中國沿海省份高技術產業競爭力分析——基于2009年省際數據

張 濤 陳 磊 伏玉林

（1.復旦大學經濟學院，上海 200433；2.上海海事大學經濟與管理學院，上海 201306；3.華東理工大學公共經濟與政策研究中心，上海 200237）

經濟學與經濟管理

中國沿海省份高技術產業競爭力分析
——基于2009年省際數據

張 濤1陳 磊2伏玉林3

（1.復旦大學經濟學院，上海 200433；2.上海海事大學經濟與管理學院，上海 201306；3.華東理工大學公共經濟與政策研究中心，上海 200237）

本文通過構建一個統計模型，運用主因子分析以及聚類分析方法考察了我國沿海省份高技術產業的競爭力，并得到結論：產業發展規模、制度環境是影響沿海地區高技術產業競爭力的主要因素。珠三角、長三角和北京是高技術產業發展的區域中心，外圍區域的高技術產業發展將會受到鄰近經濟中心的影響；就三個中心區域而言，北京具有最好的制度環境，長三角次之，珠三角最后，然而，相關產業規模卻是南高北低。

高技術產業 產業競爭力 主因子分析 聚類分析

一、引言

培養高技術產業、建設創新型國家，已成為我國產業結構未來發展的調整目標之一。仿效韓日的經濟騰飛及政策干預實踐，在積極引進高新技術領域海外資金的同時，我國自身的研發投入正逐年提高，其中R&D投入強度已由本世紀初的0.9%上升至2008年的1.47%，并重點對醫藥及醫療器械、電子信息及通訊，航天以及新能源等產業給予較大的政策扶植，以便建立其在國際市場中的競爭優勢。這些部門的快速發展不僅會對我國制造業體系的升級具有舉足輕重的影響，而且為我國出口貿易結構的轉變、外資引入結構的合理化提供了具體的產業載體。本文將利用主因子分析法，以及系統聚類分析法，對中國沿海12個省市①沿海12省市包括遼寧、河北、山東、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西、海南、北京、天津和上海。的高技術產業競爭力進行比較分析，尋找導致區域高技術產業的競爭現狀以及未來趨勢的背后成因，揭示各地區高技術產業的發展動力以及潛力，為各級政府制定區域高技術產業的發展戰略提供一個科學的基礎。

二、高技術產業競爭力評價模型

從不同的角度出發觀察和定義競爭力，將會形成不同的理論分析框架和指標體系，得出不同的統計分析結論。國內學者已經對我國高技術產業的競爭力進行了諸多探討，穆榮平（2000）從競爭實力、競爭潛力、競爭環境和競爭態勢四個方面出發，構建了含有43個指標的評價體系。謝章澍和朱斌（2001）進一步提煉并完善了該指標體系，最終將高技術產業競爭力的指標體系歸納為四個范疇：產業投入、產業產出、產業技術創新能力、產業環境（政策環境和技術支持環境）。利用這個指標體系，王建剛和于英川（2004）、林秀梅和徐光瑞（2010）利用主因子分析法對我國省際高技術產業的競爭力進行了實證分析。

以上文獻的指標設計以及方法論處理大致存在三點不足：（1）缺乏一個嚴謹的理論統計模型，無法對各種因素的正交化做出先驗性的判斷，因此，樣本隨機性將會導致主因子分析結果的隨機性，從而對主因子分析結果的好壞無法評價，對所得到的各種主因子的闡釋也就變成了簡單的統計描述；（2）樣本范圍過于剛性，大多文獻均涵蓋全國31個地區，由此得出的結論過于平凡化和趨同化。由于主因子分析法要求樣本容量一定要大于指標維度，當評價體系所包含的指標數量較多時，樣本容量也必須得上升，這樣得出的高技術產業競爭力省際比較結果無非是東部、中部、西部三大塊，這種區域發展梯度結論幾乎是一種常識；（3）產業環境因子中未考慮海外資本輸入對我國高技術產業發展的影響。截止目前，利用主因子分析方法的相關文獻在處理高技術產業發展環境指標時，僅包含政府對高技術產業的扶植力度（年政府支出占全部R&D支出的比例），以及技術交易制度安排（年技術交易合同簽訂量）兩個因子，而未對FDI在高技術產業中的產值占比，或者廠商數目占比等這類指標給予足夠的重視。我國的經濟發展實踐以及大量實證研究表明：外資輸入對我國產業發展是一面雙刃劍——外資一方面通過低端技術外溢、以及自身的良好出口渠道使得我國產業規模快速擴張，另一方面又通過增加對高端技術訣竅的控制性、以及對國內市場的擠占延緩了產業升級速度，這個規律對我國高技術產業的發展也不例外。②夏京文和李馳（2009）利用1996-2006年的數據定量分析了外資對我國內資高技術產業的外溢效應和擠出效應，得到了外資對內資企業發展的影響具有兩面性，并以外溢效應為主。

針對上述研究的不足，本文首先給出一個關于高技術產業競爭力的理論統計模型，并以此作為評價體系設計和主因子分析的基本框架。眾所周知，高技術產業不僅像傳統產業一樣創造物質價值，更重要的是創造知識和提升本國的國際競爭力，因此，高技術產業的競爭力至少應包含關于產值、專利創造以及出口規模三個方面的測度。③若將高技術產業競爭力的范疇再擴大一下，其測度還應包含一個重要指標：通過產業前后關聯對其他產業的所發生影響。由于各地區的產業結構不同，因此，高技術產業對本地區整體產業結構的影響也不盡相同。這個三維度產出向量的第一決定因素是該產業的要素投入規模，第二決定因素則是各類相關的激勵制度安排。就前者而言，高技術產業不僅需要人力資本和物質資本投入，還需要可承受高風險的巨額R&D資金投入；后者則包含知識產權、政府扶植政策、技術市場交易規范與契約、FDI及貿易制度安排等。根據以上分析，本文進一步做出兩個假設：（1）高技術產業各部門的生產函數以及不同產品的相對價格跨地區是相同的；（2）制度性因素僅會影響實際產出與生產可能性邊界的偏離。在此基礎上，構造如下理論統計模型：

首先，假設（1）解決了小樣本容量下評價指標維度過多的問題——在此假設下，各地區投入空間到產出空間的投影是一樣的，于是，僅用地區間要素投入的差異就可以大致地反映各地區投入以及產出兩方面的差異①如果n個部門的生產均需要利用m種要素，那么利用要素市場出清方程（m個）以及要素的跨部門收入均等化方程（m(n-1)個），將會得到要素在部門間的配置（mn個未知數）以及整個產出向量。中國大部分省份的高科技產業均以電子及通訊業、計算機及辦公設備、醫藥及醫療器械三個部門為主,因此，高技術產業門類在不同地區間是相近的。另外，如果產業投入與產出之間呈線性關系，那么地區間的投入差異將會完全地體現出地區間的產出差異。；假設（2）則表明：在對產出的影響上，制度性因素與要素投入因素采取乘法可分的形式設定是合理的。另外，關于各種因素對產出影響的協方差矩陣的限定表明：激勵產出關系矩陣與投入產出關系矩陣是相互獨立的，其中，前者為公共部門操控并加以實施，后者則由私人部門決策并執行②政府做出各種制度安排的行為與企業的實際生產行為幾乎是相互獨立的。。

三、高技術產業競爭力指標選擇及主因子分析

根據統計模型（1），本文將選擇主因子分析法作為具體的數據處理方法。③主因子分析方法是將高維度指標體系投射到低維度空間的一種典型方法。僅從本文的理論統計模型出發，主因子法是本文數據分析的最佳選擇，然而，統計上還必須得通過樣本容量充足性、指標相關系數矩陣非單位陣兩項檢驗，才能最終確定主因子法對本文數據集合的適用性。由于本文的樣本范圍是沿海12個省市，這決定了主因子分析法的指標體系最多為12維，否則就會侵犯主因子分析中所有特征根都必須大于零的條件。小樣本容量決定了本文的指標體系在較完備地反映高技術產業競爭力本質特點的同時，需要盡量壓縮指標體系的維度。根據前述分析，整個評價體系應包含投入規模因子和制度因子兩個集合，而每個集合所包含的具體元素則必須依據研究內容的特殊性以及數據可獲性加以選取。一般而言，高技術產業除具備一般產業的投入產出特征外，還具有明顯的知識密集型、資金密集型、出口導向型三大典型特征。于是，模型（1）中的生產容量函數可進一步規定如下：

其中，K，L，N，R分別表示高技術產業所投入的資本、勞動、知識、以及風險資金；e表示產業出口額的時間序列，V（e）將其轉化為預期的出口產值比例。④當假設過去的出口經驗僅影響未來的出口產值比時，生產函數的一種可能形式為： ，f1和 f2為關于要素K，L，N，R的不同要素密集度的科布函數。

結合統計模型（1）和（2），本文所選取的具體指標包括：①投入規模因子：資產總計（億元）、R&D人員的全時當量（萬人年）、新產品開發經費（萬元）、出口金額（萬元）；②制度因子：R&D投入強度、當年本地區所擁有的有效專利數量，高技術行業中外企占全行業企業數量的百分比。除區域R&D投入強度的數據來自于《中國科技統計年鑒2010》外，其余數據均來自于《中國高技術產業統計年鑒2010》。

表1 矩陣特征值與累計貢獻率

因子載荷矩陣度量了各主因子與標準化數據集合中各指標的關聯程度，由于初始因子載荷矩陣的結構不夠簡明，各主因子的經濟涵義難以解釋，為此，利用方差最大正交化旋轉變換，使得各指標只在一個主因子中具有較高載荷。經過三次迭代收斂，得到如下因子載荷陣：

表2 旋轉前后的主因子載荷矩陣（標準化數據）

通過主因子分析，上述八個維度的數據集降低為兩個維度的正交化數據集，旋轉后的兩個主因子的經濟涵義與前述統計模型的理論預測完全符合：第一主因子主要由投入規模因子所決定，第二主因子主要由制度因子所決定。另外，表（1）表明：某一地區高技術產業的競爭力約2/3（58.175/91.685）由產業投入規模所決定，剩余1/3(33.510/91.685)取決于產業發展的制度環境。以上表為基礎，得到如下主因子得分計算公式：

圖1 主因子得分和綜合得分（標準化）

利用上述公式得到每個主因子得分后，按照每個主因子方差貢獻率占兩個主因子累計貢獻率的比值作為其權重，再計算出每個樣本的綜合得分。最后，將每個主因子得分、綜合因子得分利用極差方法轉換為從0到1的數據，從而得到圖1。

圖1表明：就投入規模而言，廣東省是樣本中最高的。與其他地區相比較，在人員、新產品開發資金、資產、有效專利數量四個方面，廣東省分別是沿海各省份均值的 4.99、4.59、4.58、6.49倍，分別是位居第二名的江蘇省的相應指標的2.14、2.08、1.41、6.3倍。然而，就產業發展的制度環境而言，北京居于首位，其R&D投入強度為5.5%；技術合同簽訂數量高達499938件，是樣本均值的3.72倍。

另外，上圖的分析結果還表明：北京、長三角、珠三角是中國高技術產業發展的三個中心。而且，就三個中心而言，高技術產業的市場規模從南到北是依次下降的，產業發展的制度環境卻是依次上升的。位于這些中心的外圍區域，北京對天津和遼寧的輻射作用較強，河北較弱；上海對江蘇和浙江、山東的作用都比較強①根據中國的經濟發展現實，更確切地說，上海對蘇南地區的影響較大。另外，就制度因子與規模因子比值而言，山東更加接近上海，而不是北京。；廣東對周邊省份的輻射作用則較弱。這表明：一個地區的高技術產業發展只在地理位置上接近大都市還不行，當地的制度環境、相關產業規模都必須具備一定的基礎。

四、聚類分析

主因子分析方法通過將指標聚類，得到互相正交的主因子，這樣，在整個數據處理過程中，就忽略了單獨一個主因子內所含的多個指標在不同樣本之間的差異，這種分析缺陷一般通過樣本聚類分析方法加以彌補。利用Q型聚類②本文采用歐氏中間距離度量以及沃德計算方法對標準化的樣本數據進行聚類。對數據加以處理，得到層次分類圖（見圖2）。

圖2對沿海區域高技術競爭力的分化更加具體：廣東最強，主因子法也表明其綜合得分及規模因子得分最高；江蘇次之，主因子得分也表明其高技術產業發展規模與制度環境建設并重；上海、北京兩個大都市，憑借其制度優勢也位列前茅，山東、浙江等5省市則屬于各發展中心的外圍輻射區域；廣西、海南、河北屬于高技術產業發展的落后區域。

圖2 沿海省份高技術產業競爭力聚類譜系圖

五、結論及評價

本文的分析結果表明：（1）產業發展規模，制度環境是影響沿海地區高技術產業競爭力的主要因素，前者主要包含科研人員、資本設備、新產品研發經費、出口規模四種因素，后者主要包含研發激勵制度、技術交易制度、以及海外資本引入制度三種因素；（2）區域高技術產業競爭力的排序與中國經濟發展水平的地區分布是一致的。珠三角、長三角以及北京是高技術產業發展的區域中心；外圍區域的相關產業發展在受到鄰近經濟中心影響的同時，也會受到本地制度環境、相關產業發展基礎的制約，河北與廣西是這方面典型的例子；（3）就三個區域經濟中心而言，高技術產業發展的制度環境最好的是北京、長三角次之、珠三角最后；與之相反，高技術產業的發展規模卻是南高北低。

本文的結論具有一定的現實意義：（1）出口需求與良好的引資環境對高技術產業的發展具有重要的作用。海外技術以及管理模式的模仿，海外出口市場的開拓均有助于中國高技術產業的發展；（2）各地區政府在對待本地高技術產業的發展上一定要量力而為，不要在制度環境、相關產業結構等條件不具備的情況下拔苗助長，而且在高技術產業的發展過程中，應注意自身和鄰近經濟中心的相關產業聯系；（3）后發地區在高技術產業發展的制度環境建設方面應多向北京模仿，在具體的產業結構規劃以及企業家精神培養方面應多向廣東模仿，兩方面均衡發展的模式則是中國的蘇南和上海。

An Analysis of the Competitiveness of Hi-Tech Industry in China Coastal Areas:On The Basis Of 2009Inter-Province Statistics

ZHANG Tao， CHEN Lei， FU Yulin

Based on a statistical model，this paper investigates high-tech industry competitiveness of coastal 12provinces and metropolis in China by principle factor analysis and classification，and comes to a conclusion:industry scale and relevant institution environment have great effects on industry competitiveness.For High-tech industry development，its central area consists of three districts such as Chu Chiang Delta，Yangtze Delta，Peking，and every central area affects adjacent peripheral districts.Peking has top institution environment，while Guangdong province has the greatest industry scale.

high-tech industry，industry competitiveness，principle factor analysis，classification

本研究得到了上海市教委創新項目（項目編號：09YS255），上海海事大學校基金項目“產業鏈跨國轉移、壟斷對收入分配的影響”，教育部人文社科一般項目（項目編號：09YJC790042），上海社科基金青年項目（項目編號：2009EJL001）的資金支持。

張濤，博士，復旦大學經濟學院副教授；陳磊，博士，上海海事大學經濟與管理學院講師；伏玉林，華東理工大學公共經濟與政策研究中心副教授。

F276.44

A

1008-7672（2011）05-0049-06

余風）