基于主成分分析法PCA的廣西各地市高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力評價

卓志昊

【摘 要】文章通過分析廣西高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀，篩選反映地區(qū)高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新內(nèi)涵和規(guī)律的指標(biāo)，運用主成分分析法對全區(qū)14個地市高新技術(shù)企業(yè)的創(chuàng)新能力進行了分析和排序，為進一步了解廣西高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，更好地指導(dǎo)地區(qū)高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展提供一定的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】主成分分析;高新技術(shù)企業(yè);創(chuàng)新能力

【中圖分類號】F276.44 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）01-0001-05

0 引言

高新技術(shù)企業(yè)是當(dāng)前國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略中的一支重要力量，是國家重點發(fā)展對象。2015年，廣西高新技術(shù)企業(yè)僅有641家;2016年，召開創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展大會，實施“高新技術(shù)企業(yè)倍增計劃”;2018年，廣西高新技術(shù)企業(yè)達到1 868家，圓滿實現(xiàn)“倍增”計劃。2019年6月，對比廣西與外省高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展的差距，經(jīng)調(diào)研并綜合考慮廣西高新技術(shù)企業(yè)培育實際情況，廣西科技廳提出實施“高新技術(shù)企業(yè)再倍增行動”，高新技術(shù)企業(yè)已成為帶動地區(qū)創(chuàng)新能力提升的重要力量。由于各地市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、自然人文環(huán)境不同，因此高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展存在一定的差異。本文通過對廣西14個地市相關(guān)創(chuàng)新能力評價指標(biāo)進行梳理和統(tǒng)計分析，以便更好地了解各地市高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀，為更好地指導(dǎo)地區(qū)高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展提供一定的依據(jù)。

1 指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 選取原則

遵循數(shù)據(jù)的可獲得性、科學(xué)性及可比性，參照李海超等學(xué)者[1-4]對高新技術(shù)企業(yè)評價的指標(biāo)體系設(shè)計，為了使指標(biāo)能夠充分反映地區(qū)高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新內(nèi)涵和規(guī)律，根據(jù)數(shù)據(jù)實際情況從160多個數(shù)據(jù)指標(biāo)中篩選能夠反映地區(qū)高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力數(shù)據(jù)指標(biāo)，通過前期相關(guān)性的分析，最終篩選得到10個評價指標(biāo)。

1.2 指標(biāo)構(gòu)建

依據(jù)選取原則，構(gòu)建了10個廣西高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力評價指標(biāo)，這10個指標(biāo)主要從高新技術(shù)企業(yè)認定的核心指標(biāo)——知識產(chǎn)權(quán)、研發(fā)投入、科技人員、經(jīng)濟效益等角度選取，并結(jié)合各地市有效高新技術(shù)企業(yè)數(shù)量。具體指標(biāo)見表1。

1.3 數(shù)據(jù)來源

考慮數(shù)據(jù)的可獲得性及真實性，本文引用廣西2019年度火炬統(tǒng)計數(shù)據(jù)（2019年廣西有效高新技術(shù)企業(yè)為1 868家，入統(tǒng)數(shù)為1 849家）、《2019廣西統(tǒng)計年鑒》中相關(guān)數(shù)據(jù)，并對可反映企業(yè)創(chuàng)新水平的數(shù)據(jù)進行挖掘提取、整理分析，最終得到以廣西14個地市為樣本的原始數(shù)據(jù)（見表2）。由于數(shù)據(jù)之間量綱差異較大，在進行分析前做了數(shù)據(jù)無量綱化處理，因此不用考慮指標(biāo)數(shù)據(jù)單位。

2 高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力分析

表2中指標(biāo)數(shù)據(jù)繁多，若直接進行分析，分析過程繁雜且計算量龐大。本文采用主成分分析法，設(shè)法將原來變量重新組合成一組新的互相無關(guān)的幾個綜合變量，同時根據(jù)實際需要從中取出幾個較少的綜合變量，盡可能多地反映原來變量的信息，也是數(shù)學(xué)上用來降維的一種方法[5]。通過進行主成分分析，將較多的數(shù)據(jù)用較少的新指標(biāo)解釋，同時盡量多地保留原指標(biāo)所反映的信息。

2.1 主成分分析計算步驟

（1）原始指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化采集p維隨機向量x=（x1，X2，...，Xp）T，n個樣品xi=（xi1，xi2，...，xip）T，i=1，2，…，n，n>p，構(gòu)造樣本陣，對樣本陣元進行如下標(biāo)準(zhǔn)化變換：

2.2 主成分分析

利用SPSS Statistics 25.0對表2中的10項指標(biāo)進行降維因子分析，通過KMO和Bartlett的球形度檢驗（見表3），其KMO值為0.746，顯著性小于0.05，說明該數(shù)據(jù)模型適合做因子分析。

除指標(biāo)X3提取值為0.761外，其余指標(biāo)提取多數(shù)大于0.9，說明該組數(shù)據(jù)較多地保留了原指標(biāo)反映的信息，得到包含10個指標(biāo)樣本相關(guān)系數(shù)的特征值及方差貢獻率（見表4）。

由表4可知，特征值大于1的前2個主成分累積貢獻率達到92.376%，代表了這2個主成分包含原始數(shù)據(jù)的大部分信息，這個結(jié)果可以接受。此外，由碎石圖（如圖1所示）可知，在第2個主成分所對應(yīng)的點處斜率明顯降低，主成分線趨于平緩，再次說明提取前2個主成分合理。

由提取的前2個主成分建立成分矩陣，為便于解釋成分與指標(biāo)的關(guān)系，采用了方差最大正交旋轉(zhuǎn)處理，得到旋轉(zhuǎn)后的主成分矩陣（見表5）。該矩陣反映了該成分對于原有指標(biāo)的解釋程度，載荷絕對值越高，解釋程度越高。根據(jù)成分矩陣結(jié)果，X2（科技活動人員數(shù)）、X4（主營業(yè)務(wù)收入）、X6（新產(chǎn)品產(chǎn)值）、X7（研究開發(fā)費用）、X8（研發(fā)費用加計扣除減稅額）、X9（來自政府部門的科技活動經(jīng)費）、X10（當(dāng)年有效知識產(chǎn)權(quán)）為一類，反映的是企業(yè)的投入產(chǎn)出情況，可總結(jié)為技術(shù)轉(zhuǎn)化成分U1;X1（有效企業(yè)數(shù)量）、X3（R&D人員比例）、X5（高新技術(shù)產(chǎn)品出口額）為一類，反映的是地方高新技術(shù)企業(yè)規(guī)模情況，可總結(jié)為規(guī)模成分U2。

通過計算主成分特征向量得到主成分系數(shù)（見表6），從而得到主成分線性表達式。

根據(jù)主成分特征向量矩陣構(gòu)建主成分U1、U2模型如下，其中ZX為標(biāo)準(zhǔn)化后各指標(biāo)值。

各地市高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力評價得分及排名計算結(jié)果見表7。

根據(jù)綜合得分U值，全區(qū)14個地市高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力可以分為3個等級，第一等級為U≥1，為南寧、柳州;第二等級為0≤U<1，為桂林;第三等級為U<0，為玉林等其他地市。

3 結(jié)語

根據(jù)分析計算，因子綜合得分為0代表平均水平，小于零和大于零則分別代表低于和高于平均水平。從綜合得分來看，高于平均水平的有柳州、南寧、桂林，這3座城市擁有廣西最早被認定的3個國家級高新產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。柳州為廣西老工業(yè)基地，產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)明顯，南寧為廣西首府，區(qū)域優(yōu)勢、政策優(yōu)勢凸顯，桂林作為全國唯一一個建設(shè)國家旅游綜合改革試驗區(qū)，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。3個地區(qū)擁有本科院校26所，占全區(qū)本科院校（不含軍事類院校）總數(shù)的68.4%，科技人才資源豐富。排名位于第三等級的地區(qū)，大多數(shù)屬于經(jīng)濟相對較弱、科技力量和人才資源薄弱的地區(qū)。這表明，科技水平、人才資源、區(qū)域優(yōu)勢、優(yōu)惠政策是推動高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展的重要條件。

近年來，廣西推出一系列科技體制改革與創(chuàng)新舉措，開展了“三百二千”科技創(chuàng)新工程，從技術(shù)創(chuàng)新、人才、政策等多方面入手，以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，科技引領(lǐng)進步，而高新技術(shù)企業(yè)對于廣西經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的能力和作用日漸凸顯。

參 考 文 獻

[1]李海超，衷文蓉.我國區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)中高新技術(shù)企業(yè)成長力評價研究[J].科技進步與對策，2013，30（2）：130-133.

[2]貝成成，儲節(jié)旺.合肥市上市高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力評價研究[J].中國市場，2016（30）：17-18，24.

[3]黃魯成，陳笑，楊早立.北京高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力研究[J].中國科技論壇，2019（1）：89-99.

[4]夏文飛，蘇屹，支鵬飛.基于組合賦權(quán)法的高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力評價研究[J].東南學(xué)術(shù)，2020（3）：153-161.

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