安徽省城市科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)
——基于因子分析和聚類分析

(東南大學(xué) 江蘇 南京 211189)

一、前言

一個(gè)地區(qū)科技創(chuàng)新能力的提升，已逐漸成為該地區(qū)獲取競爭優(yōu)勢的決定性因素。本文將對(duì)安徽省區(qū)域科技創(chuàng)新能力開展實(shí)證研究，創(chuàng)建區(qū)域科技創(chuàng)新指標(biāo)體系分析安徽省各地級(jí)市科技創(chuàng)新水平及差異，以便很好地了解城市所屬地區(qū)或國家的創(chuàng)新狀況。

對(duì)于創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)，許多學(xué)者對(duì)該主題作了研究。熊彼特(1912)提出科技發(fā)展與創(chuàng)新能改善經(jīng)濟(jì)環(huán)境，之后很多學(xué)者都致力于科技創(chuàng)新。張志新等人(2014)使用主成分分析研究區(qū)域科技創(chuàng)新，在科技創(chuàng)新的評(píng)價(jià)指標(biāo)中并不是僅僅使用申請(qǐng)專利數(shù)或者是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值，而是用專利申請(qǐng)數(shù)占總?cè)丝诒壤?，與高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值所占比例來代替前者，以便更客觀準(zhǔn)確地描述各區(qū)域的競爭力，排除了各區(qū)域人口，經(jīng)濟(jì)等不同規(guī)模帶來的影響。陳宏(2010)在研究河南省的工業(yè)競爭力時(shí)構(gòu)建工業(yè)競爭力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，有工業(yè)增加值，利潤總額，主營業(yè)務(wù)收入，產(chǎn)品銷售率以及研發(fā)經(jīng)費(fèi)與人員等評(píng)價(jià)指標(biāo)。

二、指標(biāo)與數(shù)據(jù)

本文從科技創(chuàng)新投入能力、科技創(chuàng)新產(chǎn)出能力、科技創(chuàng)新支撐能力3個(gè)方面構(gòu)建安徽省科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，共包括11個(gè)具體指標(biāo)。投入能力包括：R&D經(jīng)費(fèi)支出(X1)、R&D人員(X2)、用于科技的財(cái)政支出(X3)；產(chǎn)出能包括：有效發(fā)明專利數(shù)(X4)、專利所有權(quán)轉(zhuǎn)讓及許可收入(X5)、發(fā)表科技論文(X6)、出版科技著作(X7)、形成國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)(X8)；支撐能力包括：人均總產(chǎn)值(X9)、當(dāng)年實(shí)際利用外商直接投資(X10)、城鎮(zhèn)居民可支配收入(X11)。

本文從安徽省統(tǒng)計(jì)局頒布的《2016年安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》中安徽省16個(gè)地級(jí)市的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集所需數(shù)據(jù)。為避免由于不同類型的數(shù)據(jù)具有的不同量綱，不同的數(shù)量級(jí)所帶來的變量之間不能相互比較的問題，有必要在統(tǒng)計(jì)分析之前對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將它們轉(zhuǎn)化成無因次量綱的數(shù)據(jù)，以便相互比較。本文對(duì)于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理的方法采用正規(guī)化方法，標(biāo)準(zhǔn)化變換把原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)Z分?jǐn)?shù)(Z-Score)變換方法，以便將其轉(zhuǎn)換為均值為0，方差為1，且無量綱的數(shù)據(jù)。

三、實(shí)證分析

基于上述提出的創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)體系遴選11個(gè)指標(biāo)概括評(píng)價(jià)安徽省各地級(jí)市的科技創(chuàng)新能力。按照16個(gè)地級(jí)市的11項(xiàng)指標(biāo)值，運(yùn)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行因子分析和聚類分析。

(一)因子分析

1.KMO和Bartlett檢驗(yàn)

經(jīng)檢驗(yàn)，KMO值0.785>0.5，故可以進(jìn)行因子分析。同時(shí)，Bartlett球形檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量值為330.320，其相位的相伴概率Sig.=0.000<0.01，由此否定相關(guān)矩陣為單位矩陣的零假設(shè)，表明Bartlett球形檢驗(yàn)通過。所以本文所選的變量適合做因子分析。

2.解釋的總方差

根據(jù)原有變量的相關(guān)系數(shù)矩陣，通過主成分分析法提取因子并取特征根值大于1的特征根，得出2個(gè)主因子，這2個(gè)主因子解釋了原有變量的總方差。第一個(gè)因子的特征根為9.220，解釋了11個(gè)原始變量總方差的83.819%；第二個(gè)因子的特征根為1.091，解釋了原始變量總方差的9.915%。累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為93.734%。因此，原有變量的信息丟失較少，因子提取的總體效果比較理想。見表1。

從表1可得知，所提取的兩個(gè)主因子累積貢獻(xiàn)率為93.734%，可認(rèn)為原11個(gè)指標(biāo)綜合成兩個(gè)主因子——F1和F2。根據(jù)因子分析原理，兩個(gè)主因子之間不具有相關(guān)性，而每個(gè)因子與其所包含的變量之間具有高度相關(guān)性。

表1 解釋的總方差

3.旋轉(zhuǎn)后因子載荷

一般來說，提取的公共因子都不太可能包含所有的指標(biāo)，將指標(biāo)中相關(guān)比較密切的幾個(gè)指標(biāo)歸為一類，以一個(gè)公共因子來代替。因子1(X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8)可概括為創(chuàng)新綜合投入產(chǎn)出因素，因子2(X9、X10、X11)可概括為創(chuàng)新支撐性因素。篇幅所限，此處不再列舉計(jì)算結(jié)果。

(二)聚類分析

聚類分析的原則是同一類中的個(gè)體有較大的相似性，不同類中的個(gè)體差異很大。利用SPSS 22.0進(jìn)行聚類分析，采用的統(tǒng)計(jì)量主要有：1.距離測度采用歐氏距離平方；2.聚類方法采用組間聯(lián)接的系統(tǒng)聚類。

(1)因子得分

計(jì)算因子得分有多種方法，本文釆用的是回歸法進(jìn)行計(jì)算。由于各指標(biāo)數(shù)值都進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理，被比較對(duì)象的平均水平為零分，正得分為高出平均水平，負(fù)得分則表示低于平均水平。通過對(duì)因子旋轉(zhuǎn)結(jié)果進(jìn)行處理得到了兩個(gè)主因子的得分如表2所示。

接下來計(jì)算綜合因子得分：

Y=C1·F1+C2·F2+……+Ck·Fk

式中：Ci為各主因子的方差貢獻(xiàn)率，Ci=λi/Σki(i=1,……,k)

我們對(duì)安徽省16個(gè)城市技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行打分，以各主因子旋轉(zhuǎn)后的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù)進(jìn)行線性加權(quán)平均求和，計(jì)算出公共因子的綜合得分和排名(見表2)。其綜合得分計(jì)算公式如下：

Y=0.73523*F1+0.22322*F2

表2 安徽省16個(gè)城市創(chuàng)新能力得分排名及聚類結(jié)果

(2)聚類結(jié)果

通過聚類分析，將安徽省各市技術(shù)創(chuàng)新能力分為三類，分類結(jié)果如表2第6列，計(jì)算出各類中的樣本得分均值可以將此三類進(jìn)行排序。其結(jié)果為：創(chuàng)新強(qiáng)勢城市：合肥市；創(chuàng)新先鋒城市：蕪湖市、馬鞍山市；創(chuàng)新弱勢城市：蚌埠市、滁州市、安慶市、宣城市、淮南市、銅陵市、淮北市、六安市、阜陽市、池州市、黃山市、宿州市、亳州市。

四、結(jié)果討論

按照創(chuàng)新能力強(qiáng)弱進(jìn)行分類(如表2第6列數(shù)據(jù))，安徽省各城市可分成三類：

(1)合肥市為一類，其綜合創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)得分遙遙領(lǐng)先，成為安徽省創(chuàng)新能力最強(qiáng)的城市。它主要得益于長三角產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移于此，再加上強(qiáng)大的高端創(chuàng)新型人才的聚集和財(cái)力投入。(2)蕪湖市、馬鞍山市為第二類城市，其創(chuàng)新能力投入產(chǎn)出的各項(xiàng)指標(biāo)僅次于合肥，創(chuàng)新能力支撐指標(biāo)也名列前幾名。這兩個(gè)城市是最有希望后來居上、提高創(chuàng)新力的城市，但這兩個(gè)城市也存在弱點(diǎn)：主業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈不長，創(chuàng)新型人才不足。(3)第三類城市包括除合肥市、蕪湖市、馬鞍山市以外的所有中小城市，處于創(chuàng)新能力相對(duì)弱勢的地位。人才資金的缺乏是制約第三類城市創(chuàng)新力提高的瓶頸。

五、建議

完善科技創(chuàng)新政策，強(qiáng)化經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐作用。應(yīng)不斷完善科技創(chuàng)新政策，充分發(fā)揮其激勵(lì)導(dǎo)向作用，尤其加強(qiáng)對(duì)皖東北和皖南地區(qū)的政策扶持力度。從政策制定和執(zhí)行監(jiān)督兩方面著手，保證政策效率和效果。創(chuàng)新綜合投入產(chǎn)出因素和創(chuàng)新支撐性因素是評(píng)價(jià)科技創(chuàng)新能力的重要因素，應(yīng)強(qiáng)化經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的支撐作用，加強(qiáng)地區(qū)財(cái)政助力科技創(chuàng)新能力成長的扶持作用。加強(qiáng)科技創(chuàng)新平臺(tái)和孵化器建設(shè)，提升轉(zhuǎn)化能力。借助高校、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的平臺(tái)建設(shè)創(chuàng)業(yè)園、科技企業(yè)孵化器等加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)科技資源的導(dǎo)入，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研深度融合和協(xié)同創(chuàng)新，加強(qiáng)科技創(chuàng)新成果的應(yīng)用和轉(zhuǎn)化能力。