科技投入产出的DEA评价模型

4 科技投入产出 DEA 评价模型的应用
411 科技投入产出评价基本数据 。运用 DEA 评价模型 , 根
∶ ∶ ∶
vm m
∶
x m1 y 11 y 21
∶
x m2 y 12 y 22
∶ ………… ………… …wk.baidu.com……
x mn y1 n y2 n
→
→ 1 → 2
u1 u2
∶
y s1
∶
y s2
∶ …………
( u1 , u2 , …, us ) T , 每个部门相应的效率评价指标为 : hj = U T Yj / V T Xj =
s m
起来的一种崭新的效率评价方法 。它是使用数学规划模型 比较 决 策 单 元 之 间 的 相 对 效 率 , 对 决 策 单 元 做 出 评 价 。 DEA 评价模型特别适用于具有多个输入变量和输出变量的 复杂系统 , 它对决策单元的规模有效性和技术有效性同时 进行评价 。运用这一模型不仅可以对经济效益指标进行评 价 , 而且对一些社会效益指标也可以做出客观的评价 , 尽 管这些指标的计量单位 、性质不尽相同 。对科技投入产出 这样一种既有经济效益又有社会效益的系统问题 , 运用 DEA 评价模型进行评价 , 无疑是可取的 。它突破了常规方 法中无法对社会效益问题进行定量分析评价的局限 , 是一 大进步 。 312 科技投入产出 DEA 评价模型 。 假设有 n 个被评价的部 门 ( 或决策单元) , 每个部门都有 m 种类型的 “输入” ( 即 该部门对 “资源”的耗费 ) , 以及 s 种类型的 “输出” ( 即 该部门在消耗了 “资源”后所表现出的效果 ) 。它们可由表 1 给出 : 表1 评价信息表
收稿日期 : 2004 - 11 - 16
科技投入从人力资源和财力投入两个方面考虑 , 其中 科技活动人员反映了科技活动的基础 ; 研究和发展 ( R& D) ( ) 经费是反映一个国家 地区 、行业等 科技实力的重要指 标 , 又是提高综合实力和竞争力的重要基础 ; 科技活动中 科学家和工程师人数是科技投入中的主要指标 , 高度反映 科技活动的投入力度 ; 科技活动经费说明对科技活动的重 视和条件 ; 技术开发经费是技术创新的重要体现 。 科技产出中的科技论文数 、发明专利批准数 、获国家 级奖数是科技活动的直接产出成果 。科技活动有别于一般 的投入产出问题 , 其产出必须体现与科技投入相关的产出
j =1
∑V X
n
= 1
U≥ 0, V ≥ 0
2
x 12 x 22
………… ………… …………
n x1 n x2 n
1 2
→ →
x 11 x 21
若 DEA 评价模型的一个最优解 U 、V 使得 UT Yj - V T Xj = 0 ( j = j0 ) , 且 U > 0 , V > 0 , 则称第 j0 部门是相对有效 的 ; 若最优解中有取 0 值的分量 , 则称第 j0 部门是弱相对 有效的 。
赵 敏 : 科技投入产出的 DEA 评价模型 成果 , 尽管表面上其作用是间接的 , 但所蕴涵的推动经济 社会发展的潜力和作用是巨大的 。而新产品销售额则能充 分说明科学技术的贡献大小 。
91
) , vi ≥ vi 为第 i 种类型输入的一种度量 ( 即 “权” 0; ) , ur ≥ ur 为第 r 种类型输出的一种度量 ( 即 “权” 0。 ysj )
x1 ,1 x2 ,1 x3 ,1 x4 ,1 x5 ,1 y1 ,1 y2 ,1 y3 ,1 y4 ,1
区县 2
x 1 ,2 x 2 ,2 x 3 ,2 x 4 ,2 x 5 ,2 y 1 ,2 y 2 ,2 y 3 ,2 y 4 ,2
… … … … … … … … … …
区县 n
x1 , n x2 , n x3 , n x4 , n x5 , n y1 , n y2 , n y3 , n y4 , n
赵 敏 : 科技投入产出的 DEA 评价模型
y 1 ,1 y 2 ,1 y 3 ,1 y 4 ,1 y1 ,2 y2 ,2 y3 ,2 y4 ,2 y 1 ,3 y 2 ,3 y 3 ,3 y 4 ,3 y1 ,4 y2 ,4 y3 ,4 y4 ,4 y 1 ,5 y 2 ,5 y 3 ,5 y 4 ,5
∑y 1 , j ∑y 2 , j ∑y 3 , j ∑y 4 , j
表3 某省会城市各区县的科技投入产出评价基本数据表 ( 格式)
区县 项目 科技活动人员 ( 人) 科 技 投 入 科技活动中科学家和工程师人数 ( 人) 研究和发展 ( R &D) 经费 ( 万元) 科技活动经费 ( 万元) 技术开发经费 ( 万元) 科技论文数 ( 篇) 科 技 产 出 发明专利批准数 ( 个) 获国家级奖数 ( 个) 新产品销售额 ( 万元) 区县 1
( 河海大学商学院 , 江苏南京 210098)
摘要 : 本文根据我国科技统计制度 , 遵循科学性 、可比性和可行性的原则 , 构建了科技投入产出评价指标 体系 。并运用数据包络分析方法 , 建立了科技投入产出评价模型 。 关键词 : 科学技术 ; 投入产出 ; 数据包络分析 ; 模型 中图分类号 : C93111 文献标识码 : A
合计 ∑x 1 , j ∑x 2 , j ∑x 3 , j ∑x 4 , j ∑x 5 , j ∑y 1 , j ∑y 2 , j ∑y 3 , j ∑y 4 , j
表4 某省会城市各行业的科技投入产出评价基本数据表 ( 格式)
行业 项目 科技活动人员 ( 人) 科 技 投 入 科技活动中科学家和工程师人数 ( 人) 研究和发展 ( R &D) 经费 ( 万元) 科技活动经费 ( 万元) 技术开发经费 ( 万元) 科技论文数 ( 篇) 科 技 产 出 发明专利批准数 ( 个) 获国家级奖数 ( 个) 新产品销售额 ( 万元) 行业 1
x1 ,4 x2 ,4 x3 ,4 x4 ,4 x5 ,4
2000
x 1 ,5 x 2 ,5 x 3 ,5 x 4 ,5 x 5 ,5
合计 ∑x 1 , j ∑x 2 , j ∑x 3 , j ∑x 4 , j ∑x 5 , j
92
科技论文数 ( 篇) 科 技 产 出 发明专利批准数 ( 个) 获国家级奖数 ( 个) 新产品销售额 ( 万元)
1 引言
随着经济全球化和知识经济时代的到来 , 科学技术是 第一生产力的理念已越来越被人们所认识和接受 。国家进 一步加大了科技投入的力度 , 大力发展高新技术 , 不断加 快科技产业化的步伐 , 科技兴省 、科技兴市业已成为许多 省市经济社会发展的战略之策 。科技投入与产出对社会经 济发展的作用 , 已为各级政府部门所重视 , 各地根据自然 条件 、人才资源 、科技力量 、经济基础 、地域状况等 , 制 订了适合自身发展的科技战略与政策 , 科技投入对社会经 济的发展起到了积极的作用 。因此 , 对科技投入产出进行 评价 , 对于资源的合理利用 , 提高资金的使用效率具有十 分重要的现实意义 。近年来 , 我国在对科技投入产出评价 方面的科研工作取得了不少可喜的成果 , 但在评价方法上 还过多地拘泥于常规方法 , 新方法的运用与创新有待进一 步的加强 。本文试图运用系统运筹学的思想 , 建立 DEA 评 价模型 , 提出一种全新的科技投入产出评价方法 。
技专利 。我国科技进步统计监测指标体系中科技活动投入 指标包括科技活动人力投入和科技活动财力投入 , 科技活 动产出指标包括科技活动直接产出和高新技术产业化 。 通过对上述指标体系进行分析 , 结合指标选择的原则 , 以及所选择的投入产出相对有效性评价方法 DEA 的特点 , 选用能有效评价各单元科技投入产出的相对效率的指标 , 如图 1 所示 :
表2 某省会城市 “十五”期间各年的科技投入产出评价基本数据表 ( 格式)
1996
x 1 ,1 x 2 ,1 x 3 ,1 x 4 ,1 x 5 ,1
1997
x1 ,2 x2 ,2 x3 ,2 x4 ,2 x5 ,2
1998
x 1 ,3 x 2 ,3 x 3 ,3 x 4 ,3 x 5 ,3
1999
若对任一个 j 部门进行效率评价 , 则在各个 hj ( j = 1 , 2 , …, n) 均不超过 1 的条件下 , 选择权系数 V 及 U , 使 hj 最大 。从而得到 DEA 评价模型 :
max
j =1
∑( U Y
T T j
n
j
- V Xj )
T
T T s. t . U Yj - V Xj ≤ 0 ( j = 1 , 2 , …, n)
1
v1 v2
r =1
∑u y / ∑v x
r rj
i =1
i ij
( j = 1 , 2 , …, n)
适当地选择权系数 V 和 U , 使其满足 hj ≤ 1 (j = 1, 2, …, n) 。于是就有 :
s m r =1
∑
ury rj -
i =1
∑v x
i ij
≤0 j = 1 , 2 , …, n
3 科技投入产出的 DEA 评价模型
311 DEA 评 价 模 型 概 念 的 引 入 。DEA 是 数 据 包 络 分 析 (Date Envelopment Analysis) 的 简 称 , 是 著 名 的 运 筹 学 家 A1Charnes 和 W1W1Cooper 等人以相对效率概念为基础发展
记 Xj = ( x1 j , x2 j , …, xmj ) T , Yj = ( y1 j , y2 j , …, T 。 xij 及 y rj 为已知的数据 , 它们可以根据历史资料或预
测得到 ; vi ( i = 1 , 2 , …, m ) 及 ur ( r = 1 , 2 , …, s ) 为权变量 。对应于权系数 V = ( v1 , v2 , …, vm ) T , U =
科技管理研究 2005 年第 6 期 Science and Technology 2005 No16 Management Research 文章编号 : 1000 - 7695 (2005) 06 - 0090 - 04
科技投入产出的 DEA 评价模型
赵 敏
2 科技投入产出的评价指标体系
211 建立评价指标体系的原则 。 对科技投入产出进行评价 ,
所选指标必须能客观地反映投入与产出中的量变过程 , 能 够反映评价目的和评价内容 。因此 , 指标体系的科学建立 是评价工作成功的基础 。评价指标体系的建立 , 一般要遵 循三个原则 , 即科学性原则 、可比性原则及可行性原则 。 科学性原则是指评价指标体系应尽可能客观地反映和 描述被评价事物或系统活动全过程和活动规律 , 正确揭示 评价对象的本质特征 。 可比性原则是指评价指标体系在被评价对象之间具有 可比性 , 要求评价指标定义明确 , 符合规范 , 统计口径 、 统计范围要一致 。 可行性原则是指评价指标数据具有可采集性 , 以及评 价方法具有可操作性 , 保证评价工作的可实现性 。 212 评价指标的选择 。 根据我国科技统计制度 , 科技投入 主要包括科技资源投入和科技经费投入 , 科技产出主要包 括研究与开发成果获奖数量与水平 、科技论文与专著和科
y sn
∶ ∶ ∶ → s
us
其中 : xij 为第 j 个部门对第 i 种输入的投入量 , xij > 0 ; y rj 为第 j 个部门对第 r 种输出的产出量 , y rj > 0 ;
年份 项目 科技活动人员 ( 人) 科 技 投 入 科技活动中科学家和工程师人数 ( 人) 研究和发展 ( R &D) 经费 ( 万元) 科技活动经费 ( 万元) 技术开发经费 ( 万元)
据科技投入产出评价指标体系 , 可以从不同的角度或层面 出发 , 对某一地区科技投入产出进行实例分析 。为了描述 方便 , 设定该地区为某省会城市 。如对某省会城市 “十五” 期间各年的科技投入产出进行评价 ( 基本数据格式见表 2) ; 对某省会城市某年各区县的科技投入产出进行评价 ( 基本 数据格式见表 3) ; 对某省会城市某年各行业的科技投入产 出进行评价科技投入产出进行评价 ( 基本数据格式见表 4) ; 等等 。