中国省级区域高技术产业技术创新能力实证分析

赵玉林 ，程 萍

(1. 武汉理工大学 经济学院，湖北 武汉430070;2. 湖北省科技创新与经济发展研究中心，湖北 武汉430070)

一、引 言

高技术产业是当今世界各国科技和经济竞争的焦点，高技术产业发展和竞争优势的提升依赖于其技术创新能力的增强。近十几年来，我国高技术产业发展迅猛，各地竞相建设高新区，截止2011年末国家级高新区已有88个，高技术产业成为各地新的经济增长点。但事实上高技术产业发展在各地区的分布是极不均衡的。由于高技术产业的高研发投入、高创新性、高风险性等特征［1］，技术创新对高技术产业成长具有重要的诱导作用，因此，高技术产业技术创新能力的强弱就决定了各地区高技术产业的发展状况［2］。本文采用实证分析方法，对各地区高技术产业技术创新能力进行评价，对于国家的高技术产业布局和各地区的高技术产业重点领域选择，具有重要的指导意义和决策参考价值。

对高技术产业技术创新能力进行实证评价的关键问题，是建立科学可行的评价指标体系和选择科学有效的评价方法。在高技术产业技术创新能力评价体系的研究方面，杨屹、薛惠娟(2011)从投入能力、配置能力、支撑能力、产出能力等方面构建产业技术自主创新能力指标评价体系［3］;李荣平、李剑玲(2003)从创新能力形成的全过程入手，构建了包括创新技术基础、创新经济支撑力和创新转化能力三大模块构成的产业技术创新能力评价指标体系［4］。张倩男、赵玉林(2007a)建立了由投入能力、产业能力和支撑能力构成的评价指标体系［5］。在评价方法的研究方面，周明、李宗植(2011)运用综合考虑研发经费和知识存量的知识生产函数，以1998－2006年中国高技术产业相关统计数据，利用空间面板模型分析方法，从产业集聚的视角对区域高技术产业技术创新能力进行了实证分析［6］。张倩男、赵玉林(2007b)运用层次分析方法和2001－2005年的相关数据，对“十一五”期间将高技术产业作为本地重点发展产业的21个省(直辖市、自治区)的技术创新能力进行了实证评价［7］。赵希男等(2011)采用面向层次结构的竞优分析方法和2007年的相关数据，对12个副省级城市的科技创新能力状况进行了分析［8］。刘贻新等(2011)运用突变级数法和2008年的相关数据对中国高技术产业五大行业的技术创新能力进行了比较分析［9］。从现有文献看，对产业或高技术产业技术创新能力评价的指标体系尚不完善，也未统一，评价方法各有特点，有待优化，对省级区域高技术产业技术创新能力的差异性研究不够，更是缺少各地高技术产业技术创新能力动态变动的研究，从而导致各地高技术产业发展规划和决策存在盲目性。本文构建省域高技术产业技术创新能力评价指标体系，选取多个时段数据，运用主成分分析方法和SPSS19.0系统软件，对省级区域高技术产业技术创新能力进行客观、科学、动态的评价和实证分析，发现中国高技术产业技术创新能力存在严重的区域差异，且具有差距拉大趋势，分析了产生差距和差距拉大的原因，这将为高技术产业区域布局和技术创新能力提升提供决策依据。

二、省域高技术产业技术创新能力评价指标体系的构建

高技术产业技术创新能力就是将高科技知识转化为高技术新产品或新工艺，推动高技术产业发展的能力。高技术产业技术创新能力评价涉及面广、蕴涵信息量大，建立高技术产业技术创新能力评价指标体系，其重点是要科学、合理地选择评价指标，能够全面、客观地反映各地区高技术产业技术创新能力的动态发展趋势、现状及潜力［10］。本文从高技术产业技术创新系统的内部构成要素出发，结合高技术产业的特点，在借鉴国内外学者对技术创新能力评价研究的基础上，选择了技术创新投入能力、技术创新产出能力和技术创新环境支撑能力3个一级指标、13个二级指标来构建省域高技术产业技术创新能力的评价指标体系，构建指标涵盖了人员、资源、经费、科研成果、新产品收益等技术创新要素，所建指标体系如表1所示。

表1 省域高技术产业技术创新能力评价指标体系

三、数据来源与处理

(一)数据来源

高技术产业技术创新能力评价是一项非常复杂的工作，要科学、准确地对高技术产业技术创新能力进行评价，首先要以客观、准确的统计数据为基础。本文数据来源于《中国高技术产业统计年鉴》(2002－2011各年卷)，分别整理出了30个省级区域1995－2010各年的上述13个指标的数据，①由于西藏自治区高技术产业发展不足，统计资料数据大量缺失，因此本研究不含西藏自治区。以便对各省级区域的高技术产业技术创新能力进行动态评价和比较分析。高技术产业的创新投入与创新产出间存在时滞，且各种偶然因素导致年度数据常会存在偶然性。为了消除这种时滞和偶然因素产生的偏差，本文选取了时段数据，即将各省级区域各年份各指标数据按每个五年计划(“十一五”期间、“十五”期间、“九五”期间、“八五”期间)相对应五年数据进行算术平均。由于“八五”期间国家尚无统一的统计数据，各省尚未统一高技术产业统计口径，因此以“八五”末的1995年数据代替“八五”时期的指标数据。这些数据既反映了同一省域不同时段各评价指标的变动情况，也反映了同一时段各评价指标在各省域间的差异。

(二)评价方法

本研究的评价方法采用主成分分析法和SPSS19.0软件进行数据处理。主成分消除了所选各变量间的多重共线性，是原始变量的最佳综合，得到一个统一的简化子空间，然后再对单一数据表分别进行主成分分析，进而对各个主成分分析结果进行比较，描述全局与个体、单个时间段、总时间段的区别联系，对所研究问题进行解释。利用SPSS19.0做主成分分析时，程序会自动对数据进行标准化处理，同时消除了评价指标体系中各指标的量纲不同。

(三)数据处理

本研究选取4 ×30 ×13三维立体数据表做KMO 和Bartlett 的检验，从输出的结果看(见表2)，KMO 统计量为0.794 ＞0.6，Bartlett 球 度 检 验 的Sig 值 等 于0. 000 ＜0.005，在合理范围内，故主成分分析的适用性检验通过，适合做主成分分析。

应用主成分分析方法，计算相关系数矩阵的特征值和相应的特征向量，然后得到主成分解释方差百分比，根据特征值大于1的要求选取主成分。运行SPSS19.0软件得到相关系数矩阵有二个特征根:9.835，1.915，对应的两个主成分的方差贡献率分别为:75.657%，14.730%，累计方差贡献率达到了90.387% ＞80%，能反映原始数据所提供的大部分信息，相应地提取前2个主成分分量F1、F2。

表3为旋转后各成分的载荷值表，该表反映了各成分对原始变量的影响，从表3可以看出:

第一个主成分F1主要用于解释X3—微电子控制设备原价、X5—R＆D 经费内部支出、X6—新产品开发经费、X7—专利申请数、X8—拥有发明专利数、X9—新产品产值、X10—新产品销售收入、X11—科技活动经费筹集额、X13—科技活动经费筹集额中金融机构贷款。这9个指标中，既有反映技术创新投入方面的指标，也有反映技术创新产出和环境支撑方面的指标，所占权重非常大。该成分对解释高技术产业技术创新能力的贡献率为75.657%，因此对该成分的解释主要是技术创新的物质资源能力。

表2 KMO 和Bartlett 的检验

表3 旋转成分矩阵

第二个主成分F2主要用于解释X1—科技活动人员总数、X2—科技活动人员中科学家和工程师人数、X4—R＆D 人员全时当量、X12—科技活动经费筹集额中政府资金，这四个指标反映了高技术产业技术创新活动中人力资源方面的投入和政府对高技术产业技术创新活动的支持程度。该成分对解释高技术产业技术创新能力的贡献率为14.730%，解释的主要是技术创新人力资源能力。

根据表3中主成分载荷可以写出两个主成分F1、F2的表达式为:

F1=0.361X1+0.621X2+0.817X3+0.433X4+0.906X5+0.913X6+0.924X7+0.875X8+0.863X9+0.941X10+0.901X11+0.022X12+0.887X13

F2=0.924X1+0.772X2+0.339X3+0.863X4+0.315X5+0.373X6+0.268X7+0.164X8+0.251X9+0.232X10+0.339X11+0.977X12+0.195X13

四、实证评价与分析

(一)评价结果

以各主成分的特征值贡献率为权重对主成分加权，可得高技术产业技术创新能力的综合得分表达式:

F=λ1F1+λ2F2+…+λmFm

其中:λi(i =1，2，…，m)表示第i 个主成分的特征值贡献率;Fi(i =1，2，…，m)表示第i个主成分的得分;F 表示第m个主成分的综合得分。

用综合得分表达式分别计算全国30个省、自治区和直辖市八五、九五、十五、十一五期间的高技术产业技术创新能力综合得分及排名(见表4)。

(二)聚类分析

SPSS 中的快速聚类方法是将数据看做K 维空间上的点，以距离为标准进行聚类分析，它的思想是，首先选择k 个观测量作为初始的聚类中心点，根据距离最小的原则将各个观测量分配到这k 个类中，然后，将每一个类中的观测量计算变量均值，这k 个均值又形成新的k 个聚类中心，以此类推，不断进行迭代，直到收敛或达到分析者的要求为止。为使评价结果更加直观、清晰，对表4中的综合得分情况运进行聚类，将全国30个省级区域高技术产业技术创新能力按得分高低分为强、较强、一般、较弱、弱五个等级，如表5所示。聚类分析表明，我国各地区高技术产业技术创新能力存在较大的不平衡性，高技术产业技术创新能力强的地区主要集中在东部地区，创新能力弱的地区大多集中在中、西部地区。同样，在东、中、西部内各省间也是不平衡的，有持续上升的，有持续下降的，也有先升后降或先降后升的。

表4 高技术产业技术创新能力总体综合得分及排名

表5 高技术产业技术创新能力聚类分析

1. 东部沿海地区的高技术产业具有较强的技术创新能力，且处于不断上升的态势。由表4和表5可见，八五至十一五期间高技术产业技术创新能力处于不断上升态势的地区主要集中在广东、江苏、上海、北京、天津、浙江、山东、福建等东部沿海地区。其中，广东由八五期间的综合得分在全国排名第4上升到九五、十五、十一五期间的第1;江苏省由八五、九五、十五期间综合得分位居全国第3上升至十一五期间全国第2;上海由八五期间的全国第5，上升至九五、十五和十一五期间的第2和第3。北京由八五期间的第7上升到十一五的第4;浙江由八五期间的第13上升到十一五的第5;山东由八五期间的第10上升到十一五的第6;福建由八五期间的第20上升到十一五的第7。

R＆D 经费投入的强度是产业技术创新能力的重要标志之一。东部沿海地区的山东省R＆D 经费内部支出由八五期间的2279万元上升到十一五期间422309万元，增长了184倍;广东省R＆D 经费内部支出由八五期间的1879万元上升到十一五期间的1880586万元，增长了107倍;福建省R＆D 经费内部支出由八五期间的17353万元上升到十一五期间的160456万元，增长了84倍;江苏省R＆D 经费内部支出由八五期间的10910万上升到十一五期间的735143万，增长了66倍;天津R＆D 经费内部支出由八五期间的2618万元上升到十一五期间的170985万元，增长了64倍;浙江省R＆D 经费内部支出由八五期间的6619万元上升到十一五期间的399176万元，增长了59倍;北京的R＆D 经费内部支出十一五期间是311782万元，比八五期间增长29倍;上海的R＆D 经费内部支出十一五期间是454220万元，比八五期间增长了18倍。

新产品销售收入和专利申请数是高技术产业技术创新成果产出能力的重要标志。福建省的新产品销售收入由八五期间的47642万元上升到十一五期间7204665万元，增长了150倍;北京的新产品销售收入由八五期间的214364万元上升到十一五期间11034773万元，增长了50倍;上海的新产品销售收入由八五期间的398544万元上升到十一五期间15173570万元，增长了37倍;山东、天津、广东、浙江、江苏十一五期间的新产品销售收入分别比八五期间增长了27倍、26倍、23倍、22倍、17倍。专利申请数指标也上升迅速，北京的专利申请数由八五期间的9项上升到十一五期间的1915项，增长了212倍;广东省的专利申请数由八五期间的154项上升到十一五期间的19021项，增长了123倍;浙江省的专利申请数由八五期间的18项上升到十一五期间的1927项，增长了106倍;上海的专利申请数由八五期间的19项上升到十一五期间的1763项，增长了92倍;福建、山东、天津、江苏十一五期间的专利申请数分别比八五期间增长了91倍、56倍、42倍、36倍。

2. 中西部地区的高技术产业技术创新能力提升缓慢，与东部地区的差距有拉大趋势。中西部地区高技术产业技术创新能力普遍较低，全国排名20名以外的省份主要集中在中西部地区，落后地区大多集中在西部地区，由表4、表5可见，中西部地区从八五至十一五期间综合得分均为负数，与东部地区的差距很大。

高技术产业技术创新活动的关键还是在于参与技术创新的人才的素质水平。拥有高素质的人才队伍，对技术创新活动给予智力支持，才是高技术产业技术创新能力提高的关键。科学家和工程师是产业技术创新的主体，是产业技术创新能力的重要标志。从东部地区的广东、江苏、上海，中部地区的湖北、江西、河南，西部地区的贵州、云南、甘肃的科技活动人员中科学家和工程师人数的变动，足见东部与中西部差距的拉大趋势，尤其是东部沿海地区的科学家和工程师几乎占全国的三分之二。八五期间，东部地区科技活动人员中科学家和工程师人数指标平均比中部地区高1.6倍，比西部地区高2.2倍;九五、十五期间这一比例进一步增至1.7倍和4.1倍、4.6倍和11.4倍，十一五更是增高至6.6倍和24.1倍。

R＆D 经费内部支出方面东部与中西部也存在明显的差距拉大趋势。八五期间，东部地区R＆D 经费内部支出指标平均比中部地区高3倍，比西部地区高5倍;九五期间，东部地区R＆D 经费内部支出指标平均比中部地区高6.8倍，比西部地区高24.7倍;十五期间进一步增至12.4倍和51倍，十一五期间更是增高至14.1倍和71.5倍。

科技活动经费筹集额是通过从各种渠道筹集到计划用于科技活动的经费，是技术创新环境支撑能力的重要指标。东部与中西部科技活动经费筹集额差距拉大趋势很明显。八五期间，东部地区科技活动经费筹集额指标平均比中部地区高4.7倍，比西部地区高7倍;九五期间，东部地区平均比中部地区高5.6倍，比西部地区高21.9倍;十五、十一五期间，东部地区平均比中西部地区进一步增至12.5倍和48.8倍、11.5倍和47倍。

3. 中部地区的高技术产业技术创新能力呈现出明显的差异性，湖北作为中部战略支点的地位基本确立。八五期间，湖北在全国排名16，落后于湖南省(排名第11)和河南省(排名第14);九五期间，湖北省快速发展，超过湖南和河南，跃居全国排名第11;十五和十一五期间湖北都走在中部其他省份的前列，湖北省无疑将成为中部崛起的战略支点。研发经费投入方面，八五期间湖北R＆D 经费内部支出低于湖南和河南，九五、十五、十一五期间湖北均大幅度超过中部其他省份;人力资源投入方面，湖北具有高校密集、科研院所密集和人才密集的科教优势，八五期间湖北科技活动人员中科学家和工程师人数低于江西和湖南，但九五、十五、十一五也都均超过中部其他省份;环境支撑方面，湖北科技活动经费筹额八五期间低于江西和河南，九五、十五、十一五也均超过中部其他省份。

(三)影响因素分析

1. 创新资源的投入力度是影响高技术产业创新能力快速提升的关键性因素。技术创新资源的投入是高技术产业开展新的技术创新活动的物质基础。从当前全球高技术产业发展的现状来看，每一个技术创新能力非常强的高技术企业的技术创新资源的投入力度都很大。相关统计分析显示，高技术企业的技术创新能力与其创新资源投入量存在很强的正相关关系。

广东省高技术产业技术创新能力之所以非常强是与创新资源投入有很大关系的。广东省高技术产业技术创新能力综合得分和排名八五期间是位居全国第4，九五期间跃居全国排名第1，综合得分一直呈上升态势，十五、十一五期间一直保持全国排名第1。人力资源投入方面，广东省的科技活动人员总数、科技活动人员中科学家和工程师人数、R＆D 人员全时当量十一五期间比八五期间分别增加了15.2倍、24.6倍、26.2倍;设备投入方面，广东省的微电子控制设备原价十一五期间比八五期间增加了52倍;研发经费投入方面，广东省的R＆D 经费内部支出、新产品开发经费十一五期间比八五期间分别增加了107.4倍、70.7倍。

浙江省高技术产业技术创新能力提升非常快，与浙江省加大投入创新资源是分不开的。人力资源投入方面，浙江省的科技活动人员总数、科技活动人员中科学家和工程师人数、R＆D 人员全时当量十一五期间比八五期间分别增加了6.7倍、10.6倍、19倍;设备投入方面，浙江省的微电子控制设备原价十一五期间比八五期间增加了21.8倍。研发经费投入方面，浙江省的R＆D 经费内部支出、新产品开发经费十一五期间比八五期间分别增加了59.3倍、62.3倍。

2. 地方政府的支持力度是影响高技术产业技术创新能力提升的重要因素。政府对高技术产业支持力度一方面体现在政府财政投入可以为高技术产业技术创新活动提供需要的资金，另一方面，更重要的是在政府帮助分担部分风险、降低部分成本和提高部分收益水平的前提下，能够吸引其他社会资本投向高技术产业的技术创新中来。浙江、福建、广东、北京、山东技术创新能力上升态势非常快，这与政府财政支持力度不断加大有很大关系，技术创新产出的成果也随之越多。浙江省科技活动经费筹集额中政府资金十一五期间比八五期间增长了54倍，新产品产值十一五期间比八五期间增长了15倍;福建省科技活动经费筹集额中政府资金十一五期间比八五期间增长了24倍，新产品产值十一五期间比八五期间也随之增长了18倍;广东省科技活动经费筹集额中政府资金十一五期间比八五期间增长了54倍，新产品产值十一五期间比八五期间也随之增长了15倍;北京科技活动经费筹集额中政府资金十一五期间比八五期间增长了10倍，新产品产值十一五期间比八五期间也随之增长了12倍;山东省科技活动经费筹集额中政府资金十一五期间比八五期间增长了36倍，新产品产值十一五期间比八五期间也随之增长了17倍。由此可见，政府的支持力度越大，技术创新活动进展就会越快，创新成果产出也会越多。

五、结论及政策含义

本文构建了由3个一级指标和13个二级指标构成的省级区域高技术产业技术创新能力评价指标体系，将所搜集的30个省级区域13个二级指标16年的数据分成4个时段，既避免单个年份偶然因素产生的波动和投入产出时滞的误差，又体现动态变动趋势;运用主成分分析方法和SPSS19.0系统软件进行数据处理，避免指标权重分配的主观性。通过科学、客观、动态的评价，得到如下结论及政策含义:

1. 高技术产业技术创新能力存在严重的区域差异，且具有差距拉大趋势，高技术产业发展不宜遍地开花。高技术产业具有高创新性，其快速发展取决于高创新能力。从聚类分析数据可见，高技术产业技术创新能力强的地区主要集中在广东、上海、江苏等东部沿海地区，创新能力弱的地区大多集中在中、西部地区。东部沿海地区的科技活动人员中科学家和工程师几乎占全国的三分之二。从八五期间到十一五期间，科技活动人员中科学家和工程师人数、R＆D 经费投入强度、科技活动经费筹集额等指标，东部地区与中西部地区的差距都具有显著拉大的趋势，从相差几倍扩大到十几倍甚至数十倍。高技术产业技术创新能力的区域差异决定其产业发展的区域差异。自1995年以来，我国有21个省级区域都将高技术产业作为重点发展产业领域，但各地的高技术产业发展却极不平衡，东、中、西部的差距日益拉大，八五期间，东部地区的高技术产业增加值占全国的73.94%，中部地区占12.59%，西部地区占13.47%;到十五期间，东部地区的高技术产业增加值占全国的比重增加到85.07%，中部地区下降到8.8%，西部地区进一步下降到6.13%。因此，高技术产业发展不宜遍地开花，应按各地的比较优势形成区域产业分工，技术创新能力低的地区应暂缓将高技术产业作为发展重点，更应加强技术创新能力建设。

2. 湖北作为中部崛起的战略支点，已形成高技术产业发展的明显优势;陕西和四川已成为西部地区高技术产业增长极。八五期间，湖北的高技术产业技术创新能力在全国排名第16，落后于湖南省(排名第11)和河南省(排名第14);九五期间，湖北省快速发展，超过湖南和河南，跃居全国第11名;十五和十一五期间，湖北遥遥领先于中部其他省份，湖北省作为中部崛起战略支点的地位已基本确立。在R＆D 经费投入方面，八五期间，湖北低于湖南和河南;九五期间，湖北实现赶超，十五、十一五期间更是大幅度超过中部其他省份。在人力资源投入方面，湖北占据优厚的科教资源，高校云集，科研机构众多，为高技术产业的发展提供了重要的资源优势。八五期间，科技活动人员中科学家和工程师人数湖北低于江西和湖南;但九五、十五、十一五期间湖北都远超过中部其他省份;在环境支撑方面，八五期间，湖北科技活动经费筹集额低于江西和河南，但九五、十五、十一五期间湖北也均超过中部其他省份。因此，应进一步强化湖北特别是武汉的中心城市地位，充分发挥“武汉·中国光谷”的高技术产业辐射和带动作用。

陕西和四川的高技术产业技术创新能力具有较好的基础，已成为西部地区高技术产业增长极。八五期间，陕西和四川高技术产业技术创新能力在全国名列前茅，从九五开始逐年落后，但近年来有逐步回升的趋势。在创新投入方面，陕西的R＆D 经费内部支出和新产品开发经费十一五期间比八五期间增长了4倍;四川分别增长了16倍、4倍。在创新产出方面，陕西十一五期间的专利申请数、拥有发明专利数、新产品销售收入比八五期间分别增长了12倍、8倍、6倍;四川分别增长了20倍、20倍、4倍。创新环境支撑方面，陕西和四川科技活动经费筹集额十一五期间比八五期间分别增长了4倍。因此，应将陕西和四川作为西北和西南的高技术产业增长极，建设第四、第五个国家自主创新示范区，发挥其对西部地区的辐射和带动作用。

3. 加大高技术产业技术创新投入力度，加快提升区域高技术产业技术创新能力。广东、江苏的高技术产业技术创新能力强正得益于创新资源投入的显著增加。研发经费投入方面，广东省的R＆D 经费内部支出十一五期间比八五期间增加了107倍，新产品开发经费增加了71倍;江苏省也增加了66倍、27倍。人力资源投入方面，广东省R＆D 人员全时当量十一五期间比八五期间增加了26倍。设备投入方面，广东省的微电子控制设备原价十一五期间比八五期间增加了52倍;江苏省增加了27倍。浙江省高技术产业技术创新能力一直呈显著上升态势，也正是加大创新资源投入力度的结果。在研发经费投入方面，浙江省R＆D 经费内部支出十一五期间比八五期间增加了60倍，新产品开发经费增加了62倍;人力资源投入方面，浙江省R＆D 人员全时当量十一五期间比八五期间增加了20倍;设备投入方面，浙江省的微电子控制设备原价十一五期间比八五期间增加了22倍。因此，加大高技术产业技术创新投入力度是加快提升区域高技术产业技术创新能力的关键举措，各地应进一步加大高技术产业技术创新的经费投入、人员投入和设备投入力度。

4. 提升区域高技术产业技术创新能力，还需强化地方政府对高技术产业的支持。政府对高技术产业支持主要体现在政府财政投入，为高新技术产业提供引导资金。浙江、福建、广东、北京、山东高技术产业技术创新能力综合得分及排名从八五期间至十一五期间处于显著上升态势，这与地方政府财政支持力度不断加大密切相关。浙江省八五期间至十一五期间在全国排名从13跃起升为第5，其科技活动经费筹集额中政府资金十一五期间比八五期间增长了54倍;福建省八五期间至十一五期间在全国排名从20跃升为第7，其科技活动经费筹集额中政府资金十一五期间比八五期间增长了23倍;北京八五期间至十一五期间在全国排名从7上升至第4，其科技活动经费筹集额中政府资金十一五期间比八五期间增长了10倍。因此，地方政府对高技术产业的支持力度是提升区域高技术产业技术创新能力的重要影响因素，各地应进一步加强高技术产业技术创新能力的支撑体系建设，加大地方政府对高技术产业的支持力度。

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