s h v = h vj ， λj ∑ j =1 sh v v ≥ 0， = 1， λj ≥ 0， j
k e se sc n ； s w ≥ 0 ， w ； s m ≥ 0 ， m； m ≥ 0， n ≥ 0，
［4 － 7 ］
y qj λ j ∑ j =1
J
－ sy q q = y qj ，
λj ∑ j =1
= 1， λj ≥ 0， j （ 1）
［8 ］
y sc n ； s q ≥ 0 ， q n ≥ 0，
根据 Sueyoshi 的 设 定 的 条 件 （ EE ） 指标可以转化为：
N
，可 以 对 公 式
第 1 期 （ 2015 年 1 月）
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创新驱动 、 绿色发展与我国工业 经济的转型效率研究
姚西龙，牛冲槐，刘
（ 太原理工大学经济管理学院，山西
佳
太原 030024 ）
摘
ＲAM 模型，构建了包含环境效率、经济效率及创新效率的工业经济转型效率的测 要： 本文利用 DEA-
算模型，根据此模型能够测算出我国总体及不同省份的绿色创新效率 。 研究结果表明： 我国工业的绿色 创新转型效率变化呈现阶段性的特征 ，自 2009 年后，我国工业总体绿色创新转型效率有较大提升， 绿色 效率是推动其变动的关键性因素 ，其次是创新效率； 各个省份工业绿色创新转型效率呈现不均衡的发展 趋势，中东部地区的工业绿色创新转型效率变动趋势明显 ， 而西部地区工业绿色创新转型效率提升速度 缓慢。 ＲAM 关键词： 创新驱动； 绿色发展； 工业； 绿色创新转型效率； DEA中图分类号： X24 文献标识码： A
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中国科技论坛
（ 2015 年 1 月） 第 1 期
题涉及绿色全要素生产率、 创新效率及绿色 （ 研 发） 创新效率等三个方面的研究。 在绿色全要素 生产率的研究方面， 能源要素及环境污染要素被 加入到 DEA 模型中， 前期的研究将环境污染要素 作为投入要素
［1 ］
期第 j 个对象 （ j = 1 ， …， J ） 相对于生产前沿投
J
－ sp i i = p ij ，
p2 ， …， p I ） ∈ Ｒ 及 V 种非期望产出 h = 出 p = （ p1 ， h2 ， …， h v ） ∈ Ｒ v+ 。由此可知， 普通投入要素、 （ h1 ， 能源投入要素、 创新投入要素能够导致普通的产 出、创新产出等期望产出以及环境污染的非期望 产出。 本文构建的绿色创新转型效率的测算模型是 以生产部门及研发部门为基础的， 包含绿色效率、 创新效率和经济效率的综合模型 。 1. 1 经济效率模型 根据 Aida 关于经济效率的定义
（ 1 ） 求解，第 t 时期第 j 个对象的 ＲAM 经济效率
Q
*
0 ≤ EE = 1 － （
∑ Ｒ cn S cn +
n =1
y Ｒy ∑ q Sq q =1
*
） ≤1 （ 2）
。
［8 ］
在以上研究的基础上， 本文加入了生产部门 ＲAM 模型 效率的测算，构建了一个 DEA， 该模 型是一个联合效率测算模型， 能够全面衡量经济 效率、绿色效率及创新效率的综合水平， 从而得 出我国工业绿色创新转型发展效率的变化 。
1. 2
创新效率模型 与冯志军的研究不同， 本文构建的创新效率
模型是基于非径向和非角度的 DEA 方法基础上构 建，假定 t 时期第 j 个对象 （ j = 1 ，…，J ） 相对于 新产品生产前沿投影的投入与产出松弛变量分别 为 sw ≥ 0 ， w ； s i ≥ 0 ， i ，本文构建的期望产出的 创新效率 ＲAM 模型：