基于因子聚类分析法的省际自主创新能力研究_以湖北省为例.pdf

一、自主创新的内涵及评价指标的选定1 9 3 3 年，熊彼特在 商业周期 一书中首次提出“创新”一词，并对创新理论进行了较为详尽的论述。熊彼特关于“创新”的原话是这样的“这个概念包括下列五种情况：（1）采用一种新的产品也就是消费者还不熟悉的产品或一种产品的一种新特征；（2）采用一种新的生产方式，也就是在有关的制造部门中尚未通过经验检定的方法，这种新的方法绝不需要建立在科学的新的发现的基础上，并且，也可以存在于商业上处理一种产品的新的方式之中；（3）开辟一个新的市场，也就是有关国家的某一制造部门以前不曾进入的市场，不管这个市场以前是否存在过；（4）掠夺或控制原材料或半制成品的一种新的供应来源，也不问这种来源是己经存在的，还是第一次创造出来的；（5）实现任何一种工业的新的组织，比如造成一种垄断地位，例如通过托拉斯化，或者打破一种垄断地位。”当然，熊彼特关于“创新”的思想总体上还是从微观企业的角度出发的，但是其基本思想仍然是我们理解宏观层次上的自主创新能力的核心。从这个角度说，本文就将自主创新能力理解为“一个地区进行资源要素的有效配置、提高经济增长质量、促进可持续发展的能力，自主创新的成果，一般体现为新的科学发现以及拥有自主知识产权的技术、产品、品牌等”。本文根据熊彼特的创新理论，从工业企业相互联系的投入、产出、销售三大环节来系统、客观地反映工业企业自主创新综合能力,并按照可比性、可操作性、实用性构建原则，经过科学筛选，设计出一套既便于进行各省市横向比较，又符合我国实际国情的自主创新能力评价指标体系。本文在文献及调研的基础上，通过分析各地区自主创新的影响因素，选择了 9 个能代表自主创新能力的指标如下：X 1 R&D就业人员中科学家和工程师所占比重（%）基于因子聚类分析法的省际自主创新能力研究以湖北省为例（卢现祥：中南财经政法大学经济学院院长，教授、博士生导师武汉4 3 0 0 7 3）（梁玉：中南财经政法大学经济学院武汉4 3 0 0 7 3）卢现祥梁玉摘要：本文依据熊彼特的创新理论并且基于创新能力评价的基本原则，收集了能代表我国各省市自主创新能力的几项指标；进而运用多元统计分析方法对数据进行降维处理因子分析法，提炼出 3 个主要的代表因子，并且得出各省市自主创新能力的综合排名，再根据因子综合得分，运用聚类分析法得到湖北省自主创新在全国所处的地位，最后将湖北省和与其同一类别的各省市做针对性的横向对比，从而得出现目前的优势和劣势，进而提出相应政策建议。关键词：自主创新能力因子分析因子得分制度安排中图分类号：F 2 0 7文献标识码：A文章编号：1 0 0 4-0 7 3 0（2 0 0 8）1 0-0 0 3 1-0 531X 2 R&D经费占 G D P 的比重(%)X 3 国外主要检索工具收录各地区的科技论文占全国的比重(%)X 4 新产品销售收入占本地区 G D P 比重(%)X 5 拥有发明专利量占全国拥有发明专利量的比重（%）X 6 科技拨款占财政支出比重（%）X 7 技术市场成交额占全国技术市场成交额的比重（%）X 8 各地区高等学校数量占全国的比重（%）X 9 各地区 G D P 占全国比重（%）二、运用因子分析法得出综合排名和分类结果1.因子分析方法与模型因子分析法（F a c t o r A n a l y s i s）就是在主成分分析法的基础上构筑若干意义明确的公共因子，以它们为框架分解原变量，以此考察原变量的联系与区别，其目的是用有限个不可观测的隐变量来解释原始变量之间的相关关系。本文将上述 9 个具体指标设为 9个变量，给出模型如下:x 1=a1 1F 1+a1 2F 2+a1 nF n+a11x 2=a2 1F 1+a2 2F 2+a2 nF n+a22X 9=a9 1F 1+a9 2F 2+a9 nF n+a99简记为:X=A F+,满足:n 9;F 1,F n 不相关且方差皆为 1;1,9 不相关，且方差不同。其中，A为因子载荷矩阵,F为公共因子,为特殊因子。2.数据处理和主要因子的确定根据 2 0 0 7 年中国科技统计年鉴 的原始数据，再综合 2 0 0 7 年中国统计年鉴 的总量指标计算上文中提到的 9 个强度指标，再运用因子分析中的主成分分析法求解因子载荷矩阵。（需要说明的是，这里由于部分省市的个别数据不全，所以不包括西藏和海南），以提取累计方差贡献率大于 8 0%为标准，通过最大方差旋转法,得到实际意义较明确的 3 个主因子，其大约能够解释总方差的 8 4.5%。利用 S P S S 得到旋转后的因子载荷矩阵如下表一所示：表一旋转后的因子载荷矩阵第一因子 F 1 在 X 7 技术市场成交额占全国技术市场成交额的比重（%），X 2 R&D经费占 G D P的比重(%)，X 3 国外主要检索工具收录各地区的科技论文占全国的比重(%)三个因子的因子载荷值较大，全部超过 9 0%，方差贡献率也超过 3 6%，达到 3 6.0 0 5%，而且该因子所代表的三项指标是反映各省市的自主创新活动能力，因此可以将其命名为创新活动能力因子。第二因子 F 2 在 X 5 拥有发明专利量占全国拥有发明专利量的比重（%），X 8 各地区高等学校数量占全国的比重（%），X 9 各地区 G D P 占全国比重（%）三个因子的因子载荷值较大，均超过 8 5%，方差贡献率也超过 3 1%位居第二位，达到 3 1.6 6 8%,并且该因子反映的是各省市的自主创新产出能力，因此将之命名为创新产出能力因子。第三因子 F 3 在 X 1 R&D就业人员中科学家和工程师所占比重（%），X 4 新产品销售收入占本地区G D P 比重(%)X 6 科技拨款占财政支出比重（%）三个32因子的因子载荷值较大，并且方差贡献率 1 6.8 2 6%，与此同时该因子所代表的三个因子反映出了各省市创新投入和创新环境，因此将其命名为创新投入和环境因子。3.各主要因子得分以及综合得分由 X=A 1*F,可求得向量 F 的因子变量 F i(i=1,2,3),即 3 个旋转因子在各地区之间的因子得分。以各旋转因子的方差贡献率（3 个因子的方差贡献率分别为 3 6.0 0 5%，3 1.6 6 8%，1 6.8 2 6%）为权重,采用加权算术平均法,求出各地区企业自主创新能力的因子综合得分 F,F=(F 1*0.3 6 0 0 5+F 2*0.3 1 6 6 8+F 3*0.1 6 8 2 6)/0.8 4 5,从而确定各地区排名。（见表二前 9 列）表二各省市自主创新主要因子得分及排名4.运用聚类分析法将各省市自主创新能力分类按照因子综合得分 F 的大小,计算欧氏距离,采用组间联结的系统聚类方法,利用 S P S S 1 6.0 进行聚类分析将全国各省市自主创新能力分为 4 类，结果见表二的第十列，计算出各类中的样本得分均值可以将三类进行排序，具体结果如下：第一类：北京，上海，浙江，江苏，山东，广东；第二类：天津，河北，辽宁，安徽，福建，河南，湖北，湖南，四川，陕西；第三类：山西，吉林，黑龙江，江西，广西，重庆，甘肃，云南；第四类：内蒙古，贵州，青海，宁夏，新疆。三、结果分析1.对照本文第二部分的聚类分析结果,第一、二、三、四类分别代表自主创新创新能力很强、较强、一般、较差。从中可以看出,北京，上海，浙江，江苏，山东，广东六个省市创新能力很强,属于第一类;天津，河北，辽宁，安徽，福建，河南，湖北，湖南，四川，陕西创新能力较强,属于第二类;山西，吉林，黑龙江，江西，广西，重庆，甘肃，云南创新能力一般,属于第 3 类;其余省、市创新能力较差,归属第 4 类。因为要秉持可比性的原则，要得到湖北省自主创新能力的现状，必须将其置于同一类别中进行针对性的横向比较，所以将表二中的第二类各省市提取出来，按照自主创新综合能力由高到低排名，如下表三。2.从表二明显可以看出，湖北省自主创新处于全国第 9 位，第二类地区十个省市中的第 3 位。总体来说，湖北省自主创新能力居全国中游水平,其中创新活动能力因子、创新产出能力因子得分略高,而创新投入能力和创新环境因子得分较低，证明其创新活动能力、创新产出能力略强,而创新投入能力较弱、创新环境较差。3.具体而言，通过表三可以看出，在自主创新能33力的第二聚类中，湖北省在国外主要检索工具收录论文、R&D就业人员中的科学家和工程师的比重以及所拥有的发明专利量方面都排名靠前，占有很高的比重，分别为 5.4 2%、8 7.7%、3.3 3%，这表明湖北省进行自主创新活动较活跃，活动成果即活动产出也比较显著，这些指标偏高是湖北省自主创新能力在第二聚类中排名第三的主要原因之一，也是湖北省的优势之一。表三第二类各省市自主创新能力排名4.由表三可以看出，湖北省的新产品销售收入占本地区 G D P 的比重，在第二聚类中排名比较靠后，处于第二聚类十个省市的第 7 位，数据偏低，这反映出湖北省自主创新的投入能力不足。科技拨款占财政支出的比重在第二聚类中排名第 4，这也直接反映出湖北省自主创新的环境较差，这些指标的偏低导致了湖北省自主创新能力缺乏必备的竞争力。5.通过本文第二部分的因子分析结果可以看出，湖北省自主创新能力主要可以由 F 1（创新活动因子），F 2(创新产出因子)，F 3（创新投入和创新环境因子）三个因子来解释，其中 F 1 的得分位于全国第 3名，F 2、F 3 的得分分别位于第 1 1 位和第 2 7 位，这就可以得出创新活动能力、创新产出能力略强,而创新投入能力较弱、创新环境较差的结论。但是，其一，尽管创新活动能力和产出能力因子所代表的指标值偏高，但是并不能说明这两方面能力就领先许多，因为指标值都比较接近，比如 X 5（拥有发明专利量占全国比重）为 3.3 3%，虽然位居第二，但是与排名倒数第二的安徽省的 1.1 7%差别也不是很明显，所以应该还是要在加强自主创新的活动和产出能力上发挥先发优势；其二，湖北省自主创新的投入能力和环境因子所代表的指标值偏低，并且指标值与排名靠前的指标值差距较大，例如 X 4（新产品销售收入占本地区 G D P的比重）为 7.1 5%，与排名第一的天津市的 4 3.2 9%差距很大，因此湖北省在该指标的改善上还要下许多功夫。四、增强湖北自主创新能力的主要对策建议湖北创新投入能力较弱、创新环境较差的原因是多方面的，但重要的原因还是在制度方面。制度是影响和制约湖北省自主创新能力和发展的重要因素。由于湖北省自主创新能力相关配套制度上的不足，使其在技术创新上的许多举措最终没有得到很好的落实和贯彻。有效的制度创新对经济增长不仅有影响,在某一阶段这种影响甚至发生决定性的作用。因此,要大力提高湖北省的自主创新能力，就必须积极推进相关体制创新和制度创新。第一，在创新投入体制层面，我们应该尽快形成多渠道、多层次的技术创新投入机制。从第三部分的结果分析可以看出，创新资源投入不足是制约湖北自主创新发展的因素之一。要引导企业加大对技术创新的投入，促进企业成为技术创新投入的主体，鼓励企业提高一次分配中科技投入的比重，企业留利也要有一部分用于技术开发；加速建立风险投资机制，努力拓宽技术创新的投入渠道；充分利用资本市场，扩大直接融资比重，重点支持高新技术企业直接或间接进入国内和国际证券市场进行融资。同时，吸收社会闲散资金，支持技术创新。第二，在创新环境营造层面，我们应该加大对侵犯知识产权行为的处罚力度，提高侵权成本，从而保护企业自主创新的成果，形成良好的自主创新环境。同时要防止滥用知识产权制约创新。创造和发展知识产权。把创造和发展知识产权、实施技术标准战略和专利战略作为企业发展战略的重要内容，通过科技计划和建设投入给予重点支持，并且实施激励自主创新的税收减免政策，现时主要是认真贯彻落实已有的激34励自主创新的税收减免政策，为湖北省自主创新提供良好的外部环境。第三，在人才培养机制层面，湖北省应该发挥高校学科及人才优势，提升自主创新能力，努力培养为地方区域经济服务的高素质创新人才。进一步完善人才激励机制，加强创新人才的培养和引进，鼓励国有、民营企业完善激励机制，加大对骨干科技人员的激励力度。引进、使用人才是湖北发展的根本大计，也是创新创业活动的灵魂工程。要根据湖北自主创新的总体需要制定人才队伍建设的总体战略和政策，多渠道培育人才，尽快建成一支规模宏大、素质较高的创新型人才队伍，政府应支持、倡导有条件的企业走科技人才国际化的道路，创造环境，用各种聘用和合作方式，吸引国际上一流的设计人才、研发人才、工艺人才，全面提升湖北企业的科技竞争力。第四，在技术创新层面，实行产、学、研联合，促进科研成果产业化，推广产、学、研合作模式，使大量的技术成果得以开发和应用。尽管湖北拥有高校、科研院所、工程研究中心等科研资源,但它们大多孤立地进行开发研究,没有形成优势互补。建议政府尽快制定有利于产、学、研之间的人员流动、成果转化、实验室相互开放、成果产业化过程中科技和经营管理人员的股权收益分配等方面的有关办法和实施细则。完善产、学、研合作各方的评价指标和机制，把技术创新实现程度和对创新体系建设的贡献大小作为考核的重要指标，推动产、学、研走上紧密地合作、协调发展的轨道。第五，在创新主体素质层面，大力营造企业创新文化，努力形成良好的社会氛围。企业是创新的主体，推动企业创新的灵魂是企业家。熊彼特认为，经济发展最主要的动力是“企业家精神”。企业家精神由首创性、成功欲、冒险和以苦为乐、精明与敏锐、强烈的事业心五大要素构成。企业家精神是创新的精髓，真正的企业家特别是战略性企业家的短缺，是导致湖北省企业创新不足的决定性原因。在一个面临严峻的竞争压力的环境下，如何适应环境，提高工作质量，需要企业家不断去推动企业按照价值最大化原则进行业务变革与改进；需要企业家通过不断学习和思考建立自己的经营理论与价值观去提供企业决策支持，去激励引导企业进行创新活动。参考文献：1 约瑟夫 熊彼特：经济发展理论，北京，商务印书馆，1 9 9 0 年。2 张杰：基于灰色聚类的企业自主创新能力评价，统计与决策，2 0 0 7 年第 6 期。3 何晓群：多元统计分析，北京，中国人民大学出版社，2 0 0 4 年。4 经济管理模型的多变量统计方法，北京，中国统计出版社，2 0 0 5 年。5 国家统计局、科学技术部：2 0 0 7 中国科技统计年鉴，北京，中国统计出版社，2 0 0 7 年。（责任编校：刘江涛）35