基于因子分析的高校科技創(chuàng)新能力評價(jià)

王曉東，史麗敏，王亞子

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基于因子分析的高?？萍紕?chuàng)新能力評價(jià)

王曉東1，史麗敏1，王亞子2

為提升高校科技創(chuàng)新能力和優(yōu)化科研決策，文章構(gòu)建了高校科技創(chuàng)新能力評價(jià)指標(biāo)體系及基于因子分析的高校創(chuàng)新能力評估模型，并運(yùn)用因子分析法和SPSS工具對5所高校的科技創(chuàng)新能力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)因子綜合得分對河南5所高?？萍紕?chuàng)新能力進(jìn)行評價(jià)，并從教育投入、創(chuàng)新投入、技術(shù)成果轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新環(huán)境等方面對提升高校科技創(chuàng)新能力提出了針對性的建議。

科技創(chuàng)新能力；因子分析；評價(jià)指標(biāo)體系

一、引 言

本文以河南五所高等學(xué)校為研究對象，依據(jù)高等學(xué)?？萍冀y(tǒng)計(jì)匯編中有關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)軟件和因子分析方法，建立了基于因子分析的高校創(chuàng)新能力評估模型。根據(jù)因子綜合得分，對5所高校科技創(chuàng)新能力進(jìn)行排序，得出了五所高校創(chuàng)新能力評價(jià)結(jié)果，并結(jié)合河南高?？萍紕?chuàng)新的實(shí)際狀況，提出了針對性的建議和對策。

當(dāng)前，國內(nèi)外許多學(xué)者從不同的方面探討了科技創(chuàng)新能力評價(jià)問題。曹建國等[1]從5個(gè)方面，王章豹等[2]從3個(gè)方面，梅軼群等[3]從5個(gè)等方面，張忠迪[4]利用2001～2005年間的數(shù)據(jù)信息，從3個(gè)方面構(gòu)建了高等院?？萍紕?chuàng)新能力評價(jià)指標(biāo)體系。此外康美娟等[5]、龐詩[6]、施星國[7]、孫燕[8]、曾衛(wèi)明[9]等從多個(gè)相關(guān)方面,構(gòu)建高?？萍紕?chuàng)新平臺(tái)績效評價(jià)指標(biāo)體系。有些學(xué)者研究了創(chuàng)新能力的內(nèi)涵，如張茂林；另外有學(xué)者研究了高校創(chuàng)新能力評價(jià)體系的建立方法，如林俊慧等。

這些研究為客觀評價(jià)高?？萍紕?chuàng)新能力提供了重要參考和借鑒，但比較多地從某個(gè)角度或某個(gè)范圍進(jìn)行評價(jià)，有的指標(biāo)選擇依據(jù)不夠全面、有的或指標(biāo)過少、有的指標(biāo)主觀成分過多， 有的指標(biāo)相關(guān)度太強(qiáng)，無法通過這些指標(biāo)有效反映高?？萍紕?chuàng)新能力。

二、科技創(chuàng)新能力評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

高?？萍紕?chuàng)新能力是指高等學(xué)校發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、提出理論、發(fā)明技術(shù)、轉(zhuǎn)化應(yīng)用、傳播智慧、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步、啟迪人類智慧和提升人們科學(xué)認(rèn)識(shí)水平的能力。上述能力通過高等學(xué)校的各種學(xué)術(shù)與教學(xué)科研活動(dòng)來體現(xiàn)，活動(dòng)中所依賴和展示的能力就是高校科技創(chuàng)新能力[10]。

高等院?？萍紕?chuàng)新能力是一個(gè)多種要素、多個(gè)目標(biāo)構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，涉及從科技資源投入到科技創(chuàng)新活動(dòng)再到科技成果產(chǎn)出的完整流程[11]。因此對科技創(chuàng)新的評價(jià)應(yīng)涉及高校科技創(chuàng)新活動(dòng)的所有環(huán)節(jié)。

根據(jù)科技創(chuàng)新過程各個(gè)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，遵循科學(xué)性、整體性、可控制性、導(dǎo)向性等原則，結(jié)合河南高?？萍蓟顒?dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)資料，通過數(shù)據(jù)提取比對，本文構(gòu)建了一套高等院校科技創(chuàng)新能力評價(jià)指標(biāo)體系。這套體系可劃分為三個(gè)等級，具體情況如表1所示。

表1 高?？萍紕?chuàng)新能力評價(jià)指標(biāo)體系

三、高?？萍紕?chuàng)新能力綜合評價(jià)

本文創(chuàng)新能力評價(jià)問題包含十五個(gè)變量，這些變量之間關(guān)系需要分析和重新組合，從中提取數(shù)目較少的綜合變量，這些變量之間較大程度地彼此不相關(guān)，但是能夠包含原有相關(guān)變量蘊(yùn)含的信息。為解決這些問題我們選擇了因子分析方法。

作為多元統(tǒng)計(jì)方法之一的因子分析法，是通過計(jì)算變量的相關(guān)系數(shù)矩陣，根據(jù)矩陣的構(gòu)成信息，提取少數(shù)變量來表現(xiàn)多個(gè)變量之間的影響關(guān)系，提取出的無法預(yù)先觀測的隨機(jī)變量通常稱為因子，然后通過比較相關(guān)性的大小把變量分類，相關(guān)性較高的變量歸為同類，相關(guān)性較低的變量歸為不同的類別。在盡可能避免信息損失的情況下，在多個(gè)變量中分析出數(shù)量較少的不相關(guān)變量。同時(shí)，權(quán)重的確定是基于方差的貢獻(xiàn)率的大小，進(jìn)一步計(jì)算出最終綜合得分[12]。

1.因子分析理論模型

設(shè)有m個(gè)可能存在相關(guān)關(guān)系的樣本Z1，Z2，…,Zm，每個(gè)樣本含有p個(gè)獨(dú)立的公共因子,F1,F2，…，F(xiàn)p,樣本Zi含有獨(dú)特因子Ui(i=1，…,n)，所有Ui互不相關(guān)，Ui與Fj(j=1，…,p)也互不相關(guān)，每個(gè)Zi可以表示為p個(gè)F1,F2，…，F(xiàn)p,和自身對應(yīng)的獨(dú)特因子Ui的線性組合：

用矩陣表示：

簡記為:

(2)

且滿足：①P≤m；

② COV(F.U)=0(即F與U是不相關(guān)的)；

④ E(U)=0，COV(U)=Im,Ui(i=1,…，m)互不相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化的變量。假定Z1,……,Zm是并不相互獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)化的變量。其中A稱為因子載荷矩陣， aij表示第i個(gè)變量Zi在第j個(gè)公共因子Fj上的相關(guān)系數(shù)，簡稱因子載荷。

因子分析的目的就是通過模型(1)或(2)，以F代Z，由于P

2.指標(biāo)賦值

本文列舉河南省5所學(xué)校：鄭州大學(xué)(S1)、河南大學(xué)(S2)、河南師范大學(xué)(S3)、河南理工大學(xué)(S4)、河南科技大學(xué)(S5)為研究對象進(jìn)行實(shí)證分析，根據(jù)2015科技統(tǒng)計(jì)匯編，對評價(jià)指標(biāo)體系中的三級指標(biāo)X1～X15填寫關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，得到原始數(shù)據(jù)序列(見表2)。

表2 河南省五所高校15項(xiàng)原始數(shù)據(jù)表

數(shù)據(jù)來源：《2015中國高等學(xué)?？萍冀y(tǒng)計(jì)匯編》.

3.數(shù)據(jù)來源及科技創(chuàng)新能力評價(jià)過程

本文選取河南省5所高校作為樣本數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)主要來源于《2015年高等學(xué)?？萍冀y(tǒng)計(jì)匯編》，并且運(yùn)用SPSS 20.0進(jìn)行因子分析，得出下面的分析結(jié)果，見表3。

表3 解釋的總方差

表4 公因子方差

表3中得到因子的特征值及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率，公因子方差見表4。由表3、表4知第一主成分、第二主成分的特征值分別為8.266、5.627，并且累計(jì)貢獻(xiàn)率為92.621%>80%，蘊(yùn)含了原始數(shù)據(jù)的絕大部分信息，因此提取前2個(gè)因子來代替原來的15個(gè)三級指標(biāo)，分別記為F1和F2，然后對河南省5所高等院?？萍紕?chuàng)新能力進(jìn)行評價(jià)。選擇回歸分析運(yùn)用SPSS軟件，根據(jù)公因子方差表，進(jìn)而得到因子得分函數(shù)的線性組合模型：

F1=0.12X1+ 0.12X2+ 0.12X3+ 0.072X4+ 0.069X5+ 0.11X6+0.121 X7+ 0.034X8+0.016X9+ 0.087X10+ 0.117X11+ 0.019X12-0.062 X13-0.013X14+ 0.12X15

F2=-0.018X1-0.008X2-0.008X3+0.142X4+0.143X5+0.034X6-0.005X7+0.169X8+0.174X9-0.096X10-0.026X11-0.159X12+0.146X13+0.141X14-0.019X15

主成分代表的含義主要根據(jù)線性組合中絕對值較大系數(shù)的幾個(gè)原始指標(biāo)的意義得出，從表4可以得到，第一個(gè)主成分中的教學(xué)與科研人員數(shù)、研發(fā)活動(dòng)人員、研發(fā)全時(shí)當(dāng)量人員的載荷系數(shù)較大，體現(xiàn)了河南高校的科技創(chuàng)新基礎(chǔ)情況，稱為創(chuàng)新基礎(chǔ)因子；第二個(gè)主成分中，當(dāng)年撥入的科技經(jīng)費(fèi)、課題當(dāng)年撥入經(jīng)費(fèi)、當(dāng)年內(nèi)部支出的科技經(jīng)費(fèi)、課題當(dāng)年支出經(jīng)費(fèi)的載荷系數(shù)比較大，反映了河南高?？萍紕?chuàng)新投入的情況，稱為創(chuàng)新投入因子。

選擇主成分后，運(yùn)用SPSS20.0可以得出河南5所高校在兩主成分上的得分，隨后借助網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算, 將兩主成分的方差貢獻(xiàn)率占兩個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率的比重作為權(quán)重,進(jìn)行加權(quán)匯總得綜合得分,其中綜合得分F=0.595F1+0.405F2。計(jì)算結(jié)果如表5所示。

表5 河南省5所高校創(chuàng)新能力指標(biāo)綜合排序

由綜合得分計(jì)算排出五所高校科技創(chuàng)新能力次序，依序排列為：鄭州大學(xué)>河南大學(xué)>河南師范大學(xué)>河南理工大學(xué)>河南科技大學(xué)。依據(jù)上述表格我們可以看出：鄭州大學(xué)綜合得分最高，河南大學(xué)、河南師范大學(xué)為正分，河南理工與河南科技大學(xué)分值為負(fù)。所這些影響因素當(dāng)中，最主要的影響因素是第一主成分，因此各高校要提升各自的科技創(chuàng)新能力以及科技創(chuàng)新水平，需要通過提升第一主成分的各個(gè)關(guān)聯(lián)因素的投入比重。

四、策略與建議

為提高高校的科技創(chuàng)新水平與競爭力，依據(jù)基于因子分析法的科技創(chuàng)新能力評價(jià)過程和結(jié)果，融合科技創(chuàng)新理論的啟示，本文從影響高?？萍紕?chuàng)新能力的2個(gè)主成分因子的角度，對提升高等院?？萍紕?chuàng)新能力提出如下建議。

一是要加大政府對高校的科技創(chuàng)新基礎(chǔ)建設(shè)的投入，優(yōu)化教育科研環(huán)境。分析第一主成分可以看出，教學(xué)與科研人員數(shù)、研發(fā)活動(dòng)人員、研發(fā)全時(shí)當(dāng)量人員的載荷系數(shù)較大，體現(xiàn)了河南高校的科技創(chuàng)新基礎(chǔ)情況，載荷系數(shù)較大高校，科技創(chuàng)新能力較強(qiáng)。

二是加大教育經(jīng)費(fèi)投入力度，完善高?？萍紕?chuàng)新經(jīng)費(fèi)管理體制。第二個(gè)主成分中，當(dāng)年撥入的科技經(jīng)費(fèi)、課題當(dāng)年撥入經(jīng)費(fèi)、當(dāng)年內(nèi)部支出的科技經(jīng)費(fèi)、課題當(dāng)年支出經(jīng)費(fèi)的載荷系數(shù)比較大，反映了河南高校科技創(chuàng)新投入方面的情況，稱為創(chuàng)新投入因子。高校科技創(chuàng)新能力增長與經(jīng)費(fèi)投入量具有正相關(guān)關(guān)系。因此，要繼續(xù)增加政府部門對教育科研經(jīng)費(fèi)投入，還要適當(dāng)調(diào)整經(jīng)費(fèi)的分配比例，使用于設(shè)備購置與基礎(chǔ)建設(shè)方面的資金比例與科研教育管理的人力資本費(fèi)用的比例相對合理，因?yàn)槿说乃伎剂?、專注力的投入和管理環(huán)境的協(xié)同發(fā)展才是科技創(chuàng)新能力的根本推動(dòng)力量。

三是改進(jìn)高校與企業(yè)合作機(jī)制，實(shí)現(xiàn)互助雙贏，加強(qiáng)高?？萍紕?chuàng)新活動(dòng)與企業(yè)發(fā)展前沿問題的有效對接，使高校在解決企業(yè)和社會(huì)問題中提升創(chuàng)新能力，企業(yè)在引入高校智力資源的過程中提升競爭力和效益。把高校的研發(fā)優(yōu)勢與企業(yè)的生產(chǎn)營銷優(yōu)勢結(jié)合起來，推動(dòng)企業(yè)與高校建立產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)高校與企業(yè)的共贏發(fā)展，從而推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)高校科技創(chuàng)新能力的提高。

四是完善科技創(chuàng)新評價(jià)體系，健全高校創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制，營造適合創(chuàng)新的科研環(huán)境。高校的研發(fā)全時(shí)當(dāng)量人員對高校創(chuàng)新能力有顯著的影響。因此應(yīng)完善人才評價(jià)與科技創(chuàng)新評價(jià)機(jī)制，穩(wěn)定創(chuàng)新人才隊(duì)伍，建立科研長效機(jī)制，使得科研創(chuàng)新活動(dòng)有序有則，科研環(huán)境穩(wěn)定高效，促進(jìn)高?？萍紕?chuàng)新能力的全面提升。

[1]劉 偉，曹建國，等.基于主成分分析的中國高?？萍紕?chuàng)新能力評價(jià)[J].研究與發(fā)展管理,2010，(6).

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[8]孫 燕，楊建安，潘鵬飛，等.高校科技創(chuàng)新能力評價(jià)指標(biāo)體系研究[J].研究與發(fā)展管理，2011，(3).

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10.19327/j.cnki.zuaxb.1007-1199.2016.06.010

河南省科技廳軟科學(xué)項(xiàng)目(142400411268)；河南省教育廳高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目(17A110038);周口師范學(xué)院教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(J2016006)

1.鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院2.周口師范學(xué)院)

(責(zé)任編校：裴媛慧，孫詠梅)