钢铁企业绿色技术创新效率研究-基于网络SBM-DEA模型和Maiquist指数方法.docx

我国钢铁企业绿色技术创新效率评价研究摘要：钢铁工业是我国经济发展中的重要支柱产业，是我国工业现代化建设的先导。2017年我国粗钢产量&32亿吨，占全球粗钢产量的49.2乐继续保持世界第一的产量水平。虽然拥有巨大的产能基础，但由于关键技术的缺失，我国每年仍需进口约4000万吨的高端钢材，面对日益激烈的国际竞争，使得我国钢铁工业需对技术创新提了出更高的要求。钢铁工业长期以来过多地依赖物质资源消耗和规模扩张,形成了高消耗高排放的粗放型发展模式,造成了严重的环境污染，环境问题已成为影响人类生存、制约钢铁企业发展的关键问题。面对如此多严峻的挑战，我国必须推动钢铁工业从过度依赖产能扩张和牺牲环境代价向高技术、绿色化方向发展，因此研究钢铁工业的绿色技术创新效率具体情况显得尤为重要,这对实现钢铁工业的可持续发展具有重要的现实意义。通过对绿色技术创新理论及技术创新效率评价的研究状况的梳理，以12家钢铁公司为例，结合钢铁企业技术创新过程的阶段性特征，将CoD排放量、S02排放以及吨钢烟粉尘排放等环境因素纳入研究框架，建立钢铁企业绿色技术创新效率评价指标体系，并选取网络SBM-DEA模型和MalmqUiSt指数方法，对钢铁企业的绿色技术创新效率进行了阶段性效率状况分析和动态变化分析，并通过进一步的投影分析和创新模式分析得知钢铁企业绿色技术创新效率缺失的重耍环节及根源所在。分析结果表明目前我国钢铁绿色技术创新效率整体水平适中并呈现上升的趋势；在发展过程中过于重视经济效益的转化，忽略了技术的积累，研发阶段效率偏低是导致整体阶段效率下降的根源所在；钢铁企业的创新模式两极分化严重，企业之间创新能力和技术水平层次不齐。创新资源投入冗余和资源配置的不合理是钢铁企业绿色技术创新效率缺失的主要因素。基于对我国钢铁企业绿色技术创新效率的研究分析，本文分别从企业角度、行业与社会角度以及政府角度给出了提升钢铁企业绿色技术创新效率的对策建议，为钢铁企业今后的转型升级和可持续发展体统可行的参考和借鉴。关键词：钢铁企业；绿色技术创新效率；网络SBM-DEA模型；MalmqUiSt指数;第1章绪论1.1 研究背景中国经济经历三十多年快速发展的同时，累积了诸多问题，由于城市化和工业化进程的不断推进，不合理的工业经济结构和粗放的经济增长方式导致了严重的资源浪费，与此同时，环境污染和气候变化问题口益凸显。因此，仅仅依靠资源的粗放式投入、人口红利带来的巨大潜在市场需求和劳动力供应，已经难以支撑和维继社会经济和环境的持续发展。中国迎来了转变经济发展方式、进行产业结构调整的历史性变革期。伴随着国家经济的快速增长，作为传统国民经济支柱的钢铁工业得到了长足的发展,2017年中国工业增加值总量达到28万亿元人民币，占GDP比重的33.9%,其中钢铁行业总产值达4万亿，占中国工业增加值总量的14.3%。高产值的背后是巨大的产能推动，事实上，1996年至今中国一直保持着的世界第一的粗钢产量水平。追溯中国粗钢市场的供需状况，2005年以前，中国粗钢市场一直处于供不应求的状态（中国钢铁工业年鉴数据），由于国内正处于经济的高速增长阶段，钢铁市场利润可观，涌入了大量的小型钢铁企业，致使钢铁行业普遍存在资源利用率低、高端产能不足、低端产能过剩、创新成果不足等问题。根据相关资料统计，一方面我国每年大约有3000-4000万吨的关键高端钢材无法自主供应,只能依赖进口；另一方面，我国重点统计的钢铁企业中，研发投入占营业收入的比重仅为1.1%,远低于发达国家3%的水平。为此钢铁工业“十二五”规划明确提出要把自主创新作为钢铁工业可持续发展的重要支撑，加强技术创新体系建设。“十三五”规划也将去除低效产能作为钢铁工业发展的首要任务，而去除低效产能、提升钢铁产业整体绩效水平，要把工作的着力点和落脚点放在技术创新上1。从污染排放角度来看，钢铁工业是典型的流程制造业，在生产过程中需要排放大量的污染物。相关数据显示我国工业能耗占全国总能耗的70%左右，仅钢铁工业能耗就占工业能耗的15%左右；2017年钢铁行业二氧化硫、氮氧化物、颗粒物排放量分别居于全部工业行业第三、第三、第一的位置。作为污染排放巨头，钢铁工业面临的环境压力越来越大，传统的生产方式无法适应可持续发展理念的要求，严重影响了行业的发展前景。因此，在技术创新推动钢铁工业产业升级的基础上开展钢铁工业的生态化建设是实现钢铁工业可持续发展的必然选择。钢铁企业作为推动钢铁工业产业结构升级基本单位，也是实现行业技术创新和绿色生产的基本实践单位。因此，引入绿色技术创新的概念，从企业层面探究钢铁行业的绿色技术创新效率现状，既是促进行业转型升级、转变经济发展方式的需要，更是实现清洁生产、绿色制造的科学发展需要。在供给侧改革的背景下，从绿色技术创新效率角度考评钢铁行业的技术创新和绿色制造对所有传统高污染行业都具有一定的借鉴意义。1.2 研究目的与意义1.2.1 研究目的对我国钢铁企业绿色技术创新现状进行分析的同时，参考前人已有的研究成果，构建我国钢铁企业绿色技术创新效率的评价指标体系，进行基于网络SBM-DEA模型的钢铁企业绿色技术创新静态效率分析和基于Malmquist指数的动态效率分析，并在此基础上构建TOBIT模型对我国钢铁企业绿色技术创新效率的影响因素进行分析。通过对钢铁企业绿色技术创新效率绩效的分析以明确企业创新活动的实际情况；根据实证分析结果，结合我国钢铁企业现状，从绿色技术创新视角为我国钢铁企业绿色技术创新效率的提高提出具有针对性的决策建议，使钢铁企业在生态创新活动的过程中，增强企业创新资源利用效率，减少对生态环境和社会所造成的负面影响，为实现我国钢铁企业的绿色转型提供决策依据，最终实现钢铁企业经济、环境共生共赢的可持续发展目标。1.2.2 研究意义钢铁工业在历史上对新中国经济的高速发展起到重要的推动作用，是国民经济发展的支柱产业，现如今作为老牌重工业的钢铁工业却面临着低端产能过剩高端产能不足、环境污染问题突出的尴尬境地，实现钢铁企业的绿色转型是传统重工业适应时代需求、实现可持续发展的唯一途径；因此，通过将环境因素纳入技术创新研究的框架内，对钢铁企业绿色技术创新效率进行分析与评价研究，对响应供给侧改革中钢铁企业的转型升级需求、对促进钢企创新资源的优化配置和实现经济与环境的协调发展具有重要的理论意义和实践意义。(1)理论意义国内外学者从效率的角度对于绿色技术创新进行评价研究的成果较多，但研究对象主要集中在对区域或整体工业企业的总体研究，对具体行业的绿色技术创新效率研究很少，专门针对钢铁工业的研究更少；本研究以国内外绿色技术创新效率方面的研究为基础，结合我国钢铁企业的自身特点，对钢铁行业的绿色技术创新效率进行系统的研究：其一，构建一套我国钢铁企业绿色技术创新效率的评价的指标体系；其二打破以往钢铁企业效率研究中将创新过程作为“暗箱”研究的做法，运用两阶段创新价值链并考虑非期望产出的对钢铁企业绿色技术创新进行效率测度与评价研究。因此本研究不论是针对钢铁企业还是绿色技术创新效率评价研究都具有一定的理论价值。（2）实践意义立足于钢铁企业面临的众多挑战，从效率的角度，基于多个微观企业的绿色技术创新，选择从投入、产出的评价层面对其进行研究，可以实现对钢企绿色技术创新效率的客观把握。首先，通过探索钢铁企业技术创新活动与环境污染之间关系的研究，以突出环保的重要性，这对于我国钢企树立绿色理念、增强环保意识具有督促意义；其次，通过分阶段探索钢铁企业技术创新活动的有效性的研究得出钢企效率损失的具体阶段和原因，以及动态效率评价中钢铁企业在技术创新整体和子阶段中的效率变化情况，可用以作为具体指导钢企在生产过程中提升绿色技术创新效率的方法依据。从而为提升我国钢铁企业的绿色技术创新效率提供科学可行且具有针对性的对策建议。1.3 研究内容与研究方法1.3.1 研究内容（1）研究钢铁企业绿色技术创新效率理论框架。通过对技术创新理论、效率理论、可持续发展理论的梳理，总结出钢铁企业绿色技术创新效率理论框架,为后文指标体系的构建提供理论依据和参考。（2）研究钢铁企业绿色技术创新效率指标体系构建。通过结合已有文献研究成果及选取指标的基本原则，从投入指标、中间产出指标、期望产出指标和非期望产出指标四方面指标进行钢铁企业绿色技术创新效率指标体系进行构建，为后文对绿色技术创新效率进行铺垫。（3）研究钢铁企业绿色技术创新静态效率与动态效率。从宏观层面对各地区钢铁企业绿色技术创新效率进行测度分析。首先,运用网络SBM-DEA模型对钢铁企业绿色技术创新效率进行静态分析；其次，运用Malmquist指数模型对钢铁企业绿色技术创新效率进行动态分析；最终，通过效率分析结果，掌握目前我国钢铁企业绿色技术创新效率的真实情况。（4）研究提升钢铁企业绿色技术创新效率的策略。根据本文的研究结论，提出相应的效率提升策略。1.3.2 研究方法（1）文献研究法。使用文献调研方法对技术创新理论、技术创新效率的测算指标以及测算方法进行归纳，在综述现有文献研究成果的基础上界定本文研究对象的相关概念和研究内容，为构建本研究理论分析框架奠定理论基础。（2）归纳分析法。在相关文献研究的基础上，总结归纳前人在研究过程中构建的指标体系，为本研究提供一定的参考来构建符合本研究对象且科学客观的指标体系。(3)比较研究分析法。比较分析法作为本文的基本方法之一，贯穿于现状分析和实证分析的始终。文中使用比较分析法的地方主要有：相关概念界定、创新阶段性效率的比较分析。(4)定量分析方法。结合前人对绿色技术创新效率的研究基础上，建立钢铁企业绿色技术创新效率的评价指标体系，收集整理相关钢铁企业层面的数据。首先，考虑本研究所构建的两阶段评价模型的特征，由于网络数据包络分析(NetworkDataEnveIopmentAnaIysis,Network-DEA)方法考虑生产过程的内部结构,将整体生产过程划分为几个子过程，并测度整体效率和每一个子过程的效率,从而能够判定整体失效率究竟来源于哪一子过程，弥补了DEA方法“暗箱”操作带来的不足，故本研究通过运用考虑非期望产出的网络SBM-DEA模型分别对钢铁企业科技研发阶段和成果转化阶段的绿色技术创新的静态效率进行定量测度分析。其次，在静态效率测算的基础上进行基于MaImqUiSt指数的动态效率分析。从技术进步效性和效率变化有效性的角度进一步剖析钢铁企业绿色技术创新效率构成及其波动原因。1. 3.2技术路线本文在综合研究国内外绿色技术创新效率相关理论及方法的基础上，将钢铁企业绿色技术创新特性纳入研究中，综合使用数据包络法，对钢铁企业绿色技术创新效率进行全面深入分析。首先，在明确论文研究目标从而对所研究问题的背景及意义有清晰认识的基础上，进行文献收集、筛选与整理，达到对技术创新效率评价有关理论及相关学者研究成果的梳理，为论文的系统研究打好理论基础；其次，针对钢铁企业特性，结合绿色技术创新效率评价相关的研究成果，遵循效率评价模型及其指标体系建立原则，在资料收集、文献参考的基础上，选择本次研究过程中钢铁企业技术创新效率的评价模型，并建立对应的评价指标体系；在本论文的实证分析部分，主要是对钢铁企业绿色技术创新效率分别进行静态的效率分析和动态的效率变化分析；最后，结合本论文的实证分析结果，为钢铁企业绿色技术创新效率的提升提供相关政策建议。综合各部分内容，绘制论文整体研究路线图(图1)。图1技术路线图1.4主要创新点(1)研究视角方面。以往关于绿色技术创新的评价研究，在研究对象上缺乏针对性，很少在某一行业、某一企业的具体层面进行，而这正是实际生产和决策中所需要的。本研究是国内首次针对钢铁企业的绿色技术创新效率进行系统性的研究，从研究方法、指标体系的构建以及模型的选择上，紧紧贴合钢铁企业的实际进行研究设计，有一定的开拓性。二是钢铁企业绿色技术创新效率评价指标体系的构建。总结现有有关效率评价研究中的优势与不足，将两阶段创新过程思想和考虑针对钢铁生产的非期望产出综合评价指标纳入效率测度评价的体系中去。真实的掌握目前我国我国钢铁企业的绿色技术创新效率情况。第2章概念界定与理论基础2.1 钢铁行业钢铁行业是以指从事黑色金属矿物采选和黑色金属冶炼加工等工业生产活动为主的工业行业，包括金属矿物采选业、炼铁（钢）业、钢加工业、铁合金冶炼业、钢丝及其制品业等细分行业，是国家重要的原材料工业之一。此外，由于钢铁生产还涉及非金属矿物采选和制品等其他一些工业门类，如焦化、耐火材料、炭素制品等，因此通常将这些工业门类也纳入钢铁工业范围中。但是在国家统计局的统计分类中，通常将“黑的金属冶炼和压延加工业”简称“钢铁行业”，因此本文选取的钢铁企业排除金属与非金属矿物采选业以及非金属矿物制品等门类，并将钢铁行业定义为“黑的金属冶炼和压延加工业”（国家统计局国民经济行业分类（GB/T4754-2017）行业代码C31）。钢铁行业的发达程度是衡量国家工业化水平的重要因素，钢铁作为重要的原材料上承矿物材料采掘部门，下接建筑、机械、交通、通讯家电以及高新技术产业等国民经济基础产业和国防建设业，具有很强的产业关联性，决定了钢铁行业在国民经济中的战略性地位，它的生存与发展，关系到我国的公共利益和社会的总福利。2.2 绿色技术创新效率的内涵2.2.1 从技术创新到绿色技术创新传统的技术创新主要集中在对经济目标的追求，检验技术创新是否成功的标志是产品在市场上是否实现其商业价值。传统技术创新的特点首先是缺少对自然生态和对人的人文关怀，其次是传统技术创新只是单纯的技术变革，脱离了社会整体、和谐发展的制度控制体系之外2。随着经济的高速发展，传统技术创新理论在实践中产生了众多负面效应，环境问题日益突出，这引起了人们的质疑和反思。上世纪中叶，美国海洋生物学家蕾切尔卡逊的著作寂静的春天发行，开启了人们绿色意识的大门。20世纪90年代中期以来，相继产生了一些新的技术创新发展观和理论，绿色技术创新理论便是一个新的发展趋势。对绿色技术的研究经历了末端工艺、无废工艺、废物最少化、清洁技术、污染预防等五个阶段。而早期对绿色技术创新的研究中，学者们普遍将绿色技术创新分为两类：一类是绿色产品创新，指产品在使用过程中及使用之后不危害或少危害生态环境和对人体健康以及可回收利用和再生的产品；另一类是绿色工艺创新，指能减少废气污染物的产生和排放，降低工业活动对环境的污染以及降低成本、物耗等工艺技术101213。故一般将针对环境保护目的的管理创新和技术创新统称为绿色技术创新。1994年E.Brawn和D.Wield提出了绿色技术(EnVironmentallySoundTeChnOIOgy)的概念后，至今国内外已有众多对于绿色技术创新的研究。国外对绿色技术创新的研究主要涉及绿色技术创新过程、绿色技术研发、以及绿色化经营管理等方面。研发活动的绿色化突破学术上了“先污染后治理”的陈旧思想,作为技术源泉的R&D在解决环境问题理应受到重视,但WinnS.F.(1993)研究了从1972至1993年的R&D管理文献，发现只有9篇文章涉及环境问题，且其中与环境相关的文章主要涉及能源使用和废物管理3,学者Steele(1991)对如何改进研发界面功能和提高研发管理水平进行了研究4,BertBras(1997)论述了将环境因素纳入设计的重要性，提出绿色研发是一项分阶段活动，重点剖析了为环境和生命周期设计的高层次绿色研发的功能和要求5,MartinCharter对环境R&D原则进行了研究，比较分析传统设计与生态设计的主要区别和各自侧重点，Chatter,Deb的研究深入到了生产领域中，研究企业如何在环境中获取领导能力，HansvanWeenen(1997)总结了绿色设计的层级水平，阐述了设计从末端治理向预防为主以至价值导向的演变。从研发阶段开始考虑绿色化思想，虽有了“源头治理”的先进性，但这一研究也将绿色化思想局限在了企业的研发部门，没有扩散到整个生产营销体系中去，而对绿色技术创新过程的研究突破了这一限制。Kuzz(1991)对绿色技术创新的过程进行研究，在传统技术创新线性模型的基础上提出绿色技术创新过程模型，构造了一条专门针对环境进行设计的绿色经营链，AgiS(1996)将环境置于创新过程之中来观察，指出用全生命周期评价创新绩效的重要性刀，Katz和Kahn(1986)的观点是企业组织是为追求一种目标(ViSiOn)而对投入(InPUt)、生产(ThrOUghPUt)和产出(OUtPUt)进行管理的一群人的集合，P.Shrivastava(1995)提出了一个更能说明企业绿色技术创新的源与推动力的VIPO绿色技术创新过程模型8,W.Hopfenbeck(1992)从全面环境质量管理的角度，结合企业业务流程重组思想与实践，提出了一个绿色技术创新过程框架，此外，BertBras>HanBreZe、HansvanWeenen等学者将绿色技术创新过程进行了分层或分阶段的研究;对绿色化经营管理方面的研究,KIeinerA(1991)和MakoWer,J.(1991)就环境问题对企业经营管理的冲击与挑战作过较为全面的分析，Booz-Allen(1993)曾对美国公司的220名管理者进行过环境问题对公司影响的调查，RushtonBrianM.(1993)强调领导层面的重视，环境管理与其他管理的契合，基于环境绩效的组织结构与制度改进对于企业绿色化经营管理具有重要作用。国内的研究从发展历程来看，陈立萌(2014)从文献研究的角度总结研究了1994-2014年二十年间我国关于绿色技术创新的研究发文量。其中，1994-2006年，国内关于绿色技术创新发文量占到绿色技术创新总有效文献的45.57%,2007年，十七大后我国在绿色技术创新方面的研究逐步上升，2012年，十八大后关于绿色技术创新研究热潮持续上涨9。学者们主要用以下几种方式对绿色技术创新内涵进行界定。从绿色技术的正向环境外部性特征入手，从创新的内容考虑，部分学者认为企业的技术创新不能只谈技术问题，真正能为企业所用并为企业带来效益的技术创新是需要企业组织制度及企业管理创新相配合的，因此绿色技术创新是旨在降低污染、保护环境的技术创新与管理创新的总和。这一观点也被大多数学者所沿用，如钟晖10、赵细康11、王忠学等12将针对环境保护目的的管理创新和技术创新统称为绿色技术创新；王伟强、盛敏之将绿色技术创新分为以节能原料生产的、使用产品时不损害人身健康、生产过程不产生环境污染的绿色产品创新13。从生产过程进行考虑、系统描述绿色技术创新过程，是对绿色技术创新概念进行界定的另一种方式。如杨发明等（1998）、李杰中14（2015）从创新过程的绿色化层面对绿色技术创新进行了分析，袁凌，申颖涛等（2000）在学者席德立对绿色技术定义的基础上将绿色技术创新扩展为两个层次，即清洁生产技术创新和绿色产品开发技术创新，清洁生产技术创新是绿色产品开发技术创新的基础和前提，而绿色产品开发创新则体现了清洁生产技术创新的市场需求15；也有研究者从产品生命周期角度出发对绿色技术创新进行界定，如许庆瑞（1999）认为绿色技术创新是指绿色技术从思想的形成到产品推向市场的全过程，是降低产品生命周期成本的创新16。由此可知，我国学者从各个角度对绿色技术创新的概念进行过界定，但对“绿色技术创新”的用法并不统一，与绿色技术创新相近似的概念主要包括“可持续创新”、“环境技术创新”以及“绿色创新”、“生态技术创新”等，但学者们的研究中并没有很好地区分类似的概念。张钢，张小军通过对可持续创新、生态创新、环境创新和绿色创新的定义进行对比发现，四个概念在定义描述上只存在微小差异，关注的内容属于同一个主题，在很多文献中被替换使用17,例如BernaUer18等就把绿色创新等同于环境创新、生态创新。随着学界对组织与环境间关系研究的深入，越来越多的企业不仅关注环境问题，更是把环境问题纳入到战略决策高度考虑。因此，绿色创新凭借其刻画企业在如何面对自然环境这一问题上更为丰富的内涵19而从21世纪初起逐渐占据主流。国内的“绿色创新”概念更多指的是一种广义的创新，这种创新活动超出了单纯的绿色技术的创新、工艺创新和产品创新，也包括了与此相关的组织创新、管理创新、制度创新等17o部分学者认为绿色创新与绿色技术创新是广狭义的对应关系，例如刘薇对国内外绿色创新的发展研究动态进行了综述，认为绿色创新包括绿色技术创新、绿色制度创新与绿色文化创新，其中绿色技术创新是绿色创新的核心和重要组成部分20。从目前主流研究成果看，学者们将绿色创新与绿色技术创新是等同使用的，并且普遍认为绿色技术创新不是单一的技术层面的创新，而是包括管理与制度等方面的综合创新14o因此结合绿色技术的定义，本研究界定绿色技术创新是在技术创新的各个阶段引入绿色观念，引导技术创新朝着有利于资源、环境保护以及生态改善的方向发展且能有效促进企业经济效益的活动的总称。其形式主要表现为绿色工艺创新和绿色产品创新，绿色工艺创新主要包括减少生产过程中产生污染的清洁工艺技术创新和减少己产生污染物排放的末端治理技术创新，绿色产品创新在产品是创新产品在使用过程中或使用之后又不会对人身健康或生态环境造成伤害，以及设计为可回收或重复使用的产品以达到节约资源的目的。其对象可以为产品、流程、服务或方法；其市场导向为满足满足用户的需求或解决特定问题；其环境效用主要为降低或消除对环境的消极影响；其层次上强调改进企业现有流程或为企业创造新的流程。2.2.2 绿色技术创新效率一般来说，效率指的是生产活动中资源的投入与产品产出之间的效用比例关系，故从效率的角度看绿色技术创新则代表着绿色技术创新活动投入与产出的效用比例关系。然而，由于现实中绿色创新的投入与产出是不仅往往具有多个变量，而且经常采用不同量纲来衡量，导致对绿色技术创新的绝对效率进行测量非常困难，因此在绿色技术创新的效率测度中所得到的结果只能是是某一个决策单元(DMU)的相对效率。相对效率从实际测算角度具体解释为，在绿色技术创新的过程中以较少投入获得了较高的产出的投入产出关系构成了生产前沿面，则该生产前沿面上的决策单元的绿色技术创新效率是相对有效的。绿色技术创新效率为的充分必要条件是：(除非增加一种或一种以上的绿色创新要素投入，或减少其他种类的产出，否则不会再增加任何产出；(要减少某种投入必定会减少产出或通过追加另一些投入才能保持原产出的不变。同时，并非所有决策单元的绿色技术创新效率都能够达到生产前沿面，只能说某个决策单元距离生产前沿面越近,该决策单元的绿色技术创新效率就越高。因此，从生产前沿面角度来看，绿色技术创新效率代表了绿色技术创新过程中的实际产出与理想产出之间差距。由于绝对的绿色技术创新效率较难测度，因此在本研究中测度的某一个决策单元(DMU)的绿色技术创新效率则代表着该单元相对于其他单元的效率。2.3相关理论基础23.1技术创新理论弗里曼在熊彼特提出创新理论的基础上，首次提出技术创新就是新的产品、过程、系统和服务首次实现商业化过程的转化的概念。S.C.Solo(1951)对技术创新理论进行了比较全面的研究，首次提出了技术创新成立的两个条件，即前阶段思想的来源及后阶段技术的实现。“两步论”被认为是技术创新概念界定研究的一个里程碑。但早期对技术创新概念的理解，着重强调其科学研发的成果。M.Mansfield(1973)强调新产品或新工艺所产生的社会效应和经济效应，他认为技术创新是一个技术的、工艺的和商业化的全过程，它导致新产品的市场实现和新技术、新工艺与装备的商业化应用21。在国内，中共中央国务院关于加强技术创新、发展高科技、实现产业化的决定（1999）中，结合我国实情界定了技术创新的概念，“技术创新，是指企业应用新技术、新工艺，采用新的经营管理模式和生产方式，通过提高产品质量、提供新的服务、开发生产新的产品，占据市场并实现市场价值”。总结归纳，技术创新主要一下几点特征：第一，技术创新的形式可以是新产品、新工艺的发明创造，也可以是首次引进新工艺进入商业化过程；第二，技术创新的环节有构思、设计、试制、商业化推广等；第三，技术创新是从新思路到产品推向市场的全过程；第四，技术创新期望尽可能多地创造经济效益。因此，技术创新是指新技术（包括新产品和新的生产方法）在生产等领域里的成功应用，即包括新发明的应用和实施过程和新技术成果商业化的扩散过程。23.2效率理论效率作为经济学研究的一个重要问题最早出自于亚当斯密在“分工提高效率”这个观点中的科学论述。最终系统性地提出效率评价理论的是英国经济学家法雷尔，根据法雷尔提出的效率评价理论，配置效率和技术效率两者构成了经济效率22o其中，配置效率一般用决策单元（中投入要素的最小成本与实际成本之比来反映，指的是某决策单元在特定价格水平下达成最优投入组合的能力，而技术效率则是最优投入与实际投入之比或实际产出与最优产出之比，它体现了某决策单元在特定投入水平下得到最大产出，或在特定产出水平下使用最小投入的能力。之后，在法雷尔效率评价理论的基础上，德雷克和霍尔假设了两种投入要素得出一种产出要素的情况23。即便如此，由于表示创新资源的投入和产出变量是多样的，而且衡量单位不同，想要测量它们的绝对值是非常难以实现的。因此，如今大多数学者对其相对效率进行深入研究，相对效率的定义是若以较少投入实现较高绩效，则这样的输入与输出关系构成了生产前沿面，在这个前沿面上的技术创新效率是最高的24。在对现有理论梳理总结的基础上，本研究定义的创新效率为创新活动中产出要素与投入要素之间的效用比例关系，具体而言，是创新主体在特定的创新资源要素投入水平下得到最多的创新产出，或者在特定的产出水平下使用最少的创新投入要素的能力，其值等于最少的创新投入量与实际创新投入量或是实际创新产出量与最多的创新产出量的比值。创新效率的提高也就意味着要么创新投入水平不变，而产出增多了，或是创新产出不变，投入减少了。本研究所测效率为相对效率。2.3.3可持续发展理论被国际广泛接受并引用的是在1987年，布伦特兰夫人主持的世界环境与发展委员会对可持续发展给出了明确定义:“可持续发展是指既满足当代人的需要，又不损害后代人满足需要的能力的发展25”1992年我国政府便出台了中国21世纪人口、资源、环境与发展白皮书，将可持续发展战略首次纳入我国经济和社会发展的长远规划。1997年的中共十五大上，可持续发展战略被确立为我国现代化建设中必须实施的战略。可持续发展主要包括社会可持续发展，生态可持续发展，经济可持续发展。经济的可持续性的推动力是科技进步，在不损害环境的条件下，实现经济持续增长，促进社会的全面进步，满足当代人的需要，又为后代人的可持续发展创造条件；社会的可持续性的核心是以人为本，改善人口结构，提高人口素质，实现人与社会的协调发展。社会的可持续性建立在消除贫富差距的基础上，实现公平和可持续的相互统一；生态的可持续性是指自然资源利用和生态环境对社会经济的可持续发展所具有的可持续性，要求人类对资源的开发利用限制在环境的承受能力之内，使生态保持持续性。总之，可持续发展的核心就是在保障不对后代人的发展构成危害的前提下，满足当代人需求的一种发展，也是以社会、人口、经济、资源、环境为基础，相互协调发展的一种发展模式。23.4两阶段绿色技术创新活动框架随着学术界对绿色技术创新效率研究的深入，学者们开始对其进行内部运行过程进行剖析，以尝试打开绿色技术创新过程“黑箱”。Love,RoperandDU依据知识的流动将创新过程划分为知识收集和知识利用两个阶段，构建出两阶段创新价值链2627。Taghizadeh,JayaramanandIsmailIzetal将创新过程划分为创意产生、创意转换和创意扩散三个阶段28。肖仁桥等将绿色技术创新过程划分为科技研发和成果转化两个子阶段29。由此看来，技术创新是一个以新的创意为起点，通过研究、开发等阶段形成新的产品或新的工艺，到最后实现商业化的整个过程。虽然学者们创新过程的划分有所差异，但从企业内部层面来看都离不开技术的研发和商业化转化过程，因此，本文通过对技术创新理论和可持续发展理论的梳理,并借鉴大多数学者的划分方式，将企业绿色技术创新过程划分为两个阶段。（1）研发阶段。是技术创新的第一阶段，是企业通过一系列自主创新活动实现新知识的增加与技术水平的提高，其产出形式为专利等实质性科技成果。研发阶段是技术推广和应用的前提，更是创新活动的核心所在。企业研发阶段的投入产出情况可以体现其研发效率的高低。（2）科技成果转化阶段。是技术创新的第二阶段，是企业将研发阶段成果进行新产品开发并投入市场给企业带来经济效益的过程。企业科技成果转化阶段的投入产出情况反映了其在该阶段效率的高低。值得关注的是，随着可持续发展观的深入落实，企业生产的绿色化已成为评价企业的重要维度，创新过程的绿色化亦是如此。因此在考虑批量生产的科技成果转化阶段效率时，将环境因素纳入评价研究框架更符合可持续发展观的理念。绿色技术创新分阶段过程如图2所示。可 持 续 发 展理 念钢 铁 工 业 转 型 升 级图2钢铁企业绿色技术创新过程两阶段网络结构第3章绿色技术创新效率指标体系构建及评价方法选择3.1 绿色技术创新效率评价方法3.1.1 DEA方法概述层次分析法、模糊综合评价法、因子分析法和前沿分析法等都是效率评价方法。其中前沿分析法是如今效率研究中最常见的方法。前沿分析法，即通过分析某一待考察单位与效率前沿单位的偏离程度来衡量待考察单位的效率，其原型始于Farrell(1957)对英国农业生产力进行分析中所提出的数据包络思想30。此后该方法发展形成参数方法主要有随机前沿法(SFA)厚前沿方法(TFA).自由分布方法(DFA)和非参数方法(主要为数据包络分析法(DataEnvelopmentAnalysis,DEA)两大分支，两者的最大区别在于参数方法的研究需要事先构造生产函数式，而非参数方法不需寻求生产前沿面的具体函数形式，因此非参数方法避免了因函数形式设定错误带来的误差，受到了更广泛地使用。数据包络分析法是一种使用线性规划技术来评价具有多投入、多产出决策单元(DMUS)相对效率的方法，该方法避免了决策者主观因素的干扰，还能对非有效决策单元提出改进策略，因此成为一种评价技术创新效率的重要工具31。早期学者们的研究多基于传统DEA模型，主要为CCR模型和BCC模型，李艳玲，潘杰义等用传统DEA模型对西安市高新技术企业技术创新进行了效率评价，结果表明该方法不仅可以科学、合理地评价企业技术创新的效率，而且为企业高层管理者采取有效的技术创新策略提供了理论依据和相应的决策支持，具有一定的实用性和可行性32。但是传统DEA模型基于指标值的同比例变化，常是产出或投入的定向模型，没有考虑非径向效率，而无法对导致无效的因素全面测度33。这与现实情况产生了背离。传统模型基础上的发展一一SBM-DEA模型解决了这一问题，SBM模型是TOne34于2001年提出，该模型把松弛变量直接放入目标函数中，既解决了投入产出松弛性问题，又解决了非期望产出存在下的效率评价问题。相关应用如官建成等(2009)选择基于松弛变量测度的非径向非定向SBM-DEA模型考察高技术产业的效率水平。在SBM-DEA模型可以计算松弛变量的值基础上，Fried等(1999)提出四阶段DEA模型35,四阶段DEA模型可以剥离外部环境对效率值的影响，且其中第二阶段的Tobit模型能保持参数估计的一致性，因此被许多学者所采纳使用(张江雪和朱磊36,2012；彭树远3刀，2014),但四阶段DEA模型无法调整随机误差对效率的影响，为此，Fried等(2002)对其四阶段DEA模型进行了优化，提出三阶段DEA模型，调整环境变量与随机误差项等因素的影响。目前该模型在国内多用来分析金融业或第三产业的效率(黄宪等38,2008；王家庭和张容39,2009),很少被用来分析创新效率，且FFried等的三阶段DEA模型在第二阶段的随机前沿分析中，由于没有考虑因变量即投入松弛量的截断问题而具有参数估计不一致的问题，因此在创新效率的评价中四阶段DEA模型受到更广泛地应用。以上DEA模型及其应用研窕均是将创新过程视为“暗箱”进行处理的，没有考虑到创新系统内复杂的流程结构，为了打开DMU的暗箱，Fare和Grosskopf(1996)首次提出网络DEA概念，并建立基于网络生产过程的DEA模型40,网络数据包络分析(NetworkDataEnvelopmentAnalysis,Network-DEA)方法已成为测度生产过程整体效率及其内部各子过程效率的有效工具。相比传统的数据包络分析方法，Network-DEA方法考虑生产过程的内部结构，将整体生产过程划分为几个子过程，并测度整体效率和每一个子过程的效率，从而能够判定整体失效率究竟来源于哪一子过程，弥补了DEA方法“暗箱”操作带来的不足41。基于两阶段创新过程(科技研发阶段和成果传化阶段)的DEA模型是Network-DEA的应用实例，如肖仁桥等(2014)构建了关联型网络DEA模型测算环境约束下工业企业技术创新的整体与分阶段效率42；孙丝雨(2016)采用综合径向与非径向DEA新技术的网络EBM模型测算了中国30个省份国有工业企业2007-2014年的绿色技术创新整体效率和分阶段效率。本研究基于创新过程的分解思想将钢铁企业的绿色技术创新系统分为研发阶段和创新成果转化阶段,选用网络SBM-DEA模型进行效率的测度研究。3.1.2 网络SBM-DEA模型2001年TOne提出SBM模型，该模型把松弛变量直接放入目标函数中，既解决了投入产出松弛性问题，又解决了非期望产出存在下的效率评价问题43。但是经典DEA模型中，只使用最初的各输入项和最终的各输出项进行评价，而不考虑中间阶段过程和输入输出项目44,而完整的技术创新活动包括前期的研究与开发阶段和后期的技术成果转化阶段45。鉴于此，本文选择TOne于2009年在单阶段SBM模型基础上改进的网络SBM-DEA模型46,该模型可实现在评价决策单元整体效率的同时评估其各组成部分的效率，此外，该模型以松弛变量为基础来测度，是非径向的DEA模型。假设DMUj(j=l,2n)在科技研发阶段的投入为x；=(x，.,Xinj),科技研发阶段产出即为中间连接变量为zf0=(z产)*产,Z产),技术转化过程中间投入为Xj=(XB,X镐),产出为yj2=(y：j,丫窘)，则在科技研发阶段的生产可能集为：nTl=(i,z(i，2)IWXa入:x)，i=1，H,J=IWZ严人:Z*,t=1,2,.,Tj=技术转化阶段的生产可能集为：nT(x2,z12,y2=(x2,z1y2)x入:x,i=1,2,m2j=fz2)z*),t=l,2,Tj=nW%j1y%,r=1,2,Rj=基于可变规模报酬假设，技术创新过程的投入导向网络SBM模型为：2Imkp>.1-cjAk=l1=1ns,tx=.÷sc-(i=1,2,.,mk)j=nYrO=yJj*-s？+(r=1)j=nnnIb2LkZtjAj=2Ztj入j,(t=12.,T)，Zj=1j=ij=ij=i2k0,SF0,SFO,>0,y=1,Vk=lf2JKZJKk=l其中，P；表示所测算单元绿色技术创新总效率；S尸和S，+分别表示创新子阶段k的投入松弛量和产出松弛量；3k是根据子阶段k对被评价DMU的重要程度不同而设的相对权重，本文设置技术创新的研发子阶段和成果转化子阶段权重=2=0.50本