基于因子分析的大連裝備制造業技術創新能力評價

徐豐偉，劉軍

(大連交通大學 管理學院，遼寧 大連 116028)＊

0 引言

裝備制造業是為國民經濟發展和國防建設提供技術裝備的基礎性產業，是關系國家長遠利益的基礎性、戰略性產業，是衡量一國或地區綜合競爭力的重要標志.隨著知識經濟時代的到來，技術創新對裝備制造業競爭力的提升有著重要甚至是決定性的作用，技術創新戰略已成為裝備制造業發展、增強競爭力的核心戰略，裝備制造業技術創新能力將直接影響到我國國際競爭力.

大連裝備制造業經過60多年的建設，取得了令人矚目的成就，形成了門類齊全、具有相當規模和一定水平的產業體系.裝備制造業已成為大連市支柱產業，在國民經濟中占有十分重要的地位.面對著激烈的國際市場競爭，提高大連市裝備制造業的核心競爭力，增強其技術創新能力就成為大連裝備制造業發展的當務之急.因此，客觀、科學地對裝備制造業技術創新能力進行評價，明確產業技術創新活動的潛力和不足，對于發現大連裝備制造業整體發展中存在的問題、正確選擇技術創新戰略、制定科學的技術創新政策、促進產業結構調整和升級具有十分重要的意義.

1 評價指標體系的構建及評價方法

1.1 評價指標體系設計

Scherer指出，技術創新最終實現的包含很廣，而且創新活動方式極不相同，所以只能根據不同類型的技術創新而采用不同的評價指標［1］.因此，對于產業技術創新能力評價指標的研究，不同學者由于研究角度和關注重點的不同而選擇不同的指標體系.吳友軍［1］在企業技術創新能力的基礎上提出了由創新資源投入能力、管理能力、研發能力、制造能力、產出能力、決策能力構成的指標體系.王章豹等［2］設計了由創新支撐保障能力、創新資源投入能力、技術成果轉化能力、技術創新產出能力和技術創新環保能力五個方面構成的我國裝備制造業技術創新能力評價指標體系.吳雷等［3］結合裝備制造業的特點，從投入與產出的角度設計了技術創新能力評價指標體系.楊東奇等［4］認為黑龍江裝備制造業技術創新能力評價指標體系應包括技術創新資源投入能力、研究開發能力和經濟轉化能力三個內容.

但是，在對產業技術創新能力的研究當中，大多數學者忽略了技術創新過程各方面的協同對于產業技術創新能力的重要作用，沒有考慮到創新協同能力是技術創新能力的重要組成部分.國內外很多學者通過實證研究認為，創新協同是組織效率的重要來源，其能力對于技術創新能力有著重要的影響［5-8］.因此，在借鑒已有研究成果的基礎上，按照科學性、系統性、量化性、可行性的原則，并考慮到數據的可獲取性，將評價指標體系分解為創新投入能力、創新支撐能力、創新協同能力和創新轉化產出能力四大方面，并在多番討論和反復篩選的基礎上，確定了18個二級指標，詳見表1.

表1 產業技術創新能力評價指標體系

1.2 評價方法

目前，國內外學者已提出多種技術創新能力評價方法，但這些方法普遍存在指標包含信息的部分重疊性和賦權的主觀性等問題.因子分析法是用少數幾個因子去研究多個原始指標之間關系的一種多元統計分析方法［9］，其基本思想是根據相關性大小把變量分組，使得同組內的變量相關性程度較高，不同組的變量相關性程度較低，每組變量代表一個公共因子，這樣就可以利用少數的不可測的所謂公共因子的線性函數與特殊因子之和來描述原來觀測的每一分量，從而對復雜的經濟問題進行分析.

因子分析法的數學模型為:Xp×1=Ap×mFm×1+εp×1，其中X是可觀測的p維隨機變量，它的每個分量xi代表一個指標或變量;F是m維不可觀測的隨機向量，稱作X的公共因子;ε為特殊因子，它的每個分量表示原有指標或變量中不能被公共因子解釋的部分;aij為因子載荷，表示第i個原有變量在第j個公共因子上的負荷.在實際運用中，因子分析法依據方差貢獻率和累計方差貢獻率確定公共因子的個數，當前幾個公共因子的累積貢獻率超過85%時，后面的公共因子就可以忽略，從而簡化指標數量.同時，該方法可以通過因子得分系統矩陣計算出樣本的各個公共因子得分，并根據公共因子的解釋權重計算得出每個樣本的綜合得分.

2 大連裝備制造業技術創新能力評價分析

2.1 數據收集與來源

本文所有原始數據主要來自大連市統計局實地調研和《大連市統計年鑒》(2004～2009年).考慮到個別年份出現偶然因素引起個別數值波動而產生誤差以及創新投入與創新產出之間存在滯后效應，本文選擇了大連裝備制造業七大行業大中型企業2003～2008年6年數據的平均值，借助Excel計算整理得到各項技術創新能力指標原始數據值.為方便描述，本文用Z1～Z7表示金屬制品業、通用設備制造業、專用設備制造業、交通運輸設備制造業、電氣機械及器材制造業、通信設備、計算機及其他電子設備制造業、儀器儀表及文化、辦公用機械制造業.

2.2 數據分析

應用SPSS13.0軟件對原始數據進行標準化處理，再對標準化后的數據進行因子分析.從輸出的結果看，KMO統計量為0.713，同時 Bartlett球形檢驗x2統計值的顯著性概率為0.000，說明數據具有相關性，適宜做因子分析.通過相關系數矩陣可得到特征值、方差貢獻率和累積貢獻率，詳見表2.一般來說，確定主因子的個數以特征根大于1的個數為宜，故本文選擇了五個主因子，其累計貢獻率達到了94.563%，說明變量空間轉化為主因子空間時，保留了絕大部分的信息，即這五個主因子已經足夠表示大連市裝備制造業的技術創新能力.

表2 矩陣特征值和貢獻率

表3 旋轉后的因子載荷矩陣

因子載荷矩陣用來說明主因子與原有變量之間的關聯度，即各因子在各變量上的影響程度.對原始載荷矩陣進行方差最大化正交旋轉后得到旋轉后的載荷矩陣，如表3所示.

從方差最大正交旋轉后的因子載荷矩陣表3來看:第一個主因子F1主要在R＆D投入強度(A1)、非R＆D投入強度(A2)、科技活動人員投入強度(A3)、科技活動經費投入強度(A4)、生產設備中微電子控制設備所占比重(B1)、創新意識(B4)、全員勞動生產率(B5)和技術引進經費比重(C2)這八個指標中有較大的負荷.這些指標從不同角度反映了裝備制造業的創新投入能力，可稱為創新投入因子，綜合了全部指標36.112% 的信息;第二主因子F2在產學研合作開發度(C1)、科技政策對創新的支持力度(C3)和金融政策對創新的支持力度(C4)上的載荷相對較大，反映了產業外部對于產業創新的支持力度，可命名為外部協同因子，綜合了全部指標20.24% 的信息;F3在新產品銷售收入占全部銷售收入比重(D3)、新產品產值率(D4)和出口產品率(D2)上的載荷大，反映了創新帶來的產出變化，可定義為創新產出因子，綜合了全部指標12.857% 的信息;F4在人均專利申請數(B2)和技術引進消化吸收比例(D1)上載荷突出，可稱為創新轉化因子，綜合了全部指標12.821% 的信息;F5在工業增加值率(B3)和產品市場占有率(B6)上載荷較大，可稱為創新支撐因子，綜合了全部指標12.533% 的信息.

2.3 綜合評價

應用SPSS13.0軟件可以直接得到各主因子得分系數矩陣，列出各主因子的線性表，得到各因子得分，表明了大連裝備制造業技術創新能力在各主因子中的水平;再以各因子對應的方差貢獻率為權重進行加權匯總，便可得大連市裝備制造業技術創新能力的綜合得分.其計算公式為:F=0.381 887F1+0.214 039F2+0.135 96F3+0.135 583F4+0.132 532F5.各因子得分和綜合得分見表4.

表4 大連市裝備制造業技術創新能力因子得分及排名

2.4 評價結果分析

根據表4的因子得分和排序結果，對大連裝備制造業七個子行業進行如下分析.

(1)由表4可知，大連市裝備制造業技術創新能力綜合排名的次序依次為:通用設備制造業、專用設備制造業、交通運輸設備制造業、通信設備、計算機及其他電子設備制造業、電氣機械及器材制造業、儀器儀表及文化、辦公用機械制造業和金屬制品業.這一排序結果基本符合大連市裝備制造業發展情況，技術含量高、行業規模大和競爭力越強的行業，其技術創新能力越強，綜合排名越高;

(2)技術創新能力位列第一的是通用設備制造業.該行業F4和F5得分都排在第一位，而在F2和F3上排名靠后，表明其創新產出能力較弱，即創新轉化為新產品能力較弱，另外產業內外對于該行業支持力度較弱，表明該行業的技術創新能力更多的依靠規模取勝.同時，在創新投入因子(F1)上較交通運輸設備制造業和專用制造業不足，說明該行業需要強化創新意識;

(3)專用設備制造業綜合得分排在第二位.該行業F3在各行業中排在第一位，說明其技術創新產出能力很強.同時，其在F1上排在第二位，反映了該行業創新意識較強，從而帶動技術創新能力的提升.但是該行業在F4、F5和F2上得分較低，表明該行業需要得到產業內外部對其技術創新的進一步支持和推動;

(4)交通運輸設備制造業技術創新能力排名第三.該行業F1排在各行業之首，表明其技術創新主要依靠強大的投入來保證.但是，該行業在F3和F4排名靠后，特別是F3排在末位，說明該行業創新能力較低，不能充分利用強大的投入來促進技術創新轉化產出能力，導致該行業綜合競爭力不足.另外，由F2和F5也表明該行業得到產業內外部的支持有限;

(5)通信設備、計算機及其他電子設備制造業綜合得分排在第四位.該行業是高技術產業，得到政府的大力支持，這從F2和F4兩個因子得分反映出來.但是該行業在大連基礎較弱，規模不大，導致其在F3和F5表現較差，從而影響了該行業技術創新能力的提升;

(6)電氣機械及器材制造業和儀器儀表及文化、辦公用機械制造業的綜合得分分別排在第五位和第六位.這兩個行業在F2和F5排位較高，但F1上排名靠后，說明盡管其得到產業內外部對其創新的大力支持，但是行業自身創新投入嚴重不足，仍然不能有效提升其技術創新能力;

(7)金屬制品業綜合得分排在最后.該行業屬于傳統的機械工業，其在各個因子得分上排名都靠后，技術創新能力相對較弱.

3 結論及建議

在大連裝備制造業七大行業中，通用設備制造業、專用設備制造業、通信設備、計算機及其他電子設備制造業、交通運輸設備制造業技術創新能力較強，同時這四大行業也是大連裝備制造業的主要行業，其產出所占比重最大，對經濟發展的帶動作用大.因此，在大連裝備制造業的發展中，繼續保持優勢產業創新能力的龍頭地位，同時對弱勢產業做到有的放矢提升創新能力是今后大連裝備制造業發展的關鍵.

(1)從各因子的貢獻率看出，技術創新投入能力是影響大連市裝備制造業技術創新能力的最重要影響因素.因此，為了提高大連裝備制造業技術創新能力，必須繼續加強行業和企業在創新活動的投入.但是創新資金不足是一個普遍情況，因此要努力形成多元化、多渠道的社會化投融資體系，通過開放資本市場、吸納國外和民間資金、設立創新基金和發展風險投資等措施，保障大連裝備制造業創新投入.同時，從評價結果上看，創新投入高的行業的技術創新能力并不理想，即這些行業的技術創新效率不高.因此，基于投入資源不足的角度，必須提高技術創新效率，才能從根本上提高技術創新能力;

(2)技術創新協同因子的貢獻率在五個因子中排第二位，說明其對技術創新能力有著重要的影響.評價結果顯示，技術創新能力強的行業在協同上表現較差，因此為了更好地發展優勢產業，必須要加強產業內外部對創新的支持.一是加強企業間的研發合作和產學研合作，優化配置創新資源，鼓勵企業與高校和科研機構建立科技成果轉化基地，加速科技成果轉化為現實生產力.二是加大政府對產業技術創新的支持力度，從金融、政策、人才、知識產權保護等方面為裝備制造業的技術創新提供一個良好的外部環境，加強產業內外部的協同，持續推進裝備制造業技術創新能力的提升.

［1］吳友軍.產業技術創新能力評價指標體系研究［J］.商業研究，2004(11):27-29.

［2］王章豹，孫陳.基于主成分分析的裝備制造業行業技術創新能力研究［J］.工業技術經濟，2009，26(12):63-68.

［3］吳雷，陳偉.基于DEA的裝備制造業技術創新能力的評價研究［J］.科技管理研究，2009(6):45-46.

［4］楊東奇，杜軍.基于因子分析的黑龍江省裝備制造業技術創新能力評價研究［J］.科技管理研究，2009(12):175-177.

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［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.數據統計分析與SPSS應用［M］.北京:人民郵電出版社，2004.