高校科研经费投入、研发人员规模与科研产出的门槛效应-基于2010-教育部直属高校相关数据的分析

1、    高校科研经费投入、研发人员规模与科研产出的门槛效应基于2010-教育部直属高校相关数据的分析    摘要：科研经费和研发人员是开展科研活动的两个基本条件和最重要的投入要素，其和科研产出的关系是科研管理者普遍关注的问题。文章采用2010-2016年教育部直属高校面板数据，以人均科研经费和研发人员全时当量为门槛变量，运用面板门槛模型，研究高校科研经费、规模与产出间的关系。研究结果表明：高校科研经费投入强度、研发人员规模与科研产出间存在非线性关系与双重门槛效应，科研资源配置效率存在显著的区间效应；科研经费投入和研发人员规模存在最优区间。关键词：高等院校

2、，科研经费，研发人员规模，科研产出，门槛效应基金项目：国家自然科学基金资助项目“网络型知识组织成员错时空的隐性知识合作机制及其实现研究”（71702039）；教育部人文社会科学研究一般项目“隐性知识流转网的成员合作机制及网络结构优化研究”（16yjc870019）；黑龙江省哲学社会科学研究规划项目“社会变迁视角下大城市生人社会的熟人社区协同共建研究”（16shd02）、“黑龙江产业集群视角下的企业创新能力与政府补贴关系研究”（2105219031）一、引言高等院校是实施创新驱动发展战略、建设创新型国家的重要力量，相关管理部门高度关注高校科研创新体系的建设。随着高校在国家科研创新体系的重要地位不

3、断提升，政府和社会各界对高校科研投入持续加大，但依然存在科研绩效不能同比例提高，科研产出不足的现象。我国高校目前科研投入产出，总体上体现为以投入规模促科研产出的特征，存在投入产出结构不合理的状况。如何调整高校科研资源结构和规模，转变投入方式，已成为高校科研管理的热点问题，研究高校科研经费、研发规模和成果产出的关系，对科学解决相关问题具有重要意义。相关学者对科研投入和科研产出的关系展开了研究。大部分学者认为科研经费是促进科研产出的有效途径：例如俞立平认为研究经费的提高有利于提高科研产出，但不同的经费来源会对结果产生一定影响；ashford认为高校经费来源的多样性使高校可以提高经费选择自主性，高校

4、科学研究既要依靠政府财政拨款，也要合理选择外部资助；李维春指出r&d投入对高校科技创新产出的影响具有区域差异；白静以美国世界一流大学为样本，研究了筹资结构和高校规模对科研产出的影响关系。也有学者认为高校科研经费的增加对科研产出影响关系并不大：例如吴杨等经过实证研究得出增加单位经费投入的边际效用并非持续增加，研究经费在达到某一特定水平后，对科研产出的影响可能出现“挤出效应”；bloch等在研究中发现随着科研经费的不断加大，科研配置结构对科研产出存在消极影响。目前观点普遍认为政府科研投入对于高校科研产出实际上具有非线性影响关系：陈贤平运用门槛模型证实政府科技投入对高校成果产出存在非线性影响

5、关系；陶元磊研究了高校科研经费配置结构与科研绩效的门槛效应；谈毅等运用多元线性回归将全国高校按照学校类型分类，并指出政府科技投入对科技产出存在非线性正相关关系。综上所述，可以得出高校科研经费投入对科研产出具有非线性影响关系；对高校研发人员规模和科研产出的关系进行分析的相关研究则较少，同样可初步认为其具有非线性关系；不同层次与类型高校的科研投入强度和来源具有一定差异性。教育部直属管理的高校，是一批实力较强、学科特色鲜明的高校，在高校科研领域具有示范作用，具有一定普遍性和代表性。本文选取教育部直属高校作为研究对象，分析科研经费投入强度、研发人员规模和科研产出的关系和规律，从而有针对性地提出高校优化

6、科研资源配置的有效途径，为高校科研管理部门决策提供参考。二、研究设计与数据说明（一）面板门槛模型解决非线性回归的基本方法通常为取对数或赋予幂数，也可采用分段回归方法来确定被解释变量及核心解释变量间的非线性关系，但由于分段标准具有一定随意性，不能很好地体现数据的稳定性。hanson提出了门槛回归模型解决了此问题，通过门槛值将样本划分成各个区间，这些区间的回归系数并不相同，可以判定不同区间内其回归显著性不同，即被解释变量与解释变量间可能存在门槛效应。建立非动态门槛面板模型进行检验通常设计门槛变量最多不超过三个，本文假定存在两个门槛值，模型如下：yit=i+1xit·i（qit）+2xit

7、·i（qit）+eit （1）模型（1）中，y代表被解释变量，x为核心解释变量，代表个体固定效应项，i代表示性函数，当i=1时，说明门槛变量小于门槛值，否则i=0，q代表门槛变量，代表门槛值，e代表残差项，下标i与t分别代表高校个体与时间。其中残差平方和为：s1（）=ê*（）ê*（）=（y*）i-x*（）（x*（）-1）x*（）y （2）得到残差平方和的最小值 ，对门槛变量qit进行升序排列，首先剔除截面个体两端的最大值与最小值，在剩余观测值中计算门槛回归模型残差平方和。通过以上数据模型可以得出参数估计值，与门槛真实值对比，观察二者是否一致，之后检验门槛数量、显著

8、性、置信区间，最终对门槛模型进行回归，得到各变量回归系数。（二）变量与数据来源被解释变量为高校科研产出，选取发表论文数量作为衡量指标；解释变量分别为科研经费与研发人员规模，选取人均科研投入经费（年度科研经费与科技活动人员的比值）与高校r&d人员全时当量作为衡量指标，控制变量包括高校研究生规模、高校r&d项目数与当年技术转让收入。数据来源于高等学校科技统计资料汇编（2011-2017年），选取教育部直属高校科技统计数据，通过stata15.1将其转化为面板数据。由于音乐、美术、戏剧和语言类高校科研经费投入相对较少，将相关高校从样本中剔除；中国石油大学、中国地质大学与中国矿业大学分

9、别有两个校区，将其各项对应指标进行合并。通过统计得到2010-2016年61所高校427个样本指标。表1报告了变量描述性统计结果，差异最为明显的指标为技术转让收入，其标准差大于平均值，说明高校在技术转让方面的差异比科研经费投入差异还要明显。表1 变量描述性统计结果变量名称/单位均值标准差最大值最小值prod论文/篇4197.3283077.331483626fund科研经费/万元96850.2785382.57516676820rdpr&d人员全时当量/人898.5012784.686856599perr人均科研经费/万元38.6159321.580351365nrdpr&d项

10、目数/项2143.2741566.715820432ngs在读研究生/人4102.32977.1041620333itt技术转让收入/万元2136.9196990.159613520设定双门槛计量模型如下：prodit=0+1fundit·i（perrit）+2fundit·i（perrit）+3nrdpit+4ngsit+5ittit+it （3）prodit=0+1rdpit·i（rdpit）+2rdpit·i（rdpit）+3nrdpit+4ngsit+5ittit+it （4）三、实证分析为了更好地分析高校科研经费、研发人员规模与科研产出的关系，

11、对其影响关系进行门槛的划分，分别在单一门槛、双重门槛下对模型3与模型4进行估计，通过bootstrap抽样，最终得出门槛值、置信区间与模型系数估计。（一）高校科研经费与科研产出通过门槛效应检验得出研究经费与科研产出存在双重门槛效应，检验结果表明双重门槛下体现显著性，f值（38.602）在1%的水平下显著，1%临界值8.439，5%临界值5.302，10%临界值3.651，因此采用双重门槛模型是合适的。人均科研经费双重门槛估计值为40和53，所对应的95%置信区间分别为36，43、53，57。根据两个门槛估计值，可以划分出三个门槛区间，分别对应低、中、高三类影响区间，即低经费投入（perr40）

12、、中等经费投入（40perr53）与高经费投入（perr53）。根据2010-2016年人均科研经费门槛值的划分得到高校经费分布情况，可以看出约60%的高校处于低经费投入区间内，约40%的高校处于中等和高经费投入区间，大部分高校处于低人均科研经费区间。各年份高校科研经费也存在差异，具体体现为处于低投入经费区间的高校呈不断递减趋势，处于中等及高经费投入区间内的高校则不断递增。表2 2010-2016年人均科研经费分布情况区间年份合计20102011201220132014201520160perr404441363839342926140perr5389121111121780perr53911

13、131211151586合计61616161616161427（二）高校研发人员规模与科研产出通过门槛效应检验得出研发人员规模与科研产出存在双重门槛效应，双重门槛模型检验f值（7.459）在1%的水平下具有显著性，1%临界值6.970，5%临界值3.504，10%临界值2.368，因此采用双重门槛模型是合适的。在r&d人员全时当量门槛下，研发人员规模门槛估计值为890、1556，对应置信区间分别为348，1145、294，2032。划分出低研发规模区间（rdp890）、中等研发规模区间（890rdp1556）、高研发规模区间（rdp1556）。2010-2016年高校r&d人员

14、分布情况如表3所示。根据双重门槛值划分情况可知，约65%的高校处于低研发人员规模区间，35%的高校处于中等和高研发人员规模区间。结果显示，处于低研发人员规模区间的高校呈递减趋势，处于中等研发人员规模的高校存在波动上升趋势，处于高研发人员规模区间内的高校呈相对平稳趋势。这说明虽然大部分高校研发规模不足，但近年来呈现不断改善的趋势。表3 2010-2016年高校r&d人员分布情况区间年份合计20102011201220132014201520160rdp89042424241383738280890rdp15561011121114161589rdp1556987998858合计61616

15、161616161427（三）门槛效应影响关系对比分析对于设定的模型3与模型4进行门槛效应检验结果符合双重门槛模型，进一步进行面板门槛回归与固定效应回归，结果如表4、表5所示。表4 高校经费投入与科研产出模型回归结果变量面板门槛模型固定效应模型回归系数t值标准误差回归系数标准误差fund（1）0.0061*2.820.00220.00770.0039fund（2）0.0192*6.260.0031fund（3）-0.0069*-5.080.0014nrdp0.2503*2.170.11540.35030.2213ngs0.1613*3.510.04600.12880.0807itt-0.001

16、0-0.060.01760.01410.0111常数项1199.33*4.02298.442137.08462.62r20.7049 0.8107 f18.5718.42（注：*、*、*分别表示在1%、5%、10%的水平下显著；n=427）从表4中可以看出，在科研经费与科研产出模型中，核心解释变量科研经费（fund）的回归系数在1%水平下显著，其拟合优度r2为0.7049，说明模型解释能力较强。基于高校科研经费与科研产出的非线性关系基础之上，高校研发经费三个区间内的回归系数分别为0.0061、0.0192、-0.0069。当高校人均科研经费低于40万元时，回归系数为0.00

17、61，呈现较小的正相关关系，在1%的水平下显著；当高校人均科研经费介于40万元与53万元之间时，回归系数为0.0192，较大幅度高于上一区间，在1%的水平下显著，说明该区间内科研产出随着科研经费投入增加而增长的速度有明显提高；当高校人均科研经费高于53万元时，此时系数为-0.0069，系数由正变为负，说明在此区间内，随着高校人均科研经费的不断增加，其对科研产出的影响是不断下降的，在达到一定边界后会对科研产出产生消极作用。固定效应检验科研经费回归系数的估计结果为0.0077。由此表明，高校科研经费投入强度显著影响科研产出，随着人均经费投入分配额度的变化，科研经费转化为科研产出的能力并不相同，存在

18、科研经费配置的最优区间。人均科研经费为中等强度时，科研经费对科研产出的促进作用最强。高校人均科研经费在较低水平时，经费投入对科研产出的正向影响并不大，即在人均科研经费投入不足的情况下，整体科研经费的增加并不能显著提升科研产出。这主要是因为科研活动对科研条件具有一定依赖性，科研工作环境和基础设施需要一定水平的积累。此阶段科研经费可能主要用于实验室建设和硬件设施的完善，并没有直接应用于科研活动，对科研产出反而有挤出效应。当人均科研经费达到一定水平后，科研基础设施较为完善，科研经费对科研产出带来显著的杠杆效应，科研效率高度提升，从而使得科研产出迅速增加，科研经费配置处于最合理状态。但当人均科研经费高

19、于规模边界值时开始显现负效应，在此条件下科研产出降低。这是因为受高校科研管理水平和实际科研能力的限制，科研经费的规模效应并没有得到体现，反而出现规模效益递减现象，表现为经费冗余的规模非有效情况；另一方面高水平科研经费下对科研成果的质量有更高的要求，科研人员可能将更多的精力专注于研究周期长的高质量成果，从而降低了产出数量。由表5可以看出，研发人员规模与科研产出模型中，核心解释变量研发人员全时当量（rdp）同样具有显著性，其拟合优度r2为0.5463。两者关系是由负向到正向作用的过程，研发规模回归系数分别为-0.7896、0.8605、0.6782。当r&d人员全时当量小于890（人/年）

20、时，研发人员规模回归系数为-0.7896，在1%的水平下显著，此时高校研发人员规模对科研产出为负向影响作用；当r&d人员全时当量介于890与1556（人/年）之间时，回归系数为0.8605，在5%的水平下显著，系数为正并且科研产出迅速增加，研发人员处于最优配置区间；当r&d人员全时当量大于1556（人/年）时，回归系数为0.6782，在5%的水平下显著，相比上一区间科研产出增加趋势放缓。固定效应检验研发人员规模回归系数的估计结果为1.6763。由此表明，高校研发人员规模显著影响科研产出，不同规模区间内的影响程度存在显著差异，存在研发人员规模配置的最优区间。研发人员为中等规模时，

21、研发规模对科研产出的促进作用最大。表5 高校研发规模与科研产出模型回归结果变量面板门槛模型固定效应模型回归系数t值标准误差回归系数标准误差rdp（1）-0.7896*-3.150.25091.67630.4489rdp（2）0.8605*2.230.3864rdp（3）0.6782*2.570.2637nrdp0.3405*3.240.10500.32090.2086ngs0.1574*3.390.04640.14600.0839itt0.01410.820.01720.01380.0094常数项2044.20*6.05337.961374.73454.11r20.5463 0.81

22、94 f19.4129.44（注：*、*、*分别表示在1%、5%、10%的水平下显著；n=427）研发人员规模处于较低水平时对科研产出呈现负效应，这表明在高校内部研发人员较少的情况下，研发队伍会出现科研效率低下问题。这主要是因为科研活动中需要一些研发人员从事常规性事务工作，不直接参与核心科研工作或参与的时间过短，这部分人员或精力的占用导致人员规模的纯技术效率下降，特别是人员不足时尤为明显；另一方面，人员力量薄弱难于产生团队合作，研发人员的学术动力也会受到一定消极影响。当研发人员规模迈过这一门槛，规模效应就会明确显现，科研产出随研发人员规模扩大而显著提高。这主要是因为在这一区间可以对研

23、发人员更灵活合理地整合和配置，研发人员面对的科研层次提高，能够接触到更高端、综合实力更强的科研团队和平台，科研工作积极性也随之提高。当研发人员规模高于一定限度，对科研产出的正向影响作用会减弱，高校的层次和水平会显著影响和限制研发人员的规模效率，造成高校研发人员规模不适应其发展方式而产生人员冗余。四、结论与建议本文以人均科研经费和科研规模作为门槛变量，基于hanson面板门槛模型理论，选取2010-2016年教育部直属高校数据，以人均科研经费与r&d人员全时当量为门槛变量，具体探讨高校科研经费投入强度与研发人员规模对科研产出的影响关系。得到如下结论：通过教育部直属高校来看，我国大部分高校

24、目前尚处于“低人均科研经费、低研发人员规模”的“双低”状况，科研产出效率有较大提升空间。高校科研经费投入强度、研发人员规模对科研产出存在显著的非线性影响关系，且存在双重门槛效应，科研经费和研发人员存在最优配置区间。随着人均科研经费增加，科研经费投入与科研产出的正向关系会加强，但到一定限度后会转为负向作用；随着研发人员增加，研发规模与科研产出由负向转为正向作用，但到达一定限度后正向作用会减弱。根据门槛模型将人均科研经费划分为三个区间。当人均科研经费未达到最低标准时（第一门槛值），科研经费投入强度对科研产出的促进作用并不明显，即人均科研经费不足时，经费投入不会给科研产出带来关键性作用，此时科研经费

25、可能用于科研硬件设施及科研环境的改善；当人均科研经费达到这一标准后会对科研产出产生显著的促进作用，规模效应和杠杆效应充分显现，科研产出随着科研经费的增加而增长的幅度较大；人均科研经费超过一定规模限度后（第二门槛值），会对科研产出产生负影响，形成经费冗余和规模非有效现象，即超出实际科研能力的过高投入强度可能导致科研产出水平下降。根据门槛模型将研发人员规模划分为三个区间，当研发人员规模未达到最低标准时（第一门槛值），对科研产出呈现负作用，非直接科研工作对人员时间和精力的挤占导致纯技术效率下降；研发人员规模超过这一标准时，对科研产出转为显著的正向影响作用，研发人员的规模效应和协同效应充分显现，相互间

26、产生积极的促进作用，科研产出随研发人员规模壮大而显著提高；当研发人员规模超过一定限度后（第二门槛值）会受高校科研水平和能力的制约，对科研产出的促进作用减弱。在偏向规模效应的竞争路径和评价标准下，高校行为导向是争取更多的经费、项目以及其他科研资源，政府和高校管理部门的资源投向和划拨也显现出马太效应和分配垄断现象，从宏观管理层面和高校自身都对科研资源利用效率、经费预算水平及科研项目执行情况等方面的侧重力度不足，导致部分高校处于经费严重不足的第一区间或资源过剩的第三区间，呈现出非市场机制的资源配置模式。在各类高校评估、学科学位点评估的标准导向下，高校出现了不计成本的“抢人大战”现象，表现为功利性行为

27、和追求短期效应，高校培养模式也逐渐趋同，人才严重不足和人才过剩现象同时存在。基于相关结论，提出以下建议：一是以兼顾科研质量和效率的逻辑进行资源配置和考核评估。在持续推进的高校改革中应以市场竞争机制中的效率逻辑关注高校科研活动高质量和高效率发展，在最优区间配置科研资源。在高校整体层面，要建立系统的科研经费投入规划和标准，政府、高校管理部门及相关企事业单位应携手推动科研经费分配标准的制定，对科研经费进行合理分配，在保证科研基础设施条件的基础上，使高校经费投入有的放矢，处于最优配置区间，推动高校内涵式发展。二是在科研人员个体层面保证人均科研经费在合理空间。首先要保证人均科研经费达到一定标准，保障学术

28、硬件条件积累，否则很难带动科研产出的显著变化。同时科研经费也并非越多效率越高，对个体支持也要有上限控制，避免经费冗余产生科研资源的浪费，防止资金滥用导致科研产出作用弱化，如整合和优化人才计划（项目）的设置与管理，同一级别人才项目不可重复资助等。在动态支持和稳定支持之间寻求平衡，提高科研工作者的科研积极性及学术创造力。三是在构建高校科研梯队结构基础上深化专业分工。科研活动在基本的人员保障基础上才能体现出效率，但并非规模越大产出越高，深化科研活动专业分工深度是发挥人员效率的关键。在梯队头部，学术拔尖人才和领军人才等高层次人才有高水平的科研生产力和要素整合能动性，高校应集中优势资源给予重点扶持，赋予

29、高自由度的科研资源支配权，协助其搭建学术团队，基于科研贡献度进行人员绩效考核，保持学术队伍的可持续发展。在梯队基础端，高校应对科研活动配备具有足够保障性的科研专职辅助人员，处理常规行政事务性工作，维持科研活动的日常运转，以保障专业型研发人员专注于科研本身。四是注重人才引进和培养，保证合理的人员规模。在宏观层面，管理部门应赋予高校和二级学院灵活的人事自主权，高度重视人才引进和人才培养，汇聚优秀创新人才；但对人员总量需要一定程度的控制，过多的人力资源投入也会带来一些问题。这需要高校在满足基本工作要求的基础上，考虑科研规划有针对性地引进科研人员，减少人员冗余，真正做到研发人员深度参与到核心研究工作中

30、。同时通过国家出台的政策和高校内部管理的协调推进，提高高校科研管理水平，完善管理制度，精简机构，提高科研产出效率与水平。五是构建科研创新合作网络，深化研发人员内部和外部的科研合作。在高校内部，加强高校科研创新团队、创新研究群体等建设，推动科研人员参与到团队中。打破院系层面行政分割导致的合作壁垒，凝练重点科研方向和研究领域，加强科研合作网络的学科结构互补性，促进多学科交叉融合，形成学科群的生态关联。通过自然形成或主动组建实力强劲的科研团队、搭建高端的科研平台，实现整体效应和协同效应，通过共享、互补和合作，放大科研能力和效率，形成竞争优势。在高校外部，推进高校科技资源的开放合作，形成多方互利共赢的

31、局面。注重高校间科技创新的协同和资源共享，以“大科学”时代理念，在高校系统层面整合、凝聚科研资源，提高科研产出的数量及质量。参考文献：1吴杨，乔楠，施永孝.大学科研创新评价的国际经验与启示基于英国、澳大利亚、日本、韩国科研评价体系特点的考察j.科学管理研究，2018，36（1）：96-99.2李彦华，张月婷，牛蕾.中国高校科研效率评价：以中国“双一流”高校为例j.统计与决策，2019，35（17）：108-111.3周宏，林晚发.国家财政投入对科研产出的影响j.统计研究，2013（8）：111-112.4宗晓华，付呈祥.我国研究型大学科研绩效及其影响因素基于教育部直属高校相关数据的实证分析j.高校教育管理，2019，13（5）：26-35.5俞立平.不同科研经费投入与产出互动关系的实证研究基于面板数据及面板var模型的估计j.科研管理，2013，34（10）：94-102.6ashford n. a.a framework for examining the effects of industrial funding on academic freedom and the integrity