基于因子分析法的區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價
——以福建省為例

阮榮彬，陳 莞

（福州大學 經(jīng)濟與管理學院，福建 福州 350108）

一、引言

黨的十八大提出我國要積極運用創(chuàng)新的方式手段實現(xiàn)經(jīng)濟社會長期可持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略應運而生。因而，區(qū)域科技創(chuàng)新能力的增強成為我國各個地區(qū)贏得競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵性要素，科學地評價區(qū)域創(chuàng)新能力有助于地區(qū)清晰地了解自身科技創(chuàng)新能力，并找到與其他地區(qū)科技創(chuàng)新能力在哪些方面存在差距，抓住短板，精準施策，促進區(qū)域經(jīng)濟的高質(zhì)量、內(nèi)涵式發(fā)展。作為海峽西岸經(jīng)濟區(qū)重要主體的福建省，近年來不斷推進區(qū)域創(chuàng)新能力的提升。在2016 年發(fā)布的《福建省“十三五”科技發(fā)展和創(chuàng)新驅(qū)動專項規(guī)劃》中明確指出福建省各地市需要充分利用科技創(chuàng)新發(fā)展經(jīng)濟、推進自主創(chuàng)新和完善區(qū)域科技創(chuàng)新體系，推動福建省盡快建設成創(chuàng)新型省份。本文在借鑒先前區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價相關(guān)研究的基礎上，主要運用因子分析方法與聚類分析方法，對福建省九地市（福州市、廈門市、莆田市、三明市、泉州市、漳州市、寧德市、龍巖市、南平市）區(qū)域科技創(chuàng)新能力進行綜合排序及分類，最后為促進福建省各地市科技創(chuàng)新能力水平的提升提出了建議。

二、相關(guān)文獻綜述

當前關(guān)于區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價的研究方法主要有以下幾類：唐炎釗（2004）[1]采用模糊數(shù)學方法，構(gòu)造了評估區(qū)域科技創(chuàng)新能力的模型并對廣東省科技創(chuàng)新能力進行綜合評價；趙黎明和劉猛（2014）[2]等人提出將技術(shù)創(chuàng)新支撐基礎、技術(shù)創(chuàng)新投入水平、技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出水平和創(chuàng)新的經(jīng)濟績效四個方面作為評價區(qū)域科技創(chuàng)新能力的基本準則，構(gòu)建了18個二級指標并基于TOPSIS 法對我國31 個省、市的區(qū)域科技創(chuàng)新能力進行分析；祝新和王邵（2016）[3]制定包括知識創(chuàng)造能力等5 個一級指標，研究與發(fā)展投入等13 個二級指標的評價體系，運用灰色關(guān)聯(lián)度分析模型深入分析廣西省區(qū)域創(chuàng)新能力水平；王濤等（2016）[4]則構(gòu)建以科技創(chuàng)新環(huán)境、科技創(chuàng)新投入、科技創(chuàng)新產(chǎn)出為一級指標以及12 個二級指標的綜合評價體系，使用主成分分析方法對我國30 個省市、自治區(qū)和直轄市（除西藏外）的區(qū)域科技創(chuàng)新能力進行評價；Huang 和Tian（2013）[5]針對系統(tǒng)聚類方法的缺陷，運用動態(tài)聚類算法CDMA 對江蘇省13個地級市的科技創(chuàng)新能力進行了聚類分析和綜合評價；李美娟（2011）[6]采用區(qū)域自主創(chuàng)新投入能力、技術(shù)轉(zhuǎn)移能力、創(chuàng)新產(chǎn)出能力、創(chuàng)新支撐能力等四個準則構(gòu)建25 個評價指標，并運用灰靶理論對福建省2001—2008 年的區(qū)域創(chuàng)新能力進行了評價。趙清軍和周畢芬（2018）[7]，一方面運用企業(yè)科技創(chuàng)新等5 個一級指標和21 個二級指標構(gòu)造了評價體系，并且采用主成分分析法對我國區(qū)域科技創(chuàng)新能力進行評價，另一方面基于DEA 模型，對我國各地區(qū)的科技創(chuàng)新能力進行了效率評價；黃丹和張其明（2017）[8]則運用動態(tài)因子分析方法基于2010—2014年國內(nèi)30 個省區(qū)市數(shù)據(jù)進行了中國區(qū)域科技創(chuàng)新能力的比較研究，并指出我國當前的地區(qū)科技創(chuàng)新能力不斷呈現(xiàn)出分化的趨勢并且有分散區(qū)域集聚的現(xiàn)象。當前關(guān)于區(qū)域科技創(chuàng)新能力的研究十分豐富，學者們從不同的視角出發(fā)構(gòu)建了不同的評價指標體系，評價方式也日益多樣。當前，對福建省區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價的相關(guān)研究成果較多，但深入對福建省九地市（福州市、廈門市、莆田市、三明市、泉州市、漳州市、寧德市、龍巖市、南平市）的區(qū)域科技創(chuàng)新能力狀況進行綜合評價、分類方面的文獻少見。因此在構(gòu)建福建省區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價指標的基礎之上，本文運用因子分析法，對福建省九地市的科技創(chuàng)新能力進行評價研究。為了深入了解當前福建省九地市科技創(chuàng)新能力的發(fā)展狀況，在因子分析的結(jié)果上，進一步采用聚類分析進行評價與分類。

三、研究方法及數(shù)據(jù)

（一）研究方法

1.因子分析法。因子分析方法是將數(shù)據(jù)進行降維、簡化的技術(shù)，這一方法主要通過探究大量變量間的內(nèi)部依賴關(guān)系，以此來尋求被觀測樣本的基本結(jié)構(gòu)，并采取少數(shù)幾個因子來表示基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。被提取的公共因子能夠反映許多原始變量的重要信息。

2.聚類分析法。聚類分析方法是對數(shù)據(jù)進行分類研究的一種多元統(tǒng)計方法。聚類之前，需要分析樣品或者是變量之間的相似性，尋找某種統(tǒng)計量來測度樣品或者變量的相似性，然后將這些可行的統(tǒng)計量作為分類的依據(jù)。把一些相似性水平較高的樣品或者變量聚合為一類，把另外一些相似性水平高的樣品或者變量聚合為另一類，直到最后將全部的樣品或者變量聚合成為一類，通常聚類分析方法分為Q 型聚類和R 型聚類兩大類。

（二）數(shù)據(jù)來源

本文以福建省九個地市為研究樣本（福州市、廈門市、莆田市、三明市、泉州市、漳州市、寧德市、龍巖市、南平市），對福建省的區(qū)域科技創(chuàng)新能力水平進行評價分析。選取的數(shù)據(jù)主要來自2018 年的《福建統(tǒng)計年鑒》《福州統(tǒng)計年鑒》《廈門經(jīng)濟特區(qū)年鑒》《莆田統(tǒng)計年鑒》《三明統(tǒng)計年鑒》《泉州統(tǒng)計年鑒》《漳州統(tǒng)計年鑒》《南平統(tǒng)計年鑒》《龍巖統(tǒng)計年鑒》《寧德統(tǒng)計年鑒》。還有一部分來自政府部門的統(tǒng)計及各相關(guān)網(wǎng)站。

四、實證研究

（一）基于因子分析法的福建省區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價

1.構(gòu)建區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價指標體系。當前在世界上較為通用的關(guān)于科技創(chuàng)新能力評價指標體系有《全球競爭力報告》《全球創(chuàng)新指數(shù)》（易宇，2017）[9]。本文依照當前構(gòu)建區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價指標體系的相關(guān)研究，結(jié)合《中國市場化指數(shù)報告》、《中國區(qū)域創(chuàng)新能力報告》，以及巴吾爾江等（2012）[10]設計的科技創(chuàng)新能力指標體系，依據(jù)有效、可操作、系統(tǒng)的原則，設定區(qū)域科技創(chuàng)新投入水平、區(qū)域科技創(chuàng)新基礎環(huán)境、區(qū)域科技創(chuàng)新產(chǎn)出水平、區(qū)域企業(yè)科技創(chuàng)新能力4 個一級指標和8 個二級指標，形成福建省區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價指標體系（見表1）。

表1 福建省區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價指標體系

2.區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價。本文運用SPSS18.0對樣本數(shù)據(jù)進行分析，從KMO 和Bartlett's 球形度檢驗的結(jié)果來看，KMO 值為0.60，高于0.50，Bartlett 球形度檢驗統(tǒng)計量的觀測量值為102.07，相應的顯著性水平為0.00，說明該樣本數(shù)據(jù)可以進行因子分析。按照因子分析的原理，進行統(tǒng)計軟件操作后得到各個因子的特征值、累積貢獻率以及采用最大方差旋轉(zhuǎn)法后的因子載荷矩陣。由表2 可知，本文中，前兩個因子的特征根累積貢獻率已經(jīng)達到了91.18%，因此保留前兩個因子即可。將這兩個因子作為新的綜合評價指標，進而對福建省九個地級市的區(qū)域科技創(chuàng)新能力進行評價。

表2 特征值及累積貢獻率

表3 為旋轉(zhuǎn)后因子載荷矩陣表。從表中明顯看出第一公共因子在科技活動人員（人）、郵電業(yè)務量（億元）、全年固定資產(chǎn)投資（億元）、專利授權(quán)數(shù)（件）、規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)有R&D 活動（個）等5 個變量上有較大載荷，歸為一類；第二個公共因子在研發(fā)經(jīng)費占GDP 的比例（%）、技術(shù)市場成交額（億元）、規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品產(chǎn)值（萬元）上有較大的載荷，說明這3 個變量具有很強的相關(guān)性，歸為一類。

表3 旋轉(zhuǎn)后因子載荷陣

在確定兩個公共因子之后，通過SPSS18.0，可以得到兩個公共因子的因子得分表達式，表達式中是將原始數(shù)據(jù)標準化后的數(shù)值。

為了對福建省九地市的區(qū)域科技創(chuàng)新能力進行綜合評價，筆者用提取后的兩個公因子各自的方差貢獻率占累積貢獻率的比重作為權(quán)重來加權(quán)計算綜合得分，得到因子綜合得分及福建省科技創(chuàng)新能力排名（見表4）。

表4 因子綜合得分及福建省科技創(chuàng)新能力排名

（二）基于聚類分析法的區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價

筆者根據(jù)聚類分析方法的原理，運用SPSS18.0軟件對福建省九地市在第一公共因子、第二公共因子上的得分進行聚類分析。本次聚類分析方法采用組間聯(lián)接，最終得到了聚類譜系圖，如圖1 所示。

圖1 聚類譜系圖

五、結(jié)果分析

根據(jù)聚類分析方法得到的聚類譜系圖（圖1）和因子分析方法得到的綜合得分表（表4），按照區(qū)域科技創(chuàng)新能力水平的高低順序，將福建省九個地級市大致分為三類。第一類：廈門市；第二類：福州市、泉州市；第三類：三明市、莆田市、寧德市、龍巖市、南平市、漳州市。

（一）數(shù)據(jù)結(jié)果解讀

福建省各地級市科技創(chuàng)新發(fā)展水平不均衡。從因子分析與聚類分析的結(jié)果來看，廈門市作為經(jīng)濟特區(qū)重視本地區(qū)科技創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展能力水平的提升，將創(chuàng)新作為推動經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，加之廈門市經(jīng)濟基礎水平高、環(huán)境宜居、交通便利、政策扶持有利于高端科技創(chuàng)新人才的引進，因此其科技投入的產(chǎn)值高、成果顯著；福州市作為省會城市，擁有大量的高校科技創(chuàng)新人才，具備豐富的創(chuàng)新資源。而泉州市具備雄厚的經(jīng)濟基礎，連續(xù)21 年地區(qū)生產(chǎn)總值居于福建省首位，近年來泉州市委、市政府不斷致力于科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)的布局，通過“人才港灣計劃”等不斷引進科技創(chuàng)新人才，地區(qū)科技創(chuàng)新能力較強。自2016 年6 月福廈泉國家自主創(chuàng)新示范區(qū)獲批以來，福、廈、泉三市創(chuàng)造了福建省國家級高新區(qū)近63%的產(chǎn)值，三市科技創(chuàng)新能力不斷提升。但相比之下，福建省其他的地級市受制于經(jīng)濟發(fā)展起步較晚、地理位置、人才流失嚴重等不利因素的影響，區(qū)域科技創(chuàng)新能力較為低下，科技創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟發(fā)展的成效不顯著。

（二）對策建議

庫茲涅茨指出“當代經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型發(fā)展是以技術(shù)的推動力為核心特征”。Wu 和Wu（2006）[11]運用21項創(chuàng)新能力綜合指標，評價2001—2003 年浙江省的科技創(chuàng)新能力。結(jié)果表明，2001—2003 年浙江省科技創(chuàng)新能力在全國排位中雖然不是很高，但政府重視研發(fā)投入，專利申請、科技論文、科技合作、基礎設施建設、商業(yè)環(huán)境、產(chǎn)業(yè)國際競爭力等，都將直接影響浙江省未來經(jīng)濟長期競爭力的提高。這一論斷得到了證實，浙江近些年來以科技創(chuàng)新不斷推動自身發(fā)展，涌現(xiàn)出了以阿里巴巴為代表的優(yōu)秀企業(yè)。本文的研究結(jié)果表明：福建省的區(qū)域科技創(chuàng)新能力表現(xiàn)出地區(qū)之間的顯著差異，而這些差異與福建省各個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展不均衡展現(xiàn)了高度一致性。國家從2015 年開始實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，今后很長的一段時間福建省的經(jīng)濟發(fā)展也有賴于區(qū)域科技創(chuàng)新能力的提升。基于當前福建省區(qū)域科技創(chuàng)新的發(fā)展實際，可從以下幾方面為區(qū)域科技創(chuàng)新能力的提升創(chuàng)造有利條件。

1.因地制宜，完善頂層設計，根據(jù)各地市當前不同的情況制定相應的區(qū)域科技創(chuàng)新促進政策。對于廈門市、福州市、泉州市等區(qū)域科技創(chuàng)新能力水平相對較高的地級市來說，可以加大政策的支持力度，通過制定對科技創(chuàng)新企業(yè)的減稅、降費政策，降低科技創(chuàng)新企業(yè)的生產(chǎn)成本，使得企業(yè)能夠?qū)⒏嗟馁Y金投入到科技創(chuàng)新研發(fā)當中，從而提升地區(qū)的科技創(chuàng)新水平；對于寧德市、龍巖市等地區(qū)，應當加大財政資金的扶持力度，設立專項科技創(chuàng)新資金，以促進該地區(qū)吸引人才與科技創(chuàng)新企業(yè)的投資，帶動當?shù)氐膮^(qū)域科技創(chuàng)新能力的提升；最后福建省委、省政府還應統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各地區(qū)的發(fā)展，應當讓先發(fā)展起來的地區(qū)幫扶相對落后的地區(qū)，研究制定“城市科技創(chuàng)新能力提升幫扶計劃”，提升福建省整體的區(qū)域科技創(chuàng)新能力，加快建成創(chuàng)新型省份的步伐。

2.創(chuàng)造良好的區(qū)域科技創(chuàng)新環(huán)境。一方面要加大對科技創(chuàng)新的經(jīng)費投入。福建省在2017 年研究與試驗發(fā)展（R&D）經(jīng)費內(nèi)部支出為5 430 888 萬元，位居全國第12 位，說明福建省的科技創(chuàng)新投入經(jīng)費略顯不足，今后福建省應加大科技創(chuàng)新的投入預算，促進福建省科技創(chuàng)新水平的提升；另一方面，需要宣傳科技創(chuàng)新在經(jīng)濟發(fā)展中的作用，對于福建省獲得國家科技進步獎、省級科技進步獎人員的事跡進行廣泛宣傳，提升全社會科技創(chuàng)新的意識，為福建省科技創(chuàng)新能力的提升，提供人才支撐；在這一過程中，要完善知識產(chǎn)權(quán)的相關(guān)保障制度，以法律的手段保護各類科研院所的創(chuàng)新成果，著力打擊侵犯企業(yè)知識產(chǎn)權(quán)、制假售假行為，為區(qū)域科技創(chuàng)新能力的發(fā)展創(chuàng)造良好的發(fā)展環(huán)境。

3.學習先進省份、城市經(jīng)驗，加快區(qū)域科技創(chuàng)新的步伐。深圳、廣州、上海、北京作為科技創(chuàng)新能力發(fā)展水平較高的城市，福建省各地市可以廣泛深入調(diào)研，選取科技創(chuàng)新水平較高且面臨的各方面環(huán)境、情況相類似的城市作為學習的對象，了解其區(qū)域科技創(chuàng)新的發(fā)展模式、研發(fā)經(jīng)費投入及使用情況、成果轉(zhuǎn)化等以此來確定本地區(qū)的發(fā)展路徑及發(fā)展目標，以此加快區(qū)域科技創(chuàng)新水平的進程。

4.企業(yè)應加快產(chǎn)學研合作，促進福建省科技創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)化水平提升。企業(yè)需著力加強與福建省內(nèi)高校和科研院所的合作，引進國內(nèi)外高水平大學畢業(yè)的高層次科研型人才，提升研發(fā)經(jīng)費的投入量，加快科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為市場流通產(chǎn)品的速度，以此推動福建省依托科技創(chuàng)新水平提升帶動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的進程。

5.注重科技人才培養(yǎng)，留住緊缺人才。人才是科技發(fā)展的關(guān)鍵因素，在推動區(qū)域科技創(chuàng)新能力提升的過程中，除了需要加快外來優(yōu)秀人才的引進，更要注重本地人才的培養(yǎng)，減少高端科技人才的流失，建設福建省合理的科技創(chuàng)新人才梯隊。對于福建省內(nèi)各地級市著力發(fā)展主導產(chǎn)業(yè)的緊缺人才，要制定相應的政策留住本地人才，避免因人才緊缺導致的科技創(chuàng)新發(fā)展動力不足的問題。

6.以高新技術(shù)項目為重要抓手，積極促進項目落地。福建省九地市提升自身科技創(chuàng)新能力的一大關(guān)鍵在于推動高新技術(shù)項目落地。項目的落地往往能夠給地方帶來資金、人才、新的管理方式與經(jīng)驗。新的生產(chǎn)要素源源不斷地涌入?yún)^(qū)域，對于區(qū)域科技創(chuàng)新能力的發(fā)展來說是一重大利好因素。當前電子信息、石油化工、機械裝備是福建省三大主導產(chǎn)業(yè)，九地市應抓住這一重要的戰(zhàn)略機遇，根據(jù)自身地市產(chǎn)業(yè)特點，利用好當前福建省相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，積極引進相關(guān)的高新技術(shù)項目，讓項目成為推進本地市提升區(qū)域科技創(chuàng)新能力的重要抓手。

7.積極做好福建省產(chǎn)業(yè)承接與轉(zhuǎn)型升級工作。區(qū)域科技創(chuàng)新能力的提升需要依托產(chǎn)業(yè)承接與轉(zhuǎn)型升級。產(chǎn)業(yè)承接方面，根據(jù)《產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移指導目錄》與福建省當前的發(fā)展狀況，國家引導福建省承接電子信息、新材料等16 個重點產(chǎn)業(yè)。例如在醫(yī)藥方面，寧德市、南平市主要承接中藥飲片制造；漳州市、三明市主要承接中成藥制造；泉州市主要承接生物醫(yī)藥；廈門市、龍巖市主要承接化學藥品制劑；福州市、莆田市主要承接醫(yī)療診斷、監(jiān)護等。轉(zhuǎn)型升級方面，以泉州市鞋產(chǎn)業(yè)為例，泉州市近年來在產(chǎn)品研發(fā)與品牌建設等領(lǐng)域持續(xù)加大投入，傳統(tǒng)的貼牌代工等處于價值鏈低端的環(huán)節(jié)逐漸減少，涌現(xiàn)出一批如安踏等國際知名企業(yè)。產(chǎn)業(yè)承接與轉(zhuǎn)型升級所帶來的人才、投資與政策，能夠不斷推動地區(qū)科技創(chuàng)新能力的提升，最終將增強地區(qū)自身的競爭力，實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟的長期可持續(xù)發(fā)展。

六、未來研究展望

在經(jīng)濟進入新常態(tài)的時代背景下，區(qū)域科技創(chuàng)新能力水平的高低，仍舊是未來研究關(guān)注的一個焦點。在針對福建省區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價研究方面，未來可將海峽西岸經(jīng)濟區(qū)所包含的20 個地級市作為研究對象，在構(gòu)造評價指標體系的基礎上，運用主成分分析法、因子分析法等數(shù)據(jù)分析手段進行區(qū)域科技創(chuàng)新能力的綜合評價研究。以“先進市帶薄弱市”的思路，將浙江省、福建省、江西省、廣東省在科技創(chuàng)新能力發(fā)展成果顯著的地級市的先進經(jīng)驗進行整合并形成“城市配對幫扶計劃”，著力推動海西西岸經(jīng)濟區(qū)城市群的協(xié)同發(fā)展。

七、結(jié)語

創(chuàng)新是手段，實現(xiàn)經(jīng)濟社會長期可持續(xù)發(fā)展是重要目的。在當前經(jīng)濟尋求高質(zhì)量發(fā)展的時代背景下，區(qū)域科技創(chuàng)新能力水平的高低是影響一個地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵因素（楊曉龍和宋麗莉，2008；溫小霓和李俊霞，2015）[12-13]。本文通過因子分析法與聚類分析法相結(jié)合的方式對福建省九地市的區(qū)域科技創(chuàng)新能力進行了綜合評價，填補了當前文獻中缺少對福建省九地市區(qū)域科技創(chuàng)新能力的綜合評價及分類研究。文章將福建省九個地級市大致分為三類。第一類：廈門市；第二類：福州市、泉州市；第三類：三明市、莆田市、寧德市、龍巖市、南平市、漳州市。并根據(jù)評價結(jié)果對于福建省九地市今后區(qū)域科技創(chuàng)新能力水平提升的方向提出了意見與建議，如：需要針對不同的區(qū)域制定不同的科技創(chuàng)新發(fā)展支持政策、營造良好的科技創(chuàng)新環(huán)境、加快產(chǎn)學研合作注重科技人才培養(yǎng)等。

未來可以對不同省份之間地級市科技創(chuàng)新能力水平的差異進行分析研究，如可將福建省與廣東省兩個相鄰省份各個地級市的科技創(chuàng)新能力水平進行對比研究，得出科技創(chuàng)新能力發(fā)展差異之處，并借鑒科技創(chuàng)新能力水平較高城市的發(fā)展經(jīng)驗，為提升科技創(chuàng)新能力水平相對落后的城市提供意見與建議。