基于多元線性回歸的河北省科技創新能力提升對策研究

張冬燕，王冬至，楊香合

(1.河北農業大學 經濟管理學院，河北 保定 071000；2.河北農業大學 林學院， 河北 保定 071000；3.河北農業大學 科學技術研究院，河北 保定 071000)

0 引言

隨著知識經濟和經濟全球化發展，科技創新能力已成為一個區域經濟發展和競爭力提升的決定性因素。區域科技創新能力是企業、高校、科研院所、政府、中介服務機構等創新主體依托區域內各種資源要素，通過產學研合作，將知識轉化為新產品、新工藝、新服務等，以實現市場化，從而實現區域經濟發展。

科技創新能力是區域內各種科技創新要素相互作用的結果，不同學者關于區域科技創新能力影響因素的劃分和表述不同。綜合學者們的研究，研發經費[1-2]、科研人員數量[3-4]、企業R&D經費[5]、產業結構[6-8]、外商直接投資[9-11]、產學研合作[12-13]等因素可影響一個區域的科技創新能力；也有學者通過研究發現，外商直接投資對技術創新的影響不顯著[5]。關于產業結構對區域創新能力的影響，王金波等[7]研究發現，增加第三產業占比可以有效地促進區域創新能力。有學者研究表明，高校大學生對區域科技創新能力提升不明顯[3]，甚至有阻滯作用。借鑒前人經驗，基于系統性、科學性、現實性、可操作性以及數據的可獲得性等原則選取指標，分析其與科技創新能力之間的關系，探究科技創新能力的影響因素，在此基礎上根據河北省科技創新能力實際，提出河北省科技創新能力提升對策。

1 研究設計

1.1 變量選取與數據來源

科技創新對于區域經濟發展發揮著重要推動作用，一個區域為促進經濟發展應著力提升其科技創新能力，這就首先需要明確區域科技創新能力的衡量指標，然后深入分析影響該指標的因素。國內外眾多學者將專利量作為區域科技創新能力的測度指標[14-16]。專利量已成為當前具有很高認同度、能夠測度區域科技創新能力的有效指標。因此一個區域可以通過增加專利量來提升其科技創新能力，專利授權量相對于專利申請量更能體現出一個區域的科技創新產出水平，而發明專利代表創造新產品或對產品技術的革新，更能代表區域科技創新實力[17]。本研究選取發明專利授權量作為河北省科技創新能力的衡量指標。

借鑒《中國區域創新能力評價報告》，以及魏守華等[18]和白慧林[19]的研究，將研發投入、人力資本水平、對外開放程度、產學研合作強度、產業結構作為影響科技創新能力的影響因素，分別選取R&D經費投入、R&D人員數量、外商投資企業投資總額、高等學校R&D經費中企業資金、第三產業增加值在GDP中的占比作為衡量指標。

本研究所需數據來源于《中國統計年鑒》《中國科技統計年鑒》。

1.2 研究方法

回歸分析是對具有因果關系的影響因素(自變量)和因變量所進行的數理統計分析處理。通過構建回歸模型，計算專利授權量和不同指標之間的相關系數，從而確定各指標與專利授權量之間的相關程度，進而確定河北省科技創新能力的影響因素。

2 實證分析

2.1 理論模型

根據柯布道-格拉斯生產函數，參照魏守華等[18]和白慧林[19]構建的模型，構建創新生產函數：

Yi,t+1=f(X1i,t,X2i,t,X3i,t)Hi,tAi,t

(1)

式中：Yi,t+1為i區域第t+1年的產出；f為非線性函數；Hi,t為i區域第t年創新投入；Ai,t為i區域的知識存量；X1i,t，X2i,t，X3i,t分別代表關鍵解釋變量：對外開放程度、產學研合作強度、產業結構。

對公式(1)取對數，得到公式(2)：

lnYi,t+1=α+βlnX1i,t+γlnX2i,t+ηlnX3i,t+θlnHi,t+κlnAi,t+εi,t

(2)

式中：α，β，γ，η，θ，κ為模型參數；εi,t為隨機誤差項。

由于發明專利從申請到授權需要經過一定的時間間隔，一般需要3年左右。因此采用發明專利授權量滯后3年的做法，采用2010—2019年的數據，而對應的影響因素指標數據選取2007—2016年數據，將公式(2)變形，設定理論模型為：

Yt+3=a1+a2X1t+a3X2t+a4X3t+a5Ht+a6At

(3)

式中：Yi,t+3為第t+3年的發明專利授權量；X1t為第t年外商投資企業投資總額；X2t為第t年高校R&D經費中的企業資金；X3t為第t年第三產業增加值在GDP中的占比；Ht為第t年的R&D經費投入；At為第t年的R&D人員數量；a1,a2,a3,a4,a5,a6為模型參數。

2.2 發明專利授權量與所選參數相關分析

對發明專利授權量與R&D經費投入、第三產業增加值在GDP中的占比等指標進行相關分析，結果(見表1)顯示：外商投資企業投資總額、高校R&D經費企業資金、第三產業增加值占GDP比重、R&D經費投入、R&D人員數量均與發明專利授權量在0.05水平上顯著相關，可以用發明專利授權量與外商投資企業投資總額、高校R&D經費企業資金、第三產業增加值占GDP比重、R&D經費投入、R&D人員數量等指標做多元線性回歸。

表1 發明專利授權量與R&D投入等指標相關性

2.3 模型構建

運用SPSS 25，采用逐步回歸進行多元線性回歸分析，結果如表2所示。模型1，2，3，4的擬合優度分別為R2=0.898，0.909，0.912，0.913，調整后的擬合優度分別為R2=0.898，0.908，0.911，0.912，調整后的擬合優度均接近于1，因此被解釋變量解釋的部分較多，說明發明專利授權量的影響指標選擇比較符合實際。模型4的德賓-沃森檢驗值為1.759，接近2，觀測值具有相互獨立性，樣本數據之間無序列相關，并且模型4中因素VIF值均小于10，表明變量之間不存在多重共線性，模型4的調整R2最大，擬合效果更好。據此構建模型：

Y=-7 298.196+0.002×R&D經費投入+141.804×第三產業增加值在GDP中的占比+ 0.010×R&D人員數量+0.004×高校R&D經費中的企業資金

(4)

由此可見，發明專利授權量受R&D經費投入、第三產業增加值在GDP中的占比、R&D人員數量以及高校R&D經費中企業資金影響較為顯著。第三產業增加值在GDP中的占比每增長1個百分點，3年后發明專利授權量將增加141.804項；R&D人員數量每增加100人，3年后發明專利授權量增加1項；高校R&D經費中的企業資金投入每增加1 000萬元，3年后發明專利授權量增加4項；R&D經費投入每增加1 000萬元，3年后發明專利授權量增加2項。

表2 多元線性回歸結果

3 結論與對策

根據《中國科技統計年鑒》數據，河北省2007—2019年之間第三產業增加值在GDP中的占比、R&D人員數量、高校R&D經費中的企業資金、R&D經費投入在全國31個省(自治區、直轄市)排名，如圖1所示。

由回歸分析結果可知，第三產業增加值在GDP中的占比、R&D人員數量、R&D經費投入和高校R&D經費中的企業資金投入對于3年后發明專利授權量具有正向促進作用。由圖1可知，河北省R&D人員數量處于中游偏上水平，排名在第12～15位波動，但由于R&D經費投入和高校R&D經費中的企業資金投入處于中游及偏下水平，尤其是第三產業增加值在GDP中的占比處于下游水平，其負向拉動作用明顯，使得3年后即2010—2019年河北省發明專利授權量處于中游偏下水平。

因此，為提升河北省科技創新能力，提出以下建議。

3.1 進一步加快產業結構調整

20世紀60年代以后，發達國家的第三產業發展迅速，占比超過了60%。我國北京、上海、天津等科技創新能力較強的城市近3年第三產業增加值在GDP中的占比都也都超過了60%，而河北省第三產業增加值在GDP中的占比僅為50%左右。河北省應在鞏固農業基礎地位的基礎上，進一步調整產業布局，加快第三產業發展，大力發展高新技術服務業，加快培育業態先進、附加值高、帶動突出、競爭力強的規模以上服務業企業；并且推動創新融合發展，加快推動服務業與先進制造業、現代農業融合發展，提升全產業鏈價值。

圖1 河北省各指標全國排名

3.2 進一步強化人才引進和培育

人才是科技創新的主體，河北省應通過財政支持、優化醫療和教育政策、實施稅收優惠政策等鼓勵各高校、科研單位和企業等積極開展人才引進及培育工作。通過完善科研評價體系、建立健全鼓勵科技創新人才開展創新的利益分配制度和激勵機制，為科研人員提供良好的科研環境和平臺，解決好引進人才的住房、子女教育、醫療保障等問題，解決好科研人員的后顧之憂，從而引進更多科研人員。通過學歷教育、高層次科研院所和高校進修培訓等形式培育科研人員。

3.3 進一步促進產學研合作

根據前文分析，R&D經費投入和高校R&D經費中的企業資金投入單位相同，模型結果表明產學研結合程度相對于單純的經費投入對于發明專利授權量的增長效應更強，是后者的2倍。因此，政府應制定獎勵政策、稅收政策等，鼓勵各類社會資本參與科研項目，引導企業通過科研項目或直接投入資金，根據市場需求，委托高校、科研院所開展相關研發活動，吸引高校、科研院所科技人員參與企業技術攻關；支持企業、高校、科研院所組建創新戰略聯盟；鼓勵科技創新園區與高校、科研院所建立產學研示范基地。

3.4 進一步增加研發投入

“十三五”期間河北省研發投入有了大幅提高，由350.87億元增長到634.40億元，在全國排位由第16位提升至第13位，研發投入強度由1.18%增長到1.75%，在一定程度上促進了科技創新能力提升。為進一步提升河北省科技創新能力，河北省各級政府應增加財政科研投入，發揮財政資金杠桿效應，制定相關政策激勵企業增加研發投入，同時有條件有序引進外資參與科研活動。