楊玉東，曲曉娜

（1.山西交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006；2.山西財經(jīng)大學(xué)，山西 太原 030006）

0 引言

伴隨著經(jīng)濟(jì)與社會的發(fā)展，科技進(jìn)步和創(chuàng)新已成為增強(qiáng)綜合國力的決定性因素。《習(xí)近平關(guān)于科技創(chuàng)新論述摘編》中指出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來。適應(yīng)和引領(lǐng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)，關(guān)鍵是要依靠科技創(chuàng)新轉(zhuǎn)換發(fā)展動力。可見科技創(chuàng)新其重要性。近年來“高鐵”、“5G”等一些科技創(chuàng)新被世界所認(rèn)可，表明我國科技創(chuàng)新能力正在逐步發(fā)展，但我國仍處于社會主義初級階段，科學(xué)創(chuàng)新水平還有相當(dāng)大的發(fā)展空間，因此對于我國科技創(chuàng)新的研究很有必要。

當(dāng)前對于科技創(chuàng)新能力研究主要集中在對各科技創(chuàng)新指標(biāo)確定權(quán)重，主要運用層次分析或因子分析法對科技創(chuàng)新能力進(jìn)行評價。馮套柱等（2008）對2006 年陜西省10 個地級市相關(guān)數(shù)據(jù)運用因子分析法構(gòu)建出區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價模型，對各一級指標(biāo)找出主成分，計算各一級指標(biāo)的得分及綜合得分，對各地級市的科技創(chuàng)新能力進(jìn)行評價[1]。時培芬等（2011）對2009 年山東省17 個地區(qū)的企業(yè)數(shù)據(jù)使用因子分析法提取出主成分，對各地區(qū)的科技創(chuàng)新測度綜合得分，對山東省日照市的企業(yè)科技創(chuàng)新能力做出評價[2]。陳媛等（2014）首先對濟(jì)南市構(gòu)建了科技創(chuàng)新評價指標(biāo)體系，選取2013 年濟(jì)南市各縣數(shù)據(jù)進(jìn)行層次分析，確定了各指標(biāo)所占權(quán)重，最后對各縣的科技創(chuàng)新綜合評價值進(jìn)行排序[3]。郭金興等（2019）使用我國各地2008—2017 年有關(guān)科技創(chuàng)新數(shù)據(jù)，運用層次分析法計算指標(biāo)的權(quán)重，對各地的科技創(chuàng)新水平進(jìn)行分析與比較[4]。

除上述研究之外，還有部分學(xué)者用其他方法來研究科技創(chuàng)新，主要使用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法、聚類分析法或者多種方法綜合使用來進(jìn)行分析。Eric C.Wang等（2006）采用生產(chǎn)框架與數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法相結(jié)合來評價各國研發(fā)活動的相對效率。在30 個國家采用了三階段方法，使用DEA 評價效率和使用Tobit 回歸來控制外部環(huán)境。結(jié)果表明，不到一半的國家在研發(fā)活動中完全有效，大多數(shù)國家在發(fā)表SCI 和EI 出版物方面具有比產(chǎn)生專利更顯著的優(yōu)勢[5]。 李文輝等（2019）首先使用主成分分析法對我國2004—2016 年的高?？萍紕?chuàng)新能力進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型構(gòu)建指標(biāo)體系，最后基于DEA 模型計算了Malmquist 指數(shù)來測度科技創(chuàng)新全要素生產(chǎn)率[6]。徐輝軍等（2019）收集了2016 年長三角地區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行FCM聚類分析，通過比較研究法研究了各地區(qū)的優(yōu)缺點[7]。Damián Tojeiro-Rivero 等（2019）假設(shè)公司的網(wǎng)絡(luò)活動向創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變可能因公司所在的區(qū)域環(huán)境而異。對于2000—2012 年期間的西班牙制造業(yè)使用多級框架方法，得出區(qū)域環(huán)境不僅對企業(yè)的創(chuàng)新績效有直接的影響，而且對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)活動的回報也有影響，最后結(jié)果表明創(chuàng)新活動的開展對知識密集型企業(yè)更有利，而研發(fā)外包對知識儲備低的企業(yè)更有利[8]。

通過對之前文章的研究發(fā)現(xiàn)：學(xué)者們主要是對指標(biāo)賦予權(quán)重，直接用原有指標(biāo)來衡量各地科技創(chuàng)新能力。但是收集到的原始指標(biāo)太過繁雜，因此本文想通過降維來使指標(biāo)簡化，此外還對數(shù)據(jù)進(jìn)行了更新，故本文選取了我國2017 年各省份有關(guān)科技創(chuàng)新指標(biāo)采用因子分析方法來進(jìn)行分析。

1 科技創(chuàng)新能力指標(biāo)選取

本文通過借鑒國內(nèi)外學(xué)者對科技創(chuàng)新、科技競爭力等方面的相關(guān)研究，對我國各省的科技創(chuàng)新水平建立指標(biāo)體系?；诳萍紕?chuàng)新的實際活動過程和數(shù)據(jù)的可得性，本文將科技創(chuàng)新分為了投入、環(huán)境及產(chǎn)出三大部分，21 個指標(biāo)來進(jìn)行研究（見表1）。

科技創(chuàng)新投入部分主要包含人力、財力方面的支出，是決定科技創(chuàng)新規(guī)模的決定性因素；科技創(chuàng)新環(huán)境主要是指投入是在什么樣的大環(huán)境下發(fā)揮作用，其中包含科技環(huán)境、市場環(huán)境、教育環(huán)境、國際環(huán)境及政策環(huán)境；科技創(chuàng)新產(chǎn)出表示投入在環(huán)境的影響情況下會得到怎樣的效果。

表1 科技創(chuàng)新評價指標(biāo)

本文收集了2017 年全國31 個省份的相關(guān)指標(biāo)，數(shù)據(jù)來源于《中國科技統(tǒng)計年鑒》《中國統(tǒng)計年鑒》《中國金融年鑒》《中國區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計年鑒》，其中西藏地區(qū)關(guān)于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品主營業(yè)務(wù)收入的2017 年數(shù)據(jù)缺失，基于對之前數(shù)據(jù)的比較，發(fā)現(xiàn)西藏地區(qū)該指標(biāo)的相鄰年份之間數(shù)值差別很小，所以采用2016 年的數(shù)據(jù)進(jìn)行代替。

2 實證分析

從所選指標(biāo)上來看，指標(biāo)數(shù)量過于冗雜，不能明顯看出哪些指標(biāo)對于科技創(chuàng)新起到了至關(guān)重要的作用，并且我們不能只通過其中某一個指標(biāo)來對我國31 個省份的科技創(chuàng)新能力進(jìn)行排序。因此，為了對31 個省份的科技創(chuàng)新能力有一個更加客觀的評價，本文選擇使用因子分析方法來對上述指標(biāo)進(jìn)行降維，提取出主要因子，進(jìn)而計算出各省的因子得分來綜合判斷各地區(qū)科技創(chuàng)新能力的強(qiáng)弱。

2.1 數(shù)據(jù)處理及提取因子

由于指標(biāo)之間量綱不一，相互之間很難進(jìn)行比較，因此需以標(biāo)準(zhǔn)化的原始數(shù)據(jù)來做之后的分析，使變量具有可比性。但即使對數(shù)據(jù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，也不能保證指標(biāo)可以做因子分析，所以需提前對處理后的變量做可行性檢驗。KMO 檢驗統(tǒng)計量是用于比較變量間相關(guān)程度的指標(biāo)，取值范圍在0 和1 之間，在多元統(tǒng)計中，經(jīng)常使用KMO 檢驗統(tǒng)計量來判斷數(shù)據(jù)是否適合做因子分析或主成分分析。KMO 值越接近于1，變量之間的相關(guān)程度就越高，就越適合作因子分析；反之，KMO 的值越接近于0，所得數(shù)據(jù)越不適合作因子分析，故本文選擇KMO 檢驗統(tǒng)計量來做適宜性檢驗。從表2 中可知，KMO 統(tǒng)計量為0.750，而且Bartlett 球度檢驗的p 值小于0.05，結(jié)果表明，本文選取的指標(biāo)數(shù)據(jù)可用于因子分析（見表2）。

表2 適宜性檢驗KMO 測度值

從表3 中可以看到，提取出的3 個因子可以解釋原始變量89.714%的方差，包含了原始數(shù)據(jù)的大部分信息，同時提取出的3 個主要因子的特征值均大于1，表明提取3 個因子是比較合適的。

表3 特征根與方差貢獻(xiàn)表

2.2 計算因子得分并排序

求出公因子之后，我們希望找出這些因子與原始指標(biāo)之間的線性關(guān)系，以便進(jìn)一步進(jìn)行分析，將原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS 軟件中處理，得到因子得分系數(shù)矩陣（見表4），將每個指標(biāo)對于每個因子的得分看作系數(shù)。

表4 因子得分系數(shù)矩陣

由上述內(nèi)容可知，本文對21 個指標(biāo)進(jìn)行降維提取出 3 個主成分，將 3 個主成分分別記為 F1、F2、F3，并得出3 個主成分得分為：

對主成分表達(dá)式的系數(shù)取絕對值后進(jìn)行比較后，可大致對這些主成分進(jìn)行命名。從第一主成分來看，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)有效發(fā)明專利數(shù)、普通高等學(xué)校本科畢（結(jié)）業(yè)生數(shù)、新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費支出、專利申請數(shù)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)及銷售主營業(yè)務(wù)收入5 個指標(biāo)排名前五，主要反映專利及新產(chǎn)品方面，因此可將第一主成分命名為發(fā)明因子；從第二個主成分來看，各地區(qū)研究與試驗發(fā)展經(jīng)費投入強(qiáng)度、技術(shù)市場成交額、人均互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入端口、高等學(xué)校R&D 經(jīng)費內(nèi)部支出、普通高等學(xué)校本科畢（結(jié)）業(yè)生數(shù)5 個指標(biāo)排名在前，主要反映技術(shù)層面，因此將第二主成分命名為技術(shù)因子；從第三個主成分來看，普通高等學(xué)校本科畢（結(jié)）業(yè)生數(shù)、地方財政支出、高校科技論文發(fā)表數(shù)量、人均互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入端口、市場化指數(shù)排名靠前，基本都為技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境指標(biāo)，故命名第三個主成分為創(chuàng)新環(huán)境因子。

得到主成分得分后，通過這3 個因子分別的特征值在總特征值中的比例來確定各因子所占比重，進(jìn)而計算各省在科技創(chuàng)新方面的綜合得分（見表5）。由表3 可知，綜合得分為：F=0.782F1+0.158F2+0.06F3。

表5 各省份科技創(chuàng)新能力得分及排名

3 結(jié)論及建議

為了解我國各省的科技創(chuàng)新能力水平，本文構(gòu)建了科技創(chuàng)新能力指標(biāo)體系，將科技創(chuàng)新分為投入、環(huán)境及產(chǎn)出三大部分21 個指標(biāo)，使用SPSS 軟件進(jìn)行因子分析，通過降維將多個關(guān)于科技創(chuàng)新能力指標(biāo)轉(zhuǎn)換為3 個綜合因子，從而減少需要分析的變量，減少問題分析的復(fù)雜性。通過對3 個主成分（綜合因子）分別的特征值在總特征值中的比例來確定各因子所占比重，進(jìn)而計算各省在科技創(chuàng)新方面的綜合得分。初始的21 個指標(biāo)都是客觀的，直接可以獲得數(shù)據(jù)，而平時我們更多關(guān)心的是如發(fā)明情況、技術(shù)能力、創(chuàng)新環(huán)境情況等這些抽象的問題，因此抓住提取出的3 個綜合因子可以幫助我們對我國的科技創(chuàng)新能力進(jìn)行深入分析、正確評價。

通過運用該科技創(chuàng)新能力指標(biāo)體系進(jìn)行實證分析，測度了各省的綜合得分。從整體來看，科技創(chuàng)新能力綜合得分前三名的地區(qū)為：廣東省、江蘇省、浙江省；陜西、河南、黑龍江等地排名末尾，我國大部分地區(qū)的科技創(chuàng)新能力仍為負(fù)值，表明我國科技創(chuàng)新水平還比較低，需大力發(fā)展。從單個因子排名來看，廣東省的發(fā)明能力遠(yuǎn)在其他省之上，江蘇省、浙江省的發(fā)明能力雖不及廣東省，但相較于其他省份來說也比較強(qiáng)，這離不開高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的集聚；在技術(shù)能力層面，北京市、上海市、浙江省的排名居于前三，這3 個省的經(jīng)濟(jì)都位于我國的發(fā)達(dá)層次，因此技術(shù)能力與經(jīng)濟(jì)水平是同向發(fā)展的。在創(chuàng)新環(huán)境因子方面，河南、山東、江蘇都表現(xiàn)出具有良好的科技創(chuàng)新環(huán)境。綜合來說，各地得分最主要還是取決于當(dāng)?shù)氐耐度?，因此要想提高科技?chuàng)新能力，必須加大在投入方面的力度。

針對各地的科技創(chuàng)新發(fā)展，本文提出以下幾點建議：一是各地應(yīng)該根據(jù)自身的科技創(chuàng)新環(huán)境來對科技投入進(jìn)行適度調(diào)整，從而使資源利用率最大化，避免浪費資源；二是完善科技創(chuàng)新環(huán)境，當(dāng)?shù)卣畱?yīng)該積極支持，盡可能打造一個適合科技創(chuàng)新因素發(fā)展的平臺；三是擴(kuò)大各地區(qū)的開放程度，學(xué)習(xí)和吸收其他地區(qū)的科學(xué)技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上打造屬于具有自身特色的科技創(chuàng)新體系。