蘭州科技創新能力評價研究

楊嬌 談潤方 彭莉 楊虎 魏媛

摘 要：創新策源地城市是科研院所和科研人才的集聚地，能反映一個地區的原始創新能力。文章基于主成分分析法，從科技創新投入、原始創新力、科技創新資源、科技創新成果轉化、科技創新支撐、科技創新環境等方面對蘭州在創新策源地城市中的科技創新能力進行比較研究。結果表明：蘭州在科技創新成果轉化方面排名靠前，具有優勢；科技創新支撐、原始創新力、科技創新資源方面排名居中，具有較大提升空間；科技創新投入、科技創新環境方面排名靠后與其他創新策源地城市差距較大。因此，蘭州應加大科技研發投入力度，持續做好創新企業培育，深化校企合作，同時，強化政策支撐，不斷深化人才體制機制改革，凝聚人才力量，進一步提高蘭州科技創新能力。

關鍵詞：主成分分析；科技創新能力；創新策源地

中圖分類號：F124.3 文獻標志碼：A

當前新一輪科技革命和產業變革突飛猛進，科學研究范式正發生著深刻變革，學科交叉融合不斷發展，科學技術和經濟社會發展加速融合。黨的二十大再次強調了堅持創新在中國現代化建設全局中的核心地位。城市是科技創新最重要的空間載體，而科技創新已成為推動城市轉型升級、人才聚集、基礎設施建設、科學治理、實現高質量發展的關鍵引擎。創新型城市建設是實施創新驅動發展戰略的重要載體，是政府參與和支持城市創新活動的一項重要探索，被認為是目前實現中國區域經濟高質量發展的重要路徑[1]。中國科學技術信息研究所發布的《國家創新型城市創新能力評價報告2020》，依據主體創新功能的不同、各城市在國家區域發展戰略中的定位以及數據的可獲得性及城市、城區之間的可比性，首次將創新型城市分為創新策源地、創新增長極和創新集聚區。由于蘭州原始創新能力較為強勁，從2020年起，已連續3年成為全國創新策源地城市。為了對比分析找到蘭州與其他創新策源地城市的差距，文章運用主成分分析法，對16個創新策源地城市的創新能力進行實證研究，以此提出對策建議，以期能進一步促進蘭州科技創新能力提升。

1 主成分理論及步驟

主成分分析方法是將多項指標轉化成少數幾項新的指標，轉化后的指標能夠保留原始變量大部分信息，新的變量彼此間互不相關且不存在多重共線性[2]。主成分分析法具有以下優點：一是可以減少變量處理的工作量；二是能夠避免變量之間的相關性造成結果分析的偏差[3]。主要步驟： （1）假設有n個評價城市，每個樣本有m個變量，則可構成一個n×m的原始數列矩陣；（2）將原始數據進行標準化處理；（3）計算相關矩陣；（4）求相關矩陣R的特征向量值；（5）選擇p個主成分（一般使其方差貢獻率達到85%以上）；（6）寫出主成分公式及得分。

2 主成分分析

2.1 比較城市的選擇、指標體系及數據來源

蘭州與全國其他創新策源地城市比較研究，其他創新策源地城市分別為南京、杭州、武漢、深圳、廣州、合肥、成都、長春、長沙、西安、哈爾濱、濟南 、青島、沈陽、大連。文章指標體系與數據全部來源于《國家創新型城市創新能力評價報告2022》[4]，數據為2020年，指標體系見表1。

2.2 實證分析

2.2.1 計算特征值和方差貢獻率

文章使用了SPSS 22.0統計軟件對該指標體系及相關數據進行主成分分析。計算得到特征值與方差貢獻率表見表2。

2.2.2 選擇主成分并計算得分

通過輸出的特征值與方差貢獻率表根據特征值大于1且解釋度達到85.5%的結果篩選出6個主成分。根據主成分得分公式，計算各個主成分中各個變量的權重，即用各個主成分因子的系數與各個主成分特征值的開根之比[5]，再用權重與標準化后的因子相乘，得到6個主成分計算公式。

F 1 =0.236X 1 + 0.188X 2 + 0.272X 3 + ... + 0.247X 26（1）F 2 =0.035X 1 -0.036X 2 -0.022X 3 +...-0.06X 26（2）F 3 =- 0.246X 1 + 0.104X 2 + 0.078X 3 + ... + 0.222X 26（3）F 4 =- 0.001X 1 + 0.073X 2 + 0.057X 3 + ...- 0.065X 26（4）F 5 =- 0.212X 1 + 0.341X 2 + 0.004X 3 + ... + 0.02X 26（5）F 6 =0.113X 1 + 0.216X 2 - 0.054X 3 + ...- 0.273X 6（6）

用各主成分公式中指標對應的系數乘以各主成分對應的方差貢獻率再除以總方差貢獻率即可得出綜合得分模型：

F=0.089X 1 +0.152X 2 +0.142X 3 +0.028X 4 +0.081X 5 -0.01X 6 + 0.128X 7 + 0.163X 8 + 0.114X 9 + 0.039X 10 +0.133X 11 + 0.113X 12 + 0.139X 13 + 0.007X 14 + 0.066X 15 +0.122X 16 + 0.186X 17 + 0.071X 18 + 0.068X 19 + 0.133X 20 +0.131X 21 - 0.081X 22 + 0.104X 23 + 0.113X 24 + 0.084X 25 +0.11X 26 （其中X i 為標準化后的數據） （7）

F 1 主要包括研發投入和企業培育2類指標，定義為科技創新投入因子；F 2 相關性較高的指標有高層次科技人才數、 “雙一流”建設學科數，定義為原始創新力因子；F 3 相關性較高的指標有萬人普通高校在校學生數和高新技術企業營業收入與規上工業企業營業收入之比，定義為科技創新資源因子；F 4相關性較高的指標有規上工業企業研發經費支出與營業收入之比和技術輸入合同成交額與地區生產總值之比，定義為科技創新成果轉化因子；F 5 相關性較高的指標有財政科技支出占公共財政支出比重和技術輸出合同成交額與地區生產總值之比，定義為科技創新支撐因子；F 6 相關性較高的指標有國家級科技成果獎數和國家級科技企業孵化器，定義為科技創新環境因子。

2.3.3 計算主成分與綜合得分并排名

根據主成分計算公式，將16個創新策源地城市的數據帶入計算，可以分別計算各城市主成分和綜合得分及排名，具體情況見表3。

2.4 比較分析與結論

2.4.1 科技創新投入方面

科技創新投入因子中，蘭州得分0.52，在16個創新策源地城市中排名第16。從貢獻較大的萬名就業人員中研發人員、科創板和北交所主板上市企業數、萬人發明專利擁有量3個指標的統計數據可以看出，蘭州與其他創新策源地城市差距很大，萬名就業人員中研發人員不到南京的三分之一，科創板和北交所主板上市企業數為0，是16個城市中唯一一個為0的城市，萬人發明專利擁有量也是16個城市中最低的，僅為深圳的14%。由此可見，蘭州市在科技研發投入、人才引進、科技型企業培育方面還需加強。

2.4.2 原始創新力方面

原始創新力因子中，蘭州得分0.85，在16個創新策源地城市中排名第6。從貢獻較大的高層次科技人才數、 “雙一流”建設學科數2個指標的統計數據可以看出蘭州排名處于中等水平，但就絕對值數據來看與最高城市南京相比差距還是很大。由此可見，蘭州市在人才引進培養、 “雙一流”建設學科方面還需加強。

2.4.3 科技創新資源方面

科技創新資源因子中，蘭州得分0.28，在16個創新策源地城市中排名第6。從貢獻較大的萬人普通高校在校學生數和高新技術企業營業收入與規上工業企業營業收入之比2個指標的統計數據來看，萬人普通高校在校學生數排名靠前，說明蘭州普通高校在校學生相對較多，擁有人才儲備優勢；高新技術企業營業收入與規上工業企業營業收入之比蘭州排名處于中等水平，但就絕對值數據來看不到最高城市長沙一半。由此可見，蘭州在科技創新人才儲備方面具有優勢，需發揮好人才儲備優勢，留住人才，同時要繼續做好高新技術企業的培育工作。

2.4.4 科技創新成果轉化方面

科技創新成果轉化因子中，蘭州得分0.85，在16個創新策源地城市中排名第1。從貢獻較大的技術輸入合同成交額與地區生產總值之比、基礎研究經費占研發經費比重2個指標的統計數據來看，2個指標排名和絕對值都比較靠前。蘭州在技術輸入合同成交額與地區生產總值之比排名靠前說明蘭州在專利成果的轉化上較為活躍；基礎研究經費占研發經費比重排名靠前說明蘭州在基礎研發投入這方面做得比較好，具有優勢。

2.4.5 科技創新支撐方面

科技創新支撐因子中，蘭州得分0.43，在16個創新策源地城市中排名第5。從貢獻較大的地區生產總值與固定資產之比、規上工業企業新產品銷售收入與營業收入之比2個指標的統計數據來看，2個指標排名和絕對值都比較靠后。說明蘭州在固定資產投入和科技產品經濟績效方面還需加強。

2.4.6 科技創新環境方面

科技創新環境因子中，蘭州得分-0.35，在16個創新策源地城市中排名第13。從貢獻較大的國家級科技成果獎數和國家級科技企業孵化器、大學科技園新增在孵企業數2個指標的統計數據來看，2個指標排名和絕對值都比較靠后。說明蘭州科技型企業培育工作還需加強。

2.4.7 主成分綜合評價方面

主成分綜合評分是綜合考慮了多個主成分評分，對其進行加權平均所得到的評分。蘭州綜合得分0.52，在16個創新策源地城市中排名第16。排名第1的城市是深圳，得分1.89，排名第2的城市是杭州，得分 1.76，蘭州得分僅占深圳的 28%，杭州的30%。在16個創新策源地城市中西部城市有3個，分別是西安、成都、蘭州。西安排名第6，得分1.27，成都排名第9，得分1.09，蘭州得分占西安的41%，成都的 47%，蘭州與西部創新策源地城市差距較大。說明蘭州的科技創新能力在創新策源地城市中處于落后地位，有很大的發展空間。

3 對策建議

3.1 加大科技研發投入力度

作為衡量一個地區科技發展水平的核心指標之一，科研投入在科技創新中發揮著重要作用。財政、科技部門要健全財政科技投入穩定增長機制，加大財政科技支出力度，不斷優化財政科技支出方式，不斷提高財政科技支出用于研發活動的比例，充分發揮財政資金引導作用，帶動全社會研發投入大幅增長。人社、科技部門要積極引進企業急需緊缺人才，不斷提高萬名就業人員中研發人員數量。科技部門要持續做好創新企業培育，積極培育高新技術企業和科技型中小企業。

3.2 增強科技原始創新力

科技部門要加大科技計劃項目對基礎研究項目經費投入比例，支持高校院所開展基礎研究，并加強與教育部門對接，支持蘭州大學“雙一流”學科建設和在蘭高校研發創新，提升重點學科建設水平。政府要強化政策支撐，不斷深化人才體制機制改革，深化校企合作，鼓勵和引導企業與高校建立科研合作關系，凝聚人才力量。

3.3 加快科技成果轉化落地

科技成果轉化是加快新質生產力的重要途徑。蘭州市要充分發揮科研院所富集優勢，繼續保持基礎研發投入的力度，同時加強技術交易的認定登記，提升區域技術合同成交額，加快推進企業優秀科技成果轉化落地。工信、科技部門要大力開展新產品登記備案工作，進一步推動企業研發創新，提高企業自主創新能力。科技部門要積極打造創新平臺，建設一批功能齊全，產業覆蓋廣泛的眾創空間和孵化器。

3.4 強化科技創新支撐

科技創新是高質量發展主引擎。政府要搭建高水平研發平臺，支持企業加大研發投入，鼓勵符合條件的高新技術企業上規入庫，對有意愿上市企業，采取梯度培育、逐步掛牌的原則，分門別類建立上市企業庫，分階段、分層次、分梯度進行培育。切實加強專利申報政策宣傳，積極引導企業申報發明專利。大力發展經濟，保障居民收入總體增長，為科技創新營造平穩健康的經濟環境。

參考文獻：

[1]徐正麗，龔艷平，吳俊. 創新型城市建設的減排效應評估[J]. 統計與決策，2022，38（12）：55-59.

[2]張璽，謝晉，梁增發，等. 基于主成分散點圖的西南煙區烤煙質量綜合評價[J]. 貴州農業科學，2023，51（2）：91-98.

[3]張遠航. 基于主成分分析的農業供應鏈信用風險評價[J]. 南方論壇，2023，54（11）：44-46.

[4]中國科學技術信息研究所. 國家創新型城市創新能力評價報告[M]. 北京：科學技術文獻出版社，2022：1-2.

[5]胡勝，雷歡歡，胡華強. 基于Logistic 模型的我國房地產企業信用風險度量研究[J]. 中國軟科學，2018（12）：157-164.

Lanzhou Science and Technology Innovation Capability Evaluation Research：Comparison Based on the National Innovation Source City

YANG Jiao，TAN Runfang，PENG Li，YANG Hu，WEI Yuan

（Lanzhou Institute of Science and Technology Information，Lanzhou Gansu 730030，China）

Abstract： The innovation source city is the gathering place of scientific research institutes and scientific re?search talents， which reflects the original innovation ability of a region. Based on principal component analysis， this paper makes a comparative study on the scientific and technological innovation ability of Lanzhou in the innovation source city from the perspectives of scientific and technological innovation input， original innovation power， scientif?ic and technological innovation resources， scientific and technological innovation achievements transformation， sci?entific and technological innovation support and scientific and technological innovation environment. The results show that Lanzhou ranks high in the transformation factors of scientific and technological innovation achievements and has advantages; while scientific and technological innovation support， original innovation power， scientific and technological innovation resources ranked in the middle， with greater room for improvement; and the ranking of sci?entific and technological innovation input and scientific and technological innovation environment factors is lower than that of other innovation source cities. Therefore， Lanzhou should increase the investment in science and tech?nology research and development， continue to do a good job in cultivating innovative enterprises， deepen school-en?terprise cooperation， at the same time， strengthen policy support， constantly deepen the reform of talent system and mechanism， gather talent strength， and further improve Lanzhou's scientific and technological innovation ability.

Key words： principal component analysis; scientific and technological innovation ability; innovation source