基于因子分析的山東區(qū)域創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)研究

李慶軍　王霞　潘云文　萬連城　陳英

摘要：本文結(jié)合山東區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展實(shí)際，構(gòu)建了山東省區(qū)域創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用因子分析法對(duì)原指標(biāo)體系降低維數(shù)的基本思想，構(gòu)建了評(píng)價(jià)模型，結(jié)合2015年山東省統(tǒng)計(jì)年鑒和山東省科技統(tǒng)計(jì)年鑒的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)山東省17市的創(chuàng)新能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)與分析。以期找出各市創(chuàng)新發(fā)展過程的差距，為地方政府在制定科技創(chuàng)新政策時(shí)提供理論參考。

關(guān)鍵詞：區(qū)域創(chuàng)新能力；因子分析；評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：F270.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-8256.2017.06.007

Research on Evaluation of Regional Innovation Capacity in Shandong Based on Factor Analysis Method

LI Qingjun1， WANG Xia2，PAN Yunwen1， WAN Liancheng3， CHEN Ying4

（1. Institute of Science and Technology for Development of Shandong， Jinan 250014， Shandong， China； 2.Shandong Yateer Group， Jinan 250100， Shandong， China； 3. Journal Publication Center， Xidian University， Xi'an 710071， Shaanxi， China；

4. Dongying Hekou Blue Economic Industrial Park Service Center， Dongying 257200， Shandong， China）

Abstract： Based on Shandong's practical situation of regional innovation development， this paper constructed evaluation index system of regional innovation capacity for Shandong， using the principle of factor analysis method to reduce dimensions of original index system， and forming an evaluation model， and then evaluating and analyzing the innovation capacity of 17 cities in Shandong based on related data from Shandong Statistical Year Book-2015， Shandong Science and Technology Statistical Year Book-2015 and so on. We expected that the output of this paper can mark the differences of each city during innovation development， and provide theoretical reference for government to make science and technology innovation policies.

Keywords： Regional innovation capacity； Factor analysis； Evaluation

0 引言

區(qū)域創(chuàng)新能力是一個(gè)地區(qū)獲取競爭優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重要因素，也是支撐國家創(chuàng)新體系建設(shè)的重要指標(biāo)。因此，進(jìn)行區(qū)域創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià)，找出區(qū)域城市間創(chuàng)新發(fā)展的差距，提出對(duì)策建議，對(duì)提高區(qū)域創(chuàng)新能力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

近年來，自Cooke等[1]首次提出區(qū)域創(chuàng)新體系的概念以來，國內(nèi)外學(xué)者開展了大量關(guān)于區(qū)域創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)的研究；Autio[2]對(duì)區(qū)域創(chuàng)新體系中的研究技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究，并提出評(píng)價(jià)國家創(chuàng)新體系應(yīng)采用與評(píng)價(jià)區(qū)域創(chuàng)新體系不同的方法；Pinto 等[3]將區(qū)域創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為技術(shù)創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、人力資本和勞動(dòng)力市場(chǎng)四個(gè)二級(jí)指標(biāo)，并運(yùn)用因子分析法進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究。在區(qū)域創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)方面，國內(nèi)最有影響力的是中國科技發(fā)展戰(zhàn)略研究小組每年發(fā)布的“中國區(qū)域創(chuàng)新能力報(bào)告”，在最新的報(bào)告中，山東的綜合區(qū)域創(chuàng)新能力位居全國第6位[4]；國內(nèi)其他學(xué)者對(duì)區(qū)域創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià)研究可以分為兩類：一類是利用因子分析和聚類分析方法開展的區(qū)域創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)研究，周立等[5]、孫銳等[6]利用該方法分別對(duì)中國大陸31個(gè)省級(jí)區(qū)域2004年和2005年的創(chuàng)新能力進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)；金鳳花等[7]利用因子分析和聚類分析法，構(gòu)建了經(jīng)濟(jì)環(huán)境、教育環(huán)境、創(chuàng)新資源與產(chǎn)出、郵電通信與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模四個(gè)維度，對(duì)上海都市圈創(chuàng)新能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究。 另一類是利用層次分析法對(duì)區(qū)域創(chuàng)新能力進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，趙炎等[8-10]利用層次分析法先后對(duì)上海市寶山區(qū)、上海市、上海市張江高新區(qū)的區(qū)域創(chuàng)新能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究。

山東省17城市科技創(chuàng)新能力的高低關(guān)系到科技創(chuàng)新的全省格局，關(guān)系到山東省創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的深入實(shí)施，本文構(gòu)建了山東省區(qū)域創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用因子分析法對(duì)山東省17城市的創(chuàng)新能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)與分析，通過評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)各市科技創(chuàng)新存在的問題，挖掘短板和薄弱環(huán)節(jié)，為全面提升山東創(chuàng)新能力提出有效的對(duì)策建議，為政府科學(xué)決策提供重要參考。

1 區(qū)域創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)選取原則

（1）選取的指標(biāo)能夠獲取權(quán)威數(shù)據(jù)?；緮?shù)據(jù)來源于《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》、《山東省科技統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國科技統(tǒng)計(jì)年鑒》以及“山東省知識(shí)產(chǎn)權(quán)統(tǒng)計(jì)”等公開數(shù)據(jù)。確保數(shù)據(jù)的權(quán)威性、準(zhǔn)確性、持續(xù)性和及時(shí)性。endprint

（2）指標(biāo)具有可比性。選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)一定要涵義明確、口徑一致?？紤]到山東省17個(gè)市的差距較大，盡量選取相對(duì)指標(biāo)，降低指標(biāo)對(duì)各市規(guī)模的敏感程度，以此增強(qiáng)指標(biāo)的可比性。

（3）目標(biāo)導(dǎo)向原則。評(píng)價(jià)的目的不是單純?cè)u(píng)出名次及優(yōu)劣，更重要的是引導(dǎo)和鼓勵(lì)各市向提高科技創(chuàng)新能力的方向和目標(biāo)發(fā)展，推動(dòng)山東創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的深入實(shí)施。

1.2 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取原則，確定山東區(qū)域創(chuàng)新能力為目標(biāo)層；確定創(chuàng)新資源、知識(shí)創(chuàng)造、科技合作、企業(yè)創(chuàng)新、創(chuàng)新績效、創(chuàng)新環(huán)境為準(zhǔn)則層；針對(duì)準(zhǔn)則層，選取了22個(gè)指標(biāo)組成指標(biāo)層；這樣構(gòu)建出了由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層組成的山東區(qū)域創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。

2 實(shí)證分析

本文采用因子分析方法，建立因子分析數(shù)學(xué)模型，利用SPSS19.0作為統(tǒng)計(jì)分析工具，并構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型，計(jì)算山東17城市的創(chuàng)新能力整體得分。

2.1 因子分析的數(shù)學(xué)模型及步驟

因子分析是將具有錯(cuò)綜復(fù)雜關(guān)系的變量（指標(biāo)）綜合為數(shù)量較少的幾個(gè)綜合變量（稱之為因子），以再現(xiàn)原始變量與因子之間的相互關(guān)系[11]。

假設(shè)有n個(gè)樣品，每個(gè)樣品觀測(cè)p項(xiàng)變量（指標(biāo)），記為X1，X2，…，Xp，原始數(shù)據(jù)資料矩陣為：

則因子分析的一般數(shù)學(xué)模型為：

簡記為

式中，為主因子，其系數(shù)稱為載荷矩陣；是特殊因子，是不能被前m個(gè)主因子包含的部分。

本文的因子分析包括以下具體步驟：（1）確定分析變量，收集原始數(shù)據(jù)資料；（2）對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；（3）計(jì)算所選變量的相關(guān)系數(shù)矩陣；（4）因子提?。唬?）因子的命名解釋；（6）計(jì)算樣本的因子得分；（7）構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型。

2.2 變量及樣本選取

本文的變量包括自變量和因變量，自變量為表1中指標(biāo)層包括的22個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)；因變量為山東區(qū)域創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)值；樣本選取山東17城市2014年區(qū)域創(chuàng)新能力的相關(guān)指標(biāo)值，原始數(shù)據(jù)全部來自官方發(fā)布的《2015山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》、《2015山東科技統(tǒng)計(jì)年鑒》等。

2.3 數(shù)據(jù)處理及分析

（1）因子提取

本文采用SPSS19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理以后，經(jīng)過對(duì)相關(guān)系數(shù)矩陣等方面的檢驗(yàn)，得到矩陣特征值及累積貢獻(xiàn)率，如表2所示，前5個(gè)因子的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到了84.975%，根據(jù)因子提取原則，可以得出前5個(gè)因子為主因子。

（2）因子命名解釋

利用主成分提取方法，對(duì)因子載荷矩陣實(shí)行具有Kaiser標(biāo)準(zhǔn)化的正交旋轉(zhuǎn)法，經(jīng)過8次迭代后收斂，得到表3的旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣，使因子具有命名的解釋性。

由表3可以得出，主因子F1主要解釋了規(guī)上企業(yè)減免稅總額占規(guī)上企業(yè)銷售產(chǎn)值的比重、每名R&D人員產(chǎn)出的科技論文和著作指數(shù)、每萬人R&D全時(shí)人數(shù)、信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)，科學(xué)研究和技術(shù)服務(wù)業(yè)工資合計(jì)占全行業(yè)工資總額的比重、規(guī)上企業(yè)新產(chǎn)品銷售收入占規(guī)上企業(yè)銷售產(chǎn)值的比重、規(guī)上企業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)外部支出占規(guī)上企業(yè)銷售產(chǎn)值的比重、每十萬人發(fā)明專利授權(quán)數(shù)、規(guī)上企業(yè)新產(chǎn)品出口占各市出口總值的比例8個(gè)指標(biāo)；第一個(gè)因子F1主要體現(xiàn)了各市企業(yè)創(chuàng)新的總體情況。

主因子F2主要解釋了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、每噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)出GDP、R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出合計(jì)、R&D經(jīng)費(fèi)外部支出與GDP的比值、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值的比重、每十萬人發(fā)明專利申請(qǐng)數(shù)；第二個(gè)因子F2主要體現(xiàn)了創(chuàng)新績效的產(chǎn)出情況。

主因子F3主要解釋了規(guī)上企業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出占規(guī)上企業(yè)銷售產(chǎn)值的比重、R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出與GDP的比值、政府科技支出占政府財(cái)政總支出的比例；第三個(gè)因子F3主要體系了各市科技創(chuàng)新投入增幅情況；

主因子F4主要解釋了規(guī)上企業(yè)全時(shí)R&D人員占職工總?cè)藬?shù)的比例、人均GDP、R&D人員中較高層次人才指數(shù)所占比例；第四個(gè)因子F4主要體現(xiàn)了各市科技創(chuàng)新人才數(shù)量增長情況；

主因子F5主要解釋了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長率、每名R&D人員產(chǎn)出的有效發(fā)明專利；第五個(gè)因子F5主要體現(xiàn)了高新技術(shù)的產(chǎn)出增速情況。

（3）因子得分

表4是根據(jù)回歸法輸出的因子得分系數(shù)矩陣，可由指標(biāo)值和因子得分系數(shù)矩陣，計(jì)算出每個(gè)主因子的得分情況。

本文根據(jù)表4所示的因子得分系數(shù)矩陣，再結(jié)合17城市的原始變量的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，可以計(jì)算得出每個(gè)城市在每個(gè)主因子上的得分情況，并列出各個(gè)城市的排名情況，如表5所示。

通過各個(gè)城市的排名情況可以看出，濟(jì)南市企業(yè)創(chuàng)新的總體情況最好（主因子F1），這與濟(jì)南市作為省會(huì)城市，在省級(jí)層面的整體創(chuàng)新政策環(huán)境優(yōu)越，極大地促進(jìn)了企業(yè)創(chuàng)新的活力和動(dòng)力；青島市創(chuàng)新績效的產(chǎn)出情況最好（主因子F2），這比較符合青島市的總體創(chuàng)新發(fā)展情況；萊蕪市科技創(chuàng)新投入增幅情況最好（主因子F3），體現(xiàn)了萊蕪市近年來對(duì)科技發(fā)展的重視程度；東營市在科技創(chuàng)新人才數(shù)量增長情況表現(xiàn)最好（主因子F4），黃河三角洲農(nóng)高區(qū)的獲批與建設(shè)，使得東營吸引了大量科技創(chuàng)新人才的到來，也促進(jìn)了東營市科技創(chuàng)新人才隊(duì)伍的建設(shè)；臨沂市高新技術(shù)產(chǎn)出增速情況最好（主因子F5），說明臨沂市在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面具有較大潛力。

（4）綜合評(píng)價(jià)

本文根據(jù)各城市每個(gè)主因子得分，采取給每個(gè)主因子賦予權(quán)重的方法，可計(jì)算得出各個(gè)城市的綜合得分，如表6所示。

每個(gè)主因子的權(quán)重用其方差貢獻(xiàn)率除以所有主因子的總方差貢獻(xiàn)率計(jì)算得到，各城市的綜合得分計(jì)算公式如下：

通過表6可以得出，在區(qū)域創(chuàng)新能力綜合得分方面，濟(jì)南、青島、煙臺(tái)位居前三名，總體反映了濟(jì)青煙在山東創(chuàng)新發(fā)展中的突出地位；濟(jì)南市綜合得分排名第一，分析其主要因子貢獻(xiàn)情況可以看出，主因子F1和F4排名情況較好，說明濟(jì)南市企業(yè)創(chuàng)新情況和科技創(chuàng)新人才方面比較突出，這與濟(jì)南作為山東的省會(huì)城市，占據(jù)先天的資源優(yōu)勢(shì)有關(guān)，憑借得天獨(dú)厚的政策支持，豐富的高校院所資源和高層次人才資源，高新技術(shù)企業(yè)集聚，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境寬松等優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)了濟(jì)南企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展和人才集聚；青島市在本次排名中位列第二，這與預(yù)期的研究期望以及部分學(xué)者的研究結(jié)論有所出入，分析其原因可能是由于指標(biāo)的選取和評(píng)價(jià)方法的不同造成。endprint

菏澤、棗莊、日照、德州的創(chuàng)新能力綜合得分在山東省17城市中排名靠后，分析其主要原因是這些地區(qū)整體工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，尤其是規(guī)模以上企業(yè)少，整體創(chuàng)新環(huán)境不佳，由于地理位置等原因?qū)萍既瞬庞绕涫歉叨巳瞬湃狈ξ?，加之地方?cái)政收入不高，自然投入到科技創(chuàng)新方面的經(jīng)費(fèi)就少，這些因素是這些地區(qū)整體創(chuàng)新能力落后的重要原因。

3 總結(jié)

本文以山東17城市的創(chuàng)新能力為研究對(duì)象，借鑒了2014年官方公布的權(quán)威數(shù)據(jù)，按照相關(guān)原則構(gòu)建了山東區(qū)域創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用因子分析方法，對(duì)山東17城市的創(chuàng)新能力進(jìn)行了系統(tǒng)地評(píng)價(jià)與分析。研究成果表明：（1）濟(jì)南市企業(yè)創(chuàng)新的總體情況最好；青島市創(chuàng)新績效的產(chǎn)出情況最好；萊蕪市科技創(chuàng)新投入增幅情況最好；東營市在科技創(chuàng)新人才數(shù)量增長情況表現(xiàn)最好；臨沂市高新技術(shù)產(chǎn)出增速情況最好。（2）在區(qū)域創(chuàng)新能力綜合得分方面，濟(jì)南、青島、煙臺(tái)位居前三名，總體反映了濟(jì)青煙在山東創(chuàng)新發(fā)展中的突出地位。（3）菏澤、棗莊、日照、德州的創(chuàng)新能力綜合得分在山東省17市中排名靠后。希望通過本文的研究能夠?yàn)榈胤秸页鲎陨聿罹?，在今后的發(fā)展中彌補(bǔ)不足，不斷提升自身的區(qū)域創(chuàng)新能力，推動(dòng)地區(qū)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的深入發(fā)展。

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（編輯：姚英）endprint