張　靜

(西安工程大學(xué) 理學(xué)院，西安 710048)

?

【蓓蕾園地】

基于主成分分析的陜西省高?？萍紕?chuàng)新能力評價

張靜

(西安工程大學(xué) 理學(xué)院，西安 710048)

摘要：高等學(xué)校作為科技創(chuàng)新體系的重要組成部分，在科學(xué)和技術(shù)創(chuàng)新中，具有舉足輕重的作用。文章通過構(gòu)建高?？萍紕?chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，運(yùn)用主成分分析法對陜西省28所高校的科技創(chuàng)新能力進(jìn)行評價，在進(jìn)行比較分析的基礎(chǔ)上，分別從科技投入、科研團(tuán)隊的建設(shè)及科研環(huán)境改善等方面對提升陜西省高?？萍紕?chuàng)新能力提出了幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：科技創(chuàng)新能力；主成分分析；科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系

科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，有力地推動著經(jīng)濟(jì)增長和社會生活的一系列變化。高等學(xué)校作為科技創(chuàng)新體系的重要組成部分，它不僅是知識傳播、知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和高層次人才培養(yǎng)基地，而且在科學(xué)和技術(shù)創(chuàng)新中，具有舉足輕重的作用[1]。一所高校辦學(xué)實力、學(xué)術(shù)水平和競爭能力的具體情況主要體現(xiàn)在它的科技創(chuàng)新能力上，所以高校需要積極營造以科學(xué)精神為核心的創(chuàng)新文化。高校科技創(chuàng)新評價有助于區(qū)域政府更準(zhǔn)確地了解高校的科研能力，有助于高校了解自己科技創(chuàng)新能力的優(yōu)劣，從而優(yōu)化學(xué)校科技資源的配置[2]。完善的高?？萍紕?chuàng)新能力評價體系的建立，可以更好地發(fā)揮高校在科技創(chuàng)新中的優(yōu)勢和作用，同時可以促進(jìn)高?？萍紕?chuàng)新能力的提高，更好地為社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

1陜西省高?？萍紕?chuàng)新能力評價分析

高?？萍紕?chuàng)新能力是指高等學(xué)校通過一系列技術(shù)的、經(jīng)濟(jì)的和管理的活動，進(jìn)行知識創(chuàng)造、知識傳播、技術(shù)發(fā)明、轉(zhuǎn)化和擴(kuò)散，以提升整個社會的知識構(gòu)成和技術(shù)水平的過程。[3]

近年來，陜西省科技創(chuàng)新能力有了較大提高，科技創(chuàng)新人力總量、科技條件均處在全國中等偏上水平，但與發(fā)達(dá)地區(qū)的差距仍然較大，并且經(jīng)濟(jì)發(fā)展對科技創(chuàng)新的支撐不強(qiáng)。在高?？萍紕?chuàng)新能力評價中，不僅要有合理的評價指標(biāo)體系，同時要對各指標(biāo)權(quán)重加以考慮，而一般情況下經(jīng)過統(tǒng)計得到的數(shù)據(jù)存在一定的重疊性，使得評價結(jié)果缺乏科學(xué)性與說服力。

1.1主成分分析法

主成分分析就是把各變量之間互相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜關(guān)系進(jìn)行簡化分析的方法，通過特征向量的方差貢獻(xiàn)率來表示變量的作用[4]。在社會經(jīng)濟(jì)研究中，為了系統(tǒng)全面地分析與研究問題，必須考慮許多的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，這些指標(biāo)能從不同的方面來體現(xiàn)我們所要研究對象的屬性，但在某種程度上存在信息的重疊，也就是具有相關(guān)性。主成分分析法在力保數(shù)據(jù)信息丟失最少的原則下，對這種多變量進(jìn)行最優(yōu)簡化，即對高維變量空間進(jìn)行降維處理[5-6]。

設(shè)有n個樣品，每個樣品均有p項指標(biāo)：X1,X2,…,Xp，得到原始數(shù)據(jù)矩陣為：

其中：Xi=(x1i,x2i,…,xni)′，i=1,…,p。

用數(shù)據(jù)矩陣X的p個向量X1,X2,…,Xp作線性組合為：

簡寫為Fi=a1iX1+a2iX2+…+apiXp,i=1,2，…,p。其中：Xi是n維向量。

建立模型的具體步驟如下：

第一步：將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化；

第三步：求R的特征值λ1≥λ2≥…≥λp≥0及其相應(yīng)的單位特征向量：

第四步：寫出主成分Fi=a1iX1+a2iX2+…+apiXp，i=1,2，…,p；

第五步：計算各主成分的貢獻(xiàn)率及前幾個主成分累計方差貢獻(xiàn)率。

1.2高校科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系

評價指標(biāo)體系的建立要依據(jù)系統(tǒng)性、完備性、可操作性的原則，結(jié)合陜西省高校的科技活動現(xiàn)狀，經(jīng)過篩選，將高?？萍紕?chuàng)新能力評價體系設(shè)置了15個指標(biāo)，詳見表1。

表1　高?？萍紕?chuàng)新能力評價指標(biāo)體系

續(xù)表1

變量名稱X10成果的專著數(shù)X11學(xué)術(shù)論文發(fā)表篇數(shù)X12鑒定成果數(shù)X13技術(shù)轉(zhuǎn)讓簽訂合同數(shù)X14技術(shù)轉(zhuǎn)讓當(dāng)年的收入X15成果授獎數(shù)

1.3數(shù)據(jù)來源及高?？萍紕?chuàng)新能力評價過程

本文選取陜西省28所高校作為樣本數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)主要來源于《2014年高等學(xué)?？萍冀y(tǒng)計匯編》及有關(guān)高校網(wǎng)站信息，并且運(yùn)用SPSS 20.0進(jìn)行統(tǒng)計分析。

在進(jìn)行主成分分析時，首先要通過KMO 和 Bartlett檢驗，其中KMO=0.789>0.5，且顯著性概率Sig=0(見表2)，說明各指標(biāo)之間存在一定相關(guān)性，適合下一步進(jìn)行主成分分析。

表2　KMO和Bartlett檢驗

各因子所對應(yīng)的特征值及累計貢獻(xiàn)率見表3，因子負(fù)荷矩陣見表4。由表3、表4可知第一主成分、第二主成分及第三主成分的累計貢獻(xiàn)率為84.263%>80%?？梢苑从吃紨?shù)據(jù)的絕大部分信息，因此提取這3個成分作為陜西省高?？萍紕?chuàng)新能力綜合評價指標(biāo)，分別定義為F1、F2和F3。

表3　特征值及累計貢獻(xiàn)率

表4　成分矩陣

由表4可以看出，第一主成分中課題當(dāng)年支出經(jīng)費(fèi)、課題投入的人數(shù)、課題的總數(shù)、當(dāng)年內(nèi)部支出的科技經(jīng)費(fèi)、成果授獎數(shù)、研發(fā)全時當(dāng)量人員的系數(shù)較大，體現(xiàn)了陜西省科技創(chuàng)新的投入情況，稱為投入及創(chuàng)新因子；第二主成分中技術(shù)轉(zhuǎn)讓簽訂合同數(shù)及技術(shù)轉(zhuǎn)讓當(dāng)年的收入系數(shù)較大，體現(xiàn)了陜西省科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化的情況，稱為技術(shù)轉(zhuǎn)化因子；第三主成分中高級職稱人員的比例、課題當(dāng)年撥入的經(jīng)費(fèi)、當(dāng)年投入的科技經(jīng)費(fèi)系數(shù)較大，稱為經(jīng)費(fèi)因子。

利用SPSS軟件計算各高校在每個主成分上的得分，并以各主成分的貢獻(xiàn)率為權(quán)重進(jìn)行排序，結(jié)果見表5。

表5　陜西省28所高?？萍紕?chuàng)新能力主成分得分、綜合得分及其排名表

續(xù)表5

名稱F1F2F3綜合得分排名西安建筑科技大學(xué)-0.00884-0.3113-0.104720.0313陜西中醫(yī)學(xué)院-0.210510.26259-0.63422-0.0414陜西師范大學(xué)-0.14669-0.238580.3531-0.0515陜西理工學(xué)院-0.45552-0.33466-0.32242-0.2716西安郵電大學(xué)-0.61941-0.339820.5298-0.3817延安大學(xué)-0.66537-0.30769-0.84736-0.418西安醫(yī)學(xué)院-0.67088-0.27566-0.84586-0.418渭南師范學(xué)院-0.72314-0.203970.07477-0.4319安康學(xué)院-0.73164-0.24640.66685-0.4420寶雞文理學(xué)院-0.75158-0.221230.08635-0.4521咸陽師范學(xué)院-0.77484-0.30932-0.13946-0.4722西安文理學(xué)院-0.77061-0.32203-0.14141-0.4722榆林學(xué)院-0.76395-0.30809-0.43417-0.4722西安航空學(xué)院-0.77041-0.34707-0.72609-0.4823商洛學(xué)院-0.85848-0.28731-0.10788-0.5324西安財經(jīng)學(xué)院-0.90348-0.30335-0.37607-0.5625

2提升陜西省高?？萍紕?chuàng)新能力的建議

通過對陜西省28所高校的科技創(chuàng)新能力評價分析結(jié)果及陜西省區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求，結(jié)合科技創(chuàng)新體系的相關(guān)理論，對提升陜西省高?？萍紕?chuàng)新能力提出以下建議：

(1)分析結(jié)果中投入及創(chuàng)新因子、經(jīng)費(fèi)因子對科技創(chuàng)新能力的影響是顯著的，因此，加大科技創(chuàng)新的投入是非常重要的。任何科技創(chuàng)新活動的順利進(jìn)行離不開人力、物力及財力等的支持。加大對科技創(chuàng)新人力的投入，比如培養(yǎng)優(yōu)秀的人才團(tuán)隊、提升教師的職業(yè)素養(yǎng)及整體水平、善于利用國際國內(nèi)兩種人才資源，使國內(nèi)培養(yǎng)人才與海外引進(jìn)人才相結(jié)合[8]。此外，科研經(jīng)費(fèi)是科技成果順利轉(zhuǎn)化的必要前提與保證，任何科技創(chuàng)新活動都必須要有經(jīng)費(fèi)的支持，所以在財政科技經(jīng)費(fèi)撥入的同時，可以爭取引入企業(yè)投資等其他經(jīng)費(fèi)。

(2)要充分發(fā)揮高校多學(xué)科、多門類、多功能的優(yōu)勢，聯(lián)合國內(nèi)外創(chuàng)新力量，對創(chuàng)新要素和資源進(jìn)行整合，并實現(xiàn)全面共享。讓高校參與國家技術(shù)創(chuàng)新體系的建設(shè)，積極參與產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略聯(lián)盟，推進(jìn)校企、校地合作，使生產(chǎn)與科研相結(jié)合，促進(jìn)科技創(chuàng)新成果的順利有效轉(zhuǎn)化。

(3)上面分析中高級職稱人員的比例也是主要影響因素，而職稱評審的依據(jù)之一是發(fā)表論文的篇數(shù)以及文章的質(zhì)量。所以要注重人才的培養(yǎng)，把中青年教師和創(chuàng)新團(tuán)隊作為重點(diǎn)，著重提高高校教師教學(xué)與科研創(chuàng)新水平及其社會服務(wù)能力。

(4)要加強(qiáng)科研基地的建設(shè)以及保障科研設(shè)備的數(shù)量和質(zhì)量，同時加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)應(yīng)用及保護(hù)，健全高校創(chuàng)新激勵機(jī)制。在當(dāng)前的現(xiàn)實背景下，可以通過協(xié)同創(chuàng)新，使高校的比較優(yōu)勢得以發(fā)揮，提升服務(wù)社會的能力。對人才、資源、方法及技術(shù)進(jìn)行整合，打造有特色的科研平臺和團(tuán)隊，從而進(jìn)入良性循環(huán)。另外重要的一點(diǎn)就是要完善科技創(chuàng)新能力評價機(jī)制，根據(jù)陜西省科技創(chuàng)新的現(xiàn)狀與實際，進(jìn)行合理的評價。

參考文獻(xiàn)：

[1] 耿迪.高?？萍紕?chuàng)新能力評價研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)博士學(xué)位論文,2013.

[2] 蘇婧.基于主成分分析的福建省科技創(chuàng)新能力評價[J].寧德師范學(xué)院學(xué)報，2015，(1):48-50.

[3] 敖慧.高?？萍紕?chuàng)新能力的多級模糊綜合評價[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報，2004，26(6)：169-171.

[4] 肖鋒，喻鈞，劉軍.基于PCA的高校學(xué)生成績評價模型的建立與實踐[J].渭南師范學(xué)院學(xué)報，2010,25(2):9-10.

[5] 王學(xué)民. 應(yīng)用多元統(tǒng)計分析[M].上海:上海財經(jīng)大學(xué)出版社，2009.

[6] 梅長林，周家良.實用統(tǒng)計方法[M].北京：科學(xué)出版社，2009.

[7] 田兵.主成分分析的數(shù)學(xué)模型及實際應(yīng)用[J].陰山學(xué)刊，2010，24(2):18-21.

[8] 劉云.安徽省科技成果轉(zhuǎn)化績效評價研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2013.

【責(zé)任編輯牛懷崗】

Evaluation on Universities Technological Innovation Capability of Shaanxi Province Based on Principal Component Analysis

ZHANG Jing

(College of Science, Xi’an Polytechnic University, Xi’an 710048, China)

Abstract:Colleges and universities as an important part of national science and technology innovation system play the very important role in science and technology innovation, In the paper, the construction of university science and technology innovation ability evaluation index system, and principal component analysis method is used to evaluate on science and technology innovation ability of 28 colleges and universities in Shaanxi province. On the basis of comparative analysis, some suggestions are put forward to improve the scientific and technological innovation ability of universities in Shaanxi Province, from the aspects of science and technology investment, the construction of scientific research team and the improvement of scientific research environment.

Key words:science and technology innovation ability; principal component analysis; evaluation index system of science and technology innovation ability

作者簡介：張靜(1987—)，女，陜西渭南人，西安工程大學(xué)理學(xué)院碩士研究生，主要從事智能計算研究。

基金項目：陜西省軟科學(xué)基金項目：陜西省企業(yè)自主創(chuàng)新及實現(xiàn)方法研究(2014KRM28-01)

收稿日期：2016-03-04

中圖分類號:O212.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號：1009-5128(2016)08-0086-06