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区域技术创新能力的指标筛选及评价研究 摘要:以区域技术创新的内涵及构成要素为基础,构造覆盖面较广的指标体系,通过相关性分析,保留各子系统内比较相关的指标,构建区域技术创新能力综合评价指标体系。运用主成分分析法计算各子系统的评价指数,同时利用熵值法确定各子系统的权重,从而得出区域技术创新的综合指数。对泰安市20042008年的区域技术创新能力情况进行实证分析,结果显示,泰安市区域技术创新能力呈现出不断增长的趋势。 关键词:主成分分析法;熵值法;区域科技创新;创新能力 中图分类号:F22文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)30-0136-04 引言 随着经济全球化的加快,区域经济日益直接参与全球竞争,区域技术创新能力逐渐成为区域经济增长和获取国际竞争优势的决定性因素。在此背景下,建立一套科学的指标体系全面评估某地区的技术创新能力,对于了解该地区的区域技术创新体系的发展状况,具有十分重要的意义。 目前对于区域技术创新能力的评价方法以主成分分析最为常见,事实上,并非任意的指标都适合作主成分分析,当各指标相关矩阵中大部分相关系数都小于0.3的话,则不适合作主成分分析,所以可以此为标准筛选初始指标,构建最终区域技术创新评价指标体系;而且如果构建的评价指标体系中只含有一个系统时,可以选取其中的几个主成分,以其方差贡献率来确定各主成分的权重,从而得出整个系统的评价,而当出现多个子系统时,每个子系统的权重确定则成为问题的焦点。所以,从区域技术创新能力的内涵和构成要素出发,借鉴前期的研究成果35,构建初始评价指标体系,对每个子系统内,保留比较相关的指标,从而构建区域技术创新评价指标体系;然后建立主成分熵值法的评价模型,得出各年度的区域技术创新能力评价指数。最后对泰安市20042008年的区域技术创新能力进行了实证研究。 一、区域技术创新能力评价指标体系的构建 (一)区域技术创新能力评价初始指标体系的构建 本文从区域技术创新能力的内涵和构成要素出发,根据系统性、可操作性、有效性、可比性、动态连续性等基本原则,从技术创新投入能力、产出能力、扩散能力、支撑能力四个系统出发构造了一个初始的覆盖面较广的评价体系。初始的指标体系共包括41个评价指标。 1.技术创新投入能力指标主要包括人力、财力以及创新载体投入等,人力投入选取了从事科技活动人员总数、从事科技活动中科学家和工程师比重、从事R&D活动人员占总体科技人员比例、规模以上工业企业中全时人员比重等4个指标;财力投入包含科学技术支出占地方财政的比重、R&D支出占全部科技项目经费比重、规模以上工业企业科学活动经费支出占GDP比重、规模以上工业企业技术改造经费支出、规模以上工业企业技术引进经费支出、规模以上工业企业新产品开发经费支出等6个指标;创新载体选取科研活动机构数、科技园区数量、科技中介机构数、高新技术企业数量、规模以上工业企业全部科技项目数、国家火炬计划重点高技术企业数量等6个指标。 2.技术创新产出能力主要反映了区域的技术创新最终表现为对当地经济增长的贡献和创新活动所取得的主要研究成果的能力,从新产品产出、科技成果产出和经济增长三个方面选取了11个评价指标反映区域技术产出能力。反映新产品产出的指标为规模以上工业企业新产品销售收入、规模以上工业企业新产品产值以及高新技术产业产值占全部工业总产值的比重;科技成果产出包含授权发明专利数以及获省级以上奖励科技成果数目;经济增长选取的指标为:工业企业增加值、工业企业全员劳动生产率、第三产业比重、人均GDP、万元GDP能耗以及万元GDP取水量。 3.技术创新扩散能力主要是指新技术、新工艺在各创新主体内流动的能力,是反映区域将科技转化为创新能力的重要标志,从科技合作和技术引进消化吸收技术两个方面选取了7个指标来反映区域技术创新扩散能力。科技合作选取的指标为实际利用外资额、来自企业的研究开发资金以及对研究院所及高校的科研活动经费支出;技术引进消化吸收技术包含引进国外技术经费支出、购买国内技术经费支出、引进技术消化吸收经费支出以及合同引进项目总投资等4项指标。 4.技术创新支撑能力也就是区域的科技创新环境,它对区域技术创新有着基础保障和支撑作用,间接地影响到区域的创新要素的积聚和投入产出能力,从金融环境和教育环境两个方面选取了7个指标来反映区域技术创新支撑能力。金融环境选取的指标为政府部门对规模以上企业的科技活动资金支持、金融机构贷款以及技术改造贷款;教育环境包含的指标为高等学校专任教师数量、教育经费、人均教育经费以及在校大中专学生人数。 (二)区域技术创新能力评价指标的筛选 1.专家筛选。在初始评价指标体系构建后,以调查问卷的方式,由科技局、统计局以及高新开发区的专家对指标进行了筛选。经过筛选,共剔除了规模以上工业企业技术改造经费支出、规模以上工业企业技术引进经费支出、科技园区数量、科技中介机构数、高新技术企业数量、万元GDP取水量及教育经费等7个指标。 2.指标的相关性分析。经过专家筛选后,保留的指标数量还是偏多,而且由于要选取主成分分析法进行评价,因此,有必要对专家筛选后的指标进行相关性分析,如果某指标与本系统中一半以上的指标相关系数均低于0.3的话,则去掉该项指标。经过相关性分析后,从事科技活动中科学家和工程师比重、从事R&D活动人员占总体科技人员比例、规模以上工业企业中全时人员比重、R&D支出占全部科技项目经费比重、规模以上工业企业科学活动经费支出占GDP比重、国家火炬计划重点高技术企业数量、获省级以上奖励科技成果数目、第三产业比重、万元GDP能耗、引进国外技术经费支出、引进消化吸收经费支出、在校大中专学生人数等12指标被剔除。 3.区域技术创新能力评价指标体系的构建。在经过专家筛选和相关性分析以后,由精简后的指标构成区域技术创新的评价指标体系(见表1)。 二、区域技术创新能力的主成分熵值法评价模型 为了使评价结果客观可信,本文采取主成分分析熵值法来计算区域技术创新能力指数。首先通过主成分分析法计算各子系统的评价指数,然后采用熵值法求出各子系统的权重,从而得出综合评价。 若选取n年,m个指标,则xij为第i年的第j个指标的数值(i=1,2,n;j=1,2,m),则 1.数据标准化。采用Zscore法进行标准化yij=,其中xi与i分别为第j个指标的样本均值和标准差,yij为标准化处理后的数据。这也是在SPSS软件中是默认的方法。 2.对于矩阵Y=yijmn,计算其相关系数矩阵,并求特征值和特征向量,计算方差贡献率。 3.确定主成分的个数,选取在全部特征值中的累积方差贡献率85%的前l个主成分,将后面其他的主成分舍弃。 4.计算每个子系统的得分。将指标的标准化数值加权平均可得主成分的数值,然后l个主成分的加权可以得出每个子系统的评价指数XK(k=1,4)。 5.数据非负化。对数据作平移y ij=yij+3,并计算第j项指标权重pij=(0pij1)。 6.计算第j项指标的信息熵值ej和dj信息效用值: ej=-kpijln(pij),其中,k=,dj=1-ej。 7.将子系统中所有指标的信息效用值求和,得到DK,从而得出各子系统的权重wk=。 8.计算区域技术创新能力的综合得分X=wkXk。 三、区域技术创新能力评价实证研究 泰安市区域技术创新能力评价的原始数据来自泰安市统计年鉴(20052009年)。 (一)基于主成分分析法的子系统评价 由于各子系统的评价过程类似,在此以技术创新投入能力指标的评价过程为例,其余类推。 应用SPSS软件,对技术创新投入系统进行主成分分析,由结果可知,前两个主成分的累计贡献率达到了94.58%,所以选取前两个主成分。同时计算其特征向量矩阵,得出两个主成分F11、F12评价值为: F11=0.443y11+0.443y12+0.465y13+0.392y14+0.488y15 F12=0.257y11+0.496y12+0.417y13+0.715y14+0.041y15 将方差贡献率归一化得到其权重,从而得出第一个系统的评价指数为X1=0.8799F11+0.1201F12。 同样可得到其他三个子系统的评价值,将主成分分析得到的各子系统的评价得分进行汇总,得到表2。 (二)基于熵值法的综合评价 首先,得出每个子系统的信息效用值,然后得出其权重,从而泰安市区域技术创新能力指数为: X=0.192753X1+0.407748X2+0.183732X3+0.215768X4 经计算得到综合评价结果(如表3、图1所示)。 (三)评价结果分析 由表2可以得出在20042008年五年间,泰安市技术创新投入、产出、扩散和支撑能力均呈现出现稳中有升的变化趋势,从而泰安市区域技术创新能力是不断增强的(见表3、图2)。 表320042008泰安市区域技术创新能力综合指数 结论 本文对初始评价指标体系经专家筛选,并作相关性分析,保留比较相关的指标构建区域创新能力评价指标体系,然后给出了主成份熵值法的综合评价模型,并对泰安市20042008年的技术创新能力进行了实证分析,评价结果显示,泰安市的技术创新能力在不断地提升。 参考文献: 杨青青,潘杰义,宫晓华.运用主成分分析的城市区域创新能力研究J.现代制造工程,2008,(9):115-119. 陈国宏,肖细凤,韩彩欣,李美娟.区域科技创新能力评价指标识别研究J.中国科技论坛,2008,(11):67-71. 南英子,实证分析中运用主成分分析法应注意的几个问题J.统计与决策,2009,(21):155-156. 刘中文,姜小冉,张序萍.我国区域技术创新能力评价指标体系及模型构建J.技术经济与管理研究,2009,(1):32-35. 章振东.基于主成分-熵分析的上市企业财务绩效评价研究J.求索,2009,(2):30-32. 仇方道,汤茜.基于熵值法的徐州市农业可持续发展评价研究J.徐州师范大学学报:自然科学版,2005,(2):74-78. The Research on Index Seive and Evaluation of the Regional Technology Innovation Ability ZHANG Xu-ping1,LIU Zhong-wen2,ZHANG Feng2 (1.Basic Department, Shandong University of Science and Technology,Taian 271019,China; 2.College of Economic and Management, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266510,China) Abstract: The paper established the index system on the basis of the connotation and inscape of the regional technological innovation, and used method of correlation analysis to establish the comprehensive evaluation index syse indexes that has relative relationship in each subsys the index of subsystem in the regional technological innovation, and determinded the weight of each subsystem using the method of entropy, at last calculated the total index of regi