中國省級區域工業創新能力的評價與分析

摘要：通過構建創新投入、創新產出、創新環境3個一級指標，15個二級指標的省級區域工業創新能力的評價指標體系，采用動態的因子分析方法和聚類分析方法相結合，對2009-2013年28個省市的工業創新能力進行評價與比較分析，以此為基礎再對區域內細分工業行業創新能力進行評價與分析。研究表明：東部地區工業創新能力優勢明顯，主要體現在工業創新的投入產出能力上，而中西部工業創新能力低主要體現在RD人員與資金的投入、創新產出、產學研合作與政府支持力度等方面較為薄弱，東北地區的內在環境需要改善。以此為依據提出促進全國各省級區域工業的創新發展的建議。

關鍵詞：工業創新能力；評價；動態因子分析；聚類分析

中圖分類號：F427

文獻標識碼：ADOI：10.3963/j.issn.16716477.2017.03.0009

一、問題的提出

黨的十八大報告中強調了經濟發展方式轉變的重要性和緊迫性。我國的工業發展已經進入到了以結構調整為主的中高速增長“新常態”，提高工業創新能力特別是核心技術的自主研發創新能力，是支撐我國工業持續健康快速發展、擺脫全球價值鏈低端位置、實現工業由大變強、制造業由“制造”轉變為“智造”的關鍵。工業是國民經濟的重要構成部分，也是轉方式和調結構的重點和難點，中國經濟轉軌在很大程度上取決于工業能否成功轉型升級，而加快工業轉型升級的關鍵就在于提高技術創新能力。提高技術創新能力尤其是工業創新能力，是“十三五”時期發展創新驅動，提升產業競爭力，實現更好更快發展的關鍵所在。因此，對全國各省份的工業創新能力進行評價與分析，有利于找出影響各區域工業創新能力的關鍵因素，促進各區域工業的創新發展。

國內關于技術創新能力的評價研究很多，但都存在不足，這表現在以下幾個方面：第一，這些研究主要集中在以國家、區域[13]、和企業為研究對象，而以產業或行業為研究對象的相對薄弱，且多數集中于戰略性新興產業或高技術產業的創新能力的研究 [4]。第二，現有研究對于技術創新能力的評價所運用到的測評方法主要有層次分析法、主成分分析法、因子分析法、灰色關聯分析、模糊綜合評判、數據包絡分析（DEA）、突變級數法等，每個測評方法都有其各自的優點和缺點。其中的層次分析法、灰色關聯分析和模糊綜合評判方法都難以避免主觀因素的影響；DEA則要求被評價單元的數目應盡量多，投入和產出指標盡可能少；突變級數法雖避免了主觀性，但該方法可處理變量較少；而主成分和因子分析方法所確定的權重是基于數據分析而得出的指標之間內在結構關系，不受主觀因素的影響，有較好的客觀性，可比性強 [5]。第三，現有研究對于創新能力的評價主要采用的是截面數據，缺乏動態分析，不能夠真實地反映出創新的動態連續性。

本文將以各區域的工業創新能力作為研究對象，基于2009-2013年28個省級區域的面板數據，構建省級區域工業創新能力評價指標體系，結合動態因子分析方法和聚類分析方法，以此來對全國各省級區域工業創新能力進行綜合評價和比較分析，指出不同區域工業創新能力的不同特點和水平，并以此為依據，以湖北省工業內各行業的創新能力為例，進行客觀評價和分析，為各省市今后制定工業創新發展戰略提供政策建議。

二、省級區域工業創新能力指標體系的構建

（一）指標體系的構建

本文建立了一個能夠反映省級區域工業創新能力的評價指標體系，對全國各省工業創新能力進行評判，對影響其工業創新能力的決定性因素進行分析。為使評價指標體系能夠全面、真實和客觀地反映各省市的工業創新能力，指標的選擇遵循系統性、科學性、可比性、可操作性和實用性的原則[6]。

投入能力是評價創新能力的先決條件，產出能力是對創新成果的度量。產業創新能力的實現不僅與投入和產出能力密切相關，還和創新環境和人員素養有關。本文從具有區域特點的產業技術創新的角度，選取創新投入能力（A）、創新產出能力（B）、創新環境（C）建立了包含3個一級指標，15個二級指標的省級工業創新能力指標評價體系，見表1。

創新投入能力從人員和經費投入角度，選取了RD人員全時當量（A＼-1）、全部RD經費支出（A＼-2）、新產品開發經費支出（A＼-3）、技術改造和消化經費支出（A＼-4）四個指標來衡量區域工業創新投入能力。A＼-1表示衡量科技人力投入的程度；A＼-2是RD內部經費支出和外部經費支出的總和，反映了工業企業對技術研發經費的投入力度；A＼-3反映了工業企業對新產品開發的資金投入力度；A＼-4反映了工業企業對引進的技術進行改造和消化吸收的資金支持力度。

Griliches論證了專利申請比專利授權更能反映創新的真實水平，因為專利授權受到政府專利機構等人為因素的影響較大，使專利授權由于不確定性因素增大而容易出現異常變動[7]。創新產出能力從專利和新產品的角度，選取了專利申請數（B＼-1）、有效發明專利數（B＼-2）、新產品開發項目數（B＼-3）、新產品銷售收入（B＼-4）、新產品出口銷售收入（B＼-5）五個指標來衡量區域工業創新產出能力。其中的B＼-4反映了創新產品在市場上的價值得以實現，以及對工業的經濟貢獻。

創新環境選取了對研究機構和對高等學校經費支出占RD經費支出的比重（C＼-1）、RD經費支出占RD人員全時當量的比重（C＼-2）、政府資金占RD內部經費支出的比重（C＼-3）、技術市場成交額（C＼-4）、研究人員占RD人員全時當量的比重（C＼-5）、有研發機構的企業數占企業數的比重（C＼-6）六個指標來衡量區域工業的創新環境。其中C＼-1反映了工業企業的產學研的合作情況；C＼-2反映了研發人員人均科研經費；C＼-3反映了政府的支持力度；C＼-4反映了各省市技術市場的技術轉移和交流情況；C＼-5反映了各省市工業企業研發人員的素質；C＼-6反映了各省市工業企業的創新意識。

（二）數據來源及研究方法

1.數據的來源和處理。由于產業技術創新能力的大小主要取決于產業內企業技術創新能力的高低，所以在評價各省市工業創新能力時，考慮到數據的缺失，依據2010-2014年《中國科技統計年鑒》和2010-2014年28個省的統計年鑒，除去海南、西藏和青海省，分別整理出28個省級區域2009-2013年的15個二級指標的數據。其中2010年的數據為各地區大中型工業企業的數據，其余年份的數據為各地區規模以上工業企業的數據。這些數據既可以反映同一省份在不同年份各評價指標的變動情況，也反映同一年份各評價指標在不同省份間的差異。在評價湖北省工業內各行業創新能力時，所采用的是《湖北省第二次RD資源清查資料匯編》中的工業企業的數據。其中考慮到數據的缺失，除去紡織服裝、鞋、帽制業，皮革、毛皮、羽毛（絨）及其制品業，家具制造業，文教體育用品制造業這幾個數據項，石油加工、煉焦及核燃，化學纖維制造業，把工業內分為26個細分行業。

2.評價方法的選擇。關于創新能力評價的測評方法有很多，為了能夠反映出創新的動態連續性，本文所采用的評價方法主要是動態因子分析方法與聚類分析方法相結合。

經典因子分析是一種數學變換方法，它的主要目的就是對原變量加以“改造”，在不致損失原變量太多信息的條件下盡可能地降低原變量的維數，即用為數較少的“新變量”代替原來的各變量[8]。

而動態因子分析，它是經典因子分析在時間序列數據上的擴展。它的基本思想是：經濟的周期波動是通過一系列經濟變量的活動來傳遞和擴散的，任何一個經濟變量本身的波動都不足以代表宏觀經濟的整體波動[9]。

聚類分析主要采用的是快速聚類法，快速聚類法又稱為動態聚類法，該方法首先將樣品粗糙地分類，然后再依據樣品間的距離按一定的規則逐步調整，直至不能調整為止，此方法適用于樣本數目較大的數據集的聚類分析[8]。

三、中國省級區域工業創新能力綜合評價與比較分析

（一）省級區域工業創新能力評價過程

根據建立的省級區域工業創新能力的評價指標體系，運用IBM SPSS Statistics 19.0統計軟件，對2009-2013年28個省市的工業創新能力進行評價分析。

運用因子分析法對各年份的28個省的15個指標變量，即5×28×15三維數據進行KMO與Bartlett球度適用性檢驗，結果見表2。KMO值為0.842>0.6，且Bartlett球度檢驗的Sig.值為0.000<0.005，說明原始數據的有效性檢驗通過，適合作因子分析。

根據表3中各個主因子的貢獻率可得工業創新能力的綜合得分函數表達式如下：

F=0.57833F＼-1+0.08839F＼-2+

0.08180F＼-3+0.07224F＼-4（5）

從各主因子的函數表達式中可以看出：第一個主因子F＼-1主要由創新投入和創新產出所決定，且F＼-1解釋工業創新能力所占的貢獻率為57.883%，因此F＼-1是工業創新的投入和產出因子，同時也反映了工業創新的投入和產出能力對提升工業創新能力的重要性。第二個主因子F＼-2主要由工業企業創新的外在環境所決定，且F＼-2所占的貢獻率為8.839%，因此F＼-2是工業創新的外在環境因子，也反映了工業創新的外在環境對工業創新能力的影響顯著。第三個主因子F＼-3主要由工業企業研發人員的素質和企業的創新意識所決定，且F＼-3的解釋貢獻率為8.180%，因此F＼-3是工業創新的內在環境因子，也說明了工業創新的內在環境和工業創新能力有明顯的相關關系；其中C＼-5（研究人員占比）對F＼-3是負影響，統計年鑒中的研究人員指RD人員中具備中級以上職稱或博士學歷的人員，其對工業創新能力負影響的原因可能是博士及以上人員屬于研究型尖端人才，而研究成果主要以專利和論文的形式存在，并且具有相當強的知識外溢效應，因而這類人才對于工業企業的短期效益并不明顯[10]。第四個主因子F＼-4由人均科研經費單獨決定，且F＼-4解釋貢獻率為7.224%，說明人均科研經費對工業創新能力的影響較為顯著。

（二）省級區域工業創新能力評價結果與分析

1.總體評價結果與分析。根據工業創新能力的綜合得分函數表達式（5）可以得到2009-2013年各省份的工業創新能力綜合得分及其排名，見表4。

為了使評價的結果更加直觀，對表4中的綜合得分，運用SPSS統計軟件，按照不同年份對各省份進行聚類，將28個省份每年工業創新能力都分為4個類別，結果見表5。

綜合表4和表5可看出，各地區工業創新能力存在較大的差距，東部的工業創新能力相對于其他地區來說有較強優勢。尤其是東部的廣東、江蘇、北京、山東、上海、浙江等沿海省市在工業創新能力方面一直位居前列，且東部地區的天津、福建呈上升趨勢。

中部地區的安徽、河南、湖北、湖南等省相較于東部地區來說存在一定的差距，屬于創新能力較弱的地區，但總的來說也處于上升趨勢。而中部地區的山西、江西卻呈現出了不平衡性，相較于中部其他省份來說，一直屬于創新能力弱的地區。

西部地區中，除四川、陜西屬于創新能力較弱的地區，甘肅、新疆均從創新能力較弱下降到創新能力弱的類別中，而其他省份一直屬于創新能力弱的地區，工業創新能力普遍偏低。相較于東部地區，西部的工業創新能力差距顯著。

2.基于主因子的各省份評價結果與影響因素分析。根據各主因子的函數表達式（1）（2）（3）（4）可以得到2009-2013年各省分別在4個主因子上的得分及其排名。

（1）對于解釋工業創新能力所占的貢獻率為57.883%第一個主因子F＼-1而言，從2009年-2013年穩居前6名的省份都屬于東部地區；圖1是2009-2013年各地區在主因子F＼-1上的得分趨勢圖，進一步得出東部的工業企業創新的投入產出能力優勢明顯。

具體而言，F＼-1排名處于上升趨勢的主要有天津、安徽、福建、河南、湖北、湖南；排名處于下降趨勢的主要有黑龍江、甘肅、新疆。由主因子F＼-1的函數表達式（1）可知RD人員是重要衡量指標之一。圖2顯示了2009-2013年投入產出能力上升的省份在RD人員數量方面都有明顯的增長幅度。由于F＼-1解釋工業創新能力所占的貢獻率為57.883%，這也解釋了綜合排名中的東部地區內的天津、福建處于不斷上升的趨勢；中部地區的安徽、河南、湖北、湖南處于不斷上升的趨勢；甘肅、新疆從創新能力較弱下降到創新能力弱的類別中。

總的來說，RD人員數量是提升工業創新投入產出能力的最關鍵因素，也反映了各地區創新能力的差異。

（2）對于第二個主因子F＼-2，從2009年-2013年穩居前3名的省份有北京、黑龍江、陜西。圖3是2009-2013年各地區在主因子F＼-2上的得分趨勢圖，說明了東北地區工業企業創新的外在環境不斷改善呈現出明顯優勢；而中部地區和西部地區卻呈現出了下降的趨勢。

主因子F＼-2的省級得分排名中處于上升趨勢的主要有內蒙古、上海、湖北、吉林；處于下降趨勢的主要有江西、重慶、新疆。由主因子F＼-2的函數表達式（2）可知產學研合作情況和政府支持力度是重要衡量指標。圖4與圖5顯示了2009-2013年外在環境支持能力上升的省份，在產學研合作趨勢上或者政府支持力度上呈現出上升趨勢；相反，分析結果中也顯示了2009-2013年外在環境支持能力下降的省份，在產學研合作趨勢或政府支持力度上呈現了下降趨勢。總的來說，政府支持力度與產學研合作是改善工業創新外在支持的最主要因素。

（3）對于第三個主因子F＼-3而言，從2009年-2013年均在前幾名的省份有浙江、北京、安徽。圖6是2009-2013年各地區在主因子F＼-3上的得分趨勢圖，在2010年F3的得分普遍偏高的原因和數據的選取有關（2010年數據來自大中型企業數據），進一步得出東北地區的工業企業的內在環境相較于其他地區來說，差距顯著，即東北地區工業企業的創新意識較低。

主因子F＼-3的省級得分排名中處于上升趨勢的主要有天津、河北、黑龍江、江蘇；處于下降趨勢的主要有山西、河南、廣東、廣西。由主因子F＼-3的函數表達式（3）可知企業創新意識是重要衡量指標。圖7顯示了2009-2013年F＼-3排名上升的省份企業創新意識都呈現出輕微地上升趨勢；同時排名下降的省份企業創新意識都維持幾乎不變的趨勢。總的來說，企業創新意識是F＼-3最主要的影響因素。

（4）對于第四個主因子F＼-4而言，人均科研經費是F＼-4最主要的影響因素。從2009年-2013年居前5名的省份有北京、上海、山東。圖8是2009-2013年各地區在主因子F＼-4上的得分趨勢圖，東部地區經濟發達，人均科研經費明顯高于其他地區，西部地區與東北地區因經費投入增加人均科研經費超越了中部地區。

綜上所述，通過各主因子的各省份評價結果與影響因素分析可看出：東部地區工業創新能力強主要體現在投入產出能力和人均科研經費方面，而內在環境支撐能力相對薄弱；中西部地區的外在合作、投入產出能力方面需要引起重視；東北地區在外在合作方面具有較強優勢，而在內在環境方面需要加強。

（三）區域內細分工業行業創新能力評價分析——以湖北省為例

2009-2013年28個省市的工業創新能力的評價結果顯示：工業創新的投入和產出主因子解釋工業創新能力所占的貢獻率為57.883%，同時也反映了工業創新的投入和產出能力對提升工業創新能力的重要性，且湖北省工業內各行業同處于一個創新環境中，在此基礎上僅考慮工業創新的投入產出能力，評價湖北省工業內各行業的創新能力。

考慮數據的缺失，運用因子分析法對湖北省工業內的26個行業的8個指標變量，進行KMO與Bartlett球度適用性檢驗，其中8個指標變量為A＼-1、A＼-21、A＼-3、A＼-41、B＼-1、B＼-2、B＼-3、B＼-4，A＼-21表示RD經費內部支出，A＼-41表示技術改造經費支出。結果顯示原始數據的有效性檢驗通過，適合作因子分析。

由相關矩陣得到的特征值、方差貢獻率和累計貢獻率，相應地提取了前2個主因子，第一個主因子的貢獻率為75%，第二個主因子的貢獻率為16%，且2個主因子的累積貢獻率達到了90%。為了反映各主因子對原始變量的影響，對其進行方差極大正交旋轉，繼而可以得出2個主因子的函數表達式如下：

F＼-11=0.906A＼-1+0.735A＼-21+0.796A＼-3-

0.038A＼-41+0.889B＼-1+0.810B＼-2+

0.982B＼-3+0.716B＼-4（6）

F＼-21=0.368A＼-1+0.670A＼-21+0.589A＼-3+

0.943A＼-41+0.309B＼-1+0.105B＼-2+

0.095B＼-3+0.606B＼-4（7）

再根據各個主因子的貢獻率可得各行業創新能力的綜合得分函數表達式如下：

F′=0.74760F＼-11+0.15529F＼-21（8）

從各主因子的表達式中可以看出第一個主因子F＼-11主要由RD人員與經費的投入，新產品的投入產出，專利所決定，且F＼-11解釋各行業創新能力所占的貢獻率為74.760%，因此F＼-11主要是各行業創新中非技術改造的因子。第二個主因子F＼-21主要由各行業對技術改造的投入力度所決定，且F＼-21解釋各行業工業創新能力所占的貢獻率為15.529%。因此F＼-21主要是各行業創新中技術改造的因子。根據綜合得分函數表達式可以得到湖北省工業內各行業創新能力綜合得分及其排名，見下表6。

由表6看出，僅對創新投入產出方面，交通運輸設備制造業和通用設備、計算機及其他電子設備制造業的創新能力優勢明顯，綜合得分遠超其它行業；其次創新能力較強的是專用設備制造業；而創新能力弱的是采礦業，工藝品及其他制造業，橡膠制品業，印刷業和記錄媒介的復制，造紙及紙制品業，木材加工及木、竹、藤、棕、草制品業，廢棄原料和廢舊材料回收加工業。

四、結論及建議

本文以創新投入、創新產出、創新環境3個一級指標，15個二級指標構建的省級區域工業創新能力評價指標體系，對我國28個省份的工業創新能力進行了綜合評價與比較分析，結論如下：

一是東部地區工業創新能力優勢顯著，屬于中上游水平。主要表現在工業企業的創新投入產出能力，內在環境支撐能力，人均科研經費支持能力方面。但東部地區的工業企業創新外在壞境支持能力卻處于中下游水平。

二是中西部地區工業創新能力普遍偏低，中部地區屬于中下游水平，西部地區屬于下游水平。特別是中西部地區的工業企業在創新的投入產出能力方面，與東部地區差距明顯；而且在創新的外在環境支持能力方面呈現出了下降的趨勢。

三是東北地區的工業企業創新能力屬于中下游水平。雖然其在外在合作方面具有明顯優勢，但其內在環境支撐方面應引起重視。

工業創新能力的提升依賴于創新投入產出與創新環境的協調均衡，為了促進全國各省級區域工業的創新發展，特提出以下建議：

第一，要加強東部地區和中西部地區工業企業的對外合作與交流。一方面在于加強東部地區工業企業的對外技術轉移和交流的強度；一方面在于利用高校資源，加強其工業企業的產學研合作規模，有效利用資源的互補性，不僅有助于工業企業借助高校、科研機構雄厚的科研力量，提高技術創新水平，還有助于提高科技成果的就地轉化率；另一方面強化地方政府的支持力度，不僅要在資金方面給予支持，政府還應大力支持企業的對外合作交流的項目，對于通過產學研合作而取得重大成果的項目或者企業，應給予資金或者物質獎勵。加強其對外的合作與交流，創造良好的創新外在環境，不僅能夠提升自身的創新能力，還有助于其它地區學習東部地區的創新技術，從而帶動其它地區的工業創新能力得到提升。

第二，要加大中西部地區和東北地區的工業企業研發人員與資金的投入力度，提高工業創新的產出能力。對于湖北省來說，尤其是采礦業，工藝品及其他制造業，橡膠制品業、印刷業和記錄媒介的復制，造紙及紙制品業，木材加工及木、竹、藤、棕、草制品業，廢棄原料和廢舊材料回收加工業，力爭均衡發展。東部地區的工業創新能力穩居前列得益于創新投入和產出能力，工業技術創新資源的投入是提升工業創新能力的物質基礎，技術創新的成果經過科學研究、技術開發、生產開發、市場開發、技術擴散和規模化生產，從模型到產品，最終形成新的商品進入市場，形成新的產業、新的生產力。工業技術創新的產出能力也能夠最直接地反映出工業創新能力的強弱。

第三，各地區工業企業要積極培養和引進人才，特別是高級專業人才，營造好的環境留住人才，尤其是東北地區，從而改善人力資本結構。人才是創新的關鍵，工業企業要做到留住人才，運用人才，研發人員在很大程度上可以促進技術的改造和消化吸收，但是一味地強調高職稱或者是博士以上的人員占比過高，反而不利于工業創新能力的提升。工業企業應該在引進高學歷人才的同時，還應注重培養專業性人才。

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（責任編輯王婷婷）