基于因子分析的大连装备制造业技术创新能力评价

徐丰伟，刘军

(大连交通大学 管理学院，辽宁 大连 116028)＊

0 引言

装备制造业是为国民经济发展和国防建设提供技术装备的基础性产业，是关系国家长远利益的基础性、战略性产业，是衡量一国或地区综合竞争力的重要标志.随着知识经济时代的到来，技术创新对装备制造业竞争力的提升有着重要甚至是决定性的作用，技术创新战略已成为装备制造业发展、增强竞争力的核心战略，装备制造业技术创新能力将直接影响到我国国际竞争力.

大连装备制造业经过60多年的建设，取得了令人瞩目的成就，形成了门类齐全、具有相当规模和一定水平的产业体系.装备制造业已成为大连市支柱产业，在国民经济中占有十分重要的地位.面对着激烈的国际市场竞争，提高大连市装备制造业的核心竞争力，增强其技术创新能力就成为大连装备制造业发展的当务之急.因此，客观、科学地对装备制造业技术创新能力进行评价，明确产业技术创新活动的潜力和不足，对于发现大连装备制造业整体发展中存在的问题、正确选择技术创新战略、制定科学的技术创新政策、促进产业结构调整和升级具有十分重要的意义.

1 评价指标体系的构建及评价方法

1.1 评价指标体系设计

Scherer指出，技术创新最终实现的包含很广，而且创新活动方式极不相同，所以只能根据不同类型的技术创新而采用不同的评价指标［1］.因此，对于产业技术创新能力评价指标的研究，不同学者由于研究角度和关注重点的不同而选择不同的指标体系.吴友军［1］在企业技术创新能力的基础上提出了由创新资源投入能力、管理能力、研发能力、制造能力、产出能力、决策能力构成的指标体系.王章豹等［2］设计了由创新支撑保障能力、创新资源投入能力、技术成果转化能力、技术创新产出能力和技术创新环保能力五个方面构成的我国装备制造业技术创新能力评价指标体系.吴雷等［3］结合装备制造业的特点，从投入与产出的角度设计了技术创新能力评价指标体系.杨东奇等［4］认为黑龙江装备制造业技术创新能力评价指标体系应包括技术创新资源投入能力、研究开发能力和经济转化能力三个内容.

但是，在对产业技术创新能力的研究当中，大多数学者忽略了技术创新过程各方面的协同对于产业技术创新能力的重要作用，没有考虑到创新协同能力是技术创新能力的重要组成部分.国内外很多学者通过实证研究认为，创新协同是组织效率的重要来源，其能力对于技术创新能力有着重要的影响［5-8］.因此，在借鉴已有研究成果的基础上，按照科学性、系统性、量化性、可行性的原则，并考虑到数据的可获取性，将评价指标体系分解为创新投入能力、创新支撑能力、创新协同能力和创新转化产出能力四大方面，并在多番讨论和反复筛选的基础上，确定了18个二级指标，详见表1.

表1 产业技术创新能力评价指标体系

1.2 评价方法

目前，国内外学者已提出多种技术创新能力评价方法，但这些方法普遍存在指标包含信息的部分重叠性和赋权的主观性等问题.因子分析法是用少数几个因子去研究多个原始指标之间关系的一种多元统计分析方法［9］，其基本思想是根据相关性大小把变量分组，使得同组内的变量相关性程度较高，不同组的变量相关性程度较低，每组变量代表一个公共因子，这样就可以利用少数的不可测的所谓公共因子的线性函数与特殊因子之和来描述原来观测的每一分量，从而对复杂的经济问题进行分析.

因子分析法的数学模型为:Xp×1=Ap×mFm×1+εp×1，其中X是可观测的p维随机变量，它的每个分量xi代表一个指标或变量;F是m维不可观测的随机向量，称作X的公共因子;ε为特殊因子，它的每个分量表示原有指标或变量中不能被公共因子解释的部分;aij为因子载荷，表示第i个原有变量在第j个公共因子上的负荷.在实际运用中，因子分析法依据方差贡献率和累计方差贡献率确定公共因子的个数，当前几个公共因子的累积贡献率超过85%时，后面的公共因子就可以忽略，从而简化指标数量.同时，该方法可以通过因子得分系统矩阵计算出样本的各个公共因子得分，并根据公共因子的解释权重计算得出每个样本的综合得分.

2 大连装备制造业技术创新能力评价分析

2.1 数据收集与来源

本文所有原始数据主要来自大连市统计局实地调研和《大连市统计年鉴》(2004～2009年).考虑到个别年份出现偶然因素引起个别数值波动而产生误差以及创新投入与创新产出之间存在滞后效应，本文选择了大连装备制造业七大行业大中型企业2003～2008年6年数据的平均值，借助Excel计算整理得到各项技术创新能力指标原始数据值.为方便描述，本文用Z1～Z7表示金属制品业、通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、电气机械及器材制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业、仪器仪表及文化、办公用机械制造业.

2.2 数据分析

应用SPSS13.0软件对原始数据进行标准化处理，再对标准化后的数据进行因子分析.从输出的结果看，KMO统计量为0.713，同时 Bartlett球形检验x2统计值的显著性概率为0.000，说明数据具有相关性，适宜做因子分析.通过相关系数矩阵可得到特征值、方差贡献率和累积贡献率，详见表2.一般来说，确定主因子的个数以特征根大于1的个数为宜，故本文选择了五个主因子，其累计贡献率达到了94.563%，说明变量空间转化为主因子空间时，保留了绝大部分的信息，即这五个主因子已经足够表示大连市装备制造业的技术创新能力.

表2 矩阵特征值和贡献率

表3 旋转后的因子载荷矩阵

因子载荷矩阵用来说明主因子与原有变量之间的关联度，即各因子在各变量上的影响程度.对原始载荷矩阵进行方差最大化正交旋转后得到旋转后的载荷矩阵，如表3所示.

从方差最大正交旋转后的因子载荷矩阵表3来看:第一个主因子F1主要在R＆D投入强度(A1)、非R＆D投入强度(A2)、科技活动人员投入强度(A3)、科技活动经费投入强度(A4)、生产设备中微电子控制设备所占比重(B1)、创新意识(B4)、全员劳动生产率(B5)和技术引进经费比重(C2)这八个指标中有较大的负荷.这些指标从不同角度反映了装备制造业的创新投入能力，可称为创新投入因子，综合了全部指标36.112% 的信息;第二主因子F2在产学研合作开发度(C1)、科技政策对创新的支持力度(C3)和金融政策对创新的支持力度(C4)上的载荷相对较大，反映了产业外部对于产业创新的支持力度，可命名为外部协同因子，综合了全部指标20.24% 的信息;F3在新产品销售收入占全部销售收入比重(D3)、新产品产值率(D4)和出口产品率(D2)上的载荷大，反映了创新带来的产出变化，可定义为创新产出因子，综合了全部指标12.857% 的信息;F4在人均专利申请数(B2)和技术引进消化吸收比例(D1)上载荷突出，可称为创新转化因子，综合了全部指标12.821% 的信息;F5在工业增加值率(B3)和产品市场占有率(B6)上载荷较大，可称为创新支撑因子，综合了全部指标12.533% 的信息.

2.3 综合评价

应用SPSS13.0软件可以直接得到各主因子得分系数矩阵，列出各主因子的线性表，得到各因子得分，表明了大连装备制造业技术创新能力在各主因子中的水平;再以各因子对应的方差贡献率为权重进行加权汇总，便可得大连市装备制造业技术创新能力的综合得分.其计算公式为:F=0.381 887F1+0.214 039F2+0.135 96F3+0.135 583F4+0.132 532F5.各因子得分和综合得分见表4.

表4 大连市装备制造业技术创新能力因子得分及排名

2.4 评价结果分析

根据表4的因子得分和排序结果，对大连装备制造业七个子行业进行如下分析.

(1)由表4可知，大连市装备制造业技术创新能力综合排名的次序依次为:通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业、电气机械及器材制造业、仪器仪表及文化、办公用机械制造业和金属制品业.这一排序结果基本符合大连市装备制造业发展情况，技术含量高、行业规模大和竞争力越强的行业，其技术创新能力越强，综合排名越高;

(2)技术创新能力位列第一的是通用设备制造业.该行业F4和F5得分都排在第一位，而在F2和F3上排名靠后，表明其创新产出能力较弱，即创新转化为新产品能力较弱，另外产业内外对于该行业支持力度较弱，表明该行业的技术创新能力更多的依靠规模取胜.同时，在创新投入因子(F1)上较交通运输设备制造业和专用制造业不足，说明该行业需要强化创新意识;

(3)专用设备制造业综合得分排在第二位.该行业F3在各行业中排在第一位，说明其技术创新产出能力很强.同时，其在F1上排在第二位，反映了该行业创新意识较强，从而带动技术创新能力的提升.但是该行业在F4、F5和F2上得分较低，表明该行业需要得到产业内外部对其技术创新的进一步支持和推动;

(4)交通运输设备制造业技术创新能力排名第三.该行业F1排在各行业之首，表明其技术创新主要依靠强大的投入来保证.但是，该行业在F3和F4排名靠后，特别是F3排在末位，说明该行业创新能力较低，不能充分利用强大的投入来促进技术创新转化产出能力，导致该行业综合竞争力不足.另外，由F2和F5也表明该行业得到产业内外部的支持有限;

(5)通信设备、计算机及其他电子设备制造业综合得分排在第四位.该行业是高技术产业，得到政府的大力支持，这从F2和F4两个因子得分反映出来.但是该行业在大连基础较弱，规模不大，导致其在F3和F5表现较差，从而影响了该行业技术创新能力的提升;

(6)电气机械及器材制造业和仪器仪表及文化、办公用机械制造业的综合得分分别排在第五位和第六位.这两个行业在F2和F5排位较高，但F1上排名靠后，说明尽管其得到产业内外部对其创新的大力支持，但是行业自身创新投入严重不足，仍然不能有效提升其技术创新能力;

(7)金属制品业综合得分排在最后.该行业属于传统的机械工业，其在各个因子得分上排名都靠后，技术创新能力相对较弱.

3 结论及建议

在大连装备制造业七大行业中，通用设备制造业、专用设备制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业、交通运输设备制造业技术创新能力较强，同时这四大行业也是大连装备制造业的主要行业，其产出所占比重最大，对经济发展的带动作用大.因此，在大连装备制造业的发展中，继续保持优势产业创新能力的龙头地位，同时对弱势产业做到有的放矢提升创新能力是今后大连装备制造业发展的关键.

(1)从各因子的贡献率看出，技术创新投入能力是影响大连市装备制造业技术创新能力的最重要影响因素.因此，为了提高大连装备制造业技术创新能力，必须继续加强行业和企业在创新活动的投入.但是创新资金不足是一个普遍情况，因此要努力形成多元化、多渠道的社会化投融资体系，通过开放资本市场、吸纳国外和民间资金、设立创新基金和发展风险投资等措施，保障大连装备制造业创新投入.同时，从评价结果上看，创新投入高的行业的技术创新能力并不理想，即这些行业的技术创新效率不高.因此，基于投入资源不足的角度，必须提高技术创新效率，才能从根本上提高技术创新能力;

(2)技术创新协同因子的贡献率在五个因子中排第二位，说明其对技术创新能力有着重要的影响.评价结果显示，技术创新能力强的行业在协同上表现较差，因此为了更好地发展优势产业，必须要加强产业内外部对创新的支持.一是加强企业间的研发合作和产学研合作，优化配置创新资源，鼓励企业与高校和科研机构建立科技成果转化基地，加速科技成果转化为现实生产力.二是加大政府对产业技术创新的支持力度，从金融、政策、人才、知识产权保护等方面为装备制造业的技术创新提供一个良好的外部环境，加强产业内外部的协同，持续推进装备制造业技术创新能力的提升.

［1］吴友军.产业技术创新能力评价指标体系研究［J］.商业研究，2004(11):27-29.

［2］王章豹，孙陈.基于主成分分析的装备制造业行业技术创新能力研究［J］.工业技术经济，2009，26(12):63-68.

［3］吴雷，陈伟.基于DEA的装备制造业技术创新能力的评价研究［J］.科技管理研究，2009(6):45-46.

［4］杨东奇，杜军.基于因子分析的黑龙江省装备制造业技术创新能力评价研究［J］.科技管理研究，2009(12):175-177.

［5］MICHAEL SONG X，BARBARA DYER.Innovation Strategy and the R＆D-Marketing Interface in Japanese Firms:A Contingency Perspective［J］.IEEE Transactions on Engineering Management，1993，42(4):360-371.

［6］SOUDER W E，CHAKRABARTI A K.The R＆D/marketing interface:results from an empirical study of innovation projects［J］.IEEE Transactions on Engineering Management，1978，25(9):88-93.

［7］EUNSANG YOON，BRAXTON HINCHEY.An Exploratory Analysis of Interface Management and Innovation-Market Performance［J］.U.Ed.Bua，1996(7):96-100.

［8］WHEELWRIGHT S C，CLARK K B.Competing through development capability in a manufacturing-based organization［J］.Business Horizons，1992，35(4):29-43.

［9］余建英.数据统计分析与SPSS应用［M］.北京:人民邮电出版社，2004.