創(chuàng)新視閾下國家高新區(qū)產(chǎn)業(yè)集群競爭力的綜合評價
——基于時序全局主成分分析

孫一迪

（南京審計大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)院，江蘇 南京 211815）

一、引言

我國高新區(qū)伴隨著20世紀80年代中央提出的“經(jīng)濟建設(shè)必須依靠科學(xué)技術(shù)，科技必須面向經(jīng)濟建設(shè)”戰(zhàn)略方針而產(chǎn)生。截至2019年，我國已成立169家國家高新區(qū)，生產(chǎn)總值合計達12.2萬億元，占全國的12.3%。高新區(qū)產(chǎn)業(yè)集群的不斷發(fā)展逐漸成為我國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的引擎，且分布廣泛，已成為區(qū)域經(jīng)濟最具活力的增長點。當前世界正處于百年未有之大變局，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正加速重構(gòu)全球經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，經(jīng)濟、科技的發(fā)展動力、發(fā)展方向和發(fā)展模式都發(fā)生了深刻變化?！笆奈濉遍_局，國家高新區(qū)面臨新使命、新挑戰(zhàn)和新機會，科技部火炬中心在指導(dǎo)國家高新區(qū)編制“十四五”發(fā)展規(guī)劃時指出，推動國家高新區(qū)跨區(qū)域協(xié)作交流，支持東中西部園區(qū)開展對口合作，形成國家高新區(qū)“一盤棋”的良好創(chuàng)新格局。

隨著創(chuàng)新能力成為衡量區(qū)域發(fā)展的重要因素，創(chuàng)新驅(qū)動在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和社會文化進步中的作用日益突出，世界各國都把創(chuàng)新作為打造核心競爭力的戰(zhàn)略途徑，加快推進以科技創(chuàng)新為核心的創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，以取得發(fā)展先機。那么，產(chǎn)業(yè)集群的創(chuàng)新是否會對其競爭力起到顯著的提升作用？若是，又是通過何種機制進行的？由于不同地區(qū)受不同要素的影響，其表現(xiàn)出的集群競爭力不盡相同。由此，對于各種以高新區(qū)為載體的產(chǎn)業(yè)集群競爭力進行相關(guān)性評價成為重要內(nèi)容，本文對全國各地區(qū)以高新區(qū)為主的產(chǎn)業(yè)集群競爭力進行評價，從中發(fā)掘影響競爭力的要素，進一步探討創(chuàng)新在整個競爭力發(fā)展過程中的重要推動作用，并在研究基礎(chǔ)上提出促進產(chǎn)業(yè)集群競爭力提升的政策建議，為政策制定提供借鑒。

二、理論基礎(chǔ)

Porter（1990）最早構(gòu)建了提升國家競爭優(yōu)勢的鉆石模型。Padmore和Gibson（1998）在波特鉆石模型的基礎(chǔ)上提出了集群競爭優(yōu)勢的GEM模型，即集群的競爭力三要素：環(huán)境、產(chǎn)業(yè)和市場。Radosevic（2002）給出了集群競爭力的四個決定性要素框架模型。他認為，國家的、區(qū)域的、行業(yè)的和微觀的決定性要素互動產(chǎn)生區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)?；ㄝ夂蛯庣姡?004）從理論上構(gòu)建了產(chǎn)業(yè)集群的競爭力指標評價體系。主要選擇資產(chǎn)實力、市場位勢、生產(chǎn)效益和效率、研發(fā)能力四個二級指標組成指標體系進行定量評價；定性評價指標方面共設(shè)立五項指標：環(huán)境優(yōu)勢、制度優(yōu)勢、創(chuàng)新優(yōu)勢、文化優(yōu)勢和網(wǎng)絡(luò)組織優(yōu)勢。于明遠和范愛軍（2014）選用聯(lián)合國貿(mào)易與發(fā)展會議數(shù)據(jù)庫2000—2012年數(shù)據(jù)，對中國制造業(yè)競爭力的五項指標進行了測算，并采用主成分分析方法，分別對中國制造業(yè)競爭力的年度變化趨勢和國際對比及排名進行縱向和橫向的綜合評價。王伶（2015）選取凈出口額、國際市場占有率、顯示性比較優(yōu)勢指數(shù)、貿(mào)易競爭力指數(shù)、出口依存度、出口貢獻度等評價競爭力的八項指標，采用因子分析法，通過與其他11個省的比較，評價湖北省農(nóng)產(chǎn)品競爭力狀況。黃桂林和魏修路等（2019）采用時序全局主成分分析法，聚焦建筑行業(yè)，對我國區(qū)域建筑業(yè)發(fā)展競爭力展開分析。郭冬梅和談維等（2020）從產(chǎn)業(yè)價值鏈的視角，分別采用GEMM模型和相對比較優(yōu)勢指數(shù)，從絕對優(yōu)勢和比較優(yōu)勢兩個方面對京津冀典型國家高新區(qū)的競爭優(yōu)勢進行綜合分析。周文泳和張贇（2021）從經(jīng)濟效益、知識產(chǎn)出、人員素質(zhì)、創(chuàng)新結(jié)構(gòu)四個維度構(gòu)建高新區(qū)產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新質(zhì)量評價體系，采用主成分分析法對全國高新區(qū)2018年度相關(guān)數(shù)據(jù)進行評價分析。

國內(nèi)外學(xué)者從不同的角度，如外部經(jīng)濟、企業(yè)集群與創(chuàng)新的關(guān)系、企業(yè)集群的成長過程、創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)與環(huán)境、持續(xù)競爭及其生命周期等方面，對集群的創(chuàng)新優(yōu)勢進行了極其深入的探討與研究。以上研究者從國家、產(chǎn)業(yè)、企業(yè)等層面，從技術(shù)創(chuàng)新、貿(mào)易、集群等角度，從理論和實證等維度對區(qū)域競爭力評價做了研究，但他們只聚焦于某一行業(yè)、某一地區(qū)或某一時間截面，未把創(chuàng)新作為核心要素進行研究，沒有建立相應(yīng)的評價指標，也沒有建立基于創(chuàng)新的集群競爭力的理論評價模型并開展實證分析。故本文在已有研究基礎(chǔ)之上，基于科學(xué)性、完備性、層次性、可操作性的評價原則，采用時序全局主成分分析法和聚類分析法結(jié)合起來形成綜合評價方法，對各指標實現(xiàn)客觀賦權(quán)，從提取出的社會網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)、技術(shù)優(yōu)勢、創(chuàng)新基礎(chǔ)環(huán)境三個維度，重點研究創(chuàng)新視閾下的國家高新區(qū)產(chǎn)業(yè)集群競爭力綜合評價體系，對未來研究產(chǎn)業(yè)集群的競爭力進行綜合評價時如何確定相關(guān)要素，如何找到準確的替代指標，如何找到更科學(xué)的評價方法有著重要意義。

三、研究設(shè)計

本文在參考國內(nèi)外對高科技園區(qū)競爭力的評價資料（如《中國火炬統(tǒng)計年鑒》等）基礎(chǔ)上，結(jié)合各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的狀況，以時間為發(fā)展軸，使用2015—2019年各高新區(qū)的面板數(shù)據(jù)，以30個省區(qū)市（由于缺失西藏相關(guān)數(shù)據(jù)，故不納入研究范圍）為對象，從創(chuàng)新經(jīng)濟效益、集群創(chuàng)新能力、創(chuàng)新基礎(chǔ)環(huán)境三個維度構(gòu)建指標體系，如表1所示。本文所用數(shù)據(jù)來源于《中國火炬統(tǒng)計年鑒》、各省區(qū)市統(tǒng)計年鑒。

表1 創(chuàng)新視閾下中國產(chǎn)業(yè)集群國際競爭力的綜合評價指標體系

四、實證分析

（一）數(shù)據(jù)標準化與相關(guān)性檢驗

數(shù)據(jù)標準化。基于產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新的競爭力評價是多指標綜合評價，指標涉及范圍廣，各個指標間沒有統(tǒng)一的度量標準，難以進行比較和取舍。因此，在進行主成分分析之前，對評價指標數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，得到均值為0，標準差為1的標準化向量。接著，對標準化后的樣本數(shù)據(jù)進行相關(guān)性檢驗，檢驗結(jié)果如表2所示。KMO值為0.900，表明各原始指標所含的信息有較多共同因素；p值為0.000，表明Bartlett's球形檢驗近似卡方分布在1%水平上顯著，拒絕各變量相互獨立的原假設(shè)，因此檢驗結(jié)果表明所選樣本數(shù)據(jù)適于全局主成分分析。

表2 相關(guān)性檢驗

（二）確定主成分因子

選取主成分依據(jù)兩個原則：一是特征值大于1，二是累計方差貢獻率大于85%。由Stata軟件對數(shù)據(jù)進行分析，得出全局主成分分析的特征值與累計貢獻率如表3所示，然后篩選出前3個特征值均大于1的主成分，且累積貢獻率達89.7%（如表3所示），即3個主成分因子可以解釋原數(shù)據(jù)指標89.7%的信息量，表明38個原始指標可歸結(jié)為3個主成分因子，作為基于集群創(chuàng)新的國際競爭力綜合評價指標。

表3 全局主成分分析的特征值與累計貢獻率

確定主成分因子后，利用方差最大化正交旋轉(zhuǎn)法對提取的3個主因子原始荷矩進行旋轉(zhuǎn)，得到旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣，一般認為變量Uniqueness＞0.6時為異常值，如表4所示，本文數(shù)據(jù)不存在異常情況。

表4 因子載荷矩陣表（旋轉(zhuǎn)后）

選取載荷值在0.5以上的指標為有效載荷值，若同一指標在兩個以上主因子上得分超過0.5的取相對高者，最終如表5所示。

主因子 F1在技術(shù)市場成交額（v32）、技術(shù)收入（v3）、年末資產(chǎn)（v9）、年末負債（v10）、商品銷售收入（v5）、高新技術(shù)企業(yè)數(shù)（v22）、留學(xué)歸國人員（v17）、入統(tǒng)企業(yè)數(shù)（v21）、科技活動經(jīng)費內(nèi)部支出（v14）、大專以上學(xué)歷人員（v19）、營業(yè)收入（v2）、科技活動人員（v11）、工商注冊企業(yè)數(shù)（v20）、上繳稅費（v7）、凈利潤（v6）上的載荷系數(shù)均在0.8以上，其中近半指標載荷值高達0.9，具有較高的相關(guān)性和解釋性，這些指標主要涉及集群經(jīng)濟效益和創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。社會網(wǎng)絡(luò)理論是將嵌入性、社會資本和結(jié)構(gòu)洞等理論引入集群網(wǎng)絡(luò)的一種研究方法，其認為組織具有社會性，網(wǎng)絡(luò)組織為其中的節(jié)點企業(yè)提供了社會資本，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)關(guān)系會影響網(wǎng)絡(luò)組織的競爭能力。社會網(wǎng)絡(luò)理論經(jīng)歷了“企業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)研究—基于網(wǎng)絡(luò)能力的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)研究—基于社交媒體的創(chuàng)新擴散研究—基于校企合作的創(chuàng)新擴散研究”等階段，因此把主因子F1命名為集群創(chuàng)新的社會網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。

主因子F2在外商投資企業(yè)進出口總額（v26）、進出口總額（v25）、一般公共預(yù)算收入（v35）、專利申請授權(quán)數(shù)（v31）、地區(qū) GDP（v27）、出口總額（v8）、工業(yè)總產(chǎn)值（v1）、統(tǒng)計孵化器數(shù)量（v23）、產(chǎn)品銷售收入（v4）、當年畢業(yè)企業(yè)數(shù)（v24）、R&D 人員全時當量（v13）、一般公共預(yù)算支出（v36）、外籍常駐人員（v18）、R&D 人員（v12）上均有超過0.7的載荷，這些指標主要涉及集群的技術(shù)創(chuàng)新水平、知識產(chǎn)出水平，以及在跨國公司外資流入基礎(chǔ)上的進出口總額等地區(qū)經(jīng)濟收支和財政情況，因此可以從跨國公司在華投資這一角度展開分析。在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的跨國公司知識轉(zhuǎn)移和突破性過程創(chuàng)新對集群的技術(shù)創(chuàng)新有極大的正向驅(qū)動效應(yīng)，而地區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢可以進一步促進集群綜合競爭力提升，因此把主因子F2命名為集群的創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢因子。

主因子 F3在公路線路里程（v33）、常住人口（v28）、普通高校數(shù)量（v37）、普通高校本?？迫藬?shù)（v38）、鐵路營業(yè)里程（v34）5個指標上有較大載荷值，這5個指標主要反映了地區(qū)的人力資源儲備和工業(yè)基建水平情況，反映了創(chuàng)新環(huán)境基礎(chǔ)對集群競爭力重要提升作用，因此把主因子F3命名為創(chuàng)新基礎(chǔ)環(huán)境因子。具體分類如表5所示。

表5 主成分因子指標歸類（因子載荷值排序）

（三）綜合得分計算與聚類

以上提取的3個主成分因子分別從社會網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)、創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢、創(chuàng)新基礎(chǔ)環(huán)境方面對全國30個省區(qū)市的高新區(qū)產(chǎn)業(yè)集群國際競爭力進行測算，本文采用回歸法計算主因子得分，并以方差貢獻率占累計方差貢獻率的比例為權(quán)重計算各省區(qū)市綜合實力得分，分別計算出2015—2019年期間，各省區(qū)市的年度綜合實力得分及各主因子平均得分，結(jié)果如表6、表7所示。

表6 各地區(qū)年度綜合競爭力得分及排序表

表7 各地區(qū)主因子平均得分及排序表

（續(xù)表）

為更清楚地反應(yīng)各省區(qū)市集群競爭力動力的來源方向及區(qū)域差異性，依據(jù)綜合競爭力指數(shù)及其子競爭力指數(shù)在不同年份綜合平均得分，運用K-均值聚類分析法，將30個省區(qū)市分4個等級歸類并排序，分類結(jié)果如表8所示。

表8 集群國際競爭力指數(shù)層次聚類分析表

五、研究結(jié)論與政策建議

（一）研究結(jié)論

由實證結(jié)果表6、表7、表8可以看出，我國30個省區(qū)市高新區(qū)產(chǎn)業(yè)集群競爭力來源在社會網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)、創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢、創(chuàng)新基礎(chǔ)環(huán)境3個主成分上存在著明顯的差異性。在綜合競爭力方面，只有33.3%的省區(qū)市綜合競爭力得分高于平均綜合得分，基于創(chuàng)新的國家高新區(qū)產(chǎn)業(yè)集群競爭力水平有待提高。不同區(qū)域的國家高新區(qū)產(chǎn)業(yè)集群的競爭力水平差異較大，整體呈東、中、西部依次遞減的趨勢。從競爭力來源方面看，除了不同地區(qū)的因子差異性，同一省域的高新區(qū)產(chǎn)業(yè)集群在不同的因子得分排名上也有較大差距，這也是我國部分高新區(qū)發(fā)展不均衡的體現(xiàn)。

從F1集群的社會網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)看，北京處于絕對領(lǐng)先的第一梯隊，遠遠超過湖北、廣東、上海、陜西所在第二梯隊，第一梯隊的省區(qū)市主要得益于優(yōu)異的地理位置、豐富的高校資源、完善的工業(yè)體系所組成的社會網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種社會網(wǎng)絡(luò)不僅有利于校企合作的創(chuàng)新擴散，還可以通過“資源獲取”和“交易潤滑”兩大社會機制對企業(yè)成長與發(fā)展產(chǎn)生重大影響，提升企業(yè)承擔(dān)風(fēng)險的水平，從而起到促進集群整體競爭力的作用。

從F2集群的創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢來看，廣東、江蘇、上海、浙江等排名靠前，主要得益于優(yōu)渥的營商環(huán)境和較高的知識溢出水平，同時擁有豐富的研發(fā)經(jīng)費支出和完善的政策保障，使這些地區(qū)成為吸引外資同時轉(zhuǎn)化吸收其技術(shù)溢出效應(yīng)的沃土。值得注意的是，北京雖然在社會網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)因子上得分遙遙領(lǐng)先，但在創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢排名中表現(xiàn)不佳，主要原因在于北京中關(guān)村高新園區(qū)的經(jīng)濟效益、校企數(shù)量規(guī)模龐大，處于全國領(lǐng)先水平，但在產(chǎn)品銷售收入、區(qū)域?qū)＠暾垟?shù)和有效發(fā)明專利數(shù)等知識產(chǎn)出指標上表現(xiàn)不佳，北京的有效發(fā)明專利數(shù)約為廣東的十分之一，這種大而不強的現(xiàn)象也是北京高新區(qū)集群競爭力主要靠社會網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)推動，創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢效應(yīng)表現(xiàn)不佳的體現(xiàn)。

從F3創(chuàng)新基礎(chǔ)環(huán)境因子看，山東、河南、四川、湖北、河北、湖南等人口大省和基建強省處于全國領(lǐng)先地位，說明集群的發(fā)展除了優(yōu)秀的經(jīng)濟環(huán)境、先進的技術(shù)水平，豐富的勞動力資源和完善便利的基建水平也不可或缺。但這些地區(qū)普遍在社會網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢方面相對較弱，說明其在相對較高的人口密集度和完善的基本建設(shè)下，經(jīng)濟發(fā)展更多在第三產(chǎn)業(yè)上，技術(shù)能力競爭力比較弱。

（二）政策建議

針對上述問題，為提升國家高新區(qū)產(chǎn)業(yè)集群競爭力提出以下建議：

1.為充分完善并發(fā)揮集群的社會網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，國家應(yīng)大力推進高校、科研機構(gòu)與企業(yè)間的互助合作，支持大學(xué)設(shè)立技術(shù)轉(zhuǎn)移機構(gòu)，鼓勵校企共建研發(fā)中心，引導(dǎo)中介機構(gòu)、金融機構(gòu)和其他服務(wù)機構(gòu)入駐。加強高校的創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)教育構(gòu)建以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研政金相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，完善高校到產(chǎn)業(yè)間的技術(shù)轉(zhuǎn)化。同時加速構(gòu)建城市區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群，通過產(chǎn)業(yè)集群網(wǎng)絡(luò)治理和嵌入全球價值鏈的升級途徑提升高新區(qū)產(chǎn)業(yè)集群的綜合競爭力。

2.從充分發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢的角度看，國家和地方政府應(yīng)著眼于未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢，重點扶持優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè)、支柱型產(chǎn)業(yè)、先導(dǎo)型產(chǎn)業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。同時考慮降低科技企業(yè)設(shè)立門檻、優(yōu)化城市營商環(huán)境吸引國外優(yōu)質(zhì)資本，通過吸收外資企業(yè)的先進技術(shù)進一步促進產(chǎn)業(yè)不斷升級，以提高我國企業(yè)在全球價值鏈中的位置。

3.重視創(chuàng)新基礎(chǔ)環(huán)境因素對高新區(qū)集群競爭力發(fā)展的支撐保障作用。我國應(yīng)采用與時俱進的人口政策，結(jié)合國情，以人為本，高度重視人口質(zhì)量，通過人口素質(zhì)的整體提高，保持人力資源稟賦優(yōu)勢，以豐富且優(yōu)質(zhì)的勞動力資源為全行業(yè)發(fā)展提供充足保障。此外，地方政府應(yīng)視情況加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入，作為促進產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級的基礎(chǔ)，以保障地方集群經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展。