卜洪運(yùn)，陶玲玲，趙琳皓

高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展動(dòng)態(tài)測(cè)度研究
——基于EM算法的因子分析模型1

卜洪運(yùn)，陶玲玲，趙琳皓

（燕山大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，河北秦皇島066004）

文章基于波特模型構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的測(cè)度指標(biāo)體系，通過(guò)對(duì)因子分析法中因子載荷矩陣的估計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)，選取計(jì)算結(jié)果具有很好穩(wěn)定性的EM算法進(jìn)行估計(jì)，進(jìn)而得到綜合因子得分，并通過(guò)矩陣最大方差旋轉(zhuǎn)找出潛在因子。對(duì)2000-2014年京津冀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平分別進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，北京和河北在這十五年內(nèi)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展總體上呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，天津在2000-2010年間總體上持續(xù)增長(zhǎng)，之后出現(xiàn)急速下降，近幾年發(fā)展趨于平穩(wěn)。

高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展；因子載荷矩陣；潛在因子；京津冀

一、引言

十三五規(guī)劃的重要任務(wù)之一是依靠科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型升級(jí)，進(jìn)一步提高高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。京津冀的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)在我國(guó)整體和區(qū)域的發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)中有著重要的地位。在京津冀一體化的大背景下，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)作用成了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)。近年來(lái)，產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展優(yōu)勢(shì)日益顯著，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)作用不斷增強(qiáng)，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展水平逐漸成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

關(guān)于產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的判定，各國(guó)學(xué)者有不同看法。大部分學(xué)者主要認(rèn)為集群發(fā)展水平就是集群發(fā)展演化的不同階段。國(guó)外學(xué)者Port通過(guò)研究得出產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展可以劃分為三階段：誕生階段、發(fā)展階段及消亡階段［1］；Ahokangas等人經(jīng)過(guò)一系列的研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展過(guò)程共包括三個(gè)階段：集群的起源和產(chǎn)生、增長(zhǎng)和趨同、成熟和調(diào)整［2］。國(guó)內(nèi)學(xué)者在國(guó)外研究成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸。阮建青、石琦等通過(guò)構(gòu)建模型研究集群演化規(guī)律，將集群分為三個(gè)演化階段：集群數(shù)量擴(kuò)張期、質(zhì)量提高期及品牌研發(fā)創(chuàng)新期［3］。

關(guān)于產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取方面。國(guó)外學(xué)者Emie Goss主要從平均產(chǎn)業(yè)規(guī)模、企業(yè)規(guī)模及市場(chǎng)規(guī)模三個(gè)方面對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)及非高技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了分析研究［4］。Zhao Qiang構(gòu)建了以灰色、模糊、難以量化的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下的產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，主要包括基本能力、輸出能力、投資能力及發(fā)展能力四個(gè)方面［5］。國(guó)內(nèi)學(xué)者劉小鐵從四個(gè)方面構(gòu)建指標(biāo)體系：集群規(guī)模、集群結(jié)構(gòu)、集群效應(yīng)及集群網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)一步細(xì)分為16個(gè)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行分析［6］。李剛主要從三個(gè)方面構(gòu)建了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系：生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)水平、科技活動(dòng)水平及固定資產(chǎn)投資水平，并且進(jìn)一步細(xì)分為33個(gè)三級(jí)指標(biāo)體系［7］。卜洪運(yùn)等人通過(guò)從內(nèi)生和外生兩方面構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并且發(fā)現(xiàn)京津冀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群的競(jìng)爭(zhēng)力逐年增加，對(duì)推動(dòng)京津冀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集發(fā)展有極大作用［8］。

關(guān)于產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展評(píng)價(jià)方面。歐光軍等人采用因子分析方法對(duì)高新區(qū)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)價(jià)研究［9］。張同斌等人分析了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的梯度變遷，并采用廣義排序的方法分析高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響因素［10］。張廣?；陟貦?quán)TOPSIS法對(duì)旅游產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展綜合比較并進(jìn)行評(píng)價(jià)［11-12］。孫道軍采用主成分分析方法對(duì)我國(guó)各省市的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平進(jìn)行了分析［13］。

綜上所述，對(duì)于產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平的研究，主要為集群發(fā)展的不同演化階段及通過(guò)構(gòu)建指標(biāo)體系對(duì)集群發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。但測(cè)度方法中因子分析要求數(shù)據(jù)量越大，結(jié)果準(zhǔn)確性越高。梯度變遷分析方法僅能得出比較排序，并收斂速度較慢。熵權(quán)法過(guò)于客觀化。本文為了使模型更適合于少量時(shí)序數(shù)據(jù)的分析及分析結(jié)果更穩(wěn)定，對(duì)因子分析法中的因子載荷利用EM算法進(jìn)行估計(jì)，進(jìn)而得到綜合得分。對(duì)2000-2014年京津冀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群進(jìn)行了實(shí)證檢驗(yàn)。

二、模型分析

（一）EM算法

EM算法（又叫最大期望算法）是一種能夠在不完全數(shù)據(jù)下通過(guò)迭代得到參數(shù)最大似然估計(jì)的算法，迭代速度較快并且估計(jì)結(jié)果具有很好穩(wěn)定性。但要求數(shù)據(jù)滿(mǎn)足高斯分布，過(guò)程分為E步和M步［14］。步驟如下［15］：

設(shè)θ為參數(shù)，θk為第k+1次迭代參數(shù)的估計(jì)值，x為樣本數(shù)據(jù)，并服從高斯分布，f(θ|x,y)為增加數(shù)據(jù)y后關(guān)于θ的后驗(yàn)分布密度函數(shù)。g(y|x,θ)為潛在數(shù)據(jù)y的條件分布密度函數(shù)。

（1）E步：求y的條件期望，目的是把y積掉，即

（2）M步：極大化Q(θ,θk)，即找到θk+1，使

以上述步驟迭代，至‖θk+1-θk‖＜ε，ε為給定的精度值。

（二）因子分析

因子分析模型：Xi=AF+γ，假設(shè)F～N(0,Iq)；γ～N(0,ψp×p)；F與γ相互獨(dú)立。

其中，X=(x1,x2,…,xp)'為第i個(gè)樣本的p個(gè)指標(biāo)，xs(1≤s≤p)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，A為因子載荷矩陣，F(xiàn)=(F1,F2,…,Fm)'為公共因子矩陣。

基于Thomson估計(jì)法，假設(shè)有m個(gè)公共因子與指標(biāo)X作回歸，用OLS估計(jì)得到因子得分：F?=A'R-1X，R-1為指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣的逆。

本文基于EM算法估計(jì)因子載荷矩陣A，進(jìn)而得到因子得分F。

（三）基于EM算法的因子分析

設(shè)樣本為Xi(1≤i≤n)，A:p×m維，ψ:p×p維，Xi:p×1維，并令θ(k)=(A(k),ψ(k))為第k次迭代參數(shù)的估計(jì)值［16］。由式（1）有：

其中：

為使Q(θ|θ(k),X)最大，對(duì)A和ψ求導(dǎo)，得到：

EM算法因子分析的步驟如下：

（1）設(shè)定初始值：θ(0)=(A(0),ψ(0))；

（2）E步：在θ(k)=(A(k),ψ(k))下，計(jì)算每個(gè)樣本對(duì)應(yīng)的E(F|θ(k),Xi)和E(FF'|θ(k),Xj)(i,j=1,2,…,n)；

（3）M步：計(jì)算A(k+1)和ψ(k+1)；

置k=k+1，轉(zhuǎn)（2），直至‖θ(k+1)-θ(k)‖＜ε停止。

三、指標(biāo)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)來(lái)源

在產(chǎn)業(yè)集群中，產(chǎn)業(yè)及企業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力得到大幅度提高［17］。而在波特模型中，主要有五個(gè)關(guān)鍵因素影響這種產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，某產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)弱直接影響它的發(fā)展。因此本文以此為參考，構(gòu)建以下評(píng)價(jià)指標(biāo)。

本著系統(tǒng)性、科學(xué)性、客觀性以及可獲得性等原則，參考波特模型和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展特點(diǎn)，構(gòu)建高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。從生產(chǎn)及產(chǎn)出集聚度、企業(yè)發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)程度、外圍環(huán)境及市場(chǎng)支持度三個(gè)方面選取11個(gè)評(píng)價(jià)因子。其中生產(chǎn)及產(chǎn)出集聚度主要從生產(chǎn)要素集聚度與產(chǎn)出集聚度選取四個(gè)指標(biāo)，分別為高技術(shù)企業(yè)集聚度、資產(chǎn)集聚度、從業(yè)人員集聚度及高技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出集聚度，基于數(shù)據(jù)的可獲得性由表1中的Z1到Z4代表；企業(yè)發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)程度分為新產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)集聚度、研發(fā)能力及投入集聚度，由Z5到Z7代表；外圍及市場(chǎng)支持度主要從政府支持度及市場(chǎng)集聚度選取，由Z8到Z11代表。具體見(jiàn)表1所列。

隨著京津冀區(qū)域的協(xié)同發(fā)展問(wèn)題的提出，北京、天津及河北三地的經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展逐漸成為焦點(diǎn)。因此，本文選取京津冀2000-2014年數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行研究。

本文的研究數(shù)據(jù)是根據(jù)中國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、《中國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》（2000-2015年）、《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》（2000-2015年）及中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局整理歸納得出。

表1 高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

四、實(shí)證分析

（一）京津冀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平測(cè)度

本文基于EM算法的因子分析得到京津冀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平測(cè)度值。本文的評(píng)價(jià)因子Z即為X=(x1,x2,…,xp)'，p=11；2000-2014年數(shù)據(jù)即為樣本數(shù)據(jù)Xi(1≤i≤n)，n=15，經(jīng)驗(yàn)證樣本數(shù)據(jù)均符合高斯分布，可以應(yīng)用EM算法；公共因子個(gè)數(shù)m=3。

1.適用性檢驗(yàn)

為了檢驗(yàn)本文研究數(shù)據(jù)是否符合因子分析的前提，基于SPSS19.0進(jìn)行KMO和Bartlett的檢驗(yàn)。2000-2014年北京和河北的KMO的統(tǒng)計(jì)量為0.717、0.753，大于0.7，天津?yàn)?.610，大于0.5，表明數(shù)據(jù)適合做因子分析。Bartlett的球形度檢驗(yàn)結(jié)果中顯著性水平均為0＜0.005滿(mǎn)足要求。因此，可以做因子分析。

選取主成分分析法來(lái)提取因子，影響因子定義為3個(gè)，得到總方差的解釋表。由于篇幅限制，這里僅列出北京數(shù)據(jù)輸出結(jié)果，見(jiàn)表2所列。

表2 解釋的總方差（北京）

2.高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平測(cè)度

基于MATLAB具有高效的數(shù)值計(jì)算能力，本文通過(guò)對(duì)基于EM算法的因子分析法進(jìn)行MATLAB編程，得到北京、天津、河北的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平的因子得分。

其中，本文精度ε選取為0.001，最大迭代次數(shù)為1 000。在對(duì)北京的數(shù)據(jù)進(jìn)行EM算法因子載荷矩陣的估計(jì)時(shí)，共迭代22次，達(dá)到給定的收斂精度范圍‖θk+1-θk‖=9.210 6e-004。為了找到評(píng)價(jià)因子中隱藏的變量，進(jìn)一步分析公共因子在實(shí)際問(wèn)題中的解釋及分析能力，通過(guò)MATLAB編程對(duì)EM算法得到的因子載荷矩陣進(jìn)行最大方差旋轉(zhuǎn)，得到結(jié)果見(jiàn)表3所列。

表3 最大方差旋轉(zhuǎn)后因子載荷矩陣

由表3可得，公因子1在Z1到Z5之間因子載荷值較大。其中，Z1、Z2、Z4為代表高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群規(guī)模的指標(biāo)，Z3和Z5代表高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群的產(chǎn)出效益的指標(biāo)。因此，公因子1可以取名為規(guī)模及效益因子；公因子2在Z9到Z11之間因子載荷值較大，它們主要反映高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群的技術(shù)擴(kuò)散指標(biāo)。因此，公因子2取名為技術(shù)擴(kuò)散因子；公因子3在Z6到Z8之間因子載荷值較大，它們主要作為研發(fā)水平的評(píng)價(jià)指標(biāo)。因此，公因子3取名為創(chuàng)新因子。天津、河北與北京的分析結(jié)果相同。主因子命名表見(jiàn)表4所列。

表4 主因子命名表

基于MATLAB由因子得分公式得到高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平評(píng)價(jià)指標(biāo)的三個(gè)主因子得分，見(jiàn)表5所列。

表5 北京基于EM算法的因子得分

其中，天津和河北的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行EM算法計(jì)算時(shí)迭代次數(shù)分別為330次和104次。收斂精度分別為2.117 3e-004和6.113 7e-004。

3個(gè)公因子的得分F1、F2、F3，得到高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平綜合測(cè)度值公式如下：

北京、天津、河北三地2000-2014年高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平因子綜合得分見(jiàn)表6所列。由于對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理，因此結(jié)果中出現(xiàn)負(fù)值。

表6 京津冀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平綜合測(cè)度值

（二）京津冀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展動(dòng)態(tài)分析

為了便于觀察，由表6中北京、天津、河北的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平綜合測(cè)度值做出如圖1所示的圖形。

圖12000 -2014年京津冀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平趨勢(shì)

由圖1可以發(fā)現(xiàn)，北京的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平在2000-2007年間增長(zhǎng)速度較快，原因可能是北京市政府在1999年頒布的《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》，這一政策的實(shí)施極大地推進(jìn)了北京高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并且高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境也在不斷優(yōu)化中，促使北京的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平一路飆升；2008年集群發(fā)展水平稍有下降，原因應(yīng)該是受到金融危機(jī)的影響，但影響程度不是很大，這種降低持續(xù)到2010年。此后，直到2013年發(fā)展水平逐漸增強(qiáng)，原因主要是北京市政府及國(guó)家出臺(tái)的各種促進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的相關(guān)政策。如2009年，國(guó)務(wù)院提出的“中關(guān)村國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)”、中關(guān)村科技園區(qū)頒發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展的若干意見(jiàn)》等相關(guān)政策。但2014年集群發(fā)展水平突然再次下降，并且幅度為近十五年來(lái)最大?？赡苁潜本┑募夹g(shù)引進(jìn)經(jīng)費(fèi)較2013年大幅降低，發(fā)展水平及高技術(shù)產(chǎn)品出口量也有所減少等原因。相比較天津和河北，在2000-2005年間，北京的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平略低于天津和河北，但從2006年開(kāi)始趕超天津和河北，并一直處于高發(fā)展水平，至2014年發(fā)展水平明顯高于天津和河北。

天津的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平變動(dòng)最大，2000-2003年間發(fā)展水平基本保持不變，從2004年開(kāi)始持續(xù)上漲，這和天津自1999年來(lái)實(shí)施組織了25個(gè)國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目有很大關(guān)聯(lián)，這些項(xiàng)目到2002年底有20個(gè)重大產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目建成投資，這對(duì)增加高技術(shù)產(chǎn)值起著重要的作用，但是這些項(xiàng)目的推動(dòng)作用具有延遲的效應(yīng)。而在此期間，天津政府對(duì)于外商投資優(yōu)惠較大，這在一定程度上降低了股份制和民營(yíng)企業(yè)的積極性，對(duì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展有一定的阻礙作用。在2008年發(fā)布《天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)促進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)定》也極大的推動(dòng)了天津高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展。增長(zhǎng)持續(xù)到2009年超過(guò)北京和河北，但從2010年發(fā)展水平有所降低，2011年發(fā)展水平出現(xiàn)急速下降，明顯低于北京和河北。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是天津在2010年高技術(shù)企業(yè)數(shù)、R&D項(xiàng)目數(shù)、外資企業(yè)數(shù)比前幾年突然有所減少，2011年高技術(shù)企業(yè)數(shù)大幅降低、從業(yè)人員相比前幾年也有所減少、企業(yè)研發(fā)費(fèi)用及技術(shù)引進(jìn)經(jīng)費(fèi)大幅減少，新產(chǎn)品銷(xiāo)售收入也有所降低等原因，導(dǎo)致天津高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平在2011年急速下降。從2012年開(kāi)始有所恢復(fù)，但在2012-2014年間發(fā)展水平基本保持不變。

自1994年起河北省為促進(jìn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了一系列政策措施，包括政府補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠及政府采購(gòu)優(yōu)惠等政策。但由于河北省主要以重工業(yè)為主，高技術(shù)企業(yè)數(shù)很少，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群環(huán)境也不完善等原因，使得河北省高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平雖然在不斷增長(zhǎng)，但幅度很小。在2000-2014年間相比較北京和天津波動(dòng)較小，在2000-2005年間，波動(dòng)較頻繁。從2006年開(kāi)始，集群發(fā)展水平基本保持平穩(wěn)發(fā)展。但在2014年出現(xiàn)較大幅度下降，至2014年與天津高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平基本持平。

為了直觀分析2000-2014年京津冀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平的變化趨勢(shì)，本文定義綜合得分變化值=當(dāng)年的綜合得分-上一年的綜合得分。鑒于沒(méi)有1999年的綜合得分，將2000年選為基期，變化值取為0。由表5數(shù)據(jù)中北京、天津、河北三省的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平綜合測(cè)度值進(jìn)行處理做出如圖2所示圖形。其中，（a）為北京的變化趨勢(shì)圖，（b）為天津的變化趨勢(shì)圖，（c）為河北的變化趨勢(shì)圖。

圖22000 -2014年京津冀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平變化趨勢(shì)

由圖2（a）中可以看出，2000-2014年北京高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平變化不大，在2000-2006年間變化值較大，均為正數(shù)，變化值曲線(xiàn)在綜合分?jǐn)?shù)線(xiàn)上面。從2006年開(kāi)始至今，變化值逐漸變小，并且變化值線(xiàn)在綜合分?jǐn)?shù)線(xiàn)下面。2014年變化值稍有增加，但是仍為負(fù)數(shù)，并且在綜合得分下面。說(shuō)明未來(lái)一年北京高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平還將有所減緩或者保持平穩(wěn)發(fā)展；由圖2（b）中可以看出天津在2000-2006年間變化值線(xiàn)在綜合得分上面，2006-2010年間變化值線(xiàn)在綜合得分下面。從2011年開(kāi)始，變化值線(xiàn)在綜合得分之上，到2014年變化值線(xiàn)有增長(zhǎng)趨勢(shì)。說(shuō)明天津高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平在未來(lái)一年可能增加；由圖2（c）中可以看出，河北從2006-2012年間變化值基本穩(wěn)定，變化值線(xiàn)在綜合得分下面。從2013變化值增加，并且有繼續(xù)增加趨勢(shì)，至2014年變化值線(xiàn)位于綜合得分線(xiàn)之上，說(shuō)明未來(lái)一年河北高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平很可能有所增強(qiáng)。

五、結(jié)論及政策建議

（一）主要結(jié)論

本文從生產(chǎn)及產(chǎn)出集聚度、企業(yè)發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)程度、外圍環(huán)境及市場(chǎng)支持度三個(gè)方面選取11個(gè)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平評(píng)價(jià)因子。基于EM算法的因子分析法得到綜合的因子得分，并分析出潛在的公因子。通過(guò)EM算法進(jìn)行因子載荷的估計(jì)使結(jié)果具有很好的穩(wěn)定性，并且適用于樣本數(shù)據(jù)較少的估計(jì)。對(duì)京津冀三省2000-2014年高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，得出以下結(jié)論：

北京和河北在這十五年間高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平總體呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，天津在2000-2010年間總體呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。到2014年，北京的發(fā)展水平最高，天津略高于河北；從綜合得分變化值得到未來(lái)一年中，北京的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平將有所減緩或者保持平穩(wěn)發(fā)展，天津和河北將會(huì)有一定程度的提高。

（二）政策建議

根據(jù)研究結(jié)果，對(duì)京津冀高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展本文給出如下相關(guān)政策建議：

北京應(yīng)該積極開(kāi)展高技術(shù)企業(yè)、高校、科研單位的合作對(duì)接，充分發(fā)揮高校高層次人才的科研單位的科研能力。組織科學(xué)技術(shù)人員進(jìn)行高技術(shù)企業(yè)的科研活動(dòng)，解決技術(shù)問(wèn)題，做好產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作。促進(jìn)科學(xué)、產(chǎn)業(yè)和貿(mào)易相結(jié)合，加快科技成果的轉(zhuǎn)化。政府應(yīng)該明確企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力［19］，建立有效的權(quán)力體系，完善服務(wù)流程，使得企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新等方面形成科學(xué)的、面向市場(chǎng)的人才培養(yǎng)激勵(lì)機(jī)制。

天津應(yīng)該在擴(kuò)大高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群規(guī)模的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步形成高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，提高企業(yè)效益。加快形成有效的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)，針對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的不同特點(diǎn)采取不同的應(yīng)對(duì)政策。政府加大力度鼓勵(lì)支持高技術(shù)研究及創(chuàng)新活動(dòng)，增加技術(shù)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的投入，使發(fā)展水平逐步提高。

在弄清河北高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主次關(guān)系的情況下，突出發(fā)展主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，使主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)凸顯出來(lái)。不斷擴(kuò)大高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模，政府應(yīng)該增加對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展支持的相關(guān)政策，吸引優(yōu)秀的人才及高端的技術(shù)，增強(qiáng)研發(fā)創(chuàng)新能力。對(duì)現(xiàn)有的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群進(jìn)行合理的布局，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)集群競(jìng)爭(zhēng)能力，進(jìn)而使高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平得到提高。

［1］Port M.On Competition［M］.Boston：Harvard Business School Press，1998.

［2］Ahokangas P，Hyry M，Rasanen P.Small Technology-BasedFirms in a Fast-Growing Regional Cluster［J］.New England Journal of Entrepreneurship，1999，2（1）19-25.

［3］阮建青，石琦，張曉波.產(chǎn)業(yè)集群動(dòng)態(tài)演化規(guī)律與地方政府政策［J］.管理世界，2014（12）：79-91.

［4］Goss E，Vozikis G S.High tech manufacturing：Firm size，industry and population density［J］.Small Business Econom?ics，1994，6（4）：291-297.

［5］Qiang Z，Wuliang P.Grey hierarchy comprehensive evaluatu?ion of industrial cluster′s innovative power［R］.IEEE Inter?national Conference，2010.

［6］劉小鐵.產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平的評(píng)價(jià)模型及指標(biāo)體系［J］.江西社會(huì)科學(xué)，2013（10）：54-58.

［7］李剛.我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與集群水平評(píng)價(jià)及相關(guān)關(guān)系研究［J］.工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2014（1）：29-33.

［8］卜洪運(yùn)，陶玲玲.基于指數(shù)型功效函數(shù)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)研究——以京津冀為例［J］.工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2016（7）：19-27.

［9］歐光軍，孫騫，王茜.高新區(qū)產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展水平評(píng)價(jià)研究——基于湖北高新區(qū)的實(shí)證分析［J］.技術(shù)經(jīng)濟(jì)與管理研究，2013（4）：111-115.

［10］張同斌，范慶泉.中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)域發(fā)展水平的梯度變遷與影響因素［J］.數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究，2010（11）：52-65.

［11］張廣海，李華.中國(guó)旅游產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平評(píng)價(jià)及空間格局演變［J］.旅游論壇，2013，6（2）：24-30.

［12］張廣海，劉真真，李盈昌.中國(guó)沿海省份旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平綜合評(píng)價(jià)及時(shí)空格局演變［J］.地域研究與開(kāi)發(fā)，2013，32（4）：22-27.

［13］孫道軍，王棟.中國(guó)區(qū)域高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的實(shí)證研究［J］.統(tǒng)計(jì)與決策，2011（10）：123-126.

［14］李順靜.基于不完全數(shù)據(jù)的最大似然估計(jì)方法——EM算法［J］.重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014，31（5）：29-33.

［15］王愛(ài)平，張功營(yíng)，劉方.EM算法研究與應(yīng)用［J］.計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2009，19（9）：108-110.

［16］周興才.基于公共因子擴(kuò)展的因子分析的EM算法［J］.數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2006，36（12）：174-179.

［17］張國(guó)安.產(chǎn)業(yè)集群對(duì)我國(guó)高新科技園區(qū)發(fā)展的影響［J］.科技進(jìn)步與對(duì)策，2007，24（5）：85-87.

［18］張馳，陳剛，王敏娟，等.移動(dòng)學(xué)習(xí)中使用EM算法的學(xué)生聚類(lèi)分析［J］.中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2009（5）：68-71.

［19］曾琎.文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展對(duì)策研究［J］.科技進(jìn)步與對(duì)策，2012，29（15）：71-75.

A Study on Dynamic Measurement of High-tech Industrial Cluster Development—The Factor Analysis Model Based on EM Algorithm

BU Hong-yun,TAO Ling-ling,ZHAO Lin-hao
(College of Economics&Management,Yanshan University,Qinhuangdao 066004,China)

Based on the Porter Model,this paper constructs a measurement index system of high-tech industrial cluster development. Then the paper,through the improvement of estimation method for factor loading matrix in factor analysis method,selects the EM algo?rithm to make estimation,which the calculation results have good stability,gains the comprehensive factor score,and finds out the poten?tial factors by the maximum variance rotation of the matrix.The paper also carries out empirical tests on the development levels of hightech industrial cluster in Beijing-Tianjin-Hebei region from 2000 to 2014 respectively.The results show that the development levels of high-tech industrial cluster in Beijing and Hebei show a sustained growth trend over the past 15 years,whereas the development level of high-tech industrial cluster in Tianjin presents a continued growth in general from 2000 to 2010,then a sharp decline,and tends to be a steady development in recent years.

high-tech industrial cluster development;factor loading matrix;potential factor;Beijing-Tianjin-Hebei

F263

A

1007-5097（2017）05-0115-06

［責(zé)任編輯：張兵］

●經(jīng)濟(jì)觀察

10.3969/j.issn.1007-5097.2017.05.016

2016-08-24

河北省社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目一般項(xiàng)目（HB16YJ091）；河北省社會(huì)科學(xué)發(fā)展研究課題（201603020239）

卜洪運(yùn)（1962-），男，內(nèi)蒙古呼和浩特人，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)；陶玲玲（1991-），女，遼寧鐵嶺人，碩士研究生，研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)，區(qū)域經(jīng)濟(jì)；趙琳皓（1990-），女，河北衡水人，碩士研究生，研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)，金融工程。

［DOI］10.3969/j.issn.1007-5097.2017.05.017