山東省高技術產業科技創新競爭力實證分析

賈春光，程鈞謨，譚曉宇，郭景先

(山東理工大學 管理學院，山東 淄博 255012)

我國經濟正處在新舊動能轉換的關鍵時期，過去幾十年經濟增長的模式可以概括為資源消耗型、勞動密集型、大量投資型、中低端產品大量出口型、房地產拉動型,主要依靠大量資本、人力資源和自然資源等的投入實現GDP高速增長，這是舊動能[1]，而新動能表現為以創新驅動、技術進步、消費升級為牽引，以知識、技術、信息等新生產要素為支撐，以新技術、新產業、新業態、新模式為核心，以數字經濟、智造經濟、綠色經濟、生物經濟等為主要方向，是一種不同于傳統的物質生產、流通和交換模式的新生產力[2]。新舊動能轉換是以提高全要素生產率為核心的經濟動力轉換工程，其要重新整合資源和生產要素，激發經濟增長新動能，經濟發展方式由以傳統產業“拉動”經濟發展逐漸轉變為以高技術產業“推動”經濟發展，形成高技術產業與傳統產業“推拉結合”的“雙引擎”驅動經濟增長模式，從而提高經濟發展的質量和效益。

2016年，山東省共擁有國家級高技術產業開發區14個，省級高技術開發區8個，高技術企業數增長到2 207個，占全國高技術企業總數的7.17%；高技術產業實現利潤總額953億元，占全國高技術產業利潤總額的9.25%，在全國排名第三位，比排名第二的江蘇省低1 107億元；出口交貨值達到1 935億元，占全國出口交貨值的3.87%，在全國排名第七位。總體來說，山東省高技術產業發展勢態良好，產業規模不斷擴大，產業盈利能力不斷提高，但是與廣東省、江蘇省等地區存在較大的差距，對山東省高技術產業科技創新競爭力進行評價分析，有利于明晰山東省在全國高技術產業科技創新競爭中的境況，把握住新舊動能轉換機遇期，提高山東高技術產業科技創新競爭力，以加快帶動傳統產業的轉型升級和區域經濟發展。

1 文獻綜述

科技系統是一個為實現科技的進步從而推動經濟系統和社會系統發展組建的人工系統，其一般以國家(地區)為界限，其他國家(地區)的科技系統視作一個國家(地區)科技系統的環境[3]，而科技創新競爭力是這個科技系統推動經濟系統和社會系統發展的能力，是一個國家(地區)科技創新能力的體現[4]。Serban[5]和Jungsub[6]分析了人才和財金政策對區域科技創新的影響；雷勛平等[7]從科技投入、科技產出及科技對社會經濟的貢獻3個維度，構建了基于熵權可拓決策的科技競爭力評價模型，并對中部六省的科技競爭力進行評價；陳文娟等[8]使用面板數據對江蘇省高技術產業發展現狀進行分析，運用因子分析方法對全國高技術產業科技競爭力實證分析；范德成等[9]從創新活動投入和產出兩方面構建了高技術產業創新績效評價指標體系，運用熵權TOPSIS法對中部六省高技術產業創新績效進行了評價；李偉銘等[10]對我國30個省市的高技術產業的空間分布特征和區域差異進行了研究；趙丹琪等[11]從內生競爭力和外生競爭力兩個角度構建了高技術產業評價指標，運用熵值法對2015年湘贛鄂三省高技術產業競爭力進行了分析。

我國學者從不同角度運用不同方法對區域科技競爭力進行分析和評價，并且取得了許多研究成果，但仍然存在不足之處。在指標權重確定上，部分評價方法多依靠專家打分法確定指標權重，使得評價過程存在誤差，對最終的評價結果造成影響；多數區域科技創新競爭力的評價研究是對某一年度的靜態評價，這對于競爭力的評價不夠全面，忽視了科技創新競爭力是一個動態變化的過程。本文以山東省高技術產業為研究對象，利用2014—2016年的面板數據，運用因子分析方法將具有一定相關性的變量綜合為少數幾個獨立因子，對全國區域高技術產業科技創新競爭力進行實證分析，并運用聚類分析將全國高技術產業科技創新競爭力分成五大區域，以明晰山東省高技術產業科技創新競爭力在全國的境況，為山東省提高高技術產業科技創新競爭力提供相應的決策依據和參考。

2 評價指標體系的構建

高技術產業科技創新競爭力是高技術產業在競爭過程中通過知識創造和技術進步實現經濟價值和社會效益的能力。根據指標選擇的科學性、數據的可獲得性原則，參考相關研究文獻，本文以山東省高技術產業為研究對象，從科技投入、創新產出、產業規模和產業環境四個維度，構建了高技術產業科技創新競爭力評價指標體系，見表1。科技投入是高技術產業提升科技創新競爭力的基礎，為高技術產業的知識創造和技術進步提供人力、資金和設施；創新產出是衡量高技術產業科技創新競爭力的關鍵指標，主要從專利和新產品兩個方面進行考核；產業規模反映高技術產業現階段的盈利能力，通過產業利潤、產業技術市場成交額等來體現；產業環境是高技術產業創新活動的支撐，主要反映區域內經濟基礎、創新后備人才以及相關產業的發展等狀況。

3 實證分析

3.1 數據來源和方法選取

本文數據以2014—2016年為研究年份，選取了我國29個省市為研究對象，根據2015—2017年《中國統計年鑒》《中國科技統計年鑒》、各省市的統計年鑒以及國家統計局發布的2014—2016年《全國科技經費投入統計公報》等等，搜集上述20個指標體系中的相關數據，運用SPSS 25.0軟件，采用因子分析和聚類分析方法對全國29個省市科技創新競爭力進行評價和分析。

表1 高技術產業科技創新競爭力評價指標體系Tab.1 Evaluation index system for competitiveness of science and technology innovation in high-tech industries

目標層準則層指標層高技術產業科技創新競爭力科技投入創新產出產業規模產業環境X1 地區R&D經費投入(億元)X2 地區R&D經費投入強度(%)X3 企業R&D經費投入(萬元)X4 新產品開發經費(萬元)X5 R&D人員全時當量(人年)X6 R&D人員人數(人)X7 產業新增固定資產(億元)X8 有效發明專利數(項)X9 專利授權數(項)X10 新產品項目數(個)X11 新產品銷售收入(萬元)X12 新產品出口銷售收入率 (%)X13 產業利潤總額(億元)X14 產業出口交貨值(億元)X15 技術市場成交額(億元)X16 國內市場占比(%)X17 人均GDP(元/人)X18 高等院校每十萬在校生人數(人)X19 政府科學技術財政支出(億元)X20 信息傳輸、計算機服務和軟件業新增固定資產(億元)

3.2 因子分析的適用性檢驗

在分析之前需要將原始數據標準化，然后進行KMO和Bartlett球形檢驗，以判別是否適合進行因子分析。根據Kasier[12]的標準，KMO統計量大于0.7時，因子分析效果比較好，且當Bartlett檢驗統計量的顯著性sig值小于0.05時，即認為變量之間具有顯著的相關性。由表2可知，2014—2016年的KMO檢驗統計量均大于0.7；Bartlett球形檢驗顯著性sig值均為0<0.05，適合做因子分析。

表2 KMO和Bartlett球形的檢驗Tab.2 Testing of KMO and Bartlett spheres

年份201420152016KMO檢驗值0.7930.7900.805近似卡方1 475.4771 477.621 487.507自由度190190190顯著性000

3.3 公共因子的確定

根據標準化后的相關系數矩陣，將特征根大于1和累計貢獻率大于80%作為選取公共因子的標準，結合特征值碎石圖最終選取3個主因子，對高技術產業科技創新競爭力進行評價。為了更容易解釋各因子的意義，進行方差最大正交旋轉(Varimax)，得到旋轉后的因子特征值及方差貢獻率(見表3)和成分矩陣，并使用回歸法得到成分得分系數矩陣(見表4)。

從表4可以看出，X3、X4、X5、X6、X8、X9、X10、X11、X14在第1個公共因子上有較大的載荷，這些指標涉及高技術產業的科技創新投入和產出，反映了地區高技術產業科技創新投入和產出水平，所以將第1個公共因子命名為科技創新能力因子。X2、X17、X18、X19在第2個公共因子上具有較大的載荷，這些指標反映地區經濟水平、人才后備力量和地區對科技創新的重視程度，所以將第2個公共因子命名為產業創新環境因子。最后一個公共因子在X12上占有較大的載荷，所以將第3個公共因子命名為新產品實力因子。根據各地區3個公共因子的得分情況，并取3年的平均值作為平均得分，得到表5。

表3 旋轉后的因子特征值及貢獻率Tab.3 Eigenvalues and contribution rates of factors after rotation

成分2014年2015年2016年特征值方差貢獻率/%累積方差貢獻率/%特征值方差貢獻率/%累積方差貢獻率/%特征值方差貢獻率/%累積方差貢獻率/%111.26356.31556.31512.54862.73962.73913.72668.63268.63225.37326.86483.1793.89719.48582.2233.03815.19083.82230.9834.91688.0961.2996.49788.7211.0075.03388.855

表4 成分得分系數矩陣Tab.4 Component score coefficient matrix

指標2014年2015年2016年123123123X10.0550.064-0.0320.0570.092-0.0680.0270.0960.041X2-0.0640.1970.143-0.0420.2720.001-0.0350.268-0.027X30.094-0.0490.0570.075-0.0200.0200.055-0.0190.067X40.099-0.0400.0020.090-0.023-0.0430.101-0.022-0.020X50.100-0.0640.0760.062-0.0280.1040.062-0.0350.067X60.0880.039-0.2130.103-0.032-0.1070.0280.0390.084X70.106-0.039-0.1700.034-0.0530.203-0.130-0.0580.432X80.102-0.021-0.1190.119-0.037-0.2030.186-0.031-0.197X90.079-0.0180.0510.0670.0100.0090.0680.0200.013X100.084-0.0470.1240.061-0.0100.0600.074-0.0240.029X110.086-0.0490.1280.069-0.0180.0510.070-0.0200.039X120.022-0.0890.505-0.1440.0280.9100.222-0.073-0.307X130.0250.180-0.3390.095-0.039-0.0480.066-0.0280.052X140.099-0.039-0.0600.081-0.038-0.0010.174-0.045-0.165X15-0.0600.266-0.268-0.0100.261-0.237-0.0610.280-0.023X160.0250.180-0.3390.095-0.039-0.0480.067-0.0280.052X17-0.0840.0880.660-0.0780.2390.249-0.0060.215-0.045X18-0.1130.1980.307-0.1050.3010.168-0.1040.2850.050X190.0270.0840.0610.0830.063-0.1580.1670.048-0.217X200.084-0.006-0.0670.095-0.005-0.146-0.2540.0040.617

表5 各地區3個公共因子得分Tab.5 Scores of three common factors in different regions

地區科技創新能力因子產業創新環境因子新產品實力因子2014年2015年2016年2014年2015年2016年2014年2015年2016年北京-0.70-0.44-0.674.704.134.18-1.13-1.22-0.38天津-0.61-0.61-0.230.801.611.423.041.38-0.38河北-0.10-0.14-0.44-0.48-0.57-0.54-0.41-0.150.64山西-0.53-0.62-0.24-0.31-0.40-0.53-0.320.51-0.70內蒙古-0.50-0.57-0.58-0.38-0.32-0.420.41-0.03-0.06遼寧-0.20-0.310.020.060.120.050.600.03-1.06吉林-0.59-0.39-0.91-0.15-0.09-0.070.30-0.570.63黑龍江-0.47-0.43-0.52-0.24-0.34-0.44-0.52-0.55-0.05上海-0.08-0.070.580.941.531.542.000.30-1.23江蘇3.202.941.540.490.170.25-0.530.713.71浙江1.081.041.12-0.310.170.162.000.870.52安徽0.200.23-0.18-0.21-0.30-0.24-0.75-0.680.73福建-0.06-0.320.13-0.320.00-0.221.111.680.01江西-0.34-0.30-0.45-0.34-0.42-0.38-0.50-0.070.29山東1.251.110.680.060.030.17-0.140.031.11河南0.38-0.330.71-0.73-0.54-0.820.903.38-0.50湖北-0.14-0.01-0.250.280.380.45-0.28-0.800.12湖南0.030.07-0.49-0.39-0.45-0.34-0.54-0.630.82廣東3.143.554.250.09-0.15-0.06-0.41-0.52-1.17

表5(續)

地區科技創新能力因子產業創新環境因子新產品實力因子2014年2015年2016年2014年2015年2016年2014年2015年2016年廣西-0.37-0.25-0.65-0.46-0.72-0.61-0.89-0.930.33海南-0.70-0.67-0.28-0.54-0.59-0.61-0.02-0.03-0.99重慶-0.42-0.60-0.02-0.150.060.050.351.37-0.67四川0.000.06-0.58-0.08-0.30-0.21-1.06-0.881.09貴州-0.48-0.47-0.18-0.70-0.85-0.78-0.52-0.23-0.84云南-0.47-0.36-0.45-0.58-0.80-0.71-1.03-0.99-0.28陜西-0.60-0.51-0.860.500.650.70-0.16-0.110.54甘肅-0.59-0.52-0.46-0.41-0.55-0.55-0.69-0.50-0.47青海-0.61-0.42-0.35-0.68-0.99-0.92-0.91-1.17-0.79寧夏-0.72-0.66-0.24-0.48-0.48-0.550.06-0.19-0.98

4 山東高技術產業科技創新競爭力在全國所處的地位分析

4.1 因子分析結果

本文將3個旋轉后公共因子的貢獻率作為權重，根據3個公共因子的得分計算出2014—2016年的各地區高技術產業科技創新競爭力的綜合得分及排名，以各地區3年因子得分的平均值作為最終得分并排名，得到表6。

表6 各地區不同年份因子綜合得分、最終得分及排序Tab.6 Comprehensive score, final score and rankings of different regions in different years

地區2014年排名2015年排名2016年排名平均得分排名廣東1.7722.1612.0011.981江蘇1.9111.9221.4721.772浙江0.6250.7530.7030.693山東0.7140.7040.5840.664北京0.8130.4550.4250.565上海0.3060.2760.4060.326天津0.0280.0280.1080.057河南0.067-0.09110.1270.038安徽0.0280.047-0.02100.019湖北-0.01100.028-0.02100.0010福建-0.0611-0.09110.039-0.0411四川-0.0712-0.0810-0.1613-0.1012遼寧-0.0712-0.1714-0.1613-0.1313湖南-0.1214-0.0911-0.1915-0.1313陜西-0.2116-0.2015-0.2216-0.2115河北-0.2015-0.2116-0.2317-0.2116重慶-0.2617-0.2717-0.1112-0.2116江西-0.3118-0.2717-0.2618-0.2818吉林-0.3620-0.3019-0.3821-0.3519黑龍江-0.3519-0.3721-0.3720-0.3620廣西-0.3722-0.3620-0.4023-0.3821內蒙古-0.3620-0.4222-0.4023-0.3922山西-0.4023-0.4423-0.3519-0.4023云南-0.4724-0.4524-0.4326-0.4524貴州-0.4926-0.4725-0.3922-0.4524甘肅-0.4825-0.4725-0.4326-0.4626寧夏-0.5327-0.5227-0.4023-0.4827海南-0.5428-0.5429-0.4428-0.5128青海-0.5729-0.5328-0.5029-0.5329

4.2 聚類分析結果

為進一步明晰山東省高技術產業科技創新競爭力在全國所處境況，根據表6的得分結果，運用系統聚類對各地區2014—2016年的因子得分數據進行分析，選擇組間連接法，以歐氏距離測度距離，生成聚類分析的樹狀圖，如圖1所示。

圖1 聚類分析樹狀圖

根據圖1，參考相關文獻，結合我國科技發展現狀，將全國29個省市高技術產業科技創新競爭力分為五大區域，競爭力強區域(Ⅰ類)、競爭力較強區域(Ⅱ類)、競爭力中等區域(III類)、競爭力較弱區域(Ⅳ類)和競爭力弱區域(V類)，得到表7。

表7 聚類分析結果Tab.7 Cluster analysis results

類型省份Ⅰ類廣東、江蘇Ⅱ類上海、北京、浙江、山東III類天津、河南、安徽、湖北、福建Ⅳ類湖南、四川、遼寧、河北、陜西、重慶、江西V類山西、內蒙古、吉林、黑龍江、廣西云南、甘肅、貴州、海南、寧夏、青海

根據分析結果，山東高技術產業在全國排名均為第四位，屬于競爭力較強區域(Ⅱ類)。從同類得分上來看，山東高技術產業稍微落后于浙江，相對于北京、上海取得微弱領先。同時，山東同屬于競爭力強區域的廣東、江蘇兩省存在明顯差距。

5 結論與建議

山東高技術產業2014—2016年的因子得分分別為0.71、0.70、0.58，三年平均得分為0.66，在全國排名均為第四位，屬于競爭力較強區域，因子得分出現逐年下降的趨勢。在科技創新能力因子上，山東高技術產業以3年平均得分1.01位于全國第四位，三年得分呈現逐年下降的趨勢，得分與浙江省比較接近，與廣東、江蘇兩省存在明顯差距；在產業創新環境因子上的三年平均得分為0.09，2016年的得分有增長趨勢，說明山東對高技術產業環境的支持和投入力度有所增加；山東高技術產業在新產品實力因子上平均得分0.34，得分逐年有所提高。

根據研究結論，本文從制度環境、產業投入力度和創新產業效率、產學研融合等方面提出了相應的對策和建議，以期為山東省高技術產業科技創新競爭力的提升提供參考依據。

1)營造良好的制度環境，提高制度競爭力。發揮政府的主導作用，以高技術企業為主體，以制度創新為引導，善于制度實驗和創新，提升制度競爭力。營造良好的人才引進環境，進一步完善人才引進政策，吸引高水平人才的創業、就業和落戶；完善創新激勵機制，更好地發揮人才創新的主觀能動性，為高技術產業的發展提供“軟實力”保障；積極運用財稅和金融政策為高技術產業提供制度支持，尤其為具有活力的中小企業提供強有力的扶持和優惠政策，制定合理的稅收減免政策促進高技術產業的發展。

2)加大產業投入力度，提高創新產出效率。山東省要根據各市的經濟發展狀況和產業環境特點，依托傳統產業技術和人才優勢，以市場為導向，積極吸引國內外投資，建立各具特色的高技術產業園區。繼續加大對產業的經費投入和人才投入，完善高技術產業及相關產業的基礎設施，在保證“量”的前提下，注重高技術產業“質”的提升，高技術企業盡快掌握核心技術、關鍵技術和高新技術，挖掘自身潛力，提高自主創新能力和創新產出效率。

3)加快校企產學研融合，推動科技成果產業化。高技術企業根據資金實力和項目難度選擇合適的合作院校，資金實力較好的企業可以選擇研究型高校和科研院所作為合作對象，實力一般的中小企業可以先選擇以應用技術為主的高專或高職作為合作對象。高技術企業能夠為高校和科研院所提供科研經費和實踐基地，有利于高校科研成果的產出。通過產學研項目為高技術企業提供具有針對性的高技術人才，與高技術企業進行銜接，高等院校也能夠對人才培養模式進行優化，結合市場調整相關專業的規模，提高高等院校培養人才的水平。同時高技術企業將高等院校科研成果產業化，有利于自身科技創新競爭力的提高。