各省科技竞争力研究及分析_聚类分析

论文导读:：科技竞争力是经济竞争力的重要组成部分和关键性要素。各省由于科技基础、科技投入、科技产出、科技影响等要素的不同，其科技竞争力也不同。根据科技竞争力的内涵，构建出科技竞争力综合评价指标体系。以2010年的中国统计年鉴的数据为来源，运用社会经济统计软件SPSS11.5，通过对31个省多项评价指标进行因子分析和聚类分析，客观地评价各省科技竞争力。
论文关键词：科技竞争力，因子分析，聚类分析
 

1、引言

科学技术作为第一生产力，它是经济发展的重要推动力。新古典经济增长理论证明了技术进步是经济增长的主要源泉；新经济增长理论认为科技是一个重要的生产因素，它可以提高投资的收益，实现收益递增，最终推动经济的持续增长；发展经济学认为科技进步已成为工业产业国际竞争力的关键和核心因素^[1]。

省份是个特殊规模的经济体，城市之间存在竞争已成为许多研究人员的共识，所以各省之间的激烈竞争也就必然存在，同时科技的发展水平也影响和制约城市经济整体水平的发展。各省科技的竞争是多方面的，它包括与科技直接相关的各个方面,涉及科研人员、科研经费、专利数量、教育投入经费等因素。

而目前我国各省的科技投入如何？科技产出怎样？科研经费投入比例如何？又是那些方面影响着科技竞争力？本文将以我国各省科技竞争力为研究对象，运用因子分析与聚类分析，从不同角度测度各省的科技竞争实力，有利于判断各省科技竞争力的走向，帮助各省了解本地区在科技实力方面的表现，找到本省的优点和不足，进一步加强自身的科技建设，为各省制定科技发展战略提供依据，以使其完成由粗放式产业向高新技术型产业的顺利转变。2、科技竞争力指标体系

2.1科技竞争力的内涵

科技竞争力的内涵十分广泛，很难给其做出一个明确的定义。下面简单介绍几种对科技竞争力的相关理解：

瑞士洛桑国际管理与发展学院（IMD）认为科技竞争力用以测度一国在基础研究和应用研究中取得的成就及运用科学技术的能力。

我国学者刘燕萍认为，科技竞争力是一个国家(地区)科技总量、经济实力以及科技水平

与潜力的综合体现^[2]

此外，赵彦云指出，从科技竞争力独立内涵意义上看，也就是狭义科技竞争力，包括：教育和科学的竞争基础、技术的竞争水平、R&D的竞争水平、科技人员的竞争水平、科技管理的竞争水平、科技体制和科技环境的竞争水平、知识产权的竞争水平^[3]

综合以上各方面的研究，本文认为科技竞争力的内容主要包括：科技投入、科技产出、科技潜力以及制度因素。在此基础上，我们可以将科技竞争力理解为在一定的科技支撑环境下聚类分析，一个国家或地区通过研究与开发、技术创新、技术转移等活动，反映出科技投入、产出、科技潜力以及科技与经济、社会协调发展的综合水平，它体现了科技促进经济发展、增强经济实力、推动社会可持续发展的能力。

2.2评价指标的筛选

国际上，对科技竞争力进行指标分析并做出系统评估最早始于美国，标志是1972年第一份《科学指标》的问世。而对一个国家或地区科技竞争力的评价中，比较著名的有世界经济沦坛、瑞士洛桑国际管理与发展学院、联合国开发计划署，他们对科技竞争力研究的不同点主要体现在指标体系的建立上。从1989年起，世界经济论坛(WEF)和瑞士洛桑国际管理与发展学 每年发表一期的《国际竞争力年度报告》(简称《洛桑报告》)，是国际上公认的最有权威性的报告之一。它用300多项定量和定性指标对国际竞争力进行评估和分析，为每一参评国自身进行纵向比较提供了一个重要途径，也为各国科技发展的变化勾勒了一幅立体的、动态的画面，因而一直备受世界各国政府、学术界和企业界的关注，有的甚至成立专门机构进行研究^[11]。

国内，《中国科技发展研究报告》（2000年）提出了中国地区科技竞争力指标体系,包括科技投入水平（科技人力投入水平、科技财力投入水平和科技基础设施水平）、科技产出水平（专利产出水平、科技论文水平和科技英才水平）、科技与经济和社会协调发展程度（科技促进经济增长的程度和环境保护水平）和科技潜力（教育潜力和科技素质基础）以及制度因素（如科技管理水平、科技体制和科技环境水平、知识产权保护水平）等五大类共40项指标。

综合各方面，参考多数文献，根据省域科技竞争力的定义，以及指标体系设计的客观性原则、多角度原则、动态与静态结合原则、可行性原则，在本文，省际科技竞争力评价体系采用金字塔构架的三级指标体系，包括四个模块、九个要素、二十二个指标。（见表1）

表1省级科技竞争力评价指标体系

A1：科技投入水平。科研投入是省域科技竞争力提升的源动力。科技投入能力模块包括科技人力投入和财力投入两个要素，由6项三级指标构成。

A2：科技产出水平。科技产出水平反映省域科技创新能力和科技活动的活跃程度，是衡量一个地区科技效率的重要标志。该模块分为科技论文、专利，和技术市场两个模块，由4项三级指标构成。

A3：科技促进经济社会发展水平。科技促进经济社会发展水平反映的是科技与经济和社会的结合程度，反映的是科技对经济发展和社会进步的贡献。科技促进经济社会发展水平模块包括经济发展水平、产业技术水平和环境治理三个要素，由7项三级指标构成。

A4：科技潜力。科技潜力是指地区现在科技发展和未来竞争力的基础。科技潜力模块由社会生活信息化和教育潜力两个要素构成，由5项三级指标构成

3.研究与分析的方法

3.1因子分析

本文所用数据引自2010年《中国科技统计年鉴》和《中国统计年鉴》，根据信息模型对各省的科技竞争力状况进行综合分析评价，同时借助计算机工具和spss11.5统计软件进行相关数据处理，数据来自根据已经选定的指标，对省级相关的数据进行因子分析。

（1）Bartlett球形检验

KMO是用于比较观测相关系数值与偏相关系数值的一个指标，其值愈逼近1，表明这些变量进行因子分析的效果愈好。由spss计算结果得到KMO=0.742，适合用因子分析；而Bartlett球形检验给出的相伴概率为0.000，小于显著水平0.05，因此拒绝Bartlett球形检验的零假设，认为适合于因子分析。

（2）主因子分析

进行因子分析主要采用主成分分析法。依据选取主因子的特征值必须大于1，且所选取的主因子对方差解释的累计贡献率百分比应大于80%的原则，依据主成分分析的结果确定公共因子的个数。

表2特征值及其贡献率

表2为因子分析后因子提取和因子旋转的部分结果，可以明显地观察到,前三个主因子的贡献率已达88.365%（≥85%）,这说明前四个主因子所含的信息量已占全部信息量的88.365%，按照特征值大于1的原则提取的前四个主因子，经过旋转后,四个主因子特征值仍大于1,其累计贡献率并没有发生变化,说明信息量经过旋转后并没有减少。因此,选取这四个主因子作为省域科技竞争力的组合指标进行分析。

（3）旋转后的因子载荷矩阵

通过计算得到4个主因子与各指标变量之间的初始因子载荷矩阵,但其结构不够简化,不易于对因子做出具有实际意义的解释。为了得到结果更为明确的因子荷矩阵,对初始因子载荷矩阵实施方差最大旋转,旋转后的因子载荷矩阵见表3

表3旋转成份矩阵^a

（4）主因字含义解释

第一主因子的解释。通过观察旋转后的因子载荷矩阵，可以看出第一主因子主要在一些次级因子上有较大的载荷论文网站。这些次级因子分别是: 教育财政支出（亿元）、互联网上网人数（万人）、邮电业务总量（亿元）、三种专利授权量（件）、Ｒ＆Ｄ人员(万人年)、 三种专利申请受理量（件）、Ｒ＆Ｄ科工（万人年）、高技术产品出口额占全国份额（%）；这些次级因子描述了省域科技竞争力的一些基础条件，因此可以称第一主因子为科技竞争力基础指标。它对全部旋转后变量的方差贡献达37.447%，是省级科技竞争力评价指标体系中的重要指标。

第二主因子在一些次级因子上有较大的载荷,这些次级因子分别是: 技术市场成交额（万元）、Ｒ＆Ｄ经费占ＧＤＰ的比重（％）、大专以上教育程度的人口/年底总人口总数（%）、国内中文期刊科技论文数（篇）、高新技术产业规模以上工业企业增加值中高技术产业份额（%），此因子中可以看到技术、研发（Ｒ＆Ｄ）、高新技术产业是主导因素，因此可以成为科技创新与研发因子，第二主因子对全部旋转后变量的方差贡献达24.835%，是省级科技竞争力评价指标体系中的主要指标。

第三主因子在地方财政科技拨款占地方财政支出的比重（%）、人均地区生产总值 (元)、城镇每百户拥有移动电话（部）、地方财政科技拨款（亿元）等一些次级因子上有较大的载荷，从中可以看出主要的影响因素是资金的投入聚类分析，因此可以将第三个因子称为因子，它对全部旋转后变量的方差贡献达14.736%

第四主因子在一些次级因子上有较大的载荷,这些次级因子分别是: 工业废水排放达标率（%）、工业固体废物综合利用率（%），,因此可称为。该主因子对全部初始因子的方差贡献为11.348%,占第四位。

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