基于LASSO回歸的江西省高校R&D投入強(qiáng)度的影響因素分析

胡聿文

(江西財(cái)經(jīng)大學(xué) 統(tǒng)計(jì)學(xué)院， 南昌 330013)

R&D(Research and Development), 指在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，為增加知識(shí)總量(包括人類文化和社會(huì)知識(shí)的總量)，以及運(yùn)用這些知識(shí)去創(chuàng)造新的應(yīng)用進(jìn)行的系統(tǒng)的創(chuàng)造性活動(dòng)，包括基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、試驗(yàn)發(fā)展三類活動(dòng)[1]。發(fā)達(dá)國家社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明：科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新是一個(gè)國家的生命力，也是事關(guān)一國發(fā)展強(qiáng)弱的重要因素。我國R&D活動(dòng)的主體分三類：大中型工業(yè)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)與高等院校。根據(jù)中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部2017年8月印發(fā)的《我國高等學(xué)校R&D活動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析》可知，高等院校R&D科技活動(dòng)對(duì)促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)。然而，當(dāng)前我國高校科技資源有限，在資源投入有限的條件下，實(shí)現(xiàn)高?？蒲挟a(chǎn)出的最大化，需要提高R&D創(chuàng)新研發(fā)效率。本文以江西省高校R&D創(chuàng)新績(jī)效為例，深入分析江西高校R&D創(chuàng)新績(jī)效影響因素，對(duì)癥下藥，提高江西高校R&D活動(dòng)效率，讓江西高校R&D為江西地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展騰飛助力。

目前國內(nèi)外學(xué)者對(duì)高校R&D創(chuàng)新績(jī)效影響因素的分析研究主要采用面板數(shù)據(jù)回歸、向量自回歸等方法[2-4]。從現(xiàn)有的研究成果中不難發(fā)現(xiàn)，高校R&D創(chuàng)新績(jī)效的影響因素眾多，且實(shí)證時(shí)選取的自變量過于主觀，無法保證實(shí)證分析時(shí)選擇變量的客觀性，這既容易造成某些影響顯著的自變量遺漏，又會(huì)引入多余的影響不顯著的自變量，從而導(dǎo)致實(shí)證模型的估計(jì)和預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度大大降低。因此，本文將運(yùn)用現(xiàn)代變量篩選方法——LASSO估計(jì)法，從眾多影響因素中客觀準(zhǔn)確地篩選出真正影響江西省高校R&D創(chuàng)新績(jī)效的因素。

1 LASSO方法

實(shí)證分析中，通常會(huì)設(shè)置盡可能多的自變量，選取自變量時(shí)容易出現(xiàn)偏主觀意愿的疏漏，從而導(dǎo)致實(shí)證分析失真。而lasso方法[5]是一個(gè)能夠客觀篩選有效變量并且解決多重共線性等問題的估計(jì)方法。它是1997年由Tibshirani提出的一種壓縮估計(jì)方法，通過構(gòu)造一個(gè)懲罰函數(shù)，讓回歸系數(shù)的絕對(duì)值之和在小于一個(gè)常數(shù)的約束條件下，使得回歸模型殘差平方和最小，產(chǎn)生嚴(yán)格等于零的回歸系數(shù)，從而有效解決回歸模型中的多重共線性問題。

LASSO方法是在普通線性回歸模型中增加懲罰項(xiàng)，對(duì)于普通線性模型LASSO估計(jì)為：

其中t與λ一一對(duì)應(yīng)，為調(diào)節(jié)系數(shù)。

通過對(duì)調(diào)節(jié)系數(shù)λ的控制，可實(shí)現(xiàn)變量篩選。

2 影響因素分析

2.1 數(shù)據(jù)來源及指標(biāo)選取

文章選取R&D投入能力作為主要解釋變量，同時(shí)還兼顧R&D轉(zhuǎn)化能力、R&D支撐能力以及R&D外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境對(duì)高校R&D創(chuàng)新績(jī)效的影響。從以上4個(gè)體系中挑選出10個(gè)相關(guān)的影響因素，運(yùn)用Lasso回歸方法進(jìn)行變量篩選和參數(shù)估計(jì)，以探究各因素對(duì)高校R&D績(jī)效的影響程度。原始數(shù)據(jù)均來自2001至2016年《高等院校科技統(tǒng)計(jì)資料匯編》、《江西統(tǒng)計(jì)年鑒》以及《中國科技統(tǒng)計(jì)年鑒》。

1)被解釋變量：創(chuàng)新績(jī)效。目前，國內(nèi)外學(xué)者在研究高校R&D創(chuàng)新績(jī)效的實(shí)證中，普遍將專利申請(qǐng)數(shù)作為衡量創(chuàng)新績(jī)效的重要指標(biāo)，這里我們繼續(xù)沿用專利申請(qǐng)數(shù)這一指標(biāo)來衡量創(chuàng)新績(jī)效[6-7]。

2)解釋變量：高校R&D全時(shí)人數(shù)、高校R&D投入強(qiáng)度、高?？萍柬?xiàng)目數(shù)、高?？萍柬?xiàng)目投入經(jīng)費(fèi)、舉辦學(xué)術(shù)交流活動(dòng)次數(shù)、參加學(xué)術(shù)交流活動(dòng)人數(shù)、江西省人均GDP、江西省政府規(guī)模、高校技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同數(shù)、高校專利出售合同數(shù)。其中R&D投入強(qiáng)度= R&D經(jīng)費(fèi)/GDP*100%，政府規(guī)模=政府財(cái)政支出/ GDP*100%，上述解釋變量詳細(xì)見表1的描述性統(tǒng)計(jì)。由于本文所選取的10個(gè)自變量中，它們的量綱和數(shù)值的量級(jí)具有不一致性，本文第一步就是對(duì)這10個(gè)自變量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。通過標(biāo)準(zhǔn)化處理，使得不同的特征值具有相同的尺度。利用R語言中scale()函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

表1 江西省高校R&D創(chuàng)新績(jī)效影響因素指標(biāo)描述

2.2 高校R&D創(chuàng)新績(jī)效影響因素分析

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，接下來利用LASSO模型對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以進(jìn)行變量篩選。運(yùn)行結(jié)果顯示，只需要10步就可以得到LASSO的全部解。根據(jù)最小角回歸原理，選擇CP統(tǒng)計(jì)量最小值對(duì)應(yīng)的擬合方程，由表2和圖1可知，第6步的CP值最小為5.258 9，模型最優(yōu)，根據(jù)表2結(jié)果，選取X1、X2、X5、X7、X9、X10等6個(gè)變量。

圖1為LASSO模型篩選結(jié)果。圖中右側(cè)數(shù)據(jù)分別代表相應(yīng)自變量，其中1為高校R&D全時(shí)人數(shù)，2為高校R&D投入強(qiáng)度，3為高校總科技項(xiàng)目數(shù)，4為高?？萍柬?xiàng)目投入經(jīng)費(fèi)，5舉辦學(xué)術(shù)交流活動(dòng)次數(shù)，6參加學(xué)術(shù)交流活動(dòng)人數(shù)，7江西省人均GDP，8江西省政府規(guī)模，9高校技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同數(shù)，10高校專利出售合同數(shù)。

通過對(duì)以上LASSO回歸分析結(jié)果的整理，可以得到江西省高校R&D創(chuàng)新績(jī)效的影響因素系數(shù)如表4所示。其中，高校R&D投入強(qiáng)度影響最顯著，其次是高校專利出售合同數(shù)；正向影響的有高校R&D投入強(qiáng)度、江西省人均GDP、高校技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同數(shù)和高校專利出售合同數(shù)；負(fù)向影響的有高校R&D全時(shí)人數(shù)、舉辦學(xué)術(shù)交流活動(dòng)次數(shù)。這一結(jié)論與國內(nèi)外大多數(shù)研究結(jié)論基本一致[8-11]。

表2 統(tǒng)計(jì)量值

圖1 LASSO方法下變量篩選

表3 LASSO回歸的參數(shù)估計(jì)

步數(shù)X1X2X3X4X5X6X7X8X9X101000000000020000000.003 500030000000.042 60021.648 740000-0.127 500.044 80021.932 05-0.064 4000-0.150 300.048 40022.203 06-0.069 0000-0.178 400.048 800.063 922.192 37-0.349 01.402e400-0.675 800.040 300.978 427.222 88-0.409 41.666e40.078 60-0.748 300.034 101.063 128.454 29-0.567 32.261e40.026 60-0.906 50.001 20.019 101.234 031.399 110-0.673 92.148e40.045 10-0.997 10.005 30.044 3-7.75e31.602 328.994 811-0.679 52.213e40.051 7-0.001 8-0.988 70.005 30.045 9-7.98e31.614 928.956 2

表4 2001-2016年江西省高校R&D創(chuàng)新績(jī)效影響因素系數(shù)

3 結(jié)論

1)高校R&D投入強(qiáng)度對(duì)高校創(chuàng)新績(jī)效影響最為顯著。高校R&D投入強(qiáng)度反映了江西省高校對(duì)R&D科研活動(dòng)的經(jīng)費(fèi)投入力度。R&D科研經(jīng)費(fèi)就像是燃油，為高校R&D科研這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)提供源源動(dòng)力。只有大力提升科研經(jīng)費(fèi)投入，才是提高高校創(chuàng)新績(jī)效的有力保障。

2)高校技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同數(shù)和高校專利出售合同數(shù)對(duì)高校創(chuàng)新績(jī)效正向影響也較為明顯。高校技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同數(shù)與高校專利出售合同數(shù)皆能表現(xiàn)出江西省高校R&D科研轉(zhuǎn)化能力，它與高校R&D創(chuàng)新績(jī)效是互相正向影響的關(guān)系，地方高校高新技術(shù)轉(zhuǎn)讓和所出售的專利數(shù)量越多，越能表明這個(gè)地區(qū)的高校科研能力強(qiáng)盛，能夠給地區(qū)高?？蒲袔砜捎^的收入，對(duì)于高?？萍紕?chuàng)新是一個(gè)極大的激勵(lì)。高校R&D投入經(jīng)費(fèi)不僅來源于政府和高校的專項(xiàng)資金撥款，還依賴于高校的專利轉(zhuǎn)讓收入，也就是說高校的科研轉(zhuǎn)化能力越強(qiáng)，越會(huì)促進(jìn)高校R&D發(fā)展向好。

3)江西省人均GDP對(duì)江西省高校R&D創(chuàng)新績(jī)效有正向影響。一個(gè)地區(qū)的高?？蒲邪l(fā)展的好壞，與其外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境有著密不可分的聯(lián)系，當(dāng)前我國高校R&D資金投入仍然具有政府主導(dǎo)性質(zhì)，因此一個(gè)省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況能夠從根本上影響當(dāng)?shù)馗咝５目蒲邪l(fā)展水平與質(zhì)量。通過LASSO模型篩選出的江西省人均GDP是最能直接反映江西省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的一項(xiàng)指標(biāo)。

4)高校R&D全時(shí)人數(shù)對(duì)江西省高校R&D創(chuàng)新績(jī)效有負(fù)向影響。這一結(jié)果與大多數(shù)研究者得出的結(jié)論不同，通常情況下，高校引進(jìn)科技人才，增加高校R&D全時(shí)人員對(duì)于高校R&D創(chuàng)新績(jī)效起著正向促進(jìn)作用。但是有一種情況不容忽視，那就是一個(gè)地區(qū)的高校其引進(jìn)的科研人才質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。張樂平在R&D資源投入對(duì)不同類型高校專利產(chǎn)出的影響研究中得出，不同類型的高校，其R&D全時(shí)人員對(duì)其專利產(chǎn)出有著不同的影響[12]。他將高校按照副教授以上高級(jí)職稱占專任教師的比例高中低分為三類：研究1類大學(xué)、研究2類大學(xué)和非研究類大學(xué)。其中，R&D全時(shí)人員的數(shù)量可以促進(jìn)研究1類大學(xué)的專利產(chǎn)出，而對(duì)研究2類大學(xué)的專利產(chǎn)出表現(xiàn)出負(fù)影響，非研究類大學(xué)則是無影響。江西作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為緩慢的省份，僅有一所211工程高校，江西省高校得到國家層面專項(xiàng)資金不如其他沿海發(fā)達(dá)省份的高校多，引進(jìn)和保留頂尖科研人才的能力相較于周圍省份偏弱，容易造成頂尖科研人才流失，所以將江西省高校劃分為研究2類大學(xué)。江西省高校需要的是提高R&D人員的整體創(chuàng)新能力，而不是急于擴(kuò)大R&D人員規(guī)模。如果只重視R&D人員規(guī)模增長而不重視其科研水平，只會(huì)使得江西省高校創(chuàng)新績(jī)效因低水平科研人員人數(shù)的增長而降低。

5)舉辦學(xué)術(shù)交流活動(dòng)次數(shù)對(duì)江西省高校R&D創(chuàng)新績(jī)效有負(fù)向影響。近十余年來，江西省內(nèi)學(xué)術(shù)交流活動(dòng)舉辦在縣級(jí)層次的數(shù)量占比過大半，而開展在省級(jí)和市級(jí)層面的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)兩者總和不過三成。低層次的學(xué)術(shù)交流對(duì)于高水平的科研創(chuàng)新而言無非是濫竽充數(shù)，成效甚微甚至產(chǎn)生負(fù)面作用，科研創(chuàng)新需要的是高層次學(xué)術(shù)交流，所以增加省、市級(jí)層面的科研學(xué)術(shù)交流活動(dòng)次數(shù)，邀請(qǐng)全國乃至世界范圍高層次科研專家進(jìn)行省、市級(jí)學(xué)術(shù)探討和交流，對(duì)于提高江西省高校R&D創(chuàng)新績(jī)效至關(guān)重要。

4 建議

為切實(shí)提高江西省地方高校R&D創(chuàng)新績(jī)效，推動(dòng)江西省地方高校R&D活動(dòng)的健康發(fā)展，結(jié)合LASSO模型分析所得結(jié)果以及實(shí)際情況，提出如下建議：

1)加大高校R&D經(jīng)費(fèi)投入，優(yōu)化高校R&D資金支出。R&D經(jīng)費(fèi)投入是高校R&D活動(dòng)的燃料，必須保證燃料的充足和合理使用。江西省高校的R&D經(jīng)費(fèi)來源主要為三類：政府財(cái)政資金、企業(yè)投資和事業(yè)單位合作。其中政府財(cái)政資金所占比有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。首先，必須加大政府財(cái)政性R&D專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)投入，提高科學(xué)技術(shù)支出占政府財(cái)政支出比例。其次，政府應(yīng)該積極引進(jìn)各類高新技術(shù)企業(yè)，大力促進(jìn)高校R&D與高新技術(shù)企業(yè)、事業(yè)單位產(chǎn)學(xué)研融合，讓高校能夠吸納各類社會(huì)資金并將科技成果反饋應(yīng)用于社會(huì)大眾。另一方面，應(yīng)該著手制定省、校領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)管科研資金責(zé)任制度，優(yōu)化高校R&D資金管理，避免科技投入的隨意性，從根源上扼制個(gè)別高校教授濫用、挪用科研資金等科研腐敗問題，切實(shí)將科研經(jīng)費(fèi)用到刀刃上。

2)加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，營造健康良好的科研環(huán)境, 促進(jìn)高校R&D科研成果轉(zhuǎn)化。高校對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行有效的保護(hù)，是營造健康良好科研環(huán)境、提高科研成果轉(zhuǎn)化能力必不可少的一個(gè)條件。對(duì)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，建議高校做如下工作：第一，高校對(duì)校內(nèi)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行整體規(guī)劃，并有效管理高校的R&D科研活動(dòng)可能涉及到的不同知識(shí)產(chǎn)權(quán)，如專利權(quán)、著作權(quán)等。其次，高校應(yīng)加強(qiáng)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)工作的組織和領(lǐng)導(dǎo)，完善本校知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度，加強(qiáng)本校知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作機(jī)構(gòu)建設(shè)，組織開展本校知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鑒定、申請(qǐng)、登記、注冊(cè)、評(píng)估和管理工作。第三，高校聘請(qǐng)專業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)律師給科研人員宣傳、普及知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律法規(guī)，提高高?？蒲腥藛T知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)，并為其科技成果知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)提供專業(yè)高效的咨詢與服務(wù)。

3)保持地區(qū)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長，提高地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。當(dāng)前江西省高校R&D經(jīng)費(fèi)投入仍然具有政府主導(dǎo)性，這一性質(zhì)在建議1)中也有所提及。保持地區(qū)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長無論對(duì)于高校R&D經(jīng)費(fèi)投入還是科研外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境來說都是至關(guān)重要的。一個(gè)地區(qū)只有經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，才能吸引并留住先進(jìn)科研企業(yè)和頂尖科研人才，使得高?？蒲邪l(fā)展資源更加豐富，這個(gè)結(jié)論在我國各大沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市亦可得出。

4)重視高層次科研人才引進(jìn)和培養(yǎng)，提升高校R&D科研硬實(shí)力。江西省高校不能在引進(jìn)科研人才的工作上只做到量而不做精。高校必須大力引進(jìn)全國乃至全世界范圍內(nèi)的高素質(zhì)高科研能力人才。只有把地基夯牢夯實(shí)，才能把高校R&D科研這座大樓建成。因此，省政府和地方高校需要進(jìn)一步加大高層次科研人才引進(jìn)力度，在待遇、福利以及落戶等方面吸引頂尖科研人才，還要積極鼓勵(lì)并提供經(jīng)費(fèi)支持校內(nèi)現(xiàn)有的科研人員通過學(xué)術(shù)交流、外派深造等方式進(jìn)一步提升自身科研能力，使其培養(yǎng)成高素質(zhì)和高質(zhì)量的頂尖科研人才。值得一提的是，江西省科協(xié)和科技活動(dòng)機(jī)構(gòu)必須著重增加省、市級(jí)層面的科研學(xué)術(shù)交流活動(dòng)次數(shù)，邀請(qǐng)高層次高水準(zhǔn)科研專家來贛進(jìn)行學(xué)術(shù)探討和交流，進(jìn)而提升科技學(xué)術(shù)交流活動(dòng)的水準(zhǔn)，這對(duì)于提升高校R&D科研人才的科研水平和江西省高校R&D創(chuàng)新績(jī)效尤為重要。