泰安市矿山装备产业集群创新力评价
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摘要： 本文在了解泰安市矿山装备产业集群发展现状的基础上，分析了该产业集群创新力的影响因素并建立了相应的评价指标体系，借用数据包络法分析工具，选取具有可比性的其他产业集群进行了纵向评价，并且按照时间顺序横向分析了该产业集群在2005-2009年创新力发展动态，最后找出了提升产业集群创新力的关键因素，以期为泰安市矿山装备产业集群创新力的发展奠定一定的理论基础。
Abstract： This paper， on the basis of understanding the current situation of Taian mining equipment， analyzed the influence factors of the industrial cluster innovation and established the corresponding evaluation index system. The paper used data envelopment analysis， selected the other comparable industry cluster for longitudinal evaluation and transverse analysis on the innovative development of industrial cluster in time order from 2005 to 2009， finally found out the key factors of promoting industrial cluster innovation， so as to establish a certain theoretical foundation for the innovation development of Taian mining equipment industrial cluster.
关键词： 产业集群；创新力；评价；DEA
Key words： industrial cluster；innovative ability；evaluation；DEA
中图分类号：F062.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）10-0009-03
0 引言
作为国民经济的战略性支柱产业，装备制造业的发展水平直接体现了一国国防现代化的实现程度、高新技术转化水平以及国家现代化综合实力。近年来，基于产业集群特有的地理集聚性、知识流动性、专业协作性等创新优势，装备产业集群化发展在促进经济发展和提高区域竞争力方面已经表现出强劲、持续的发展势头。而出现此现象的关键因素就在于产业集群内在的创新机制，可以不断地为装备制造业提供新的发展动力和发展方向，进而刺激产业经济的发展。关于装备产业集群创新力的研究文献相对较少，主要是从集群的集聚规模和程度、创新模式、创新绩效、管理机制等角度出发，分析了集群创新系统的实际情况，对如何构建集群持续创新机制，实现技术产品化、专业化和装备成套化等问题提出了发展意见。基于已有的研究成果，本文以泰安市矿山装备产业集群为例，采用数据包络分析法对其创新力进行了评价研究。
1 泰安市矿山装备产业集群发展现状
1.1 产业集群的发展现状 经过“十五”、“十一五”近十年持续不断的培育，泰安市已初步形成电子信息产业集群、玻璃纤维产业集群等十大重点产业集群。作为泰安市的优势产业，矿山装备产业集群不仅在矿山设备设计、电子产品研发上，还是在政府财政支持、人才和技术、自然资源等方面都存在一定的优势，并且还培育了一批优势企业。
目前“支撑矿山安全高效生产的信息技术与装备产业集群”已有企业101家，从业人员16000多人，龙头企业主要集中在泰安高新技术产业开发区内，其中电子信息企业20家，装备生产企业81家。据不完全统计，共有专利210项、软件著作权70项。该集群拥有省级以上名牌产品、驰（著）名商标各13件、7件，产业链条和产业体系也逐步得到完善和提高。
1.2 集群创新力的影响因素 产业集群创新能力是指集群网络内的企业、科研机构、中介服务、政府等组织机构为了共同的发展目标和利益，对信息、经验、资金、文化等因素的探索和整合，以提高企业的竞争力进而实现产业的可持续发展。产业集群创新力的提高不是单个企业或机构创新力的简单叠加，也不是单方面的影响因素所决定的，而是集群网络内创新主体通过知识、技术、资金等多种因素相互作用的结果。综合以上泰安市产业集群的发展现状，可以将影响其创新力的主要因素概括为四个方面：
①创新投入。科研投入主要体现在集群内企业自身在科研机构建设、科研项目经费、科研人员培训以及企业与高校间的合作等方面，科研投入能力的高低是企业进行技术创新，提升创新能力的根本，也是反映集群创新活动积极性的重要指标。
②技术支持。技术支持的相关程度是一个产业、地区技术创新的关键因素，它直接影响到企业各项技术创新所能达到的层次和深度以及科技研究的方向和发展途径。它不仅包括集群内现有的技术支持、引进的先进技术以及通过各种扩散形式的技术溢出，还包括集群内对各种技术知识产权的保护程度。
③创新环境。在一定的科研水平和技术支持下有效的外部条件和外部力量是创造良好的创新氛围，提升产业集群创新能力的决定性因素。政府政策的支持度和优惠度、市场服务机制的完善度、社会资源、文化环境等社会经济系统的影响因素都是制约集群创新环境优异的关键指标。
④创新绩效。作为产业集群创新能力的最终表现，创新绩效不仅可以反映出地区经济实力发展的快速程度，又可以作为集群再创新活动的基础，探索、研发、整合更好的创新元素以促进产业集群的可持续发展。
2 集群创新力指标评价体系
产业集群创新力的评价是将理论层次的分析转化为实践层次运用的关键环节，而评价结果的可行性和可信性又取决于评价指标选取的客观性与准确性。结合以上产业集群创新力主要影响因素的分析和指标选取时科学性、可取性等相关原则，可以设计以下评价指标：C1高校、企业申报科技项目数，C2集群内科研机构数目，C3科研经费投入强度，C4技术创新费用比重，C5政府投资额，C6基础设施投资水平，C7发明专利申请量，C8利税总额，C9新产品产出率，C10发明专利申请授权数，C11销售收入。
作为评价经济活动效率高低的一部分，集群创新力的评价属于一个多目标综合评价问题，它可以通过投入和绩效之间比例关系的形式，反映出主体资源利用和整体经营的效果。评价集群绩效的方法主要有模糊评价法、主成分分析法、因子分析法等，介于数据处理的客观性与可行性，本文采取数据包络分析法。
数据包络分析法（DEA）是由查尔斯和库珀提出的一种针对投入和产出问题的多指标综合评价方法，该方法根据决策单元（DMU）的投入指标和产出指标，并且以相对效率为基础，建立线性规划模型来评价每个决策单元的有效性进而分析决策单元的优劣。相对于其他的分析方法，数据包络法可以不用确定每个评价指标和影响因素的权重，避免了主观偏好性和数据客观性等因素对模型计算的影响。再者该方法不仅可以对决策单元进行效率排队，还能进一步指出无效单元的存在理由及改进的方面和标准大小，是一种很好的管理工具。
假设有n个具有可比性的决策单元，每个决策单元都可用a种类型的输入和b种类型的输出表示，即xj=（x1j，x2j，…，xaj）T和yj=（y1j，y2j，…，ybj）T分别是第j个决策单元的DMUj的输出变量和输入变量。定义v=（v1，v2，…，va）T和u=（u1，u2，…，ub）T分别是输入变量和输出变量的权向量，使用charnes-cooper变换和对偶转换可以将分式规划（C2R模型）最终转化为：
minθs.t.■λ■x■+s-=θx■■λ■y■-s+=y■λ■？叟0，j=1，2，…，ns-？叟0，s+？叟0
其中xj，yj分别是DMUj0的投入、产出量，θ是决策单元的效率评价结果，s-、s+是松弛变量、剩余变量，可以作为投入、产出指标的调节变量，λj是决策单元的权重。假设θ#、λ■■、s-#、s+#是模型的最优解，则有：
①θ#=1，s-#=s+#=0则称该决策单元是DEA有效，表示该状态下系统能够充分利用各项资源和条件，投入和产出达到了最优的状态。
②θ#=1，s-#、s+#中任何一个不是0，则称该决策单元是弱DEA有效的，此时可以通过适量调节投入和产出值达到最优的状态。
③θ#
3 实证分析
3.1 横向分析 为了更好的评价泰安市矿山装备产业集群的创新力，本文选取了内蒙古包头装备制造产业园、沈阳铁西装备制造产业集群和秦皇岛市卢龙机械制造产业集群的技术创新情况进行横向比较。内蒙古包头装备制造产业园是以装备制造为主导产业的新兴特色园区，主要致力于先进装备制造业、高新技术产业、高端装备制造业的发展，现已形成了矿山装备、机械装备、能源装备等主导产业集群。沈阳铁西装备产业集群是以大企业主导为显著特点的装备制造集聚区，拥有重矿机械、变电装备等优势装备集群，其发展规模、技术水平和市场份额在全国均是名列前茅。秦皇岛卢龙机械制造集群主要以矿山设备、筑路机械为主，其经济结构和发展趋势与泰安市矿山装备产业集群相似，因而具有一定的可比性。
通过查阅2010年《中国统计年鉴》，《泰安市统计年鉴》以及各集群所在地的统计年鉴等资料，对以上评价指标数据整理并将数据代入上述数学模型得出如表1评价结果。
通过横向分析，可以清楚地看到各个产业集群的相对效率值、松弛变量和剩余变量。结合以上模型定理的内容，可以发现沈阳铁西装备制造产业集群的相对效率值为1，且其他指标分析值都是0，则其为DEA有效，该集群内创新资源与条件等得到了充分的利用。内蒙古包头装备制造产业园的相对效率为1，但是其s■■、s■■与s■■的值不为0，则为弱DEA有效性，秦皇岛卢龙机械制造产业集群和泰安市矿山装备产业集群的相对效率值小于1，也就是DEA无效还存在改进、优化的空间。该数据的评价结果与以上产业集群的发展情况基本拟合，说明该模型的选取是有效的。
以上评价结果显示，泰安市产业集群在科研经费投入强度、技术创新费用比重、政府投资、基础建设水平上的松弛变量分别是0.6784+10、0.5238+01、0.7485-11、0.3769+00，而新产品产出率和专利申请授权量上的剩余变量分别是0.3549+05和0.5897+00，其余变量为0，这说明该产业集群在科研经费、基础设施建设、专利申请授权量等投入、产出指标上存在一定的改进空间。如果保持其他投入、产出指标不变的情况下，按照以上指标分析值的差额量相应的减少科研经费、技术创新改进经费、基础设施投入量或者增加专利申请量、新产品产出率会使集群的效率有所提升。
3.2 纵向分析 为了更好地反映出近年来泰安市产业集群创新力的发展现状，找出该集群创新能力的主要影响因素，在结合该集群的自身特点的基础上，本文选取科研经费投入强度（C1）、基础设施投入水平（C2）、发明专利数（C3）、新产品产出率（C4）、销售收入（C5）作为评价指标，以2005-2009年该集群的实际情况作为数据基础对该集群进行纵向评价。将数据代入数学模型得出如表2的评价结果。
从表2可以看出，该产业集群在2007年为创新有效，2006年和2008年为弱DEA有效，2005年和2009年为创新无效，如果按照上表中松弛变量和剩余变量的标准值修正05、09年的输入变量和输出变量，会使该年份创新有效。从表2的评价结果还可以看到，创新无效的原因来自于产出不足，因为2005年的发明专利数和新产品产出率的剩余变量分别是0.2475-09、0.6491+01，2009年的新产品产值率的剩余变量是0.6582+02，而2006和2008出现弱DEA有效的结果也是产出不足的原因，所以可以认为影响泰安市矿山装备产业集群创新力提升的主要因素是新产品的产出率不足或是专利拥有数量不足。
综上所述，通过对泰安市矿山装备产业集群的横向分析和纵向分析可以发现，相对于其他产业集群，泰安市矿山装备产业集群在创新效率上存在明显的差距，且创新发展不平稳，主要表现在技术创新成果转化不足、专利拥有量少等，造成集群再创新基础相对薄弱进而影响集群创新能力的提高。因此该产业集群应该注重科技人才的投入以及产学研机制的完善，提高创新环境等外部条件的优越性，拓宽技术创新成果产品化渠道，加强集群在人才和资源上的自然优势。
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