基于因子分析法的廣東省各城市科技綜合實力實證研究

李旻暾，王 莉

1.2.廣東外語外貿大學，廣東 廣州 510420

基于因子分析法的廣東省各城市科技綜合實力實證研究

李旻暾1，王 莉2

1.2.廣東外語外貿大學，廣東 廣州 510420

本文分析了科技綜合實力的構成要素，建立相應的科技綜合實力評價指標體系，并對廣東省各城市近兩年科技綜合實力進行綜合評價。廣東省各城市科技綜合實力評價結果不僅反映出各城市科技綜合實力發(fā)展趨勢，而且為各城市科技綜合實力的提高提供了決策支持。

科技綜合實力；指標體系；因子分析；綜合評價

一、引言

科技綜合實力是城市經濟實力的重要體現(xiàn)，是影響一個城市經濟、社會發(fā)展的決定性因素。經濟增長方式的根本轉變，必須依靠科技進步，依靠科學技術，這是經濟發(fā)展的大趨勢。如何客觀、正確地評價廣東省各城市的科技綜合實力，找出城市間科技發(fā)展中的差距和存在的問題，進而提出城市科技發(fā)展戰(zhàn)略，明確科技發(fā)展的目標、方向、任務、重點，這是實踐提出的迫切需要解決的問題。

本文根據(jù)多元統(tǒng)計分析方法，運用社會經濟統(tǒng)計軟件SPSS 15.0 for Windows，對廣東省各城市2007、2008年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行因子分析，客觀地反映了廣東省各城市的科技綜合實力及其變化，從而為廣東省各城市科技發(fā)展規(guī)劃與決策提供了實證依據(jù)。

二、研究方法

（一）數(shù)據(jù)獲取和指標選擇

要科學、有效的評價科技綜合實力水平，科技綜合實力指標的選擇是基礎，在參考了國內外大量文獻資料的基礎上，根據(jù)瑞士洛桑國際管理發(fā)展學院（IMD）在《國家競爭力年鑒》中采用的科技競爭力評價和《中國科技發(fā)展研究報告》提出的科技實力評價指標，依據(jù)科學性、合理性、可比性和可操作性的原則，并力求較完善、全面、真實地反映各城市的科技綜合實力，兼顧統(tǒng)計年鑒所能提供的統(tǒng)計指標，本文以廣東省21個省轄市為樣本，選取了能反映城市科技綜合實力的12項統(tǒng)計指標，建立城市科技綜合實力評價指標體系，具體如下：X1科技人員數(shù)（人）；X2科學家和工程師數(shù)（人）；X3從事R＆D人員數(shù)（人）；X4科技經費總額（萬元）；X5 R＆D經費（萬元）；X6 R＆D經費占地區(qū)GDP比重（%）；X7專利授權數(shù)（件）；X8高新技術產業(yè)總產值（萬元）；X9地區(qū)GDP總值（億元）；X10人均地區(qū)GDP總值 （元/人）；X11工業(yè)全員勞動生產率（元/人）；X12萬元GDP綜合能耗（噸/萬元），統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以從廣東統(tǒng)計年鑒得到，詳見表1。

（二）科技綜合實力評價模型

1.評價方法的選擇?？萍季C合實力因其對經濟發(fā)展的重要作用而引起國內外專家學者的大量實證研究分析，從實證研究文獻資料來看，國內外學者對科技綜合實力評價的方法大體上可以分為二類：一是數(shù)學模型法；二是指標體系法。

在科技綜合實力評價的早期研究中，主要為數(shù)學模型法，如“國力方程”和“科技知識儲備量”。數(shù)學模型法的特點是高度抽象化，選取較少的指標，構造評價模型。這種方法盡管具有形式簡單明了等優(yōu)點，但存在以下缺點：一是，為了方便計算與應用，往往選取盡可能少的參數(shù)，而科技系統(tǒng)又是一個龐雜的系統(tǒng)，當參數(shù)過少時，不能全面反映整體情況，略顯片面；二是，科技系統(tǒng)不是一個線性的、均衡的常態(tài)系統(tǒng)，很難擬合出滿意的模型；三是，一些因素不可度量而且不具有可比性。由此可見，數(shù)學模型法不適合用于進行科技綜合實力的評價，因此在科技綜合實力評價的后期研究中，多采用指標體系法。這種方法通過建立與科技綜合實力相關的指標體系，采用多元統(tǒng)計分析方法進行綜合，進而得出評價對象的綜合指數(shù)以反映系統(tǒng)的全面狀況。根據(jù)對指標賦權方法的特點不同，從總體上可分為兩大類：一是主觀賦權法；二是客觀賦權法。

表1 2008年廣東省各城市科技綜合實力指標統(tǒng)計數(shù)據(jù)

主觀賦權法采取定性的方法，由專家根據(jù)經驗進行主觀判斷而得到權數(shù)，然后再對指標進行綜合評價，主要有專家調查法、功效系數(shù)法、層次分析法、模糊評價法等。其特點在于權重是專家從不同角度對研究對象打分得來，優(yōu)點在于評價的經驗性和規(guī)范性，缺點在于難以避免主觀因素對評價結果的影響，而且即使對指標之間的相關性加以考慮也難以反映指標體系的內在結構性。

客觀賦權法，首先建立相關的指標體系，然后根據(jù)各評價指標的實際值所體現(xiàn)出來的變差信息來確定權數(shù)，其有利于突出反映各評價對象之間的差異對總評價值的影響，避免了人為因素帶來的偏差，基于客觀賦權法的特點和科技綜合實力評價的適應性，因此本文選擇客觀賦權評價法中的因子分析法來構建科技綜合實力評價模型。

2.基于因子分析法的科技綜合實力評價模型。

本文利用因子分析法對廣東省各城市科技綜合實力進行評估和排序。因子分析可以濃縮數(shù)據(jù)，用較少的幾個具有實際意義的因子反映出大量原始數(shù)據(jù)的主要信息。

因子分析的基本思想是通過對變量的相關系數(shù)矩陣的內部結構進行分析，從中找出少數(shù)幾個能夠控制原始變量的因子f1，f2，K，fk，選取公共因子的原則是盡可能包含更多的原始變量信息，建立因子分析模型，利用公共因子f1，f2，K，fk再現(xiàn)原始變量之間的相關關系，達到簡化變量、降低變量維數(shù)和對原始變量再解釋及命名的目的。

因子分析法的基本步驟是：

（1）對原指標先進行標準化處理，消除量綱對評價結果的影響，并求出標準化后的指標間的相關系數(shù)矩陣；

（2）計算相關系數(shù)矩陣的特征值，并根據(jù)特征根大于1的原則，找出主因子及其貢獻率；

（3）計算因子載荷矩陣；

（4）為了使主因子有明顯的含義，對因子載荷矩陣進行正交旋轉，使每個原始變量在主因子上載荷向0和1分化，從而可以對每個主因子的實際意義做出明確的解釋；

（5）計算主因子得分：主因子是原始變量某類性質的抽象表示，其數(shù)值無法直接觀測，但在實際的統(tǒng)計分析中，我們希望用具體數(shù)值來描述主因子作為一個綜合指標在個體水平上的差異，就需要利用公共因子和原始變量的關系，估計出不同公共因子的得分。常用的估計因子得分的方法有，回歸法、巴特萊特法、湯姆森法。由于各個指標數(shù)值均進行了標準化處理，被比較對象的平均水平為零分，正分為高出平均水平；負分則表示低于平均水平；

（6）計算綜合得分：綜合得分由每個主因子的得分加權求和而得，其中權數(shù)由各個主因子的貢獻率在累計貢獻率中所占的比例確定。

雖然因子分析的計算過程比較復雜，但是借助SPSS 15.0統(tǒng)計軟件中的因子分析（FACTOR）模塊可以高效快捷的完成上述運算，為實證分析提供了有力的運算支持。

三、廣東省各城市科技綜合實力實證分析

根據(jù)表1的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，依據(jù)因子分析方法的原理，利用SPSS 15.0，我們對樣本進行了因子分析適合性檢驗，結果顯示Bartlett球體檢驗的顯著概率為0.000，KMO檢驗值為0.642。通常，KMO值大于0.5我們就認為指標適合作因子分析，因此，我們選擇的指標適合作因子分析。

根據(jù)因子分析的輸出結果，按照特征值大于1的原則，我們選取了3個因子作為主因子，表2列出了3個因子的方差貢獻率。根據(jù)表2，3個因子的累積方差貢獻率達到了87.202%，即這3個主因子能夠反映我們選取的12個指標的87.202%的信息（通常，累積貢獻率達到85%，即可認為選取的因子能夠代表所有指標的信息）。

為了便于主因子對實際問題的解釋和分析，我們對載荷矩陣進行了方差最大化旋轉，得到旋轉后的因子載荷矩陣。根據(jù)表3，因子1在X1、X2、X3、X7、X8、X9、X10指標上有較高的載荷，定義為科技素質實力因子；因子2在X4、X5、X6指標上有較高的載荷，定義為科技財政因子；因子3在X11、X12指標上有較高的載荷，定義為科技進步效益因子。

表2 方差貢獻分析表

根據(jù)各個因子的方差貢獻率，可以得到科技綜合實力評價的綜合表達式：

通過計算可以得到綜合得分，并求出各城市的綜合排名。

為了比較廣東省各城市的科技綜合實力的變化情況，對2007年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，用上述因子分析法進行評估分析，其結果數(shù)據(jù)見表4所示。

四、實證結果分析

本文利用因子分析法，以科技發(fā)展的主要指標為依據(jù)，對廣東省各城市的科技綜合實力進行分析評價，評價結果表明：

1.從表4的綜合得分可見，深圳和廣州兩個城市的科技綜合得分高居榜首，反映出其雄厚的科技綜合實力。其次，珠海、佛山、東莞、韶關和中山市的綜合得分較高，表明這些城市科技綜合實力也比較強。而陽江、梅州、揭陽、潮州、汕尾和云浮市的科技綜合分值低，反映出這些城市的科技基礎相對薄弱。從科技綜合得分的差異說明了廣東省各城市間的經濟發(fā)展存在較為嚴重的不平衡性。

表3 旋轉后的因子載荷矩陣

2.從2007－2008年的科技綜合得分排序變化來看，廣東省各城市科技綜合實力也在悄然地發(fā)生變化。珠海、肇慶、汕頭等城市的科技綜合經濟實力排序有了較大的提高，說明這些城市科技發(fā)展有了較快的進步，而相比之下，茂名、潮州等城市的科技綜合實力排序退后，表明其科技發(fā)展進展相對緩慢。

表4 廣東省各城市科技綜合實力排序

五、結論與啟示

通過基于因子分析法的實證研究，本文發(fā)現(xiàn)廣東省各城市科技綜合實力極不平衡，且各城市的科技發(fā)展速度也不均衡，科技綜合實力與經濟發(fā)展的聯(lián)系十分緊密，且表現(xiàn)出相同的趨勢性。根據(jù)以上結果，可以得到下面幾點啟示：

1.科技綜合實力是個相對值，科技綜合實力得分結果客觀反映了各個城市科技綜合實力的水平與差距。廣東省各城市科技綜合實力實證分析結果表明各城市的科技綜合實力水平有相當大的差距，且各城市科技綜合實力極不平衡。

2.從年度科技綜合得分排序變化結果表明廣東省各城市的科技發(fā)展速度也不均衡，科技綜合實力與經濟發(fā)展的聯(lián)系十分緊密，且表現(xiàn)出相同的趨勢性。為了促進各城市間發(fā)展平衡，創(chuàng)建和諧社會，廣東省應該盡快采取措施縮小各城市科技綜合實力的差距，進而縮小各城市間經濟實力的差距。

3.從對科技綜合實力的主因子分析結果表明，科技綜合實力是科技素質實力因子、科技財政因子和科技進步效益因子三個主因子綜合因素作用的結果。單個科技綜合實力因子水平的變化很難確切反映科技綜合實力的狀況。因此，各城市需要綜合權衡各科技因子因素，著力于各科技因子的綜合改善。

4.廣東省應該繼續(xù)堅持“科教興粵”的戰(zhàn)略，以科技推動經濟發(fā)展，對廣東省各城市繼續(xù)加大科技投入，提升科技綜合實力，進而促進各城市經濟快速發(fā)展。面臨短期內無法消除的各城市間科技綜合實力不平衡性，在制定和規(guī)劃廣東省科技發(fā)展戰(zhàn)略時要統(tǒng)籌兼顧，長期規(guī)劃。

［1］IMD.The World Competiveness Yearbook［M］.Lausanne，Switzerland，1997.

［2］中國科技發(fā)展研究報告研究組.中國科技發(fā)展研究報告（2000）—科技全球化及中國面臨的挑戰(zhàn)[D].北京：社會科學文獻出版社，2000.

［3］Charnes A，Cooper W W.Management Models and Industrial Application of Linear Programming（vols I and II）.New York：John Wiley＆Sons.Inc.1961.

［4］Brevik，Eric Charles.Evaluation of selected factors that may influence the application of electromagnetic induction technology to soil science investigations in Iowa.IOWA STATE UNIVERSITY，2001，148 pages.

［5］林震巖.多變量分析—SPSS的操作與應用［M］.北京：北京大學出版社，2006.167－172.

［6］王湃.SPSS在區(qū)域科技綜合實力評價中的應用［J］.中國管理信息化，2006，（11）：86－87.

［7］黎雪林.我國區(qū)域科技競爭力評價體系研究［J］.科技管理研究，2006，（2）：48－51.

［8］廣東統(tǒng)計局.廣東統(tǒng)計年鑒［M］.北京：中國統(tǒng)計出版社，1996-2008.

責任編輯：陳曉雁 王春艷

Evaluation of Scientific and Technical Strength of Cities，Guang Dong Province Based on Factor Analysis

LI Min－tun1，WANG Li2
（1.2.Guang Dong University of Foreign Studies，Guang Dong Guang zhou 510420）

This paper analyzes the component factors of scientific and technical strength and establishes the corresponding index system，evaluates the strength of Cities，Guangdong Province which changes with the recent two years.The evaluation results not only reflect the development tendency of the scientific and technical strength of Cities，Guangdong Province，but also present a decision－making support for improving the scientific and technical strength.

scientific and technicalstrength；index system；factoranalysis；comprehensive appraising

book=15,ebook=43

F299.27

A

1008-9055（2010）03-0015-04

2010-05－08

廣東省科技綜合實力評價與政策調控模型研究（廣東省軟科學研究項目）項目編號：2009B070300119。

1.李旻暾（1979—），男，漢族，福建泉州人，廣東外語外貿大學國際工商管理學院講師 。研究方向：區(qū)域經濟學，技術經濟學。

2.王莉（1962—），女，漢族，河南省人，廣東外語外貿大學國際經濟貿易學院教授。研究方向：區(qū)域經濟學，國際貿易理論與政策。