基于主成分定权法的资源枯竭城市技术创新效率评价研究

颜永才

(湖北师范大学 经济与管理学院，湖北 黄石　435002)



基于主成分定权法的资源枯竭城市技术创新效率评价研究

颜永才

(湖北师范大学 经济与管理学院，湖北 黄石435002)

技术创新是城市竞争力之本，也是资源枯竭城市产业转型的新动力。资源枯竭城市科技基础先天薄弱，合理评价技术创新效率对优化其创新资源配置效率、提高技术创新能力具有重要价值。文章在界定技术创新效率的基础上，设计了资源枯竭城市技术创新效率评价指标体系，并构建了一套基于主成分定权法的综合评价方法，在此基础上以黄石市为例，运用2004-2014年时间序列数据对黄石市技术创新效率进行实证分析，并就如何提升黄石市技术创新效率给出了具体的政策建议。

技术创新效率；资源枯竭城市；主成分定权法；黄石市

在经济新常态背景下，资源枯竭城市的经济发展困难重重，亟需探索新动力和新路径。党的十八届五中全会正式提出以“创新发展”为核心的五大发展理念,这为资源枯竭城市破解当前的发展难题和增强未来的发展动力指明了行动方向。创新发展是推动资源枯竭城市从要素推动向创新驱动转变、从资源型城市向创新型城市转变的重要途径，是资源枯竭城市实现可持续发展的重要保障。然而，资源枯竭城市创新资源普遍匮乏，优化创新资源要素配置、提升技术创新投入产出效率便成为资源枯竭城市亟待解决的难题。本文以实现资源枯竭城市创新资源要素最优配置为出发点和落脚点，试图构建一套科学可行的资源枯竭城市技术创新效率评价体系，为全面提升资源枯竭城市技术创新能力提供理论指导和方法借鉴。

一、资源枯竭城市技术创新效率的内涵及评价指标设计

1、资源枯竭城市技术创新效率的内涵

资源枯竭城市是指可供开发的自然资源已经濒临枯竭、剩余可开采储量不足总储量的30%的资源型城市，技术创新是指某个新产品或新工艺从最初的创意构思到最终的市场应用的全过程，而技术创新效率则是从技术创新投入到技术创新产出的转化效率[1～2]。换而言之，当创新产出条件保持不变时，与实现既定的等量创新产出所必须耗费的创新投入量相比，实际所需的创新投入超出越多，则意味着技术创新效率就越低[3]。可见，资源枯竭城市技术创新效率的评价就是衡量资源枯竭城市的创新投入与其创新产出的匹配程度，其目的是实现资源枯竭城市创新资源要素的最优配置。

从上述定义可知，技术创新效率反映的是技术创新的投入和产出效率，那么创新投入和创新产出则是影响技术创新效率的关键变量[4]。创新投入是形成技术创新能力的重要前提，它体现了资源枯竭城市在创新过程中实际投入的创新资源多少，一般可分为财力资源和人力资源。创新产出体现资源枯竭城市技术创新成果的多少，主要有新知识、新产品、新工艺、高效率、低能耗等成果形式，这些创新成果能够通过商业化过程实现科学技术的市场化，从而促进社会生产力的提高[5]。

2、资源枯竭城市技术创新效率评价指标的选择

本文立足资源枯竭城市的自身特点和各指标的代表性，同时考虑到各指标数据的可获得性，在参考国内相关研究成果的基础上[6～7]，确定投入、产出指标如下表1所示。

表1　资源枯竭城市技术创新效率评价指标体系

二、基于主成分定权法的资源枯竭城市技术创新效率评价方法

1、技术创新效率评价方法的选择

技术创新效率属于一种投入产出效率，其计算方法通常有算术比例法、参数法、非参数法等三种方法[8]。第一种方法适用于单指标的投入产出效率分析，第二种方法适用于单产出和多投入的投入产出效率分析，只有第三种方法可以计算多投入和多产出的投入产出相对效率。由于技术创新活动基本包含了投入、产出、市场化的完整过程，因此它包括多投入和多产出因素[9]。可见，从多投入和多产出来进行技术创新效率评价势在必行。而主成分定权法的优势就是评价多投入和多产出的相对有效性，因此本文采用主成份定权法来对资源枯竭城市技术创新效率进行评价。

2、主成分定权法的基本原理

效率评价的基本思想是产出与投入比，即以各种科技资源作为投入，以各种效果作为产出[10]。根据前文已构建的技术创新投入指标和产出指标，可以建立适当的模型来进行综合比较，进而分析最终的资源配置效果。该模型的基本表达式为：

Ei=Ci/Ti

(1)

其中：Ci=λ1Ci1+λ2Ci2+λ3Ci3+λ4Ci4，Ti=θ1Ti1+θ2Ti2+θ3Ti3+θ4Ti4。

Ci为i年份的科技产出综合指标值，Cij为i年份四项技术创新产出值，j=1, 2, 3, 4；λj为四项产出指标的权重；Ti为i年份技术创新投入综合指标值，Tij为i年份技术创新投入指标值，θj代表各投入指标的权重系数。在确定权重后，就可以通过公式1分别计算出各年份的产出指标与投入指标综合值的比值，这就是技术创新效率值Ei。从公式1可以看出，Ei的临界值为1，其值越大则意味着资源枯竭城市资源配置效率越高。需要指出的是，由于各指标单位各不相同，因此计算前需要对指标的原始数据进行无量纲化处理，具体公式如下：

指标L无量纲值=0.1+0.9*[(L-Lmin)/(Lmax-Lmin) ]

(2)

Lmax和Lmin分别表示各行业该指标中最大和最小值，L表示该指标的实际值。此外，对于权重的确定我们采用了主成分分析法来确定，主要通过因子负荷来计算各指标的权重，这样就使得权重的客观性较强。

三、资源枯竭城市技术创新效率评价的实证检验：以黄石为例

黄石市位于湖北省东南部，是世界著名的矿冶文明古都，也是华中地区重要的原材料工业基地，更是我国典型的资源枯竭城市。本文以黄石市为例，运用上述研究所设计的评价指标和计算方法来对其2004-2014年的技术创新效率进行综合评价。

1、数据的采集与标准化处理

根据2004～2014年的《黄石市统计年鉴》的统计数据，经过计算汇总后各年份技术创新投入和产出原始数据如表2所示。

表2　2004～2014年黄石市技术创新投入产出指标的原始值

按照公式2对上述相关指标的数值进行无量纲化处理，处理结果见下表3所示：

表3　2004～2014年黄石市技术创新投入产出指标的无量纲值

2、黄石市技术创新效率评价过程

在上述指标数据无量纲化后，就可以对投入指标和产出指标分别进行一次的主成分分析，得到总体解释变量和因子负荷阵后就求得各指标的权重。分析结果显示，投入指标和产出指标的KMO 和 Bartlett检验值分别为0.743和0.794，适合采用主成分分析方法。总体解释变量和因子负荷阵如表4和表5所示：

表5　因子负荷阵

从上表可以看出，科技投入指标有两个主成分，贡献率分别为贡献率为67.188%和26.161%；科技产出指标只有一个主成分，贡献率为81.677%。据此计算它们的权重，各投入指标和产出指标权重的标准值分别如下表6所示。

表6　投入指标和产出指标权重的标准值

最后利用公式1计算出各年份的技术创新效率，其结果如下表：

表7　黄石市各年份的技术创新效率值

图1　2004～2014年黄石市技术创新效率走势图

3、黄石市技术创新效率评价结果阐释

从表7可以看出，在2004～2014年期间，黄石市技术创新效率小于1的年份共有5个(2004、2005、2006、2007和2014)，表明在这5年里黄石市技术创新效率较低，创新投入与创新产出不匹配；而在其余6年里面，黄石市技术创新效率大于1，反映创新资源配置比较合理。从图1还可以看出，在2004-2009年期间，黄石市技术创新效率呈现明显上升趋势；但在2009-2014年期间，黄石市技术创新效率呈现明显下降趋势。究其原因，一方面可能是受全球金融危机影响，企业的市场需求萎缩，创新效益不明显；另一方面可能是黄石市自主创新能力不足，导致创新资源投入没有得到应有的产出。

四、结论与建议

1、研究结论

一方面，本文设计了一套资源枯竭城市技术创新效率的评价指标体系，既包括财政科技支出比重、企业研发投入比重、企业研发人员数、科技项目数等四个创新投入指标，也包括高新技术产业增加值比重、全员劳动生产率、万人专利申请授权量、万元GDP综合能耗降低率等4个创新产出指标。另一方面，本文提出了一套基于主成分定权法的资源枯竭城市技术创新效率综合评价方法，该方法在进行多投入和多产出的投入产出效率分析方面有着明显的优势。通过运用该方法对黄石市技术创新效率进行实证分析，进一步检验了该方法切实可行。但由于可获取数据年份较少，本研究未考虑创新产出的滞后性，研究方法存在某些局限性，有待后续研究的改进。

2、政策建议

(1)大力创新财政科技经费的管理模式，对各级、各类的财政科技资金进行优化和整合，统筹补助奖励、股权投资、无偿拨款、政府购买服务、科技信贷等多种支持模式，探索财政资金与社会资本的合作框架，使财政资金的集聚功能与杠杆效应得以充分发挥。

(2)建立健全科技成果转化和技术转移机制，由财政出资成立科技成果转化引导基金，探索定向、间接、有偿的科技投入方式以及由市场来决定和评价的创新成果分配方式，对所开发的科技成果通过技术市场实现技术转移，最终形成生产能力和销售规模。

(3)推行科技创新平台开放共享的运行服务模式，鼓励支持高校院所、省级以上研发机构采取市场化方式，向企业、行业开放共享科技文献、科学仪器设备等创新资源，来降低企业的技术创新成本。

(4)引导技术创新人才的合理流动，鼓励支持科技人员在企业和高校院所之间采取聘用科技特派员、客座教授等多种形式双向流动，探索开展科技人员兼职取酬、保留身份离岗进行科技成果转化的试点，以此满足企业对技术创新人才的渴求。

(5)加快科技交流合作，充分利用发达地区在高校院所、科技人才、科技成果、创新平台等方面的优势，扩大合作交流渠道，吸纳高端人才和创新资源在本地聚集。

[1]池仁勇，唐根年.基于投入与绩效评价的区域技术创新效率研究[J].科研管理，2004，25(4)．

[2]黄鲁成，张红彩.北京制造业竞争力与技术创新的协调性研究[J].科研管理，2007,28(1)．

[3]陈伟，冯志军.技术创新能力和效率的协调性研究--基于黑龙江装备制造业大中型企业的实证分析[J].中国科技论坛，2010(7)．

[4]池仁勇，虞晓芬，李正卫.我国东西部地区技术创新效率差异及其原因分析[J].中国软科学,2004(8)．

[5]冯宗宪，王青，侯晓辉.政府投入、市场化程度与中国工业的技术创新效率[J].数量经济技术经济研究,2011(4)．

[6]官建成，陈凯华.我国高技术产业技术创新效率的测度[J].数量经济技术经济研究,2009(10)．

[7]史修松，赵曙东，吴福象.中国区域创新效率及其空间差异研究[J].数量经济技术经济研究,2009(3)．

[8]王章豹，孙陈.我国装备制造业行业技术创新效率测度研究[J].中国科技论坛,2007(8)．

[9]张海洋，史晋川.中国省际工业新产品技术效率研究[J].经济研究,2011(1)．

[10]朱有为，徐康宁.中国高技术产业研发效率的实证研究 [J].中国工业经济,2006(11)．

(责任编辑：胡乔)

教育部人文社会科学研究青年基金项目(14YJC790147)，湖北省教育厅人文社会科学研究青年项目(15Q184)以及湖北师范大学资源枯竭城市转型发展研究中心开放基金项目(KF2014Z01)

2016—01—29

颜永才，男，博士，主要研究方向为技术创新、战略管理。

F299

A

1009- 4733(2016)03- 0089- 05

10.3969/j.issn.1009-4733.2016.03.020