基于灰色關(guān)聯(lián)模型的省域技術(shù)創(chuàng)新能力測度

金玉石

（長春工程學(xué)院 管理學(xué)院，長春 130021）

0 引言

經(jīng)濟(jì)全球化的逐步加深使得世界經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的區(qū)域化特征，提升區(qū)域創(chuàng)新能力早已成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)核心競爭力的重要支點(diǎn)。區(qū)域創(chuàng)新能力是對本區(qū)域知識、技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r的直接且綜合的反映，其強(qiáng)弱與否是衡量一個區(qū)域科技實(shí)力和技術(shù)創(chuàng)新能力的重要尺度，它的測度日益成為國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。

區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力是特定區(qū)域的綜合性創(chuàng)新能力，指將知識創(chuàng)新與技術(shù)發(fā)明等創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品、新工藝、新服務(wù)的能力[1]。Freeman認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新就是指技術(shù)或工藝的市場化的全過程，它是創(chuàng)新或新興產(chǎn)品的市場實(shí)現(xiàn)和商業(yè)化應(yīng)用過程[2]。Cooke全面闡述了區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的概念，強(qiáng)調(diào)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)應(yīng)該包括供應(yīng)鏈上下游相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和高等教育機(jī)構(gòu)[3]。Stern和Furman[4]認(rèn)為國家創(chuàng)新能力取決于創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施的強(qiáng)度、支持創(chuàng)新集群的環(huán)境以及二者聯(lián)系的強(qiáng)度。創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施中包括研究開發(fā)中的人力資源、研究開發(fā)的資金投入、國際投資的開發(fā)度、知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)水平、教育投資水平和人均GDP幾個方面。

國內(nèi)學(xué)者從區(qū)域創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系構(gòu)建及評價方法方面進(jìn)行了研究。李曉璐和周志方[5]、邵云飛[6]、范德成和譚勁松[7]、劉中文等[8]、王春寶和鄒怡[9]等分別構(gòu)建涵蓋區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新投入、創(chuàng)新支撐、創(chuàng)新擴(kuò)散、創(chuàng)新產(chǎn)出、創(chuàng)新增長潛力等創(chuàng)新能力評價體系，并對我國各省域技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行比較；劉躍和彭春香[10]構(gòu)建了技術(shù)創(chuàng)新能力及經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量二者之間關(guān)系的九類指標(biāo)評價體系。吳顯英[11]、邵云飛等[12]、張少澤等[13]采用主成分法、因子分析法或聚類分析法對區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行測度。

區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力是衡量區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新實(shí)力的重要尺度，是區(qū)域創(chuàng)新效率的重要衡量坐標(biāo)，同時也是區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長和競爭的關(guān)鍵因素，它是區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新結(jié)構(gòu)優(yōu)化與功能發(fā)揮程度的反映。對于區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新的研究，國外多從企業(yè)層面對技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行評估，對區(qū)域性技術(shù)創(chuàng)新能力的評價較為少見。國內(nèi)學(xué)者對區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力的評價認(rèn)識基本一致，區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力受多種元素影響，是多種元素之間的相互組合與有機(jī)統(tǒng)一。

本文運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法，利用灰色系統(tǒng)建模軟件，研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新之間的關(guān)系,弄清區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力因素對經(jīng)濟(jì)增長的主次關(guān)系,厘清各種影響因素的重要程度，識別區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力的各要素的內(nèi)在聯(lián)系并提出有針對性的建議，以期為省域技術(shù)創(chuàng)新能力的提升提供理論依據(jù)，促進(jìn)吉林省區(qū)域競爭力的有效提升。

1 灰色關(guān)聯(lián)模型構(gòu)建

1.1 灰色關(guān)聯(lián)分析

1982年中國著名學(xué)者劉聚龍創(chuàng)立灰色系統(tǒng)理論，這是一種研究數(shù)據(jù)較少、信息缺乏狀況下的不確定問題的方法。灰色系統(tǒng)理論通過序列算子解決“少數(shù)據(jù)建?！钡膯栴}，實(shí)現(xiàn)對客觀世界的正確描述和有效控制，實(shí)現(xiàn)信息的有效履蓋。方法的優(yōu)點(diǎn)是對數(shù)據(jù)的數(shù)量沒有嚴(yán)格要求，而且不需要數(shù)據(jù)服從典型分布，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)較少時也能得出較滿意的結(jié)果，可以有效地彌補(bǔ)回歸分析等方法大樣本要求的缺陷，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

劉思峰[14]基于灰色絕對關(guān)聯(lián)度和三維空間中的距離構(gòu)造出三維灰色關(guān)聯(lián)分析模型，為基于不同視角測度序列之間的相互關(guān)系和面板數(shù)據(jù)之間關(guān)系的分析和測度提供了方法和工具，其基本思想是通過確定參考數(shù)列和比較數(shù)列的幾何形狀的相似度來判斷其聯(lián)系，如果兩個因素變化的幾何形狀相似度高，即變化方向和程度的同步性較高，可以認(rèn)為兩者關(guān)聯(lián)大；反之，則可以認(rèn)定兩者關(guān)聯(lián)度小，進(jìn)而可以通過因素間時間序列的比較來確定各因素的影響程度，這是一種動態(tài)過程的研究。

選擇灰色關(guān)聯(lián)分析的適用性在于：

（1）數(shù)據(jù)資料不完備、樣本數(shù)量小。由于歷史原因，吉林省相關(guān)技術(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)還不是很完備，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)本身也有不準(zhǔn)確、不全面性及存在估計(jì)性偏差等問題，具有“小樣本”性質(zhì)，使得灰色關(guān)聯(lián)分析成為比較好的選擇。

（2）數(shù)據(jù)的灰性特征。區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)是一個不斷變化的動態(tài)的復(fù)雜系統(tǒng)，它因技術(shù)創(chuàng)新投入產(chǎn)出、支撐環(huán)境的變化而動態(tài)變化。由于區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的時效性，在研究GDP的發(fā)展與所選取的相關(guān)影響因素之間的關(guān)系時論文選取2010—2015年的數(shù)據(jù)作為樣本，樣本數(shù)據(jù)具有明顯的數(shù)量少、不完全的灰色特征。區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)是一個典型的“少數(shù)據(jù)，不完全”信息的灰色系統(tǒng)，社會經(jīng)濟(jì)卻是一個開放性系統(tǒng)，包含大量隨機(jī)性作用，很多過程具有后效性，關(guān)系不確定性比較明顯，所以本文的研究適用灰色系統(tǒng)理論的方法。

灰關(guān)聯(lián)分析法揭示了系統(tǒng)內(nèi)部各因素間的動態(tài)的關(guān)聯(lián)特征與關(guān)聯(lián)程度，根據(jù)因素之間的態(tài)勢相似度衡量因素之間的關(guān)聯(lián)度。其原則是參考序列與比較序列之間關(guān)聯(lián)度的大小，關(guān)聯(lián)度越大則說明參考序列與比較序列關(guān)系越密切，應(yīng)予以保留，越小則予以去除。本文選取人均GDP（元）作為參考序列，其余反映區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力的26項(xiàng)指標(biāo)因素作為比較序列，對吉林省2010—2015年的數(shù)據(jù)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析。

1.2 灰色關(guān)聯(lián)分析的步驟

灰色關(guān)聯(lián)分析是一種量化動態(tài)分析要素間關(guān)聯(lián)程度的,是一種通過因子之間發(fā)展趨勢的相似或差異程度來衡量因子之間相關(guān)度的方法，也就是“灰色關(guān)聯(lián)度”。

（1）確定關(guān)聯(lián)分析的對象，確定系統(tǒng)參考序列和比較因素序列

設(shè)x0=[x0(1)，x0(2)，…x0(n)]為系統(tǒng)參考序列，xi=[xi(1)，xi(2)，…xi(n)]，（i=1，2，…，m）為比較因素序列；

（2）對系統(tǒng)參考序列X0和比較因素序列Xi(i=1，2，…，m)進(jìn)行無量綱化處理

在進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析時，為保證各因素的等效性和同序性，應(yīng)對原始序列去除量綱。本文選擇初值化算子進(jìn)行無量綱轉(zhuǎn)化。

設(shè)D1為初始化算子，則

（3）計(jì)算系統(tǒng)參考序列X0和比較因素序列Xi的關(guān)聯(lián)系數(shù)

ξ∈(0，1)，為分辨系數(shù)，一般可取0.5，

（4）求X0與Xi的鄧氏灰色關(guān)聯(lián)度為X0與Xi的灰色關(guān)聯(lián)度。

（5）關(guān)聯(lián)度排序和評價

根據(jù)計(jì)算出的參考序列和比較因素序列的鄧氏灰色關(guān)聯(lián)度，關(guān)聯(lián)度越大，此比較要素對參考序列（即區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力）的影響越大，反之就越小。

2 實(shí)證分析

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文以吉林省為例對省域技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行測度分析，根據(jù)2016年《吉林省科技統(tǒng)計(jì)年鑒》及2011年—2016年《吉林統(tǒng)計(jì)年鑒》，收集相應(yīng)的指標(biāo)數(shù)據(jù)，并從區(qū)域技術(shù)投入能力、產(chǎn)出能力、創(chuàng)新環(huán)境、可持續(xù)能力指標(biāo)評價體系進(jìn)行分析。限于篇幅,原始數(shù)據(jù)文中不再列示。

2.2 區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系

區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力指標(biāo)的選擇應(yīng)該遵循可度量性、全面系統(tǒng)和科學(xué)性的原則?？紤]到數(shù)據(jù)的可得性，本文選取技術(shù)創(chuàng)新投入、技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出、技術(shù)創(chuàng)新支撐環(huán)境、技術(shù)創(chuàng)新可持續(xù)性這4個維度構(gòu)建區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系,見下頁表1所示。

表1 區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力指標(biāo)體系

2.3 吉林省區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果

2.3.1 吉林省區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力灰色關(guān)聯(lián)計(jì)算過程

（1）確定系統(tǒng)參考序列和比較因素序列

采用人均GDP（2010—2015年）為參考序列，選取四個維度的26個元素（2010—2015年）為比較因素序列

（2）對參考序列和比較因素序列進(jìn)行無量綱化處理，計(jì)算序列初值像

本文僅列出人均GDP與區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新投入能力6個要素的矩陣中各序列初值值及差序列①限于篇幅，分項(xiàng)目的其他3個灰色關(guān)聯(lián)矩陣文中不再列示。。

（3）計(jì)算極差

極差最大值：2.8444

極差最小值：0.0000

（4）計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

（5）區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新投入能力各要素與人均GDP的鄧氏關(guān)聯(lián)度

0.8720，0.8597，0.7930，0.9588，0.8376，0.7095

2.3.2 關(guān)聯(lián)度排序和評價

參考序列與比較因素序列之間的關(guān)聯(lián)度越大，該因素對區(qū)域創(chuàng)新能力的影響越大，反之就越小。表2為全部26個因素與人均GDP的關(guān)聯(lián)度和排序情況。

表2 吉林省區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力指標(biāo)與人均GDP鄧氏灰色關(guān)聯(lián)度及排序

2.4 吉林省區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力評價結(jié)果分析

R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出來源于政府資金、政府財政支出、R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出、發(fā)明專利申請數(shù)、R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出來源于企業(yè)資金與人均GDP的關(guān)聯(lián)度分別位于一至五位，對吉林省企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的影響相對顯著，這些因素對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響更為重要，而工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品產(chǎn)值、專利授權(quán)數(shù)、R&D經(jīng)費(fèi)外部支出、工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品出口收入、R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出來源于國外資金則為倒數(shù)等一至五位，對吉林省區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力的影響相對較弱。

3 提升區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力的對策建議

技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)是多主體參與的動態(tài)、復(fù)雜的系統(tǒng)，各因素在其中發(fā)揮或大或小的作用。其中，R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出來源于政府資金對區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力影響更為重要。據(jù)此，本文提出下述建議：

（1）加大科技支撐和投入力度，優(yōu)化R&D的配置

區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力由投入、產(chǎn)出、支撐環(huán)境、可持續(xù)性四個維度構(gòu)成，其中支撐能力和投入能力與區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力關(guān)聯(lián)度更大。為進(jìn)一步提高吉林省區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力的水平，必須努力拓寬資金渠道，加大政府財政支出及政府資金對R&D經(jīng)費(fèi)投入。現(xiàn)階段政府應(yīng)激勵各投資主體大幅度增加R&D投入，大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)要增加R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出，拓寬企業(yè)資金用于R&D支出，使各要素投入實(shí)現(xiàn)最優(yōu)組合，進(jìn)而提高技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)出能力。

（2）加快技術(shù)創(chuàng)新主體的體制機(jī)制創(chuàng)新

通過企業(yè)與科研院校的合作，加快科技成果的轉(zhuǎn)化，保進(jìn)區(qū)域創(chuàng)新能力的提升。應(yīng)當(dāng)進(jìn)行大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)科研人員評價機(jī)制的改革和創(chuàng)新，科研人員的職稱評定和晉升應(yīng)在關(guān)注發(fā)表論文的級別、數(shù)量、課題經(jīng)費(fèi)的同時，側(cè)重研究成果的轉(zhuǎn)化，建立切實(shí)可行的成果轉(zhuǎn)化評價辦法。大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)要創(chuàng)建有利于科研成果轉(zhuǎn)化的市場體制，加速技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化，用市場和社會需求引導(dǎo)科學(xué)研究，提升創(chuàng)新成果與社會需求的匹配度。

（3）整合技術(shù)信息服務(wù)資源，提高區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力

創(chuàng)建政府、企業(yè)、科研院所及市場四位一體的區(qū)域性技術(shù)支撐體系。利用科技信息服務(wù)網(wǎng)站和資源，設(shè)計(jì)開發(fā)完善的科技信息系統(tǒng)，有效地實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新、推廣、示范、應(yīng)用和評價，為科研、生產(chǎn)決策提供依據(jù)，促進(jìn)區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力的提高。

（4）培養(yǎng)區(qū)域創(chuàng)新文化

專業(yè)分工、交流協(xié)作、資源共享是區(qū)域創(chuàng)新能力提升的主要途徑，這種新的社會活動是開放、協(xié)作文化得以形成的社會基礎(chǔ)。通過培育一種鼓勵競爭、崇尚創(chuàng)新、倡導(dǎo)開放的區(qū)域文化促進(jìn)區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力的提升。