基于主成分分析法PCA的廣西各地市高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)

卓志昊

【摘 要】文章通過(guò)分析廣西高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀，篩選反映地區(qū)高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新內(nèi)涵和規(guī)律的指標(biāo)，運(yùn)用主成分分析法對(duì)全區(qū)14個(gè)地市高新技術(shù)企業(yè)的創(chuàng)新能力進(jìn)行了分析和排序，為進(jìn)一步了解廣西高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，更好地指導(dǎo)地區(qū)高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展提供一定的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】主成分分析;高新技術(shù)企業(yè);創(chuàng)新能力

【中圖分類(lèi)號(hào)】F276.44 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2021）01-0001-05

0 引言

高新技術(shù)企業(yè)是當(dāng)前國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略中的一支重要力量，是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象。2015年，廣西高新技術(shù)企業(yè)僅有641家;2016年，召開(kāi)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展大會(huì)，實(shí)施“高新技術(shù)企業(yè)倍增計(jì)劃”;2018年，廣西高新技術(shù)企業(yè)達(dá)到1 868家，圓滿(mǎn)實(shí)現(xiàn)“倍增”計(jì)劃。2019年6月，對(duì)比廣西與外省高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展的差距，經(jīng)調(diào)研并綜合考慮廣西高新技術(shù)企業(yè)培育實(shí)際情況，廣西科技廳提出實(shí)施“高新技術(shù)企業(yè)再倍增行動(dòng)”，高新技術(shù)企業(yè)已成為帶動(dòng)地區(qū)創(chuàng)新能力提升的重要力量。由于各地市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、自然人文環(huán)境不同，因此高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展存在一定的差異。本文通過(guò)對(duì)廣西14個(gè)地市相關(guān)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行梳理和統(tǒng)計(jì)分析，以便更好地了解各地市高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀，為更好地指導(dǎo)地區(qū)高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展提供一定的依據(jù)。

1 指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 選取原則

遵循數(shù)據(jù)的可獲得性、科學(xué)性及可比性，參照李海超等學(xué)者[1-4]對(duì)高新技術(shù)企業(yè)評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系設(shè)計(jì)，為了使指標(biāo)能夠充分反映地區(qū)高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新內(nèi)涵和規(guī)律，根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際情況從160多個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)中篩選能夠反映地區(qū)高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力數(shù)據(jù)指標(biāo)，通過(guò)前期相關(guān)性的分析，最終篩選得到10個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.2 指標(biāo)構(gòu)建

依據(jù)選取原則，構(gòu)建了10個(gè)廣西高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)，這10個(gè)指標(biāo)主要從高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定的核心指標(biāo)——知識(shí)產(chǎn)權(quán)、研發(fā)投入、科技人員、經(jīng)濟(jì)效益等角度選取，并結(jié)合各地市有效高新技術(shù)企業(yè)數(shù)量。具體指標(biāo)見(jiàn)表1。

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

考慮數(shù)據(jù)的可獲得性及真實(shí)性，本文引用廣西2019年度火炬統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（2019年廣西有效高新技術(shù)企業(yè)為1 868家，入統(tǒng)數(shù)為1 849家）、《2019廣西統(tǒng)計(jì)年鑒》中相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)可反映企業(yè)創(chuàng)新水平的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘提取、整理分析，最終得到以廣西14個(gè)地市為樣本的原始數(shù)據(jù)（見(jiàn)表2）。由于數(shù)據(jù)之間量綱差異較大，在進(jìn)行分析前做了數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理，因此不用考慮指標(biāo)數(shù)據(jù)單位。

2 高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力分析

表2中指標(biāo)數(shù)據(jù)繁多，若直接進(jìn)行分析，分析過(guò)程繁雜且計(jì)算量龐大。本文采用主成分分析法，設(shè)法將原來(lái)變量重新組合成一組新的互相無(wú)關(guān)的幾個(gè)綜合變量，同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要從中取出幾個(gè)較少的綜合變量，盡可能多地反映原來(lái)變量的信息，也是數(shù)學(xué)上用來(lái)降維的一種方法[5]。通過(guò)進(jìn)行主成分分析，將較多的數(shù)據(jù)用較少的新指標(biāo)解釋?zhuān)瑫r(shí)盡量多地保留原指標(biāo)所反映的信息。

2.1 主成分分析計(jì)算步驟

（1）原始指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化采集p維隨機(jī)向量x=（x1，X2，...，Xp）T，n個(gè)樣品xi=（xi1，xi2，...，xip）T，i=1，2，…，n，n>p，構(gòu)造樣本陣，對(duì)樣本陣元進(jìn)行如下標(biāo)準(zhǔn)化變換：

2.2 主成分分析

利用SPSS Statistics 25.0對(duì)表2中的10項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行降維因子分析，通過(guò)KMO和Bartlett的球形度檢驗(yàn)（見(jiàn)表3），其KMO值為0.746，顯著性小于0.05，說(shuō)明該數(shù)據(jù)模型適合做因子分析。

除指標(biāo)X3提取值為0.761外，其余指標(biāo)提取多數(shù)大于0.9，說(shuō)明該組數(shù)據(jù)較多地保留了原指標(biāo)反映的信息，得到包含10個(gè)指標(biāo)樣本相關(guān)系數(shù)的特征值及方差貢獻(xiàn)率（見(jiàn)表4）。

由表4可知，特征值大于1的前2個(gè)主成分累積貢獻(xiàn)率達(dá)到92.376%，代表了這2個(gè)主成分包含原始數(shù)據(jù)的大部分信息，這個(gè)結(jié)果可以接受。此外，由碎石圖（如圖1所示）可知，在第2個(gè)主成分所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)處斜率明顯降低，主成分線趨于平緩，再次說(shuō)明提取前2個(gè)主成分合理。

由提取的前2個(gè)主成分建立成分矩陣，為便于解釋成分與指標(biāo)的關(guān)系，采用了方差最大正交旋轉(zhuǎn)處理，得到旋轉(zhuǎn)后的主成分矩陣（見(jiàn)表5）。該矩陣反映了該成分對(duì)于原有指標(biāo)的解釋程度，載荷絕對(duì)值越高，解釋程度越高。根據(jù)成分矩陣結(jié)果，X2（科技活動(dòng)人員數(shù)）、X4（主營(yíng)業(yè)務(wù)收入）、X6（新產(chǎn)品產(chǎn)值）、X7（研究開(kāi)發(fā)費(fèi)用）、X8（研發(fā)費(fèi)用加計(jì)扣除減稅額）、X9（來(lái)自政府部門(mén)的科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)）、X10（當(dāng)年有效知識(shí)產(chǎn)權(quán)）為一類(lèi)，反映的是企業(yè)的投入產(chǎn)出情況，可總結(jié)為技術(shù)轉(zhuǎn)化成分U1;X1（有效企業(yè)數(shù)量）、X3（R&D人員比例）、X5（高新技術(shù)產(chǎn)品出口額）為一類(lèi)，反映的是地方高新技術(shù)企業(yè)規(guī)模情況，可總結(jié)為規(guī)模成分U2。

通過(guò)計(jì)算主成分特征向量得到主成分系數(shù)（見(jiàn)表6），從而得到主成分線性表達(dá)式。

根據(jù)主成分特征向量矩陣構(gòu)建主成分U1、U2模型如下，其中ZX為標(biāo)準(zhǔn)化后各指標(biāo)值。

各地市高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)得分及排名計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表7。

根據(jù)綜合得分U值，全區(qū)14個(gè)地市高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力可以分為3個(gè)等級(jí)，第一等級(jí)為U≥1，為南寧、柳州;第二等級(jí)為0≤U<1，為桂林;第三等級(jí)為U<0，為玉林等其他地市。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)分析計(jì)算，因子綜合得分為0代表平均水平，小于零和大于零則分別代表低于和高于平均水平。從綜合得分來(lái)看，高于平均水平的有柳州、南寧、桂林，這3座城市擁有廣西最早被認(rèn)定的3個(gè)國(guó)家級(jí)高新產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)。柳州為廣西老工業(yè)基地，產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)明顯，南寧為廣西首府，區(qū)域優(yōu)勢(shì)、政策優(yōu)勢(shì)凸顯，桂林作為全國(guó)唯一一個(gè)建設(shè)國(guó)家旅游綜合改革試驗(yàn)區(qū)，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。3個(gè)地區(qū)擁有本科院校26所，占全區(qū)本科院校（不含軍事類(lèi)院校）總數(shù)的68.4%，科技人才資源豐富。排名位于第三等級(jí)的地區(qū)，大多數(shù)屬于經(jīng)濟(jì)相對(duì)較弱、科技力量和人才資源薄弱的地區(qū)。這表明，科技水平、人才資源、區(qū)域優(yōu)勢(shì)、優(yōu)惠政策是推動(dòng)高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展的重要條件。

近年來(lái)，廣西推出一系列科技體制改革與創(chuàng)新舉措，開(kāi)展了“三百二千”科技創(chuàng)新工程，從技術(shù)創(chuàng)新、人才、政策等多方面入手，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，科技引領(lǐng)進(jìn)步，而高新技術(shù)企業(yè)對(duì)于廣西經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的能力和作用日漸凸顯。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]李海超，衷文蓉.我國(guó)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)中高新技術(shù)企業(yè)成長(zhǎng)力評(píng)價(jià)研究[J].科技進(jìn)步與對(duì)策，2013，30（2）：130-133.

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