基于主成分分析法PCA的廣西各地市高新技術企業創新能力評價

卓志昊

【摘 要】文章通過分析廣西高新技術企業創新發展現狀，篩選反映地區高新技術企業創新內涵和規律的指標，運用主成分分析法對全區14個地市高新技術企業的創新能力進行了分析和排序，為進一步了解廣西高新技術企業發展狀況，更好地指導地區高新技術企業發展提供一定的依據。

【關鍵詞】主成分分析;高新技術企業;創新能力

【中圖分類號】F276.44 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）01-0001-05

0 引言

高新技術企業是當前國家創新驅動發展戰略中的一支重要力量，是國家重點發展對象。2015年，廣西高新技術企業僅有641家;2016年，召開創新驅動發展大會，實施“高新技術企業倍增計劃”;2018年，廣西高新技術企業達到1 868家，圓滿實現“倍增”計劃。2019年6月，對比廣西與外省高新技術企業發展的差距，經調研并綜合考慮廣西高新技術企業培育實際情況，廣西科技廳提出實施“高新技術企業再倍增行動”，高新技術企業已成為帶動地區創新能力提升的重要力量。由于各地市產業結構、自然人文環境不同，因此高新技術企業發展存在一定的差異。本文通過對廣西14個地市相關創新能力評價指標進行梳理和統計分析，以便更好地了解各地市高新技術企業創新發展現狀，為更好地指導地區高新技術企業發展提供一定的依據。

1 指標體系構建

1.1 選取原則

遵循數據的可獲得性、科學性及可比性，參照李海超等學者[1-4]對高新技術企業評價的指標體系設計，為了使指標能夠充分反映地區高新技術企業創新內涵和規律，根據數據實際情況從160多個數據指標中篩選能夠反映地區高新技術企業創新能力數據指標，通過前期相關性的分析，最終篩選得到10個評價指標。

1.2 指標構建

依據選取原則，構建了10個廣西高新技術企業創新能力評價指標，這10個指標主要從高新技術企業認定的核心指標——知識產權、研發投入、科技人員、經濟效益等角度選取，并結合各地市有效高新技術企業數量。具體指標見表1。

1.3 數據來源

考慮數據的可獲得性及真實性，本文引用廣西2019年度火炬統計數據（2019年廣西有效高新技術企業為1 868家，入統數為1 849家）、《2019廣西統計年鑒》中相關數據，并對可反映企業創新水平的數據進行挖掘提取、整理分析，最終得到以廣西14個地市為樣本的原始數據（見表2）。由于數據之間量綱差異較大，在進行分析前做了數據無量綱化處理，因此不用考慮指標數據單位。

2 高新技術企業創新能力分析

表2中指標數據繁多，若直接進行分析，分析過程繁雜且計算量龐大。本文采用主成分分析法，設法將原來變量重新組合成一組新的互相無關的幾個綜合變量，同時根據實際需要從中取出幾個較少的綜合變量，盡可能多地反映原來變量的信息，也是數學上用來降維的一種方法[5]。通過進行主成分分析，將較多的數據用較少的新指標解釋，同時盡量多地保留原指標所反映的信息。

2.1 主成分分析計算步驟

（1）原始指標數據的標準化采集p維隨機向量x=（x1，X2，...，Xp）T，n個樣品xi=（xi1，xi2，...，xip）T，i=1，2，…，n，n>p，構造樣本陣，對樣本陣元進行如下標準化變換：

2.2 主成分分析

利用SPSS Statistics 25.0對表2中的10項指標進行降維因子分析，通過KMO和Bartlett的球形度檢驗（見表3），其KMO值為0.746，顯著性小于0.05，說明該數據模型適合做因子分析。

除指標X3提取值為0.761外，其余指標提取多數大于0.9，說明該組數據較多地保留了原指標反映的信息，得到包含10個指標樣本相關系數的特征值及方差貢獻率（見表4）。

由表4可知，特征值大于1的前2個主成分累積貢獻率達到92.376%，代表了這2個主成分包含原始數據的大部分信息，這個結果可以接受。此外，由碎石圖（如圖1所示）可知，在第2個主成分所對應的點處斜率明顯降低，主成分線趨于平緩，再次說明提取前2個主成分合理。

由提取的前2個主成分建立成分矩陣，為便于解釋成分與指標的關系，采用了方差最大正交旋轉處理，得到旋轉后的主成分矩陣（見表5）。該矩陣反映了該成分對于原有指標的解釋程度，載荷絕對值越高，解釋程度越高。根據成分矩陣結果，X2（科技活動人員數）、X4（主營業務收入）、X6（新產品產值）、X7（研究開發費用）、X8（研發費用加計扣除減稅額）、X9（來自政府部門的科技活動經費）、X10（當年有效知識產權）為一類，反映的是企業的投入產出情況，可總結為技術轉化成分U1;X1（有效企業數量）、X3（R&D人員比例）、X5（高新技術產品出口額）為一類，反映的是地方高新技術企業規模情況，可總結為規模成分U2。

通過計算主成分特征向量得到主成分系數（見表6），從而得到主成分線性表達式。

根據主成分特征向量矩陣構建主成分U1、U2模型如下，其中ZX為標準化后各指標值。

各地市高新技術企業創新能力評價得分及排名計算結果見表7。

根據綜合得分U值，全區14個地市高新技術企業創新能力可以分為3個等級，第一等級為U≥1，為南寧、柳州;第二等級為0≤U<1，為桂林;第三等級為U<0，為玉林等其他地市。

3 結語

根據分析計算，因子綜合得分為0代表平均水平，小于零和大于零則分別代表低于和高于平均水平。從綜合得分來看，高于平均水平的有柳州、南寧、桂林，這3座城市擁有廣西最早被認定的3個國家級高新產業開發區。柳州為廣西老工業基地，產業集群效應明顯，南寧為廣西首府，區域優勢、政策優勢凸顯，桂林作為全國唯一一個建設國家旅游綜合改革試驗區，第三產業發展迅猛。3個地區擁有本科院校26所，占全區本科院校（不含軍事類院校）總數的68.4%，科技人才資源豐富。排名位于第三等級的地區，大多數屬于經濟相對較弱、科技力量和人才資源薄弱的地區。這表明，科技水平、人才資源、區域優勢、優惠政策是推動高新技術企業發展的重要條件。

近年來，廣西推出一系列科技體制改革與創新舉措，開展了“三百二千”科技創新工程，從技術創新、人才、政策等多方面入手，以創新驅動發展，科技引領進步，而高新技術企業對于廣西經濟社會高質量發展的能力和作用日漸凸顯。

參 考 文 獻

[1]李海超，衷文蓉.我國區域創新系統中高新技術企業成長力評價研究[J].科技進步與對策，2013，30（2）：130-133.

[2]貝成成，儲節旺.合肥市上市高新技術企業創新能力評價研究[J].中國市場，2016（30）：17-18，24.

[3]黃魯成，陳笑，楊早立.北京高新技術企業創新能力研究[J].中國科技論壇，2019（1）：89-99.

[4]夏文飛，蘇屹，支鵬飛.基于組合賦權法的高新技術企業創新能力評價研究[J].東南學術，2020（3）：153-161.

[5]韓小孩，張耀輝，孫福軍，等.基于主成分分析的指標權重確定方法[J].四川兵工學報，2012，33（10）：124-126.