基于因子分析的江蘇省技術創新能力評價

貝淑華，王 圓，沈 杰

（南京林業大學經濟管理學院，江蘇南京 210037）

現今新一輪科技革命和產業變革蓄勢待發，對我國整體發展帶來巨大的挑戰。創新是引領發展的第一動力，在這樣的時代背景下，繼續深入實施創新驅動發展戰略顯得尤為重要。區域創新體系是國家創新本土化的應用與延伸，近些年區域創新對區域經濟增長的帶動作用日益凸顯。江蘇省是國內經濟發達的東部沿海省份，根據2020 年10 月發布的《中國城市競爭力第18 次報告》，江蘇省13 個地級市的綜合經濟競爭力指數排名全部位于前100名，7 個地級市的科技創新競爭力指數排名也進入前50名［1］，江蘇省在建設創新型經濟方面取得了一定的成就。對江蘇省技術創新能力進行評價，由此可明確其技術創新方面的短板，了解其創新體系建設的水平，便于有針對性地提出策略以提升江蘇省整體技術創新能力。

1 文獻綜述

“區域創新體系（regional innovation system，RIS）”的概念最早由Cooke［2］在1992 年提出，并于1996 年被定義為：主要由地理上相互分工與關聯的生產企業、研究機構和高等教育機構等構成的組織體系。這也正說明了產學研深度融合之于推動區域技術創新能力提升的重要作用。國內對于區域創新能力的研究也早在20 世紀末就開始，并取得了一定的成果。相關研究主要集中在兩個方面：

一是區域技術創新能力指標體系的構建。如，中國科技發展戰略小組從知識創造、知識流動、企業技術創新能力、技術創新環境、技術創新的經濟效益等5 個方面選取一系列指標，建立了一套綜合的創新能力指標體系［3］，這也是21 世紀初最具影響力的評價體系；張序萍等［4］從技術創新的投入、產出、擴散、支撐能力4 個方面出發，構建包括40個指標的覆蓋面較廣的評價體系；李杏等［5］引入文化指標和環境指標，構建江蘇省創新評價指標體系；劉偉等［6］從另一角度，基于人才創新、技術創新、環境保障、經濟增長4 個方面，構建了結合黑龍江省特點的區域創新能力評價體系；郭炬等［7］運用層次分析（AHP）與Dempster/Shafer 證據理論改進算法，從技術的創新投入、創新產出和創新環境3 個方面構建了區域創新能力評價指標；殷俊等［8］構建了一個結合創新主體和創新環境要素，從規模水平和投入產出兩個層面衡量的區域創新能力評價指標體系。

二是區域技術創新能力評價方法的選取。如，王曉光等［9］運用主成分分析法對東北三省的區域創新能力做綜合評價；曲永義［10］基于時間序列比較方法，分別對魯蘇浙粵的人力資源、財力資源、高技術產業發展、技術產出與擴散、企業技術創新等五方面能力狀況及其總體技術創新能力進行綜合比較和分析評價；郭麗芳等［11］采用熵值法與聯系度改進的TOPSIS 法對中部六省區域創新能力進行動態評價；張揚等［12］運用因子分析法對國內區域技術創新能力進行評價，著重分析了中部六大省份與其他地區的差異；殷俊等［8］利用了綜合指數法測算浙江省創新能力指數；金玉石［13］通過利用鄧氏灰色關聯模型，量化創新評價體系中各要素與人均地區生產總值(GDP)的關聯度，判斷各因素對經濟增長的主次關系及其對吉林省技術創新能力的影響大小；陳陽等［14］為避免指標體系存在遞階結構特征帶來的問題，構建SEM-G 評價模型，對我國30 個省份的技術創新能力進行評價。

綜上，目前在區域技術創新能力評價指標選擇方面，大多數研究的指標選擇繁雜且隨意性較大，早有學者指出這將使得一個地區真正的技術能力無法被有效測算［15］，并且少有研究選取分別反映企業、高校、科研機構這3 種不同創新主體的技術水平指標來構建評價體系；另外，具體到江蘇省的相關研究十分匱乏，李杏等［5］研究了江蘇省的創新指標體系，雖然構建了評價指標體系，但其在開展因子分析后并未對江蘇省創新指標的各公因子得分表現作進一步的分析。因此，本研究從產學研三方角度選取指標，構建區域技術創新能力評價指標體系，對江蘇省的技術創新能力進行評價與分析，以期更直觀地判斷江蘇省技術創新各方面的能力。

2 評價指標體系構建與數據樣本選擇

要客觀和科學地衡量區域技術創新能力，首先必須考慮到區域技術創新的投入與產出［16］，其次不能忽視影響技術創新長期發展的環境基礎，因此，本研究從技術投入、技術產出和技術發展環境3 個方面選取指標構建區域創新能力評價指標體系。綜合已有研究，考慮到數據的可獲得性和可操作性，本研究選取了24 個指標（見表1）。其中，技術投入、產出和發展環境指標選取均涉及到了企業、高校、研發機構三方，有利于后續結合產學研發展狀況對江蘇省技術創新能力進行分析；發展環境指標還包括教育和經濟兩大方面，反映了技術創新能力的持續發展水平。此外，為了客觀判斷江蘇省技術創新能力在全國范圍所處的水平，本研究選取了我國31個省、自治區、直轄市作為樣本進行橫向比較，進一步找出與他省相比，江蘇省技術創新方面的優點與不足。

表1 江蘇省技術創新能力評價指標體系

本研究中，各指標的原始數據均來自《中國科技統計年鑒2019》與《中國統計年鑒2019》。

3 因子分析

技術創新能力是一種綜合能力，沒有一個特定的指標來衡量其高低，因此學者們構建相關指標體系來對之進行綜合判斷。由于多變量之間存在千絲萬縷的關系，且變量表現出的數值也不都處于同一維度，難以進行直接比較，因此本研究采用因子分析法來將諸多變量歸結為幾個蘊含大部分信息量的公共因子，以此實現降維，并通過匹配相應的權重計算出公共因子的得分，由此實現對技術創新能力進行客觀、科學的定量評價。

3.1 KMO 檢驗和巴特利特球形檢驗

運用SPSS24.0 軟件對經標準化處理后的原始數據進行KMO 檢驗和巴特利特球形檢驗，檢驗結果如表2 所示。從表2 可以看出，取樣足夠多的KMO 度量值為0.724（大于0.7），巴特利特球形檢驗的顯著水平Sig.為0.000，都表明本研究的變量之間存在相關性，即本文構建的指標評價體系適合做因子分析。

表2 江蘇省技術創新能力評價指標的KMO 檢驗和巴特利特球形檢驗結果

3.2 公因子提取

本研究采用主成分分析法提取變量的公因子方差，結果如表3 所示，其中僅有2 個指標的提取度較低，分別為0.791，0.687，其余22 個指標提取公因子損失的信息量都在20%以下，這表明所提取的公因子能夠很好地代表所有指標，因子分析效果較好。

表3 江蘇省技術創新能力評價指標的公因子方差

根據特征值大于1 的原則提取公因子，得到總方差解釋情況如表4 所示，可以看出共可提取出3個因子，其方差貢獻率分別為67.781%、18.470%、6.309%，累計方差貢獻率達到92.560%，意味著信息的損失量很小。進一步結合因子分析碎石圖（見圖 1），可以清晰地看出從第4 個因子開始特征值明顯較小，因而提取3 個因子是比較合適的。

表4 江蘇省技術創新能力評價指標的公因子提取

圖1 江蘇省技術創新能力評價因子分析碎石分布

3.3 旋轉成分矩陣及公因子命名

為了更直觀地解釋以上提煉出來的公因子，采用最大方差法對因子進行旋轉，得到旋轉后的成分矩陣如表5 所示。從表5 中可以很明顯地看出：

表5 江蘇省技術創新能力評價指標主成分矩陣

表5（續）

（1）因子F1主要在R&D 人員全時當量、專利申請量、專利授權量、R&D 經費外部支出、地方生產總值、地方財政教育支出、地方財政科學技術支出等反映產學研三方總體技術創新水平的指標，以及新產品開發經費支出、規模以上工業企業新產品銷售總額、高科技產業企業數、高技術產業利潤額、高技術產品出口貿易額、規模以上工業企業R&D 經費內部支出、有R&D 活動的規模以上企業數等反映以企業為創新主體的技術創新水平指標上有較大的載荷，說明因子F1主要突出體現了企業在區域創新體系中的重要作用，因此將該因子命名為企業創新能力因子。

（2）因子F2主要在人均地區生產總值、研究與開發機構數、研究與開發機構R&D 經費內部支出、研究與開發機構發表科技論文數、研究與開發機構發表科技著作數、高等學校R&D 經費內部支出、高等學校發表科技論文數、高等學校發表科技著作數等指標上載荷較大，主要反映了高校與科研機構兩方的區域創新能力，這也正是產學研中的“學”與“研”兩大塊，因此將此因子命名為學研方創新能力因子。

（3）因子F3在高等學校數、高等學校專任教師數上有很高的載荷，還可以發現，F3在地方財政教育支出這個指標上的載荷也較大，為0.652，顯見，F3主要反映了區域的教育水平，因此將此因子命名為教育環境影響因子。

4 江蘇省技術創新能力評價及分析

4.1 因子得分計算

根據表5 因子得分系數矩陣以及樣本原始數據，可以得到3 個單項公因子的得分函數。記3 個因子的成分得分系數分別為αi、βi、γi（其中i為不同的指標，i=1～24），Xij為各指標標準化后的樣本值（其中j為不同的地區，j=1～31），則各地區各因子得分函數可以表示為：F1j=∑αiXij，F2j=∑βiXij，F3j=∑γiXij。這里我們直接運用SPSS 軟件計算出單項因子F1、F2、F3得分，以旋轉后各公因子的方差貢獻率占累積方差貢獻率的比例確定各公因子的權重，得出綜合得分的計算公式為：F綜合=(0.512 13×F1+0.258 37×F2+0.155 10×F3)/0.925 60。在此基礎上，代入單項因子得分結果，計算得出樣本各地區技術創新能力綜合得分。最后根據各項得分，對各樣本地區在企業創新能力、學研方創新能力和教育環境3 個方面以及總的創新能力進行排名，結果如表6 所示。

表6 樣本地區技術創新能力評價結果

表6（續）

4.2 評價結果分析

本研究構建的區域技術創新能力評價指標體系，涵蓋了企業創新、學研方創新以及教育環境3 個方面，能夠全面、有效地對區域技術創新能力進行評價。其中，企業創新所占權重為0.553，說明企業的創新能力對區域技術創新能力起著決定性的作用；學研方創新所占權重為0.279，說明學校和科研機構的創新能力對區域技術創新能力有著至關重要的作用；教育環境所占權重為0.168，說明教育環境對區域技術創新能力影響較小。

從技術創新綜合得分來看，不同地區的技術創新能力差異巨大，突出表現為個別省份得分顯著高于其他省份。其中，有20 個省份的得分低于全樣本平均值，而得分最高的廣東省、江蘇省和上海市的得分分別達到2.248 8 分、1.528 0 分和0.974 8 分，可以看出，江蘇省的整體技術創新能力居國內領先水平，但與廣東省仍有較大差距。另外可以發現，長三角3 省1 市的技術創新能力都處于國內較高水平，這得益于長三角區域一體化發展戰略的實施。江蘇省位于長三角這一極具創新活力的地區，通過推動構建區域創新共同體，有望進一步激發江蘇省的創新潛能。

企業創新因子方面，不同地區差距懸殊。其中，廣東省以4.083 6 的得分遙遙領先于其他省份，江蘇省排名第二，得分為2.367 5 分，說明江蘇省的企業創新能力處于國內較高水平。企業是將科研成果轉化為市場價值的主要推動者，是科技創新的主體，理想的區域創新系統是以企業為創新主體，促進技術轉移與創新能力提升，因而企業創新因子對區域技術創新能力起著決定性的作用。江蘇省企業創新整體運行情況良好，2018 年，全省有R&D 活動的規模以上企業數居全國第一；江蘇省以企業為主體的創新投入和產出方面表現也很突出，均位于全國前3 名。但是從總體來看，江蘇省與廣東省的技術創新能力差距主要來源于企業創新方面的表現，國內許多大型上市公司如華為技術有限公司、廣汽集團的總部都位于廣東省，這些企業有著巨大的研究創新能力；相對而言，江蘇省這類超大規模的企業較少，這是其企業創新方面的主要劣勢。

學研方創新因子方面，江蘇省排名較為靠后，得分僅為0.160 7 分，說明江蘇省的高校和科研機構方面的創新水平較低。高校與科研機構在產學研深度融合的創新體系中發揮著創新知識源的作用，是科研成果的主要來源，為企業以及整個創新體系提供大量的高端人才和前沿科技與先進知識。考察原因發現，江蘇省的高校科技創新投入和產出都處于國內較高水平，但研發機構的創新能力表現不佳，全省有研發機構130 家，國內排名第7 位，研發機構的內部支出和產出水平都較低。北京是我國的首都，高校聚集，研發機構的投入產出都處于國內最高水平，而上海市作為國內發達城市，其研發力量僅次于北京市，這兩市的學研方創新因子排名第1、2 位；除上述兩地區外，四川省、陜西省和湖北省的學研方創新排名也高于江蘇省，但這3 個省份創新能力的其他方面表現欠佳。可見，江蘇省未抓好創新源頭，學研方技術創新能力與整體技術創新能力尚不匹配，還有很大的進步空間。

教育環境因子方面，江蘇省排名僅為第7 位。教育水平直接影響創新人才的產出，間接影響未來區域的創新能力，因此這一因子對區域技術創新能力發展同樣具有重要的作用。實際上，江蘇省是國內教育大省，其高等學校數和專任教師數都居于全國第一，而江蘇省的這個因子得分排名較低，并不是說江蘇省的教育環境不佳，而是因為教育環境對整體技術創新能力影響是間接地通過影響其他指標而產生的，直接效果有限，但是卻不可忽視。

5 結論與展望

本研究在總結以往研究的基礎上，從技術投入、技術產出和技術發展環境3 個方面構建區域技術創新能力評價指標體系，運用因子分析法對我國31 個省份的技術創新能力進行評價，提取了3 個公因子，其中企業創新因子對技術創新能力影響最為顯著，其次是學研方技術創新因子，教育環境因子也有一定的影響；同時結合評分結果，對江蘇省的技術創新能力進行分析，發現江蘇省整體創新能力居于國內領先水平，企業創新能力水平比較高，但學研方創新因子和教育環境因子相對而言表現較差。因此，江蘇省要提升整體技術創新能力，需要依托長三角一體化戰略的實施構建創新共同體，著力提升學研方的創新能力，尤其是研發機構的投入產出水平，同時要繼續維持高水平的企業創新能力和優越的教育環境。

由于考慮到數據的可得性及其繁雜程度，本研究僅采用了產學研三方細分個別指標，還有許多指標都是總體指標，因此在未來的研究中可以考慮構建更加完善、細致的評價指標體系，得出更加精準的，基于企業、學校、研發機構三方的區域技術創新能力評價結果。