區(qū)域高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評價

[摘 要]在對高耗能行業(yè)進(jìn)行界定的基礎(chǔ)上，從技術(shù)創(chuàng)新保障能力、技術(shù)創(chuàng)新投入能力、技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化吸收能力、技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力、技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境5個方面構(gòu)建了高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系；并采用因子分析法，對我國大陸31個省市、自治區(qū)的高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行了綜合評價與實證分析。

[關(guān)鍵詞]高耗能行業(yè)；技術(shù)創(chuàng)新能力；因子分析；聚類分析

[中圖分類號]F406.15 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0461（2012）10-0040-06

一、高耗能行業(yè)界定

高耗能行業(yè)是指生產(chǎn)過程中所消耗的一次性能源或二次能源比重較高，能源成本在產(chǎn)值中占比重較高的產(chǎn)業(yè)。高能耗行業(yè)是一個涵蓋范圍較廣的概念，目前我國在高耗能行業(yè)所包含的產(chǎn)業(yè)范圍劃分方面并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。龔健健將實際能源消耗強(qiáng)度在1噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元以上的作為高能耗組，包括黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，非金屬礦物制品業(yè)，煤炭開采和洗選業(yè)，化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)，電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，黑色金屬礦采選業(yè)，水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，非金屬礦采選業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)，石油和天然氣開采業(yè)[1]。耿海青（2008）計算了2005年40個工業(yè)行業(yè)萬元工業(yè)增加值的能源消費(fèi)量，經(jīng)對比分析發(fā)現(xiàn)，非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、石油加工及煉焦業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)五個行業(yè)萬元工業(yè)增加值能耗最高，并將其定義為高耗能行業(yè)[2]。但更多研究認(rèn)為高耗能行業(yè)包括石油加、煉焦及核燃料加工業(yè)，化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)，非金屬礦物制品業(yè)，黑色金屬冶煉及壓中工業(yè)，有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，以及電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)六大行業(yè)[3][4][5]。

在政府層面，對高耗能行業(yè)的界定較為一致，除河北省經(jīng)濟(jì)年鑒將高耗能行業(yè)定義為煤炭開采與洗選業(yè)，石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)，非金屬礦物制品業(yè)，黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)外，中國統(tǒng)計年鑒及其他省份統(tǒng)計年鑒并沒有關(guān)于高耗能行業(yè)的直接統(tǒng)計數(shù)據(jù)，但從工信部、國家統(tǒng)計局及某些省統(tǒng)計局（如遼寧、湖南、廣東、吉林等）發(fā)布的研究報告來看，均將高耗能行業(yè)定義為石油加、煉焦及核燃料加工業(yè)，化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)，非金屬礦物制品業(yè)，黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，以及電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)六大行業(yè)。因此本文也沿用對高耗能行業(yè)的這一界定。二、技術(shù)創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系

（一）指標(biāo)體系設(shè)計的原則

技術(shù)創(chuàng)新能力評價的前提是構(gòu)建科學(xué)、合理、符合實際的評價指標(biāo)體系，指標(biāo)體系的各指標(biāo)之間必須具有相互聯(lián)系，具有一定互補(bǔ)性，但又不能完全相關(guān)。建立一個科學(xué)合理的指標(biāo)體系應(yīng)遵循以下原則：

①科學(xué)性原則。批標(biāo)體系首先應(yīng)該做到科學(xué)性，它要正確反映技術(shù)創(chuàng)新能力影響因素的各個方面，在應(yīng)用指標(biāo)體系對不同地區(qū)進(jìn)行橫向比較時，要符合實際差距。

②可操作性原則。要充分考慮指標(biāo)體系中各指標(biāo)定量化的可行性以及數(shù)據(jù)來源的可靠性，實用的指標(biāo)體系易于獲得數(shù)據(jù)，易于評價和比較。

③完備性原則。指標(biāo)體系應(yīng)全面地涵蓋各系統(tǒng)的內(nèi)部關(guān)系、變化趨勢，應(yīng)該根據(jù)層次關(guān)系，進(jìn)行層次分明的分解，選取代表性強(qiáng)，可比性好和比較重要的指標(biāo)。

（二）指標(biāo)體系構(gòu)建

國內(nèi)外關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系的文獻(xiàn)較多，雖各研究的側(cè)重點(diǎn)不完全相同，但基本包括三個或四個大類或準(zhǔn)則層。典型的如段婕等將裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力分為技術(shù)創(chuàng)新保障能力、創(chuàng)新資源投入能力、技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化吸收能力、創(chuàng)新資源產(chǎn)出能力[6]；中國國家統(tǒng)計局發(fā)布的《中國企業(yè)自主創(chuàng)新能力報告》從技術(shù)創(chuàng)新能力角度構(gòu)建了一個企業(yè)自主創(chuàng)新能力的評價指標(biāo)體系，共包括四個一級指標(biāo)：潛在技術(shù)創(chuàng)新資源指標(biāo)，包括人力資源存量與經(jīng)濟(jì)資源存量；技術(shù)創(chuàng)新活動評價指標(biāo)，用企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新活動各個環(huán)節(jié)的經(jīng)費(fèi)投入來衡量；技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力指標(biāo)，是評價技術(shù)創(chuàng)新能力最直接最重要的指標(biāo)；技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境指標(biāo)，包括企業(yè)所處地域的信息化水平、市場競爭程度、政府部門的扶持和金融部門的支持等。將以上文獻(xiàn)的指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，遵循指標(biāo)選取的基本原則，本文將高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系分為5個二級指標(biāo)和20個三級指標(biāo)，具體如表1所示。

技術(shù)創(chuàng)新保障能力是創(chuàng)新的前提和基礎(chǔ)，主要用企業(yè)個數(shù)、企業(yè)辦研發(fā)機(jī)構(gòu)個數(shù)、從業(yè)人數(shù)、主營業(yè)務(wù)收入來衡量。

技術(shù)創(chuàng)新投入能力決定著創(chuàng)新的規(guī)模和質(zhì)量，主要用RD人數(shù)、RD經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出、RD經(jīng)費(fèi)外部支出、RD項目數(shù)、新產(chǎn)品開發(fā)項目數(shù)、新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費(fèi)支出六個指標(biāo)來衡量。

技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化吸收能力是將科技資源轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的能力，本文用引進(jìn)國外技術(shù)支出、引進(jìn)技術(shù)消化吸收經(jīng)費(fèi)支出、購買國內(nèi)技術(shù)經(jīng)費(fèi)支出、技術(shù)改造經(jīng)費(fèi)支出四個指標(biāo)衡量。

技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力在很大程度上體現(xiàn)為技術(shù)創(chuàng)新的成果產(chǎn)出，包括科研產(chǎn)出和產(chǎn)品產(chǎn)出，其中科研產(chǎn)出由專利申請數(shù)表示，產(chǎn)品產(chǎn)出由新產(chǎn)品產(chǎn)值和新產(chǎn)品銷售收入表示。

技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境主要是指創(chuàng)新的政策環(huán)境，即政府和社會金融機(jī)構(gòu)對行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動的支持力度，出于數(shù)據(jù)原因，本文采用來自政府部門的科技活動經(jīng)費(fèi)、研究開發(fā)費(fèi)用加計扣除減免稅、高新技術(shù)企業(yè)減免稅三個指標(biāo)。

三、高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力實證分析

綜合評價方法有很多種，如熵值法、層次分析法、多屬性效用決策法、模糊評價法、主成分分析、因子分析等，其中因子分析得到最為廣泛的應(yīng)用。

因子分析是主成分分析的推廣和發(fā)展，也是多元統(tǒng)計分析中降維的一種方法，它不僅可以簡化數(shù)據(jù)，還可探討變量間的基本結(jié)構(gòu)，使得多維變量在降維之后更易得到解釋。同時，因子分析法也克服了指標(biāo)權(quán)重賦值的主觀性，有助于客觀反映樣本間的現(xiàn)實關(guān)系。

因子分析的基本步驟為：①計算相關(guān)矩陣以估計共同度，若某個變量的共同度過低，可考慮刪掉該變量；②從相關(guān)矩陣中萃取共同因子；③決定因子的數(shù)目一般根據(jù)特征根大小確定因子數(shù)目；④旋轉(zhuǎn)因子以增加變量與因子間關(guān)系的解釋能力；⑤進(jìn)行因子命名與結(jié)果解釋；⑥對各因子采用貢獻(xiàn)率進(jìn)行加權(quán)，得到技術(shù)創(chuàng)新能力綜合評價模型。

本文所有數(shù)據(jù)均來自于《2009第二次全國RD資源清查資料匯編—工業(yè)企業(yè)卷》。將六大高耗能行業(yè)數(shù)據(jù)匯總可得各省區(qū)高耗能行業(yè)數(shù)據(jù)，本文樣本范圍為中國大陸31個省（直轄市、自治區(qū)）。

（一）區(qū)域高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評價

對中國大陸31個?。ㄊ?、自治區(qū)）技術(shù)創(chuàng)新能力的20個指標(biāo)進(jìn)行因子分析。當(dāng)根據(jù)相關(guān)矩陣進(jìn)行計算時，SPSS軟件本身已經(jīng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理。表2為因子分析適當(dāng)性的KMO及Bartlett’s檢驗。

KMO是取樣適當(dāng)性測量統(tǒng)計量。當(dāng)KMO值愈大時，表明變量間的共同因素愈多，愈適合進(jìn)行因子分析。當(dāng)KMO大于0.7時可以進(jìn)行因子分析，當(dāng)KMO大于0.5時進(jìn)行因子分析比較粗劣，而當(dāng)KMO小于0.5時，則不宜進(jìn)行因子分析。本文KMO值為0.785，說明很適合進(jìn)行因子分析。

Bartlett球形檢驗用來判斷數(shù)據(jù)是否為多變量正態(tài)分布，也可用來判斷相關(guān)系數(shù)矩陣是否適合進(jìn)行因子分析。本文卡方值為1，166，達(dá)到0.05和0.01的顯著性水平，適合進(jìn)行因子分析。

表3為特征值與解釋變異量。從表中可以看出，左邊20個成分因子的特征值總和等于20。解釋變異量為特征值除以變量個數(shù)，如第一個特征值的解釋變異量為14.486/20=0.7243，第二個特征值的解釋變異量為1.467/20=0.073，前三個特征值累積的解釋變異量為86.133%。一般根據(jù)特征值大于1確定公因子個數(shù)，或根據(jù)碎石圖選擇公因子個數(shù)，二者的選擇結(jié)果是一致的。本文根據(jù)特征值大于1確定因子個數(shù)，由于只有三個大于1的特征值，且它們的累積方差貢獻(xiàn)率高達(dá)86.133%，損失的信息僅占13.867%，因此提取三個因子是適合的。

表4為旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣。公因子是否易于解釋，很大程度上取決于因子載荷的結(jié)構(gòu)，如果載荷矩陣的所有元素都接近0或±1，則模型的公因子就易于解釋；如果載荷矩陣中的元素多數(shù)居中，不大不小，應(yīng)考慮進(jìn)行因子旋轉(zhuǎn)，使得旋轉(zhuǎn)后的載荷矩陣在每一列上元素的絕對值盡量地拉開大小距離。因子旋轉(zhuǎn)方法有多種，從統(tǒng)計上所有的轉(zhuǎn)軸法皆是相等的，本文采用方差最大化旋轉(zhuǎn)，即使因子載荷表中每一列的變異最大。

因子應(yīng)以其載荷較大的變量共同現(xiàn)象作為命名，最好載荷能達(dá)到0.6以上。從表4可以看出，主因子F1在X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X17、X18、X19、X20上有較大的載荷，基本包括了除技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力外的所有指標(biāo)，可定義為廣義的技術(shù)創(chuàng)新投入能力，包括潛在的投入能力（技術(shù)創(chuàng)新保障能力指標(biāo)）、現(xiàn)實的投入能力（技術(shù)創(chuàng)新投入能力指標(biāo)）、投入轉(zhuǎn)換能力（技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化吸收能力指標(biāo)）、政府支持投入能力（投入環(huán)境指標(biāo)）；主因子F2在X16等上有較大載荷，主要反映了新產(chǎn)品銷售收入，某種程度上代表了已被社會認(rèn)可的產(chǎn)出；主因子F3在X15及X17上有較大載荷，反映了科研產(chǎn)出和產(chǎn)品產(chǎn)出。

根據(jù)因子得分系數(shù)矩陣，可以得到三個因子得分函數(shù)：

F1=0.955X1+0.952X2+0.861X3+0.914X4+0.975X5

+0.961X6+0.863X7+0.977X8+0.971X9+0.96X10+0.965X11

+0.967X12+0.929X13+0.583X14+0.828X15+0.463X16

+0.724X17+0.864X18+0.607X19+0.839X20

F2=-0.099X1-0.257X2+0.082X3+0.08X4-0.067X5

-0.039X6+0.224X7-0.093X8-0.055X9-0.04X10-0.038X11

-0.032X12-0.081X13+0.727X14+0.391X15+0.706X16

-0.047X17-0.175X18-0.008X19-0.294X20

F3=0.06X1-0.085X2+0.352X3+0.245X4+0.108X5

+0.096X6-0.155X7-0.09X8-0.172X9+0.012X10+0.066X11

+0.068X12-0.155X13-0.158X14+0.722X15-0.397X16

+0.321X17-0.123X18-0.313X19-0.207X20

將每個地區(qū)各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值分別代入三個因子得分函數(shù)，便可以得到各地區(qū)在各因子上的得分，然后按各公因子的方差貢獻(xiàn)率進(jìn)行加權(quán)，即可得到各地區(qū)高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的總得分。各公因子得分及總得分見表5：

從表5可以看出，按公因子1排序，排在前10位的省市中，東部地區(qū)占到5位（前4位與第10位），依次為江蘇、山東、浙江、廣東與北京；中部地區(qū)占4位（第5、6、7、8位），依次為河南、湖南、湖北與安徽，西部地區(qū)僅四川位于第9位。說明我國東部地區(qū)廣義技術(shù)創(chuàng)新投入能力較強(qiáng)，中部地區(qū)次之，西部地區(qū)最弱。按公因子2排序，排名前10位的省市中，東部地區(qū)占5位，其中前4名均是東部省份，西部省份占4位，中部省份僅1位，表明東部地區(qū)在技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出的推廣和認(rèn)可程度上最強(qiáng)，而中部則最弱。按公因子3排序，排名前10位的省市中，東部省份占5位，中部省份占3位，西部省份占2位，表明東部省份在科研產(chǎn)出和新產(chǎn)品產(chǎn)出方面仍是最強(qiáng)的。

從各省市高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力綜合得分排名來看，排在前10位的分別為江蘇、山東、浙江、廣東、河南、湖南、湖北、遼寧、四川、安徽。其中東部省分占1/2，且傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省江蘇、山東、浙江、廣東排在前四位。從總體排名來看，以河南、湖南、湖北、安徽為代表的中部省份正成為我國高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的另一重要陣地。西部省份，尤其是新疆、寧夏、青海、海南、西藏、甘肅技術(shù)創(chuàng)新能力較弱，排在全國的第26位～31位，國家應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對西部省份技術(shù)創(chuàng)新方面的政策支持力度，通過優(yōu)惠政策和融資支持等刺激西部高耗能企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動。

（二）區(qū)域高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力聚類分析

根據(jù)技術(shù)創(chuàng)新評價指標(biāo)體系，進(jìn)一步對區(qū)域高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行聚類分析。聚類分析包括多種方法，由于類平均法較好地利用了所有樣品之間的信息，在很多情況下它被認(rèn)為是一種比較好的系統(tǒng)聚類法。類平均法又包括組間連接法和組內(nèi)連接法，大多數(shù)情況下二者的聚類結(jié)果相同，本文采用組間連接法，聚類分析圖見圖1。

根據(jù)圖1，可將我國31個地區(qū)高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力劃分為三類或四類。若分為三類，江蘇、山東為一類，廣東、四川、遼寧、浙江、河南、河北為一類，其它省份為一類；若分為四類，上述第三類又可分為兩類，其中海南、青海、寧夏、西藏、貴州、新疆、重慶、黑龍江、廣西、吉林、云南、陜西為一類，上海、湖北、甘肅、北京、福建、內(nèi)蒙古、江西、山西、安徽、天津、湖南為一類。結(jié)合中國的實際情況，分為四類更為合適，第一類主要包括西部省份和東北地區(qū)（除遼寧外），這些地區(qū)高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力較弱；第二類主要包括中部省份及三大直轄市（北京、上海、天津），這些地區(qū)高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力處于中間位置；江蘇、山東作為一類，這兩個省份高耗能行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力最強(qiáng)；其它東部省份及中部的河南、四川為一類。

四、結(jié) 論

本文利用因子分析法，對我國大陸31省、直轄市、自治區(qū)的高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行了綜合評價，得出技術(shù)創(chuàng)新能力排名前10位的省市依次為江蘇、山東、浙江、廣東、河南、湖南、湖北、遼寧、四川、安徽。由此可以看出，東部高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力優(yōu)勢明顯，與其經(jīng)濟(jì)地位基本一致。聚類分析結(jié)果表明，西部地區(qū)和東北地區(qū)的吉林、黑龍江劃為一類，該類地區(qū)高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力最弱；大部分中部地區(qū)劃為一類，技術(shù)創(chuàng)新能力稍強(qiáng)。值得注意的是，中西部地區(qū)的河南、湖北、湖南、四川高耗能行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力已超過部分東部地區(qū)?？傮w上看，高耗能行業(yè)較強(qiáng)的技術(shù)創(chuàng)新能力促進(jìn)了該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時，強(qiáng)勁的經(jīng)濟(jì)實力又為高耗能行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新提供了保障。高耗能行業(yè)同時也是高污染行業(yè)，是國家限制發(fā)展行業(yè)，提高技術(shù)創(chuàng)新能力是高耗能行業(yè)發(fā)展的重要途徑。因此，首先要加大高耗能行業(yè)的創(chuàng)新投入力度，強(qiáng)化節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境意識，提高資源投入產(chǎn)出效率；其次，注重人才培養(yǎng)，提高企業(yè)辦研發(fā)機(jī)構(gòu)的數(shù)量和質(zhì)量，為高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供保障；再次，積極采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，

重點(diǎn)圍繞“對標(biāo)、達(dá)標(biāo)、超標(biāo)、制標(biāo)”四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，深化和拓展對標(biāo)行動；最后，加強(qiáng)國家政策和金融對高耗能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的支持，營造積極的創(chuàng)新環(huán)境。

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A Study on the Evaluation of Technology Innovation Ability

of High Energy-Consuming Industries in China

Li Guozhu1， Li Congxin1，2

（1. Shijiazhuang University of Economics，Shijiazhuang 050031， China；2.School of Management，Tianjin University， Tianjin 300072，China）

Abstract：This paper， based on defining the high energy-consuming industry， constructs an evaluating indicator system for technological innovation ability of high energy-consuming industries in terms of technological innovation support capability， technological innovation investment ability， technological innovation transformation and absorbency， technological innovation output capacity and technological innovation environment. By using factor analysis， this paper has a comprehensive evaluation on and empirical analysis of the technological innovation ability of high energy-consuming industries in China's 31 provinces.

Key words：high energy-consuming Industries； technological innovation ability； factor analysis； cluster analysis

（責(zé)任編輯：張改蘭）