陳偉, 景銳, 徐睿姝, 林超然, 馮志軍

(1.哈爾濱工程大學 經(jīng)濟管理學院，黑龍江 哈爾濱 150001； 2.東莞理工學院 經(jīng)濟與管理學院，廣東 東莞 523808)

我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率評價研究

陳偉, 景銳, 徐睿姝, 林超然, 馮志軍

(1.哈爾濱工程大學 經(jīng)濟管理學院，黑龍江 哈爾濱 150001； 2.東莞理工學院 經(jīng)濟與管理學院，廣東 東莞 523808)

本文運用DEA-Malmquist指數(shù)方法，根據(jù)獲得的2004-2013年我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)九大行業(yè)的面板數(shù)據(jù)，從全國整體和行業(yè)兩個視角，對我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率進行實證分析。結果表明：我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率在2004-2013年期間整體保持上升水平，通過對高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率M指數(shù)進行分解發(fā)現(xiàn)，技術效率變化是影響技術創(chuàng)新變化的主要因素，純技術效率變化(PTEC)與規(guī)模效率變化(SEC)是影響技術創(chuàng)新效率的關鍵因素。最后結合實證研究結果提出了相應的對策建議。

DEA-Malmquist指數(shù)；高專利密集度產(chǎn)業(yè)；技術創(chuàng)新效率；專利與創(chuàng)新；M指數(shù)；面板數(shù)據(jù)

縱觀世界經(jīng)濟，歐美發(fā)達國家和亞洲等新興工業(yè)國經(jīng)濟體在戰(zhàn)后的迅速崛起主要受益于知識和技術的革新。知識與技術創(chuàng)新已成為經(jīng)濟增長的動力源泉。2014年4月，我國知識產(chǎn)權局官方公布了《中國區(qū)域產(chǎn)業(yè)專利密集度統(tǒng)計報告》[1]，提出高專利密集度產(chǎn)業(yè)的概念，將專利密集度在整個國民經(jīng)濟行業(yè)平均發(fā)明專利密集度以上的行業(yè)確定為高專利密集度產(chǎn)業(yè)。隨著專利重要性的不斷凸顯，高專利密集度產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為經(jīng)濟社會發(fā)展的主導產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟最有力的支撐產(chǎn)業(yè)。技術創(chuàng)新效率影響高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新能力，因此研究高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率、對于增強高專利密集度產(chǎn)業(yè)的技術創(chuàng)新能力、優(yōu)化高專利密集度產(chǎn)業(yè)的資源配置、提高高專利密集度產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益、實現(xiàn)高專利密集度產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

官建成等通過運用兩階段DEA方法深入研究了產(chǎn)業(yè)各階段創(chuàng)新活動的轉化效率及其演化規(guī)律[2]。梁平等運用Malmquist指數(shù)分析了1995-2006年我國高技術產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率的變化情況，發(fā)現(xiàn)我國高技術產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率的提高主要原因是技術的進步[3]。趙樹寬等運用DEA方法，評價和分析了吉林省151家高技術企業(yè)的創(chuàng)新活動，并分析了影響因素[4]；楊青峰運用隨機前沿模型，探究高技術產(chǎn)業(yè)地區(qū)創(chuàng)新效率及其影響，發(fā)現(xiàn)地區(qū)出口強度、地方基礎設施和地理位置對研發(fā)創(chuàng)新效率有顯著的正向影響[5]。Wei Xue等研究了企業(yè)的外部環(huán)境如何影響其IT資產(chǎn)組合的創(chuàng)新效率[6]。Chun-Hsien Wang等通過對一個大型的高科技公司進行實地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)良好的外部渠道能力對高技術產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新效率有重要的積極作用[7]。劉偉運用三階段DEA模型，結合中國高新技術產(chǎn)業(yè)2000-2009年行業(yè)面板數(shù)據(jù)，在控制環(huán)境因素的基礎上測算了我國高新技術產(chǎn)業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新效率[8]。朱山麗等運用灰關聯(lián)分析方法和數(shù)據(jù)包絡方法對高技術產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新影響因素進行實證分析，得出R&D人員數(shù)和新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費支出對創(chuàng)新績效影響最大的結果[9]。

國內(nèi)外專家和學者在創(chuàng)新效率評價的方法上不斷探索，取得了豐碩的成果。對高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率進行評價研究的還很少，以高專利密集度產(chǎn)業(yè)作為關鍵詞在中國知網(wǎng)進行檢索，只能獲得兩篇相關文獻。本文在借鑒現(xiàn)有研究成果的基礎上，從投入、產(chǎn)出兩個方面構建評價指標體系，收集相應的面板數(shù)據(jù)，并運用支持面板數(shù)據(jù)的DEA-Malmquist模型從全國整體和行業(yè)兩個視角，評價我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率，分析并確定影響我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率變化的主要因素，豐富和補充我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率的相關研究。

1 研究方法與指標選取

1.1 研究方法

Malmquist指數(shù)是通過計算距離函數(shù)，對輸入和輸出變量進行描述，通過定向輸入、輸出的方法對距離函數(shù)進行定義，給定輸入變量矩陣輸出距離函數(shù)就定義為輸出變量矩陣的最優(yōu)比例項[10]。輸出變量的距離函數(shù)表示為

D0(x,y)=inf{δ:(x,y/δ)∈p(x)}

(1)

式中：變量x和y分別代表的是輸入、輸出變量矩陣，p(x)表示的是生產(chǎn)效率的可能性集合，δ是定向輸出效率指標的代表變量。通過非線性運算可以得出，如果y在集合p(x)之外，那么函數(shù)值就會大于1；如果y正好處在集合p(x)的邊界處，那么函數(shù)值等于1；如果y包含在集合p(x)內(nèi)，那么函數(shù)的值就會小于1。從t-1到t時期，Malmquist指數(shù)的函數(shù)表達式為

(2)

(3)

Farrell后續(xù)繼續(xù)對Malmquist指數(shù)進行研究，然后在計算生產(chǎn)效率的時候把規(guī)模報酬考慮到其中，根據(jù)Farrell的研究以時期t-1的技術水平為基礎的時期t的生產(chǎn)效率M指數(shù)的表達式為

(4)

式中：(Xi，t-1，Yi，t-1)表示第i個生產(chǎn)單元，在第t-1年的投入產(chǎn)出向量；(Xi，t，Yi，t)表示第i個生產(chǎn)單元，在第t年的投入產(chǎn)出向量。

1.2 指標選取

Malmquist指數(shù)的輸入指標要求具有在一定時期內(nèi)連續(xù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為支撐，并且輸入和輸出指標之間要求具有較強的獨立性，以保證評價效果的科學性客觀性。目前關于技術創(chuàng)新研究成果來看，主要是將R&D指標作為投入指標，包括人員和經(jīng)費的投入。專利是技術創(chuàng)新成果產(chǎn)出的主要指標，而新產(chǎn)品產(chǎn)值、新產(chǎn)品出口額代表企業(yè)最終將技術創(chuàng)新成果實現(xiàn)了商業(yè)化。在充分考慮我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)的特點的基礎上，結合現(xiàn)有的研究成果[11-19]，從人員和資金兩方面將新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費支出、技術引進經(jīng)費支出、R&D人員、R&D經(jīng)費內(nèi)部支出、技術改造經(jīng)費支出和固定資產(chǎn)投資額作為投入指標，從專利和產(chǎn)品兩個方面將新產(chǎn)品產(chǎn)值、新產(chǎn)品出口額和有效發(fā)明專利數(shù)作為產(chǎn)出指標。

2 實證分析

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文的研究高專利密集度產(chǎn)業(yè)，研究方法采用實證研究。根據(jù)《中國產(chǎn)業(yè)專利密集度統(tǒng)計報告》對我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)概念的界定以及行業(yè)劃分，結合數(shù)據(jù)的可獲得性原則，本文選取了九大行業(yè)代表我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)。原始數(shù)據(jù)均來自于《中國統(tǒng)計年鑒》(2005-2014年)以及《中國科技統(tǒng)計年鑒》(2005-2014年)。

2.2 我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率實證研究

結合2004-2013年我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)的面板數(shù)據(jù)，運用DEA-Malmquist指數(shù)分析方法對我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率進行動態(tài)實證分析，運用DEAP2.1軟件得到2004-2013年我國整體高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率和高專利密集度產(chǎn)業(yè)各行業(yè)技術創(chuàng)新效率的M指數(shù)及其技術效率變化(EFFC)、純技術效率變化(PTEC)、技術水平變化(TC)、規(guī)模效率變化(SEC)分解項和均值，見表1、2所示。

表1 2004-2013年我國整體高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率M指數(shù)及其分解項

Table 1 TheMindex and its decomposition of the efficiency of china's high patent intensity industry in the years of 2004-2013

年份EFFCH技術效率指數(shù)TECHCH技術進步指數(shù)PECH純技術效率變化指數(shù)SECH規(guī)模效率變化TFPCHM指數(shù)2004-20050.9751.1490.97511.122005-20061.0620.8481.0391.0220.92006-20070.9631.1410.9970.9661.0992007-20081.0210.9221.0041.0170.9412008-20090.9841.3691.0110.9741.3472009-20100.981.2690.9950.9861.2442010-201111.0161.0180.9831.0162011-20120.9831.1360.9661.0181.1162012-20130.9841.1071.0030.9811.089均值0.9941.0961.0010.9941.089

表2 我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)各行業(yè)技術創(chuàng)新效率M指數(shù)及其分解項

Table 2 TheMindex and its decomposition of the efficiency of various industries of high patent intensity in China

EFFCH技術效率變化TECHCH技術進步指數(shù)PECH純技術效率變化指數(shù)SECH規(guī)模效率變化TFPCHM指數(shù)排名A1.0041.1621.00311.1661B11.156111.1562C11.125111.1253D0.9901.1350.9891.0011.1244E0.9961.0851.0120.9841.0805F1.0001.0791.0001.0001.0796G0.9901.0851.0000.9901.0747H0.9791.0591.0000.9791.0378I0.9900.9861.0000.9900.9769均值0.9941.0961.0010.9941.089—

注：A為醫(yī)藥制造業(yè)，B為工藝品和其他制造業(yè)，C為計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)，D為專用設備制造業(yè)，E為化學原料和化學制品制造業(yè)，F(xiàn)為煙草制品業(yè)，G為儀器儀表制造業(yè)，H為電氣機械和器材制造業(yè)，I為石油和天然氣開采業(yè)。

2.2.1 我國整體高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率分析

通過將指數(shù)分解，進一步分析影響高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率的技術變化率和資源配置變化效率，找出影響高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率的主要因素。

從表1數(shù)據(jù)可以看出，我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新M指數(shù)2005-2006年和2007-2008年外都小于1，除此之外，各年份M指數(shù)均值均大于1，表明我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率水平整體上是呈上升趨勢，效率以平均每年8.9%的增長率上升。主要原因是我國2006-2013年期間出臺了一系列鼓勵技術創(chuàng)新的相關政策，提出將高技術產(chǎn)業(yè)擺在國家產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展規(guī)劃的重要位置，強調(diào)要給予政策的重點支持，促進了高專利密集度產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2005-2006年M值小于1，為0.9，通過對M指數(shù)進行深度分解，發(fā)現(xiàn)其技術進步指數(shù)僅為0.848，說明技術水平變化是限制我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新生產(chǎn)率進一步提升的關鍵因素，主要原因是此期間內(nèi)我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新資源的投入不足；另外，2007-2008年M指數(shù)小于1，通過對M指數(shù)進行深度分解，發(fā)現(xiàn)其技術進步指數(shù)小于1，說明技術水平限制了技術創(chuàng)新生產(chǎn)率，其主要原因是2007年末，爆發(fā)了全球性的經(jīng)濟危機，由于對產(chǎn)品的需求急劇降低，我國各類企業(yè)經(jīng)濟效益受損，企業(yè)為了降低經(jīng)營風險，進而限制了技術創(chuàng)新資源的投入；總體而言，從2004年到2013我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新生產(chǎn)率是上升的，通過對M指數(shù)進行深度分解發(fā)現(xiàn)，在這10年中，技術變化水平是影響技術創(chuàng)新效率的主要的因素。

雖然技術效率變化值對于M指數(shù)沒有十分顯著的影響，但由于其在大多數(shù)年份都小于1，由此可見，資源配置效率仍然限制了創(chuàng)新效率的進一步提高，技術效率受純技術效率和規(guī)模效率變化的影響，由于純技術效率變化指數(shù)幾乎均大于1，而規(guī)模效率指數(shù)在某些產(chǎn)業(yè)中小于1，說明技術進步提升了，但是產(chǎn)業(yè)規(guī)模并沒有處在規(guī)模效益遞增的區(qū)間或達到最優(yōu)，使其影響了與技術進步的匹配度，從而影響了技術效率增長。

2.2.2 我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)九大行業(yè)技術創(chuàng)新效率分析

將DEAP 2.1中產(chǎn)生的結果按照行業(yè)的進行整理，得到我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)各行業(yè)的效率指數(shù)，并按照M值進行排序，如表2所示。

根據(jù)2可知，我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)中，除石油和天然氣開采業(yè)外，其他產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新的M指數(shù)值都大于1，整體呈現(xiàn)上升趨勢，醫(yī)藥制造業(yè)的技術創(chuàng)新生產(chǎn)率最高。通過深層次的分析，發(fā)現(xiàn)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)技術進步指數(shù)為1.162最高，技術效率指數(shù)為1.004，在技術效率一定的情況下，技術進步指數(shù)對技術創(chuàng)新效率提高的貢獻度最大。一方面，醫(yī)藥制造業(yè)是關系到國計民生的基礎性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，受到國家極大的重視，從而受到政府的大力扶持；另一方面，醫(yī)藥制品是以市場為導向的，新藥研發(fā)的風險大，但新藥上市的利潤回報率高，強化了醫(yī)藥制造企業(yè)加大技術創(chuàng)新資源的投入，進而提高技術創(chuàng)新效率。

對M指數(shù)進行深層次分解，分析技術效率指數(shù)和技術進步指數(shù)的變化，醫(yī)藥制造業(yè)、工藝品和其他制造業(yè)、計算機、通訊和其他電子設備制造業(yè)、煙草制品業(yè)的技術效率指數(shù)等于或大于；其他行業(yè)都小于1，說明這些行業(yè)的資源配置效率較低，限制了技術創(chuàng)新生產(chǎn)率的提升；分析技術進步指數(shù)(TECHCH)，除石油和天然氣開采業(yè)外都大于1，說明技術進步對其技術創(chuàng)新生產(chǎn)率的提高發(fā)揮了積極的推動作用，而對于石油和天然氣開采業(yè)，正是技術變化水平影響和制約了其技術創(chuàng)新生產(chǎn)率；通過對技術效率變化指數(shù)進行分解和深入分析，確定規(guī)模效率過低是限制資源配置效率提高的主要因素。

3 對策建議

為提高我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)資源配置效率，從而提高技術創(chuàng)新效率，使我國高專利密型產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)規(guī)模效益和可持續(xù)發(fā)展，提出以下對策建議：

1)政府應加大對我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)的扶持力度。一方面完善法律法規(guī)，為我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供健全的政策法律環(huán)境；同時，政府應加大對我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)的資金扶持力度，特別是對其科技創(chuàng)新資金的投入，并應積極引導金融機構的資金更多流向高專利密集度產(chǎn)業(yè)，夯實高專利密集度產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟基礎。

2)我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)的各行業(yè)應當加大對技術創(chuàng)新的重視。加大對科研機構的建設力度，完善相應的人才獲取、培養(yǎng)體系，提高R&D經(jīng)費投入；充分調(diào)動行業(yè)的優(yōu)勢資源，建立完善的管、產(chǎn)、學、研合作模式，深化與區(qū)域內(nèi)高校、科研院所的合作。特別是對于石油和天然氣開采業(yè)，技術水平是限制其創(chuàng)新生產(chǎn)率提高的關鍵因素，因此必須加大對研發(fā)的投入，努力提升技術水平。

3)優(yōu)化我國高專利密集型企業(yè)的創(chuàng)新規(guī)模。根據(jù)前面對我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率的實證分析，可以看出，雖然我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新的資源投入不斷增強，但是產(chǎn)業(yè)規(guī)模并沒有處于規(guī)模最優(yōu)或者規(guī)模效益遞增的區(qū)間；技術進步得到了加強，但是產(chǎn)業(yè)規(guī)模的發(fā)展滯后于技術進步，使之不能很好的匹配，導致產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新資源沒有得到充分的利用，直接影響產(chǎn)業(yè)整體經(jīng)濟效益。因此，逐漸優(yōu)化我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新的規(guī)模，對于合理有效利用資源，資源配置效率的提高具有促進作用；政府應鼓勵和支持企業(yè)擴大規(guī)模生產(chǎn)和規(guī)模創(chuàng)新，使高專利密集度產(chǎn)業(yè)在規(guī)模最優(yōu)和規(guī)模效益遞增的區(qū)間進行生產(chǎn)，進一步促進高專利密集度產(chǎn)業(yè)的技術創(chuàng)新效率的提高。

4 結論

本文基于DEA-Malmquist指數(shù)方法從全國整體和行業(yè)兩個視角，從全國整體和行業(yè)兩個層面進行分析與評價對我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率。得出如下結論：

1)我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率2004-2013年期間整體保持上升水平。通過對M指數(shù)的進行分解和深入分析，發(fā)現(xiàn)技術進步是影響我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率的關鍵因素；規(guī)模效率普遍偏低，表明產(chǎn)業(yè)規(guī)模與技術創(chuàng)新效率不協(xié)調(diào)。我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)在創(chuàng)新中投入了大量的創(chuàng)新資源，使技術效率得到了一定程度的提高，但由于產(chǎn)業(yè)的資源配置的效率較低，資源的轉化能力較弱，缺乏將創(chuàng)新成果快速吸收、轉化成創(chuàng)新產(chǎn)品的高技術人才，創(chuàng)新人才和創(chuàng)新資源沒有做好相應的匹配，影響產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新資源配置和利用，使創(chuàng)新效率受到限制。

2)通過對對九大高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率測度，可知M值均在1以上，說明我國九大高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率發(fā)展態(tài)勢良好，產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新能力得到提升，在市場競爭中具有一定的競爭優(yōu)勢，擴大此優(yōu)勢必然會促進產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，提高產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。通過深層次的分析發(fā)現(xiàn)，石油和天然氣開采業(yè)技術創(chuàng)新生產(chǎn)率偏低，技術效率變化水平是其影響的主要因素；純技術效率變化(PTEC)與規(guī)模效率變化(SEC)是影響技術效率的關鍵因素，因此，提升純技術效率和規(guī)模效率是提高我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率的關鍵。

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DEA-Malmquist index approach for the technological innovation efficiency of China’s highly patent-intensive industry

CHEN Wei1, JING Rui1, XU Ruishu1, LIN Chaoran1, FENG Zhijun2

(1.School of Economics and Management, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China; 2.College of Business Administration, Dongguan University of Technology, Dongguan 523808, China)

In this paper, the DEA-Malmquist index method was used to compile the panel data from nine highly patent-intensive industries in China for the period of 2004 to 2013. Subsequently, the efficiency level of technological innovation in these industries was analyzed empirically from both the national perspective and industry perspective. Moreover, the change in the efficiency of technological innovation in these industries was analyzed for different periods. The results show that the technological innovation efficiency of China's patent-intensive industry increased during the entire period of 2004 to 2013. By decomposing the Malmquist-index of the technological innovation efficiency of highly patent-intensive industries, it was found that the level of technological efficiency change is the main factor affecting the technological innovation efficiency and that pure technical efficiency change (PTEC) and scale efficiency change (SEC) are the key factors influencing technological innovation efficiency. In combination with the empirical research results, some corresponding countermeasures were proposed, such as increase the governmental support and optimize proportion of the china’s highly patent-intensive industry

DEA-Malmquist index; highly patent-intensive industry; technological innovation efficiency; Malmquist -index; panel data

2016-09-29.

日期：2017-03-02.

國家社科基金區(qū)域知識產(chǎn)權戰(zhàn)略系統(tǒng)協(xié)同與產(chǎn)業(yè)升級研究項目(14BGL007)；國家自然科學基金青年基金項目(71603048)；黑龍江省軟科學項目(GY2015RK0074).

陳偉(1957-)，男，教授，博士生導師.

陳偉，E-mail: weichen666@126.com.

10.11990/jheu.201609052

F204

A

1006-7043(2017)03-0489-06

陳偉, 景銳, 徐睿姝,等.我國高專利密集度產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新效率評價研究[J]. 哈爾濱工程大學學報, 2017, 38(3):489-494.

CHEN Wei, JING Rui, XU Ruishu，et al.DEA-Malmquist index approach for the technological innovation efficiency of China’s highly patent-intensive industry [J]. Journal of Harbin Engineering University, 2017, 38(3):489-494.

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